Lo studio, condotto da ricercatori dell’Università di Nottingham e pubblicato sulla rivista accademica Cell Chemical Biology, ha scoperto che le infezioni da A.terreus potrebbero fare l’autostop sulle cellule immunitarie per trasportarsi e causare un’infezione sistemica.
La ricerca, una collaborazione con gli esperti dell’Università Friedrich-Schiller di Jena e dell’Istituto Hans-Knoell di Jena, in Germania, si è concentrata sull’indagine della formazione di un nuovo tipo di pigmento melanina, che sembra essersi evoluto in A. terreus ma non in altri funghi simili.
Il ricercatore principale, il dottor Matthias Brock, della Scuola di Scienze della Vita dell’Università di Nottingham, ha detto: “Ora abbiamo un’idea su come l’adattamento ecologico modella i componenti fungini che possono causare effetti dannosi nelle infezioni umane.
“Il sequenziamento in corso dei genomi fungini mostrerà se questo nuovo tipo di melanina si è evoluto specificamente in A. terreus o anche in altre specie fungine. L’identificazione di un nuovo pigmento tra specie strettamente correlate esemplifica come il potenziale patogeno tra le specie cambi in base alla variazione dei componenti strutturali.”
Le muffe che crescono sul cibo, sui muri umidi o sui cumuli di compost producono milioni di spore che sono spesso inalate dall’uomo e possono causare malattie che vanno dalla semplice asma a malattie pericolose per la vita come l’aspergillosi broncopolmonare invasiva.
Le spore sono protette dallo stress ambientale dal pigmento colorato melanina – lo stesso pigmento che dà alla pelle, ai capelli e agli occhi umani il loro colore e offre uno schermo naturale contro i dannosi raggi UV. Gli scienziati avevano a lungo creduto che i funghi condividessero un tipo comune di melanina, ma l’ultima ricerca smentisce questo dogma.
Le spore dei funghi sono spesso attaccate nell’ambiente da predatori del suolo come le amebe che usano altri microorganismi come fonte di cibo. Il pigmento di melanina delle spore fungine generalmente rallenta il processo di digestione e permette alle spore di germinare e uccidere il predatore.
Tuttavia, le spore di A. terreus sono diverse in quanto combattono la digestione e sono in grado di sopravvivere a lungo termine. Questa strategia di “sedersi e aspettare” è stata attribuita dagli scienziati a un diverso tipo di pigmento di melanina che è vitale per il processo.
Alcuni funghi usano composti preesistenti nel corpo umano durante l’infezione per costruire uno strato di melanina che li protegge dal sistema immunitario del suo ospite. Questo tipo di melanina è simile a quella che si trova nel corpo umano.
Al contrario, le spore delle muffe possiedono un gruppo di geni che sono sopravvissuti al processo evolutivo e producono un pigmento di melanina senza utilizzare nulla dell’ospite. Questo pigmento protegge le spore dai danni causati dai radicali liberi e dalla luce UV e inibisce la digestione acida da parte delle amebe o delle cellule immunitarie.
Tuttavia, i ricercatori hanno scoperto che A. terreus non usa nessuno di questi processi per produrre melanina, anche se le sue spore sono altamente pigmentate. Hanno scoperto che due geni hanno contribuito alla formazione del pigmento e sono stati in grado di ricostruire in vitro la sintesi della melanina.
Un ulteriore studio ha dimostrato che il pigmento protegge parzialmente le spore dai predatori ma non permette loro di fuggire una volta “mangiate” dall’ameba. In contrasto con altre spore che amano il pH neutro, A. terreus preferisce un ambiente acido. Poiché i macrofagi – globuli bianchi che mangiano detriti cellulari, sostanze estranee, microbi e cellule patogene per prevenire l’infezione – si comportano e agiscono in modo simile alle amebe del terreno, la capacità della spora fungina di sopravvivere in un ambiente acido potrebbe permetterle di utilizzare le cellule immunitarie come veicolo di trasporto intorno al corpo.
La ricerca è stata guidata dal dottor Brock, che si è unito a Nottingham lo scorso anno da Jena in Germania. Il maggior contributore al lavoro sperimentale è stata la studentessa di dottorato Elena Geib di Nottingham, supportata dal dottor Markus Gressler, Iuliia Viediernikova, il dottor Falk Hillmann, la professoressa Ilse D Jacobsen, il dottor Sandor Nietzsche e il professor Christian Hertweck di Jena.
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