Коли люди пліснявіють
Шанси Франциска Г. на одужання здавалися хорошими. Лікарі видалили злоякісну пухлину в грудях. Після операції молода жінка отримала високі дози хіміотерапії. Оскільки це не тільки запобігало зростанню раку, а й руйнувало кров’яні клітини, кровотворні стовбурові клітини їй трансплантували після хіміотерапії. Це було всі дні тому. Франциска Г. помітно видужала, вона вже могла встати і йти. Перші кроки до нового життя.
Потім лихоманка прийшла з ознобом, і пульс почав наростати. Все вказувало на зараження бактеріями. Але хоча лікарі одразу ж лікували Франциску Г. антибіотиками, її стан не покращився. Інфекція поширилася по її тілу, ослабленому хворобами та хірургічними втручаннями.
Франциска Г. тривала майже тиждень - тоді її перевели в реанімацію із септичним шоком. "Але ми більше не могли їй допомогти", - говорить Френк Мартін Бранкхорст з університетської лікарні Єни. Пацієнт помер того ж дня - лише 28 років. Сепсис - або "отруєння крові" - не був викликаний бактеріями, як пояснює лікар інтенсивної терапії та дослідник сепсису Бранкхорст. На відміну від більшості захворювань на сепсис, організм заразили дріжджі: Candida albicans. Але антибіотики неефективні проти грибків.
Доля молодої жінки не є поодиноким випадком у німецьких клініках. Все частіше лікарям інтенсивної терапії доводиться боротися за життя важкохворих пацієнтів, яким загрожує грибкова інфекція. Гриби - на відміну від бактерій або вірусів - ще кілька років тому вважалися нешкідливими мікробами: причиною зовнішніх інфекцій шкіри та слизових оболонок, які дратують, але не загрожують життю.
"Тривалий час грибкові інфекції були в першу чергу темою для дерматологів", - говорить Маркус Рунке. Фахівець з раку крові та старший лікар Берлінського Шаріте є головою німецькомовного мікологічного товариства. Окрім мікробіологів, у цій асоціації організовується все більше медичних працівників з найрізноманітніших дисциплін. "Сьогодні грибки є не тільки частими збудниками інфекцій шкіри та слизових оболонок, але й одним з найнебезпечніших ризиків зараження для пацієнтів з раком крові, а також для реципієнтів органів та пацієнтів інтенсивної терапії", - оцінює Рунке.
Існує особлива небезпека від інвазивних інфекцій - тобто тих, що вражають внутрішні органи: вони відповідають за більшість смертей від зараження крові. Від третини до половини пацієнтів не переживають інвазивної кандидозної інфекції.
Зараження цвіллю також часто загрожує життю. Інфекція Aspergillus fumigatus є одним із захворювань з найгіршим прогнозом. Хворі запліснявіли живими. Якщо уражений мозок або легені, це означає смерть 90 відсотків хворих.
Дані Американських центрів з контролю та профілактики захворювань (CDC) показують: Що стосується причин смерті від інфекційних захворювань у США, то внутрішні грибкові хвороби зараз на сьомому місці - значно випереджаючи відомих вбивць, таких як туберкульоз. У період з 1980 по 1997 рік кількість захворювань, зареєстрованих у США, зросла втричі. “На жаль, цифри в Європі не такі детальні. Але тенденція дуже схожа », - говорить Маркус Рунке.
Американські дослідження показують, що кожен десятий сепсис зараз спричинений грибами, особливо видами Candida. "Екстрапольовано на Німеччину, це буде близько 15 000 випадків на рік, оскільки щорічно в Німеччині на сепсис хворіють понад 150 000 людей", - говорить Френк Мартін Бранкхорст, маючи на увазі цифри загальнонаціональної Мережі з питань сепсису (SepNet), яку він координує.
