при какой температуре погибает аспергилловый грибок

При какой температуре погибает плесень?

Плесень (плесневые грибки) часто появляются в квартирах и частных домостроениях. Плохая вентиляционная система, строительство с нарушением норм (например, когда оно осуществляется своими силами) способствуют появлению в жилых помещениях плесени, а также активному ее распространения. Однако жители городских квартир не имеют страховки от подобной напасти. При этом процесс борьбы может быть сложным и долгим. Немаловажной его частью является профилактика, а также знание при какой температуре погибает плесень.

Влияние температуры на плесень

Чтобы плесневый грибок появился в помещениях должны быть соответствующие благоприятные условия. Идеальными являются:

Наиболее активно размножение плесневых грибков происходит при комнатной температуре, влажности выше нормы и плохой вентиляции, при этом оккупировать грибницы могут любые покрытия и материалы: дерево, штукатурку, бетон, резину, окрашенные поверхности, пластик, ткани, ковровые покрытия, книги. Отличные условия для их развития создаются в цветочных горшках.

Однако непосредственное влияние на плесень различных температур во многом зависит от ее разновидности. Наиболее оптимальными интервалами для жизнедеятельности являются:

Однако вся эта плесень погибает при температуре от 100˚С, при этом лучше поддерживать такой температурный режим минимум 1-2 часа. Соответственно, бороться с плесневыми грибками в квартире при помощи повышении температуры – дело трудозатратное, да и практически невозможное.

Отвечая на вопрос, при какой температуре гибнет плесень, стоит отметить, что минусовые температуры не являются губительными для грибков. Они только останавливают их развитие, однако не убивают. А если температура поднимется до приемлемого уровня, плесень вновь будет развиваться и образовывать споры.

Кстати Споры отличаются невероятной устойчивостью. Они без особого вреда для себя могут путешествовать даже в невероятно холодном космическом пространстве. Но экстремальное повышение градусов может нанести им вред.

При какой температуре погибают споры плесени? При такой же, как сама плесень – от 100˚С. Однако требуется соблюдение условия длительного и непрерывного кипячения, продолжительностью минимум в два-три часа.

При какой температуре погибает черная плесень?

Черная плесень – это грибок Aspergillus niger (аспергилл чёрный), относящийся с разновидности мезофильных грибков. Соответственно, черная плесень убивается при температуре от 100˚С, аналогично другим плесневым грибкам этого типа. Кроме того, она также требует долго температурного воздействия. Причем на споры требуется воздействовать значительно дольше, чем на саму плесень.

Стоит помнить, что использование кипячения доступно только для тканевых материалов, которые были поражены плесенью. Бороться с грибком на других поверхностях при помощи температуры практически невозможно. Кроме того, выясняя, какая температура убивает плесень, стало понятно, что температурное воздействие должно быть достаточно длительным.

Вдыхать споры плесени любых видов, особенно чёрного аспергилла, опасно для здоровья. Поэтому стоит заранее озаботиться о мерах профилактики, чтобы не допустить развитие грибков в доме:

Кстати, даже обычное проветривание будет очень полезно, если плесени нет на поверхностях.

Лучше всего с избавлением от плесени и ее спор справляются специализированные дезинфекционные компании, работники которых используют метод холодного или горячего тумана, а также комплексный подход для лучшего результата.

Источник

Черная плесень на стенах в квартире

Черная плесень – тип грибка, который может поражать предметы, стены и потолки внутри и снаружи помещений. Причем, такая проблема актуальна не только для старых сооружений. Не обходит она и элитные новостройки. Подобное соседство не вызывает опасений, кроме испорченных отделочных материалов, и легко переносится здоровым человеком, когда количество спор содержится в допустимых нормах. Сегодня нет точных научных подтверждений что черная плесень в доме более опасна чем другие ее подвиды. Однако, у людей с ослабленным иммунитетом и пучком хронических болезней, грибок может провоцировать различные респираторные заболевания, даже при вдыхании незначительного количества парящих частиц.

Типы черной плесени

Незнающий человек, впервые обнаружив очаг черной плесени, может подумать, что это простая грязь. Однако, темные вкрапления на стенах – это колонии патогенных микроорганизмов, которые быстро размножаются, приводя к порче облицовочного материала. В жилых квартирах и загородных домах они могут быть представлены несколькими видами.

Аспергилл черный

Грибок, который образуется преимущественно в местах со сверхвысокой влажностью. Он активно атакует санузлы, кухни, балконы, ванные комнаты, бассейны, балконы. Его часто обнаруживают внутри межплиточных швов, аппаратов увлажнения воздуха, кондиционерах, нишах для расходных материалов в стиральных машинах. Подобной черной плесенью обрастают отсыревшие потолочные и стеновые зоны, страницы древних книг.

Аспергилл дымящий

Особенностью этой плесени является стойкость к высоким температурам. Споры размером всего в 2-3 мкм не погибают, даже если воздух окружающей среды прогревается до 53 градусов и часто попадают в дыхательные пути, проживающих в помещении людей и животных. Здоровому человеку они не принесут опасности, зато тех, у кого ослаблен иммунитет или присутствуют хронические заболевания, приводят к аспергиллезу. Токсины, выделяемые плесенью способны разрушать эритроциты в крови и угнетать иммунитет. Проявляется паразит пушистыми очагами, которые можно часто увидеть на продуктах питания. К счастью, на стенах этот подвид встречается крайне редко.

Альтернария альтерната

Оттенок этой плесени напрямую зависит от среды ее обитания и может быть темно-серым, зеленоватым, черным. Образуется он на поврежденной части растения, перезревшего овоща или фрукта, на обычной почвенной поверхности. Споры хорошо приживаются на пище, быстро поражают семена и растения. Частицы грибка могут располагаться как вне помещений, так и внутри, фокусируясь на пыли. Однако, риск возникновения больше в закрытом пространстве с высокой влажностью. Деревянные дома быстрее поражаются паразитом, чем бетонные или каменные. Выделяемые токсины приводят ослабленный организм к развитию астмы, острого дерматита и другим заболеваниям.

