В то время, когда внимание человечества и мира медицины по понятным причинам приковано к вирусам и бактериям, мы, похоже, упускаем из виду еще одну потенциальную угрозу. Это грибы, которые также представляют собой проблему для человеческого организма. И потепление климата, кажется, помогает им еще больше.
Повышение глобальной температуры может привести к тому, что патогенные грибы изменят свое действие на человека во время инфекции. Новое исследование показало, что глобальное потепление и связанное с ним изменение климата вызовут рост грибковых заболеваний у растений и млекопитающих.
Описание и результаты исследования опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences ( DOI: 10.1073/pnas.2209831120 ).
Наша устойчивость к грибковым инфекциям может снизиться с глобальным потеплением
Следует помнить, что грибковые инфекции существенно отличаются от вирусных. Споры грибов постоянно присутствуют в воздухе, которым мы дышим. Они также больше, чем вирусы. По мнению ученых, текущего потенциала нашей иммунной системы и температуры нашего тела достаточно, чтобы остановить их на данный момент. Однако это может измениться. Кроме того, этому способствует и тот факт, что у все большего числа людей с ослабленным иммунитетом часто встречаются грибковые заболевания.
Уже сейчас такие люди могут стать жертвами опасных грибков, таких как Candida, Aspergillus или Cryptococcus, с которыми в состоянии справиться большинство здоровых людей. К сожалению, прогрессирующее потепление климата может изменить этот баланс не в нашу пользу. Об этом свидетельствуют результаты последних исследований ученых из Медицинской школы Университета Дьюка. Но как более теплый климат влияет на грибы?
Что ж, похоже, это «заводит» их адаптивные способности. Например, в случае Cryptococcus deneoformans наблюдается увеличение их генетических модификаций. Некоторые из них могут быть ответственны за повышенную устойчивость к температуре, а другие — за большую способность заражать людей. Более того, по мнению вышеупомянутых исследователей, больший тепловой стресс способствует увеличению скорости грибковой мутации.
Прыгающие гены
Сама адаптация к изменившимся термическим условиям у грибов происходит за счет повышенной активации их транспозонов, которые также называют так называемыми прыгающие гены. Они могут перемещаться по геному, что приводит к изменениям в использовании генов. Эти изменения нередко связаны с адаптацией к среде, окружающей грибы. Изучая Cryptococcus deneoformans в этом отношении, исследователи сосредоточились на трех транспозонах, которые могут активироваться при тепловом стрессе. При этом, однако, следует подчеркнуть, что у других видов грибов можно выделить даже 25 таких транспозонов.
Исследователи решили более подробно рассмотреть этот вопрос в лабораторных условиях, используя секвенирование ДНК. Идея заключалась в том, чтобы выяснить, какие транспозоны перемещались и как. Таким образом было прослежено до 800 поколений грибов. Однако выводы для нас не оптимистичны: при температуре 37 градусов Цельсия мутации возникали даже в 5 раз чаще, чем при температуре 30 градусов Цельсия.
Еще более интересно то, что гены прыжков чаще активировались у лабораторных мышей, чем у самих колоний. Возможно, что потребность выжить в среде, где грибам приходится бороться с иммунной системой организма, еще больше их мобилизует.
В будущих исследованиях исследователи планируют сосредоточиться на патогенах, присутствующих у людей с рецидивирующими грибковыми инфекциями, поскольку рецидивы таких инфекций могут быть связаны с потенциальным возникновением генетических мутаций.