致病真菌一旦进入人体,就会发生显著的变化, 让它感染大脑, 犹他健康大学科学家的最新研究表明. 对老鼠的研究表明,当真菌侵入者传播到不同的器官时, 它会改变大小,并获得有助于感染传播的特征, 这一切都发生在几天之内.
这一发现可能会导致新的阻断策略 新型隐球菌 感染和防止对宿主的有害影响. C. neoformans 真菌性脑膜炎的主要原因是什么, 一种罕见但致命的脑部肿胀,发生在免疫系统较弱的人身上.
"隐球菌 肺里的细胞种类繁多,大小不一,形态各异. So, 当我的研究生给我看大脑细胞均匀性的照片时, 我很震惊,” 杰西卡·布朗博士.D.他是该研究的资深作者. “这表明,只有这一群细胞能够进入人体这么远的地方,有一些非常有力的原因。.她以前的研究生史蒂文·德纳姆博士是这项研究的主要作者. 他们的研究最近发表在同行评议期刊的网上 细胞宿主 & 微生物.
这种真菌能迅速适应体内的微环境
布朗之所以对这种真菌着迷,是因为他观察到它在许多不同的栖息地都能茁壮成长. 在野外,这种生物生活在腐烂的木头和鸟粪中. 如果不慎吸入, 这种真菌可以在肺部存活,然后通过血液传播到大脑和其他器官, 每一个都有自己具有挑战性的微环境.
以前, 其他科学家发现,这种真菌通过生长到正常大小的10倍来适应肺部的生活, 可能会变得太大,宿主免疫系统无法消灭. 但在身体的其他部位,真菌细胞要小得多. 布朗想知道,电池的超小尺寸是否会是另一种优势? 也许这一特点有助于它们在其他器官,如大脑中定居.
为了找到答案,她的团队用不同大小的 C. neoformans. 他们发现,与中型和大型细胞相比, 最小的细胞优先感染大脑. 这些细胞不仅很小,而且在其他方面也有所不同. 与较大的真菌细胞相比, 它们的表面有独特的特征,这些特征对进入大脑同样重要. 他们还开启了一组不同的基因.
这一证据表明,小真菌细胞, 布朗称之为“种子”细胞, 不就是大细胞的微缩版吗. 他们经历了翻天覆地的变化.
在搜索触发器之后, 布朗的研究小组发现一种特殊的化学物质——磷酸盐——可以诱导这种转变. 当组织在感染过程中受损时,磷酸盐会被释放出来, 布朗推测这种化学物质会在肺部积聚, 真菌进入人体后第一个定居的地方. 这使得真菌细胞可以将自己重新配置为种子细胞, 是什么使感染进一步传播.
从鸟粪到大脑
奇怪的是, 这种真菌有效攻击大脑的能力可能源于一种独特的来源:鸟粪. C. neoformans 在鸽子粪便中茁壮成长,鸽子粪便中含有高水平的种子细胞触发分子磷酸盐. 布朗的研究小组发现,粘稠的物质会轻推 C. neoformans 进入那种他们从未尝试过的交替状态.
布朗认为这可以首先证明真菌的致病性是如何产生的. “大发娱乐认为,来自鸽粪等环境利基的选择压力在某种程度上能够赋予 C. neoformans 感染哺乳动物的能力,”她说.
不管真菌的传染性是如何产生的, 布朗的团队现在正试图用fda批准的药物来阻止这种能力. 他们正在确定是否有一种现有的化合物可以阻止 C. neoformans 从成为种子细胞到大发娱乐提供预防或治疗真菌性脑膜炎的现成药物.
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除了布朗之外,合著者还有史蒂文. 德纳姆,布里安娜·布拉默,克里斯托·Y. 钟摩根. 约瑟夫·M·万博. Bednarek, Li Guo和Christian T. 来自uu Health的Moreau说.
这项研究发表在“易于扩散的形态增强了真菌进入肺外器官的能力 新型隐球菌在美国国立卫生研究院的支持下.