Учёные обнаружили, что устойчивая к лекарствам плесень из окружающей среды способна заражать людей

Новое исследование под руководством Имперского колледжа Лондона показывает, что устойчивая к лекарствам плесень распространяется из окружающей среды и заражает лёгкие восприимчивых людей.

Исследователи обнаружили шесть случаев заражения людей устойчивой к лекарствам формой грибка Aspergillus fumigatus, которую можно было проследить до спор в окружающей среде. Их выводы основаны на образцах из Англии, Уэльса, Шотландии и Ирландии и опубликованы в Nature Microbiology.

Aspergillus fumigatus — это плесень из окружающей среды, которая может вызывать грибковое заболевание лёгких. Здоровые лёгкие очищаются от вдыхаемых спор, но люди с заболеваниями лёгких или ослабленным иммунитетом иногда не могут этого сделать, и споры остаются в лёгких, вызывая инфекцию — аспергиллёз. Аспергиллёзом страдают 10–20 миллионов человек в мире. Инфекцию обычно лечат противогрибковыми препаратами, но появляется всё больше сообщений о развитии устойчивости к ним.

По словам исследователей, эта устойчивость развилась из-за широкого использования в сельском хозяйстве азольных фунгицидов. Азольные препараты, работающие аналогичным образом, являются терапией первой линии для пациентов, инфицированных плесенью Aspergillus fumigatus. Поэтому воздействие на грибок азольных фунгицидов в окружающей среде означает, что он часто уже устойчив к лекарствам ещё до того, как заражает человека.

Исследователи призывают к усилению эпиднадзора за Aspergillus fumigatus как в окружающей среде, так и в клиниках, чтобы лучше понять связанные с ним риски.

Старший автор, профессор Мэтью Фишер из Школы общественного здравоохранения Имперского колледжа, говорит: «Срочно необходимо понять экологические "горячие точки" и генетическую основу развивающейся устойчивости грибков к лекарствам, потому что эта устойчивость подрывает нашу способность предотвращать и лечить это заболевание».

Он добавляет: «Распространённость устойчивого к лекарствам аспергиллёза выросла с незначительного уровня до 1999 года до 3–40% случаев в настоящее время по всей Европе. В то же время всё больше людей могут быть восприимчивы к инфекции Aspergillus fumigatus из-за растущего числа людей, получающих трансплантацию стволовых клеток или солидных органов, находящихся на иммуносупрессивной терапии или имеющих заболевания лёгких или тяжёлые вирусные респираторные инфекции».

В ходе исследования учёные выделили 218 образцов Aspergillus fumigatus из разных регионов Англии, Уэльса, Шотландии и Ирландии в период с 2005 по 2017 год. Около 7 из 10 образцов были от инфицированных людей (153 образца от 143 пациентов в пяти больницах), остальные — из окружающей среды (65 образцов), включая почву, компост, луковицы растений, воздух и другие источники.

Исследователи выделили ДНК из образцов плесени и секвенировали её, чтобы определить, есть ли совпадение между устойчивыми спорами, найденными в окружающей среде, и спорами у некоторых пациентов.

Они обнаружили шесть штаммов Aspergillus fumigatus, существовавших в окружающей среде, которые заразили шесть пациентов. Генетическое сходство указывало на то, что грибок распространился из окружающей среды к пациенту.

Ведущий автор, доктор Джоанна Роудс из Центра глобального анализа заболеваний MRC при Школе общественного здравоохранения Имперского колледжа, говорит: «Всё чаще случаи аспергиллёза, наблюдаемые в клинике, устойчивы к азольным препаратам первой линии. Однако мы не были уверены, как пациенты приобретают эти инфекции — развиваются ли они в лёгких во время лечения инфекции или же споры плесени, которые их заражают, изначально устойчивы к лекарствам. Наше исследование показывает, что возможны оба пути заражения, и подтверждает опасения, что предварительно устойчивые споры плесени в окружающей среде способны проникать в лёгкие людей и вызывать более трудноизлечимое заболевание».

Из 218 образцов почти половина (106 образцов) была устойчива по крайней мере к одному из азольных препаратов первой линии, используемых в клинике. В частности, 48% (104 образца) были устойчивы к итраконазолу, 29% (64 образца) — к вориконазолу и 21% — к позаконазолу. Более 10% образцов (26, включая 23 из окружающей среды и 3 от пациентов) были устойчивы к двум или более азольным препаратам.

Среди 218 образцов исследователи обнаружили 50 новых генов, связанных с лекарственной устойчивостью. Более глубокий анализ ДНК также выявил пять новых комбинаций однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), связанных с лекарственной устойчивостью, включая одну, устойчивую к нескольким препаратам.

Анализ генов образцов Aspergillus fumigatus показал, что существует две чёткие группы — группа A (123 из 218 образцов) и группа B (95 образцов). Около 80% образцов в группе A были устойчивы к лекарствам, тогда как около 85% группы B — нет. Несмотря на различия, исследователи обнаружили признаки обмена генетическим материалом между группами, что в некоторых случаях приводило к появлению новых форм лекарственной устойчивости.

По словам исследователей, эти находки указывают на то, что полный спектр азольной устойчивости у Aspergillus fumigatus ещё предстоит понять.

Доктор Роудс говорит: «Наши результаты подчёркивают новые пути передачи устойчивых инфекций людям и показывают, что необходимо лучшее понимание того, где и как Aspergillus fumigatus вырабатывает лекарственную устойчивость».