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

Każdego dnia wdychamy tysiące, a nawet miliony zarodników grzybów – większość z nich jest nieszkodliwa, bo organizm je filtruje. Jednak w cieplejszym klimacie niektóre pleśnie zyskują nowe terytoria i stają się realnym zagrożeniem dla zdrowia. Szczególnie niepokojący jest rodzaj Aspergillus, który może atakować płuca osłabionych pacjentów i jednocześnie produkować toksyny zatruwające żywność. Naukowcy biją na alarm – w Europie zasięg tych grzybów może znacząco się powiększyć.

Coraz więcej badań pokazuje, że niektóre pleśnie przestają być tylko kłopotem w spiżarni, a zaczynają realnie zagrażać zdrowiu ludzi.

W centrum zainteresowania znalazł się szczególnie jeden rodzaj grzyba – Aspergillus. Dla części pacjentów może oznaczać zakażenie, które dosłownie niszczy organizm od środka i bywa odporne na dostępne leki. Naukowcy ostrzegają, że w cieplejszym klimacie te mikroorganizmy zyskają zupełnie nowe terytoria, także w Europie.

Grzyb, który oddychamy każdego dnia

Każdego dnia wciągamy z powietrzem tysiące, a nawet miliony zarodników grzybów. Większość z nich jest nieszkodliwa – ciało po prostu je filtruje i usuwa. W tej masie kryje się jednak niewielka, bardzo niebezpieczna grupa pleśni.

Do tej grupy należy Aspergillus, rodzaj grzybów, które naturalnie rozkładają martwą materię organiczną. W przyrodzie pełnią pożyteczną rolę – rozkładają liście, resztki roślin, pomagają w obiegu składników odżywczych. Problem zaczyna się wtedy, gdy dostaną się do płuc osób z osłabioną odpornością albo na pola uprawne i do silosów zbożowych.

Aspergillus może wywołać ciężkie zapalenie płuc, uszkadzać tkanki w całym organizmie i jednocześnie produkować toksyny zatruwające żywność.

Naukowcy szacują, że tylko część osób wdychających zarodniki faktycznie zachoruje, ale dla pacjentów z nowotworami, po przeszczepach czy w ciężkim stanie na oddziałach intensywnej terapii takie zakażenie bywa śmiertelne.

Aspergillus: mistrz przystosowania się

Zespół dr. Normana van Rhijna z Uniwersytetu w Manchesterze przeanalizował, jak trzy gatunki Aspergillusa – A. flavus, A. fumigatus i A. niger – mogą rozprzestrzenić się do końca XXI wieku. Wykorzystali modele klimatyczne i różne scenariusze emisji gazów cieplarnianych.

Okazało się, że w scenariuszu dalszego silnego uzależnienia od paliw kopalnych warunki w Europie staną się wyraźnie korzystniejsze dla tych grzybów. Dlaczego akurat one?

• mają bardzo elastyczny genom – szybko mutują i dostosowują się do nowych warunków,
• rosną na glebie, ziarnie, resztkach roślin, piórach zwierząt, a nawet na szkieletach koralowców,
• świetnie znoszą zmiany wilgotności i temperatury,
• łatwo wytwarzają miliony lekkich zarodników unoszących się w powietrzu.

Ta zdolność przystosowania ma ciemną stronę. W środowisku zewnętrznym Aspergillus jest pożytecznym „utylizatorem”. Na fermach, w magazynach zboża czy w szpitalach może natomiast zamienić się w agresywnego patogena.

Jak klimat przesuwa mapę pleśni

Rozmieszczenie grzybów zależy od temperatury, wilgotności i skrajnych zjawisk pogodowych. Im cieplej i bardziej wilgotno, tym łatwiej zarodniki kiełkują i zasiedlają nowe miejsca. Naukowcy z Manchesteru pokazali w swoich mapach, że:

W niektórych częściach Afryki różne gatunki Aspergillusa mogą mieć wręcz trudniej – będzie tam tak gorąco, że przekroczą swoje granice tolerancji termicznej. Jednocześnie inne regiony staną się idealnym miejscem do ich rozwoju, co tworzy skomplikowany układ zysków i strat dla różnych kontynentów.

Ten sam organizm, który w lesie spokojnie rozkłada liście, w cieplejszej i wilgotniejszej Europie może stać się przyczyną większej liczby hospitalizacji i poważnych problemów w rolnictwie.

Szpitale już to odczuwają

Dla pracowników służby zdrowia problem Aspergillusa nie jest teorią z odległej przyszłości. Zakażenia pojawiają się po remontach szpitali, gdy kurz i pył unoszą ogromne ilości zarodników. Pojawiają się także po silnych burzach piaskowych i w okresach intensywnych wichur.

Oddziały intensywnej terapii od kilku lat opisują ciężkie przypadki infekcji Aspergillusem u pacjentów po ciężkiej grypie czy po COVID-19. Chorzy, którzy ledwo wychodzą z jednej choroby, nagle walczą z agresywną pleśnią w płucach. Diagnoza często przychodzi zbyt późno, bo testy na grzyby są znacznie mniej rozwinięte niż szybkie testy na bakterie czy wirusy.

Ukryte koszty dla rolnictwa i naszych portfeli

Aspergillus uderza nie tylko w zdrowie, ale też w bezpieczeństwo żywnościowe i ceny żywności. Gdy pleśń porasta kukurydzę, orzeszki ziemne czy inne zboża, może produkować toksyczne związki – mykotoksyny. Taki surowiec trzeba wyrzucić albo mieszać z innym, żeby stężenie trucizny spadło poniżej limitów. To zawsze oznacza straty.

Szacunki z USA pokazują, że jeden rok sprzyjający rozwojowi Aspergillusa w uprawach kukurydzy potrafi wygenerować straty przekraczające miliard dolarów. Więcej upalnych i wilgotnych sezonów to dłuższy okres, kiedy pleśń ma warunki do rozwoju, a ziarno w silosach szybciej się psuje.

Leki przestają działać jak dawniej

Najbardziej niepokoi narastająca odporność Aspergillusa na leki z grupy azoli, które są podstawą terapii w ciężkich zakażeniach. Te same typy związków chemicznych rolnicy stosują jako fungicydy do ochrony roślin. Grzyb wystawiony na działanie azoli w polu stopniowo uczy się je omijać, a potem ta odporność trafia do szpitala wraz z zarodnikami w powietrzu.

Pacjenci z zakażeniem Aspergillusem opornym na azole mają śmiertelność przekraczającą 50 procent, a alternatywne leki często poważnie uszkadzają nerki lub wątrobę.

Badacze widzą wyraźny trend: im więcej hektarów opryskiwanych azolami, tym większe ryzyko, że w środowisku pojawią się zarodniki niosące geny oporności. Służby zdrowia publicznego zaczęły nawet pobierać próbki gleby i kompostu, żeby zawczasu wyłapywać niebezpieczne mutacje.

Nie tylko Aspergillus: inne grzyby też się zmieniają

Aspergillus to głośny przykład, ale nie jedyny. W ocieplającym się klimacie naukowcy zwracają uwagę także na:

• Fusarium – pleśń niszczącą pola pszenicy i owsa, wytwarzającą groźne mykotoksyny,
• Cryptococcus – grzyb wykorzystujący osłabioną odporność, szczególnie u osób z zaawansowanym AIDS,
• Candida auris – stosunkowo nowy, bardzo oporny na leki grzyb szpitalny, który pojawił się wraz ze wzrostem temperatur na świecie.

Według szacunków istnieje od 1,5 do 3,8 miliona gatunków grzybów, a opisanych naukowo zostało mniej niż 10 procent. Tylko ułamkiem z nich dysponujemy pełnymi danymi genetycznymi. To poważnie utrudnia projektowanie szczepionek i nowych leków.

Światowa Organizacja Zdrowia kilka lat temu umieściła Aspergillusa i niektóre gatunki drożdżaków na liście priorytetowych zagrożeń, domagając się lepszego monitoringu i badań. Coraz częściej pada porównanie do „cichej pandemii”, która rozwija się równolegle z globalnym ociepleniem.

Co można zrobić już teraz

Specjaliści nie liczą na jedno magiczne rozwiązanie. Zamiast tego wskazują serię kroków, które razem mogą znacząco ograniczyć ryzyko:

• ograniczanie emisji gazów cieplarnianych, by spowolnić zmiany klimatu sprzyjające pleśni,
• rozsądniejsze użycie fungicydów w rolnictwie – rotacja substancji, monitorowanie oporności, ograniczanie zbędnych oprysków,
• lepsza wentylacja budynków, filtracja powietrza w szpitalach, kontrola wilgotności w domach i magazynach,
• inwestycje w szybkie testy na grzyby, żeby lekarze mogli wcześniej wdrażać leczenie,
• badania nad nowymi lekami przeciwgrzybiczymi o mniejszej toksyczności dla narządów.

Badacze postulują też stworzenie systemu stałego nadzoru nad zarodnikami w powietrzu: połączenie czujników jakości powietrza, badania pól uprawnych i zbierania danych ze szpitali. Dzięki temu można byłoby wskazywać „gorące punkty”, w których oporność rośnie najszybciej i gdzie pojawia się ryzyko lokalnych ognisk zakażeń.

Dlaczego temat grzybów tak długo był ignorowany

W debacie publicznej od lat dominują wirusy i bakterie. Grzyby pozostawały w cieniu, chociaż wiele z nich wywołuje trudne do leczenia infekcje. Częściowo wynika to z faktu, że są organizmami bliższymi człowiekowi niż bakterie – należą do tej samej „supergrupy” eukariontów. Przez to ciężej zaprojektować leki, które uderzą w grzyba, a nie uszkodzą naszych tkanek.

Drugim powodem jest brak danych. Skoro większości gatunków nie opisano, a ich genomów nie zsekwencjonowano, naukowcy poruszają się po omacku. Łatwiej dopracować antybiotyki na bakterie, o których wiemy bardzo dużo, niż stworzyć nową generację leków przeciwko organizmom, których nawet dobrze nie znamy.

Dla przeciętnego czytelnika może to brzmieć dość abstrakcyjnie, ale skutki widać już dziś: trudniejsze i droższe leczenie w szpitalach, konieczność utylizacji całych partii zboża, a w konsekwencji rosnące ceny żywności. W cieplejszym i bardziej wilgotnym klimacie takie sytuacje staną się częstsze.

W praktyce oznacza to, że grzyby nie są tylko tematem dla mikologów i lekarzy. To jeden z tych cichych czynników, które w najbliższych dekadach wpłyną zarówno na zdrowie rodzin, jak i na rachunek w sklepie spożywczym. Im szybciej potraktujemy je poważnie, tym większa szansa, że „grzyb zjadający człowieka od środka” pozostanie rzadkością, a nie nową codziennością szpitalnych oddziałów.