Cercetătorii de la UPM au dezvăluit cum mucegaiul din umiditatea cauzată de fructele și legumele putrezite desfășoară o strategie surprinzătoare de infectare a plantelor.

fungică

O echipă de cercetători de la Centrul pentru Biotehnologie și Genomică a Plantelor (CBGP, UPM-INIA), a publicat rezultatele pe „Alt a 1” într-un articol publicat în Scientific Reports din grupul Nature. „Alt a 1” este o proteină puternic alergenică găsită la anumite specii de ciuperci endofitice care provoacă astm sever.

Acest studiu oferă o mai bună înțelegere a rolului jucat de această proteină în patogenitatea ciupercii. În plus, mecanismul identificat în plante poate oferi și informații de interes clinic despre bolile respiratorii și alergiile cauzate de aceste ciuperci.

Sporii anumitor ciuperci Alternaria care apar ca mucegai în plantele majorității culturilor noastre sunt prezenți în atmosferă pe tot parcursul anului. Alt a 1 este o proteină puternic alergenică prezentă în sporii Alternaria alternata înainte de germinare. „Alt a 1” este responsabil pentru infecții și afecțiuni respiratorii comune și este, de asemenea, considerat alergenul major asociat cu astmul cronic.

Acțiunea patogenă a acestei proteine ​​este legată de producerea anumitor compuși toxici și de creșterea producției de specii reactive de oxigen de către plante care sunt agenți toxici care cauzează moartea celulelor. „Alt a 1” interacționează cu proteinele de apărare pe care plantele le exprimă atunci când sunt atacate prin inhibarea activității lor. Sporii Alternaria rămân la suprafața plantei fără a induce simptome în timp ce așteaptă momentul potrivit pentru a germina. Când se întâmplă acest lucru, sporii provoacă o cascadă de procese care au fost în mare parte neexplorate până acum.

Pentru a înțelege aceste procese, cercetătorii din grupul vegetal Biotecnología de la CBGP (UPM-INIA) au studiat aceste procese la scară moleculară. În plus față de dezvăluirea detaliilor infecției la plante, răspunsurile moleculare la prezența "Alt a 1" ar putea oferi indicii despre răspunsurile asociate dezvoltării alergiilor și a altor tulburări umane.

Rezultatele arată că „Alt 1” acționează cu un compus (un ligand) care este principalul actor în infecție. După acumularea în spori, proteina este eliberată în prezența umidității. Cu toate acestea, face împreună cu ligandul său: un derivat al quercetinei și un membru al unei familii de compuși secundari răspândiți în plante, flavonoizi, prezenți și în fructe și legume.

Se propune următorul scenariu pentru versatilitatea „Alt a 1”. Atunci când speciile Alternaria germinează, planta infectată exprimă proteinele legate de patogeneză și produce radicali liberi ca răspuns de apărare. "Alt a 1" este eliberat în principal ca un tetramer care își poartă ligandul flavonol. Când complexul Alt a 1-ligand ajunge în alte compartimente ale plantei, pH-ul se schimbă și ligandul este eliberat.

Apoi, acțiunea combinată a "Alt a 1" - blocarea anumitor proteine ​​de apărare - și a ligandului - eliminarea radicalilor liberi - dezarmează răspunsurile de apărare ale plantei și ușurează infecția. La fel, dacă sporii Alternaria alternata sunt în aer, o persoană îi poate inhala și ajunge la epiteliul bronșic. În drumul său către eventuale răspunsuri ale sistemului imunitar, "Alt a 1" trebuie să treacă prin regiuni de aciditate în schimbare, astfel ruperea agregatelor sale și eliberarea ligandului ar declanșa răspunsuri moleculare analoage cu cele găsite în plantă.

Acest mecanism care a fost identificat la plante poate oferi informații clinice de mare internet despre tulburări respiratorii comune (cum ar fi sinuzita alergică, rinita, pneumonita și astmul bronșic) și alte alergii cauzate de aceste ciuperci.