Причины распространения черной плесени

Первым признаком возникновения грибковых новообразований на стенах, является специфический неприятный запах затхлости, сырости. Следует выявить причину появления черной плесени в квартире, принять все возможные меры для ее уничтожения и впоследствии проводить профилактику для снижения вероятности повторного поражения. Лучшими условиями для появления грибка является высокая влажность (свыше 70%), температурный диапазон от +18 до +25 градусов, отсутствие вентиляции. С этими провоцирующими факторами можно справиться с минимальными материальными затратами. Однако, существуют и другие причины, многие из которых являются последствием внедрения передовых строительных технологий и устранение которых влечет немалые вложения.

Установка пластиковых окон и дверей в доме

Те, кто уже успел заменить старые деревянные стеклопакеты на пластиковые, наверняка оценил их неоспоримое преимущество. Такие рамы лучше сохраняют тепло, не дают проникать звукам с улицы, отличаются простотой ухода, долговечностью, при необходимости, быстро реставрируются. Немногие знают, что неправильная их эксплуатация может привести к образованию плесени.

Пластиковые окна плотно прилегают друг к другу, создавая полностью герметичный барьер на пути воздушных масс, в сравнении с дышащими свойствами древесины. Неправильный монтаж, некорректный подбор стеклопакетов и другие причины могут спровоцировать появление на стеклах конденсата. Особенно это актуально для помещений, в которых часто готовится пища. Чтобы снизить риск появления черной плесени, производители окон придумали приточный клапан. Регулярное проветривание, вне зависимости от времени года и погоды, может создать хорошую циркуляцию воздуха, исключая появление колоний грибков.

Использование при ремонте гипсокартонных плит

Универсальный недорогой строительный материал позволяет быстро выровнять кривую стену, соорудить перегородку между комнатами, отгородить помещение, создавая зонирование, поэтому пользуется огромной популярностью на рынке стройматериалов. Применяя его для ремонта в своем доме, не нужно забывать, что плиты гигроскопичны, хорошо впитывают влагу, надолго сохраняют ее. Важно соблюдать технологию их монтажа, выдерживать сроки высыхания клея, добавлять в растворы специальные антигрибковые средства, выбирать гипсокартон предназначенный для установки в помещениях с влажностью выше нормы.

Плохо организованная вентиляция

Окна в ванной комнате — большая редкость для современных планировок. Стандартные вытяжные каналы не справляются с количеством влаги, выделяемой во время сушки белья или принятия банных процедур. А высокая влажность и повышенная температуры – идеальная среда для появления грибка. Решить проблему поможет организация принудительной вентиляции.

Ошибки при возведении стен

Достаточно частые инженерные просчеты, недобросовестное выполнение работ строителями, некачественные материалы приводят к тому, что во время осадков стены здания намокают, а в мороз — промерзают. Схожая проблема возникает также при отсутствии или засорении водосточных труб. Постепенно, под влиянием влаги, плесень с наружной стороны проникает через кирпичи, панели или облицовочный слой в дом, образовывая на стенах целые грибковые колонии.

Мокрые подвалы

Источник плесени может находиться в подвале или погребе. Оттуда споры быстро разносятся по вентиляционным каналам, поражая все помещения. В частном доме решением проблемы будет – обустройство качественной системы вентиляции. В случае, если Вы проживаете в многоквартирном строении – придется обращаться с данной проблемой в ЖЭК или другие соответствующие инстанции. Когда наличие вентиляционной системы не помогает, необходимо выполнить гидроизоляцию стен, пола, потолка подвального помещения. Лучше обустраивать наружный гидробарьер, но если такой возможности нет, то вполне допустима внутренняя изоляция поверхности фундамента.

Человеческий фактор

Вы можете сами принести плесень домой, даже не подозревая это. Достаточно приобрести в магазине хлебобулочные изделия, зараженные грибком уже после производства или спеченные из заплесневевшего зерна. Хлеб быстро покрывается белым налетом, а после и спорами грибов. Если вовремя не упаковать испорченный продукт в полиэтиленовый пакет и не вынести за пределы квартиры, частицы плесени могут разлететься, поражая участки, где более подходящая среда для их обитания.

Профилактика

Черная плесень не только испортит ремонт в Вашей квартире, но и может нанести серьезный вред здоровью. Она способна оседать и укореняться практически на любых поверхностях – кирпиче, гипсокартоне, бетоне, бумажных и виниловых обоях, текстильной основе. Попадая внутрь человека вместе со воздухом, пищей или напитком, она не погибает, а продолжает расти и развиваться внутри. Чтобы обезопасить свое жилье от появления грибка, следует придерживаться следующих правил:

Про возможное проявление черной плесени нужно подумать еще на стадии строительных работ. При выборе материалов для выполнения ремонта отдавайте предпочтения тем, которые стойкие к влаге и не способны ее накапливать. Лучше немного переплатить, чем потом сталкиваться с подобными неприятностями.

Методы борьбы

Уничтожение плесени – это достаточно непростая задача, которая требует специальных знаний, навыков и специфического оборудования. Простой обыватель не всегда осознает уровень опасности, часто используя малоэффективные способы обработки. Если на стенах ванной, спальни, кухни или любого другого помещения Вы обнаружили подозрительные черные пятна, то действовать необходимо немедленно – черная плесень в доме размножается очень быстро. Можно попробовать решить проблему самостоятельно или вызвать специализированную службу.

Народные средства

Удаление потенциально опасных микроорганизмов в домашних условиях при помощи стандартных бытовых очистителей не гарантирует 100-процентный результат. Самыми распространенными «препаратами» являются:

Перед началом обработки от плесени рекомендовано принять меры для собственной защиты: надеть перчатки, очки, респиратор, а лучше защитный костюм. При взаимодействии с пораженными плесенью поверхностями нужно быть предельно аккуратными, чтобы не распространить патогенные споры по всему помещению. Алгоритм действий, следующий:

Самостоятельно вывести черную плесень практически невозможно и довольно невыгодно: народные методы дают только кратковременный эффект. Без определения первопричин и устранения самого очага, вредные микроорганизмы очень скоро вернутся на прежнее место. Уничтожение грибковых колоний на стенах в доме, квартире или офисе лучше доверить специалистам из санитарно-эпидемиологической службы ГорСЭС.

