24 июня 2024
Чем теплее становится вокруг, тем быстрее патогенные грибки становятся устойчивы к антибиотикам.
Когда речь заходит о грибковых инфекциях, то обычно сразу говорят, что по статистике они случаются намного, намного реже, чем вирусные или бактериальные. Тому есть две главные причины: во-первых, наш иммунитет очень хорошо умеет бороться с патогенными грибками, а те, в свою очередь, мало способны уходить от иммунных атак (в противоположность бактериям и особенно вирусам). Во-вторых, сами по себе патогенные грибки не очень любят высокую температуру, и теплокровные млекопитающие для них не совсем подходящая среда.
(Фото: Markus Winkler / Unsplash.com) Открыть в полном размере
Тем не менее, грибы, как и любые другие живые организмы, умеют эволюционировать. И в последние годы врачи отмечают, что доля грибковых инфекций стала выше. Дело тут, возможно, не только в том, что среди людей появилось много таких, чей иммунитет ослаблен (например, из-за других болезней). Возможно, грибки начинают приспосабливаться к общему потеплению климата – а приспособившись к более тёплому климату, они могут поселиться в тёплокровных людях.
Сотрудники нескольких больниц Китая и научно-исследовательских институтов Китайской академии наук анализировали патогенные грибки, обнаруженные у инфекционных пациентов за десять лет, с 2009 по 2019 гг. Среди них обнаружился вид дрожжей Rhodosporidiobolus fluvialis, который до сих пор вообще никогда не поселялся в людях (хотя в принципе патогенные дрожжи на свете есть). R. fluvialis обнаружился в анализах крови двух больных, никак не связанных друг с другом – то есть заразились они независимо друг от друга. Что важно, этот грибок был устойчив к флуконазолу и каспофунгину – двум основным препаратам, которые используются при лечении дрожжевых инфекций.
Чтобы проверить, действительно ли R. fluvialis может жить в млекопитающих, взятыми от людей образцами грибков заразили мышей с ослабленной иммунной системой. Мыши заболели, причём у некоторых мышей грибок повёл себя исключительно агрессивно. Эксперименты с грибковой культурой показали, что если R. fluvialis выращивать при температуре 37 °С, мутации в этих дрожжах появляются в двадцать один раз быстрее, чем когда их держат на 25 °С. Мутации, хотя и появляются более-менее случайным образом, дают возможность приобрести полезное свойство – например, устойчивость к лекарствам. И действительно, когда к R. fluvialis добавляли антибиотик амфотерицин В (о котором, кстати, мы на днях вспоминали), дрожжи на 37 °С становились устойчивы к нему намного скорее, чем дрожжи на 25 °С. Результаты экспериментов описаны в Nature Microbiology.
Можно предположить, что и способность жить в млекопитающих дрожжи R. fluvialis приобрели тоже благодаря тепловому мутагенезу, но тут нужно подробно изучать мутации, которыми «человеческие» R. fluvialis отличаются от других R. fluvialis. Что именно происходит в них с молекулярной точки зрения, ещё предстоит выяснить. Учитывая, что медицина может столкнуться с новыми патогенными грибками, которые мало того, что способны заражать человека, ещё и становятся устойчивыми к противогрибковым препаратам, такие исследования наверняка появятся очень скоро.
Такие исследования, в общем-то, уже есть: в прошлом году мы писали о других грибках, криптококках, у которых при повышении температуры с 30°С до 37°С скорость появления мутаций возрастает в пять раз. Тогда исследователи показали, что при нагревании у криптококков по геному начинают чаще прыгать мобильные генетические элементы, или транспозоны, которые могут стать причиной полезных или вредных мутаций. Впрочем, у дрожжей тут может быть задействован другой механизм. Что до других грибков, то о них судить пока рано: грибы исключительно разнообразны, и вовсе необязательно, что у всех у них скорость мутаций растёт с потеплением окружающей среды, и что все они способны извлекать из таких «тепломутаций» какую-то пользу.
Автор: Кирилл Стасевич
