Ученые CCMB называют метаболизм новой мишенью для противогрибковой терапии

Грибковые инфекции являются одной из наиболее недооцененных угроз здоровью во всем мире, способствующих росту случаев госпитализации и смертности. Помимо здоровья человека, грибы также опустошать посевыснижают урожайность и ухудшают продовольственную безопасность, создавая двойной кризис как для общественного здравоохранения, так и для сельского хозяйства.

Теперь исследователи из CSIR – Центра клеточной и молекулярной биологии (CCMB) в Хайдарабаде открыли важное понимание того, как грибы вообще становятся опасными. Их результаты указывают на многообещающий новый путь разработки противогрибковой терапии, нацеленный на метаболизм грибов, а не только на генные сети.

Грибы могут существовать в двух формах

Исследование, проведенное под руководством ученого Шрирама Варахана, показывает, что способность гриба менять форму — ключевой фактор его заразности — обусловлена не только генетическими сигналами, но и его внутренними процессами генерации энергии. Грибы могут существовать в двух основных формах: маленькой овальной дрожжевой форме и более крупной нитевидной форме.

(От Лева) Красивый сценарий, Дроми Шах, Валеан Варара, объявление S | Фото предоставлено: ПО ВОЛНЕ

Как дрожжи путешествуют, превращаясь в нитевидную форму

Дрожжевая форма путешествует по среде хозяина в поисках ниши для закрепления. Как только он его находит, он трансформируется в нити, что позволяет ему агрессивно проникать в ткани. Внутри человеческого тела грибы сталкиваются с нехваткой питательных веществ, температурными изменениями и конкурирующими микробами. Эти стрессы обычно вызывают их трансформацию в нитевидную форму, которую гораздо труднее устранить как иммунным клеткам, так и лекарствам.

Ключевое звено, необходимое для грибковой инвазии

В то время как более ранние исследования в основном были сосредоточены на генах, которые контролируют эти изменения формы, исследование CCMB подчеркивает метаболизм как важнейшую, ранее упускаемую из виду движущую силу. «Мы обнаружили то, что можно назвать скрытым биологическим коротким замыканием», — сказал г-н Варахан. «Мы обнаружили прямую связь между гликолизом — процессом расщепления сахаров — и производством серосодержащих аминокислот, необходимых для грибковой инвазии».

Зачем грибам сахар?

Когда грибы быстро потребляют сахара, они производят аминокислоты на основе серы, необходимые для инициирования инвазивного образования нитей. Команда проверила, что происходит, когда расщепление сахара замедляется. В этих условиях грибы оставались в безвредной дрожжевой форме и не могли перейти в болезнетворное состояние. Однако при наружном добавлении серосодержащих аминокислот грибы быстро восстановили свою инвазивную способность.

Исследователи изучили Кандида альбиканс у штамма, у которого отсутствует ключевой фермент для расщепления сахара, и обнаружили, что он «метаболически поврежден». Он с трудом менял форму, легко разрушался иммунными клетками и вызывал лишь легкие заболевания у мышей.

«Ахиллесова пята» грибковых возбудителей

Эти данные позволяют предположить, что вмешательство в метаболизм грибов может быть «ахиллесовой пятой» грибковых патогенов. Г-н Варахан отмечает, что с ростом числа устойчивых к лекарствам грибковых инфекций, воздействие на метаболизм может привести к созданию более безопасной и эффективной противогрибковой терапии, что принесет пользу как здоровью человека, так и безопасности сельского хозяйства.