Новое исследование Университета Джонса Хопкинса показывает, что распространенные виды грибов, живущие в городах, эволюционируют, чтобы лучше переносить высокие температуры, что вызывает опасения по поводу возможного появления новых патогенных микроорганизмов, вызывающих заболевания. Исследование, опубликованное в ISME Communications, изучило популяции грибов в Балтиморе и обнаружило, что грибы, обитающие в более теплых районах, обладают признаками, связанными с адаптацией к жаре.
Риск возникновения грибов, адаптированных к жаре
Грибы, в основном плесени и дрожжи, обычно испытывают трудности с выживанием при температурах, близких к температуре человеческого тела. Однако ученых все больше беспокоит, что изменение климата может заставить виды грибов адаптироваться к повышению температуры, потенциально создавая новые угрозы для здоровья человека. Candida auris, особенно тревожная многолекарственно-устойчивая дрожжевая инфекция, ответственная за тысячи инфекций в год, является примером этого риска. Исследователи, такие как Артур Касадевалл, старший автор исследования, предположили, что необычная жароустойчивость C. auris могла развиться относительно недавно, возможно, в связи с глобальным потеплением.
Исследование в Балтиморе: обнаружение адаптации в городе
Города особенно уязвимы для экстремальных жаровых волн, что побудило исследователей изучить, показывают ли городские грибы признаки адаптации к более теплым условиям. Для этого они использовали уникальный метод: липкие конфеты, похожие на ириску, чтобы собирать микроорганизмы непосредственно с тротуаров в четырех точках Балтимора, представляющих разные диапазоны температур: теплые, выше среднего, средние и прохладные.
Результаты показали, что грибные виды, собранные с самого теплого участка, имели более светлую пигментацию по сравнению с грибами с более прохладных участков. Считается, что более светлая пигментация помогает предотвратить перегрев и указывает на возможную адаптацию к более теплым условиям.
Дополнительные лабораторные эксперименты подтвердили эти наблюдения. Грибные виды с более теплых участков продемонстрировали большую жароустойчивость при воздействии повышенных температур по сравнению со своими аналогами с более прохладных участков.
Ключевые выводы и виды, вызывающие опасения
Исследование выявило значительную корреляцию между температурой участка и адаптацией грибов. Плесени и дрожжи с самого теплого участка поглощали меньше тепла экспериментально — и имели значительно меньшую пигментацию — по сравнению с теми, что с самого прохладного участка. Несколько грибных видов с более теплых участков также продемонстрировали повышенную выживаемость после воздействия тепла.
Заметные результаты включали:
- Rhodotorula mucilaginosa: Обычная средовая дрожжевая инфекция, но редкий человеческий патоген, была более жизнеспособной после воздействия тепла при выделении с самого теплого участка.
- Cystobasidium minutum: Гриб, выделенный с тротуара при температуре 38,4°C (101°F), продемонстрировал наивысшую устойчивость к тепловому стрессу и даже рос при 37°C (98,6°F) — температуре человеческого тела.
Будущие исследования и последствия
Исследователи ожидают аналогичных результатов из исследований, проведенных в других городах. Однако они подчеркивают, что для дальнейшего изучения необходимы дополнительные исследования, признавая ограничения, такие как вариации солнечного излучения, пешеходного движения и дикой природы.
«Эти результаты позволяют предположить, что высокие температуры в городских условиях могут побудить виды грибов развивать адаптации к жаре, что потенциально может сделать их более склонными к вызову человеческих инфекций», — сказал Дэниел Смит, первый автор и аспирант.
В конечном счете, исследование подчеркивает потенциал грибов для быстрой эволюции в ответ на изменение окружающей среды и подчеркивает необходимость дальнейших исследований того, как городские экосистемы формируют эволюцию грибковых патогенов. Это предварительные данные, но важный первый шаг к пониманию и смягчению риска грибковых инфекций, адаптированных к жаре, в мире, который теплеет.
