La découverte pourrait stimuler de nouvelles stratégies pour prévenir la principale cause de méningite fongique

La découverte pourrait conduire à de nouvelles stratégies de blocage Cryptococcus neoformans l’infection et la prévention des effets néfastes sur l’hôte. C. néoformans est la principale cause d’un gonflement rare mais mortel du cerveau qui survient chez les personnes dont le système immunitaire est affaibli.

“Cryptocoque les cellules des poumons sont très diverses avec des tailles et des apparences différentes. Ainsi, lorsque mon étudiant diplômé m’a montré des images de l’uniformité des cellules du cerveau, j’ai été choqué », explique Jessica Brown, Ph.D., professeure agrégée de pathologie à l’U of U Health et auteur principal de l’étude. qu’il y avait une très bonne raison pour laquelle seule cette population de cellules se rendait aussi loin dans le corps. “Son ancien étudiant diplômé, Steven Denham, PhD, est l’auteur principal de l’étude. Leur recherche a récemment été publiée en ligne dans la revue à comité de lecture journal Hôte cellulaire et microbe.

Le champignon s’adapte rapidement pour résister aux microenvironnements du corps

La fascination de Brown pour le champignon est venue de l’observation qu’il prospère dans tant d’habitats différents. Dans la nature, l’organisme vit dans le bois pourri et les excréments d’oiseaux. S’il est inhalé par inadvertance, le champignon peut survivre dans les poumons, puis se déplacer dans la circulation sanguine vers le cerveau et d’autres organes, chacun ayant son propre micro-environnement difficile.

Auparavant, d’autres scientifiques ont découvert que le champignon s’adapte à la vie dans les poumons en atteignant 10 fois sa taille normale, devenant vraisemblablement trop grand pour que le système immunitaire de l’hôte le détruise. Mais dans d’autres parties du corps, les cellules fongiques sont beaucoup plus petites. Brown s’est demandé si la taille extra-petite des cellules pouvait être un autre type d’avantage ? Peut-être que cette caractéristique les aide à coloniser d’autres organes, comme le cerveau.

Pour le savoir, son équipe a infecté des souris avec différentes tailles de C. neoformans. Ils ont découvert que par rapport aux cellules moyennes et grandes, les plus petites cellules infectaient préférentiellement le cerveau. Ces cellules n’étaient pas seulement minuscules mais différaient à d’autres égards. Par rapport aux cellules fongiques plus grandes, elles avaient des caractéristiques uniques à leur surface qui étaient tout aussi importantes pour accéder au cerveau. Ils ont également activé un ensemble différent de gènes.

Cette preuve suggérait que les petites cellules fongiques, que Brown surnommait les cellules «semences», n’étaient pas simplement des versions miniatures de cellules plus grandes. Ils avaient subi un gros changement.

Après avoir recherché des déclencheurs, le groupe de Brown a découvert qu’un produit chimique spécifique – le phosphate – pouvait induire le changement. Sachant que le phosphate est libéré lorsque les tissus sont endommagés pendant l’infection, Brown suppose que le produit chimique s’accumule dans les poumons, le premier site où les champignons s’installent après être entrés dans le corps. Cela permet aux cellules fongiques de se reconfigurer en cellules de semence, ce qui permet à l’infection de se propager davantage.

Du guano d’oiseau au cerveau

Curieusement, la capacité des champignons à cibler efficacement le cerveau peut provenir d’une source unique : le guano d’oiseau. C. néoformans prospèrent dans les fientes de pigeon, qui contiennent des niveaux élevés de phosphate, la molécule déclenchant les cellules de la graine. L’équipe de Brown a découvert que les trucs gluants poussent C. néoformans dans cet état alternatif comme rien d’autre qu’ils avaient essayé.

Brown pense que cela pourrait démontrer comment la pathogénicité du champignon est apparue en premier lieu. “Nous pensons que les pressions sélectives de niches environnementales comme le guano de pigeon sont en quelque sorte capables de conférer à C. néoformans la capacité d’infecter les mammifères », dit-elle.

Indépendamment de la façon dont la propriété infectieuse du champignon est apparue, l’équipe de Brown essaie maintenant de bloquer cette capacité avec des médicaments approuvés par la FDA. Ils déterminent s’il peut y avoir un composé existant qui bloque C. néoformans de devenir des cellules de semence qui pourraient fournir un remède prêt à l’emploi pour prévenir ou traiter la méningite fongique.

En plus de Brown, les co-auteurs sont Steven T. Denham, Brianna Brammer, Krystal Y. Chung, Morgan A. Wambaugh, Joseph M. Bednarek, Li Guo et Christian T. Moreau de U of U Health.

La recherche publiée sous le titre “Un morphotype sujet à la dissémination améliore l’entrée des organes extrapulmonaires par le champignon Cryptococcus neoformans” avec le soutien des National Institutes of Health.