Simple Science

Ciência de ponta explicada de forma simples

# Biologia# Genómica

Respostas Imunes a Infecções Fúngicas em Sul-Africanos Saudáveis

Estudo revela que as reações imunológicas a fungos diferem bastante entre as pessoas.

― 6 min ler


Reações Imunes a FungosReações Imunes a FungosEstudadasa diferentes infecções fúngicas.A pesquisa destaca as respostas imunes
Índice

Cryptococcus Neoformans e Cryptococcus gattii são fungos que podem ser encontrados no meio ambiente. As pessoas podem inalar esses fungos, mas, geralmente, eles não causam problemas sérios em indivíduos saudáveis. Porém, para quem tem o sistema imunológico enfraquecido, esses fungos podem ir dos pulmões pro cérebro, levando a uma infecção grave conhecida como meningite criptocócica (CM). Essa condição é uma das principais causas de morte entre pessoas com HIV, especialmente na África, onde a maioria dos casos acontece.

Quando o corpo encontra esses fungos, ele ativa o sistema imunológico. Células imunológicas chave chamadas células T CD4+ respondem, ajudando a combater a infecção. Em indivíduos saudáveis, essas respostas imunológicas conseguem lidar bem com os fungos, mas em pessoas com contagens baixas de células T CD4+, como aquelas com HIV avançado, o fungo consegue sobreviver e crescer. Pesquisas recentes encontraram marcadores genéticos específicos que podem prever quem tem mais chance de ficar doente por causa desses fungos.

Por outro lado, outro fungo comum, Candida albicans, vive no intestino humano e pode causar infecções, especialmente em quem tem o sistema imunológico debilitado. Diferente do Cryptococcus, a Candida é bem estudada, e os cientistas sabem bastante sobre como o corpo reage. Quando a Candida entra no corpo, ela provoca uma resposta imunológica forte, ativando várias células do sistema imunológico pra combater.

Enquanto muitos estudos focaram na Candida, a pesquisa sobre Cryptococcus, especialmente em humanos, é limitada. A maioria dos estudos existentes foi feita em populações europeias, e há uma falta significativa de dados da África. Embora o acesso ao tratamento do HIV tenha melhorado em muitos países africanos, as mortes por CM continuam altas. É necessário melhorar os tratamentos antifúngicos, o que exige uma compreensão melhor de como o sistema imunológico responde a essas infecções.

Estudo com Voluntários Saudáveis

Pra investigar a resposta imunológica ao Cryptococcus em um grupo de sul-africanos saudáveis, os pesquisadores realizaram um estudo com 15 voluntários que foram confirmados como HIV negativos. Esses voluntários se identificaram como Xhosa. Amostras de sangue foram coletadas e células especializadas foram isoladas para testes. As células foram então tratadas pra estimular seu crescimento e preparadas para análises posteriores.

O estudo recebeu aprovação ética, garantindo que atendeu todas as diretrizes necessárias pra pesquisa envolvendo participantes humanos.

Resposta Imunológica a Estímulos Fúngicos

Os pesquisadores expuseram as células isoladas a versões mortas pelo calor dos fungos, incluindo Cryptococcus neoformans, Cryptococcus gattii e Candida albicans. Eles monitoraram as células em dois momentos: 6 horas e 24 horas após a exposição pra ver como o sistema imunológico reagiu.

Depois de 6 horas, as células reagiram mais forte ao C. gattii, apresentando 280 genes alterados. Em contraste, C. neoformans mostrou apenas 30 genes alterados. Com 24 horas, C. neoformans teve um número maior de genes mudados (71) comparado ao C. gattii (17). Isso mostrou que a resposta do corpo a esses fungos variou ao longo do tempo e foi diferente pra cada tipo de fungo.

Também foi notado que houve pouca sobreposição nos genes ativados por cada tipo de fungo entre os dois momentos. Por exemplo, nenhum gene foi compartilhado entre as respostas a C. neoformans nos dois tempos, enquanto C. gattii teve apenas dois compartilhados.

Análise de Rota de Expressão Gênica

Os pesquisadores usaram um método chamado Gene Ontology (GO) pra categorizar as funções dos genes alterados e analisar como eles contribuem pra resposta imunológica. Depois de 6 horas, ambos os tipos de Cryptococcus mostraram ativação de rotas ligadas à inflamação, mas C. gattii teve respostas mais diversas do que C. neoformans. As rotas relacionadas ao sistema imunológico foram importantes pra ambos os fungos, mostrando como o corpo tenta combatê-los.

