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Pesquisadores descobrem fungos mistos ligados a infecções pulmonares

Publicado em 23 julho 2020

Esta espécie possui maior resistência a medicamentos que seus pais e é muito perigosa para pacientes com doenças respiratórias e sistema imunológico comprometido. Crédito: Gustavo H. Goldman / USP

O Aspergillus flavus, um fungo que existia anteriormente apenas no solo ou nas plantas, foi descoberto por pesquisadores internacionais em um ambiente hospitalar. O grupo sequenciou seu genoma e descobriu que era na verdade um híbrido, com resistência a medicamentos três vezes maior que as duas espécies que produziu.

Um artigo sobre esta pesquisa foi publicado na "Biologia Contemporânea" e foi co-escrito por pesquisadores do Brasil, Estados Unidos, Portugal e Bélgica. Esta pesquisa foi apoiada pela Fundação de Pesquisa de São Paulo (FAPESP).

A aspergilose é uma doença pulmonar causada por fungos desse gênero, principalmente os de fumo, e é disseminada nas plantas e no solo. Todos os seres humanos inalam regularmente esporos de Aspergillus, e esses esporos geralmente não causam sintomas em indivíduos saudáveis.No entanto, para pacientes com sistema imunológico enfraquecido, o mofo pode causar pneumonia, formar bolas de fungos (aspergiloma) nos pulmões e se espalhar Torna-se aspergilose pulmonar invasiva, que é a doença mais grave. A fumigação é a causa mais comum da doença do penicillium, mas outras espécies também podem causar essa doença, incluindo Aspergillus flavus, Aspergillus niger, metronidazol e metódio.

"Em aproximadamente 90% dos casos, a infecção por Aspergillus flavus é causada por fumigação, mas em algumas doenças genéticas humanas, a metronidamina é a causa mais comum. Portanto, começamos a coletar materiais clínicos de todo o mundo para entender isso. Quantas vezes a espécie ocorre no ambiente hospitalar. Para nossa surpresa, seis em cada dez amostras continham um fungo nunca antes encontrado, que infecta seres humanos ", Ribeiro Preto, Universidade de São Paulo, Brasil. Disse Gustavo Henrique Goldman, professor da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo. Ele e o professor Antonio Rokas (Antonis Rokas) da Universidade de Vanderbilt (Universidade de Vanderbilt) lideraram a pesquisa.

O sequenciamento genético também revelou que Oracle é uma mistura de duas espécies relativamente distantes, contendo cópias completas dos dois DNAs parentais. Testes realizados por outros grupos mostraram que a hepatite A é três vezes mais resistente a medicamentos antifúngicos do que os parentes não identificados de sua espécie-mãe A. Acanthosporidium e A. Tetraphyllum. Ele também combate as células imunológicas humanas de maneira mais eficaz.

Goldman disse: "Este fungo tem uma heterose significativa". "A identificação precisa das espécies que causam a infecção é crucial para determinar o melhor tratamento e evitar a resistência aos medicamentos existentes.

Mas ele acrescentou que atualmente poucos hospitais brasileiros têm recursos para realizar o sequenciamento genético, a fim de encontrar fungos que contaminam pacientes com um grau de contaminação maior que a precisão no nível de gênero. A identificação é geralmente realizada sob um microscópio por análise morfológica, deixando margem para erros de diagnóstico.Por exemplo, a amostra de A. latus usada no estudo foi previamente identificada como A. nidulans.

Fungos e COVID-19

A presença de fungos no ambiente hospitalar é um fator bem conhecido no agravamento da doença e até na morte. Goldman Sachs e sua equipe estão colaborando com pesquisadores na Alemanha para coletar amostras de fungos dos pulmões de pacientes com COVID-19 com o objetivo de investigar como esses organismos podem exacerbar suas doenças como base para o desenvolvimento de estratégias para evitar e prevenir infecções.

Goldman disse: "Alguns pacientes com COVID-19 morreram devido à infecção por Aspergillus." Atualmente, temos quatro cepas isoladas de pacientes que morreram de COVID-19 na Europa e os tratarão. O genoma é sequenciado para identificar essas espécies e determinar se elas são favorecidas pela doença. "

Ele procurou parceiros para ajudar a coletar materiais no Brasil, mas o procedimento de isolamento de amostras exige procedimentos clínicos rigorosos que o Brasil ainda não utilizou para garantir que trabalhadores e pesquisadores de saúde não sejam infectados pelo novo coronavírus. Na Europa, o protocolo de teste foi implementado a tempo de lidar com essa pandemia.

Os casos que acompanham a infecção fúngica por COVID-19 e Aspergillus flavus comprovam a importância de uma maior compreensão desses microrganismos. Por exemplo, A. fumigantes são encontrados em todo o mundo e podem sobreviver a condições extremas, como temperaturas de até 70 graus Celsius e deficiências nutricionais. Pode até extrair alimentos da água.

Goldman disse: "Agora revelamos outra característica do gênero, a formação de híbridos".

Para o estudo publicado recentemente, os pesquisadores coletaram 10 amostras de fungos, que foram coletadas principalmente de Aspergillus broncopulmonar alérgico e outras doenças, como doença granulomatosa crônica (disfunção genética, dano ao sistema imunológico) e doença pulmonar obstrutiva crônica. Incluindo bronquite crônica e enfisema.

Essas amostras foram coletadas em Portugal, Bélgica, Estados Unidos e Canadá. O sequenciamento confirmou que apenas três eram A. nidulans, um deles identificado como A. 4iliniantus, um fungo do solo que infecta humanos ao mesmo tempo, e os outros seis como A. latus, encontrados até agora apenas no solo e nas plantas.

Evolução

Resposta: Monascus é o primeiro fungo filamentoso misto conhecido por causar doenças humanas e é um fermento relativamente comum, como a Candida, que pode causar 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.

Os híbridos também retêm DNA das duas espécies progenitoras, o que indica que a fusão é a mais recente.Os genes são recombinados em híbridos antigos ou espécies diferentes dos ancestrais antigos, e alguns genes foram perdidos ou mudaram de posição durante a evolução.

A mula é um famoso carro híbrido. Eles têm um total de 63 cromossomos, que são uma mistura de 64 do burro e 62 do burro.No entanto, no caso do A.latus, todo o material genético de ambos os pais é preservado.

"Outra curiosidade é que a distância genética entre suas duas espécies progenitoras é aproximadamente a mesma que entre Homo sapiens e lêmures", disse Goldman. Ele estava se referindo a 88 primatas em Madagascar, na África.

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