Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила грибковые инфекции критической проблемой, отмечая их высокую летальность и сложность лечения, превосходящую борьбу с бактериями. Ситуация усугубляется снижением эффективности существующих препаратов. Более того, недавние исследования показали, что плесневые грибы действуют не в изоляции, а в тесной кооперации с вирусами. В этой статье мы рассмотрим, кто подвержен риску и какие меры могут быть приняты для снижения этой новой угрозы.
Растущая проблема в Европе
Несмотря на то, что мы постоянно вдыхаем грибковые споры, в обществе к грибковым инфекциям часто относятся как к чему-то необычному или выдуманному, в отличие от вирусных или бактериальных заболеваний. Примером тому служит популярность игры и сериала «Last Of Us», где мутировавший гриб кордицепс вызывает зомби-апокалипсис. К счастью, в реальности грибы пока не способны превращать людей в зомби. Тем не менее, существуют тревожные факты: некоторые виды плесневых грибов становятся всё более опасными для человека.
По данным ВОЗ, грибок Aspergillus fumigatus ежегодно становится причиной примерно 2,1 миллиона случаев инвазивного аспергиллеза и 1,8 миллиона хронических легочных инфекций. Смертность от инвазивной формы этого заболевания колеблется в пределах 30-80%, что делает его одним из самых угрожающих грибковых патогенов.
Серьёзную обеспокоенность вызывает растущая резистентность грибка к противогрибковым средствам, особенно к азолам, широко применяемым как в медицине, так и в аграрном секторе. В ряде регионов уровень устойчивости достигает 15-20%, а в некоторых азиатских образцах из окружающей среды превышает 80%. Эти показатели стремительно растут не только в тропических странах, но и на европейском континенте.
Недавнее исследование, проведенное Медицинским центром Университета Радбауд и Институтом общественного здоровья RIVM в Нидерландах, включало анализ более 12 000 проб, взятых из лёгких пациентов за три десятилетия. В пробах Aspergillus fumigatus от 1994 года лекарственно-устойчивых штаммов не было. Первая мутация резистентности была обнаружена в 2000 году, а вторая – в 2009 году. Сегодня в их коллекции насчитывается свыше 12 000 изолятов A. fumigatus, явно демонстрирующих возрастающую устойчивость.
Помимо двух основных мутаций, за последние 30 лет в ДНК грибка развились многочисленные незначительные изменения, способные комбинироваться по-разному. Медицинский миколог Пол Вервей, один из ведущих авторов исследования, отмечает: «В настоящее время известно около двух тысяч устойчивых штаммов, 17% из которых показывают вариативность в мутациях резистентности». Присутствие у пациентов нескольких таких штаммов одновременно значительно усложняет процесс лечения.
Механизм «русской матрешки»
Ситуацию усугубляет тот факт, что грибок не является единственным агентом: возбудитель аспергиллеза может быть носителем вируса A. fumigatus Polymycovirus-1 (AfuPmV-1M). Недавние исследования показывают, что этот вирус, вероятно, предоставляет грибку значительные преимущества для выживания.
В исследовании, опубликованном в «Nature Microbiology», учёные изучали мышей, инфицированных A. fumigatus, который сам был заражён вирусом AfuPmV-1M. Ведущий исследователь Марина Кампос Роча из Еврейского университета в Иерусалиме назвала эту сложную структуру «русской матрешкой». Использованный грибок был получен из лёгкого пациента, скончавшегося от аспергиллеза.
Было установлено, что введение противовирусных препаратов мышам значительно увеличивало их выживаемость. У этих грызунов отмечалось меньшее количество грибковой инфекции в лёгких и снижение вирусной нагрузки по сравнению с контрольной группой, не получавшей лечения.
Обработанные противовирусными средствами грибки показали снижение эффективности размножения и уменьшение выработки меланина. Меланин, как известно, способствует повышению вирулентности многих патогенных грибов и их выживанию в агрессивной среде.
Марина Роча подчеркнула, что сам по себе вирус не представляет угрозы для млекопитающих, включая человека, поскольку ему необходимы специфические рецепторы и белки для связывания, которых у них нет. Она также уточнила, что каждый вирус, заражающий грибы, как правило, специфичен для определённого вида грибов.
Учёные выдвигают гипотезу, что вирус способствует жизнеспособности грибка, регулируя процессы переработки РНК — генетической молекулы, отвечающей за синтез белков. Вирус, по всей видимости, улучшает стрессоустойчивость и белковую продукцию грибка, тем самым повышая его выживаемость в неблагоприятных условиях. Кроме того, было обнаружено, что иммунным клеткам человека значительно труднее бороться с вирус-инфицированными штаммами грибка, чем с неинфицированными.
Авторы работы отмечают, что это исследование является лишь начальным этапом в изучении молекулярных механизмов действия данной инфекции.
Почему бороться с грибами сложнее?
Максим Дьяков, ведущий инженер кафедры микологии и альгологии биологического факультета МГУ, в своём интервью подчеркнул неоднозначность проблемы грибковых инфекций.
Учёный отметил, что, теоретически, глобальное потепление и смещение грибковых ареалов к северу должны способствовать росту угрозы. Однако, по его словам, в тропических регионах, где высокие температуры традиционно повышают риск заражения, массовых вспышек грибковых заболеваний не наблюдается.
Дьяков пояснил, что здоровый организм, как правило, успешно противостоит грибковым инфекциям. Для развития тяжёлого заболевания необходимо стечение нескольких обстоятельств: значительное скопление спор в условиях антисанитарии и ослабленный иммунитет, будь то после тяжёлой болезни или вследствие искусственного подавления (например, при трансплантации органов).
Он привёл пример одного из немногих случаев массового распространения грибковой инфекции в Индии во время пандемии COVID-19. В переполненных больницах плесень покрывала стены, подобно «свиной щетине», легко поражая ослабленные вирусной инфекцией организмы пациентов.
«Развитие резистентности у грибов является чрезвычайно серьёзной проблемой, сравнимой с антибиотикорезистентностью бактерий», — подчеркнул миколог. Он добавил, что борьба с грибами осложняется их эволюционной близостью к человеку, что затрудняет разработку препаратов, эффективно уничтожающих патогены без нанесения вреда организму пациента.
Тем не менее, Дьяков отметил, что множество лабораторий по всему миру, включая российские, активно работают над поиском решений этой проблемы. Таким образом, пандемии грибковых заболеваний, а тем более «зомби-апокалипсиса», пока опасаться не стоит.
