Grzyb, który „zjada od środka”. Naukowcy ostrzegają przed cichym zagrożeniem

Coraz częściej oddychamy zarodnikami grzybów, które potrafią zaatakować płuca, zniszczyć plony i wywrócić do góry nogami całe ekosystemy.

Badania międzynarodowych zespołów pokazują, że niektóre pleśnie błyskawicznie przystosowują się do cieplejszego klimatu i środków ochrony roślin. W efekcie zaczynają wymykać się spod kontroli medycyny, rolnictwa i służb sanitarnych.

Grzyb, który świetnie czuje się w naszych płucach i na polach

Jednym z najgroźniejszych „bohaterów” nowych analiz jest rodzaj Aspergillus – popularna pleśń obecna w glebie, zbożu, kurzych piórach, a nawet w szczątkach koralowców. W naturze pomaga rozkładać martwą materię. Problem zaczyna się, gdy ten sam organizm trafia do szpitala lub na pole uprawne.

Zespół dr. Normana van Rhijna z Uniwersytetu w Manchesterze prześledził, jak trzy gatunki Aspergillus – A. flavus, A. fumigatus i A. niger – mogą rozprzestrzeniać się do końca stulecia. Do modeli wrzucono różne scenariusze zmian klimatu i sprawdzono, gdzie trafią wirtualne chmury zarodników.

Naukowcy ostrzegają: ta sama pleśń, która spokojnie rozkłada liście w lesie, potrafi wywołać śmiertelne zapalenie płuc, zatruć zboże toksynami i przeżyć dawki leków, które kiedyś ją niszczyły.

W scenariuszu opartym na mocnym uzależnieniu od paliw kopalnych Europa staje się zdecydowanie bardziej przyjaznym miejscem dla tych patogenów. Wyższa temperatura i wyższa wilgotność tworzą im komfortowe warunki do życia – zarówno na polach, jak i w miejskim powietrzu.

Jak klimat przesuwa granice dla groźnych pleśni

Rozmieszczenie grzybów silnie zależy od temperatury, wilgotności i gwałtownych zjawisk pogodowych. Upalne lata, ulewy, burze pyłowe czy huraganowe wiatry mogą przenosić zarodniki na setki kilometrów.

Modele przygotowane przez zespół z Manchesteru pokazują, że:

• obszar występowania A. flavus w Europie może zwiększyć się o ok. 16%,
• A. fumigatus może rozszerzyć swój zasięg aż o 77,5%,
• w konsekwencji miliony dodatkowych osób znajdą się w strefie ryzyka zakażeń.

W niektórych częściach Afryki prognozy są paradoksalne: robi się tak gorąco, że pewne gatunki grzybów mają problem z przetrwaniem. Gdzie indziej – zwłaszcza w strefie umiarkowanej – zyskują natomiast nowe terytoria.

Od klimatyzowanej sali chorych do kurzącej się stodoły

Aspergillus ma jedną kluczową cechę: niezwykłą plastyczność genetyczną. Jego genom łatwo „uginia się” pod naporem nowych warunków. Pleśń radzi sobie i na polu orzeszków ziemnych, i w płucach pacjenta z obniżoną odpornością.

Rolnicy od lat stosują na uprawach fungicydy z grupy azoli, by ratować pszenicę czy kukurydzę przed pleśnieniem. W szpitalach lekarze sięgają po niemal identyczne substancje, by leczyć ciężkie zakażenia grzybicze płuc.

To klasyczny przepis na oporność: im częściej środowisko „bombarduje” grzyba tym samym typem środka, tym większa szansa, że wykształci odporne szczepy i przeniesie je dalej – także na oddziały intensywnej terapii.

Szpitale już dziś zmagają się z ogniskami Aspergillus po remontach, wymianie instalacji wentylacyjnej czy silnych burzach pyłowych. Z kolei oddziały intensywnej terapii opisują przypadki pacjentów po ciężkiej grypie lub COVID-19, u których infekcja grzybicza kończy się tragicznie.

Zarodniki w powietrzu, toksyny w zbożu, rosnące rachunki

Problem nie ogranicza się do zdrowia pojedynczego pacjenta. Aspergillus wytwarza tzw. mykotoksyny – związki chemiczne, które mogą uszkadzać wątrobę, nerki, a w dłuższej perspektywie zwiększać ryzyko chorób nowotworowych.

Dla rolnictwa oznacza to realne straty finansowe. W latach z wyjątkowo dużym nasileniem pleśni amerykański sektor kukurydzy potrafi stracić ponad miliard dolarów na odrzuceniu zanieczyszczonych partii ziarna. Podobne problemy zgłaszają producenci pszenicy, orzechów czy pasz.

