Fungos amigáveis ​​se anunciam aos seus hospedeiros

 

A imagem microscópica destaca a natureza polimórfica dos fungos comensais C. albicans, que são capazes de crescer em morfologias filamentosas longas e leveduras menores. Crédito: Cincinnati Children's

Por muitos anos depois de descobrir uma população diversificada de micróbios às vezes perigosos vivendo constantemente em nossos intestinos, os cientistas descreveram a situação como uma forma de viver com o inimigo. Mas quando se trata de populações comensais do fungo Candida albicans, o temido invasor pode ser melhor visto como um amigo útil que chega com presentes.

Essa é a mensagem principal de um estudo publicado em 17 de maio de 2022, no Cell Reports , por uma equipe liderada por Sing Sing Way, MD, Ph.D., especialista em doenças infecciosas da Cincinnati Children's.

"Esse fungo poderia ser invisível para nossos corpos se quisesse. Ele pode mascarar muitas das maneiras que nosso sistema imunológico sabe como reconhecê-lo", diz Way. “Em vez disso, nosso trabalho mostra que ele se expõe propositalmente para obter o benefício de nossos corpos reconhecê-lo e não atacá-lo”.

Muitas pessoas estão familiarizadas com o conceito de probióticos, ou bactérias "boas". Os cientistas também aprenderam que os fungos podem fazer bem às pessoas, incluindo às vezes a substituição de bactérias no estado comensal e a realização de funções benéficas semelhantes.

“No entanto, os fungos também são muito mais complicados do que as bactérias e relativamente pouco estudados em comparação com as bactérias”, diz Way.

Piscando 'Olá'

No passado, muitos cientistas acreditavam que a simples presença de certos fungos no intestino era suficiente para sinalizar ao corpo que havia um equilíbrio adequado de microbiota. Mesmo fungos inertes podem ser detectados através das estruturas de superfície e produtos químicos de suas paredes celulares.

"Este artigo mostra que os fungos comensais precisam estar vivos e produzindo ativamente proteínas que estimulam nossas células imunológicas para obter esse benefício comensal. Eles precisam ser metabolicamente e transcricionalmente ativos", diz Way.  

Para determinar como C. albicans se torna reconhecido como comensal, o primeiro autor Tzu-Yu Shao, um estudante de imunobiologia, trabalhou com cientistas da Cincinnati Children's, Brown University, University of California San Francisco e do Institut Pasteur em Paris para conduzir uma série de experimentos estabelecendo colonização em camundongos.

Eles aprenderam que o gene UME6, que ajuda a regular a formação de filamentos em fungos, é essencial para permitir que a C. albicans intestinal "prepare" o sistema imunológico para que ele possa combater uma ampla gama de infecções. Inicialmente, a equipe esperava que esse efeito de priming fosse causado por uma expressão extremamente alta ou baixa desse gene.

No entanto, os efeitos benéficos não ocorreram quando a colonização com C. albicans foi travada em nenhum dos extremos. Em vez disso, a engenharia do fungo para oscilar entre níveis altos e baixos de expressão de UME6 durante a colonização foi essencial. Este piscar para frente e para trás parece sinalizar ao corpo que C. albicans é benéfico. Em troca de não serem expulsos do intestino, os fungos ajudam o corpo a responder mais rapidamente e afastar a infecção por uma variedade de micróbios – incluindo C. albicans.

"Descobrimos que não apenas o fungo tem que estar vivo, ele tem que executar propositalmente um programa de expressão de componentes específicos da parede celular para que nossos corpos possam detectá-los. Eles estão fazendo isso deliberadamente para ajudar a nós e a si mesmos", diz Way.

Próximos passos

Eventualmente, pode ser possível manipular esse processo para restaurar níveis saudáveis ​​de fungos comensais . Mas primeiro, a equipe de Way procura aprender mais sobre como funciona essa relação simbiótica .

A colonização fúngica "boa" pode começar assim que o nascimento, mas pode levar meses para ser concluída. Mais tarde, vários eventos podem fazer com que outras populações de fungos mergulhem. Como essas variações populacionais afetam o benefício comensal? A equipe também planeja explorar como C. albicans comensal funciona em outros tecidos, incluindo mucosa oral , pulmões, pele e canal do parto.

"Estamos interessados ​​em descobrir com mais profundidade como e por que somos colonizados por esses micróbios", diz Way. “Dado que nossos sistemas imunológicos podem vê-los, os próximos passos adicionais também incluem entender por que a colonização normalmente não causa reações inflamatórias aberrantes”.