Профессиональное удаление плесени на стенах

Как бы Вы не пытались избавиться от патогенных микроорганизмов самостоятельно и сберечь средства – подобная экономия может вылиться в куда более серьезные растраты (проведение капитального ремонта, дорогое лечение, пр.). Большинство доступных домашних средств только маскируют проявление грибка либо имеют кратковременный эффект. Тогда как профессиональная дезинфекция гарантирует полное уничтожение опасной микрофлоры. Специалисты на месте изучают специфику распространения плесени и принимают решение о применении той или иной методики:

Как проводится дезинфекция

Важно провести анализ черной плесени и выявить причину ее происхождения. Иначе, средства просто создадут поверхностное действие, и проблема в скором времени опять вернется.

Для начала специалист выезжает на место, выявляет все очаги распространения грибковых колоний посредством тепловизора. Если в ванной плесень чаще всего располагается в межплиточных швах, то на кухне ее обнаружить гораздо сложнее. Она поражает зоны под мойкой, под шкафами, за мебелью и т.д.

Далее следует экспертиза, где выявляется точный вид черной плесени и определяется средство для ее выведения.

На завершающем этапе оговаривается удобное время для проведения процедуры, подготавливается помещение, а пораженные зоны обрабатываются посредством одного из описанных методов. Важно не смывать состав со стен в течение 2-3 недель. Только так Вам удастся избавиться от грибка.

Как подготовить помещение к дезинфекции плесени

Плесень может поражать труднодоступные участки квартиры (за сантехническими приборами, мебелью, трубопроводами). Поэтому готовьтесь к тому, что придется двигать или выносить мебель. Также, не все средства безопасны и переносимы человеком, даже при условии использования защитных мер. Поэтому придерживайтесь следующих правил.

Почему стоит обращаться в ГорСЭС

Наши сотрудники – хорошие специалисты, располагающие современным оборудованием и средствами по борьбе с черной плесенью. Вы получите не только подробную консультацию – но и эффективную помощь в очистке жилья от опасных грибковых колоний.

Черная плесень – опасное соседство, которое может привести к порче ремонта, отделочных материалов, мебели, а также повлиять на здоровье человека. Справиться с ней в одиночку, выявив все очаги и причины их появления, практически невозможно. Обратившись за помощью к специалистам – Вы забудете о том, что такое грибок, сможете вдыхать свежий воздух внутри своей квартиры. Колонии распространяются в доме молниеносно вместе с потоками воздуха, поэтому не стоит откладывать решение проблемы на завтра. Звоните нам уже сейчас.

Источник

Синдром больной гробницы

Синдром больной гробницы

коллаж автора статьи (изображения из открытых источников)

Автор

Редактор

Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021

Эта работа опубликована в номинации «Вирусы и микроорганизмы» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.

Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.

Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.

Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Здания тоже болеют

В современных непростых эпидемических реалиях каждый из нас видел в масс-медиа призывы, снабженные хэштегами «#домабезопаснее» и «#останьсядома». И, похоже, санитарно-гигиенические мероприятия действительно дали свои плоды: с 16-ой недели 2020 года, по данным FluNet, в мире практически перестали регистрироваться случаи гриппа (рис. 1). То есть меры, замысливавшиеся как антиковидные, оказались, в первую очередь, противогриппозными.

Рисунок 1. Число положительных проб на вирус гриппа (информация по циркуляции вируса гриппа в 69 странах)

Однако, длительное пребывание человека в закрытых помещениях само по себе может стать фактором, повышающим риск развития самых разных патологий. Со времен неолитической революции, ознаменовавшей переход от кочевого образа жизни к оседлости, люди начали всё больше времени проводить в тех или иных строениях. Постоянные переходы со стоянки на стоянку не позволяли накапливаться на одном месте фекальным массам и отходам хозяйственной деятельности, которые могли бы стать настоящим «банком», хранившим возбудителей инфекций с различными механизмами передачи. Появление стационарных жилищ оказалось для микроорганизмов настоящим подарком, максимально сократившим их «путь к телу» человека. История знает массу примеров чудовищных эпидемий, возникших и распространившихся именно из-за отсутствия бытовой санитарии в условиях скученного долговременного проживания людей на одном месте.

В 1983 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) опубликовала доклад, описывающий широкий спектр расстройств, возникающих при длительном пребывании в помещении. Головная боль, затруднение дыхания, насморк, раздражение глаз, носа и горла, усталость, аллергические проявления, головокружение и тошнота — все это было описано емким термином «синдром больного здания» (СБЗ). Эксперты ВОЗ отмечали, что примерно 30% зданий в США «больны» из-за некачественных строительных материалов, нерационально организованной вентиляции, а также герметизации, создающей идеальные условия для размножения и распространения микроорганизмов [1]. Проблема встала достаточно остро, ведь зачастую к врачам обращались люди с симптомами ОРВИ, возникавшими без всяких видимых причин. Диагностика была затруднена, так как эти чисто «простудные» симптомы к заболеваниям группы ОРВИ никакого отношения не имели. Несчастные пациенты были вынуждены думать, что они попросту «сочинили» свой недуг, и возвращались от врача без верного диагноза в губительные объятия своего «больного» дома.

К истории вопроса

Одно из самых ранних упоминаний о патогенной способности плесени сделал английский врач и писатель Джон Флойер. В 1698 году он опубликовал первое издание своего «Трактата об астме», ставшее первым пособием по этой болезни. В нем он отмечал среди факторов, провоцирующих астму, «сырые дома и болотистые страны». Флойер описывал случай с одним астматиком, «который впал в сильный припадок, войдя в винный погреб», предположительно из-за «дыма» в воздухе. В эпоху господства в медицине парацельсовой ятрохимии, объяснявшей возникновение болезней нарушением химического баланса в организме, это было достаточно смелым предположением [6].

Как самостоятельную таксономическую единицу род Aspergillus (одну из наиболее часто встречающихся в окружающей среде групп патогенных микроскопических грибов, способных вызывать аспергиллёз — заболевание преимущественно дыхательной, а также нервной и пищеварительной систем) выделил итальянский биолог Пьер Антонио Микели в 1729 году. Мицелий гриба под микроскопом напомнил ему аспергилл — кропило для святой воды, — что и побудило ученого дать грибам такое родовое имя (рис. 2) [7].

Рисунок 2. Конидиальные головки Aspergillus fumigatus под микроскопом. а — световая микроскопия (окрашено PAS-методом); б — электронный сканирующий микроскоп.

Как самостоятельную патологию аспергиллез выделил Рудольф Вирхоф в середине XIX века — в период появления микробной теории возникновения инфекционных болезней.

