L’emergenza climatica rappresenta una minaccia significativa per la salute umana. L’aumento delle temperature e i cambiamenti nelle condizioni degli ecosistemi, sommati alla globalizzazione e all’azione degli esseri umani, come l’uso estensivo di fungicidi e antibiotici in agricoltura, possono favorire la comparsa e l’espansione di nuove specie di microrganismi. agenti patogeni potenzialmente virulenti, fino ad ora ignorati, come i funghi.
Conoscere quali percorsi evolutivi hanno seguito questi potenziali agenti patogeni, come hanno acquisito la loro virulenza o come hanno sviluppato la capacità di infettare l’uomo è fondamentale per poterli monitorare e prevenire future epidemie mortali, come la recente pandemia di Covid, causata dal virus emergenza. del virus SARS-CoV-2.
In questo senso, un team dell’Istituto di ricerca biomedica (IRB Barcelona) e del Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS), guidato dal ricercatore dell’ICREA Dr. Toni Gabaldón, ha identificato un fungo della famiglia della Candida, microrganismi che causano malattie come la candidosi vaginale o la candidosi sistemica, che può essere fatale nelle persone immunocompromesse, come potenziale agente patogeno.
Nello specifico, hanno scoperto che la Candida orthopsilosis è un microrganismo ibrido originatosi in ambiente marino, da altri due funghi genitori. E proprio questa ibridazione è ciò che gli ha permesso di acquisire proprietà, come la capacità di infettare il corpo umano e la sua virulenza, che lo rendono una potenziale minaccia per la salute globale.
La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature Communications , apre anche la porta all’identificazione degli adattamenti che consentono ad alcuni microrganismi di avere maggiori probabilità di colonizzare gli esseri umani e causare malattie.
"Da anni cerchiamo di rispondere alla domanda su cosa rende alcune specie patogene per l’uomo e altre, come quelle che abbiamo nel nostro microbioma, no", spiega la dottoressa Gabaldón.
"I nostri risultati mostrano che l’ibridazione, un processo finora poco studiato, ci permette di ottenere molto rapidamente qualità che ci permettono di infettare gli esseri umani. Pertanto, nei funghi potrebbe essere una scorciatoia per conquistare una specie come la nostra", aggiunge .
I microrganismi presenti nell’ambiente marino sono strettamente correlati a quelli presenti nei campioni clinici
Un’infezione da cinema
In effetti, salvando le distanze, questa è la trama della recente e apprezzata miniserie "The Last of Us" (HBO Max), dove un fungo acquisisce rapidamente un’enorme capacità di infezione, trasmissione e virulenza, un perfetto cocktail di proprietà che lo rende permette di decimare l’umanità in breve tempo.
Oggi si stima che esistano più di un milione di specie di funghi, la maggior parte delle quali sono adattate a vivere a temperature temperate o basse nel suolo, nell’ambiente acquatico, negli alberi e nelle piante e negli animali come anfibi, pesci, rettili e insetti . Dagli anni ’80, il numero di epidemie di malattie infettive emergenti è aumentato di circa il 7% all’anno e i funghi vengono sempre più identificati come una grave minaccia per la salute globale. E l’aumento delle temperature li ha resi tolleranti agli ambienti caldi, compreso il corpo umano.
È il caso della Candida auris , un fungo che si è adattato a infettare le persone, che è anche potenzialmente multiresistente ai farmaci e ha la capacità di diffondersi efficacemente negli ambienti ospedalieri. Si sono già verificati centinaia di focolai in tutto il mondo, con una mortalità compresa tra il 30 e il 60%. Gli scienziati sottolineano che potrebbe essere il primo microrganismo a diventare un agente patogeno a causa dei cambiamenti climatici.
Ibridi, più adattati dei loro "genitori".
Lo stesso potrebbe accadere con C. orthopsilosis. Il dottor Gabaldón e il suo team hanno studiato nove campioni di questi funghi, isolati nell’ambiente marino, in particolare sulla costa del Qatar, nel Mar Arabico. I ricercatori hanno sequenziato e analizzato i genomi e hanno visto che la maggior parte dei funghi trovati sono ibridi, il che porta i ricercatori a supporre che potrebbero avere adattamenti che diano loro un vantaggio rispetto ai loro genitori.
Allo stesso modo, hanno visto che questi microrganismi dell’ambiente marino sono strettamente imparentati con quelli trovati nei campioni clinici, motivo per cui sottolineano che l’ibridazione e l’emergenza di questo nuovo microrganismo dovrebbe avvenire nel mare e da lì è passato a il contesto sanitario. . Come abbia fatto è ancora un mistero.
"I nostri risultati mostrano che le caratteristiche genetiche che rendono gli ibridi competitivi e capaci di sopravvivere nell’ecosistema marino potrebbero essere vantaggiosi per farlo negli esseri umani", afferma il dottor Gabaldón.
Tutti i campioni marini nello studio sono stati isolati in acque subtropicali con temperature comprese tra 35 e 44 gradi. "Abbiamo visto che la temperatura ottimale alla quale crescono i ceppi di C. orthopsilosis è di 35 gradi e che potrebbero sopravvivere a temperature molto più elevate, il che è preoccupante perché supera la barriera termica dei mammiferi che fino ad ora fungeva da scudo protettivo e apre il porta alla colonizzazione degli esseri umani", aggiunge la Dott.ssa Valentina del Olmo, ricercatrice post-dottorato nel gruppo del Dott. Gabaldón e prima autrice dello studio.
Il dottor Gabaldón aggiunge che si tratta di agenti patogeni opportunistici che di solito infettano le persone immunocompromesse, come i malati di cancro, l’HIV, gli anziani, i neonati, tra gli altri, un gruppo sempre più numeroso.
"Con il continuo aumento delle temperature globali e l’uso eccessivo di farmaci antifungini in agricoltura e in clinica, aumenterà la comparsa nell’ambiente di funghi capaci di superare la barriera termica dei mammiferi, acquisendo resistenza ai farmaci fungicidi e diventando una potenziale minaccia, " concludono i ricercatori nel loro studio.
