Servizio Comunitario di Informazione in materia di Ricerca e Sviluppo - CORDIS

Un toolbox genetico per le infezioni fungine

Quando si tratta di ricerca sulle malattie infettive, i batteri e i virus sono al centro dell'attenzione. Un progetto di ricerca finanziato dall'UE ha studiato a fondo la patogenicità spesso ignorata dei funghi, e in che modo l'evoluzione ne sta guidando il procedere.
Un toolbox genetico per le infezioni fungine
Attualmente le infezioni fungine rappresentano una notevole minaccia al benessere umano, che infettano i raccolti e producono a volte tossine nocive. L'incidenza delle malattie fungine sull'uomo è in crescita, in particolare nelle persone con sistema immunitario indebolito.

Una ragione di questo allarmante cambiamento è che i funghi possono prontamente scambiarsi materiale genetico, e l'evoluzione può poi selezionare la discendenza più capace. Questa caratteristica è stata esacerbata dall'aumento del commercio internazionale che accresce il pool genico disponibile per il mix o la ricombinazione.

Il progetto FUNGI-PATHNCODE ("The genomic basis of emerging fungal pathogenicity") mirava a scoprire, dal punto di vista genetico, perché i funghi abbiano raggiunto nuove vette nella loro capacità di infettare gli uomini. Oltre a identificare un toolbox generico per la capacità di infettare, i ricercatori hanno analizzato se vi erano differenze tra i patogeni delle piante e degli animali.

I ricercatori hanno costruito filomi di diverse specie di funghi, due specie patogene di Candida, un gruppo di funghi, uno dei quali è un importante patogeno del riso e una gamma di specie di Microbotryum che infetta la famiglia rosa o carnicino. Per ogni gene è stato costruito un albero filogenetico, e i risultati, un filoma, identificavano i geni condivisi da tutte le specie e quelli specifici solo per una specie.

I risultati hanno mostrato che l'evoluzione dei funghi patogeni era dovuta alla duplicazione dei geni seguita dall'evoluzione adattativa guidata da selezione positiva. La chiave per essere un patogeno efficace dipende dall'ospite. Inoltre l'evoluzione adattativa può verificarsi nei funghi patogeni in un tempo relativamente breve, pochi milioni di anni. Non solo queste specie sono divenute patogene in questo periodo di tempo, ma sono state in grado di infettare nuovi ospiti, cioè piante, animali e uomini.

Per i Microbotryum la la rapida evoluzione per la patogenicità ha dato vita alla specificità degli ospiti, seguita dalla speciazione e dall'emergere di una nuova specie. All'interno della nuova specie si è poi verificata un'evoluzione più lenta e conservativa. I geni per la secrezione delle proteine sono altamente conservati nei patogeni del riso, una caratteristica molto importante per l'infezione.

I ricercatori ritengono che i geni fondamentali per l'infezione dell'uomo siano all'interno dei filomi. Il lavoro proseguirà oltre i limiti del progetto e si concentrerà sull'importanza delle reti di regolazione nell'evoluzione della patogenicità in opposizione ai geni.

Una comprensione della base genetica dello sviluppo della patogenicità potrebbe identificare le relative funzioni geniche importanti per l'aumento dell'influenza dei funghi nelle infezioni microbiche. Ciò può infine portare allo sviluppo di bersagli farmacologici.

Informazioni correlate

Keywords

Funghi patogeni, uomo, infezione, gene, filoma, bersaglio farmacologico