Infección fúngica: Una proteína debilita el sistema inmunitario
Aspergillus fumigatus utiliza una proteína superficial de sus esporas para frenar el sistema inmunitario humano
El moho Aspergillus fumigatus produce una enzima en la superficie de sus esporas con la que puede atenuar la respuesta inmunitaria humana. Esto facilita que el hongo colonice tejidos humanos con graves cursos de infección. Un equipo internacional de investigadores ha publicado ahora los resultados en Nature Microbiology.
Aspergillus fumigatus es un moho que se encuentra en todo el mundo. A diferencia de otras especies estrechamente relacionadas, puede causar infecciones graves, a menudo mortales, en los seres humanos. ¿Qué hace tan peligroso al A. fumigatus? Un equipo internacional de investigación dirigido por Gustavo Goldman, de la Universidad de São Paulo (Brasil), ha encontrado indicios de la causa: una enzima especial en la superficie de las esporas fúngicas -glucosilasparaginasa- suprime aparentemente la liberación de sustancias proinflamatorias por parte de las células inmunitarias, lo que facilita que el patógeno se propague sin trabas en los tejidos.
"El grupo de Gustavo Goldman estaba especialmente interesado en las proteínas superficiales de las esporas, ya que son las primeras que entran en contacto con el sistema inmunitario, normalmente por inhalación", explica Olaf Kniemeyer, del Instituto Leibniz de Investigación de Productos Naturales y Biología de las Infecciones - Instituto Hans Knöll (Leibniz-HKI), socio alemán del estudio. Kniemeyer es experto en proteómica. Junto con su equipo, analiza todas las proteínas de una célula y les asigna funciones. Así encuentra posibles dianas para nuevos principios activos. Los investigadores de Jena también están especializados en fagocitosis, un mecanismo de defensa en el que las células inmunitarias devoran a los invasores extraños. Esto también permitió al equipo internacional de investigación estudiar la interacción del hongo con las células inmunitarias.
Una enzima interfiere en la señal
En el estudio actual, utilizaron un método denominado afeitado con tripsina: con ayuda de la tripsina, una enzima que destruye proteínas, eliminaron todas las proteínas de la superficie de la espora y analizaron sus fragmentos en un espectrómetro de masas. Mediante comparaciones con bases de datos, pudieron identificar 62 proteínas que sólo aparecen en las esporas de Aspergillus fumigatus, pero no en especies estrechamente relacionadas. Por tanto, algunas de ellas podrían desempeñar un papel en el proceso de infección. Para comprobarlo, los investigadores crearon una biblioteca knockout con 42 mutantes del hongo, en cada uno de los cuales se desactivaba un gen que codificaba una de estas proteínas. El mutante que carecía de la glucosilasparaginasa provocó una mayor liberación de interleucina-1β en las células inmunitarias. Las interleucinas son proteínas muy eficaces que desencadenan fiebre, inflamación y una serie de reacciones inmunitarias incluso en cantidades mínimas, reforzando así las defensas del organismo contra los agentes patógenos. Si falta la glucosilasparaginasa de las esporas fúngicas, el sistema inmunitario puede liberar más cantidad de esta sustancia inflamatoria. Las células inmunitarias se activan y son más capaces de luchar contra el hongo. Por el contrario, esto indica que la glucosilasa producida por el hongo normalmente ayuda a amortiguar la respuesta inmunitaria. Esto permite al hongo infectar el cuerpo casi sin obstáculos.
El estudio en el modelo de ratón apoya esta hipótesis: en ratones con un sistema inmunitario intacto, el hongo fue atacado con más fuerza por el sistema inmunitario cuando el gen de la glucosilasparaginasa se desactivó previamente. "Por tanto, la glucosilasparaginasa de las esporas de Aspergillus fumigatus desempeña un papel en la lucha contra el sistema inmunitario. Sin embargo, aún no podemos decir exactamente cómo funciona este mecanismo", afirma Kniemeyer, resumiendo los resultados del estudio.
Los hallazgos pueden ayudar a desarrollar nuevas terapias para las infecciones por Aspergillus fumigatus. Se trata de una necesidad urgente, ya que en la actualidad sólo existen unos pocos fármacos eficaces para combatir las infecciones fúngicas y la resistencia a ellos se está extendiendo gradualmente.
El trabajo de investigación es una demostración de la fructífera cooperación entre institutos y clínicas de varios países. Además de los investigadores brasileños y alemanes, colegas británicos y estadounidenses también han contribuido significativamente a los nuevos hallazgos.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Camila Figueiredo Pinzan, Clara Valero, Patrícia Alves de Castro, Jefferson Luiz da Silva, Kayleigh Earle, Hong Liu, Maria Augusta Crivelente Horta, Olaf Kniemeyer, Thomas Krüger, Annica Pschibul, Derya Nur Cömert, Thorsten Heinekamp, ... Adiyantara Gumilang, Antonis Rokas, Sara Gago, Thaila F. dos Reis, Gustavo H. Goldman; "Aspergillus fumigatus conidial surface-associated proteome reveals factors for fungal evasion and host immunity modulation"; Nature Microbiology, 2024-8-27
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