El estudio, dirigido por investigadores de la Universidad de Nottingham y publicado en la revista académica Cell Chemical Biology, ha descubierto que las infecciones de A.terreus podrían engancharse a las células inmunitarias para transportarse y causar una infección sistémica.
La investigación, llevada a cabo en colaboración con expertos de la Universidad Friedrich-Schiller de Jena y el Instituto Hans-Knoell de Jena (Alemania), se centró en la investigación de la formación de un nuevo tipo de pigmento, la melanina, que parece haber evolucionado en A. terreus pero no en otros hongos similares.
El investigador principal, el Dr. Matthias Brock, de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Nottingham, declaró: «Ahora tenemos una idea de cómo la adaptación ecológica da forma a los componentes de los hongos que pueden causar efectos perjudiciales en las infecciones humanas.
«La secuenciación en curso de los genomas de los hongos mostrará si este nuevo tipo de melanina evolucionó específicamente en A. terreus o también en otras especies de hongos. La identificación de un nuevo pigmento entre especies estrechamente relacionadas ejemplifica cómo el potencial patógeno entre las especies cambia por la variación de los componentes estructurales.»
Los hongos que crecen en los alimentos, en las paredes húmedas o en los montones de compost producen millones de esporas que son inhaladas con frecuencia por los seres humanos y pueden causar enfermedades que van desde el simple asma hasta enfermedades potencialmente mortales como la aspergilosis broncopulmonar invasiva.
Las esporas están protegidas del estrés ambiental por el pigmento coloreado melanina – el mismo pigmento que da a la piel, el pelo y los ojos humanos su color y ofrece una pantalla natural contra los dañinos rayos UV. Los científicos habían creído durante mucho tiempo que los hongos compartían un tipo común de melanina, pero las últimas investigaciones desmienten este dogma.
Las esporas de los hongos son atacadas con frecuencia en el medio ambiente por depredadores del suelo, como las amebas, que utilizan otros microorganismos como fuente de alimento. El pigmento de melanina de las esporas de los hongos generalmente ralentiza el proceso de digestión y permite que las esporas germinen y maten al depredador.
Sin embargo, las esporas de A. terreus son diferentes, ya que luchan contra la digestión y son capaces de sobrevivir a largo plazo. Esta estrategia de «sentarse y esperar» ha sido atribuida por los científicos a un tipo diferente de pigmento de melanina que es vital para el proceso.
Algunos hongos utilizan compuestos preexistentes en el cuerpo humano durante la infección para construir una capa de melanina que los protege del sistema inmunológico de su huésped. Este tipo de melanina es similar a la que se encuentra en el cuerpo humano.
En cambio, las esporas de los mohos poseen un grupo de genes que han sobrevivido al proceso evolutivo y producen un pigmento de melanina sin utilizar nada del huésped. Este pigmento protege a las esporas del daño causado por los radicales libres y la luz ultravioleta e inhibe la digestión ácida por parte de las amebas o las células inmunitarias.
Sin embargo, los investigadores descubrieron que A. terreus no utiliza ninguno de estos procesos para producir melanina, aunque sus esporas están muy pigmentadas. Descubrieron que dos genes contribuían a la formación del pigmento y fueron capaces de reconstruir in vitro la síntesis de la melanina.
Un estudio posterior demostró que el pigmento protege parcialmente a las esporas de los depredadores, pero no les permite escapar una vez «comidas» por la ameba. A diferencia de otras esporas de pH neutro, A. terreus prefiere un entorno ácido. Dado que los macrófagos -glóbulos blancos que se alimentan de restos celulares, sustancias extrañas, microbios y células patógenas para prevenir infecciones- se comportan y actúan de forma similar a la ameba del suelo, la capacidad de la espora fúngica para sobrevivir en un entorno ácido podría permitirle utilizar las células inmunitarias como vehículo de transporte por el cuerpo.
La investigación fue dirigida por el Dr. Brock, que se incorporó a Nottingham el año pasado procedente de Jena (Alemania). La principal colaboradora en el trabajo experimental fue la estudiante de doctorado Elena Geib, de Nottingham, con el apoyo del Dr. Markus Gressler, Iuliia Viediernikova, el Dr. Falk Hillmann, la profesora Ilse D Jacobsen, el Dr. Sandor Nietzsche y el profesor Christian Hertweck, de Jena.