Cómo la levadura se convierte en micosis

¿Cómo un hongo normalmente inofensivo se convierte en un temible patógeno? Estudiar las modificaciones morfológicas de Candida albicansLos investigadores han destacado un mecanismo sorprendente: la fluidificación de citoplasmaCercaCitoplasma Parte de la célula situada entre el núcleo y la membrana, cuyos componentes aseguran las principales funciones celulares. puede desempeñar un papel crítico en la infección. Un descubrimiento que abre nuevas vías terapéuticas.

Hongos microscópicos

Candida albicans es una de las más de 200 especies de cándida listado actualmente. De ellos, una veintena pueden afectar al ser humano. “ Candida albicans es la causa más común de infección, entre estos hongos patógenos », subraya Robert Arkowitz, director de investigación del CNRS en el Instituto de Biología Valrose, en Niza.

Presente de forma natural en el organismo, en las mucosas, Candida albicans no habla de él. Excepto cuando ataca -de forma oportunista, durante un cambio de ambiente- provocando micosis superficiales de la boca (aftas) o de las mucosas genitales. El hongo también puede propagarse a través de la sangre y afectar uno o más órganos: se trata de una infección sistémica.

“ En estos casos la tasa de mortalidad llegará al 25%, especialmente en personas con sistemas inmunológicos comprometidos. como esos someterse a quimioterapia, por ejemplo » señala el microbiólogo. Estas candidiasis sistémicas a menudo se deben a infecciones nosocomialesCercaInfección nosocomial Infección contraída durante la hospitalización en un centro de salud.. El hongo puede llegar a catéteres o dispositivos médicos implantados.

De gemas a filamentos

Comprender cómo la levadura se vuelve patógena es fundamental para combatir las infecciones. Sin embargo, esta patogenicidad va acompañada de una transición morfológica. El hongo cambia de una forma ovalada en ciernes a una forma filamentosa invasiva. Esto le permite invadir y dañar más fácilmente los tejidos y colonizar órganos de su huésped.

Diferentes eventos (aumento de temperatura, cambios de pH, disminución de nutrientes, etc.) pueden desencadenar esta transición morfológica. ¿Pero qué pasa en el hongo? Por ello, Robert Arkowitz y sus colegas se interesaron por la reorganización intracelular que se produce posteriormente en el citoplasma. “ Nos centramos en el citoplasma, que es el entorno intracelular que contiene el organelosCercaorganelo Estructura multimolecular que realiza una función fisiológica o metabólica específica en la célula (fuente: Academia de Medicina)con la idea de esclarecer la relación entre masa molecular y estado morfológico de la C. albicanssubraya. Este citoplasma debería verse como una piscina de pelotas. »

La imagen nos permite visualizar la dificultad de movernos en un espacio desordenado, como es un citoplasma lleno de muchas moléculas y orgánulos. Sin embargo, reducir los movimientos de las moléculas puede tener consecuencias dramáticas en las reacciones que tienen lugar dentro de las células.

Sobre la importancia de la fluidez

Para lograr sus objetivos, los científicos primero tuvieron que desarrollar una técnica de observación. “ No existía ninguna herramienta para estudiar el citoplasma. C. albicans a escala mesoscópica, la de grandes complejos proteicos, de 10 a 100 nanómetrosCercaNanómetro Unidad de longitud que vale la milmillonésima parte de un metro. » explica Robert Arkowitz.

Por ello, los científicos utilizaron como trazadores partículas de tamaño nanométrico, desarrolladas por su colaborador Morgan Delarue, investigador del CNRS en el Laboratorio de Análisis y Arquitectura de Sistemas de Toulouse. Siguieron sus movimientos para medir las propiedades mecánicas locales del citoplasma. ¿Resultado? La difusión (la capacidad de las partículas para propagarse) parece mayor en las hifas, la forma filamentosa, que en las células ovaladas en ciernes.

Ribosomas de baja concentración

Quedaba por entender qué permitió esta mayor fluidez del citoplasma. A continuación, los autores llevaron a cabo simulaciones que demostraron que simples cambios en la geometría celular (transición de forma en gemación a forma filamentosa) no son suficientes para explicar el aumento de la fluidez citoplasmática.

Por tanto, sospecharon que la concentración de ribosomas (moléculas de ARN encargadas de traducir el ARN mensajero en proteínas) podría desempeñar un papel en la congestión y, por tanto, en la fluidez del citoplasma. “ Combinando diferentes técnicas Estudios interdisciplinarios de última generación (microscopía de fluorescencia, espectrometría de masas y criomicroscopía electrónica), hemos demostrado que cuanto más largo es el filamento, menor es la concentración de ribosomas. » especifica Robert Arkowitz.

Objetivo de la producción de ribosomas.

Para averiguarlo, el equipo creó una cepa de levadura mutante con un defecto en la génesis de los ribosomas. “ Luego nos dimos cuenta de que en esta cepa mutante el citoplasma era más fluido y que esto provocaba la filamentación. », se entusiasma el microbiólogo.

Por tanto, la reducción del hacinamiento en el citoplasma de las células filamentosas se debe a una reducción en la producción de ribosomas. Por tanto, el aumento de fluidez resultante permite que los procesos bioquímicos se produzcan más fácilmente.

Estos hallazgos abren nuevas vías para que la terapia combinada combata C. albicansespecíficamente para apuntar a la génesis de los ribosomas. Un camino imprescindible, porque la especie cándida desarrollan una resistencia cada vez más fuerte a los medicamentos antimicóticos utilizados para combatirlo

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