Kandydalizyna jako klucz do przeżycia Candida albicans w jamie ustnej

Drożdżak Candida albicans wykorzystuje toksynę kandydalizynę nie tylko do wywoływania infekcji, ale także do niewidocznej kolonizacji błony śluzowej jamy ustnej – jednak wyłącznie w ściśle kontrolowanych ilościach. Zbyt mała dawka uniemożliwia zasiedlenie, zbyt duża uruchamia układ odpornościowy i prowadzi do reakcji zapalnej. Takie wnioski wysnuł międzynarodowy zespół badawczy z Zurychu, Jeny i Paryża. Wyniki opublikowano na łamach Nature Microbiology.

Candida albicans jest naturalnym składnikiem mikrobiomu człowieka i zwykle pozostaje niegroźna. W określonych warunkach może jednak przechodzić z formy drożdżowej do nitkowatych strzępek i wywoływać infekcje, potencjalnie śmiertelne u pacjentów z obniżoną odpornością. W tej formie strzępkowej Candida albicans produkuje kandydalizynę – białkową toksynę atakującą komórki gospodarza.

„Wiedzieliśmy, że toksyna grzybicza kandydalizyna wywołuje choroby. Nowością jest odkrycie, że jest ona również konieczna dla przetrwania grzyba w jamie ustnej” – tłumaczy prof. Bernhard Hube, kierownik Wydziału Mechanizmów Patogenności Drobnoustrojów w Leibniz-HKI w Jenie i profesor na Uniwersytecie Friedricha Schillera. „Candida albicans używa tej toksyny jak wytrychu, aby zakotwiczyć się w błonie śluzowej. Jeśli produkuje ją tylko w małych ilościach, pozostaje niewidoczna dla układu odpornościowego i może długotrwale przetrwać w jamie ustnej”.

Badania przeprowadzono na modelach mysich. Zespół kierowany przez Salomé LeibundGut-Landmann z Uniwersytetu w Zurychu obserwował reakcje układu odpornościowego na różne szczepy grzyba. W Jenie badano podstawy genetyczne – za pomocą modyfikacji genów regulujących tworzenie strzępek i produkcję toksyny. W Instytucie Pasteura w Paryżu przeprowadzono analizy bioinformatyczne, umieszczając dane w kontekście ewolucyjnym.

Porównano dwa różne szczepy Candida. Agresywny szczep laboratoryjny SC5314 tworzy długie strzępki i produkuje duże ilości kandydalizyny. Skutkuje to natychmiastową reakcją zapalną i szybkim usunięciem grzyba przez organizm. Natomiast szczep 101, naturalnie występujący w jamie ustnej, wytwarza jedynie niewielkie ilości toksyny, dzięki czemu pozostaje „niewidoczny” dla układu odpornościowego i zasiedla błonę śluzową bez wywoływania silnej odpowiedzi.

„Grzyb działa jakby na zaciągniętym hamulcu ręcznym” – komentuje Hube. – „Potrzebuje odrobiny toksyny, ale nadmiar natychmiast zostaje ukarany reakcją obronną”.

Kluczową rolę w tym procesie odgrywa gen EED1, który reguluje tworzenie strzępek i pośrednio wpływa na produkcję kandydalizyny. Dzięki temu grzyb może pozostać niezauważony w jamie ustnej. Zaburzenie tej równowagi prowadzi jednak do infekcji. „To imponujące, jak precyzyjnie grzyb kontroluje swoją aktywność” – zauważa Tim Schille, doktorant z zespołu w Jenie. – „Ta równowaga wyjaśnia też, dlaczego toksyna została zachowana w procesie ewolucji: umożliwia grzybowi długotrwałe życie w błonie śluzowej, ale jednocześnie czyni go potencjalnie groźnym patogenem”.

Badanie wskazuje, że kandydalizyna może być kluczowym czynnikiem kolonizacji określonych nisz w organizmie przez drożdżaki Candida. Na razie jednak wyniki nie mają bezpośredniego zastosowania klinicznego w leczeniu kandydoz jamy ustnej. „Nie możemy jeszcze opracować terapii dla zakażeń jamy ustnej” – przyznaje Hube. – „W przypadku infekcji pochwy jednak udało się wcześniej pokazać, że neutralizacja toksyny znacząco zmniejsza uszkodzenia tkanek wywołane przez Candida albicans”.

Projekt został zainicjowany i koordynowany w Zurychu, przy znaczącym udziale Leibniz-HKI w Jenie oraz Instytutu Pasteura w Paryżu. Badania sfinansowano ze środków Niemieckiej Fundacji Nauki (DFG) w ramach Klastera Doskonałości „Balance of the Microverse” na Uniwersytecie w Jenie oraz konsorcjum CRC/Transregio 124 „FungiNet”.

Źródło: Nature Microbiology, Dynamic Expression of the Fungal Toxin Candidalysin Governs Homeostatic Oral Colonization
DOI: 10.1038/s41564-025-02122-4