Інфекції внутрішніх органів цвіллю, такими як Aspergillus, зустрічаються набагато рідше, ніж ті, що страждають Candida або іншими дріжджами. "Але в деяких групах пацієнтів кількість захворювань дуже висока", - говорить Маркус Рунке. Особливо ризикують люди з лейкемією, онкологічні пацієнти після хіміотерапії та люди після трансплантації органів або кісткового мозку. У чверті пацієнтів, у яких були легені або нове серце, хвороба розвивається від грибів Aspergillus. Цією цвіллю заражається в середньому кожен восьмий реципієнт стовбурових клітин кісткового мозку або крові. "І частота таких хвороб буде і надалі зростати", - побоюється Рунке. «Оскільки група тих, хто піддається гострому ризику, зростає». З 1990 по 2001 рік кількість трансплантацій органів у Німеччині зросла майже на п’яту. А між 1998 і 2004 роками частота трансплантації стовбурових клітин крові зросла на дві третини.
Серйозні грибкові інфекції трапляються в основному в лікарнях. Дріжджі Candida зараз є четвертим найпоширенішим збудником там. Тільки кишкова паличка, стафілококи та ентерококи є більш поширеними лікарняними мікробами. Навряд чи можна уникнути цих інфекцій. "Оскільки пацієнти зазвичай приносять патогени з собою", - говорить Бернхард Хубе, завідувач відділу мікології Інституту Роберта Коха в Берліні.
«Дріжджі Candida albicans є частиною нормальної мікробної флори людини.» Кишечник майже кожної другої здорової людини колонізований Candida albicans. У третини всіх людей кандида є в роті. А шкіра пропонує найкращі умови для розвитку дріжджів, особливо в теплих і вологих районах. «Ми, люди, є ідеальним середовищем для розмноження Candida albicans. Ми даємо цьому грибу все, що йому потрібно для життя: вуглеводи, тепло і помірні значення рН », - пояснює Хубе.
Плісняві гриби, навпаки, є мікробами навколишнього середовища. Наприклад, Aspergillus fumigatus, трапляється скрізь, де гнійні частини рослин гниють. "Типовий компостний зародок", - говорить Герберт Хоф, який очолює Інститут медичної мікробіології та гігієни при Університетській лікарні Мангейма. «Кожного разу, коли ви відкриваєте смітник з органічними відходами, вас охоплює хмара спор Aspergillus». Грибок також можна знайти в зернових магазинах або копицях сіна та в таких продуктах, як чай або горіхи. Його можна знайти навіть у Сахарі та Антарктиді. "І, на жаль, також у повітрі лікарень та відділень інтенсивної терапії", - пояснює мікробіолог.
Де завгодно: ми щодня вдихаємо кілька сотень суперечок Aspergillus fumigatus, розмір яких становить лише тисячну частку міліметра. Зазвичай це не проблема: "Наша імунна система створила дві лінії захисту від вторгнення мікробів у легені", - говорить Аксель Брахаге, керівник Лейбніцького інституту досліджень природних продуктів та біології інфекцій (HKI) в Єні, який на сьогодні є єдиним науково-дослідним інститутом у Німеччині. спеціалізується на грибках, які є патогенними для людини. «Перш за все: коли спори проникають у легені, вони розпізнаються та усуваються так званими фагоцитами.» Якщо окремі спори виживають, білі кров’яні клітини бомбардують мікроби високореактивними молекулами і роблять їх нешкідливими. Отже, для здорових людей гриби з органічного смітника, а також домашня цвіль не представляють ніякої небезпеки, але без діючої імунної системи навіть одна суперечка може стати фатальною. Якщо гриб успішно проросте і проросте в судини, він може поширитися на внутрішні органи.
Гриби Candida також використовують слабкість організму, щоб перетворитися з нешкідливих співмешканців на агресивних збудників. Особливо ризикують пацієнти інтенсивної терапії. "І завжди, коли природний бар'єр між шкірою або слизовою оболонкою, де зазвичай ростуть гриби, і кров стає проникною", - говорить Френк Мартін Бранкхорст. Часто саме венозні катетери дозволяють мікробам перетинати цю межу. Але травми або хірургічні рани також використовують грибки як ворота. Велика проблема, коли бактеріальна флора кишечника та слизова оболонка кишечника сильно пошкоджуються такими препаратами, як антибіотики широкого спектру дії. "Тоді це лише питання часу, коли грибки потраплять через кишкову стінку в кров", - такий досвід має лікар інтенсивної терапії Бранкхорст.