W praktyce rolnicy mają kilka wyjść, wszystkie bolesne:

Rosnąca temperatura i wilgotność wydłużają sezon pleśnienia w polu i w silosach. Ziarno pleśnieje jeszcze zanim trafi do magazynu, a w przechowalniach trzeba wydawać więcej na wentylację i kontrolę wilgotności.

Kiedy leki przeciwgrzybicze przestają działać

Oporność na azole rośnie w Europie i Azji od lat. Pacjenci z takimi szczepami Aspergillus często mają śmiertelność przekraczającą 50%. Alternatywne leki bywają toksyczne dla nerek i wątroby, a ich podanie wymaga ścisłego monitorowania.

Co gorsza, każdy hektar potraktowany azolami w rolnictwie zwiększa szansę, że do szpitali trafią zarodniki już „zahartowane” w środowisku. Służby zdrowia zaczęły więc badać glebę, kompost i pył w otoczeniu ośrodków medycznych, szukając genów oporności zanim dotrą one do pacjentów.

Im dłużej polega się na jednym typie środka grzybobójczego, tym większe ryzyko, że za kilka lat stanie się on praktycznie bezużyteczny zarówno dla rolników, jak i lekarzy.

Nie tylko Aspergillus: grzyby, które zmieniają nasze bezpieczeństwo

Aspergillus to tylko wierzchołek większego problemu. Fusarium niszczy uprawy zbóż, a Cryptococcus zagraża osobom z ciężko obniżoną odpornością, np. z zaawansowanym AIDS. Wszystkie te organizmy korzystają z cieplejszych zim i dłuższych okresów wilgoci.

Eksperci ds. zdrowia publicznego podkreślają, że grzyby wciąż pozostają słabiej zbadane niż wirusy czy bakterie. Szacuje się, że istnieje od 1,5 do 3,8 miliona gatunków, z czego opisano mniej niż 10%, a tylko niewielka część ma dobrze poznane genomy.

Brak podstawowych danych utrudnia opracowanie szczepionek i nowoczesnych leków. Dopiero w 2022 r. Światowa Organizacja Zdrowia wpisała Aspergillus i Candida na listę priorytetowych zagrożeń wymagających pilnego monitorowania.

Jak się bronić: od szpitala po gospodarstwo rolne

Naukowcy apelują o skoordynowany system obserwacji grzybów. Chodzi o połączenie kilku rodzajów danych:

• pomiaru jakości powietrza i stężenia zarodników w miastach,
• regularnego badania gleby, ziarna i magazynów płodów rolnych,
• monitorowania zakażeń w szpitalach i wyników badań mikrobiologicznych.

Taki „ekosystem danych” pozwoliłby wcześniej wyłapać ogniska opornych pleśni, dostosować przepisy dotyczące fungicydów i skierować fundusze w regiony o największym zagrożeniu.

Równolegle potrzebne są konkretne działania na kilku poziomach:

Co oznacza to dla zwykłego człowieka

Nie każdy kontakt z zarodnikami kończy się chorobą. Zdrowy układ odpornościowy radzi sobie z większością wrogów. Problemy zaczynają się u osób z przewlekłymi chorobami płuc, po chemioterapii, przeszczepach, z zaawansowaną cukrzycą czy ciężką otyłością.

Dla tej grupy nawet „zwykła” pleśń z remontowanego budynku może stać się bardzo groźna. Warto, by takie osoby zwracały większą uwagę na długotrwały kaszel, duszność, stany podgorączkowe czy nawracające infekcje dróg oddechowych i nie bały się dopytywać lekarza o możliwość zakażenia grzybiczego.

Z drugiej strony, rosnące znaczenie pleśni w rolnictwie oznacza, że kontrola jakości żywności będzie coraz ważniejsza. Długotrwałe przyjmowanie nawet niskich dawek mykotoksyn może nie dawać spektakularnych objawów, a mimo to powoli obciążać organizm. To kolejny argument za przejrzystym nadzorem nad łańcuchem dostaw żywności i większą przejrzystością informacji dla konsumentów.

Grzyby zawsze towarzyszyły człowiekowi. Teraz, w cieplejszym i bardziej wilgotnym klimacie, wchodzą z nami w nową fazę relacji. Od tego, jak szybko zareagują nauka, medycyna i rolnictwo, zależy, czy pozostaną wiernymi „sprzątaczami” przyrody, czy staną się jednym z najkosztowniejszych, a przy tym najmniej widocznych zagrożeń zdrowotnych nadchodzących dekad.