Un nou studiu relevă modul în care Candida auris ocolește medicamentele antifungice
Un studiu recent a descoperit un nou mecanism surprinzător prin care ciuperca periculoasă Candida auris rezistă tratamentului cu medicamente antifungice.
O echipă condusă de Universitatea Exeter și City St George’s, Universitatea din Londra, a descoperit că această ciupercă produce multiple versiuni ale întregului său genom, inclusiv prin mutarea unui gen care joacă un rol esențial în integritatea peretelui celular, numit „Crazy-one” (CRZ1).
Studiul a fost publicat în Nature Communications. Finanțarea principală a fost asigurată de Medical Research Council, cu suport din partea NIHR Biomedical Research Centre: Exeter.
Autorii studiului afirmă că descoperirile lor deschid o nouă direcție în înțelegerea modului în care Candida auris se adaptează la tratamentele antifungice și supraviețuiește, ceea ce ar putea conduce la modalități noi de a combate această ciupercă.
Identificată pentru prima dată în 2008, Candida auris rămâne un mister în ceea ce privește originile sale. De atunci, au fost raportate focare pe toate continentele, în peste 60 de țări, inclusiv în Marea Britanie. A fost clasificată ca o amenințare globală pentru sănătatea publică și figurează pe lista Organizației Mondiale a Sănătății cu patogenii fungici de prioritate critică.
Dr. Hugh Gifford, autor principal al studiului și lector clinic la MRC Centre for Medical Mycology din cadrul Universității Exeter, a declarat: „Candida auris este rar întâlnită în populația generală, dar reprezintă o amenințare mortală pentru pacienții din unitățile de terapie intensivă. Se atașează de pielea pacienților și de echipamentele din jur și poate fi transmisă de la o persoană la alta – este extrem de greu de eradicat. Dacă infecția ajunge în circulația sanguină a unui pacient vulnerabil, rata mortalității este de 45%.”
„Focarele din unitățile de terapie intensivă au fost costisitoare și extrem de perturbatoare. O unitate din Marea Britanie a fost nevoită să se închidă și să fie complet renovată pentru a opri focarul, în timp ce un alt focar a fost estimat că a costat 1 milion de lire sterline pentru a fi controlat.”
Echipa de cercetare a început inițial testele pentru a investiga rezistența la medicamente, când un cercetător a uitat accidental plăcile cu celule în incubație pentru o perioadă mai lungă decât cea necesară. La întoarcere, a constat cu surprindere că celulele crescuseră neașteptat în această perioadă suplimentară. Testele ulterioare au arătat că ciuperca mortală supraviețuise tratamentului antifungic prin crearea de multiple versiuni ale propriului său genom, sporind astfel șansele de a suferi mutații pentru a evita medicamentele și a supraviețui.
„Ne-am propus inițial să investigăm de ce medicamentele antifungice nu reușesc să elimine Candida auris, în ciuda testelor de laborator care arătau că nu sunt rezistente și că medicamentele ar trebui să fie eficiente. Am fost surprinși să descoperim un mecanism complet nou prin care această ciupercă supraviețuiește – în special având în vedere că norocul a jucat un rol important în descoperire. Am testat ciuperca împotriva unor concentrații foarte mari de medicamente antifungice. Am fost uimiți să descoperim că o populație mică de celule a apărut pe parcursul mai multor zile și a continuat să crească. Descoperirea noastră înseamnă că acum trebuie să căutăm noi metode de tratament și modalități de a eradica această ciupercă mortală din spitale.”
Extinzând discuția pe această temă, Dr. Hugh Gifford a adăugat: „Acest studiu a avut o serie de elemente surprinzătoare. În primul rând, nu am identificat niciuna dintre mutațiile ADN-ului pe care ne-am fi așteptat să le găsim. Medicamentele antifungice vizează enzimele care formează pereții celulelor, astfel încât ciupercile mor prin uscare, explozie sau incapacitatea de a crește. Totuși, aceste ciuperci au supraviețuit tratamentului antifungic. Am fost surprinși să constatăm că celulele supraviețuitoare au creat multiple copii ale întregului său genom. Aceasta este o tactică pe care alte ciuperci au folosit-o în trecut, dar care nu este bine cunoscută în cazul C. auris. De fapt, au existat două populații, unele crescând lent, altele crescând mai rapid. Numim acest fenomen „bet-hedging” atunci când un organism folosește multiple strategii pentru a-și crește șansele de a dezvolta rezistență și a evita tratamentul.”
Echipa a descoperit că celulele care cresc rapid conțin o gamă largă de mutații într-un gen care a fost studiat în alte organisme pentru rolul său în sintetizarea peretelui celular, numit „Crazy-one” (CRZ1). Testele ulterioare au confirmat creșterea rapidă a mutantelor CRZ1 și faptul că pereții lor celulari păreau să nu fie afectați de medicamentele antifungice.
Cercetătorii analizează acum opțiuni care includ utilizarea medicamentelor antifungice în combinație, un aspect abordat prin programul Fungi-CARE, condus de Exeter, în parteneriat cu colegi de la City St George’s.
Profesorul Tihana Bicanic, coordonator al studiului și profesor de boli infecțioase și micologie la School of Health & Medical Sciences a City St George’s, Universitatea din Londra, a declarat: „Acum credem că infecțiile fungice sunt mai complicate decât s-a crezut anterior. Pot exista populații multiple în timpul infecției. Infecțiile fungice umane noi și emergente, cum ar fi Candida auris, dispun practic de un „cutter elvețian” al inovației prin propriul lor genom, ceea ce conduce la adaptări pas cu pas și rezistență la medicamente. Implicația acestor rezultate este că acum știm un nou mecanism de evoluție care slăbește arsenalul nostru de medicamente antifungice. Prin urmare, atragem atenția asupra necesității de a dezvolta medicamente antifungice mai eficiente și de a aborda urgent capacitatea noastră de a preveni decesele cauzate de ciuperci.”
Studiul se intitulează „FKS1/2-variant independent mechanisms underlying the emergence of resistance in echinocandin-refractory Candida auris infections” și este publicat în Nature Communications.
