Ученые выяснили, как смертельный грибок Candida auris прячется в коже

Группа исследователей раскрыла механизм, с помощью которого устойчивый к лекарствам грибок Candida auris выживает на коже человека. Это открытие объясняет, почему инфекция так трудно поддается лечению и продолжает распространяться по больницам мира.

Ученые наконец выяснили, как смертельно опасный грибок Candida auris умудряется незаметно жить на коже человека, вызывая вспышки инфекций, устойчивых к большинству противогрибковых препаратов. Исследование, опубликованное в журнале Science, показало, что патоген использует особый механизм, позволяющий ему выживать в условиях, которые для других грибков губительны. Это открытие может стать ключом к разработке новых методов профилактики и лечения, ведь Candida auris уже признан Всемирной организацией здравоохранения одной из главных угроз общественному здоровью.

Ученые раскрыли механизм выживания Candida auris на коже

Международная команда исследователей под руководством доктора Кайла Каннингема из Университета Джонса Хопкинса обнаружила, что Candida auris способен менять свой метаболизм, чтобы адаптироваться к кислой среде кожи человека. В отличие от других грибков, которые предпочитают нейтральный pH, Candida auris активно переключается на использование аминокислот и жирных кислот в качестве источника питания, когда оказывается на поверхности кожи. Этот процесс, названный «адаптивным метаболизмом», позволяет грибку колонизировать кожу, не вызывая иммунного ответа и не проявляя симптомов.

Ученые провели серию экспериментов на мышах и образцах человеческой кожи, показав, что Candida auris выделяет ферменты, расщепляющие кожное сало и белки, создавая себе питательную среду. При этом грибок подавляет активность генов, отвечающих за образование спор, предпочитая оставаться в вегетативной форме, которая менее заметна для иммунной системы. Это объясняет, почему у большинства носителей Candida auris нет никаких признаков инфекции, но они могут передавать грибок другим людям при контакте.

Предыстория и контекст

Candida auris впервые был описан в 2009 году, когда его выделили из выделений уха пациентки в Японии. С тех пор грибок распространился по всему миру, вызывая тяжелые инвазивные инфекции с летальностью до 60% у пациентов с ослабленным иммунитетом. Особую тревогу вызывает его устойчивость к большинству противогрибковых препаратов: некоторые штаммы не поддаются ни одному из трех основных классов лекарств. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США, в 2023 году в стране было зарегистрировано более 2000 клинических случаев, а еще тысячи людей оказались носителями грибка без симптомов.

До сих пор оставалось загадкой, как Candida auris колонизирует кожу, ведь другие виды Candida, например Candida albicans, обычно живут в кишечнике и влагалище, но не на коже. Исследователи предполагали, что грибок может образовывать биопленки, но новые данные указывают на более сложный механизм. Понимание этого процесса критически важно, так как именно через кожу происходит передача грибка в больницах: он попадает на медицинское оборудование, катетеры и руки медперсонала.

Чем отличается Candida auris от других грибков?

Главное отличие Candida auris от других видов Candida — его способность выживать в широком диапазоне pH и температур, а также устойчивость к высушиванию и дезинфицирующим средствам. Обычные грибки погибают на коже из-за кислой среды и недостатка питательных веществ, но Candida auris адаптировался к этим условиям. Кроме того, он может передаваться от человека к человеку, тогда как другие Candida обычно являются частью нормальной микрофлоры и вызывают инфекции только при ослаблении иммунитета.

Технические подробности исследования

В ходе исследования ученые использовали методы секвенирования РНК и протеомного анализа, чтобы проследить изменения в экспрессии генов Candida auris при контакте с кожей. Они обнаружили, что грибок активирует гены, кодирующие ферменты, расщепляющие липиды, и подавляет гены, связанные с синтезом собственных липидов. Это говорит о том, что Candida auris переключается с производства собственных жиров на использование жиров кожи хозяина. Кроме того, грибок увеличивает продукцию белков, связывающих ионы цинка и железа, которые необходимы для его роста.

Особый интерес представляет открытие, что Candida auris выделяет молекулы, подавляющие активность макрофагов — клеток иммунной системы, которые первыми атакуют патогены. Это позволяет грибку оставаться незамеченным в течение длительного времени. Исследователи также выяснили, что при попадании в кровоток грибок переключается обратно на обычный метаболизм, что объясняет, почему инвазивные инфекции развиваются стремительно и сопровождаются тяжелым сепсисом.

Кого затронет это открытие

Для врачей и медперсонала это открытие означает, что стандартные меры гигиены, такие как мытье рук антисептиками, могут быть недостаточно эффективными против Candida auris. Грибок способен выживать на коже даже после обработки спиртовыми растворами, поэтому необходимо разрабатывать новые дезинфицирующие средства, воздействующие на его метаболические пути. Для разработчиков лекарств открываются новые мишени: можно создавать препараты, блокирующие ферменты, которые Candida auris использует для питания на коже, не затрагивая при этом полезные бактерии.

Для пациентов, особенно тех, кто находится в отделениях интенсивной терапии, это исследование подчеркивает важность скрининга на носительство Candida auris при поступлении в больницу. В России, по данным Роспотребнадзора, первые случаи Candida auris были зарегистрированы в 2022 году, и с тех пор число вспышек растет. Российские больницы уже сталкиваются с проблемой устойчивости грибка к флуконазолу и другим азолам, поэтому новые данные могут помочь адаптировать протоколы лечения и профилактики.

Что будет дальше

Исследовательская группа планирует продолжить изучение молекулярных механизмов, которые позволяют Candida auris переключаться между разными метаболическими режимами. В ближайшие годы возможна разработка диагностических тестов, которые позволят быстро выявлять носителей грибка на коже, а также новых противогрибковых препаратов, нацеленных на специфические ферменты. Ученые также надеются выяснить, почему Candida auris появился именно сейчас, и связаны ли его распространение с изменением климата и глобальным потеплением, которое могло способствовать адаптации грибка к более высоким температурам тела человека.

Итог

Открытие механизма выживания Candida auris на коже — важный шаг в борьбе с этой угрозой. Теперь, когда мы знаем, как грибок прячется, мы можем разработать более эффективные стратегии профилактики и лечения. Следите за новостями науки и медицины, чтобы не пропустить новые разработки в этой области.