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Un fungo letale si riproduce sessualmente
Così l'Aspergillus fumigatum, principale agente di infezione in pazienti immunodepressi, sviluppa più velocemente la farmacoresistenza
Un gruppo di ricercatori in Irlanda e Regno Unito ha scoperto che un fungo letale, l'Aspergillus fumigatus, si riproduce sessualmente. La scoperta rappresenta una tappa fondamentale nello studio di questo agente patogeno, responsabile del decesso del 50% dei pazienti immunosoppressi infetti. Lo studio, finanziato in parte da una borsa Marie Curie erogata dall'Unione europea, è stato pubblicato sulla rivista Nature.
Le spore del fungo A. fumigatus sono diffuse nell'atmosfera e di norma (anche se tutti ne inaliamo regolarmente alcune) un sistema immunitario in buona salute è capace di eliminarle. Un sistema immunitario indebolito, invece, viene facilmente colonizzato da questo fungo opportunista, che viene trasmesso per via aerea. L'infezione da A. fumigatus è la principale causa di mortalità nei pazienti affetti da leucemia o sottoposti a trapianto del midollo spinale.
Le spore sono inoltre associate a gravi condizioni asmatiche e a sinusiti allergiche negli esseri umani, e ad aspergillosi (mummificazione) in colonie di api mellifere.
Il fungo, che svolge un ruolo importante nel riciclo dei nutrienti del terreno, è stato descritto per la prima volta 145 anni fa ed è stato da allora oggetto costante di ricerca. Fino a questa recente scoperta, si era osservata nel fungo soltanto una forma di riproduzione asessuata. La riproduzione sessuata permette agli organismi di diversificarsi e adattarsi, un tratto particolarmente auspicabile nel caso dei funghi benefici. La scoperta di geni legati al sesso nei funghi patogeni ha importanti implicazioni per quanto riguarda il controllo delle infezioni micotiche.
Il dott. Paul Dyer dell'Università di Nottingham nel Regno Unito, un esperto dello sviluppo sessuale e delle variazioni demografiche dei funghi, ha commentato che la scoperta rappresenta al tempo stesso una buona e una cattiva notizia.
"La cattiva notizia è che ora sappiamo che l'Aspergillus fumigatus può riprodursi sessualmente, il che implica una maggiore probabilità di sviluppare più velocemente resistenza ai farmaci antimicotici e una maggiore capacità di sopravvivenza delle spore in condizioni ambientali rigide. La buona notizia è che la recente scoperta del ciclo sessuale può rivelarsi uno strumento prezioso per gli esperimenti di laboratorio che mirano a capire secondo quali meccanismi il fungo sia causa di infezioni e scateni reazioni asmatiche."
Il dott. Dyer e Céline O'Gorman, dottoranda dell'University College di Dublino, in Irlanda, hanno condotto un'approfondita analisi genetica su una popolazione ambientale irlandese di A. fumigatus, composta da 91 diversi gruppi isolati raccolti in 5 punti a Dublino nel 2005. Dopo aver osservato le strutture riproduttive sessuali del fungo al microscopio luminoso e al microscopio a scansione elettronica, hanno suddiviso i campioni in base a tutte le possibili combinazioni di "accoppiamento". Le coppie di funghi sono state incubate al buio.
I ricercatori hanno notato che la riproduzione era eterotallica, ossia la riproduzione sessuale avveniva soltanto quando gli isolati erano di polarità complementari. Il fallimento dei tentativi precedenti volti a indurre la riproduzione sessuale nell'A. fumigatus potrebbe essere dovuto al fatto che, secondo i risultati dello studio, le condizioni ambientali necessarie a favorire l'incrocio sarebbero fortemente specifiche.
Secondo l'ipotesi più probabile, in natura, il processo avverrebbe all'interno di cumuli di compost, ma nessuno ha ancora mai studiato il fungo in queste condizioni, ha dichiarato O'Gorman a CORDIS Notiziario. Nel caso della ricerca in oggetto, gli scienziati hanno fatto crescere il fungo ad alte temperature, utilizzando una base di agar preparata ad hoc (con farina di avena). La coltivazione è inoltre durata sei mesi pieni, un periodo di tempo nettamente superiore a quello degli studi precedenti. La combinazione di questi fattori potrebbe aver permesso di replicare le condizioni dei cumuli di compost, ha commentato O'Gorman.
Inoltre, l'analisi genetica dell'A.fumigatus ha portato a interessanti intuizioni. "Una volta compresa la base genetica dell'infezione sarà possibile sviluppare metodi per controllare e sconfiggere il fungo", ha detto il dott. Dyer.
"La scoperta del ciclo sessuale nell'A. fumigatus ha permesso di comprendere meglio la biologia e l'evoluzione della specie", ha concluso lo studio. Contribuisce, infatti, a spiegare l'esistenza di così tante varietà di funghi (che non si avrebbero in caso di riproduzione clonale) e la presenza nel fungo di geni legati al sesso; nonché alcuni aspetti dell'evoluzione del genoma dell'A. fumigatus e la capacità delle spore di sopravvivere anche in condizioni ambientali avverse.
Le scoperte fanno luce sugli aspetti biologici di questa specie micotica importante da un punto di vista clinico e sulla sua resistenza ai farmaci antimicotici. I risultati di questa ricerca porteranno, si spera, allo sviluppo di cure più efficaci e di nuove modalità di controllo dell'infezione da A. fumigatus.
Redazione (13/05/2009)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag:
Aspergillus,
fumigatus,
fungo
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