Um fungo que é uma causa comum de meningite fúngica sofre uma transformação notável quando entra no corpo, permitindo que infecte o cérebro, de acordo com uma nova pesquisa de cientistas da Universidade de Utah Health. Estudos em camundongos mostram que, à medida que o intruso fúngico viaja pelo corpo, ele encolhe e adquire características que ajudam a propagação da infecção, tudo em questão de dias.
A descoberta pode levar a novas estratégias para bloquear a infecção por Cryptococcus neoformans e prevenir efeitos prejudiciais ao hospedeiro. C. neoformans é a principal causa de meningite fúngica, um inchaço raro, mas mortal do cérebro que ocorre em pessoas com sistema imunológico enfraquecido.

"As células de criptococos nos pulmões são muito diversas, com tamanhos e aparências diferentes. Então, quando meu aluno de pós-graduação me mostrou imagens da uniformidade das células do cérebro, fiquei chocada", diz Jessica Brown, Ph.D., professora associada. de patologia na U of U Health e autor sênior do estudo. "Isso sugeriu que havia alguma razão muito forte pela qual apenas essa população de células estava chegando tão longe no corpo". Seu ex-aluno de pós-graduação, Steven Denham, Ph.D., é o principal autor do estudo. Sua pesquisa foi publicada recentemente online na revista Cell Host &Microbe .

O fungo se adapta rapidamente para suportar microambientes no corpo

O fascínio de Brown pelo fungo veio da observação de que ele prospera em tantos habitats diferentes. Na natureza, o organismo vive em madeira podre e excrementos de pássaros. Se for inalado inadvertidamente, o fungo pode sobreviver nos pulmões e depois viajar pela corrente sanguínea para o cérebro e outros órgãos, cada um com seu próprio microambiente desafiador.

Anteriormente, outros cientistas descobriram que o fungo lida com a vida nos pulmões crescendo até 10 vezes seu tamanho normal, presumivelmente tornando-se grande demais para o sistema imunológico do hospedeiro destruir. Mas em outras partes do corpo, as células fúngicas são muito menores. Brown se perguntou se o tamanho extra-pequeno das células poderia ser outro tipo de vantagem? Talvez essa característica os ajude a colonizar outros órgãos, como o cérebro.

Para descobrir, sua equipe infectou camundongos com vários tamanhos de C. neoformans. Eles descobriram que, em comparação com células médias e grandes, as células menores infectaram preferencialmente o cérebro. Essas células não eram apenas diminutas, mas diferiam de outras maneiras. Em comparação com células fúngicas maiores, elas tinham características únicas em sua superfície que eram igualmente importantes para acessar o cérebro. Eles também ativaram um conjunto diferente de genes.

Esta evidência sugeriu que as pequenas células fúngicas, que Brown apelidou de células "semente", não eram apenas versões em miniatura de células maiores. Eles haviam passado por uma grande mudança.

Depois de procurar por gatilhos, o grupo de Brown descobriu que um produto químico específico – fosfato – poderia induzir a mudança. Sabendo que o fosfato é liberado quando o tecido é danificado durante a infecção, Brown especula que o produto químico se acumula nos pulmões, o primeiro local onde os fungos se instalam depois de entrar no corpo. Isso permite que as células fúngicas se reconfigurem como células-semente, o que permite que a infecção se espalhe ainda mais.

Do guano de pássaro ao cérebro

Curiosamente, a capacidade do fungo de atingir efetivamente o cérebro pode ter se originado de uma fonte única:o guano das aves. C. neoformans prospera em excrementos de pombos, que têm altos níveis da molécula que desencadeia as células da semente, o fosfato. A equipe de Brown descobriu que o material pegajoso leva C. neoformans a esse estado alternativo como nada mais que eles tentaram.

Brown acha que isso poderia demonstrar como a patogenicidade do fungo surgiu em primeiro lugar. "Acreditamos que pressões seletivas de nichos ambientais como o guano de pombos são de alguma forma capazes de conferir ao C. neoformans a capacidade de infectar mamíferos", diz ela.

Independentemente de como surgiu a propriedade infecciosa do fungo, a equipe de Brown agora está tentando bloquear essa capacidade com medicamentos aprovados pela FDA. Eles estão determinando se pode haver um composto existente que bloqueie C. neoformans de se tornar células-semente que poderiam fornecer um remédio pronto para prevenir ou tratar a meningite fúngica. + Explorar mais

Nova pesquisa revela como doenças fúngicas com risco de vida se adaptam para sobreviver em humanos