Современная систематика насчитывает уже более 350 видов в составе рода Aspergillus; патологические изменения дыхательной системы наиболее часто вызывает A. fumigatus, реже — A. flavus, A. niger, A. terreus, A. nidulans и A. clavatus [8]. Согласно проведенному в 2017 году обширному метаисследованию, наибольший вклад в структуру хронических легочных и аллергических заболеваний микотической природы принадлежит именно грибам рода Aspergillus — возбудителям различных форм аспергиллеза (рис. 3).

Рисунок 3. Зарегистрированные случаи микоинфекций (всемирное исследование, основанное на метаанализе информации о заболеваемости в 43 странах мира). ABPA — аллергический бронхолегочный аспергиллез и хронический легочный аспергиллез (на рисунке выделены красным маркером) — наиболее распространенные хронические и аллергические микозы.

Рисунок 4. Количество зарегистрированных в мире случаев микотических инфекций (по состоянию на 2017 год). Красные стрелки указывают на вклад аспергиллов в формирование общемировой картины микотической заболеваемости (слева направо: астматический, аллергический бронхиальный, хронический легочный, инвазивный аспергиллезы).

Fungi sexual revolution

На протяжении длительного периода времени ученые-микологи относили аспергиллы к дейтеромицетам — несовершенным грибам, не имеющим стадии полового размножения. Строение гриба исследователи представляли в виде достаточно сильного мицелия, разделенного перегородками (что характерно для высших грибов) и обладающего конидиеносцами — дифференцированными спороносцами, на которых в результате митотического деления созревают бесполые споры — конидии.

Споры сами по себе являются гаплоидными клетками (n), генетически идентичными родительским. При наличии благоприятных условий конидии способны прорастать и развиваться в новый организм. Такой механизм помогает грибам как в размножении, так и в расселении. С одной стороны, образование спор путем простого митоза занимает достаточно мало времени, но с другой — ставит перед размножающимся бесполым путем организмом серьезную эволюционную задачу: приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды только через процесс мутагенеза. А ведь подавляющее большинство мутаций случайны и не адаптивны! Таким образом, обладающий лишь бесполым способом размножения организм должен будет пройти сквозь длительную череду ненаправленных изменений в процессе естественного отбора, прежде чем выработает полезные приспособительные признаки.

У несовершенных грибов эта проблема частично решается наличием парасексуального цикла размножения, присутствующего также и у аспергиллов. При таком типе размножения происходит слияние гиф, что ведет к слиянию цитоплазмы и ядер двух клеток внутри одной. В процессе этого восстанавливается парность гомологичных хромосом и формируется диплоидный — двойной (2n) набор хромосом. Образовавшийся в итоге гетерокарион часто нестабилен и способен «терять» хромосомы путем митотического кроссинговера и гаплоидизации. Первый путь заключается в обмене генами между хромосомами, второй — в нерасхождении пар хромосом в процессе митоза, приводящем к случайному их распределению и образованию гаплоидных клеток. В отсутствии полового процесса парасексуальный цикл является единственным способом рекомбинации, способствующим поддержанию генетического разнообразия в популяции [11].

До конца первого десятилетия XXI века бесполый и парасексуальный циклы были единственными известными науке способами размножения грибов рода Aspergillus. В 2009 году Дэвиду Гейзеру удалось совершить настоящую «сексуальную революцию» в мире микологии. Он экспериментально доказал, что изолированные популяции A. fumigatus способны продуцировать как бесполые споры, так и половые — аскоспоры. Такой тип размножения характерен для аскомицетов, обладающих специальными органами полового спороношения — сумками (асками). Половой процесс у аспергилла протекает на среде, содержащей мало азота и много восстановителей. При этом формируются половые органы — спирально закрученные короткие гифы, при слиянии которых возникает двуядерная клетка, от которой отходят многочисленные аскогенные гифы. Это открытие позволило ученым кардинально пересмотреть систематическое положение аспергиллов и открыло новые перспективы их использования в качестве модельных организмов в генетических исследованиях [41]: для каждого их трех типов размножения (рис. 5) свойственно наследование характерного только для него фенотипа [12].

Рисунок 5. Половой, бесполый и парасексуальный циклы размножения Aspergillus fumigatus

Выяснилось, что при половом размножении они реализуют либо гомоталлическую (однополую и самооплодотворяющуюся), либо гетероталлическую (раздельнополую, аллогамическую) систему размножения.

В первом случае один организм обладает как мужскими, так и женскими репродуктивными структурами, а противоположные половые функции выполняются разными клетками одного мицелия. Таким образом, одна вегетативная спора способна произвести колонию, размножающуюся уже половым путем в условиях достаточно жесткой изоляции.

Во втором случае предполагается наличие у организма структур размножения, относящихся только к одному из полов, и требуется уже наличия второго партнера для образования споры.

Плодовое тело — репродуктивная часть организма гриба — представлено клейстоцетием, внутри сумок которого и созревают аскоспоры путем комбинации митоза и мейоза (рис. 5). Мейоз превращает ядро исходной диплоидной клетки (зиготы), образовавшейся в результате оплодотворения, в четыре гаплоидные. Перед мейозом ДНК обоих наборов хромосом зиготы удваивается, так что хромосомы двойного набора становятся двухроматидными. Ядро, содержащее уже два набора двухроматидных хромосом, делится в две стадии с образованием четырех новых ядер. Каждое из них обладает одинарным (гаплоидным) набором однохроматидных хромосом. На заключительной стадии каждое из этих ядер снова удваивает ДНК, и клетка делится митотически. В результате образуются аскосопоры, обладающие большим запасом питательных веществ и служащие грибам средством массового размножения, так как не требуют для прорастания периода покоя [13].

Современные исследования в области генетики пола аспергиллов показали, что их размножение регулируется генами, расположенными в MAT-локусах (matting type genes) и определяющими их половой тип (аналог пола у животных): MAT1-1 или MAT1-2. Глобальное исследование «сексуальности» аспергиллов, опубликованное в 2020 году [14], основывалось на анализе 131 географически изолированной популяции Aspergillus fumigatus из шести различных регионов. 111 из них были получены из окружающей среды, 20 — из клинических образцов (табл. 1).

