Un fungo che è una causa comune di meningite fungina subisce una notevole trasformazione una volta entrato nel corpo, permettendogli di 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 aiutano a diffondersi 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 rimasta scioccata", afferma Jessica Brown, Ph.D., professore associato di patologia presso la U of U Health e autore 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, Ph.D., è autore principale dello studio. La loro ricerca è stata recentemente pubblicata online sulla rivista Cell Host &Microbe .

Il fungo si adatta rapidamente per resistere ai microambienti del corpo

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.

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 li aiuta a colonizzare altri organi, come il cervello.

Per scoprirlo, il suo team ha infettato topi con C. neoformans di varie dimensioni. 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.

Dal guano di uccello al cervello

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 la 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. "Riteniamo 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. 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. + Esplora ulteriormente

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