C. albicans przeżywa dzięki precyzyjnie regulowanej toksynie

Grzyb Candida albicans odpowiednio reguluje ilość swojej toksyny – kandydalizyny. W małych stężeniach sprzyja ona bezobjawowej kolonizacji błony śluzowej jamy ustnej, ale w zbyt wysokich dawkach natychmiast wyzwala reakcję immunologiczną. To jeden z wniosków płynących z badania, które ukazało się pod koniec września w czasopiśmie „Nature Microbiology”.

Grzyb Candida albicans jest naturalnym składnikiem mikrobiomu człowieka i zazwyczaj pozostaje niegroźny. W określonych warunkach może jednak przechodzić z formy drożdżowej w formę strzępkową i wywoływać zakażenia – szczególnie niebezpieczne u pacjentów z obniżoną odpornością. W postaci strzępkowej (nitkowatej) C. albicans produkuje białko o nazwie kandydalizyna (ang. candidalysin), które uszkadza komórki gospodarza.

Międzynarodowy zespół badaczy z Instytutu Leibniza w Jenie, Uniwersytetu w Zurychu oraz Instytutu Pasteura w Paryżu wykazał, że toksyna ta nie tylko działa chorobotwórczo, ale także decyduje o zdolności C. albicans do przetrwania w błonie śluzowej jamy ustnej. Warunkiem jest jednak ściśle określona jej ilość.

– Wiedzieliśmy, że toksyna kandydalizyna może wywoływać choroby. Nowością jest to, że jest ona również niezbędna, aby grzyb mógł przetrwać w jamie ustnej. Candida albicans wykorzystuje tę toksynę, aby zakotwiczyć się w błonie śluzowej. Dopóki produkuje ją tylko w niewielkich ilościach, pozostaje poza ona zasięgiem „radarów” układu odpornościowego i może długo przetrwać w jamie ustnej – powiedział główny autor badania prof. Bernhard Hube z Instytutu Leibniza w Jenie (Niemcy).

Porównanie dwóch szczepów

W badaniu na myszach naukowcy porównali dwa szczepy Candida albicans: agresywny szczep laboratoryjny SC5314, który wytwarza duże ilości kandydalizyny, wywołując silną odpowiedź układu odpornościowego, oraz naturalny szczep 101, który produkuje niewielkie ilości toksyny, dzięki czemu może ona przetrwać w jamie ustnej niemal niezauważona. Kluczową rolę odgrywa tu gen EED1, który uczestniczy w utrzymaniu wzrostu strzępkowego i pośrednio moduluje warunki ekspresji ECE1.

Zespół badawczy wykazał, że szczepy C. albicans o niskiej zjadliwości przejściowo indukują ekspresję genu ECE1, który koduje toksyczny peptyd kandydalizynę po kontakcie z keratynocytami w warunkach in vitro. U myszy zmutowane ECE1 miały utrudniony dostęp do zróżnicowanych warstw nabłonka jamy ustnej, gdzie grzyb jest mniej podatny na mechanizmy odpowiedzi zależnej od cytokiny IL‑17, kluczowej dla zwalczania infekcji grzybiczych.

Możliwość przetrwania potencjalnie niebezpiecznego patogenu

– Niezwykłe jest, jak dobrze C. albicans kontroluje swoją aktywność. Ta równowaga tłumaczy też, dlaczego toksyna ta utrzymała się w toku ewolucji: pozwala grzybowi trwale bytować w błonie śluzowej jamy ustnej, a jednocześnie czyni go potencjalnie niebezpiecznym patogenem – powiedział dr Tim Schille z Instytutu Leibniza, inny współautor pracy pt. „Dynamic Expression of the Fungal Toxin Candidalysin Governs Homeostatic Oral Colonization”.

Wnioski z badania pozwalają lepiej zrozumieć mechanizmy kolonizacji jamy ustnej przez drożdżaki z rodzaju Candida. Obecnie w stomatologii nie ma jeszcze odpowiednich metod terapeutycznych, ale w przypadku zakażeń pochwy wykazano już, że neutralizacja kandydalizyny pozwala w znacznym stopniu ograniczyć uszkodzenia tkanek.

Źródła: https://www.dentistryiq.com/

https://www.nature.com/