Берут организм под контроль
Американский геймдизайнер Нил Дракманн, по его словам, "искал способ уничтожить человечество", когда наткнулся на фильм Би-би-си "Планета Земля". Речь там шла о грибе кордицепсе, который превращает муравьев в "зомби". Спора попадает на насекомое, с помощью пищеварительных ферментов проникает сквозь хитиновую оболочку и прорастает в организме хозяина.
Через какое-то время инфекция берет муравья под контроль. Как именно — не совсем ясно. Раньше считали, что мицелий поражает мозг насекомого, но последние работы показывают: центральная нервная система остается нетронутой. Гриб прорастает в мышцы — возможно, он управляет телом хозяина подобно кукловоду.
Насекомое перестает выполнять свои обязанности, поднимается по травинке на высоту примерно 30 сантиметров и намертво вцепляется зубами в растение. Так паразит обеспечивает себе наилучшую позицию для дальнейшего распространения.
Через несколько дней из головы жертвы прорастает плодовое тело гриба, которое затем выбрасывает споры, и цикл повторяется вновь.
В тропиках существуют тысячи видов кордицепса, часть которых — офиокордицепсы — способны контролировать хозяина. Каждый вид гриба поражает конкретный вид насекомых — мух, стрекоз, гусениц.
В компьютерной игре The Last of Us ("Одни из нас" или "Последние из нас") Дракманн наделил кордицепс способностью превращать людей в агрессивное подобие зомби.
К счастью, в реальности этот гриб не опасен для человека. И даже потенциально полезен — сейчас специалисты изучают его полезные свойства как богатого витаминами и биологически активными веществами нутриента.
"Однако в современных клинических условиях влияние кордицепса на здоровье людей исследовано пока недостаточно, чтобы делать серьезные выводы. Только восточная медицина использует этот гриб на этапах профилактики, лечения и реабилитации при различных заболеваниях", — говорит врач-эксперт ООО "Лаборатория Гемотест", доктор биологических наук Оксана Гизингер.
"Когда иммунная система отключается"
Температура нашего тела и другие защитные механизмы легко уничтожают основную часть грибковых патогенов. Хорошо известные инфекции кожных покровов, например грибок стопы, выживают потому, что в складках кожи температура ниже, чем внутри нас. Но есть микозы, поражающие легкие, кровоток и даже мозг человека.
Опасным для жизни микозом могут заразиться люди из группы риска, к примеру, шахтеры, чьи легкие повреждены микрочастицами угля, или, что чаще всего и происходит, тяжелые больные.
"Как правило, сильные грибковые заболевания бывают в тех случаях, когда очень высокий инфекционный фон и слабое здоровье. Или, скажем, в случае СПИДа, когда иммунная система начинает давать сбои или полностью выключается", — объясняет ведущий инженер кафедры микологии и альгологии биологического факультета МГУ Максим Дьяков.
Еще одна причина — применение антибиотиков, разрушающих естественный бактериальный щит организма.
Вспышки грибковых инфекций в последние годы возникали на фоне пандемии коронавируса. В Индии, в частности, распространилась так называемая черная плесень, поражающая легкие.
Однако Дьяков связывает это с санитарными условиями, в которых содержались ковидные больные — теснота, теплый и влажный климат, обилие плесени в помещениях.
"Нормальный человек в обычных условиях в принципе устойчив к грибковой инфекции", — говорит Дьяков.
Больше половины больных умирают
Но это может измениться. По сюжету The Last of Us условия для начала пандемии создало глобальное потепление. Ученые не рассматривают всерьез возможность зомби-апокалипсиса, однако не исключают, что изменение климата действительно может обострить проблему. Правда, опасения связаны не с телегеничным кордицепсом, а с другими видами.
Согласно одной из версий, именно повышение глобальной температуры привело к распространению дрожжей Candida auris, выявленных в 2009-м и с тех пор обнаруженных более чем в 30 странах на разных континентах. У этой инфекции высокая летальность — от 30 до 60 процентов. Однако грибковый патоген, как правило, поражает людей с тяжелейшими сопутствующими заболеваниями. Поэтому не совсем понятно, насколько велика роль именно кандидоза в смертельных исходах.
