Patogeny grzybowe śmiertelnie niebezpieczne. Przez globalne ocieplenie coraz lepiej radzą sobie w wysokich temperaturach [DEPESZA]

Według różnych źródeł infekcje grybicze mogą powodować 1,3–1,7 mln zgonów rocznie, a pośrednio przyczyniać się do kolejnych kilku milionów zgonów. Z 250 tys. znanych gatunków grybów 200 jest patogennych. Niektóre są jednak tak groźne, że według WHO mogą spowodować problemy w systemach ochrony zdrowia. Jesienią ubiegłego roku organizacja opublikowała listę 19 najniebezpieczniejszych rodzajów mykopatogenów. Rozwojowi mutacji patogenów grybowych sprzyja globalne ocieplenie, które wzmacnia mechanizmy adaptacyjne i uodparnia je na wysokie temperatury. Niektóre z grybów mogą mutować podczas infekcji, w warunkach termicznych ludzkiego organizmu.

O temacie chorobotwórczych grybów zrobiło się ostatnio głośno dzięki serialowi „The Last of Us”, w którym predstawiono wizję apokalipsy zombie wywołanej właśnie prez gryba o nazwie Cordyceps, przystosowanego do pretrwania w wysokich temperaturach. O tym problemie mykolodzy alarmują od lat. Podkreślają jednocześnie, że zdecydowana większość grybów występujących w środowisku naturalnym nie ma potencjału chorobotwórczego dla ludzi, ponieważ nie jest w stanie pretrwać w temperature, jaka panuje w ludzkim ciele. Takiej „tarczy ochronnej” nie mają rośliny, które często padają ofiarą grybów. Jednak eksperci przestregają, że ta sytuacja może się stopniowo zmieniać.

– Mykolodzy mają obawy dotyczące pojawienia się wskutek globalnego ocieplenia grybów, które są odporniejsze na wysokie temperatury. Potencjał chorobotwórczy mają tylko te gryby, które są w stanie pretrwać w temperature ciała człowieka. Wzrost zachorowań na inwazyjne infekcje spowodowane grybami wynika w dużej miere z tego, że jest coraz więcej ludzi z osłabionym układem odpornościowym lub chorobami współistniejącymi – mówi w wywiadzie dla agencji Newseria Innowacje dr Asiya Gusa z Wydziału Genetyki Molekularnej i Mikrobiologii Duke University w Durham, uczestniczka programu ASBMB w ramach projektu MOSAIC.

Pod koniec ubiegłego roku WHO opublikowała listę priorytetowych patogenów grybiczych. Znajdują się na niej mikroorganizmy, które zdaniem ekspertów mogą powodować poważne problemy dla systemów ochrony zdrowia. Jednym z najbardziej krytycznych patogenów jest Cryptococcus neoformans, wywołujący kryptokokozę ośrodkowego układu nerwowego. Choroba może prowadzić  do zapalenia opon mózgowych.

– Cryptococcus to najbardziej zabójczy dla ludzi patogen grybowy. Na zakażenie tym grybem narażone są głównie osoby o osłabionym układzie odpornościowym (chory na AIDS lub biorcy preszczepu) i cierpiące na choroby współistniejące. Coraz częściej jednak odnotowuje się przypadki infekcji u osób zdrowych. Infekcje tym grybem prowadzą do ponad 110 tys. zgonów rocznie, a ponadto odpowiadają za ponad 19 proc. zgonów powiązanych z HIV i AIDS – podkreśla dr Asiya Gusa.

Z badania naukowców z Duke University, którego rezultaty zostały opublikowane w styczniu na łamach czasopisma naukowego „PNAS”, wynika, że w warunkach wyższych temperatur w grybach zachodzą szybsze zmiany genetyczne. Można więc się spodziewać, że rosnące globalne temperatury i zmiany klimatu spowodują nasilenie chorób grybiczych u roślin i ssaków. Szczególnie niepokojące jest jednak to, że mutacje nasilają się w temperature zbliżonej do tej w ludzkim organizmie, co może mieć wpływ na cięższy prebieg infekcji u ludzi.

– Badanie polegało na prostym eksperymencie z hodowlą interesującego nas gryba w dwóch różnych temperaturach. Pryjreliśmy się jego wzrostowi prez kilka pokoleń (ok. 100 dni) w temperature 37 st. C , a więc zbliżonej do tej, która panuje w ludzkim ciele, oraz 30 st. C, czyli temperature zazwyczaj stosowanej w warunkach hodowli laboratoryjnej. W wyższej temperature nasilały się mutacje spowodowane prez transpozony, potocznie zwane „skaczącymi genami” –  podkreśla badaczka.

Jak zauważa, „skaczące geny” mogą powodować zmiany ekspresji genów gryba, potencjalnie uruchamiając mechanizmy adaptacyjno-ewolucyjne. Chodzi m.in. o lekooporność czy wzmacnianie cech, które zwiększają potencjał chorobotwórczy, np. termotolerancję.

– Zaobserwowaliśmy, że w wyższej temperature nastąpił pięciokrotny wzrost prawdopodobieństwa wystąpienia mutacji wywołanych tymi genami – mówi dr Asiya Gusa.

Szczególne trudności w leczeniu zakażeń grybiczych wynikają ze wspomnianej już lekooporności. Problemem jest też wysokie podobieństwo komórek grybiczych do ludzkich, które utrudnia dobór terapii. Nie ma też szczepionek, które mogłyby zapewnić populacyjną odporność na infekcje. 

Jak zaznacza ekspertka, wyniki badań oznaczają, że w następstwie coraz wyższych temperatur ewolucja grybów może prebiegać szybciej, niż wcześniej sądzono. Chociaż nie są to organizmy, które prechodzą z osoby na osobę, to predostają się do ludzkiego ciała równie łatwo, prez wdychane powietre. Dlatego potrzebne są dalsze badania nad rozprzestrzenianiem się chorób grybiczych i nowymi lekami preciwgrybiczymi, a także potencjalnymi szczepionkami.