Candida albicans часто колонизирует желудочно-кишечный тракт человека, откуда она может распространяться и вызывать системные заболевания. Этот полиморфный вид может расти как одноклеточные дрожжи или как многоклеточные гифы, чтобы адаптироваться к окружающей среде.
Современная догма о комменсализме C. albicans заключается в том, что дрожжевая форма оптимальна для колонизации кишечника, тогда как гифальные клетки негативно влияют на колонизацию, но критичны для вирулентности. Исследователи из Института Лейбница в статье, опубликованной в журнале Nature, показали, что эта парадигма не применима к сообществам, состоящим из нескольких царств, в которых сложное взаимодействие между морфологией грибов и бактерий диктует приспособленность C. albicans.
В кандидозных инфекциях участвует токсин - кандидализин, в частности, он играет центральную роль в вагинальных инфекциях. "В нашем исследовании мы сосредоточились на роли токсина Candida albicans кандидализина", - рассказывает соавтор работы Ричард Беннетт. "Грибок проявляет свое патогенное действие в основном в гифальной форме. Эта форма выделяет кандидализин и тем самым повреждает клетки хозяина", - объясняет Беннетт. "Если C. albicans существует в основном как колонизатор кишечника, то есть в виде круглых дрожжевых клеток, то почему почти все изоляты грибка способны образовывать гифы? Какое давление отбора гарантирует, что грибки не потеряют способность образовывать гифы?"
Сравнительные исследования на мышах с полным микробиомом и микробиомом, сокращенным антибиотиками, показали, что прежнее предположение о том, что дрожжевая форма лучше подходит для колонизации, нуждается в пересмотре. Как только появляется сложное бактериальное сообщество, C. albicans использует как дрожжевую, так и гифальную формы для эффективной колонизации кишечника. Но почему гифальная форма выгодна при наличии бактерий? Авторы выяснили, что только в гифальной форме C. albicans вырабатывает кандилизин, который обладает антибактериальным действием. Это позволяет гифальной форме конкурировать с бактериями в желудочно-кишечном тракте. Токсин подавляет метаболизм и, следовательно, размножение бактерий. Это дает грибку конкурентное преимущество.
"Выделение кандидализина, связанное с образованием гиф, вероятно, способствует тому, что грибок является таким успешным колонизатором человека. Это может объяснить, почему гифальная форма C. albicans также так важна при колонизации кишечника", - говорит Беннетт. Если образование гиф блокируется, грибок также не способен колонизировать кишечник. Именно кандидализин способствует формированию колонизации. В более поздние сроки включается адаптивный иммунитет, и кишечный иммуноглобулин А преимущественно воздействует на гифальные клетки. Таким образом, гифальные морфотипы находятся как под положительным, так и под отрицательным селективным давлением в кишечнике. Исследование также показало, что кандидализин оказывает прямое ингибирующее действие на бактерии, в том числе ограничивает их метаболизм.
Таким образом, авторы предполагают, что C. albicans выработала специфические для гиф факторы, включая кандидализин, чтобы лучше конкурировать с бактериальными видами в кишечной нише.
