Новое соединение предотвращает первые шаги грибковой инфекции

Исследователи из Вустерского политехнического института (WPI) и Медицинской школы Университета Массачусетса (UMMS) обнаружили химическое соединение, которое предотвращает прилипание грибковых клеток к поверхностям. Это первый шаг в процессе инфицирования, используемом патогеном человека Candida albicans (C. albicans).

Просеяв 30 000 химических соединений в тестах с живым C. albicans, команда нашла одну молекулу, которая предотвращала адгезию дрожжей к человеческим клеткам или полистиролу (пластик, часто используемый в медицинских устройствах). Молекула, названная исследователями "филастатином", стала кандидатом для разработки новых противогрибковых препаратов и потенциальным защитным материалом для покрытия поверхностей медицинских устройств.

Результаты опубликованы в статье "Chemical screening identifies filastatin, a small molecule inhibitor of Candida albicans adhesion, morphogenesis, and pathogenesis" в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

C. albicans — самый распространённый грибковый патоген у людей и одна из частых причин внутрибольничных инфекций. Он вызывает хронические заболевания (молочница, вагинит), поражающие миллионы людей ежегодно. Хотя большинство грибковых инфекций не опасны, при попадании в кровоток они могут стать смертельными. Пациенты с катетерами, внутривенными линиями или имплантированными устройствами (кардиостимуляторы, протезы) особенно уязвимы, так как грибок может расти на этих поверхностях. У людей с ослабленным иммунитетом риск выше. Из-за нехватки эффективных препаратов смертность от системных грибковых инфекций составляет 30–50%.

Инфекция C. albicans обычно начинается с прикрепления клеток к поверхности (катетер, клетки слизистой) и образования биоплёнки. Затем овальные дрожжевые клетки превращаются в инвазивную нитевидную форму, повреждая ткани. В исследовании филастатин подавлял оба этапа: предотвращал адгезию к различным поверхностям и значительно уменьшал нитеобразование (филаментацию).

Когда соединение добавляли к уже прикрепившимся к полистиролу клеткам, оно отрывало многие из них. Защитный эффект без токсичности для тканей хозяина был подтверждён на клетках лёгких человека, вагинальных клетках мыши и живых червях (C. elegans), подвергнутых воздействию грибка.

Сейчас исследования сосредоточены на выяснении точного молекулярного механизма действия филастатина. "Нам нужно найти мишень этой молекулы", — сказала Реета Рао. Дополнительные исследования продолжаются в WPI и UMMS. "Молекула действует на несколько клинически значимых видов, поэтому мы рассматриваем её как мощный инструмент для изучения патогенности", — отметил доктор Пол Кауфман.

Работа финансировалась грантом от Центра клинических и трансляционных исследований UMMS и совместной пилотной программы WPI/UMMS, направленной на развитие сотрудничества между университетами.