Keď ľudia plesnivejú
Šance Franziska G. na zotavenie sa zdali byť dobré. Lekári jej odstránili zhubný nádor v prsníku. Po operácii bola mladá žena podrobená vysokodávkovej chemoterapii. Pretože to nielen zabránilo rastu rakoviny, ale aj zničilo krvinky, po chemoterapii jej boli transplantované krvotvorné kmeňové bunky. Bolo to celé dni. Franziska G. sa viditeľne vzchopila, už mohla vstať a chodiť. Prvé kroky do nového života.
Potom prišla horúčka so zimnicami a pulz začal pretekať. Všetko nasvedčovalo infekcii baktériami. Ale hoci Franzisku G. lekári okamžite liečili antibiotikami, jej stav sa nezlepšil. Infekcia sa rozšírila cez jej telo, oslabená chorobami a operáciami.
Franziska G. trvala takmer týždeň - potom bola so septickým šokom prevezená na jednotku intenzívnej starostlivosti. „Ale už sme jej nemohli pomôcť,“ hovorí Frank Martin Brunkhorst z Jenskej univerzitnej nemocnice. Pacient zomrel v ten istý deň - iba 28 rokov. Sepsa - alebo „otrava krvi“ - nebola spôsobená baktériami, ako vysvetľuje lekár na jednotke intenzívnej starostlivosti a výskumný pracovník v sepse Brunkhorst. Na rozdiel od väčšiny sepsových chorôb napadla na telo kvasinková huba: Candida albicans. Ale antibiotiká sú proti plesniam neúčinné.
Osud mladej ženy nie je ojedinelým incidentom na nemeckých klinikách. Lekári intenzívnej starostlivosti musia čoraz častejšie bojovať o životy kriticky chorých pacientov ohrozených plesňovou infekciou. Huby - na rozdiel od baktérií alebo vírusov - sa až do doby pred niekoľkými rokmi považovali za neškodné zárodky: ako príčina vonkajších infekcií kože a slizníc, ktoré sú síce nepríjemné, ale nie život ohrozujúce.
„Plesňové infekcie boli dlho predovšetkým témou dermatológov,“ hovorí Markus Ruhnke. Špecialista na rakovinu krvi a hlavný lekár v berlínskom Charité je predsedom Nemecky hovoriacej mykologickej spoločnosti. Okrem mikrobiológov sa v tomto združení organizuje čoraz viac lekárskych odborníkov zo širokého spektra odborov. „Dnes sú plesne nielen častými patogénmi infekcií kože a slizníc, ale aj jedným z najnebezpečnejších rizík infekcie pre pacientov s rakovinou krvi, ako aj pre príjemcov orgánov a pacientov na jednotke intenzívnej starostlivosti,“ hodnotí Ruhnke.
Zvláštne nebezpečenstvo hrozí z invazívnych infekcií - to sú infekcie postihujúce vnútorné orgány: sú zodpovedné za väčšinu úmrtí na krvné infekcie. Jedna tretina až polovica pacientov neprežije invazívnu infekciu kandidou.
Napadnutie plesňou je tiež často životu nebezpečné. Infekcia Aspergillus fumigatus je jednou z chorôb s najhoršou prognózou. Pacienti plesnivejú. Ak je postihnutý mozog alebo pľúca, znamená to smrť pre 90 percent chorých.
Údaje z Amerických centier pre kontrolu a prevenciu chorôb (CDC) ukazujú: Pokiaľ ide o príčiny úmrtia na infekčné choroby v USA, vnútorné plesňové choroby sú teraz na siedmom mieste - ďaleko pred známymi zabijakmi, ako je tuberkulóza. V rokoch 1980 až 1997 sa počet chorôb registrovaných v USA strojnásobil. „Čísla v Európe bohužiaľ nie sú také podrobné. Ale trend je veľmi podobný, “hovorí Markus Ruhnke.
Americké štúdie ukazujú, že každú desiatu sepsu dnes spôsobujú plesne, najmä druhy Candida. „Extrapolované na Nemecko, čo by bolo asi 15 000 prípadov ročne, pretože každý rok v Nemecku ochorie na sepsu viac ako 150 000 ľudí,“ hovorí Frank Martin Brunkhorst s odkazom na čísla z celoštátnej siete Sepsis Competence Network (SepNet), ktorú koordinuje.
