Широкое использование в сельском хозяйстве противогрибковых препаратов – фунгицидов – позволяет значительно уменьшить потери урожая. И только в последние годы ученые обратили внимание на то, что это положительное явление чревато фатальными побочными эффектами для отдельных людей и для человечества в целом.
Оборона от защиты
В феврале 2013 года Европейский центр профилактики и контроля болезней (ECDC) впервые выступил с официальным заявлением о том, что противогрибковые препараты (Pilzvernichtungsmittel), широко используемые в сельском хозяйстве для опрыскивания полей, изменяют паразитирующий на растениях грибок Aspergillus таким образом, что он может представлять опасность для здоровья и жизни людей.
Плесневые грибки рода Aspergillus распространены по всему миру – от арктических регионов до пустынь. Их обнаруживают в почве и воздухе, серных источниках и дистиллированной воде. Они образуют огромное количество спор, распространяющихся по воздуху, причем самое высокое содержание спор в воздухе зафиксировано в таких засушливых регионах, как Судан и Саудовская Аравия.
Аспергиллы развиваются главным образом на других живых существах, в том числе на культурных растениях. В результате они, наряду с другими грибками, вызывают значительные потери урожая. Для предотвращения этого поля обрабатывают противогрибковыми препаратами – фунгицидами. В настоящее время с этой целью используются главным образом азолы (Azolen). По результатам исследования, проведенного в июне 2012 года по заказу Европейской ассоциации защиты урожая (European Crop Protection Association), при полном отказе от употребления азолов урожай пшеницы с гектара в первый же год снизился бы на 7%. В последующие годы потери урожая оказались бы еще больше, поскольку, по мнению авторов исследования, фунгициды, используемые в качестве заменителей азолов, быстро утратили бы свою эффективность.
Механизм действия азолов состоит в том, что они проникают внутрь грибковых клеток сквозь их оболочки и прикрепляются к жизненно важному для них энзиму вместо соединения, являющегося предшественником эргостерола. Вместо нормального эргостерола, являющегося важной составной частью клеточной оболочки, образуется «вредоносный» стерол, а пораженная клетка оказывается не в состоянии избавиться от молекул азолов, «выбросив» их наружу посредством клеточного насоса.
Но грибки, как и бактерии, обладают способностью к генетическим изменениям. Они способны становиться резистентными к препаратам, изначально предназначенным для их уничтожения. Это в полной мере относится и к грибкам рода Aspergillus, которые начали обретать устойчивость к азолам. Резистентные штаммы Aspergillus имеют сразу три отличительных признака: более толстую клеточную оболочку, значительно больше клеточных насосов и энзим, изменившийся таким образом, что молекулы азолов уже не в состоянии к нему прикрепиться.
Коварный возбудитель
Однако грибки Aspergillus обитают не только на растениях. Некоторые их виды вызывают аллергические состояния и грибковые инфекционные заболевания – микозы, а также провоцируют развитие бронхиальной астмы. Большинство людей ежедневно вдыхают споры аспергилл без особых отрицательных последствий. Однако у лиц с ослабленным иммунитетом, особенно в результате перенесенных тяжелых заболеваний или целенаправленного подавления иммунитета, может развиться неприятное грибковое заболевание – аспергиллез. По данным ECDC, в Европе от хронического аспергиллеза страдает порядка 240 тыс. человек. Наиболее уязвим для заражения аспергиллезом респираторный тракт, а основными местами поражения являются легкие и придаточные полости носа, или околоносовые пазухи (Nasennebenhoehlen). У 5% больных грибки поражают кожу; несколько реже наблюдается аспергиллез наружного слухового прохода, или отомикоз.
Чаще всего возбудителем аспергиллеза становится Aspergillus fumigatus, реже – Aspergillus flavus и Aspergillus nidulans. Aspergillus niger и Aspergillus clavatus также могут вызывать аллергические состояния; Aspergillus niger нередко поражает наружный слуховой проход и, наряду с Aspergillus terreus, открытые полости тела, а Aspergillus flavus – околоносовые пазухи.
