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Funghi patogenici e CO2
Identificato un legame fra il biossido di carbonio e la virulenza fungale
Usando funghi patogenici come sistema modello, due gruppi di ricercatori hanno scoperto nuovi indizi su come il biossido di carbonio (CO2) governa i cambiamenti morfogenici che consentono ad alcuni funghi e microbi di sopravvivere in differenti ambienti e di invadere il corpo umano. Hanno inoltre trovato nuove prove del fatto che la percezione e la metabolizzazione del CO2 si basano su enzimi conservati dall'evoluzione per controllare la crescita e la riproduzione sessuale dei microbi patogenici.
I due studi sono stati pubblicati da Joseph Heitman e colleghi della Duke University e da Fritz Mühlschlegel dell'Università del Kent e Jochen Buck della Cornell University e colleghi sulla rivista "Current Biology".
Come gli organismi riconoscano e rispondano al CO2 a livello cellulare non è ancora del tutto chiaro, ma questo processo è di grande importanza per comprendere la biologia di microbi, piante ed animali. Per esempio, i livelli di CO2 regolano l'individuazione delle prede da parte delle zanzare femmine, controllano la respirazione nei mammiferi, e ovviamente svolgono un importante ruolo regolatore nella fotosintesi delle alghe e delle piante.
Inoltre, il trasporto di CO2 è coinvolto in molti processi cellulari e nella virulenza di diversi batteri e funghi patogenici, come B. anthracis, il batterio dell'antrace, e C. neoformans, che provoca la meningite.
Mühlschlegel e colleghi hanno studiato queste funzioni in due importanti patogeni fungali, C. albicans e C. neoformans. Entrambi provocano infezioni invasive e spesso letali negli esseri umani con un sistema immunitario compromesso, per esempio nei pazienti infetti da HIV o in quelli sottoposti a trapianti di midollo osseo. Gli scienziati hanno identificato CO2 come un segnale fisiologico che induce la transizione filamentosa patogenica di C. albicans, e hanno anche dimostrato che un antico gruppo di enzimi, chiamati adenililciclasi, sono i cosiddetti chemosensori che mediano sia la filamentazione di C. albicans che la biosintesi delle capsule di C. neoformans. La scoperta conferma che la percezione del CO2 è un mediatore vitale della virulenza fungale in differenti ambienti ospiti, per esempio in differenti parti del corpo.
Anche Joseph Heitman e colleghi hanno usato C. neoformans come sistema modello, trovando ulteriori prove del fatto che la metabolizzazione del CO2 governa la crescita, la riproduzione e la virulenza di questo microbo patogenico.
Yong-Sun Bahn, et al., "Carbonic anhydrase and CO2 sensing during Cryptococcus neoformans growth, differentiation, and virulence". Current Biology, Vol. 15, 2013-2020, DOI 10.1016/j.cub.2005.09.047 (22 novembre 2005).
Torsten Klengel, et al., "Fungal adenylyl cyclase integrates CO2 sensing with cAMP signalling and virulence". Current Biology, Vol. 15, 2021-2026, DOI 10.1016/j.cub.2005.10.040 (22 novembre 2005).
Fonte: (29/11/2005)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag:
CO2,
fungo
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