Разрушители. Грибки и грядущая пандемия

* * *

Любой новый патоген, такой как C. auris, имеет в запасе несколько способов, которые помогают ему покинуть привычное место обитания и перейти в нового хозяина⁴¹. Один из них – приобретение новых свойств. Представьте себе грибок, который ежечасно борется за выживание на протяжении длительного времени и многих поколений. Ничего удивительного в том, что в результате он может выработать защитное покрытие – небольшое, но которого хватит, чтобы оберегать его или даже маскировать от других микробов или клеток. Затем он приобретает некоторые ферменты, которые позволяют ему противостоять химическим веществам – они могут исходить от других микробов или входить в состав сельскохозяйственных пестицидов с противогрибковым действием. Если грибок сможет преодолеть эти химикаты, то окажется способен преодолеть те же или подобные химикаты, используемые в качестве противогрибковых препаратов для лечения инфекции. Возможно, он также эволюционирует, чтобы переносить более высокие температуры. Итак, у нас есть дрожжевой грибок, который когда-то нашел свой дом на яблоне или в болоте, но теперь может вполне счастливо жить в нашем теле, обходить нашу иммунную систему и обезвреживать наши лекарства. Затем некоторые из нас переносят его из одной страны в другую, затем в третью, и в конце концов он находит хозяина в больничной палате – туда перевели пациента, которому недавно пересадили органы, или пожилого человека с ослабленной иммунной системой.

Смертельно опасные дрожжи – не единственная грибковая инфекция, число которых растет. Летом 2018 года студенты, возвращавшиеся из служебной поездки в Тихуану (Мексика), прибыли в Нью-Йорк со странной пневмонией⁴². Врачи лечили их антибиотиками, но безрезультатно, тогда им пришлось обратиться в Центр по контролю и профилактике заболеваний. Эпидемиологи обнаружили, что другие добровольцы, участвовавшие в подобных поездках по Центральной и Северной Америке, также заболели. В итоге у всех была диагностирована и вылечена инфекция Coccidioides, или долинная лихорадка.

До заражения студенты были здоровы и имели хорошую иммунную систему⁴³. В отличие от грибков, которые предпочитают хозяев с ослабленной иммунной системой, Coccidioides не имеет таких ограничений. Этот грибок обитает на большей части юго-запада США и в некоторых районах Мексики и Центральной Америки, где климат теплый и сухой. Для правильной диагностики очень важно знать, где именно пациент заразился, особенно в случае, когда мы имеем дело с микробами, которые могут быть распространены в одних регионах и отсутствовать в других. Если грибок эндемичен для конкретного региона страны, в другом врачи не всегда смогут быстро разобраться в том, что стало источником заболевания, тем более что конкретные грибковые инфекции вообще встречаются редко, – это и произошло в Нью-Йорке. В 2019 году было зарегистрировано 20 003 случая заболевания долинной лихорадкой, в основном у жителей Калифорнии и Аризоны. В среднем от нее умирают 200 американцев в год. Ученые полагают, что с изменением климата грибок будет двигаться все дальше по территории США. Согласно одной из моделей распространения, к концу XXI века грибок поразит большую часть Запада вплоть до Монтаны⁴⁴.

В 1999 году было обнаружено, что грибок под названием Cryptococcus gattii заражает людей и животных, живущих на острове Ванкувер в Британской Колумбии или посещающих его. Морские свиньи, дельфины и другие морские млекопитающие погибли от грибка, который обычно живет в почве и на некоторых местных деревьях. Когда его споры попадают в воздух или оседают в прибрежных водах, то могут при вдохе заражать легкие, мозг и мышцы. Уровень летальности высок. До 1999 года Cryptococcus был проблемой только тропических и субтропических регионов, поэтому его появление на Тихоокеанском Северо-Западе вызвало большой интерес⁴⁵. Артуро Касадевалл и его коллеги предположили, что грибок, вероятно, был завезен на каком-нибудь корабле в начале XX века, возможно, в балластных водах, которые перевозятся на судах для повышения устойчивости и сбрасываются, когда лишний вес больше не нужен⁴⁶. Затем в 1964 году цунами, затопившее прибрежные леса, вероятно, вынесло грибок на берег. После того как грибок заселил регион, усилия людей по расчистке земель и вырубке лесов могли способствовать его распространению в воздухе, где споры, попавшие в поверхностные воды, заразили морских млекопитающих⁴⁷.

