Vědci osekvenovali genom nebezpečné houby

Pro člověka nebezpečné houby - pod tímto pojmem si řada z nás představí například jedovaté plodnice, které můžeme omylem sesbírat v lese, případně třeba různé plísně, které na nás mohou číhat v potravinách či přímo v domácím prostředí. V medicíně ale mají „nebezpečné houby“ ještě jeden význam. Tzv. mykotické infekce jsou totiž přímo způsobeny různými druhy patogenních hub, které způsobují některé závažné typy infekcí, například meningitidu, či sepsi. Naštěstí nejsou tyto infekce příliš časté – postihují typicky pouze osoby s výrazně oslabeným imunitním systémem (imunokompromitované pacienty), u kterých tak nachází uplatnění i tzv. oportunní patogeny, ke kterým právě patogenní houby patří. Jednou z takovýchto hub je i Cryptococcus neoformans, který způsobuje velmi závažnou meningitidu či pneumonii právě u osob s imunodeficitem. Cryptococcus je velmi odolný vůči moderním antimykotikům, léčba je proto velmi obtížná. V rámci zvýšení našich šancí na získání účinné léčby se proto vědci rozhodli konkrétně oskevenovat genetický kód kryptokoka (konkrétně šlo o Cryptococcus neoformans kmenu H99). Výsledek tohoto projektu přinesl časopis PLOS Genetics.

Mykotické infekce představují významné téma moderní medicíny. Původci těchto infekcí nejsou bakterie ani viry, ale patogenní houby. Obecně patří houby (co do četnosti onemocnění) spíše vzácnými původci lidských chorob, ovšem co do závažnosti mezi nimi najdeme řadu významně závažných a potencionálně smrtelných chorob (Slováček et al., 2006; Sedláček, 2008). To je často způsobeno charakterem infekce a dalšími souvislostmi. Houby jsou totiž typickými oportunními patogeny, které vyvolávají infekce u imunokompromitovaných pacientů, tedy osob, jejichž imunitní systém z určitých důvodů nepracuje správně.

Mezi imunokompromitované osoby patří například (Sedláček, 2008):

• Osoby s vrozenými (často geneticky podmíněnými) poruchami imunity (imunodefekty), jako je např. těžká kombinovaná imunodeficience (SCID).
• Osoby se syndromem získaného imunodeficitu (AIDS).
• Osoby s vybranými typy nádorových onemocnění (například leukémie) případně osoby podstupující protinádorovou léčbu (chemoterapie, radioterapie).
• Osoby, u kterých je funkce imunitního systému cíleně potlačena z důvodu provedené transplantace.

Houby patří u člověka mezi tzv. oportunní patogeny. Tak jsou onačeny organizmy, které velmi často žijí v naprosté blízkosti člověka, často i jako součást fyziologického osídlení určitých oblastí našeho těla, nicméně za určitých situací (typicky při významné poklesu obranyschopnosti našeho organizmu) dojde k pomnožení tohoto organizmu a k rozvoji infekčního onemocnění. Typickým zástupcem takovéto „houby“ je například známá kvasinka Candida albicans (Dortová a Dort, 2012). Ty může způsobovat některé nepříjemné, ale ve skrze lehké infekce – například infekci dutiny ústní u kojenců (tzv. moučnivka či soor) nebo kandidovou vulvovaginitidu u žen. U pacientů s poruchou imunity ale může Candida albicans způsobit řadu vysoce závažných infekcí - například (Sedláček, 2008).

Cryptococcus neoformans je dalším příkladem takovéhoto patogenu. V přírodě se s ním můžeme nejčastěji setkat například v holubím trusu (Kozubowski a Heitman, 2012). Způsobuje typicky těžkou pneumonii či meningitidu u osob se syndromem AIDS nebo u osob po transplantacích (Slováček et al., 2006). Kryptokok je organizmem, který jistě umí přežít ve velmi nehostinném prostředí hostitelského organizmu – je schopný odolat imunitnímu systému, přežívá uvnitř fagocytů, vydrží extrémní hodnoty pH, nedostatek kyslíku i živin, velmi rychle získává rezistenci k působení různých antimykotik (Brown et al, 2007). Právě z těchto důvodů jsou u kryptokoka intenzivně zkoumány obranné mechanizmy, signální dráhy a samozřejmě i jejich genetická podstata. V rámci projektu mezinárodního týmu autorů (Janbon et al., 2014) byl nyní jeho genom dokonce kompletně osekvenován.

Vědci tak získali komplexní přehled o genomu Cryptococcus neoformans (konkrétně právě kmenu H99). Zároveň byla analyzován i tzv. transkriptom, tedy genetická informace na úrovni (přepisované) RNA. Analyzovány byly také rozdíly na úrovni genetické informace, kterými se kmen H99 liší od ostatních kmenů. Celkově si vědci od svých výsledků slibují podrobnější pochopení molekulárních mechanizmů, které činí kryptokoka tolik odolným a tudíž nebezpečným.

Autor: MUDr. Antonín Šípek

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Použité zdroje:

Entire genome of deadly human pathogen Cryptococcus sequenced
http://www.medicalnewstoday.com/releases/275719.php

Původní studie:

Janbon, G., Ormerod, K.L., Paulet, D. (2014) Analysis of the Genome and Transcriptome of Cryptococcus neoformans var. grubii Reveals Complex RNA Expression and Microevolution Leading to Virulence Attenuation. PLoS Genet. 10(4):e1004261.

http://www.plosgenetics.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pgen.1004261

Literatura:

Brown, S.M., Campbell, L.T., Lodge, J.K. (2007) Cryptococcus neoformans, a fungus under stress. Curr Opin Microbiol. 10(4):320-5.

Dortová, E.,  Dort, J. (2012) Kožní a slizniční kandidóza u novorozence a kojence. Pediatr. prax, 13(4):171–172.

Kozubowski, L., Heitman, J. (2012) Profiling a killer, the development of Cryptococcus neoformans. FEMS Microbiol Rev. 36(1):78-94.

Sedláček, P. (2008) Terapie invazivních mykotických infekcí u imunosuprimovaných pacientů. Onkologie. 2(3): 186–190

Slováček, L., Jebavý, L., Široký, 0. et al. (2006) Kryptokokóza u nemocného s progredující B-lymfatickou leukémií. Interní med. 3:135-137.