Infekcie vnútorných orgánov plesňami ako sú druhy Aspergillus sú oveľa menej časté ako infekcie Candida alebo inými kvasinkami. „Ale v niektorých skupinách pacientov je počet chorôb veľmi vysoký,“ hovorí Markus Ruhnke. Osobitne ohrození sú ľudia s leukémiou, pacienti s rakovinou po chemoterapii a ľudia po transplantácii orgánu alebo kostnej drene. U štvrtiny pacientov, ktorí mali pľúca alebo nové srdce, sa vyvinula choroba z húb Aspergillus. Touto plesňou je infikovaný priemerne každý ôsmy príjemca kostnej drene alebo krvných kmeňových buniek. „A frekvencia takýchto chorôb sa bude stále zvyšovať,“ obáva sa Ruhnke. „Pretože skupina osôb s akútnym rizikom rastie.“ Od roku 1990 do roku 2001 sa počet transplantácií orgánov v Nemecku zvýšil takmer o pätinu. A medzi rokmi 1998 a 2004 sa frekvencia transplantácií krvných kmeňových buniek zvýšila o dve tretiny.
Vážne plesňové ochorenia sa vyskytujú hlavne v nemocniciach. Kvasinky Candida sú dnes štvrtým najbežnejším patogénom. Častejšie nemocničné zárodky sú iba coli, stafylokoky a enterokoky. Týmto infekciám sa dá len ťažko vyhnúť. „Pretože pacienti si zvyčajne prinesú patogény so sebou,“ hovorí Bernhard Hube, vedúci mykologického oddelenia v inštitúte Roberta Kocha v Berlíne.
„Kvasinka Candida albicans je súčasťou normálnej mikrobiálnej flóry človeka.“ Črevá takmer každého druhého zdravého človeka osídľuje črevná kandida albicans. Tretina všetkých ľudí má v ústach kandidózu. A pokožka ponúka kvasinkám najlepšie podmienky pre rast, najmä v teplých a vlhkých oblastiach. "My ľudia sme ideálnou živnou pôdou pre Candida albicans." Dávame tejto hube všetko, čo k životu potrebuje: sacharidy, teplo a mierne hodnoty pH, “vysvetľuje Hube.
Na druhej strane plesne sú choroboplodné zárodky. Napríklad Aspergillus fumigatus sa vyskytuje všade, kde hnijú mŕtve časti rastlín. „Typický kompostový zárodok,“ hovorí Herbert Hof, ktorý vedie Ústav pre lekársku mikrobiológiu a hygienu vo Fakultnej nemocnici v Mannheime. „Zakaždým, keď otvoríte nádobu na organický odpad, zahalíte sa do oblaku spór Aspergillus.“ Huba sa tiež nachádza v obchodoch s obilím alebo v stohoch sena a v potravinách, ako je čaj alebo orechy. Nachádza sa dokonca na Sahare a v Antarktíde. „A bohužiaľ aj vo vzduchu nemocníc a jednotiek intenzívnej starostlivosti,“ vysvetľuje mikrobiológ.
Kdekoľvek: každý deň dýchame niekoľko stoviek spór Aspergillus fumigatus, ktoré majú veľkosť iba tisícinu milimetra. To zvyčajne nie je problém: „Náš imunitný systém si vytvoril dve obranné línie pred napadnutím choroboplodnými zárodkami v pľúcach,“ hovorí Axel Brakhage, vedúci Leibnizovho ústavu pre výskum prírodných produktov a biológiu infekcií (JKI) v Jene, ktorý je v súčasnosti jediným výskumným ústavom v Nemecku. sa špecializuje na plesne, ktoré sú pre človeka patogénne. „V prvom rade: Keď spóry preniknú do pľúc, rozpoznajú ich a eliminujú takzvanými fagocytmi.“ Ak jednotlivé spóry prežijú, biele krvinky bombardujú mikróby vysoko reaktívnymi molekulami a zneškodňujú ich. Pre zdravých ľudí teda huby z koša na organický odpad a tiež plesne z domu nie sú nijakým nebezpečenstvom, ale bez fungujúceho imunitného systému môže byť aj jediná spóra smrteľná. Ak huba úspešne vyklíči a prerastie do ciev, môže sa rozšíriť do vnútorných orgánov.
Huby Candida tiež využívajú slabosť tela na to, aby sa z neškodných spolubývajúcich premenili na agresívne patogény. Ohrození sú najmä pacienti intenzívnej starostlivosti. „A vždy, keď dôjde k prirodzenej bariére medzi pokožkou alebo sliznicou, kde plesne bežne rastú, a krv sa stane priepustnou,“ hovorí Frank Martin Brunkhorst. Často sú to venózne katétre, ktoré umožňujú choroboplodným zárodkom prekročiť túto hranicu. Ale úrazy alebo chirurgické rany tiež využívajú huby ako vstupnú bránu. Veľkým problémom je, keď sú bakteriálna črevná flóra a črevná sliznica vážne poškodená liekmi, ako sú širokospektrálne antibiotiká. „Potom je prakticky len otázkou času, kedy sa huby dostanú cez črevnú stenu do krvi,“ majú skúsenosti lekár na jednotke intenzívnej starostlivosti Brunkhorst.