Гораздо более серьезными и опасными для жизни являются инвазивные аспергиллезы, которыми в Европе ежегодно заболевают 63 тыс. человек. Более чем в 80% случаев возбудителем инвазивного аспергиллеза является Aspergillus fumigatus. Эта форма, при которой грибок поражает легкие и кровеносные сосуды, встречается, прежде всего, у пациентов с ослабленным иммунитетом. Инвазивный аспергиллез легких обычно протекает остро и быстро прогрессирует, проявляясь в одышке, кашле, хрипах, лихорадке, ознобе, болях в груди и даже легочных кровотечениях. Возможно также распространение грибка в соседние структуры (бронхи, трахею, гортань) и поражение центральной нервной системы, сердца, сосудов, лимфатических узлов и других органов и систем организма. Существует опасность развития почечной и печеночной недостаточности, шока или тромбозов. После трансплантации органов инвазивный трахеобронхиальный и легочный аспергиллез развивается почти у каждого пятого пациента, и более чем у половины из них заканчивается летально. У больных же острым лейкозом или перенесших трансплантацию гемопоэтических клеток инвазивный аспергиллез вообще является основной причиной смерти.
Когда лекарства бессильны
Основными лекарственными препаратами, используемыми для лечения аспергиллезов, являются триазолы (Triazole), представляющие собой подгруппу азолов. С точки зрения медиков, основная проблема состоит в том, что некоторые штаммы Aspergillus и, в частности, Aspergillus fumigatus, приобрели резистетность к данным препаратам. Для тяжелых больных последствия этого часто оказываются роковыми. Сотрудники нидерландского университета Nimwegen установили, что, когда возбудителем инвазивного аспергиллеза оказывается штамм Aspergillus fumigatus, резистентный к азолам, девять из десяти инфицированных умирают в течение ближайших трех месяцев. Доля пациентов, у которых врачи обнаружили резистентные к азолам штаммы грибка, в Нидерландах составила 5,3% от общего количества больных аспергиллезом. С помощью генетических анализов голландские ученые установили, что источником 90% резистентных форм грибка является не медицина, а земледелие.
К сходным выводам касательно ситуации в Германии пришли и авторы статьи, опубликованной в мае в специализированном журнале «Antimicrobial Agents and Chemotherapy»: у 17 из 527 пациентов, заболевших аспергиллезом, возбудитель оказался резистентным к препаратам из группы азолов. При этом в 6 случаях резистентные штаммы по своим генетическим признакам оказались идентичными с грибками, поражающими сельскохозяйственные культуры на полях страны.
По мнению профессора Гросса, одного из руководителей данного исследования и директора Национального центра по изучению системных микозов при университете Геттингена, настало время приложить все усилия к тому, чтобы с противогрибковыми препаратами не произошло то же, что и с антибиотиками, когда отдельные медикаменты при определенных бактериальных инфекциях оказываются совершенно неэффективными. Опасность, исходящую от резистентных грибков, еще можно остановить, если начать принимать превентивные меры уже сегодня.
Профилактические меры
Аспергиллез неконтагиозен и не передается от человека к человеку. Основными источниками аспергилл являются вентиляционные и душевые системы, старые книги, подушки и одеяла, кондиционеры, ингаляторы и увлажнители воздуха, строительные и ремонтные работы, почва комнатных растений, некоторые пищевые продукты (овощи, орехи, молотый черный перец, мука, чай в пакетиках, сыры с плесенью и т.п.), гниющая трава, сено и др. Из представителей животного мира особую опасность представляют голуби, поскольку они болеют аспергиллезом чаще других птиц. В воздухе жилых помещений концентрация спор Aspergillus обычно выше, чем на открытом воздухе. Однако для больных сахарным диабетом вероятность заболеть аспергиллезом более высока и не зависит от региона и местопребывания.
Поскольку для людей с ослабленным иммунитетом аспергиллез может представлять смертельную опасность, им необходимо принимать особые меры предосторожности. В домах или квартирах, где проживают подобные больные, надлежит тщательно следить за чистотой и безопасностью кондиционеров и систем увлажнения воздуха, а при малейших симптомах заболевания удалять из них комнатные цветы. Лицам с ослабленным иммунитетом не следует заниматься земляными, сельскохозяйственными, строительными и ремонтными работами и контактировать с животными. Им также настоятельно рекомендуется ограничить пребывание в сырых, влажных и пыльных местах, не слишком рьяно заниматься уборкой самостоятельно и категорически воздерживаться от употребления несвежих и заплесневевших продуктов.
