Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Niesprzyjający przebieg ewolucji, czyli kilka słów o ‘nowym’ ludzkim patogenie
Niesprzyjający przebieg ewolucji, czyli kilka słów o ‘nowym’ ludzkim patogenie
W środowisku naturalnym każdy organizm, niezależnie czy jest to człowiek, czy maleńki owad, zmuszony jest walczyć o przetrwanie. Zagrożenie stanowią zarówno zmiany warunków środowiskowych jak i inne organizmy. Konieczne jest zatem przystosowywanie się do zmian i wykształcanie mechanizmów obronnych. Niestety czasem sposoby obrony niektórych organizmów przed potencjalnymi niebezpieczeństwami mogą spowodować, że staną się one niebezpieczne również dla człowieka...

Tak też stało się w przypadku grzyba Cryptococcus gattii występującego w rejonach tropikalnych i sub-tropikalnych, który jednak został odkryty ostatnio również na obszarach północno-zachodniego Pacyfiku. Grzyb ten do tej pory nie stanowił zagrożenia dla zdrowia człowieka, jednak ostatnie doniesienia wskazują, że jednak nie jesteśmy odporni na ten mikroorganizm. Jak to się jednak dzieje, że grzyb żyjący w normalnych warunkach na powierzchni gnijącej materii może osiedlać się wewnątrz ludzkiego organizmu?

Okazuje się, że jest to efekt zmian ewolucyjnych. Mikroorganizmy te mają wiele wrogów w postaci drapieżników. Jednymi z nich są ameby, które ogarniają swoim ciałem grzyba i trawią go. Aby zapobiec temu zjawisku Cryptococcus gatti wykształcił mechanizmy obronne takie jak płaszcz zewnętrzny chroniący przed wysychaniem i odporny na soki trawienne napastników, pigmenty chroniące przed promieniowaniem UV oraz zdolność do przeżycia po połknięciu przez drapieżniki. Jak się okazuje mechanizmy te chronią grzyba nie tylko przed drapieżnikami, ale również umożliwiają mu przetrwanie w ludzkim organizmie jeżeli przypadkowo się w nim znajdzie. Ludzkie komórki układu odpornościowego działają bowiem analogicznie do ameb, do których te strategie obronne są skierowane. Makrofagi stanowiące podstawową linię obrony przed intruzami, również „pełzają” wokół antygenów, a następnie niszczą je z wykorzystaniem enzymów trawiennych. Cryptococcus gattii stosując mechanizmy wykształcone przeciwko amebom ma zatem możliwość nie tylko obrony przed składnikami ludzkiego układu odpornościowego, ale nawet ukrywania się w ich wnętrzu. Odporność na trawienie powoduje bowiem, że po spożyciu grzyb może przekształcić makrofaga w swoistego konia trojańskiego, którego limfocyty T, przeciwciała i inne składniki układu immunologicznego będą traktowały jako ‘współpracownika”, a nie zagrożenie, którym w rzeczywistości jest. Dodatkowo makrofagi posiadają zdolność, która zdecydowanie pogarsza naszą sytuację. Mogą one bowiem przenikać przez barierę krew-mózg, co powoduje, że ukryte w ich wnętrzu grzyby dostają się do ośrodkowego układu nerwowego. Jednocześnie zasiedlenie tego nowego środowiska gwarantuje dostęp do wszystkich niezbędnych cukrów i stwarza wymarzone warunki do szybkiego namnażania intruza. Atak na mózg i układ nerwowy może doprowadzić nawet do śmierci człowieka.

Dodatkowo pozostałe mechanizmy obronne, takie jak możliwość przeżycia w 37°C, płaszcz chroniący przed wysychaniem czy melanina chroniąca przed promieniowaniem UV ułatwiają Cryptococcus gattii przeżycie jednocześnie powodując, że grzyb ten stał się ludzkim patogenem.

Zjawisko to daje nowe spojrzenie na ewolucję. Walka o przetrwanie i przystosowywanie się do zmian warunków otoczenia stanowi bowiem ważny aspekt gwarantujący równowagę w środowisku naturalnym. Okazuje się jednak, że podczas tej walki często obecne są również ‘niewinne ofiary’. Dodatkowo, jak widać na powyższym przykładzie czasami mikroorganizmy nie tylko bronią się przed atakami w postaci antybiotykoterapii lecz przejmują pałeczkę i pierwsze wkraczają na wojenną ścieżkę z człowiekiem. Doniesienia te powinny zatem zaalarmować naszą czujność, ale jednocześnie wprawić w zachwyt jak inteligentna i zaskakująca potrafi być matka natura :)

Źródła

http://www.scientificamerican.com

http://www.medicinenet.com

KOMENTARZE
Newsletter