Как устойчивые к лекарствам штаммы патогена встречаются и эволюционируют на луковицах растений
Исследователи из Японии обнаружили, что устойчивые к фунгицидам штаммы опасного патогена развиваются на луковицах тюльпанов.
В исследовании, опубликованном в августе в Environmental Microbiology, ученые из Университета Цукубы и Университета Тибы показали, что луковицы растений, содержащие потенциально летальный патоген, также служат идеальной средой для эволюции устойчивых к фунгицидам штаммов.
Риск, связанный с грибковыми инфекциями, растет. Во всем мире увеличивается частота случаев легочного аспергиллеза (PA) — смертельной грибковой инфекции, вызываемой патогеном человека Aspergillus fumigatus. Особую тревогу вызывают PA, связанные с гриппом и COVID-19, число которых быстро растет.
Азолы — класс противогрибковых соединений, часто используемых в качестве лекарств для лечения аспергиллеза, — также широко применяются в качестве сельскохозяйственных фунгицидов. Устойчивые к азолам штаммы A. fumigatus распространяются в окружающей среде, чему потенциально способствует сельскохозяйственное использование азолов. Устойчивость к азолам — известный фактор, влияющий на лечение PA, и есть опасения, что эта проблема только усугубляется.
«Понимание того, как генетическая вариация, связанная с устойчивостью к азолам у штаммов A. fumigatus, распределена и обогащена в окружающей среде, необходимо для подавления резистентных штаммов», — говорит старший автор исследования Дайсуке Хагивара.
Ранее исследовательская группа обнаружила несколько устойчивых к азолам штаммов A. fumigatus на импортированных луковицах растений, продающихся в японских садовых магазинах. В этой работе они изучили восемь штаммов азол-резистентного A. fumigatus, выделенных с одной луковицы тюльпана, купленной в Японии.
Исследователи использовали секвенирование генома и сравнительный анализ, а также сравнили штаммы по чувствительности к сельскохозяйственным и медицинским азолам, а также к другим классам фунгицидов. Результаты показали, что ранее между штаммами происходила генетическая рекомбинация, и что некоторые из них проявляют толерантность к другим классам фунгицидов.
«Наши результаты показывают, что луковицы растений обеспечивают не только транспорт для этого патогена, но и идеальную нишу для встречи его штаммов и эволюции их устойчивости к препаратам», — говорит Хагивара.
Это исследование заполняет пробелы в знаниях об азол-резистентном A. fumigatus, предоставляя важную информацию о генетике, стоящей за глобальной проблемой One Health. Результаты помогут лучше понять устойчивые к лекарствам грибы и будут способствовать разработке будущих решений этой проблемы.