O ciupercă patogenă se adaptează schimbărilor climatice. Un nou studiu arată că temperaturile ridicate determină o ciupercă patogenă cunoscută sub numele de Cryptococcus deneoformans să își pună în funcțiune răspunsurile de adaptare. Căldura îi crește numărul de modificări genetice, dintre care unele ar putea duce, probabil, la o rezistență mai mare la căldură, iar altele, probabil, la un potențial mai mare de a provoca boli.
Lumea este plină de creaturi mici care ne găsesc delicioase. Bacteriile și virusurile amenință sănătatea globală. Acestea sunt generatoare de pandemii globale mortale și de infecții puternice. Dar agenții patogeni cu care nu a trebuit să ne confruntăm atât de mult - încă - sunt ciupercile.
Ce sunt ciupercile patogene
Ciupercile patogene (Candida, Aspergillus, Cryptococcus și altele) sunt ucigași notorii ai persoanelor cu imunitate compromisă. Dar, în cea mai mare parte, oamenii sănătoși nu au avut de ce să-și facă griji în privința lor, iar marea majoritate a ciupercilor potențial patogene ale planetei nu se descurcă bine la căldura corpului nostru. Dar toate acestea ar putea fi pe cale să se schimbe.
Vezi și: Ceaiul de cacao, beneficii. Cum să îl prepari. De ce este mai bun decât laptele cu cacao
Ce se întâmplă cu ciuperca studiată de oamenii de știință
Un nou studiu realizat la Școala de Medicină a Universității Duke constată că temperaturile ridicate determină o ciupercă patogenă cunoscută sub numele de Cryptococcus deneoformans să își pună în funcțiune răspunsurile de adaptare. Acest lucru îi crește numărul de modificări genetice, dintre care unele ar putea duce, probabil, la o rezistență mai mare la căldură, iar altele, poate, la un potențial mai mare de a provoca boli.
Mai exact, căldura mai mare face ca mai multe elemente transpozabile ale ciupercii, sau gene de salt, să se ridice și să se deplaseze în interiorul ADN-ului fungic, ceea ce duce la schimbări în modul în care genele sale sunt utilizate și reglementate. Descoperirile au apărut la 20 ianuarie în Proceedings of the National Academy of Sciences, potrivit Science Daily.
”Aceste elemente mobile sunt susceptibile de a contribui la adaptarea în mediul înconjurător și în timpul unei infecții. Acest lucru s-ar putea întâmpla chiar mai repede, deoarece stresul termic accelerează numărul de mutații care au loc”, a declarat cercetătorul postdoctoral Asiya Gusa Ph.D. de la Genetică moleculară și Microbiologie din cadrul Duke School of Medicine.
Acest lucru ar putea să le sune cunoscut telespectatorilor noului serial HBO ”The Last of Us”, în care un peisaj distopic infernal este precipitat de o ciupercă adaptată la căldură care pune stăpânire pe oameni și îi transformă în zombi.
”Este exact genul de lucru despre care vorbesc - mai puțin partea cu zombi!”, a spus Gusa, care tocmai a vizionat primul episod și care se va alătura facultății Duke ca profesor asistent la sfârșitul acestui an.
”Acestea nu sunt boli infecțioase în sensul transmisibil; nu ne transmitem ciupercile între noi. Dar sporii sunt în aer. Respirăm sporii de ciuperci tot timpul și sistemele noastre imunitare sunt echipate pentru a le combate”, a spus Gusa.
”Bolile fungice sunt în creștere, în mare parte din cauza creșterii numărului de persoane care au un sistem imunitar slăbit sau condiții de sănătate subiacente”, a spus Gusa.
Dar, în același timp, este posibil ca și ciupercile patogene să se adapteze la temperaturi mai ridicate. Lucrând în laboratorul profesorului Sue Jinks-Robertson, Gusa a condus cercetări care s-au concentrat asupra a trei elemente transpozabile care au fost deosebit de active în condiții de stres termic la C. deneoformans. Dar există cu ușurință alte 25 sau mai multe elemente transpozabile în această specie care s-ar putea mobiliza.
Echipa a folosit secvențierea ADN ”long-read” pentru a vedea modificări care altfel ar fi putut fi ratate, a spus Gusa. Analiza computațională le-a permis să cartografieze transpozonii și apoi să vadă cum s-au deplasat.
”Avem acum instrumente îmbunătățite pentru a vedea aceste mișcări care înainte se ascundeau în unghiurile noastre oarbe”, a spus Gusa.
Șocul termic a accelerat mutațiile
Stresul termic a accelerat mutațiile. După 800 de generații de creștere în mediu de laborator, rata mutațiilor transpozonilor a fost de cinci ori mai mare la ciupercile crescute la temperatura corpului (37 de grade Celsius), comparativ cu ciupercile crescute la 30 grade Celsius.
Unul dintre elementele transpozabile, numit T1, avea tendința de a se insera între genele codificatoare, ceea ce ar putea duce la schimbări în modul în care sunt controlate genele. Un element numit Tcn12 a aterizat adesea în interiorul secvenței unei gene, putând perturba funcția acelei gene și putând duce la rezistența la medicamente. Iar un al treilea tip, Cnl1, avea tendința de a ateriza în apropierea sau în secvențele de telomeri de la capetele cromozomilor, un efect care, potrivit lui Gusa, nu este pe deplin înțeles.
Mobilizarea elementelor transpozabile a părut, de asemenea, să crească mai mult la ciupercile care trăiesc în șoareci decât în cultura de laborator.
”Am văzut dovezi ale mobilizării tuturor celor trei elemente transpozabile în genomul ciupercii în doar zece zile de la infectarea șoarecelui”, a spus Gusa.
Cercetătorii suspectează că provocările suplimentare ale supraviețuirii într-un animal cu răspunsuri imune și alți factori de stres ar putea determina transpozonii să fie și mai activi.
”Acesta este un studiu fascinant, care arată modul în care creșterea temperaturii globale poate afecta evoluția ciupercilor în direcții imprevizibile.
Pe măsură ce lumea se încălzește, transpozonii din ciupercile de sol, cum ar fi Cryptococcus neoformans, ar putea deveni mai mobili și ar putea crește modificările genomice în moduri care ar putea spori virulența și rezistența la medicamente. Încă un lucru de care să ne facem griji cu încălzirea globală!”, a declarat Arturo Casadevall MD, PhD, șeful catedrei de microbiologie moleculară și imunologie de la Universitatea Johns Hopkins.
Următoarea fază a acestei cercetări va consta în examinarea agenților patogeni de la pacienții umani care au avut o infecție fungică recidivantă.
”Știm că aceste infecții pot persista și apoi pot reveni cu potențiale modificări genetice. Este timpul să ne ocupăm serios de ciupercile patogene. Aceste tipuri de modificări stimulate de stres pot contribui la evoluția trăsăturilor patogene ale ciupercilor atât în mediul înconjurător, cât și în timpul infecției. Este posibil ca acestea să evolueze mai repede decât ne așteptam”, a spus Gusa.
Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCMedical și pe Google News
Te-a ajutat acest articol?
Urmărește pagina de Facebook DCMedical și pagina de Instagram DCMedical Doza de Sănătate și accesează mai mult conținut util pentru sănătatea ta, prevenția și tratarea bolilor, măsuri de prim ajutor și sfaturi utile de la medici și pacienți.
