La cassetta degli attrezzi nascosta della Candida: gli scienziati scoprono una strategia di infezione finora sconosciuta
Un nuovo studio dimostra che la comune proteina del sangue, l'albumina, può trasformare ceppi fungini di Candida albicans, altrimenti innocui, in pericolosi agenti patogeni
Un team di ricerca guidato dal Leibniz-HKI di Jena ha scoperto un nuovo modo in cui il lievito Candida albicans può danneggiare i tessuti umani. In uno studio pubblicato su Nature Communications, gli scienziati descrivono una strategia di patogenicità alternativa che coinvolge la proteina del siero umano albumina. Questo meccanismo non era stato descritto in precedenza e può contribuire a spiegare perché alcuni isolati clinici di Candida albicans appaiono innocui nei test di laboratorio, ma causano infezioni nei pazienti.
La Candida albicans fa parte del normale microbioma umano e colonizza le superfici delle mucose senza causare danni. In condizioni specifiche, tuttavia, il fungo può diventare patogeno, soprattutto nelle persone con un sistema immunitario indebolito. Gli scienziati sanno da tempo che la Candida albicans causa infezioni utilizzando meccanismi ben descritti, come la produzione di tossine e la formazione di ife per invadere i tessuti dell'ospite.
Ora, un team di ricerca internazionale guidato da Mark Gresnigt del Leibniz Institute for Natural Product Research and Infection Biology (Leibniz-HKI) ha scoperto un altro strumento con cui il lievito può causare danni: "Abbiamo scoperto che Candida albicans può utilizzare una strategia di patogenicità alternativa", spiega Sophia Hitzler, prima autrice e dottoranda nel gruppo di ricerca junior di Gresnigt presso il Leibniz-HKI. "Anche ceppi o mutanti precedentemente considerati non virulenti in laboratorio diventavano citotossici in presenza di albumina".
Alla ricerca dei fattori d'ospite mancanti
L'idea dello studio è nata da un'osservazione sconcertante: alcuni isolati clinici di Candida, pur essendo stati prelevati da pazienti infetti, non provocavano danni evidenti in modelli standard di laboratorio. "I conti non tornano", ricorda Hitzler. "Sospettavamo che nei nostri sistemi di analisi mancasse qualche importante segnale specifico dell'ospite, e l'albumina era un probabile candidato".
L'albumina è la proteina più abbondante nel siero del sangue umano. Svolge diversi ruoli nel trasporto, nel legame con i nutrienti e nella regolazione immunitaria. In modelli di infezione accuratamente controllati, i ricercatori hanno scoperto che l'albumina innescava un cambiamento nel comportamento dei funghi: anche ceppi di Candida precedentemente non dannosi iniziavano a crescere più intensamente, a formare biofilm e a rilasciare una molecola lipidica citotossica chiamata 13-HODE, che danneggia direttamente le cellule umane.
"Il fungo non deve necessariamente crescere con lunghe ife o produrre grandi quantità di tossine per causare un'infezione", spiega la coautrice Candela Fernández-Fernández, anch'essa dottoranda nel team di Gresnigt. "A seconda delle condizioni che deve affrontare, si adatta e può trarre vantaggio dall'ospite".
Una via metabolica nascosta porta al danno
Per scoprire il meccanismo che porta all'infezione, il team ha utilizzato una combinazione di metodi, tra cui la microscopia, i saggi di danno basati sulle cellule, la trascrittomica e la metabolomica. Hanno dimostrato che l'albumina innesca una riprogrammazione del metabolismo fungino, comprese le vie di ossidazione lipidica che portano alla produzione del composto tossico 13-HODE, che in precedenza non era stato associato alla virulenza della Candida albicans.
I nuovi risultati evidenziano alcune considerazioni importanti per la futura ricerca sui funghi. Una di queste è la necessità di sistemi di prova fisiologicamente rilevanti che riflettano meglio l'ambiente dell'ospite umano. "Non basta fornire i nutrienti essenziali in laboratorio", afferma Hitzler. "È necessario avere i giusti spunti ambientali. Altrimenti, si potrebbero trascurare ceppi che sono effettivamente pericolosi nel corpo umano".
Un altro insegnamento è l'importanza di lavorare con isolati clinici che riflettono la diversità dei ceppi di Candida nelle infezioni del mondo reale. "Se si vuole studiare un'infezione vaginale, ad esempio, ha senso utilizzare un ceppo proveniente da quel sito", afferma Fernández-Fernández. "I ceppi standard di laboratorio potrebbero non riflettere ciò che accade in un'infezione reale".
Con questa nuova comprensione, la Candida albicans emerge come un organismo ancora più versatile, capace di cambiare strategia a seconda dell'ambiente in cui si trova, e anche una singola proteina dell'ospite come l'albumina può far pendere la bilancia verso la malattia. In futuro, queste conoscenze potranno contribuire a creare modelli di infezione più realistici e, a lungo termine, potranno aiutare a identificare nuovi bersagli per le strategie antimicotiche.
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Pubblicazione originale
Sophia U. J. Hitzler, Candela Fernández-Fernández, Kerstin Günther, Axel Dietschmann, Hrant Hovhannisyan, Anna Möslinger, Sophie Austermeier, Beatriz Cristóvão, Gianluca Vascelli, Teresa Zelante, Marina Pekmezović, Bernardo Ramírez-Zavala, Joachim Morschhäuser, Oliver Werz, Toni Gabaldón, Paul M. Jordan, Slavena Vylkova, Mark S. Gresnigt; "Host albumin redirects Candida albicans metabolism to engage an alternative pathogenicity pathway"; Nature Communications, Volume 16, 2025-7-12
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