Grzyb, który „zjada człowieka od środka”, rozprzestrzenia się po całym globie

Coraz więcej pacjentów trafia do szpitali z groźnymi zakażeniami grzybiczymi, a naukowcy biją na alarm: to dopiero początek problemu.

Nie mówimy o „zwykłej pleśni w łazience”. Chodzi o grzyby, które w sprzyjających warunkach potrafią zająć płuca, uszkodzić narządy wewnętrzne i dosłownie niszczyć organizm od środka, a przy tym coraz gorzej reagują na leki.

Dlaczego ten grzyb budzi taki strach

Każdego dnia wdychamy miliony zarodników grzybów. Większość z nich jest neutralna dla zdrowego człowieka, ale niewielka grupa potrafi wyrządzić ogromne szkody. Do tej grupy należy Aspergillus – rodzaj grzyba, który naturalnie rozkłada martwą materię w glebie, a jednocześnie może wywoływać ciężkie infekcje płuc.

Aspergillus w roli „czyściciela” lasu jest pożyteczny, lecz w płucach chorego pacjenta zmienia się w agresywnego pasożyta, który może go zabić.

U osób z osłabioną odpornością – po chemioterapii, po przeszczepach, w trakcie leczenia nowotworów, a także po ciężkim COVID-19 czy grypie – ten sam organizm potrafi rozwinąć się w naczyniach krwionośnych, stopniowo „zjadając” tkanki od środka. Choroba nosi nazwę inwazyjnej aspergilozy i wiąże się z bardzo wysoką śmiertelnością.

Aspergillus – mistrz adaptacji do nowych warunków

Zespół dr Normana van Rhijna z Uniwersytetu w Manchesterze przeanalizował, jak trzy szczególnie problematyczne gatunki – A. flavus, A. fumigatus i A. niger – będą się przemieszczać po świecie do końca stulecia. Badacze połączyli scenariusze zmian klimatu z modelami rozprzestrzeniania się zarodników.

W scenariuszu dalszego, intensywnego spalania paliw kopalnych Europa staje się znacznie bardziej przyjaznym środowiskiem dla tych grzybów. Aspergillus ma tu przewagę, bo jego genom łatwo się „przestawia” na nowe warunki. Grzyb porasta glebę, zboża, pióra ptaków, a nawet szkielety koralowców. W naturze pomaga w obiegu materii, na polach i w szpitalach zmienia się w kłopotliwego przeciwnika.

Ta sama substancja na polu i w szpitalu

Kluczowy problem leży w tym, że rolnictwo i medycyna korzystają z bardzo podobnych środków przeciwgrzybiczych. Rolnicy chronią pszenicę czy orzeszki ziemne opryskami z grupy azoli, a lekarze stosują niemal identyczne związki, leczących pacjentów z zakażeniami płuc.

Każdy sezon intensywnych oprysków zwiększa szansę, że w glebie pojawi się odporna na leki pleśń, której zarodniki trafią do szpitala wraz z powietrzem.

To mechanizm niemal bliźniaczy do antybiotykooporności bakterii: im częściej używamy danego preparatu, tym szybciej przestaje on działać na część szczepów. W efekcie lekarz dostaje pacjenta z infekcją, na którą standardowe leki już właściwie nie działają.

Jak klimat przepisywuje „mapę pleśni”

Temperatura, wilgotność i gwałtowne zjawiska pogodowe decydują o tym, gdzie zarodniki grzybów opadają na ziemię i czy przeżyją. Naukowcy pokazują, że wraz ze wzrostem średnich temperatur rośnie też liczba miejsc, w których Aspergillus czuje się jak u siebie.

• w Europie zasięg A. flavus może zwiększyć się o ok. 16% – to dodatkowo nawet milion osób w strefie ryzyka infekcji;
• A. fumigatus, odpowiadający za większość ciężkich zakażeń, może poszerzyć swoje „terytorium” na kontynencie aż o blisko 78%, co oznacza nawet 9 mln kolejnych mieszkańców narażonych na kontakt z agresywnymi szczepami;
• w części Afryki może być tak gorąco, że niektóre grzyby po prostu tam nie przetrwają, co pokazuje, jak nierównomiernie rozkładają się skutki globalnego ocieplenia.

Zmieniają się także inne patogeny. Naukowcy już wiążą pojawienie się Candida auris – groźnego, szpitalnego grzyba wielolekoopornego – z rosnącymi temperaturami. Podobnie reagują Fusarium, niszczące zboża, oraz Cryptococcus, poważne zagrożenie dla osób z AIDS.

Szpitale, remonty i kurz, który może zabić

Dla wielu pacjentów kontakt z Aspergillusem następuje… w budynku szpitala. Zakażenia wyskakują po dużych remontach, ociepleniach, wymianie instalacji, a także po burzach piaskowych i silnych wichurach, które napędzają chmury kurzu do miast.

