Когда речь заходит о микроорганизмах, вызывающих инфекции нервной системы, первым на ум приходит криптококк. Этот гриб, а до недавнего времени в основном говорили об одном его виде — Cryptococcus neoformans, действительно имеет особое сродство к нервной системе, хотя и способен вызывать инфекции в других органах и системах.
Хотя C. neoformans продолжает вызывать тяжелые инфекции у людей, в последние годы внимание ученых и врачей переключилось на другие виды грибов — Cryptococcus gattii и Candida auris.
C. gattii — опасные дрожжи
C. gattii был генетически отделен от своего родственника C. neoformans довольно давно — около десятков миллионов лет назад, но до 1990-х годов он считался разновидностью C. neoformans и был признан как отдельный вид лишь в 2002 году. Первоначально он встречался только в некоторых регионах мира — тропических и субтропических областях: Австралии и Папуа-Новая Гвинея, но сейчас его можно найти по всему миру.
Особую тревогу он вызвал, вызвав вспышку эпидемии в провинции Британская Колумбия в Канаде в 1999 году и распространившись в начале XXI века на соседние территории США — штаты Вашингтон и Орегон. И с каждым годом он продолжает заявлять о своем присутствии.
Вид C. gattii делится на два серотипа и четыре молекулярных типа (хотя в настоящее время специалисты предполагают существование и других, схожих видов — возможно, этот гриб правильнее называть «Cryptococcus gattii sensu lato»). Эти типы отражают значимость микроорганизма в эпидемиологическом и клиническом плане. Например: типы VGIII и VGIV вызывают инфекции у людей с ослабленным иммунитетом, часто инфицированных ВИЧ, в Африке и США, тогда как типы VGI и VGII провоцируют инфекции у здоровых людей в Австралии и на западе США.
Этот «выход из оппортунистических рамок» (то есть способность вызывать инфекции не только у людей с нарушенной иммунной системой) очень хорошо характеризует C. gattii (хотя он также заметен, хотя и в меньшей степени, у его кузена C. neoformans).
Cryptococcus gattii представляет собой дрожжи с круглыми или овальными клетками, которые образуют красивое толстое полисахаридное покрытие. В природе он размножается как бесполым путем почкования, так и с помощью половых спор — вдыхание их, как и целых клеток гриба, может спровоцировать заражение организма человека. Диагностически его легко отличить от C. neoformans, поскольку при выращивании на специальной среде с L-канаванином (КБД) он меняет цвет на очаровательный синий.
Его появление в природе также отличается от его родственников: он предпочитает расти на деревьях. Когда считалось, что это происходит только в Австралии, предполагалось, что его тесная связь с эвкалиптовыми деревьями, особенно с E. camadulensis и E. tereticornis, ограничивается этими районами. Однако в других частях мира он с радостью селится на 54 различных видах деревьев, включая клены, ольху, пихту Дугласа и можжевельник.
Конечно, он не упускает возможности воспользоваться землей вокруг деревьев, водой (как пресной, так и соленой), обувью людей, посещающих лесные местности, или автомобильными шинами. Из этих мест он с удовольствием «перепрыгивает» на движущийся организм — будь то человек, кошка, собака или другое животное — и вызывает инфекции.
Как C. gattii распространяется в организме
C. gattii — гриб, который обитает на деревьях. Люди и животные заражаются, вдыхая споры или высушенные грибковые клетки. Эти споры могут вызывать легочные инфекции, а также проникать в другие органы и системы через кровь, как самостоятельно, так и в составе макрофагов. В том числе они могут поражать нервную систему.
C. gattii обладает множеством механизмов, которые делают его таким опасным. К ним относятся:
- Покрытие, которое позволяет избежать фагоцитоза — процесса, при котором белые кровяные тельца (фагоциты) поглощают и переваривают бактерии.
- Способность выживать и размножаться в легочных макрофагах — белых кровяных тельцах, которые защищают легкие от инфекций.
- Выработка различных ферментов, которые нейтрализуют факторы, направленные на уничтожение гриба.
- Способность самостоятельно передвигаться по эндотелию сосудов головного мозга и использовать моноциты, которые действуют как «троянские кони», для достижения цели.
Несколько лет назад был описан еще один интересный механизм, благодаря которому C. gattii может наносить еще более значительный вред. В ответ на свободные радикалы, вырабатываемые организмом для защиты, грибковые клетки, находящиеся в макрофагах, начинают меняться.
Некоторые из них изменяют форму своих митохондрий, что препятствует их делению и делает их менее чувствительными к атаке со стороны хозяина. Кроме того, они дают другим клеткам, которые не меняют форму своих митохондрий, возможность гораздо быстрее делиться внутри макрофага.
В результате общее количество инфекционных грибковых клеток в отдельном макрофаге и в организме хозяина значительно увеличивается. Это явление является примером «социальной» эволюции возбудителя, когда вся популяция получает выгоду от «принесения в жертву» некоторых членов популяции (входа в состояние невоспроизводства), а другие члены размножаются быстрее и побеждают защитные системы макроорганизма.