Ale to, ako huby Candida prežijú v krvi, bolo pre výskumníkov húb zatiaľ záhadou. Pretože kvasinkové bunky musia nielen odolávať náporu imunitného systému. „Krv je tiež úplne iným biotopom ako sliznice, kde huby bežne rastú,“ hovorí Bernhard Hube. Kyslík a živiny sú menej ľahko dostupné, pH je odlišné. „Ale huby behom niekoľkých minút prispôsobia svoj genetický program týmto zmeneným podmienkam,“ zistil molekulárny biológ. Takto vyzbrojené huby cirkulujú krvou a môžu sa usadzovať v tkanivách a orgánoch. Za týmto účelom tvoria normálne okrúhle kvasinkové bunky dlhé tubulárne predĺženia - takzvané hýfy - pomocou ktorých vŕtajú do cieľového tkaniva.
Diagnostika invazívnej plesňovej infekcie bola doposiaľ mimoriadne ťažká. Existuje množstvo metód, ktoré môžu poskytnúť dôkaz o infekcii. Skúsení lekári dokážu detekovať infekciu Aspergillus v pľúcach na röntgenových snímkach a snímkach počítačovej tomografie. "Zatiaľ však neexistujú jednotné diagnostické štandardy," hovorí Markus Ruhnke. „V porovnaní s inými infekčnými chorobami tu máme čo dobiehať.“
Ruhnke v súčasnosti koordinuje jedenásťčlenný tím krvných špecialistov, lekárov intenzívnej starostlivosti a patológov, ktorí vypracúvajú pokyny pre lekárov na bezpečnú diagnostiku plesňových infekcií. „Potrebujeme štandardizované postupy, ako je tento, najmä pre pacientov s vysokým rizikom,“ požaduje Markus Ruhnke. Pretože len pri zadržaní patogénu je možné zvoliť správny liek.
„V súčasnosti je spoľahlivá diagnóza stále výnimkou,“ tvrdí mikrobiológ Hof. „Hlavným problémom sú detekčné metódy.“ Diagnostika húb - aj na najmodernejších klinikách - je dodnes založená na metódach používaných za čias Roberta Kocha. Napríklad huba sa považuje za preukázanú, iba ak bola extrahovaná z telesného tkaniva alebo krvi, rozmnožená na živnom médiu a nakoniec identifikovaná. „Ale to niekedy trvá aj niekoľko dní,“ hovorí Herbert Hof.
Lekár a pacient často nemajú toľko času. "V každodennej klinickej praxi majú lekári oveľa väčšiu pravdepodobnosť, že sa budú zaoberať opodstatnenými podozreniami alebo dokonca iba neurčitými predpokladmi, ako potvrdenou diagnózou," hovorí Hof. Preto sa často musia spoliehať na svoj „črevný inštinkt“. Frank Martin Brunkhorst si myslí, že je to neprijateľné. "Viete si predstaviť, že by lekár povedal svojmu pacientovi: 'Môžete dostať infarkt." Chceme ho teraz liečiť ‘?“
Platí nasledujúce: „Čím neskôr sa terapia začne, tým menej bude účinná,“ hovorí Herbert Hof. Ako ukazuje štúdia na univerzite v Münsteri z 90. rokov, šanca na zotavenie z invazívnej infekcie Aspergillus je okolo 60 percent - za predpokladu, že pacient je liečený do 10 dní. Ak sa terapia začne až potom, pravdepodobnosť vyliečenia klesne na iba 10 percent.
To je dôvod, prečo lekári často predpisujú antifungálne lieky pred stanovením diagnózy. Profylaktická liečba však nie je bez rizika, ako sa v súčasnosti objavuje na celom svete. Veľkorysé užívanie lieku flukonazol, ktorý je k dispozícii od 80. rokov, viedlo k tomu, že okrem predtým dominantných kvasiniek Candida albicans sa čoraz viac objavujú aj ďalšie druhy Candida, ktoré sú na tento liek rezistentné.
Je pravda, že pri liečbe plesňových chorôb je menšia odolnosť voči liekom ako napríklad pri liečbe bakteriálnych infekcií. Je tu však ďalší problém: V porovnaní s počtom a rozmanitosťou účinných látok proti baktériám - antibiotikám - je spektrum liekov proti plesniam - antimykotikám - extrémne malé. Arzenál liekov na liečbu húb medzitým medzitým značne vzrástol. „Doteraz sme sa však vždy zaoberali novými variantmi známych mechanizmov účinku,“ hovorí Herbert Hof.
Dôvodom je úzky biologický vzťah medzi hubami a ľuďmi. Pretože huby sú nám oveľa podobnejšie ako iné mikroorganizmy. Rovnako ako naše bunky, bunky húb majú jadro a organely. Ich biochémia je tiež v podstate rovnaká ako u ľudí. „To znamená, že existuje pomerne málo konkrétnych cieľov pre účinné látky proti hubám,“ vysvetľuje Axel Brakhage. Všetky dnes dostupné antimykotiká sú zamerané na tri ciele v bunke húb: bunková stena, bunková membrána a biochemické procesy, pri ktorých sa DNA genetického materiálu zdvojnásobuje na bunkové delenie.