В январе 2023-го на одном из стриминговых сервисов появился сериал — экранизация The Last of Us. На этом фоне интерес к проблеме усилился, а в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences вышла статья американских ученых, которые проверили, как грибковый патоген человека Cryptococcus deneoformans адаптируется к постепенному повышению температуры. Оказалось, нагревание окружающей среды приводит в движение так называемые прыгающие гены, или транспозоны, — мобильные элементы генома. Ученые предполагают, что с их помощью паразитический организм приспосабливается к новым условиям.
После 800 поколений роста в лабораторной среде скорость мутаций транспозонов была в пять раз выше у грибов, выращенных при температуре человеческого тела (37 градусов Цельсия), по сравнению с грибами, выращенными при 30 градусах.
У такой эволюции под влиянием температуры обнаружился и еще один тревожный побочный эффект: мобильный элемент под названием Tcn12 часто вклинивался в последовательность гена, потенциально нарушая его функцию, что, по мнению ученых, чревато развитием лекарственной устойчивости.
Впрочем, сегодня нет прочной доказательной базы, позволяющей говорить о том, что есть связь между изменением климата и ростом патогенности грибов, обращает внимание Гизингер.
Дьяков отмечает, что человечество с начала эпохи применения научного метода еще никогда не сталкивалось с глобальным потеплением, поэтому его последствия предсказать невозможно. Однако есть основания думать, что по крайней мере по поводу паразитических грибов опасения преувеличены.
"Грибы давно приспособились к жизни в жарких странах, — поясняет он. — В тропиках их даже больше, чем здесь, и это не приводит к жутким последствиям. Люди там живут нормально".
Грибы — наши родственники
Но и без глобального потепления из потенциальных "болезней будущего" микозы превратились в "болезни настоящего", считает Гизингер. Возбудителей много, и вызываемые ими заболевания человека и животных весьма разнообразны.
Число грибковых инфекций неуклонно растет, в том числе в России. Специалисты связывают это с урбанизацией и снижением чувствительности грибов-паразитов к препаратам из-за чрезмерного употребления антибиотиков.
“Количество видов микроскопических грибов (микромицетов) оценивают примерно в 100-200 тысяч видов. Примерно 1500 новых описывают ежегодно. Реальное значение в клинической практике сегодня имеет около сотни видов. Возрастает количество резистентных к противогрибковым препаратам штаммов", — говорит Гизингер.
Дьяков уточняет, что выявление новых грибковых патогенов может быть связано с возросшими за последние годы возможностями идентификации микроорганизмов.
"Когда появились молекулярные методы исследования, сразу оказалось, что у нас очень много инфекций. Хотя на самом деле они были с нами всю жизнь — и ничего страшного не происходило", — отмечает ученый.
Проблема с грибковыми инфекциями в том, что их довольно сложно лечить, не навредив человеку.
"Дело в том, что все организмы делятся на две огромные группы — прокариоты и эукариоты, то есть доядерные и ядерные. Так вот, бактерии — доядерные, а грибы, как и мы с вами, эукариоты. Более того, царства грибов и животных входят в одну таксономическую единицу — заднежгутиковых, — рассказывает Дьяков. — То есть эволюционно мы с ними родственные организмы. А чем ближе организм, тем сложнее найти аппарат, который бы убивал или угнетал одного, но при этом не затрагивал другого".
В октябре 2022-го Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) составила перечень грибковых патогенов, противодействовать которым — то есть изучать и разрабатывать лекарства — необходимо в первую очередь. В "критически приоритетную группу" вошли Cryptococcus neoformans (возбудитель криптококкоза), Aspergillus fumigatus (аспергиллез и иммунодефицитные состояния), Candida auris и Candida albicans (кандидозы, оппортунистические инфекции).
Хорошая новость — "грибная" пандемия по типу COVID-19 маловероятна: в отличие от вирусов, бактерий или кордицепса из вымышленных постапокалиптических миров, грибковые инфекции не умеют передаваться от человека к человеку. Во всяком случае, пока.