Aspergillus: Nye gen-testskærme Patienter i fare for svampeinfektion

I det attende århundrede opdagede en italiensk præst, som måneskinnede som en hobby botaniker, en familie af svampe, der kan trives i næsten ethvert miljø. I dag, Aspergillus er kendt for at leve i jord, lurke i puder, sommetider spy fra klimaanlæg, og ifølge et nyt papir i Naturkommunikation, denne "universelle og uundgåelige" svamp trives også i lungerne af mennesker, der er uheldige nok til at bære en bestemt genetisk mutation.

Da Pier Antonio Micheli opdagede Aspergillus i 1700'erne blev han ramt af, hvordan den lille skimmel forårsager svampe lignede en aspergillum - instrumentet bruges til at drysses helligt vand. Men virkningerne af at have dine lunger velsignet af naturens aspergillus er betydeligt mindre himmelske, ifølge University of Manchester biologiske videnskabsforskning associerer Sarah Gago, Ph.D., den første forfatter på det nye papir. I undersøgelsen foreslår hun og hendes hold en ny genetisk baseret metode til screening af patienter med risiko for aspergillose.

"Aspergillose er et voksende sundhedsanliggende," fortæller Gago Inverse. "Mere end 10 millioner mennesker over hele verden lider af aspergillose, herunder invasive, kroniske og allergiske kliniske former. Dødelighed på grund af enhver klinisk form for aspergillose er højere end 300.000 mennesker om året, hvilket svarer til dødsfald som følge af global opvarmning."

Det meste af tiden, at indånde aspergillus forårsager ikke sygdom. Men nogle former for kroniske aspergillus infektioner kan forårsage en "svampebold" i lungerne kaldet aspergillom. Sådan beskriver LIFE (Leading International Fungal Education) det: "Aspergilloma er et osteagtig, brunt brun, solbrunt, grønt, gult eller sort materiale. Svampeboldet består af et tæt konghomerat af hyphae, der er arrangeret i koncentriske cirkler. "Disse sammenklumpede bolde af mavesporer, proteiner og slim er brutale, men sjældne, og i mange tilfælde er de asymptomatiske.

Men den mest alvorlige form for infektion - invasiv aspergillose - gør ikke har en svampebold. Det følgende er meget værre: Svampen rejser fra lungerne til blodbanen, hvor den kan sprede sig og føre til organsvigt. Gagos undersøgelse viste, at omkring fire procent af mennesker har en mutation i et gen kaldet ZNF77, der forårsager funktionsfejl - drejer deres lunger til de perfekte ynglepladser til svampene.

ZNF77 påvirker den måde, hvorpå celler i bronkialepitelet - cellerne der fører en større luftvej i lungen - interagerer for at bekæmpe infektion, siger Gago. Normalt er cellerne fastgjort til hinanden med med klæbende komponenter, der giver dem mulighed for at sammensætte et kæmpe cellelag. Ved at holde sammen hjælper cellerne med at kommunikere med indsatsforanstaltninger, hvis en infektion truer dem. Men hvis ZNF77 ikke fungerer korrekt, er der færre af disse celle-til-celle forbindelser, og svampesporer kan vokse frit.

Det bliver endnu nastier: ZNF77 fejlfunktion kan også hjælpe svampen med at overholde den ekstracellulære matrix (rummet mellem og omkring celler) ved overproducerende proteiner, siger Gago. Dette overskud af proteiner virker som lim, der cementerer svampesporerne til værten.

I sine eksperimenter fandt Gago, at celler med forringet ZNF77-funktion havde 35 procent mere svampesporadhæsion i den ekstracellulære matrix og 10,4 procent mere på lungecellerne selv sammenlignet med kontroller med normal ZNF77-funktion. Det er omtrent 17 gange mere svamp end du ville forvente af en person, der ikke havde dette funktionsgenstand.

Gagos nye fokus er at se, hvordan denne mutation kan påvirke andre luftvejssygdomme, som bronkitis. "Vi ser på nye patientkohorter som dem med bronkitis og invasiv sygdom," tilføjer hun. Hvis hendes nye forsøg er vellykkede, kan genetiske test for ZNF77 være den næste form for sundhedsscreening, tilføjet det kliniske repertoire - lige i tide for influenzasæson.