Але те, як гриби Candida виживають у крові, досі було загадкою для дослідників грибів. Оскільки дріжджові клітини не тільки повинні протистояти натиску імунної системи. "Кров також є абсолютно іншим середовищем існування, ніж слизові оболонки, де зазвичай ростуть гриби", - говорить Бернхард Хубе. Кисень і поживні речовини менш доступні, рН інший. "Але за лічені хвилини гриби адаптують свою генетичну програму до цих змін", - з'ясував молекулярний біолог. Озброївшись таким чином, гриби циркулюють по крові та можуть осідати в тканинах та органах. Для цього нормально округлі дріжджові клітини утворюють довгі трубчасті розширення - так звані гіфи - за допомогою яких вони просвердлюють тканину-мішень.
На сьогоднішній день діагностувати інвазивну грибкову інфекцію було надзвичайно складно. Існує ряд методів, які можуть надати докази зараження. Досвідчені лікарі можуть виявити інфекцію Aspergillus в легенях на рентгенівських знімках та комп’ютерній томографії. "Однак поки що не існує єдиних діагностичних стандартів", - говорить Маркус Рунке. "Порівняно з іншими інфекційними хворобами, нам тут потрібно багато наздоганяти".
В даний час Рунке координує роботу одинадцятичленної групи спеціалістів з крові, лікарів інтенсивної терапії та патологоанатомів, які розробляють рекомендації для лікарів щодо безпечної діагностики грибкових інфекцій. "Нам потрібні стандартизовані процедури, подібні цій, особливо для пацієнтів з високим ризиком", - вимагає Маркус Рунке. Бо лише тоді, коли збудник хвороби затриманий, можна підібрати правильний препарат.
"На даний момент надійний діагноз все ще є винятком", - каже мікробіолог Хоф. «Головною проблемою є методи виявлення.» На сьогоднішній день діагностика грибків - навіть у найсучасніших клініках - базується на таких методах, як ті, що використовувались за часів Роберта Коха. Наприклад, гриб вважається доведеним лише тоді, коли він був вилучений з тканини тіла або крові, розмножений на живильному середовищі та остаточно ідентифікований. "Але це іноді займає кілька днів", - говорить Герберт Хоф.
У лікаря та пацієнта часто не так багато часу. "У повсякденній клінічній практиці лікарі мають набагато більше шансів мати справу з обґрунтованими підозрами або навіть лише з розмитими припущеннями, ніж із підтвердженим діагнозом", - говорить Хоф. Тому їм часто доводиться покладатися на свій “інстинкт кишечника”. Френк Мартін Бранкхорст вважає, що це неприпустимо. «Можете собі уявити, як лікар каже своєму пацієнту:« У вас може бути серцевий напад. Ми хочемо лікувати його зараз ‘?"
Застосовується таке: "Чим пізніше терапія розпочата, тим менш ефективною вона є", - говорить Герберт Хоф. Як показує дослідження Мюнстерського університету з 1990-х років, шанси на одужання від інвазивної інфекції Aspergillus становлять близько 60 відсотків - за умови лікування пацієнта протягом 10 днів. Якщо терапія починається лише пізніше, ймовірність лікування випадає лише до 10 відсотків.
Тому лікарі часто виписують протигрибкові препарати ще до встановлення діагнозу. Але профілактичне лікування не позбавлене ризику, як це відбувається зараз у всьому світі. Щедре використання препарату флуконазол, яке було доступне з 1980-х років, призвело до того, що, крім домінуючих раніше дріжджів Candida albicans, все частіше з’являються й інші види Candida, стійкі до цього препарату.
Це правда, що при лікуванні грибкових захворювань менша стійкість до ліків, ніж, наприклад, при лікуванні бактеріальних інфекцій. Але є ще одна проблема: порівняно з кількістю та різноманітністю активних речовин проти бактерій - антибіотиків - спектр препаратів проти грибків - антимікотиків - надзвичайно малий. Тим часом арсенал грибних ліків значно зріс. "Однак досі ми завжди мали справу з новими варіантами відомих механізмів дії", - говорить Герберт Хоф.
Причиною цього є тісний біологічний зв’язок між грибком і людиною. Оскільки гриби набагато більше схожі на нас, ніж інші мікроорганізми. Як і наші клітини, клітини грибів мають ядро та органели. Їх біохімія також по суті така ж, як і у людини. "Це означає, що існує відносно мало конкретних мішеней для активних речовин проти грибів", - пояснює Аксель Брахаге. Усі доступні сьогодні антимікотики спрямовані на три цілі в клітині гриба: клітинна стінка, клітинна мембрана та біохімічні процеси, за допомогою яких генетичний матеріал ДНК подвоюється для клітинного поділу.
