Der Klimanotstand stellt eine erhebliche Bedrohung für die menschliche Gesundheit dar. Der Temperaturanstieg und Veränderungen in den Bedingungen der Ökosysteme können in Verbindung mit der Globalisierung und dem Handeln des Menschen, wie beispielsweise dem umfangreichen Einsatz von Fungiziden und Antibiotika in der Landwirtschaft, das Auftreten und die Ausbreitung neuer Arten von Mikroorganismen begünstigen. bisher unbeachtete potenziell virulente Krankheitserreger wie Pilze.
Zu wissen, welche Evolutionswege diese potenziellen Krankheitserreger eingeschlagen haben, wie sie ihre Virulenz erworben haben oder wie sie die Fähigkeit entwickelt haben, Menschen zu infizieren, ist der Schlüssel zur Überwachung und Verhinderung künftiger tödlicher Epidemien wie der jüngsten durch sie verursachten Covid-19-Pandemie Notfall. des SARS-CoV-2-Virus.
In diesem Sinne hat ein Team des Biomedizinischen Forschungsinstituts (IRB Barcelona) und des Barcelona Supercomputing Centre – Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) unter der Leitung des ICREA-Forschers Dr. Toni Gabaldón einen Pilz aus der Candida-Familie, Mikroorganismen, identifiziert als potenzieller Krankheitserreger, der Krankheiten wie vaginale Candidiasis oder systemische Candidiasis verursacht, die bei immungeschwächten Menschen tödlich verlaufen können.
Konkret haben sie herausgefunden, dass es sich bei Candida orthopsilosis um einen hybriden Mikroorganismus handelt, der aus einer Meeresumgebung stammt und von zwei anderen Elternpilzen stammt. Und genau diese Hybridisierung hat es ihr ermöglicht, Eigenschaften zu erwerben, wie etwa die Fähigkeit, den menschlichen Körper zu infizieren, und ihre Virulenz, die sie zu einer potenziellen Bedrohung für die globale Gesundheit machen.
Die in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichte Entdeckung öffnet auch die Tür zur Identifizierung der Anpassungen, die es bestimmten Mikroorganismen ermöglichen, Menschen mit größerer Wahrscheinlichkeit zu besiedeln und Krankheiten zu verursachen.
„Wir versuchen seit Jahren die Frage zu beantworten, was manche Arten für den Menschen pathogen macht und andere, wie wir sie in unserem Mikrobiom haben, nicht“, erklärt Dr. Gabaldón.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Hybridisierung, ein bisher wenig erforschter Prozess, es uns ermöglicht, sehr schnell Eigenschaften zu erlangen, die es uns ermöglichen, Menschen zu infizieren. Daher könnte es bei Pilzen eine Abkürzung sein, um eine Art wie unsere zu erobern“, fügt er hinzu .
Mikroorganismen in der Meeresumwelt sind eng mit denen in klinischen Proben verwandt
Eine Kinoinfektion
Tatsächlich ist dies, um die Distanz zu sparen, die Handlung der jüngsten und beliebten Miniserie „The Last of Us“ (HBO Max), in der ein Pilz schnell eine enorme Fähigkeit zur Infektion, Übertragung und Virulenz erlangt, ein perfekter Eigenschaftencocktail, der ihn ausmacht Dadurch kann die Menschheit in kurzer Zeit dezimiert werden.
Schätzungen zufolge gibt es heute mehr als eine Million Pilzarten, von denen die meisten an das Leben bei gemäßigten oder niedrigen Temperaturen im Boden, in Gewässern, in Bäumen und Pflanzen sowie in Tieren wie Amphibien, Fischen, Reptilien und Insekten angepasst sind . Seit den 1980er Jahren ist die Zahl neu auftretender Infektionskrankheiten um etwa 7 % pro Jahr gestiegen, und Pilze werden zunehmend als große Bedrohung für die globale Gesundheit angesehen. Und der Temperaturanstieg hat sie gegenüber warmen Umgebungen, einschließlich des menschlichen Körpers, tolerant gemacht.
Dies ist der Fall bei Candida auris , einem Pilz, der sich an die Infektion von Menschen angepasst hat, außerdem potenziell multiresistent gegen Medikamente ist und sich in Krankenhausumgebungen effizient ausbreiten kann. Weltweit kam es bereits zu Hunderten von Ausbrüchen mit einer Sterblichkeitsrate von 30 bis 60 %. Wissenschaftler weisen darauf hin, dass es sich um den ersten Mikroorganismus handeln könnte, der durch den Klimawandel zu einem Krankheitserreger geworden ist.
Hybriden, besser angepasst als ihre „Eltern“.
Das Gleiche könnte auch bei C. orthopsilosis passieren. Dr. Gabaldón und sein Team haben neun Proben dieser Pilze untersucht, die in der Meeresumwelt, insbesondere an der Küste Katars im Arabischen Meer, isoliert wurden. Forscher haben die Genome sequenziert und analysiert und festgestellt, dass es sich bei den meisten gefundenen Pilzen um Hybriden handelt, was die Forscher zu der Annahme veranlasst, dass sie Anpassungen haben könnten, die ihnen einen Vorteil gegenüber ihren Eltern verschaffen.
Ebenso haben sie festgestellt, dass diese Mikroorganismen aus der Meeresumwelt eng mit denen verwandt sind, die sie in klinischen Proben gefunden haben, weshalb sie darauf hinweisen, dass die Hybridisierung und Entstehung dieses neuen Mikroorganismus im Meer erfolgen sollte und von dort aus weiterging den Gesundheitskontext. . Wie er es geschafft hat, ist immer noch ein Rätsel.
„Unsere Ergebnisse zeigen uns, dass die genetischen Eigenschaften, die Hybriden wettbewerbsfähig und überlebensfähig im Meeresökosystem machen, für den Menschen von Vorteil sein könnten“, sagt Dr. Gabaldón.
Alle Meeresproben der Studie wurden in subtropischen Gewässern mit Temperaturen zwischen 35 und 44 Grad isoliert. „Wir haben gesehen, dass die optimale Temperatur, bei der C. orthopsilosis-Stämme wachsen, bei 35 Grad liegt und dass sie bei viel höheren Temperaturen überleben können, was besorgniserregend ist, weil es die thermische Barriere von Säugetieren überwindet, die bisher als Schutzschild fungierte, und das öffnet.“ Tür zur Kolonisierung von Menschen“, fügt Dr. Valentina del Olmo, Postdoktorandin in Dr. Gabaldóns Gruppe und Erstautorin der Studie, hinzu.
Dr. Gabaldón fügt hinzu, dass es sich um opportunistische Krankheitserreger handelt, die normalerweise immungeschwächte Menschen infizieren, wie zum Beispiel Krebspatienten, HIV-Patienten, ältere Menschen, Neugeborene und andere, eine Gruppe, die immer zahlreicher wird.
„Mit dem kontinuierlichen Anstieg der globalen Temperaturen und dem übermäßigen Einsatz von Antimykotika in der Landwirtschaft und Klinik wird das Auftreten von Pilzen in der Umwelt zunehmen, die in der Lage sind, die thermische Barriere von Säugetieren zu überwinden, eine Resistenz gegen fungizide Medikamente zu entwickeln und zu einer potenziellen Bedrohung zu werden.“ „ schließen die Forscher in ihrer Studie.