Com 24 horas, as respostas imunológicas iniciais a ambos os tipos de Cryptococcus não estavam mais significativamente alteradas, indicando que a resposta imediata do corpo a esses fungos foi curta em comparação com a resposta à Candida.

Resposta a Candida albicans

O estudo também comparou a resposta imunológica a Candida albicans. Ambos os momentos mostraram um número muito maior de genes ativados em resposta a C. albicans, refletindo uma reação inflamatória mais forte. Com 6 horas, foram 580 genes alterados, e com 24 horas, 927. Importante, muitas das mudanças encontradas na resposta imunológica a C. albicans também estavam presentes nas respostas aos espécies de Cryptococcus, mas a escala de resposta foi muito menor pros fungos do ambiente.

Ao olhar os genes compartilhados entre as respostas a C. albicans e os dois espécies de Cryptococcus, os pesquisadores encontraram mais sobreposição entre C. albicans e C. gattii do que entre C. albicans e C. neoformans.

Características Únicas das Respostas Inflamatórias

O estudo visou identificar características únicas na resposta do corpo a Cryptococcus em comparação com Candida. Os pesquisadores descobriram que as respostas inflamatórias eram bastante diferentes, especialmente após 24 horas. Focando na resposta imediata com 6 horas, notaram que C. albicans teve 505 genes únicos ativados, C. gattii teve 214, enquanto C. neoformans teve apenas seis.

Isso indica que o sistema imunológico reage de maneira diferente dependendo de qual fungo encontra. Apenas um gene, CXCL-10, que está relacionado à inflamação, foi ativado por todos os três tipos de fungos. A maioria das respostas únicas foi específica pra C. albicans ou C. gattii.

Conclusões e Implicações do Estudo

Esse estudo representa um passo importante pra entender como o sistema imunológico humano reage a diferentes infecções fúngicas. Ele destaca as formas distintas como os corpos das pessoas respondem a Cryptococcus comparado à Candida. As descobertas sugerem que a resposta imunológica a esses fungos é complexa e varia não só entre diferentes espécies, mas também ao longo do tempo.

O estudo tem limitações, incluindo o pequeno tamanho da amostra e o foco em indivíduos saudáveis sem comparar respostas de quem tem infecções. Pesquisas futuras poderiam expandir esse trabalho examinando como pessoas com meningite criptocócica reagem a esses fungos. Isso poderia levar a novas percepções sobre melhores tratamentos e uma compreensão mais clara de como diferentes fungos afetam a saúde humana.

No geral, a pesquisa estabelece uma base pra mais estudos com foco em entender infecções fúngicas, especialmente em populações africanas, onde tais doenças são uma preocupação significativa. Ao desvendar essas respostas imunológicas, os pesquisadores esperam desenvolver estratégias que possam salvar vidas e melhorar os resultados pra quem tá em risco de doenças fúngicas sérias.

Fonte original

Título: In vitro host transcriptomics during Cryptococcus neoformans, Cryptococcus gattii, and Candida albicans infection of South African volunteers

Resumo: Cryptococcus neoformans, Cryptococcus gattii and Candida albicans are opportunistic fungal pathogens associated with infections in immunocompromised hosts. Cryptococcal meningitis (CM) is the leading fungal cause of HIV-related deaths globally, with the majority occurring in Africa. The human immune response to C. albicans infection has been studied extensively in large genomics studies whereas cryptococcal infections, despite their severity, are comparatively understudied. Here we investigated the transcriptional response of immune cells after in vitro stimulation with in vitro C. neoformans, C. gattii and C. albicans infection of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) collected from healthy South African volunteers. We found a lower transcriptional response to cryptococcal stimuli compared to C. albicans and unique expression signatures from all three fungal stimuli. This work provides a starting point for further studies comparing the transcriptional signature of CM in immunocompromised patients, with the goal of identifying biomarkers of disease severity and possible novel treatment targets.

Autores: Ronan M Doyle, S. Kannambath, A. Pittman, R. Goliath, V. Kumar, G. Meintjes, J. Milburn, M. G. Netea, T. S. Harrison, J. N. Jarvis, T. Bicanic

Última atualização: 2024-04-05 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.05.588257

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.05.588257.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

Obrigado ao biorxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.

Mais de autores

Artigos semelhantes