Броят на гъбичните инфекции се увеличава в световен мащаб. Защо това се случва и какви са рисковете?

С повишаването на средната температура на планетата и увеличаването на броя на необичайно горещите дни някои видове се адаптират към променящата се среда. Неотдавна в статия, публикувана в The Lancet Microbe, изследователите съобщиха за най-големия успех на гъбичките в адаптирането им към по-топлия климат. Но не просто каквито и да било гъбички – става дума за патогенни представители на това царство. В статията се казва, че патогенните видове гъби показват признаци на повишена активност и вирулентност. В същото време повечето гъбички имат ниска термична устойчивост и поради това не могат да оцелеят при телесната температура на бозайниците. За разлика от тях новите видове, като Candida auris, са устойчиви на високи температури и се адаптират към температурата на човешкото тяло. Данните, получени по време на анализа, показват, че броят на микозите – гъбичните заболявания – в света непрекъснато ще се увеличава.

Патогенните гъбички са широко разпространени в околната среда – има ги по растенията, дрехите, домакинските предмети и в почвата. Заболяванията, причинени от патогенни гъбички, се наричат микози.

Промените в климата и патогенните гъбички

В голям преглед на въздействието на изменението на климата и природните бедствия върху гъбичните патогени и рисковете от микози изследователите разглеждат адаптацията на гъбичките към повишаващите се глобални температури и стигат до заключението, че гъбичките стават толерантни към повишаващите се температури и стават по-вирулентни.

Промените в климата създават условия, които благоприятстват появата на нови гъбични патогени, и насърчават гъбите да се адаптират към предишните негостоприемни условия, като замърсени местообитания и градски райони, което води до географско разпространение на някои гьбички в традиционно неендемични райони, пишат авторите на обзора.

Изменението на климата също така допринася за увеличаване на честотата и тежестта на природните бедствия, които могат да предизвикат епидемии от гъбични заболявания и да увеличат разпространението на патогените. Освен това става все по-ясно, че повишаването на глобалните температури оказва значително влияние върху появата и повторното разпространение на други инфекциозни заболявания.

Да припомним, че изменението на климата се отнася до дългосрочни промени в температурата и метеорологичните условия, които нарушават екологичните системи по света и водят до промени в глобалното разпространение на патогените, гостоприемниците и резервоарите за болести.

Това се отнася и за микозите – инфекциозни заболявания, причинени от паразитни гъбички. Така повишаването на температурите вече е допринесло за разпространението на ендемични гъбични заболявания като кокцидиоидомикоза и хистоплазмоза.

Микозите са глобална заплаха

Преди да се уплашим от разпространението на патогенните гъбички, трябва да отбележим, че инфекцията с гъбички като кандида, аспергилус и е смъртоносна заплаха предимно за хората с отслабен имунитет. На здравите хора, за щастие, рядко им се налага да се притесняват от гъбична инфекция, а огромното мнозинство от потенциално патогенните гъбички не се чувстват добре в човешкото тяло. Но експертите предупреждават, че това може да се промени в бъдеще.

Статия, публикувана наскоро в списание Proceedings of the National Academy of Sciences, показва, че при по-високи температури на околната среда някои видове патогенни гъбички придобиват промени в използването и регулирането на определени гени.

„Тези мобилни ДНК елементи вероятно допринасят за адаптирането към околната среда и за по-голямата вирулентност. Това означава, че инфекциозните гъбични заболявания могат да станат по-често срещани в бъдеще, тъй като топлинният стрес увеличава броя на възникващите мутации“,

казва един от авторите на изследването, Азия Гуса от Университета Дюк.

Важно е да се осъзнае, че гъбичните заболявания не са инфекциозни в обичайния смисъл на думата – ние не си предаваме гъбички един на друг, но гъбичните спори се намират във въздуха, което означава, че постоянно ги разнасяме. За щастие днес имунната ни система е в състояние да се пребори с тях. Освен това спорите на гъбичките са по-големи от вирусите, което означава, че защитните маски от пандемията COVID-19 ще бъдат изключително ефективни.