Это исследование позволяет утверждать, что именно половой цикл «виновен» в нарастающей скорости распространения устойчивости аспергиллов к азольным фунгицидным средствам — одним из самых распространенных в современной клинической практике. Кроме того, половой цикл может серьезно снижать эффективность диагностических тестов, основанных на гипотезе о клональности большинства патогенных грибов — точном повторении дочерним организмом родительского в процессе бесполого размножения. Санитарный аспект значимости здесь тоже не остается в стороне: половые споры зачастую лучше переносят неблагоприятные условия окружающей среды, чем бесполые, и лучше выживают в жилых постройках [14].

Появление полового цикла было одним из наиболее значимых ароморфозов в эволюции всего живого на Земле. В плане медицинской микробиологии это может грозить нам появлением плесневых грибов с повышенной вирулентностью и устойчивостью к самым разным фунгицидным препаратам, достигнутым путем половой рекомбинации, приводящей к потоку генов между различными популяциями патогенов. В общем, половой процесс смотрится несравненно выигрышнее для аспергиллов по сравнению с бесполым из-за большего разнообразия комбинаций потенциально полезных признаков в условиях изменяющейся окружающей среды. В перспективе, подобные исследования в области генетики пола грибов могут сильно изменить логику разработки и назначения противомикозных средств, основанную на свидетельствах об очень ограниченной способности к половому размножению у других грибных патогенов, которые, по-видимому, размножаются преимущественно бесполым путем.

Невидимый враг

Заражение аспергиллами происходит преимущественно воздушно-пылевым путем, реже — при попадании спор на открытые раны. Осложнения, вплоть до летальных исходов, чаще всего возникают у больных с иммунодефицитами. То есть у пациентов, иммунная система которых не в состоянии бороться с инфекциями (например, из-за длительной терапии кортикостероидами, иммунодепрессантами, вследствие гематологических злокачественных новообразований, СПИДа). Если же аспергиллез развивается как внутрибольничная инфекция из-за сниженной устойчивости больных на фоне иных инфекционных болезней, микроскопический гриб может стать по-настоящему опасным для жизни [15]. Смертность от таких заболеваний в 1,6 раза превышает аналогичный показатель при туберкулезе и в 3 раза — при малярии [16].

Основная проблема своевременной терапии связана с трудностями ранней диагностики и отсутствием вакцин. Дело в том, что даже ставший широко известным сегодня ПЦР-анализ [40] дает до 25% ложноположительных реакций на присутствие в дыхательных путях аспергиллов. В развивающихся же странах аспергиллез вообще в 30% случаев ошибочно диагностируют как туберкулез легких [17]. Между появлением первых симптомов легочной недостаточности и моментом, когда на рентгенограмме можно будет однозначно определить поражение легких плесневыми грибами, может пройти до 10 лет. Часто однозначно поставить окончательный диагноз становится возможным лишь только после смерти пациента [18].

Современные методы диагностики, не обременительные для и без того ослабленного пациента, основываются на тестировании на галактоманнан — компонент клеточной стенки грибов рода Aspergillus. Кокрейновский обзор, посвященный этой методике, показал специфичность галактоманнанового теста к аспергиллу, достигающую 93% [19].

Наука XXI века действительно оставляет все меньше белых пятен на карте истории медицины, позволяя нам получать ответы на загадки, еще не так давно казавшиеся неразрешимыми. В самом конце 2020 года группой американских ученых в журнале Nature было опубликовано исследование, раскрывающее роль другого полисахарида, входящего в состав клеточной стенки аспергиллов — галактозааминогалактана (GAG) в формировании иммунитета к легочной форме аспергиллеза (рис. 6). Этот полисахарид способен активировать инфламмосому, вызывая иммунный ответ Th1- и Th2-типов. Искусственно же лишенный GAG мутантный грибок вовсе не вызывал активацию воспалительного ответа, основанного на секреции цитокинов, и, в результате, патоген проявлял более высокую вирулентность, чем его «оригинальный» собрат [20].

Рисунок 6. Структура клеточной стенки конидий и гиф Aspergillus fumigatus. Внизу указан перечень компонентов клеточной стенки. Гидрофобины RodA (Rodlet на рисунке), меланин, α-1,3-глюкан способны «маскировать» от Т-хелперов полисахариды, к которым у организма возникает устойчивый иммунный ответ. Примечательно, что во внешнем слое клеточной стенки отсутствуют β-1,3-глюкан и хитин (для их распознавания в организме млекопитающих есть специфические рецепторы), что свойственно только данному виду. Ученые считают, что именно это делает А. fumigatus самым инвазивным видом.

В свою очередь, шотландскому коллективу авторов из Абердинского университета удалось выяснить, что ассоциированные с лектинами полиморфные Mincle-рецепторы способны не только узнать конидии, но и усилить сопротивляемость инфицированного аспергиллами организма. Впрочем, особенности процесса формирования иммунитета еще не вполне ясны: выделенные у мышей лектины типа С действительно могут узнавать DHN-участки (дигидроксинафталиновые участки) меланина в спорах плесневых грибов, но механизм их действия еще не раскрыт. Меланин является важным фактором вирулентности для Aspergillus, поскольку он защищает конидии от макрофагов и фагоцитарной активности эпителиальных клеток. Но после поглощения споры альвеолярными макрофагами (видимо, за счет взаимодействия их лектинов с меланином спор) меланин разрушается, и «обнажившиеся» полисахариды вызывают мощный воспалительный ответ у имунностабильного человека [22].

Добытое шотландским коллективом авторов знание открыло новое поле для исследования инновационных способов борьбы с невидимым убийцей, притаившимся в «больных» зданиях. Естественные мутации генов, участвующих в синтезе различных компонентов стенки спор, уверенно приводили к потере вирулентности на модельных организмах и снижению периода выживаемости в открытой среде. В свете этих работ именно клеточная стенка микроскопических грибов видится наиболее привлекательной мишенью для разработки противомикозных препаратов следующего поколения, так как вещества, входящие в ее состав, отсутствуют в организме человека.

