Вещество против грибков можно заменить на другое, а устойчивость к прежнему средству всё равно получит преимущество. В опытах с Aspergillus fumigatus это происходило, когда один штамм нёс сразу несколько вариантов устойчивости. Отбор сохранял весь такой набор. Исследование помогает понять, почему смены одного класса препаратов может оказаться недостаточно; результат относится к изученным штаммам и условиям, а не ко всем грибкам.
Работа группы Вагенингенского университета опубликована 5 ноября в Current Biology. Университет рассказал о ней 9 ноября. Авторы сопоставили лабораторную конкуренцию штаммов на растительном субстрате с наблюдениями в окружающей среде. Полный журнальный текст при подготовке этого материала был недоступен; выводы проверены по авторской аннотации и подробному сообщению университета.
Отбирается организм целиком
Фунгициды — вещества, подавляющие грибки. Разные классы действуют на разные части клеточной биохимии. Одни мешают работе фермента, необходимого для образования компонентов клеточной мембраны; другие нарушают процессы клеточного дыхания. Это существенно разные мишени.
Но устойчивость к ним может встретиться в одном организме. Представим два штамма: один чувствителен к двум воздействиям, второй устойчив к обоим. Если среда даёт преимущество второму штамму из-за одного признака, вместе с ним сохраняется и другой. Для этого второе вещество не обязательно должно присутствовать в среде.
Именно такую связь исследовали авторы. Варианты устойчивости к азолам у A. fumigatus нередко сочетались с вариантами устойчивости к двум другим классам сельскохозяйственных фунгицидов. В опытах каждый из изученных классов мог увеличивать долю азолоустойчивых вариантов.
Это не означает, что одна и та же молекулярная защита обязательно спасает грибок от всех веществ. Авторы отдельно различают перекрёстную устойчивость и совместный отбор разных признаков. В рассматриваемом случае важен второй механизм: несколько вариантов устойчивости распространяются вместе с их носителем.
Почему здесь появляется медицина
A. fumigatus обычно участвует в разложении растительного материала. Его споры встречаются в воздухе. У людей с ослабленной иммунной защитой этот вид способен вызывать тяжёлые инфекции, для лечения которых применяют противогрибковые препараты. Это объясняет внимание к устойчивости за пределами больницы.
Некоторые сельскохозяйственные и медицинские азолы воздействуют на сходную биохимическую мишень. Поэтому изменения популяции грибка в окружающей среде могут иметь значение для того, насколько чувствительными к лекарствам окажутся отдельные штаммы. Новая работа добавляет к этой связи ещё одно звено: другие классы фунгицидов тоже могут поддерживать уже существующий набор устойчивостей.
Исследование не проверяет лечение пациентов и не предлагает заменять назначенные лекарства. Оно ставит экологический и производственный вопрос: какие сочетания веществ и признаков дают устойчивым штаммам преимущество в местах разложения растительных остатков? Рассматривать только один препарат здесь может быть слишком узким подходом. Для переноса результата на другую среду нужны собственные наблюдения за веществами и популяцией грибка.
Концептуальная иллюстрация EASY, созданная с помощью ИИ: грибной рост на растительном материале. Это не фотография изученных штаммов и не изображение генетического механизма.
Источники
Wageningen University: совместный отбор устойчивости, 9 ноября