Изследователите отбелязват, че днес броят на гъбичните заболявания се увеличава главно поради нарастващия брой хора с отслабена имунна система или съпътстващи заболявания. Тревожен е и фактът, че патогенните гъбички бързо се адаптират към климатичните промени и повишаването на температурите.

Така в хода на работата авторите на новото изследване установяват, че топлинният стрес при патогенните гъбички C. deneoformans значително ускорява мутациите – след 800 поколения култивиране в лабораторна среда честотата на мутациите е пет пъти по-висока при гъбички, отглеждани при телесна температура 37 градуса по Целзий, в сравнение с гъбичките, отглеждани при 30 градуса по Целзий.

Мобилизирането на транспозибилните елементи също така се оказва по-високо при гъбичките, живеещи върху мишки, отколкото при лабораторните култури. Авторите на изследването подозират, че допълнителните предизвикателства пред оцеляването на животните с отслабена имунна система могат да доведат до зачестяване на мутациите и засилване на вирулентността на патогенните гъбички. Още по-тревожно е нарастващата резистентност на гъбичните инфекции към антибиотиците.

Важно е да се отбележи, че глобалната средна телесна температура при хората намалява, което вероятно се дължи на намаляването на хроничните инфекции и възпаления, както и на повишаването на стандарта на живот. По този начин изменението на климата може да повиши патогенността на гъбичките за хората чрез уеднаквяване на температурните предпочитания на гъбичките и потенциалните човешки гостоприемници.

Това ни насочва към все по-голям брой генетични промени, някои от които вероятно биха могли да доведат до повишена устойчивост към топлината, а други вероятно до по-голям потенциал за заболяване. Бактериите и вирусите са отговорни за смъртоносните глобални пандемии и досадните инфекции. Но патогените, с които все още не ни се е налагало да се справяме в подобна степен, са гъбичките.

„Знаем, че много гъбични инфекции могат да продължат и да се завърнат с потенциални генетични промени. И ако патогенните гъбички се адаптират към климатичните промени по-бързо от очакваното, на този проблем трябва да се обърне възможно най-голямо внимание“,

казва Артуро Касадевал, ръководител на катедрата по молекулярна микробиология и имунология в университета „Джон Хопкинс“.

Промените в екосистемите

Гъбичните растителни патогени се развиват в отговор на изменението на климата и, наред с другите неща, застрашават световната продоволствена сигурност. Промените в метеорологичните модели продължават да нарушават екологичните системи и да променят глобалното разпределение на източниците на болести, патогените и гостоприемниците.

Настоящите модели предвиждат, че промените в гъбните съобщества ще благоприятстват разпространението на сапротрофни гъбички или сапрофаги – живи същества, които получават хранителни съединения от останките на мъртви животни или от животински отпадъци.

Тъй като патогенните гъбички се адаптират към някои фактори на околната среда, като например повишената температура, те могат да се противопоставят на други, като например тежките метали, радиоактивните изотопи и pH стреса. Това им позволява да се разпространяват в кисела среда и замърсени отпадъци. Еволюционният натиск, упражняван от ефекта на топлинния остров в градските райони, изглежда благоприятства по-бързото адаптиране на гъбичките.

Замърсените водни басейни също могат да бъдат източник на гъбични инфекции и да застрашат системите за обществено здравеопазване. Много гъби, включително Aspergillus и някои видове Mucormycetes, могат да разграждат пластмасата и са патогенни за хората. По този начин натрупването на микропластмаса може да благоприятства растежа на гъбичките и резистентността към противогъбични лекарства.

Нещо повече, често срещаните преди това гъбични заболявания като хистоплазмоза и кокцидиоидомикози са разширили географското си присъствие. Броят на растителните патогени също се увеличава и представлява сериозна заплаха за продоволствената сигурност. Въпреки че фунгицидите се използват все по-често в селското стопанство, има регистрирани случаи на резистентност към противогъбичните средства.

Тъй като последиците от изменението на климата се усещат по целия свят, миколозите и изследователите в областта на общественото здраве изразяват загриженост, че повишаването на температурите стимулира появата на нови патогенни гъбички и променя разпространението и разпространението на болестите. А това, както може би ще се съгласите, е тревожен знак за всички нас.