Cómo los azúcares en la saliva domestican los hongos rebeldes del cuerpo

Laboratorio de Katharina Ribbeck acumula mucosidad, la sustancia a menudo pegajosa presente en lugares como la boca, el intestino, el tracto reproductivo y los intestinos. Si bien la sustancia viscosa puede no ser bonita desde el principio, un proceso de purificación puede alegrarla. “Una vez que eliminas las partículas y los microbios, es un hermoso gel transparente, hermoso, como la clara de huevo”, dice Ribbeck, profesor de bioingeniería en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. "Es realmente hermoso".

Ribbeck se preocupa por la saliva porque está tratando de deconstruir cómo los glicanos, pequeñas moléculas de azúcar escondidas dentro de la mucosidad, funcionan para mantener saludable a un organismo en particular. Los científicos ya saben que la mucosidad es importante para mantener la salud humana y apoyar el microbioma. El trabajo de los glicanos, según el trabajo de Ribbeck y otros, es fundamental. Se especializan en el manejo de microorganismos que pueden ser beneficiosos (ayudar en la digestión de los alimentos, regular la inmunidad y proteger contra los gérmenes), pero que pueden ser dañinos si se superan entre sí o se vuelven virulentos, lo que puede provocar una infección. Al igual que los directores microscópicos, los glicanos aseguran que cada sección de la orquesta microbiana toque en armonía.

En un estudio publicado este mes en naturaleza química biologíaRibbeck y sus colaboradores demostraron cómo los glicanos mantienen un hongo llamado Candida albicans (C. albicans) de volverse problemático. La línea entre amigo y enemigo está vagamente trazada en el caso de C. albicans. El hongo es polimórfico, lo que significa que puede adoptar diferentes formas: una estructura redondeada similar a una levadura (generalmente considerada normal) puede convertirse en una forma filamentosa similar a un hilo asociada con la virulencia. Si bien el hongo puede contribuir a la inmunidad, también puede provocar infecciones por hongos o, lo que es más grave, una infección sistémica del torrente sanguíneo.

Sing Sing Way, un médico científico del Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati que no participó en este estudio, investigó las formas en que el cambio de forma cándida puede ser beneficioso para la salud humana. “Microbios complejos como cándida han coevolucionado no solo con los humanos, sino también con otros huéspedes mamíferos, durante mucho, mucho tiempo”, dice Way. “Han desarrollado estrategias en las que es bueno para ambos”. Él piensa que si entendemos por qué y cómo los hongos cambian de forma, podemos explotar esta relación para mantener su buen comportamiento.

El grupo de Ribbeck había realizado trabajos previos para establecer cómo la mucosidad evita que otros microbios se vuelvan peligrosos. En este nuevo conjunto de experimentos, los científicos querían saber exactamente cómo funciona en el caso de C. albicans.

Pero primero, necesitaban mucha sustancia pegajosa. “Es sorprendentemente difícil recolectar grandes volúmenes de mucosidad”, dice Ribbeck. “Es un material realmente precioso”. El equipo recolectó tres tipos de moco usando diferentes métodos: aspirando saliva humana (similar a la forma en que un dentista usa un tubo de succión para succionar la saliva de debajo de la lengua de un paciente), así como raspando el interior de los intestinos y estómagos de los cerdos. Luego, incubaron el moco purificado con C. albicans dentro de una placa de pocillos: un plato rectangular transparente, puntuado con 96 agujeros en forma de colmena que contienen pequeños volúmenes de hongos.

Descubrieron que los tres tipos de moco impedían que los hongos se adhirieran a la placa, en comparación con un control negativo. C. albicans también parecía más redondo cuando había mucosidad, a diferencia de la versión alargada asociada con la filamentación. Esto, pensaron los investigadores, indicaba que la mucosidad podría evitar que el hongo se adhiriera a las superficies corporales o formara biopelículas, que son capas fibrosas y entrelazadas de hongos que están asociadas con infecciones.