U svakom kubnom metru vazduha ima do 10.000 spora gljivica koje mogu ući u naše telo kada ih udišemo. Neke od njih pripadaju vrsti Aspergillus fumigatus, široko rasprostranjenoj gljivici koja se nalazi svuda u okruženju.
Kod ljudi sa oslabljenim imunitetom — na primer, nakon transplantacije ili teških respiratornih bolesti kao što su grip ili COVID-19 — gljivice mogu ući u pluća i izazvati aspergilozu. Infekciju je posebno teško lečiti – posebno zato što se gljivica okružuje biofilmom. Ovo deluje kao neka vrsta lepka i omogućava Aspergilusu da se zadrži u tkivu. Osim toga, gljivica se na taj način zatvara i štiti od napada imunog sistema, a posebno od antimikotika, odnosno lekova protiv gljivica.
Istraživački tim na čelu sa profesorkom dr Fransoaz Rutije sa Instituta za kliničku biohemiju na medicinskoj školi u Hanoveru (MHH) pronašao je način da spreči stvaranje takvog biofilma Aspergilusa uz pomoć leka iz hemoterapije raka. Studija je objavljena u Međunarodnom časopisu za molekularne nauke.
Aspergillus fumigatus je oportunistička gljiva koja koristi prednost oslabljenog imunološkog sistema i može izazvati bolesti različite težine, od alergija do fatalnih mikoza. Infekcija počinje u plućima, ali se može proširiti krvotokom na mozak, srce, jetru i bubrege, pogađajući više od 300.000 ljudi svake godine. U respiratornom traktu, Aspergillus je ugrađen u biofilm koji stvara barijeru protiv odbrambenih ćelija imunog sistema i antimikrobnih sredstava.
„Jedna od glavnih komponenti ovog biofilma je molekul šećera koji gljiva sama proizvodi, a zatim prenosi napolje u svoje neposredno okruženje“, objašnjava profesor Routier. Tamo je molekul šećera hemijski modifikovan enzimom koji se zove deacetilaza Agd3. Ovaj korak je neophodan da se gljivica zalepi za tkivo tela. Istraživači su uspeli da dokažu da biotehnološki modifikovane gljive kojima je nedostajao enzim Agd3 više ne mogu da proizvode biofilm.
Biohemičareva ideja je sada bila da se traži supstanca koja inhibira enzim Agd3 i tako sprečava stvaranje biofilma. Da bi to uradila, koristila je kompjutere da pretraži takozvane biblioteke lekova za aktivne supstance koje su već odobrene i inhibiraju upravo ovu aktivnost Agd3. In-silico skrining je naziv metode na jeziku nauke—i doveo je do traga leka koji se zove imatinib, koji se koristi u hemoterapiji.
U ćelijskoj kulturi, imatimib je bio u stanju da značajno smanji biofilm Aspergillus. Studije na larvama leptira Galleria mellonella su takođe potvrdile efekat. Gusenice „velikog voštanog moljca” služe kao uzorni organizam za istraživanje biofilma izazvanih mikroorganizmima kao što su gljive ili čak bakterije. „Zarazili smo larve Aspergillusom i videli da je manje gusenica umrlo kada smo lečeni hemoterapijskim agensom“, kaže profesor Rutijer.
Međutim, pre nego što se imatinib može koristiti protiv biofilma kod ljudi, lek još uvek treba da bude hemijski modifikovan. Lek uništava zaštitni sloj kolonije gljivica, ali kao hemoterapeutsko sredstvo deluje i kao citotoksin, što je nepoželjno za ovu primenu“, objašnjava biohemičar. Ako se citotoksični efekat može ukloniti bez gubitka inhibitornog efekta Agd3, uništavač biofilma bi barem mogao da ublaži problem povećanja rezistencije na korišćene antimikotike.
„Ovo nam daje veliku nadu za razvoj novih kombinovanih terapija protiv gljivica“, kaže profesor Routier.
