Бактерии Pseudomonas aeruginosa и гриб Aspergillus fumigatus являются условно-патогенными микроорганизмами, которые часто встречаются вместе в микробиоте легких. Предыдущие исследования показали, что когда два патогена вступают в прямой контакт, бактерии вырабатывают соединения, подавляющие рост грибков. Поскольку микробы часто производят летучие соединения, которые могут перемещаться по воздуху, Жан-Поль Латж Кристоф, Хеддерготт и Бенуа Бриар, члены подразделения Aspergillus в Институте Пастера в Париже, задались вопросом, могут ли эти два патогена также общаться с помощью летучих сигналов.
«К нашему большому удивлению, летучие вещества, производимые Pseudomonas aeruginosa, способствовали росту грибка Aspergillus fumigatus», — говорит Латге. «Что еще более удивительно, мы обнаружили, что эти летучие вещества были поглощены грибком для поддержки роста».Чтобы проверить, как сигналы летучих соединений могут перемещаться между микробами и влиять на них, Хеддерготт и Бриар поместили небольшую чашку Петри с Aspergillus с одной стороны в большую чашку Петри с культурой Pseudomonas.
Физически разделенные пластиковыми тарелками, микробы разделяли общее воздушное пространство над поверхностью посуды.«Мы просто соединили эти два организма вместе и через пару дней были удивлены, увидев, что грибок растет быстрее и приближается к бактериям», — говорит Хеддерготт. «Это действительно указывало на что-то стимулирующее [исходящее от бактерий]».Чтобы выяснить, что это может быть, он использовал специальные волокна для поглощения летучих соединений, выделяемых каждым патогеном, а затем идентифицировал их.
Затем Хеддерготт протестировал каждое из летучих веществ, продуцируемых Pseudomonas, индивидуально на одном грибе.«Самые вонючие, содержащие серу, стимулировали рост грибка в той же концентрации, что и при совместном росте с бактериями», — говорит Хеддерготт. Он сузил круг вопросов до одного содержащегося в воздухе соединения, в основном ответственного за рост, — диметилсульфида.
Поскольку сера является важным компонентом, необходимым Aspergillus для роста, команда проверила, действительно ли диметилсульфид поглощается и используется в качестве пищи грибком. Хеддерготт и Бриар поместили грибок на тарелку с едой без серы, а затем закачали диметилсульфид в воздушное пространство. Они показали, что грибок лучше рос с присутствием диметилсульфида и высасывал диметилсульфид прямо из воздуха в качестве топлива.«Раньше никто не думал, что грибок может расти на летучих соединениях, приносящих серу», — говорит Латге.
В контексте инфекций легких при CF, говорит Латж, это может объяснить, почему бактерии обычно сначала колонизируют легкие, а гриб — позже: «Когда грибок достигает легких пациента, наличие бактерий, выделяющих это летучее вещество, помогает грибку закрепиться. "Понимание взаимоотношений между этими микроорганизмами и того, как они колонизируют легкие, могло бы привести к лучшим способам предотвращения этих бактериально-грибковых сопутствующих инфекций, которые вызывают резкое ухудшение симптомов и снижение функции легких у пациентов с МВ.«Это открывает нам глаза на то, чтобы смотреть не только на один организм в человеческих инфекциях, а, скорее, на серию микроорганизмов», — говорит Латге. «Они могут находиться далеко друг от друга, общаться на расстоянии и даже использовать для роста летучие соединения, производимые другим микробом».