Грибок ногтей отказался от секса ради заражения людей

Грибок, вызывающий микоз стоп и другие инфекции кожи и ногтей, возможно, утратил способность к половому размножению, адаптируясь к жизни на человеческом организме.

Учёные проанализировали образцы этого стойкого организма, Trichophyton rubrum, и обнаружили, что почти все они принадлежат к одному типу спаривания. Более того, когда исследователи попытались свести грибки с представителями другого типа спаривания, те отказались от процесса, даже после применения различных схем «соблазнения» — приглушения света, укрывания чашек Петри пластиком, переворачивания их вверх дном.

Если этот грибок не может размножаться половым путём, он не может диверсифицироваться, а это может означать, что его дни на этой планете сочтены, заявил Джозеф Хейтман, старший автор исследования.

Однако не стоит ожидать, что грибок ногтей скоро появится в списке исчезающих видов. «Общепринято считать, что если организм становится бесполым, он обречён на вымирание. Хотя это может быть правдой, временные рамки, о которых мы здесь говорим, вероятно, составляют сотни тысяч или миллионы лет».

Хотя этот срок не сильно поможет почти 2 миллиардам людей, страдающим от грибковых инфекций кожи и ногтей, открытие того, что этот вид, возможно, бесполый — и, следовательно, почти идентичный на генетическом уровне — подчёркивает потенциальные уязвимости. Их исследователи могли бы использовать при разработке более эффективных противогрибковых препаратов. Результаты опубликованы в журнале Genetics.

Грибковые инфекции поражают примерно 25% населения мира, и Trichophyton rubrum обычно является виновником. Люди могут заразиться, ходя босиком вокруг бассейнов, в душевых или раздевалках, или используя общие предметы, такие как полотенца или кусачки для ногтей. Хотя существует множество безрецептурных порошков, мазей и рецептурных противогрибковых препаратов, большинство из них лишь сдерживают инфекцию, но не излечивают её. Инфекцию notoriously трудно вылечить, и недавние данные свидетельствуют о возможной лекарственной устойчивости.

В этом исследовании международная команда учёных решила внимательно изучить генетический состав и половые предпочтения этого грибка. Они собрали 135 различных образцов Trichophyton rubrum со всего мира и определили их тип спаривания, ища в геноме гриба либо альфа-, либо HMG-домен. Исследователи были поражены, обнаружив, что все, кроме одного образца, принадлежали к одному типу спаривания.

Хотя результаты указывали на бесполость грибков, учёные задались вопросом, будут ли они спариваться при возможности. Они поместили изоляты в чашки Петри вместе с различными потенциально совместимыми типами спаривания, в различных условиях, и ждали. Через пять месяцев исследователи изучили чашки Петри под световым микроскопом в поисках закрученных структур, которые могли бы содержать споры. Они ничего не увидели.

Заинтересовавшись, исследователи секвенировали геном организма. Они обнаружили, что организм очень клонален: разные изоляты (популяции) являются почти идеальными клонами друг друга с минимальными вариациями. Любые два генома Trichophyton rubrum идентичны на 99,97%, что означает три различия на каждые 10 000 генетических «букв». Другие грибки, такие как Cryptococcus, идентичны лишь на 99,36%, различаясь в 64 из 10 000 букв, что делает их в 21 раз более разнообразными, чем грибок ногтей.

«Такая невероятно высокая клональность среди изолятов со всего мира поразительна и позволяет предположить, что этот организм очень хорошо адаптировался к человеку», — сказала Кристина Куомо, старший автор исследования.

Но есть и положительная сторона. Поскольку грибок настолько клонален и, возможно, бесполый, его способность к дальнейшей адаптации может быть более ограниченной по сравнению с другими грибками. Таким образом, любые новые стратегии, которые исследователи смогут разработать против этого вида, могут иметь более высокие шансы на успех, чем методы, нацеленные на половые виды, которые более способны к мутациям или усилению генов лекарственной устойчивости.