Jak plísňová infekce odráží Alzheimerovu chorobu v mozku

Studie z Baylor College of Medicine zjistila, že houby Candida albicans Může produkovat toxické asociované peptidy Alzheimerova choroba onemocnění, což naznačuje, že v jeho rozvoji mohou hrát roli houby. Tento nový pohled vyžaduje další výzkum potenciálních léčebných postupů.

Předchozí výzkum zapletl houby do chronických neurodegenerativních stavů, jako je Alzheimerova choroba, ale existuje omezené chápání toho, jak se tyto běžné mikroby podílejí na rozvoji těchto stavů.

Při práci se zvířecími modely vědci z Baylor College of Medicine a spolupracujících institucí zjistili, jak se objevují houby Candida albicans Vstupuje do mozku, aktivuje dva samostatné mechanismy v mozkových buňkách, které podporují jeho clearance, což je důležité pro pochopení vývoje Alzheimerovy choroby, a vytváří peptidy podobné amyloidu beta (Ab), což jsou toxické proteinové fragmenty amyloidového prekurzorového proteinu, který jsou v centru rozvoje Alzheimerovy choroby. Studie byla publikována 10. října v časopise Zprávy buňky.

Souvislost mezi houbami a Alzheimerovou chorobou

„Naše laboratoř má dlouholeté zkušenosti se studiem hub, a tak jsme se rozhodli studovat vztah mezi nimi C. albicans „Alzheimerova choroba na zvířecích modelech,“ řekl odpovídající autor Dr. David Corey, Fulbright Endowed Chair in Pathology a profesor patologie, imunologie a medicíny na Baylor. Je také členem Baylor Dan L. Duncan Comprehensive Cancer Center. „V roce 2019 jsme zmíněno Který C. albicans Dostává se do mozku, kde vytváří změny velmi podobné těm, které se vyskytují u Alzheimerovy choroby. Současná studie rozšiřuje tuto práci o pochopení molekulárních mechanismů.

„Naše první otázka byla jak C. albicans Vstoupit do mozku? To jsme zjistili C. albicans „Produkuje enzymy zvané vylučované asparagové proteázy (Saps), které narušují hematoencefalickou bariéru a umožňují houbám dostat se do mozku, kde způsobují poškození,“ řekl první autor Dr. Yifan Wu, postdoktorand v pediatrii, který pracuje v Currie’s laboratoř.

Mechanismy plísňové dezinfekce

Dále vědci přemýšleli, jak účinně odstranit houby z mozku? Currie a jeho kolegové již dříve ukázali, že A C. albicans Infekce mozku je u zdravých myší zcela vyřešena po 10 dnech. V této studii uvedli, že se tak stalo díky dvěma mechanismům stimulovaným houbou v mozkových buňkách zvaných mikroglie.

„Stejná šťáva, kterou houba používá k prolomení hematoencefalické bariéry, také rozkládá amyloidní prekurzorový protein na peptidy podobné AB,“ řekl Wu. „Tyto peptidy aktivují mozkové mikroglie prostřednictvím receptoru buněčného povrchu zvaného Toll-like receptor 4, který udržuje plísňovou zátěž v mozku nízkou, ale neodstraňuje infekci.“

C. albicans Produkují také protein zvaný candidalsin, který se také váže na mikroglie prostřednictvím jiného receptoru, CD11b. „Aktivace mikroglií zprostředkovaná kandidou je nezbytná pro odstranění mikroglií Candida „V mozku,“ řekl Wu. „Pokud bychom odstranili tuto cestu, houba by nebyla účinně odstraněna z mozku.“

Nové poznatky o vývoji Alzheimerovy choroby

„Tato práce potenciálně přispívá k důležitému novému dílku skládačky týkající se rozvoje Alzheimerovy choroby,“ řekl Corey. „Současné vysvětlení tohoto stavu je, že je většinou výsledkem akumulace toxických peptidů podobných Ab v mozku, které vedou k neurodegeneraci. Převládající názor je, že tyto peptidy jsou produkovány endogenně, protože naše mozkové proteázy rozkládají amyloid proteiny, které generují toxické Ab peptidy.“

Zde vědci demonstrují, že peptidy podobné Ab lze generovat také z jiného zdroje – C. albicans. Tato běžná houba, která byla objevena v mozcích lidí s Alzheimerovou chorobou a jinými chronickými neurodegenerativními poruchami, obsahuje vlastní sadu proteáz, které mohou generovat stejné peptidy podobné Ab, jaké může endogenně vytvářet mozek.

„Navrhujeme, že shluky Ab peptidů v mozku charakterizují mnoho prvků Candida– Přidružené neurodegenerativní stavy včetně Alzheimerovy choroby, Parkinsonovy choroby a dalších mohou být generovány přirozeně mozkem a C. albicans„Tyto výsledky na zvířecích modelech podporují další studie k vyhodnocení role,“ řekl Currie C. albicans ve vývoji Alzheimerovy choroby u lidí, což může vést k inovativním terapeutickým strategiím.

Odkaz: “Toll-like receptor 4 a CD11b exprimovaný v koordinované ablaci mikroglie cerebrální mykózy Candida leukomycosis” od Yifan Wu, Shuqi Du, Lynn H. Bimler, Kelsey E. Mauk, Léa Lortal, Nessim Kichik, James S. Griffiths, Radim Osika, Lizin Song, Katherine Polsky, Lydia Kasper, Peter Sibo, Jill Weatherhead, J. Morgan Knight, Farah Khairadmand, Hui Cheng, Jonathan P. Richardson, Bernhard Heub, Julian R. Naglik a David P. Corey, 10. října 2023, Zprávy buňky.
doi: 10.1016/j.celrep.2023.113240