(Meningite fungina-Immagine Credit Public Domain).
Un fungo che è una causa comune di meningite fungina subisce una notevole trasformazione una volta entrato nel corpo, per infettare il cervello, secondo una nuova ricerca degli scienziati dell’Università dello Utah Health. Studi sui topi mostrano che quando l’intruso fungino viaggia attraverso il corpo, si restringe e acquisisce caratteristiche che lo aiutano a diffondere l’infezione, il tutto nel giro di pochi giorni.
La scoperta potrebbe portare a nuove strategie per bloccare l’ infezione da Cryptococcus neoformans e prevenire effetti dannosi sull’ospite. C. neoformans è la principale causa di meningite fungina, un raro, ma mortale gonfiore del cervello che si verifica nelle persone con un sistema immunitario indebolito.
“ Le cellule del criptococco nei polmoni sono molto diverse con dimensioni e aspetti diversi. Quindi, quando il mio studente laureato mi ha mostrato le immagini dell’uniformità delle cellule del cervello, sono rimasto scioccato”, afferma Jessica Brown, Ph.D., Prof.ssa associata di patologia presso la U of U Health e autrice senior dello studio. “Suggeriva che c’era una ragione molto forte per cui solo questa popolazione di cellule stava arrivando così lontano nel corpo”. Il suo ex studente laureato, Steven Denham, PhD, è l’autore principale dello studio. La loro ricerca è stata recentemente pubblicata online sulla rivista peer-reviewed Cell Host & Microbe.
Il fascino di Brown per il fungo è venuto dall’osservazione che prospera in così tanti habitat diversi. In natura, l’organismo vive nel legno in decomposizione e negli escrementi degli uccelli. Se viene inavvertitamente inalato, il fungo può sopravvivere nei polmoni e quindi viaggiare nel flusso sanguigno fino al cervello e ad altri organi, ognuno dei quali ha il proprio microambiente difficile.
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In precedenza, altri scienziati hanno scoperto che il fungo fa fronte alla vita nei polmoni crescendo fino a 10 volte la sua dimensione normale, presumibilmente diventando troppo grande per essere distrutto dal sistema immunitario dell’ospite. Ma in altre parti del corpo, le cellule fungine sono molto più piccole. Brown si è chiesto, le dimensioni extra-piccole delle cellule potrebbero essere un altro tipo di vantaggio. Forse quella caratteristica lo aiuta a colonizzare altri organi, come il cervello.
Per scoprirlo, il suo team ha infettato topi con C. neoformans di varie dimensioni. I ricercatori hanno scoperto che rispetto alle cellule medie e grandi, le cellule più piccole infettavano preferenzialmente il cervello. Queste cellule non erano solo minuscole, ma differivano in altri modi. Rispetto alle cellule fungine più grandi, avevano caratteristiche uniche sulla loro superficie che erano altrettanto importanti per l’accesso al cervello. Hanno anche attivato un diverso insieme di geni.
Questa evidenza ha suggerito che le piccole cellule fungine, che Brown ha soprannominato cellule “seme”, non erano solo versioni in miniatura di cellule più grandi. Avevano subito un cambiamento globale.
Dopo aver cercato i fattori scatenanti, il gruppo di Brown ha scoperto che una specifica sostanza chimica, il fosfato, potrebbe indurre il cambiamento. Sapendo che il fosfato viene rilasciato quando il tessuto viene danneggiato durante l’infezione, Brown ipotizza che la sostanza chimica si accumuli nei polmoni, il primo sito in cui i funghi si depositano dopo essere entrati nel corpo. Ciò consente alle cellule fungine di riconfigurarsi come cellule seme, il che consente all’infezione di diffondersi ulteriormente.
Stranamente, la capacità dei funghi di colpire efficacemente il cervello potrebbe aver avuto origine da una fonte unica: il guano di uccello. C. neoformans prospera negli escrementi di piccione, che hanno alti livelli della molecola che attiva le cellule seme, il fosfato. Il team di Brown ha scoperto che quella roba appiccicosa spinge C. neoformans in quello stato alternativo come nient’altro che avevano provato.
Brown pensa che questo potrebbe dimostrare in primo luogo come sia nata la patogenicità del fungo. “Pensiamo che le pressioni selettive provenienti da nicchie ambientali come il guano di piccione siano in qualche modo in grado di conferire a C. neoformans la capacità di infettare i mammiferi“, afferma.
Indipendentemente da come è sorta la proprietà infettiva del fungo, il team di Brown sta ora cercando di bloccare tale capacità con farmaci approvati dalla FDA. I ricercatori stanno determinando se potrebbe esserci un composto esistente che impedisce a C. neoformans di diventare cellule seme che potrebbe fornire un rimedio pronto per la prevenzione o il trattamento della meningite fungina.
Fonte: Cell Host & Microbe