В конце 2016 года Европейское респираторное общество (ERS) и Европейское общество по клинической микробиологии и инфекционным болезням (ESCMID) издали первые рекомендации по диагностике и тактике ведения пациентов с различными формами легочных форм аспергиллеза. К сожалению, далеко не все представленные ERS/ESCMID методы могут быть использованы в развивающихся странах. Применяемые в широкой медицинской практике подходы основаны на длительном применении дорогостоящей комбинированной противомикотической терапии. Только для постановки диагноза наиболее опасной и быстропрогрессирующей формы аспергиллеза — инвазивной — требуется не менее 3-4 месяцев. Традиционные диагностические методы лабораторных посевов требуют сохранения микобактерий в легких на протяжении всего этого периода с целью исключения иных микробных заболеваний. Для больного с ослабленным иммунитетом такой период ожидания может оказаться попросту фатальным. В отдельных случаях заболевание может потребовать и хирургического вмешательства — анатомического удаления пораженной части легкого [23].

Часто и по сей день назначаемый антибиотик амфотерицин В (AT-B) ориентирован на эргостерол, содержащийся в клеточных мембранах грибов и простейших. AT-B способен связываться с эргостеролом, формировать ионные каналы, приводящие к потере грибной клеткой катионов К + и Н + и ее гибели. Такое направление терапии было предложено еще в 1957 году и в современных реалиях подвергается критике [24]. Дело в том, что эргостерол выполняет в клетках грибов примерно ту же функцию, что и холестерин в клетках животных — играет роль биослоя, придающего клеточной мембране жесткость, и стабилизирует ее текучесть. Амфотерицин В обладает достаточно низкой специфичностью к эргостеролу и также может связываться с холестерином, вызывая дисфункцию органов млекопитающих. Американское FDA (Food and Drug Administration) сообщает, что у 32% пациентов при длительном применении AT-B наблюдалось острое повреждение почек, зачастую необратимое [24].

Более перспективные триазольные препараты работают иначе. Мишенью для них является процесс биосинтеза эргостерола: триазолы ингибируют фермент ланостерол-14-альфа-деметилазу, ответственный за биохимический путь, преобразующий ланостерол в эргостерол. Нарушение адекватного функционирования мембраны приводит к гибели клетки гриба или ингибированию ее роста и процесса репликации ДНК. Второй механизм действия триазолов связан с подавлением активности цитохрома P450 (CYPs) — фермента, участвующего в цепи дыхания грибов. Преимущество таких препаратов заключается также в редкой встречаемости в природе резистентных к триазолам штаммов грибов рода Aspergillus. Однако открытие факта существования у некоторых видов аспергиллов полового размножения оставляет опасения на этот счет. Недавние лабораторные эксперименты по искусственному скрещиванию A. fumigatus выявили моногенное наследование устойчивости к триазолам [24].

В современной медицине все же остаются нерешенные вопросы в клинике аспергиллеза: ведение пациентов с формами заболевания, не поддающимися лечению; синтез антифунгальных препаратов, нацеленных исключительно на специфичные для таллома грибов химические соединения; разработка способов экспресс-диагностики и выявления основных групп риска (прежде всего профессиональных), в отношении которых наиболее успешной тактикой будет формирование профилактических мероприятий.

На фоне перспективных современных открытий и по сей день все еще остается одна историческая загадка, интересующая не только ученых, которые, как известно, «постоянно скрывают от нас правду», но и разного рода обладателей «истинного» знания — магов, экстрасенсов и альтернативных историков. Постараемся разобраться, какую роль в ней мог сыграть наш герой.

Это сказал фараон

В ноябре 1922 года произошло событие, всколыхнувшее мировую общественность. Археолог Говард Картер, работавший под патронажем Джорджа Герберта, пятого графа Карнарвона, обнаружил в Египте практически нетронутую расхитителями гробницу царя XVIII династии Нового царства — Тутанхамона (рис. 7).

Наконец-то сделали чудесное открытие в Долине Царей: великолепная гробница с неповрежденными печатями. Останется закрытой до вашего приезда. Поздравляю.

Телеграмма Г. Картера графу Карнарвону

Рисунок 7. Руководитель экспедиции — археолог Говард Картер открывает запечатанную погребальную камеру (фото колоризировано). Слева на коллаже — нетронутая печать на дверях зала с саркофагом.

К тому времени обнаружение значительного количества уникальных артефактов в долине Нила породило настоящую египтоманию в Европе, и потому журналисты и репортеры буквально осадили место раскопок Картера. Их любопытство подстегнуло опубликованное в The New York Times сообщение американского египтолога Джеймса Генри Брэстеда, одного из участников раскопок, о событии, случившемся вскоре после открытия гробницы. Ученый рассказал, что, когда Картер отправил одного из наемных египетских рабочих по поручению в свой дом в Луксоре, тот услышал «слабый, почти человеческий крик». Зайдя в дом, он увидел кобру в птичьей клетке, где жила канарейка Картера. Съеденная змеей, олицетворявшей в Древнем Египте царскую власть, птица послужила основанием для слухов о дурных последствиях, грозивших ученым, потревожившим вечный сон фараона.

Окончательно оформил «легенду о проклятии» еще один очевидец событий открытия гробницы — археолог Артур Вейгалл, представлявший на раскопках издание Daily Mail. Вейгалл регулярно подогревал интерес публики к череде мистических событий, сообщая, в частности, о случае, якобы произошедшем с неким польским путешественником, купившим мумии в Александрии и отправившимся с ними домой по морю. Рассказывали, что в пути его преследовали видения двух призраков, а море было неспокойно до тех пор, пока мумии не выбросили за борт.

Дальнейшие события лишь подстегнули истерию вокруг мистической кары, которая должна была постигнуть лиц, посмевших открыть погребальную камеру. 5 апреля 1923 года скоропостижно скончался лорд Карнарвон. Причем за две недели до его смерти оккультная писательница Мария Корелли опубликовала предупреждение о том, что «страшное наказание постигнет любого вторгнувшегося в запечатанную гробницу». Эта цитата из ее новой книги была с удовольствием подхвачена прессой и растиражирована по всему миру (рис. 8).

Рисунок 8. Заметка о смерти лорда Карнарвона в газете Springfield republican, 5 апреля 1923 года

За этим ожидаемо последовало настоящее безумие в средствах массовой информации, опубликовавших вал статей, авторы которых утверждали, что на могиле царя лежит проклятие. История имела настолько большой резонанс, что известный своей суеверностью Бенито Муссолини, когда-то принявший египетскую мумию в качестве подарка, приказал немедленно убрать ее из своей резиденции во дворце Палаццо Киджи.

