Substanța nouă protejează împotriva infecțiilor fungice
În timp ce se luptă cu infecții fungice grave și uneori fatale, o echipă de cercetători de la Worcester Polytechnic Institute (WPI) și Massachusetts Medical School (UMMS) au descoperit un compus chimic care împiedică celulele fungice să adere la suprafețe, de obicei primul pas în procesul de infecție. .folosit de un agent patogen uman numit Candida albicans (C. albicans).
După ce a studiat 30.000 de compuși chimici într-o serie de teste cu C. albicans viu, echipa de cercetare a găsit o moleculă care a împiedicat ciupercile asemănătoare drojdiei să se atașeze de celulele umane sau de polistiren, un plastic comun folosit la fabricarea diferitelor dispozitive medicale. Denumităfilastatină de către cercetători, această moleculă este acum un candidat pentru a fi un ingredient important în mai multe medicamente antifungice aflate în dezvoltare, precum și un material de protecție pentru acoperirea suprafețelor echipamentelor medicale pentru a preveni răspândirea infecțiilor fungice.
Candidaalbicans este cel mai frecvent agent patogen fungic care poate infecta oamenii și una dintre cele mai frecvente cauze ale infecțiilor nosocomiale.
Infecțiile cu C. albicans determină în fiecare an milioane de oameni din întreaga lume să dezvolte diferite boli cronice, cum ar fiafteză șivaginită, iar acestea pot fi vindecate cu acele câteva medicamente antifungice care sunt disponibile în prezent. nu este usor. Deși majoritatea infecțiilor fungice nu provoacă vătămări grave, dacă o astfel de infecție intră în sânge, poate fi fatală.
spitalizatpacientii cu catetere intravenos prezinta un risc crescut de infectie deoarece ciupercile se pot inmulti pe aceste dispozitive si pot intra in organism. În mod similar, pacienții cu dispozitive medicale precum stimulatoare cardiace sau proteze de genunchi și șolduri sunt expuși riscului deinfecție dacă o ciupercă intră în organism împreună cu proteza.
Persoanele cu sistemul imunitar slăbit prezintă, de asemenea, un risc crescut de apariție a unei infecții fungice grave.
Din cauza lipsei de medicamente eficiente împotriva C. albicans și a altor ciuperci patogene,rata mortalității prin infecții fungice sistemice este de 30-50%.
De obicei, infecția sângelui cu C. albicans sau un agent patogen similar începe cu celulele fungice care aderă la o suprafață - un cateter, de exemplu, sau celulele epiteliale care căptușesc gura - și formând un așa-numit biofilm. Celulele asemănătoare drojdiei în formă de ou capătă apoi o formă fibroasă invazivă și ejectează fibre țepoase care străpung și dăunează țesuturilor din jur. În studiul lor, oamenii de știință au descoperit că filastatin inhibă ambele procese: împiedică foarte mult lipirea C. albicans de suprafețe și reduce formarea de fire (filamentare), așa cum și-a primit numele.
Apoi, echipa de cercetare a testat efectele filastatinului asupra celulelor C. albicans care crescuseră liber în rezervoare speciale și se atașaseră deja de pereții de polistiren. Când compusul a fost adăugat la cultura de bacterii, a eliminat majoritatea bacteriilor fungice deja atașate la polistiren. Oamenii de știință au testat apoi efectele inhibitoare ale filastatinului asupra celulelor pulmonare umane, celulelor vaginale de șoarece șiviermi vii (C. elgans) infectați cu ciuperci pentru a vedea dacă adeziunea și infecția bacteriilor sunt reduse. În toate cazurile, nouamoleculă mică a produs un efect protector semnificativ, nefiind semne de toxicitate pentru țesuturile gazdă.
Cercetătorii se concentrează în prezent pe elucidarea mecanismelor moleculare exacte pe care filastatin le folosește pentru a preveni aderența și filamentarea. „Trebuie să găsim ținta acestei molecule”, spune Rao. „Avem câteva idei bune și faptul că nu am văzut toxicitate pentru celulele gazdă este foarte încurajator. Cu toate acestea, mai este mult de făcut.”
Atât WPI, cât și UMMS fac mai multe cercetări asupra filastatinului. „Molecula infectează o varietate de specii relevante din punct de vedere clinic și urmăm ideea că aceasta oferă un studiu amănunțit a ceea ce face ca aceste organisme să fie astfel de agenți patogeni eficienți”, spune dr. Kaufman. „În această perioadă de impas bugetar la Washington, capacitatea noastră de a primi finanțare de la Centrul UMMS pentru Cercetare Clinică și Translațională pentru a sprijini această activitate a fost esențială pentru a ne permite să ne urmăm ideile pentru noi abordări pentru combaterea acestei clase importante de infecții nosocomiale. "
Proiectul a fost, de asemenea, sponsorizat de granturi de la WPI și UMMS, ca parte a unui program pilot care își propune să dezvolte colaborarea între cercetătorii universităților pentru a desfășura primele etape ale cercetării translaționale. „Programele de cercetare în cooperare, cum ar fi programul pilot condus de instituțiile noastre, sunt esențiale pentru activitatea WPI în științele vieții”, spune Michael Manning, Ph.D., interimarWPI vice-rector pentru cercetare. „Deoarece colaborarea dintre profesorii Roa și Kaufman excelează, lucrând împreună, ambele instituții își pot valorifica mai bine cunoștințele pentru a obține cele mai mari progrese în descoperirea științifică și sănătatea publică.”
Terence R. Flot, MD, Provost asociat al UMMS, Provost pentru Afaceri Academice și Decan al Școlii de Medicină din Massachusetts, este de acord. „Personalul de la MIT și WPI are cunoștințe științifice și experiență practică în domenii de cunoștințe care se completează reciproc”, spune el. „Crearea acestui tip de echipă de cercetare interdisciplinară, inclusiv personal de la două universități, ne permite să lucrăm sinergic și să rezolvăm probleme importante legate de îmbunătățirea sănătății oamenilor.”