Fungos patogênicos (Candida, Aspergillus, Cryptococcus e outros) são potenciais ameaças à saúde, principalmente de pacientes imunocomprometidos. Um estudo recente, publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, por pesquisadores da Duke University School of Medicine, indica que temperaturas mais elevadas fazem com que um fungo patogênico conhecido como Cryptococcus deneoformans passe por transformações em suas respostas adaptativas. Isso aumenta, segundo a pesquisa, a quantidade de alterações genéticas, algumas das quais presumivelmente podem levar a uma maior resistência ao calor e outras talvez a um maior potencial causador de doenças.
Especificamente, os cientistas descobriram que o calor faz com que mais elementos transponíveis do fungo (transposons), ou genes saltadores, se movam dentro do DNA do mesmo, levando a mudanças tanto estruturais como epigenéticas. Ainda é provável que esses elementos móveis contribuam para a adaptação no ambiente e durante uma infecção. Isso pode acontecer ainda mais rápido porque o estresse térmico acelera a ocorrência de mutações.
A equipe usou o sequenciamento de DNA de "leitura longa" para ver mudanças que, de outra forma, poderiam ter passado despercebidas. A análise computacional permitiu que eles mapeassem os transposons e depois vissem como eles se moveram. O estresse térmico acelerou a taxa de mutações. Após oitocentas gerações de crescimento em meio de laboratório, a taxa de mutações transposônicas foi cinco vezes maior em fungos criados à temperatura corporal (37°C ) em comparação com fungos criados a 30°C.
Um dos elementos transponíveis, chamado T1, tinha tendência a se inserir entre os genes codificadores, o que poderia levar a mudanças na forma como os genes são controlados. A equipe observou que um elemento chamado Tcn12 frequentemente aterrissava na sequência de um gene, potencialmente interrompendo a função desse gene e possivelmente levando à resistência aos medicamentos. E um terceiro tipo, Cnl1, tendia a pousar perto ou nas sequências de telômeros nas extremidades dos cromossomos.
A mobilização de elementos transponíveis também pareceu aumentar mais em fungos que vivem em camundongos do que em cultura de laboratório. Os pesquisadores suspeitam que os desafios adicionais de sobrevivência em um animal com respostas imunes e outros estressores podem levar os transposons a serem ainda mais ativos.
Isso pode parecer familiar para os telespectadores da nova série da HBO The Last of Us, onde uma paisagem infernal distópica é precipitada por um fungo adaptado ao calor que assume o controle dos humanos e os transforma em zumbis. Embora seja um cenário obviamente fictício, os pesquisadores argumentam que a incidência das infecções fúngicas está aumentando, tanto pelos crescentes casos de pessoas multicomórbidas ou imunocomprometidas mas também por que os fungos patogênicos podem estar se adaptando a temperaturas mais altas.
A próxima fase desta pesquisa será olhar para patógenos de pacientes humanos que tiveram uma infecção fúngica recidivante para buscar entender mecanismos genéticos do patógeno que possam estar contribuindo para tal.
Referências:
Asiya Gusa, Vikas Yadav, Cullen Roth, Jonathan D. Williams, Eva Mei Shouse, Paul Magwene, Joseph Heitman, Sue Jinks-Robertson. Genome-wide analysis of heat stress-stimulated transposon mobility in the human fungal pathogen Cryptococcus deneoformans. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2023; 120 (4) DOI: 10.1073/pnas.2209831120
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