Біологи дізналися секрет липкості нового грибка-патогена

Патогенний гриб Candida auris описали нещодавно, але він уже став причиною великих проблем. Гриб швидко поширюється всередині лікарень, успішно виживає на поверхні медичного обладнання та спричиняє затяжні хвороби шкіри за рахунок своєї “прилипливості”. Згідно з новою статтею, секрет успіху C. auris – у його унікальному адгезині SCF1.

Порівняно недавно, у 2009 році, у лікарів, які лікують інфекції, виникла нова проблема. Був описаний грибок Candida auris – причина важких, часом смертельних, інфекцій шкіри. Відтоді C. auris спричинив по всьому світу низку спалахів інфекцій, зокрема внутрішньолікарняних, які погано піддаються лікуванню.

Секрет успіху нового грибка – в його здатності надійно прикріплятися до живих тканин (насамперед шкіри), а також обладнання лікарень та інструментів лікарів. C. auris навіть оселяється в катетерах, які використовують для регулярного введення розчинів пацієнтам.

Автори нової статті для журналу Science з’ясували, як це вдається підступному патогену – виявилося, вся справа в його унікальному адгезині. Багато грибів-патогенів (і не тільки вони) прикріплюються до субстратів шляхом особливих білків. Це якраз адгезини, які розташовані на поверхні клітин і допомагають їм осісти. Без адгезинів клітини так і залишилися б бовтатися в розчині (якійсь біологічній рідині) у вигляді суспензії.

Як правило, в інших патогенів – зокрема найближчих родичів C. auris із роду Candida – є цілий арсенал адгезинів. Усі вони мають спільне походження (гомологічні), схожу структуру і лише трохи різняться функціонально.

Однак C. auris влаштований інакше. Замість безлічі стандартних адгезинів він покладається на власний унікальний, який отримав назву “фактор колонізації поверхні 1” (Surface Colonization Factor 1, SCF1).

Щоб з’ясувати це, автори дослідження створили безліч мутантів C. auris і з’ясували, як зміни в їхньому геномі пов’язані зі здатністю осідати на поверхні. Вчені також відзначили, що ефективність адгезії за рахунок SCF1 сильно варіюється і відрізняється навіть у найближчоспоріднених ліній грибка C. auris.

Ба більше, стало зрозуміло, що “фірмовий” адгезин нового патогена працює принципово інакше. Річ у тім, що C. auris здатний прилипати навіть до гідрофільних поверхонь, а це не під силу близьким йому Candida.

Це не дивно, адже звичайні адгезини працюють рівно за рахунок гідрофобних взаємодій з поверхнею. SCF1 же використовує інший принцип дії: оскільки він має більше залишків позитивно заряджених амінокислот (лізину та аргініну), білок зв’язує субстрат за рахунок іонних взаємодій.

Тож коли вчені наситили розчин біля поверхні катіонами – “конкурентами” заряджених залишків амінокислот SCF1, – адгезін просто перестав працювати, а клітини гриба не змогли осісти. Цікаво, що той самий принцип адгезії використовують зовсім інші живі істоти: мешканці моря на кшталт двостворок і морських жолудів, а також бактерії-вібріони.

Опис унікальної особливості небезпечного патогена C. auris – важливе відкриття, яке може допомогти з його лікуванням.