Oddziały intensywnej terapii raportują coraz więcej przypadków inwazyjnych zakażeń u chorych po ciężkiej grypie czy COVID-19. Układ oddechowy takich osób jest już nadwyrężony, a system odpornościowy – zajęty walką z wirusami. Grzyb wykorzystuje tę lukę w obronie organizmu.

Większe stężenie zarodników na zewnątrz to więcej pacjentów na oddziałach intensywnej terapii i rachunki za leczenie, które szybują w górę.

Dodatkowy problem polega na tym, że diagnostyka grzybicza jest dużo wolniejsza i mniej czuła niż testy na bakterie czy wirusy. Lekarze często reagują „po omacku”, gdy infekcja jest już bardzo zaawansowana.

Od przechowalni zboża do rachunku w sklepie

Aspergillus nie atakuje tylko ludzi. Jego zarodniki porastają ziarno kukurydzy, orzeszki ziemne, zboża w silosach. Przy dużej wilgotności i ciepłe miesiącami produkują mikotoksyny – substancje szkodliwe dla wątroby, nerek, a w dłuższej perspektywie zwiększające ryzyko niektórych nowotworów.

W Stanach Zjednoczonych jeden sezon silnego rozwoju Aspergillusa potrafi wygenerować straty w uprawach kukurydzy rzędu miliarda dolarów. Ziarno trzeba wyrzucić lub mieszać z czystym, by rozcieńczyć toksyny. Oba scenariusze uderzają w portfele rolników i konsumentów.

Kiedy leki przestają działać

W wielu krajach Europy i Azji narasta oporność Aspergillusa na azole – podstawową grupę leków grzybobójczych. Gdy infekcję wywołuje szczep odporny, śmiertelność przekracza 50%. Alternatywne leki często mocno obciążają nerki i wątrobę, więc nie każdy pacjent może je dostać.

Każdy hektar opryskany azolami zwiększa prawdopodobieństwo, że w okolicy pojawią się zarodniki niosące geny oporności, które dotrą do płuc chorego człowieka.

Organizacje zdrowia publicznego zaczęły monitorować glebę, kompostownie czy hałdy z odpadami zielonymi, by jak najwcześniej wychwycić niebezpieczne mutacje. To wyścig z czasem: im szybciej wykryje się oporny szczep, tym większa szansa na zatrzymanie lokalnej fali zakażeń.

Grzyby – ogromne królestwo, którego prawie nie znamy

Szacuje się, że na Ziemi istnieje od 1,5 do 3,8 miliona gatunków grzybów. Nauka opisała dokładniej zaledwie ułamek z nich, a genom tylko niewielkiej liczby został zsekwencjonowany. Ta luka wiedzy utrudnia projektowanie szczepionek oraz opracowywanie nowych leków.

Światowa Organizacja Zdrowia dostrzegła skalę zagrożenia i umieściła Aspergillusa oraz niektóre drożdżaki z rodzaju Candida na liście priorytetowych patogenów. Badacze apelują o skoordynowany monitoring: czujniki jakości powietrza w miastach, regularne badania pól i magazynów zbożowych, a także systematyczne testowanie pacjentów szpitalnych.

Co można realnie zrobić

Naukowcy podkreślają, że nie istnieje jedno cudowne rozwiązanie. Chodzi o serię drobnych kroków, które razem mogą ograniczyć ryzyko:

• zmniejszanie emisji gazów cieplarnianych, aby spowolnić zmiany, które sprzyjają grzybom ciepłolubnym;
• rozsądniejsze, bardziej selektywne użycie fungicydów w rolnictwie, z naciskiem na rotację preparatów;
• lepsza wentylacja szpitali, szczególnie podczas remontów i w okresach dużego zapylenia powietrza;
• inwestycje w szybkie testy diagnostyczne na grzyby, porównywalne z tymi, które już mamy na bakterie czy wirusy;
• prace nad nowymi lekami, które nie zrujnują pacjentowi nerek ani wątroby.

Dla zwykłego człowieka sporo znaczy też dbanie o podstawy: kontrola wilgoci w domu, regularne serwisowanie klimatyzacji, szybkie reagowanie na widoczną pleśń i szczególna czujność u osób starszych lub przewlekle chorych. U nich objawy „zwykłej infekcji” oddechowej mogą szybciej przerodzić się w stan, który wymaga hospitalizacji.

Warto pamiętać, że grzyby nie są wrogiem z definicji – bez nich nie byłoby gleby, wielu leków, a nawet części ulubionych produktów spożywczych. Problem zaczyna się tam, gdzie człowiek poprzez klimat, rolnictwo i urbanizację tworzy dla nich idealne warunki, a jednocześnie daje im w rękę tarczę w postaci lekooporności. To połączenie sprawia, że organizm, który od milionów lat spokojnie rozkłada liście na leśnej ściółce, nagle staje się przeciwnikiem, z którym medycyna ma coraz trudniejszą walkę.