Свою лепту в мистификацию внес и сэр Артур Конан Дойл, с 1910-х годов серьезно увлекавшийся спиритизмом. Известный писатель посчитал, что «смерть лорда Карнарвона была вызвана «элементалями» — духами, созданными жрецами для охраны царской гробницы». Утверждение сэра Артура еще больше подогрело интерес СМИ к «Проклятию фараонов».

Всего с «Проклятием» современники связали смерти 22 человек, умерших в период с 1923 по 1929 годы (13 из них непосредственно присутствовали при вскрытии гробницы). Ученые, отвергавшие всякие «мистические» объяснения ухода из жизни лиц, причастных к раскопкам, искали свой ответ на широко разрекламированную «загадку». Среди рациональных объяснений скоропостижной смерти графа Карнарвона они выдвигали версию о возможном развитии аспергиллеза, связанного с вдыханием спор микроскопического плесневого гриба рода Aspergillus. Понятие об аспергиллезе охватывает достаточно широкий спектр заболеваний, связанных с поражениями грибным мицелием верхних и нижних дыхательных путей. Болезнь, сопровождающаяся одышкой, кашлем, лихорадкой, болями в груди и кровохарканьем, может протекать как стремительно, так и бессимптомно.

В 2003 году в журнале The Lancet была опубликована статья, анализировавшая обстоятельства скоропостижной смерти графа [25]. Опираясь на документы, описывающие процесс раскопок, ее автор назвал причиной смерти пневмонию, развившуюся «как осложнение на фоне рожи». По мнению специалиста, воспаление легких явилось лишь одним из различных осложнений, возникших в результате прогрессирующей инвазивной инфекции, которая в конечном итоге и привела к полиорганной недостаточности.

И действительно, очевидцы событий утверждали, что незадолго до болезни Карнарвона укусил в щеку москит, и тот сам занес себе инфекцию, порезав место укуса во время бритья плохо стерилизованным лезвием. Такое предположение может выглядеть вполне убедительным, так как еще в 1903 году граф тяжело пострадал во время автомобильной катастрофы и после этого страдал частыми тяжелотекущими легочными заболеваниями. Ослабленную иммунную систему легко поразила рожа, и острый приступ бронхита вполне мог стать для него фатальным. 17 марта 1923 года египтологу поставили диагноз «рожистое воспаление и стрептококковое заражение крови». Карнарвон умер рано утром 5 апреля, страдая от высокой температуры, сильных головных болей, вызванных двусторонней пневмонией, что и привело, в конечном итоге, к сердечной и дыхательной недостаточности [25].

Сначала я ничего не видел, горячий воздух вырывался из помещения, в результате чего пламя свечи мерцало, но вскоре, как только мои глаза привыкли к свету, из тумана медленно появились детали комнаты, странные животные, статуи и золото — всюду блеск золота.

Из дневников Г. Картера

Картер описывал, как лорд Карнарвон с большим энтузиазмом исследовал каждый угол погребальной камеры, ползая по полу и вдыхая горячий воздух.

Воздействие спор действительно может вызвать различные формы пневмонии, к которой особенно чувствительны люди с ослабленным иммунитетом. И контакт Карнарвона с токсичной плесенью, безусловно, мог оказаться фатальным для уже больного человека, чрезвычайно чувствительного к легочным инфекциям. Споры аспергилла могут оставаться спящими в легких инфицированных людей в течение длительных периодов времени, и вполне возможно, что симптомы у лорда Карнарвона действительно не проявлялись в течение пяти месяцев после его первого проникновения в гробницу. 17 марта 1923 года Times напечатала сообщение о том, что лорд Карнарвон «страдал от боли, воспалительный процесс затронул носовые ходы и глаза». Такие симптомы могут соответствовать патологическим процессам, характерным для синусита, вызванного проникновением спор аспергиллов в дыхательные пути.

Примечательно, что такая вероятность подтверждается результатами современных исследований микоинфекций как профессиональных заболеваний археологов. Непривычные для человека микроклиматические условия — высокая температура и влажность, дополненные отсутствием ультрафиолета, — значительно повышают жизнеспособность и вирулентность плесневой микрофлоры. Так, микробиологическое исследование, проводившееся на раскопках древнегреческого города Лаодикея (на терр. совр. Турции), показало, что содержание микробных тел плесени в подземных помещениях древнего города в три раза превышало концентрации грибной микрофлоры, обнаруженной на поверхностях, расположенных на открытом воздухе. У 19,2% археологов отмечались симптомы бронхиальной астмы и аллергического синусита. А одним из преобладающих родов грибов оказался уже знакомый нам аспергилл [27]. У 50% профессиональных шахтеров, страдающих пневмокониозом, в анализах мокроты также обнаруживался A. fumigatus [28], [29].

«Прóклятые» микроорганизмы

Классическая эволюционная теория утверждает, что естественный отбор приводит к снижению вирулентности патогена, передаваемого напрямую от инфицированного организма к здоровому. Действительно, микроорганизмам совершенно невыгодно вызывать активный иммунный ответ у хозяина (а при высокой вирулентности такой непременно возникнет!) и уж тем более убивать его. Патогены, передаваемые через тот или иной компонент окружающей среды, с продолжительностью жизни инфекционных частиц, превышающей период активной болезни у хозяина, уже не будут ограничены этим эволюционным механизмом, и, следовательно, вполне могут позволить себе длительный период вирулентности. Это явление как раз и послужило появлению в микробиологии такого термина как «Проклятие фараонов», объясняющего значительные сроки выживаемости высоковирулентных микроорганизмов в благоприятных условиях окружающей среды (отсутствие ультрафиолета, стабильная температура, постоянная влажность) [32].

Споры грибов рода Aspergillus особенно хорошо прорастают на зерне, запасы которого были в изобилии обнаружены в гробнице Тутанхамона. Граф Карнарвон мог вдохнуть загрязненную зерновую пыль, когда запечатанная гробница была открыта, а спровоцированные автомобильной аварией многочисленные инфекции органов грудной клетки лишь повысили его восприимчивость к токсической плесени.