В 2021 году в Индии, во время волны пандемии COVID-19, тысячи людей погибли от грибковой инфекции под названием мукормикоз, вызываемой группой родственных грибковых плесеней. В больницах, где раньше регистрировалось всего несколько случаев заболевания в год, внезапно стали их выявлять один за другим, пока счет не пошел на сотни⁴⁸. Специалисты знали, что грибки, вызывающие мукормикоз, заражают людей, особенно тех, кто страдает диабетом или имеет ослабленный иммунитет, но цифры никогда не были настолько высоки, как во время вирусной пандемии, – до нее грибок убивал 50 % инфицированных, а во время нее смертность возросла до 85 %. Глаза, нос, кожа, кости, легкие и другие области могут быть заражены, и инфекция способна быстро привести к смерти. При лечении используются противогрибковые препараты в сочетании с решительным хирургическим вмешательством по удалению грибка и поврежденных тканей, в результате чего многие выжившие остаются обезображенными⁴⁹. Как и в случае с C. auris, пандемия дала возможность грибку попасть к уязвимым пациентам⁵⁰. Грибки, вызывающие заболевание, обычно содержатся в почве, компосте, навозе животных и других источниках окружающей среды и распространены повсеместно. Хотя большинство случаев заболевания приходится на Индию, случаи заражения мукормикозом были зарегистрированы по всему миру, в том числе и в США. Хотя трагедией является каждая смертельная и обезображивающая грибковая инфекция, человечество еще не пережило полноценной грибковой пандемии. Чего нельзя сказать о других видах животных.

Примечания к главе 1

1 Centers for Disease Control and Prevention, Fungal Diseases: Burden of Fungal Diseases in the United States. https://www.cdc.gov/fungal/data-research/facts-stats/?CDC_AAref_Val=https://www.cdc.gov/fungal/cdc-and-fungal/burden.html.

2 Richtel M., Jacobs A. A Mysterious Infection, Spanning the Globe in a Climate of Secrecy // New York Times. April 6, 2019.

3 Теперь благодаря усиленной уборке и правильным дезинфицирующим средствам медицинские учреждения могут справиться с грибком, не разрушая помещение. Брендан Джексон, личное общение, 10 ноября 2021 года.

4 Том Чиллер, интервью автора, январь 2020 года. Актуальная цитата: “Having a fungus like C. auris emerge on the scene when we still can’t explain how or where it came from and it being so resistant to antifungals is a big concern”.

5 Richtel, Jacobs. A Mysterious Infection.

6 Jackson B.R. et al. On the Origins of a Species: What Might Explain the Rise of Candida auris? // Journal of Fungi 5. September 1, 2019. №. 3.

7 Брендан Джексон, интервью автора, 21 ноября 2019 года.

8 Larkin E. et al. The Emerging Pathogen Candida auris: Growth Phenotype, Virulence Factors, Activity of Antifungals and Effect of SCY-078, a Novel Glucan Synthesis Inhibitor, on Growth Morphology and Biofilm Formation // Antimicrobial Agents and Chemotherapy 61. May 1, 2017. № 5.

9 Lee S.C. et al. The Evolution of Sex: A Perspective from the Fungal Kingdom // Microbiology and Molecular Biology Reviews 74. June, 2010. № 2.Р. 298–340.

10 Bongomin F. et al. Global and Multi-national Prevalence of Fungal Diseases-Estimate Precision // Journal of Fungi 3. December 1, 2017. № 4.

11 Seneviratne C.J., Rosa E.A. R. Antifungal Drug Discovery: New Theories and New Therapies // Frontiers in Microbiology 7. May 23, 2016. Р. 728; Kullberg B.J., Arendrup M.C. Invasive Candidiasis // New England Journal of Medicine 373. October, 2015. № 15. Р. 1445–1456.

12 Homei A., Worboys M. Fungal Disease in Britain and the United States 1850–2000 (“Introduction” and “Chapter 3: Candida – a Disease of Antibiotics”). – Basingstoke, UK: Palgrave Macmillan, 2013.

13 Robert V.A., Casadevall A. Vertebrate Endothermy Restricts Most Fungi as Potential Pathogens // Journal of Infectious Diseases 200. November, 2009. № 10. Р. 1623–1626; Garcia-Solache M.A., Casadevall A. Global Warming Will Bring New Fungal Diseases for Mammals // MBio 1. 2010. № 1.

14 Casadevall A. Fungi and the Rise of Mammals // PLoS Pathogens 8. August 16, 2012. № 8.

15 Артуро Касадевалл, интервью автора, 13 ноября 2019 года.

16 Там же.

17 Garcia-Solache, Casadevall. Global Warming.

18 Casadevall A., Kontoyiannis D.P., Robert V. On the Emergence of Candida auris: Climate Change, Azoles, Swamps and Birds // MBio 10. August 27, 2019. № 4.

19 Артуро Касадевалл, интервью автора.

20 Forsberg K. et al. Candida auris: The Recent Emergence of a Multidrug-Resistant Fungal Pathogen // Medical Mycology 57. January 1, 2019. № 1.Р. 1–12.