Вспышки инфекций, вызванных штаммами Candida auris: анализ и прогноз (часть 2)

Геномный анализ

В ретроспективном анализе, проводимом по всему миру с 2009 по 2020 годы, было обнаружено, что наиболее распространенный штамм (клада I) является южноазиатским, и он был выявлен в 17 странах (в том числе в РФ).

Взгляд на эволюцию C. auris

Загадочной особенностью Candida auris является его быстрое и одновременное появление на всех континентах. Было предложено несколько гипотез для объяснения его появления. Одна из них заключается в использовании улучшенного диагностического инструмента для его идентификации. Чтобы проверить, был ли он неправильно идентифицирован до своего недавнего появления в 2009 году, была рассмотрена Программа надзора за противогрибковыми препаратами SENTRY. Программа включает в себя 20 788 изолятов кандидемии, собранных в период с 1997 по 2016 годы в Азии, Европе, Латинской Америке и Северной Америке. Только небольшое количество предполагаемых изолятов C. haemuloni, собранных до 2009 года, было ретроспективно повторно идентифицировано как C. auris с помощью масс-спектрометрии MALDI-TOF. Эти данные подтверждают, что глобальное распространение C. auris произошло недавно, и до его первоначального повсеместного обнаружения было зарегистрировано только несколько случаев. Из-за значительного увеличения сообщений об обнаружении C. auris в различных регионах мира необходимо было выяснить, возник ли он в одном месте и затем распространился по всему миру, возможно, в результате миграции людей, или же он возник независимо в разных странах.

Полногеномное секвенирование (WGS) и анализ полиморфизма отдельных нуклеотидов в сочетании с эпидемиологическими наблюдениями показали, что генетически не связанные клональные популяции C. auris возникли независимо и одновременно в разных географических областях. Генетически различные клады C. auris демонстрируют высокое межкладовое генетическое разнообразие, отличаясь друг от друга десятками-сотнями тысяч SNP. Однако их внутрикладовое разнообразие намного ниже и составляет от десятков до сотен SNP, что подтверждает гипотезу о независимом возникновении C. auris в разных частях мира. Различные клады продемонстрировали уникальные клинические и микробиологические характеристики. Внутрибольничные вспышки и инвазивные инфекции были связаны с кладами I, III и IV. Kлад II и клад V в первую очередь были связаны с колонизацией или инфекцией уха. Однако процесс, посредством которого этот организм стал человеческим патогеном на трех континентах, остается неясным. Более того, объяснение недавнего и прогрессирующего приобретения факторов вирулентности неубедительно, поскольку оно не учитывает их одновременное появление в разных регионах. Способность к вирулентности вида зависит от набора детерминант патогенности, которые должны были возникнуть в глобальном масштабе в одно и то же время. В течение 20 века деятельность человека стала причиной значительных изменений в природной среде, что привело к изменению климата.

Как следствие, пострадала экология инфекционных заболеваний. Была выдвинута гипотеза, что появление C. auris может быть связано с более теплым климатом. Эта теория предполагает, что более высокие температуры окружающей среды могли способствовать распространению C. auris из-за его более высокой термоустойчивости по сравнению с другими видами Candida. Таким образом, согласно этой теории, термоустойчивость и выраженная галотолерантность C. auris могли произойти от непатогенного экологического предка, обнаруженного в регионах с высокой соленостью, который посредством эволюционной адаптации смог преодолеть тепловой барьер млекопитающих и вызвать инфекцию. C. auris был обнаружен в различных морских местообитаниях, включая общественные бассейны, что подтверждает его способность адаптироваться к различным водным средам.

Однако это не объясняет, почему генетически различные клады коэволюционировали в разных регионах мира. Было высказано предположение, что птицы могли способствовать глобальному распространению предшественников C. auris, что привело к независимой эволюции различных клад на разных континентах. Недавнее открытие C. auris в ротовой полости собаки подтверждает гипотезу зоонозной передачи. Подтверждение теории требует проведения междисциплинарных исследований для выяснения динамики передачи инфекции и изучения потенциальных резервуаров в окружающей среде и среди животных. Важно учитывать морфогенетическую гибкость грибка, которая позволяет ему адаптироваться к различным средам и сохраняться.



 Передача и эволюционная динамика Candida auris

(1) Антропогенные воздействия приводят к изменениям климата: повышению среднегодовой температуры воздуха, повышению уровня моря, к засухам и опустыниванию. Это все больше влияет на природу и распространение инфекционных заболеваний во всем мире.

(2) Возможно, что глобальное потепление оказало селективное давление на непатогенных предков C. auris, благоприятствуя штаммам, приспособленным к жизни в регионах с высокой соленостью и более высокими температурами, такими как водно-болотные угодья.

(3) Независимая эволюция четырех географически различных кладов C. auris могла быть вызвана переносом грибка из его первоначальной среды обитания в другие районы планеты перелетными птицами или другими промежуточными хозяевами.

(4) С тех пор эти клады распространились по всему миру.

(5) Возможно, что грибок сначала колонизировал у людей в сельской местности, а затем впоследствии появился в больницах.