Pela primeira vez, um grupo de pesquisadores internacionais descobriu o Aspergillus (um fungo anteriormente encontrado apenas no solo ou nas plantas) em um ambiente hospitalar. A equipe sequenciou seu genoma e descobriu que era realmente um híbrido, três vezes mais resistente do que as duas espécies de onde se originou.
Um artigo sobre esta pesquisa foi publicado na "Biologia Contemporânea" e foi co-escrito por pesquisadores do Brasil, Estados Unidos, Portugal e Bélgica. A pesquisa foi apoiada pela Fundação de Pesquisa de São Paulo (FAPESP).
A aspergilose é uma doença pulmonar causada por fungos do gênero, especialmente o Aspergillus fumigatus, amplamente disseminado nas plantas e no solo. Todos os seres humanos inalam regularmente os esporos de Aspergillus, que geralmente não causam sintomas em indivíduos saudáveis. No entanto, em pacientes com sistema imunológico enfraquecido, o mofo pode causar a formação de bolas de fungos (bactérias semelhantes a esporos) nos pulmões e se espalhar como aspergilose pulmonar invasiva, que é a forma mais séria da doença. Aspergillus fumigatus é a causa mais comum de aspergilose, mas outras espécies também causam a doença, incluindo Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Aspergillus nidulans e Aspergillus terreus.
"Em aproximadamente 90% dos casos, a infecção por Aspergillus é causada por Aspergillus fumigatus, mas em algumas doenças genéticas humanas, Aspergillus nidulans é uma causa mais comum. Portanto, começamos a coletar dados clínicos de todo o mundo. Saiba quanto tempo essa bactéria ocorreu no ambiente hospitalar. Para nossa surpresa, seis em cada dez amostras continham um fungo que nunca foi encontrado para infectar pessoas. ”Ribeirolang Preto, Universidade de São Paulo Disse Gustavo Henrique Goldman, professor da Faculdade de Farmácia. (FCFRP-USP) no Brasil e o principal pesquisador do estudo, juntamente com Antonis Rokas, professor da Universidade Vanderbilt, nos Estados Unidos.
O seqüenciamento genético também mostrou que A. Latus é um híbrido de duas espécies relativamente distantes e contém cópias completas do DNA de duas espécies progenitoras. Testes realizados por outros grupos mostraram que a resistência antifúngica de Aspergillus niger é a espécie progenitora A. spinulosporus e o desconhecido A. quadrilineatus em comparação com os medicamentos resistentes. Também pode combater células imunológicas humanas de maneira mais eficaz.
Goldman disse: "Este fungo ganhou uma grande vantagem com a hibridação". Para determinar as melhores opções de tratamento e evitar a resistência aos medicamentos existentes, é importante identificar com precisão as espécies que causam a infecção.
No entanto, ele acrescentou que os hospitais brasileiros atualmente têm poucos recursos para realizar o sequenciamento genético para identificar fungos que contaminam pacientes com precisão acima do nível de gênero. A identificação geralmente é feita através de análises morfológicas sob um microscópio, o que deixa espaço para erros de diagnóstico. Por exemplo, as amostras de Arabidopsis usadas no estudo foram previamente rotuladas como Aspergillus nidulans por esse método.
Fungo e COVID-19
A presença de fungos no ambiente hospitalar é um fator bem conhecido que causa progressão da doença e até morte. Goldman e sua equipe estão colaborando com pesquisadores na Alemanha para coletar amostras de fungos nos pulmões de pacientes com COVID-19 para investigar como esses organismos agravam a doença, como base para o desenvolvimento de estratégias para evitar e combater infecções.
Goldman disse: "Existem vários casos de pacientes com COVID-19 que morreram devido à infecção concomitante de Aspergillus". "Isolamos quatro cepas de pacientes que morreram de COVID-19 na Europa e sequenciaremos seus genomas. Identifique as espécies e veja se elas são favorecidas pela doença ".
Ele está procurando parceiros para ajudar a coletar materiais no Brasil, mas protocolos clínicos com procedimentos rigorosos de separação de amostras não foram usados no Brasil para garantir que trabalhadores e pesquisadores da saúde não sejam infectados com o novo tipo. Na Europa, programas experimentais foram implementados a tempo da pandemia.
Os casos que acompanham as infecções por COVID-19 e Aspergillus comprovam a importância de se conhecer mais sobre esses microrganismos. Por exemplo, o Aspergillus fumigatus é encontrado em todo o mundo e pode sobreviver sob condições extremas, como temperaturas de até 70 ° C e falta de nutrientes. Pode até extrair alimentos da água.
Goldman disse: "Agora revelamos outra característica desse gênero, a formação de híbridos".
No estudo recentemente publicado, os pesquisadores coletaram dez amostras de fungos, principalmente de aspergilose broncopulmonar alérgica e outras doenças (como doença granulomatosa crônica e doença crônica). Doença pulmonar obstrutiva) encontrada em materiais coletados dos pacientes. Incluindo bronquite crônica e enfisema.
As amostras foram coletadas em Portugal, Bélgica, Estados Unidos e Canadá. O sequenciamento confirmou que apenas três eram Aspergillus nidulans. Um deles é identificado como A. quadrilineatus, um fungo no solo também pode infectar seres humanos, e os outros seis foram identificados como A. latus, que até agora só foram encontrados no solo e nas plantas.
Evolução
O Aspergillus tus é o primeiro fungo filamentoso híbrido conhecido por causar doenças humanas e o fermento é uma característica relativamente comum de leveduras, como as do gênero Candida, que causam candidíase. Outra característica estranha de A. latus é que é diplóide. Ou seja, suas células contêm dois conjuntos de cromossomos, semelhantes a todas as células humanas, exceto óvulos e espermatozóides. A maioria dos fungos é haplóide e possui apenas um conjunto de cromossomos.
O híbrido também reteve o DNA das duas espécies progenitoras, indicando que a fusão é a mais recente. Os genes se recombinam em híbridos antigos ou espécies diferentes de seus ancestrais, e certos genes são perdidos ou mudam de posição durante a evolução.
Os sapatos Muller são um exemplo famoso de sapatos híbridos. Eles têm 63 cromossomos e são uma mistura de 64 éguas e 62 burros. No entanto, no caso de A. latus, todo o material genético de ambos os pais permanece.
"Outra curiosidade é que a distância genética entre as duas espécies progenitoras é mais ou menos a mesma que o Homo sapiens e os lêmures", disse Goldman, referindo-se às 88 espécies de primatas de Lemuroidea. A classe é nativa de Madagascar na África.