Микотическая инфекция особенно опасна для людей с ослабленным иммунитетом, крайне редко вызывая осложнения у иммунокомпетентных пациентов [33]. Согласно другому исследованию, опубликованному в The Lancet [34], этот феномен может быть объяснением того, что из 25 европейцев, посетивших гробницу, лишь граф скончался вскоре после ее открытия. Примечательно, что американский железнодорожный магнат Джей Гулд также умер от пневмонии вскоре после посещения усыпальницы Тутанхамона. Личный врач лорда Карнарвона, доктор Джонсон, мог легко принять легочный аспергиллез за двустороннюю пневмонию, поскольку симптомы были похожи: кашель, лихорадка, боль в груди, кровохарканье и одышка. Рентгенограмма грудной клетки также не показала бы диагностически значимых отличий. Безусловно, в 20-е годы XX века медицине были доступны лабораторные методы, необходимые для диагностики аспергиллеза, но доктор Джонсон не проанализировал мокроту своего пациента из-за отсутствия подозрений на возможное влияние микроскопических грибов на ухудшение состояния больного [34].

Можем ли мы однозначно полагать, что причиной череды смертей, начавшейся с Карнарвона и омрачивших великое археологическое открытие, мог быть незримый убийца-гриб, переживший восход и падение империй? Со времени описанных событий прошло без малого целое столетие, вряд ли мы узнаем, была ли гробница Тутанхамона «больна» тем самым синдромом больного здания. Результаты когортного исследования позволяют сомневаться на этот счет. Газеты, по-видимому, непроизвольно «убили» многих людей, участвовавших в открытии гробницы. Согласно одному из газетных списков, 26 человек, связанных с находкой, умерли в течение десяти лет после ее обнаружения. В действительности, только шестеро скончались в течение первого десятилетия, в то время как остальные дожили до достаточного преклонного возраста. Например, «Проклятие фараонов» должно было лежать на плечах самого Говарда Картера (проработавшего в гробнице около 10 лет), однако он прожил еще 17 лет, умерев незадолго до своего 65-летия. Другие участники экспедиции также жили вполне долго и плодотворно: у 26 человек, подвергшихся «проклятию», средний возраст смерти составил 70 лет, по сравнению с 75 годами у тех, кто не подвергался воздействию гробничной микрофлоры. Таким образом, после открытия гробницы Тутанхамона археологи прожили в среднем 20,8 и 28,9 лет соответственно [35].

Сравнительные исследования показывают, что патогены, жизненный цикл которых включает стадию свободного существования, обычно вызывают более тяжелые симптомы у своих хозяев, чем патогены, передаваемые напрямую. Для объяснения этой закономерности ученые высказали предположение о том, что опосредованный путь передачи снижает зависимость от доступности хозяина. И патоген, преимущественно передаваемый через окружающую среду, может ждать, пока ему не «подвернется» кто-то подходящий. Такая стратегия существенно снижает энергетические затраты, связанные с постоянной приспособительной рекомбинацией в «поисках» штамма, способного ужиться с организмом-носителем, и эволюционно выглядит достаточно выигрышно [36]. На рисунке видно, что низколетальные инфекционные агенты имеют преимущественно более низкие сроки выживаемости в окружающей среде (рис. 9).

Рисунок 9. График зависимости среднего времени выживания инфекционных агентов от среднего процента смертности инфицированных лиц для 16 респираторных инфекций человека

Таким образом, недооцененный вклад передачи через окружающую среду может объяснить любопытное появление высокой вирулентности у инфекций, которые обычно являются умеренно патогенными при прямой передаче, например, у вируса птичьего гриппа, холерного вибриона, оспы, краснухи и многих других. Построенные математические модели свидетельствовали о том, что если в одном и том же эпидемическом очаге существуют два штамма одного и того же патогена, то в перспективе наиболее вирулентным окажется тот, что способен дольше свободно существовать в окружающей среде вне организма хозяина. Такой штамм показывал способность полностью вытеснять из популяции штаммы, передающиеся преимущественно напрямую: от больного человека к здоровому [37].

Подобных полумистических историй, связанных со «спящими» вековым сном болезнями, можно встретить немало. Например, уже в 70-х гг. ХХ в. 10 из 12 ученых, присутствовавших при вскрытии усыпальницы польского короля Казимира IV, умершего почти за 600 лет до этого, скончались в течение нескольких недель после проникновения в погребальную камеру. Микробиологические посевы c материала, полученного в усыпальнице, выявили наличие разнообразных микроскопических грибов, шесть веков изолированно существовавших в закрытом помещении [38]. Лабораторный анализ мумии Рамзеса II, привезенной в Париж в 1976 году, также обнаружил присутствие 89 различных видов грибов, в том числе аспергиллов [39].

Вместо послесловия

Чем же могут быть полезны нам сейчас эти события, происходившие без малого целое столетие назад? В современном мире существует масса научной и популярной литературы, посвященной истории развития и достижениям клинической медицины и фармакологии. Буквально каждый день появляются новости о будоражащих воображение открытиях и появлении новых, прогрессивных методов лечения. Успехи доказательной медицины помогают нам отличать лекарства от «пустышек», эффективные терапевтические алгоритмы от заблуждений и намеренных фальсификаций, разумно взвешивать пользу и риски того или иного средства для здоровья пациента. Нам повезло жить в век, когда «медицинский Атлант» уже «расправил плечи» и скинул с себя гнёт догматики и слепого следования безвозвратно устаревшим авторитетам. Но вместе с тем мы должны помнить и о том, какой ценой досталось нам создание таких незамысловатых, на наш просвещенный взгляд, санитарных правил и каким мучительным было их отсутствие.

К сожалению, профилактическая медицина зачастую остается в тени блистательных побед медицины клинической, особенно в современном информационном пространстве. Однако болезнь легче (да и дешевле, чего уж греха таить) предупредить, чем лечить, как завещал нам Гиппократ II Великий. Аспергиллез является ярким примером коварной инфекции, возникающей там, где человек забывает об ужасах эпидемий, вызванных отсутствием элементарных санитарных норм. Современная статистика только подтверждает эту тенденцию. Мы с грустью можем наблюдать, как возвращаются уже давно, казалось бы, побежденные инфекции. Человечество должно осознавать, что болезни никуда не делись и ждут на пороге, когда мы только потеряем бдительность и забудем о превентивных мерах. Ведь именно профилактические мероприятия, направленные, например, на поддержание неблагоприятных для размножения плесневых грибов условий, являются решающим фактором в борьбе с аспергиллезом, медленно, но безжалостно атакующим наиболее уязвимых.

Источник