В даний час разом із Бракхаге та його робочою групою все більше мікробіологів та лікарів шукають нові відправні точки для лікування грибкових інфекцій, ніж будь-коли раніше. Буквально кілька місяців тому міжнародний дослідницький консорціум здійснив секвенування геномів трьох найважливіших видів Aspergillus. Щороку лише про гриби Aspergillus з’являється понад 1000 наукових публікацій. У Німеччині Німецький науково-дослідний фонд підтримує пріоритетну програму з 2004 року, яка має на меті пояснити механізми грибкових інфекцій на молекулярному рівні. "Важливо розуміти, як саме працюють гриби", - пояснює Аксель Брахаге, який очолює пріоритетну програму. "Тільки так ми можемо визначити їх слабкі місця, де вони можуть бути атаковані".
Дослідницька група Бракхаге вже знайшла початковий ключ до того, що робить Aspergillus fumigatus настільки небезпечним. "Гриб виробляє токсин, який пригнічує імунну систему", - пояснює мікробіолог. В ході тестів на мишах було доведено, що генетично спроектовані спори Aspergillus fumigatus, які не здатні виробляти цей токсин, є нешкідливими. Якби можна було блокувати синтез цього токсину з діючою речовиною, Aspergillus fumigatus також міг би стати нешкідливим для людини.
Це був би великий крок вперед. Однак новий препарат буде діяти лише проти фумігатусу. Інші гриби мають різні хитрощі, щоб вижити в організмі людини - і дослідникам доводиться розробляти проти них іншу зброю. Гриби - надзвичайно стратегічний ворог. ■
Біохімік і науковий журналіст Уте Шенфельдер любить гриби більше за все - але тільки свіжі з каструлі.
Без назви
· Гриби зараз займають 7 місце у статистиці причин смерті від інфекцій, і ця тенденція зростає.
· Гриби напрочуд тісно пов’язані з людьми, і тому їх важко контролювати за допомогою ліків.
Без назви
Гриби здавна вважалися рослинами. Але грибам не вистачає зеленого пігменту хлорофілу, який дозволяє рослинам фотосинтезувати. Тому ваш метаболізм залежить від органічних речовин інших живих істот. Для цього гриби дотримуються різних стратегій. Мешканці гнилі або сапрофіти живуть на мертвій органічній тканині. До цієї групи належать цвілі, такі як вид Aspergillus.
Інші гриби гніздяться як паразити в живих організмах і харчуються таким чином. До грибкових паразитів належать багато шкідників рослин, такі як борошниста роса та збудники картопляної гнилі.
Третя група, симбіонти, вступає у спільноту з організмами-господарями для взаємної вигоди. Близько 80 відсотків усіх рослин живуть в симбіозі з грибами, наприклад їстівними грибами. Спільнота між грибами та рослинами також відома як мікориза.
Для медицини гриби є незамінним резервуаром як дозатор діючих речовин. З грибів спочатку отримували численні антибіотики, такі як пеніцилін або цефалоспорин. Активні інгредієнти для лікування ревматизму, такі як циклоспорин А або статини, що використовуються як препарати, що знижують рівень холестерину, також мають грибкове походження. З іншого боку, гриби виробляють ряд токсинів. У попередні століття мільйони людей померли болісною смертю від "вогню Антонія", який був викликаний отрутою злакових грибів (гриб ріжків, Claviceps purpurea).
Сьогодні генетично модифіковані гриби використовують для отримання лимонної кислоти (Aspergillus niger) або ферментів для виробництва сиру (Aspergillus oryzae). Aspergillus oryzae також постачає значну частину жиророзчинних ферментів, що містяться в миючих засобах.
Без назви
ПРОЧИТАЙТЕ Спільноту
На жаль, підказки неможливі: асортимент науково-популярних науково-популярних книг на тему "патогенні гриби" складається переважно з книг, які рекламують сумнівні дієти чи методи лікування.
Німецькомовне мікологічне товариство: www.dmyk.de
Поточні звіти про всі напрямки досліджень грибів на нашій домашній сторінці: