Come il fungo Aspergillus fumigatus può paralizzare il sistema immunitario

Aspergillus fumigatus

Immagine, Capsula di Petri con Aspergillus fumigatus. Credito, Jan-Peter Kasper / Università di Jena.

Il gruppo di ricerca dell’Università di Jena ha chiarito il meccanismo della gliotossina, una micotossina del fungo Aspergillus fumigatus.

L’ Aspergillus fumigatus è ovunque ed è estremamente pericoloso per le persone con un sistema immunitario indebolito. Il fungo Aspergillus fumigatus si trova praticamente ovunque sulla Terra, come un cuscino grigio scuro, increspato su pareti umide o spore microscopicamente piccole che soffiano attraverso l’aria e si aggrappano a carta da parati, materassi e pavimenti. Le persone sane di solito non hanno problemi se le spore trovano la loro strada nel loro corpo, in quanto il loro sistema di difesa immunitaria metterà le spore fuori azione. Tuttavia, il fungo può minacciare la vita delle persone con un sistema immunitario compromesso, come i pazienti affetti da AIDS o le persone che sono immunodepressi in seguito a un trapianto di organi.

Un gruppo di ricerca internazionale guidato dal Prof. Oliver Werz dell’Università Friedrich Schiller, Jena, ha ora scoperto come il fungo elimina le difese immunitarie, consentendo lo sviluppo di un’infezione micotica potenzialmente fatale. I ricercatori hanno presentato le loro scoperte nell’attuale numero della rivista specializzata Cell Chemical Biology.

Tra gli altri fattori, è la gliotossina – una potente micotossina – che è responsabile della patogenicità di Aspergillus fumigatus . “Era noto”,afferma il Direttore dello studio Werz dell’Istituto di Farmacia dell’Università di Jena, “che questa sostanza ha un effetto immunosoppressivo, il che significa che indebolisce l’attività delle cellule del sistema immunitario di difesa. Tuttavia, non era chiaro in precedenza come esattamente ciò avvenga”. Werz ed i suoi colleghi hanno ora studiato questo aspetto in dettaglio e hanno chiarito i meccanismi molecolari sottostanti.

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Le cellule immunitarie comunicano tra loro

Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori hanno portato le cellule immunitarie a contatto con la gliotossina prodotta sinteticamente. Queste cellule, chiamate granulociti neutrofili, rappresentano la prima linea del sistema di difesa immunitaria. “Il loro compito è individuare agenti patogeni ed eliminarli”, spiega Werz. Non appena una cellula di questo tipo viene in contatto con un agente patogeno, ad esempio un fungo, rilascia nel sangue specifiche sostanze  messaggero (leucotrieni) che attraggono altre cellule immunitarie. Una volta che un numero sufficiente di cellule immunitarie si è riunito, possono rendere l’intruso innocuo.

La micotossina spegne l’enzima

Questo non succede se è coinvolto l’agente patogeno Aspergillus fumigatus. Come gli scienziati di Jena sono stati in grado di dimostrare, la gliotossina assicura che la produzione della sostanza messaggera leucotriene B4 nei granulociti neutrofili sia inibita, in modo che non siano in grado di inviare un segnale ad altre cellule immunitarie. Questo è causato da un enzima specifico (idrotasi LTA4) che viene spento dalla micotossina. “Questo interrompe la comunicazione tra le cellule immunitarie e distrugge il meccanismo di difesa: di conseguenza, è facile che le spore – in questo caso il fungo – penetrino nell’organismo per infiltrarsi nei tessuti o negli organi”, afferma Werz.

Per lo studio, il Prof. Werz ed i suoi colleghi hanno collaborato con i ricercatori dell’Istituto Leibniz per la ricerca sui prodotti naturali e la biologia delle infezioni (Hans Knöll Institute). Come parte del Collaborative Research Center ChemBioSys e del Jena Cluster of Excellence “Balance of the Microverse”, hanno collaborato con i gruppi di lavoro guidati dal Prof. Axel Brakhage e dal Prof. Christian Hertweck, che hanno contribuito con le loro competenze in micologia e sintesi di prodotti naturali. Altri partner sono gruppi di ricerca delle Università di Francoforte e Napoli, nonché dell’Istituto Karolinska di Stoccolma.

Fonte, Cell Chemical Biology

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