Uncharted Glycosylation Complexity: Investigation of its Dynamic Mechanisms and Disease-Relevant Glycobiomarkers

Výzva	Štipendiá pre excelentných výskumníkov a výskumníčky R2-R4
Hlavný riešiteľ	Zuzana Pakanová
Prijímateľ	Chemický ústav Slovenskej akadémie vied
Celkový rozpočet	148 306,80 €
Príspevok poskytovateľa	148 306,80 €
Zdroj financovania	Plán obnovy a odolnosti
Začiatok realizácie	september 2024
Koniec realizácie	august 2026
Kategória výskumníka	R3
Vedná oblasť	Prírodné a lekárske vedy

Anotácia

Väčšina druhov rodu Candida, pôvodca invazívnej kandidózy, je súčasťou ľudského mikrobiómu slizníc, kože, gastrointestinálneho a urogenitálneho traktu a zriedkavo spôsobujú invazívne infekcie u zdravých ľudí. Obzvlášť náchylní sú však jedinci s oslabenou imunitou. Predispozícia ku kandidovej infekcii môže byť výsledkom poruchy adaptívnej aj vrodenej imunity. Odpovede vrodenej imunity sa počas týchto rôznych typov infekcií líšia, čo naznačuje, že hostiteľské prostredie hrá kľúčovú úlohu pri modulácii interakcie hostiteľ-patogén. Okrem toho sú kvasinky rodu Candida schopné remodelovať svoju bunkovú stenu v reakcii na podmienky prostredia, aby sa vyhli obranným mechanizmom hostiteľa a vyvolali infekciu. Počas kandidémie hrajú manány, β-glukány a chitín, ktoré sú lokalizované v bunkovej stene kvasiniek dôležitú úlohu pri modulácii odpovede hostiteľa. Doterajší výskum imunomodulačných vlastností fungálnych polysacharidov bol zameraný na tieto zložky bunkovej steny. Úloha produkovaných extracelulárnychvezikúl a ich glykoproteínov, polysacharidov a oligosacharidov pri modulácii imunitnej odpovede však nie je dobre známa. Štruktúra glykánov hrá dôležitú úlohu v orientácii imunitnej odpovede hostiteľa. Predkladaný interdisciplinárny projekt (imunobiológia, mikrobiológia a štrukturálna analýza a charakterizácia polysacharidov) je zameraný na skúmanie vzťahu medzi štruktúrou a imunobiologickou charakteristikou extracelulárnychvezikúl dimorfných patogénnych kvasiniek rodu Candida, so zameraním na ich glykoproteínový a glykánový obsah. Výstupy projektu umožňujú získať relevantné poznatky pre ďalší rozvoj imunodiagnostiky a imunoterapie kandidóz. Navrhované použitie kandidovýchextrecelulárnychvezikúl predstavuje inovatívny prístup k charakterizácii ich efektorových funkcií ako imunomodulátorov vrodenej a adaptívnej antikandidovej imunity. Profesionálne fagocyty zohrávajú dôležitú úlohu pri kandidovej infekcii, ktorá je primárne sprostredkovaná interakciami medzi patogénom asociovanými molekulárnymi vzormi (PAMP) a receptormi rozpoznávajúcimi vzory (PRR). PRR, ako je Dectin-1, DC-SIGN a TLR2 a TLR4, interagujú s PAMP, ako sú β-glukány, N-mannan a O-mannan, aby spustili aktiváciu buniek nešpecifickej vrodenej imunity. Lektín viažuci manán (MBL) je kľúčovou molekulou vrodenej imunity a aktivuje lektínovúkomplementovú dráhu, ktorá hrá dôležitú úlohu pri odpovedi na kandidovú infekciu a reguluje rovnováhu Th17/Treg. Získané výsledky poskytnú významné informácie vedúce k vývoju in vitro diagnostiky a perspektívnemu vývoju antikandidovýchimunoterapeutík s imunomodulačnými účinkami. Objektivizáciou získaných poznatkov je komplexná integrácia progresívnych imunologických a imunotoxikologických prístupov s využitím štandardných bunkových línií imunokompetentných buniek a prenos získaných informácií do ľudského modelu (rekonštruované 3D modely ľudských tkanív).