Большие популяции потенциально смертоносных криптококковых грибов были обнаружены на древесных остатках, собранных со старых деревьев в двух общественных местах в центре Кейптауна и Северного Кейпа, Южная Африка.
После туберкулеза криптококковый менингит является основной причиной смерти пациентов с ВИЧ/СПИДом в странах Африки к югу от Сахары. В 2016 году в Южной Африке была запущена крупнейшая в мире национальная программа скрининга для выявления криптококкового менингита у пациентов, живущих с ВИЧ. Люди заражаются при вдыхании переносимых по воздуху микроскопических спор патогенных криптококков, встречающихся в окружающей среде.
Грибы были обнаружены и идентифицированы аспиранткой Джо-Мари Вройлинк в рамках ее исследования на кафедре микробиологии Стелленбосского университета (SU). Результаты ее исследования были опубликованы в журнале Fungal Ecology под названием «Присутствие патогенных криптококков на деревьях, расположенных в двух зонах отдыха в Южной Африке». Впервые Cryptococcus neoformans и Cryptococcus gattii были обнаружены в таком большом количестве на деревьях в Южной Африке. На сегодняшний день только два исследования (одно из 2009 г. и другое, опубликованное в 2011 г.) сообщили о присутствии этих патогенов в окружающей среде Южной Африки. C. neoformans вызывает тяжелую форму менингита, в основном у лиц с ослабленной иммунной системой. Как правило, иммунная система здоровых людей способна предотвратить инфекцию. C. gattii, с другой стороны, может привести к менингиту у здоровых людей.
Но хотя патогенные криптококки были тщательно изучены с клинической точки зрения, имеется очень мало информации об их экологии и о том, как они взаимодействуют с окружающей средой. Этот тип информации может помочь в сдерживании их распространения от деревьев (их хозяев) к широкой публике.
Более десяти лет поиска
Профессор Альф Бота из Департамента микробиологии Университета штата Калифорния и руководитель исследования Vreulink говорит, что он занимается поиском Cryptococcus в Южной Африке с 2003 года. Целые исследовательские группы по всему миру сосредоточены на поиске этих грибов в окружающей среде.
Его исследовательская группа тесно сотрудничает с профессором Теуном Бекхаутом из Вестердайкского института грибкового биоразнообразия в Нидерландах, чтобы гарантировать, что собранные криптококки будут идентифицированы и охарактеризованы в соответствии с самыми современными таксономическими методами.
Вройлинк говорит, что сначала они искали патогенные криптококки в древесных остатках, отобранных в нетронутых районах Южной Африки, но без особого успеха. В 2007 году, когда во всем мире стало все более и более очевидным, что эти грибы встречаются в районах, где есть сочетание голубей, старых деревьев и большого количества людей, она изменила тактику и начала искать в общественных местах.
К ее удивлению, самые первые образцы, собранные в общественном парке в центре Кейптауна, принесли больше колоний, чем она могла выдержать.
Был поздний вечер пятницы, и я работал один. Я решил проверить чашки Петри, которые я приготовил из образцов, собранных в Кейптауне. На большинстве чашек коричневые колонии - типичные для этих криптококков возбудители - росли. Это был такой редкий случай, что я сразу взялся за работу по переносу колоний в новые чашки Петри для идентификации. Я до смерти боялся, что колонии зарастут другими микроорганизмами, если я оставлю ее на выходные», она вспоминает.
В рамках обучения в магистратуре, а затем и в докторантуре ее исследовательские усилия были сосредоточены на изучении биологии и экологии одноклеточных дрожжей, образующих эти коричневые колонии. Она сравнила их генетический состав с патогенными микроорганизмами, выделенными от пациентов в Южной Африке, а также с патогенными криптококками, обнаруженными в других местах. Она также изучила их устойчивость к обычно используемым противогрибковым препаратам и то, как факторы окружающей среды влияют на их выживаемость на деревьях.
Хотя Вройлинк собрала образцы только в двух общественных местах, она считает, что эти патогены есть везде: «Методы, используемые для выделения этих грибов, просто недостаточно чувствительны».
Но многое еще нужно понять: «Сейчас я сосредоточен на экологии этих дрожжей. Я хочу понять динамику популяции, генетику и то, как они взаимодействуют с окружающей средой. Если мы сможем понять, как они выживают там, мы сможем использовать это знание, чтобы лучше предсказать, как они смогут выжить в своем человеческом хозяине.
"На данный момент мое исследование вызывает больше вопросов, чем ответов. Но это делает его еще более захватывающим!"