Un hongo que es una causa común de la meningitis fúngica sufre una transformación notable una vez que ingresa al cuerpo, lo que le permite infectar el cerebro, según una nueva investigación realizada por científicos de la Universidad de Utah Health. Los estudios en ratones muestran que a medida que el intruso fúngico viaja por el cuerpo, se encoge y adquiere características que ayudan a que la infección se propague, todo en cuestión de días.

El descubrimiento podría conducir a nuevas estrategias para bloquear la infección por Cryptococcus neoformans y prevenir los efectos perjudiciales en el huésped. C. neoformans es la principal causa de meningitis fúngica, una inflamación del cerebro rara pero mortal que ocurre en personas con sistemas inmunitarios debilitados.

"Las células de cryptococcus en los pulmones son muy diversas, con diferentes tamaños y diferentes apariencias. Entonces, cuando mi estudiante de posgrado me mostró imágenes de la uniformidad de las células del cerebro, me sorprendió", dice Jessica Brown, Ph.D., profesora asociada. de patología en U of U Health y autor principal del estudio. "Sugirió que había una razón muy fuerte por la que solo esta población de células llegaba tan lejos en el cuerpo". Su ex alumno de posgrado, Steven Denham, Ph.D., es el autor principal del estudio. Su investigación se publicó recientemente en línea en la revista Cell Host &Microbe .

El hongo se adapta rápidamente para soportar microambientes en el cuerpo

La fascinación de Brown con el hongo provino de la observación de que prospera en tantos hábitats diferentes. En la naturaleza, el organismo vive en madera podrida y excrementos de pájaros. Si se inhala sin darse cuenta, el hongo puede sobrevivir en los pulmones y luego viajar en el torrente sanguíneo hasta el cerebro y otros órganos, cada uno de los cuales tiene su propio microambiente desafiante.

Previamente, otros científicos descubrieron que el hongo hace frente a la vida en los pulmones al crecer hasta 10 veces su tamaño normal, presumiblemente volviéndose demasiado grande para que el sistema inmunitario del huésped lo destruya. Pero en otras partes del cuerpo, las células fúngicas son mucho más pequeñas. Brown se preguntó si el tamaño extrapequeño de las células podría ser otro tipo de ventaja. Quizás esa característica les ayude a colonizar otros órganos, como el cerebro.

Para averiguarlo, su equipo infectó ratones con varios tamaños de C. neoformans. Descubrieron que, en comparación con las células medianas y grandes, las células más pequeñas infectaban preferentemente el cerebro. Estas células no solo eran diminutas sino que diferían en otros aspectos. En comparación con las células fúngicas más grandes, tenían características únicas en su superficie que eran igualmente importantes para acceder al cerebro. También activaron un conjunto diferente de genes.

Esta evidencia sugirió que las pequeñas células fúngicas, que Brown denominó células "semilla", no eran solo versiones en miniatura de células más grandes. Habían sufrido un cambio total.

Después de buscar desencadenantes, el grupo de Brown descubrió que un químico específico, el fosfato, podría inducir el cambio. Sabiendo que el fosfato se libera cuando el tejido se daña durante la infección, Brown especula que la sustancia química se acumula en los pulmones, el primer sitio donde los hongos se asientan después de ingresar al cuerpo. Esto permite que las células fúngicas se reconfiguren como células semilla, lo que permite que la infección se propague aún más.

Del guano de ave al cerebro

Por extraño que parezca, la capacidad de los hongos para apuntar eficazmente al cerebro puede haberse originado a partir de una fuente única:el guano de las aves. C. neoformans prospera en los excrementos de las palomas, que tienen altos niveles de fosfato, la molécula desencadenante de las células de las semillas. El equipo de Brown descubrió que la sustancia pegajosa empuja a C. neoformans a ese estado alternativo como nunca antes lo habían intentado.

Brown cree que esto podría demostrar cómo surgió la patogenicidad del hongo en primer lugar. "Creemos que las presiones selectivas de los nichos ambientales como el guano de paloma de alguna manera pueden conferir a C. neoformans la capacidad de infectar a los mamíferos", dice.

Independientemente de cómo surgió la propiedad infecciosa del hongo, el equipo de Brown ahora está tratando de bloquear esa capacidad con medicamentos aprobados por la FDA. Están determinando si puede haber un compuesto existente que impida que C. neoformans se convierta en células de semilla que podría proporcionar un remedio listo para usar para prevenir o tratar la meningitis fúngica. + Explora más

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