Симптомы и заболевания, вызываемые C. gattii
Как и C. neoformans, C. gattii обладает сильным сродством к нервной системе, вызывая криптококковый менингит. Наиболее распространенныЕ симптомЫ: головные боли, снижение сознания, судороги и нарушения зрения, боли в шее и лихорадка.
Гриб также может расти непосредственно в мозговой ткани, вызывая очень сильные головные боли, которые мешают нормальному функционированию, отек диска зрительного нерва, потерю слуха и зрения, а также нарушения сознания, вероятно, из-за ишемии тканей.
Другая особенность инфекции C. gattii — так называемый «замороженный мозг». При этой инфекции наблюдается повышенное давление спинномозговой жидкости из-за нарушения всасывания, вызванного инфекцией. Обычно это приводит к гидроцефалии — расширению желудочков головного мозга, что можно увидеть на компьютерной томографии.
При инфекции C. gattii большое количество грибов, особенно их толстые полисахаридные оболочки, могут отвердевать («замораживать») ткань головного мозга, что не приводит к увеличению желудочков (хотя сообщалось также о гидроцефалии при церебральном криптококкозе).
Осложнения после цереброменингеальной инфекции, вызванной C. gattii, могут быть долгосрочными и включать потерю зрения и слуха, различные неврологические дефекты и расстройства, паралич черепно-мозговых нервов и нарушение координации тела.
Лечение криптококкоза с помощью противогрибковых препаратов занимает много времени — не менее полугода. Во многих случаях также требуется хирургическое удаление криптококкоза и создание искусственных свищей для оттока ликвора. Инфекции, вызванные C. gattii, встречаются редко, однако смертность от них составляет около 20%.
Candida auris — супергрибок, вызывающий менингит
Грибы рода Candida могут поражать многие органы человека и вызывать системные инфекции , включая менингит и энцефалит.
В настоящее время микологи проявляют особую обеспокоенность не только пятью основными видами рода Candida: C. albicans, glabrata, tropicalis, parapsilosis и krusei, но и совершенно новым видом, который появился в 2009 году в Японии у пациента с ушной инфекцией и с тех пор распространился по всему миру. Речь идёт о Candida auris.
Candida auris — это опасный гриб, способный вызывать инвазивные инфекции в различных органах, в том числе поражать нервную систему. Эти инфекции проявляются в виде менингита, инфицирования желудочков головного мозга и абсцессов. Наиболее уязвимыми для них являются люди с ослабленным иммунитетом, страдающие сахарным диабетом, заболеваниями легких и почек, а также пациенты, которые длительное время находятся в стационарах или принимают противогрибковые препараты и антибиотики.
Специалистов особенно беспокоят три аспекта инфекций, вызванных C. auris:
- Инфекции трудно диагностировать с помощью существующих методов. C. auris легко спутать с другими грибами рода Candida, что приводит к задержке в постановке диагноза и назначении соответствующей терапии.
- В больницах были зафиксированы эпидемии этого гриба. Он легко передается от человека к человеку, сохраняясь на больничном оборудовании и поверхностях, и иногда не реагирует на стандартные методы дезинфекции. Неизвестно, какой резервуар C. auris находится за пределами больниц.
- Гриб обладает высокой устойчивостью ко многим противогрибковым препаратам, включая азолы (подавляющее большинство выделенных штаммов устойчивы к флуконазолу), амфотерицину В, а некоторые — к эхинокандинам.
Таким образом, Candida auris можно отнести к так называемым супербактериям — микроорганизмам, вызывающим эпидемические, тяжелые и трудно поддающиеся лечению инфекции в больничных условиях. В настоящее время уровень смертности от инфекций, вызванных C. auris, оценивается до 60%.
В попытках найти антибиотики, эффективные против опасных бактерий, или вакцины против вирусов, мы иногда забываем о грибах. Мы думаем о них так же, как и раньше: они не вызывают эпидемий, обычно не распространяются между людьми, и инфекции, вызванные ими, довольно легко лечить. В целом, мы ассоциируем их с неприятными, но неопасными инфекциями, такими как инфекции ногтей или стоп.
Однако в настоящее время около 300 миллионов человек в мире страдают микозом, а ежегодно от него умирает более полутора миллионов человек. Наиболее опасными грибами являются Candida (включая auris), криптококки и Aspergillus sp. Число грибковых инфекций растет во всем мире, в том числе у людей с нормально функционирующей иммунной системой, а лекарства, как видно на примере C. auris, могут стать причиной заражения.
Также стоит помнить, что разрушительная деятельность грибов не ограничивается человеком. Различные виды этих микроорганизмов уничтожают посевы, а также связаны с массовой гибелью целых популяций земноводных, летучих мышей, пчел и других животных.