S Brakhageom a jeho pracovnou skupinou v súčasnosti viac mikrobiológov a lekárov hľadá nové prístupy k liečbe plesňových infekcií ako kedykoľvek predtým. Len pred niekoľkými mesiacmi medzinárodné konzorcium pre výskum sekvenovalo genómy troch najdôležitejších druhov Aspergillus. Len o hubách Aspergillus sa každý rok objaví viac ako 1 000 vedeckých publikácií. V Nemecku podporuje Nemecká výskumná nadácia od roku 2004 prioritný program zameraný na objasnenie mechanizmov plesňových infekcií na molekulárnej úrovni. „Je dôležité presne pochopiť, ako fungujú huby,“ vysvetľuje Axel Brakhage, ktorý vedie prioritný program. „Iba tak môžeme identifikovať ich slabé miesta, kde môžu byť napadnutí.“
Brakhageov výskumný tím už našiel počiatočnú stopu o tom, čo robí Aspergillus fumigatus tak nebezpečným. „Huba produkuje toxín, ktorý potláča imunitný systém,“ vysvetľuje mikrobiológ. Geneticky upravené spóry Aspergillus fumigatus, ktoré nie sú schopné produkovať tento toxín, sa pri testoch na myšiach ukázali ako neškodné. Ak by bolo možné blokovať syntézu tohto toxínu účinnou látkou, mohol by sa Aspergillus fumigatus stať neškodným aj pre ľudí.
To by bol veľký krok vpred. Nový liek však bude fungovať iba proti fumigátu. Iné huby majú rôzne triky na prežitie v ľudskom tele - a vedci proti nim musia vyvinúť ďalšie zbrane. Huby sú mimoriadne strategickým nepriateľom. ■
Biochemik a vedecký novinár Ute Schönfelder miluje huby viac ako čokoľvek - ale iba čerstvé z panvice.
Bez názvu
· Huby sú teraz na 7. mieste v štatistike príčin úmrtí na infekcie a trend sa zvyšuje.
· Huby sú prekvapivo úzko spojené s ľuďmi, a preto sa ťažko liečia pomocou liekov.
Bez názvu
Huby boli dlho považované za rastliny. Hubám ale chýba zelený pigment chlorofyl, ktorý umožňuje fotosyntéze rastlín. Váš metabolizmus je preto závislý od organických látok z iných živých bytostí. Huby na to využívajú rôzne stratégie. Obyvatelia hniloby alebo saprofyty žijú na mŕtvom organickom tkanive. Do tejto skupiny patria plesne ako napríklad druh Aspergillus.
Ostatné huby hniezdia ako parazity v živých organizmoch a takýmto spôsobom sa živia. Medzi hubové parazity patrí veľa škodcov rastlín, ako napríklad múčnatka a pôvodcovia zemiakovej hniloby.
Tretia skupina, symbionty, vstupuje do spoločenstva s hostiteľskými organizmami pre vzájomný prospech. Asi 80 percent všetkých rastlín žije v symbióze s hubami, napríklad jedlými. Spoločenstvo medzi hubami a rastlinami je tiež známe ako mykoríza.
Pre medicínu sú huby nepostrádateľným rezervoárom ako dávkovač účinných látok. Z húb sa pôvodne získalo veľa antibiotík, ako je penicilín alebo cefalosporín. Účinné látky na liečenie reumatizmu, ako je cyklosporín A alebo statíny používané ako lieky znižujúce hladinu cholesterolu, majú tiež hubový pôvod. Na druhej strane huby produkujú množstvo toxínov. V predchádzajúcich storočiach zomreli milióny ľudí agonizujúcou smrťou „Antoniovým ohňom“, ktorú spustil jed obilnej huby (námeľová huba, Claviceps purpurea).
Dnes sa geneticky modifikované huby používajú na výrobu kyseliny citrónovej (Aspergillus niger) alebo enzýmov na výrobu syra (Aspergillus oryzae). Aspergillus oryzae tiež dodáva veľkú časť enzýmov rozpúšťajúcich tuky, ktoré sa nachádzajú v detergentoch.
Bez názvu
PREČÍTAJTE SI SPOLOČENSTVO
Žiaľ, nie je možný žiadny tip: Rozsah populárnych vedeckých kníh o literatúre faktu na tému „patogénnych húb“ pozostáva predovšetkým z kníh, ktoré propagujú pochybné diéty alebo terapie.
Nemecky hovoriaca mykologická spoločnosť: www.dmyk.de
Aktuálne správy o všetkých oblastiach výskumu plesní na našej domovskej stránke: