Eine neue Studie der Johns Hopkins University legt nahe, dass sich häufig in Städten lebende Pilzarten weiterentwickeln, um höhere Temperaturen zu vertragen, was Bedenken hinsichtlich der möglichen Entstehung neuer krankheitserregender Krankheitserreger aufkommen lässt. Die in ISME Communications veröffentlichte Studie untersuchte Pilzpopulationen in Baltimore und stellte fest, dass diejenigen, die in wärmeren Gebieten leben, Merkmale aufweisen, die mit der Hitzeanpassung verbunden sind.
Das Risiko hitzeadaptierter Pilze
Pilze, typischerweise Schimmelpilze und Hefen, haben im Allgemeinen Schwierigkeiten, bei Temperaturen nahe der menschlichen Körpertemperatur zu überleben. Wissenschaftler befürchten jedoch zunehmend, dass der Klimawandel dazu führen könnte, dass sich Pilzarten an steigende Temperaturen anpassen, was möglicherweise zu neuen Bedrohungen für die menschliche Gesundheit führt. Candida auris, ein besonders besorgniserregender multiresistenter Hefepilz, der jährlich für Tausende von Infektionen verantwortlich ist, ist ein Beispiel für dieses Risiko. Forscher wie Arturo Casadevall, leitender Autor der Studie, haben vorgeschlagen, dass C. Die ungewöhnliche Hitzetoleranz von Auris könnte sich erst vor relativ kurzer Zeit entwickelt haben und möglicherweise mit der globalen Erwärmung in Zusammenhang stehen.
Die Baltimore-Studie: Anpassung in der Stadt finden
Städte sind besonders anfällig für extreme Hitzeereignisse. Daher untersuchten die Forscher, ob städtische Pilze Anzeichen einer Anpassung an wärmere Bedingungen zeigen. Dazu verwendeten sie eine einzigartige Methode: klebrige, toffeeartige Bonbons, um Mikroben direkt von Gehwegen an vier Standorten in Baltimore zu sammeln, die unterschiedliche Temperaturbereiche repräsentieren: warm, überdurchschnittlich, durchschnittlich und kühl.
Die Ergebnisse zeigten, dass Pilzarten, die an der wärmsten Stelle gesammelt wurden, eine hellere Pigmentierung aufwiesen als solche an kühleren Stellen. Es wird angenommen, dass diese hellere Pigmentierung dazu beiträgt, Überhitzung zu verhindern, und weist auf eine mögliche Anpassung an wärmere Umgebungen hin.
Weitere Laborexperimente bestätigten diese Beobachtungen. Pilzarten aus wärmeren Standorten zeigten im Vergleich zu ihren Gegenstücken aus kühleren Standorten eine höhere Hitzeresistenz bei erhöhten Temperaturen.
Wichtige Erkenntnisse und besorgniserregende Arten
Die Studie ergab einen signifikanten Zusammenhang zwischen der Standorttemperatur und der Pilzanpassung. Schimmelpilze und Hefen vom wärmsten Standort absorbierten experimentell weniger Wärme – und hatten deutlich weniger Pigmentierung – als diejenigen vom kühlsten Standort. Mehrere Pilzarten aus warmen Standorten zeigten auch eine erhöhte Überlebensrate nach Hitzeeinwirkung.
Zu den bemerkenswerten Ergebnissen gehörten:
- Rhodotorula mucilaginosa: Ein in der Umwelt verbreiteter, aber seltener menschlicher Krankheitserreger, war nach Hitzeeinwirkung lebensfähiger, wenn er an der wärmsten Stelle isoliert wurde.
- Cystobasidium minutum: Ein Pilz, der aus einem 38,4 °C (101 °F) heißen Gehweg isoliert wurde, zeigte die höchste Widerstandsfähigkeit gegen Hitzestress und wuchs sogar bei 37 °C (98,6 °F) – der menschlichen Körpertemperatur.
Zukünftige Forschung und Implikationen
Forscher erwarten ähnliche Ergebnisse von Studien, die in anderen Städten durchgeführt wurden. Sie betonen jedoch, dass weitere Untersuchungen erforderlich sind, und erkennen Einschränkungen wie Unterschiede in der Sonneneinstrahlung, dem Fußgängerverkehr und der Tierwelt an.
„Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die hohen Temperaturen in städtischen Umgebungen Pilzarten dazu veranlassen können, Hitzeanpassungen zu entwickeln, was möglicherweise die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass sie Infektionen beim Menschen verursachen“, sagte Daniel Smith, Erstautor und Postdoktorand.
Letztendlich unterstreicht die Studie das Potenzial von Pilzen, sich als Reaktion auf Umweltveränderungen schnell zu entwickeln, und unterstreicht die Notwendigkeit weiterer Forschung darüber, wie städtische Ökosysteme die Entwicklung von Pilzpathogenen beeinflussen. Es sind zwar vorläufige Daten, aber ein entscheidender erster Schritt, um das Risiko hitzeadaptierter Pilzinfektionen in einer sich erwärmenden Welt zu verstehen und zu mindern
