Железный перетягивание каната: как грибок строит крепость против иммунной системы

Исследование международного консорциума даёт новую надежду пациентам с мицетомой — забытым тропическим заболеванием. Учёные, используя модель насекомого и анализ транскриптома, раскрыли механизм регуляции железа между тканью хозяина и грибковым зерном (гранулой) — характерным образованием при этой болезни.

Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Это открытие проливает свет на то, как патогенный грибок формирует защитные гранулы в подкожной ткани, прокладывая путь к разработке новых лекарств и менее инвазивных методов лечения, помимо хирургического удаления, что может значительно облегчить жизнь пациентов.

Мицетома — хроническая инфекция, поражающая бедные сообщества. Её характеризует образование чёрных гранул в инфицированной ткани. Эти гранулы защищают грибок от иммунной системы и противогрибковых препаратов, что затрудняет лечение, часто требующее операции или ампутации. До сих пор процесс формирования гранул оставался в основном неизвестным.

Консорциум под руководством специально назначенного профессора Имада Абугессайсы (Япония) и доцента Венди ван де Санде из Медицинского центра Университета Эразмус (Нидерланды) объединил учёных из RIKEN IMS (Япония), Erasmus MC (Нидерланды), Университета Мейнута (Ирландия) и Исследовательского центра по мицетоме (сотрудничающий центр ВОЗ по мицетоме и кожным забытым тропическим болезням, Судан).

Команда использовала современные гистологические методы, омиксные технологии и вычислительную биологию, чтобы раскрыть формирование и развитие гранул мицетомы.

В исследовании консорциум применил беспозвоночную модель — восковую моль (Galleria mellonella), — в которой можно было наблюдать формирование гранул во времени. Проведя РНК-анализ в разные моменты времени, они показали, что гомеостаз железа как в хозяине, так и в патогене играет ключевую роль в образовании гранул.

Эти результаты стали важной вехой в исследованиях мицетомы. Хотя наличие гранул было задокументировано ещё в 1840 году, как они образуются и какие процессы в хозяине и патогене этому способствуют, оставалось загадкой.

В этом масштабном исследовании консорциум показал, что основной возбудитель мицетомы производит сидерофоры — грибковые молекулы, которые выделяются для захвата железа и его доставки в грибковую клетку.

Кроме того, количество железа в организме хозяина, по-видимому, важно для того, чтобы сдерживать грибок внутри гранулы или позволять ему активно расти за её пределами. Следовательно, вмешательство в захват железа может стать перспективной мишенью для разработки лекарств.

Размышляя о пути к этому достижению, профессор Имад Абугессайса заявил: «В деревне Вад Онса в Судане, где самая высокая в мире распространённость мицетомы, болезнь оставляет многих инвалидами и в нищете, особенно молодых людей. Решив изменить ситуацию, я объединился с доктором Венди ван де Санде... Эта публикация подчёркивает важность сотрудничества для достижения научных прорывов и решения социальных проблем».