Устойчивость к фунгицидам: угроза для здоровья людей, животных и растений
Грибковые инфекции ежегодно уносят жизни 1.5 миллиона человек, а атаки грибов на сельскохозяйственные культуры угрожают продовольственной безопасности. Самые эффективные средства против патогенных грибов — это группа веществ, известных как азолы.
«Крайне важно, чтобы азолы, которые мы используем против патогенных грибов, были эффективны», — говорит Ида Скар, старший научный сотрудник Норвежского ветеринарного института.
Азолы широко применяются: как лекарства для людей и животных, для защиты сельхозкультур и газонов для гольфа, для консервации древесины, предотвращения плесени в луковицах цветов, силосе и декоративных растениях. Частое использование вызывает обеспокоенность, так как вредоносные грибы развивают устойчивость.
Малоизученная проблема
В отличие от известной проблемы антибиотикорезистентности, устойчивость к фунгицидам изучена мало, но очень актуальна. Всемирная организация здравоохранения (WHO) выделила грибок Aspergillus fumigatus как будущую угрозу здоровью. Этот распространённый грибок опасен для людей с ослабленным иммунитетом, и в таких случаях критически важно, чтобы лечение азолами было эффективным.
«Устойчивый к азолам A. fumigatus — это растущая глобальная проблема», — отмечает Скар. — «Мы не знаем ситуацию в Норвегии, но с более влажным и тёплым климатом проблема усугубится. Эти знания абсолютно необходимы».
One Health: всё взаимосвязано
Проект NavAzole под руководством Скар направлен на изучение развития устойчивости к азолам в Норвегии. Эта работа требует межсекторального сотрудничества в рамках концепции One Health, которая признаёт связь между здоровьем человека, животных и окружающей средой.
Поиск устойчивости у почвенных грибов
Потенциальная «горячая точка» развития резистентности — использование азольных пестицидов в сельском хозяйстве. Исследователи из NIBIO изучают эту проблему.
Андреа Фикке, исследователь NIBIO, объясняет: «A. fumigatus — почвенный гриб. При обработке посевов азольными фунгицидами часть вещества попадает в почву и может воздействовать на A. fumigatus. Регулярное воздействие может привести к резистентности, аналогично тому, как это происходит с антибиотиками и бактериями».
В проекте изучат, встречается ли устойчивый A. fumigatus на обработанных полях, и есть ли корреляция между развитием устойчивости у фитопатогенных грибов (например, Zymoseptoria tritici и Parastagonospora nodorum, вызывающих пятнистости листьев злаков) и у A. fumigatus.
Пока серьёзного роста устойчивости в Норвегии не наблюдается, и резистентный A. fumigatus на полях не найден. Однако расслабляться рано.
Важность профилактической работы
«В Норвегии нам очень повезло не иметь больших проблем с устойчивостью к фунгицидам в сельском хозяйстве», — говорит Фикке. Скар добавляет, что проблема в Норвегии относительно мала, «но в Дании ситуация уже серьёзнее».
Обе исследовательницы подчёркивают важность превентивных мер: понимание масштабов проблемы и внедрение мер по снижению развития резистентности. Ключевую роль играет интегрированная защита растений (IPM), которая снижает необязательное использование фунгицидов.
«Норвегия преуспела в сокращении ненужного использования антибиотиков, и мы должны так же сосредоточиться на фунгицидах. Когда устойчивость укоренится, её будет очень трудно искоренить. Поэтому мы должны действовать на опережение».
Как грибы развивают устойчивость?
- Естественный отбор: В популяции грибов существует генетическая вариация. Некоторые особи более толерантны к фунгицидам. При воздействии они выживают и размножаются, передавая устойчивость по наследству.
- Мутации: Случайные мутации в ДНК гриба также могут привести к резистентности.
- Скорость: Чем быстрее размножаются грибы и чем дольше используется один тип фунгицида, тем быстрее отбираются устойчивые формы.
Разные фунгициды действуют по-разному. Устойчивость к одному типу не означает устойчивость к другому. Поэтому важно избегать одностороннего использования фунгицидов с одинаковым механизмом действия и применять IPM.