قد يدفع المناخ الأكثر دفئًا الفطريات أن تكون أكثر خطورة على صحتنا

يمتلئ العالم بالمخلوقات الصغيرة التي تجدنا لذيذين، البكتيريا والفيروسات هم الأشرار الواضحين، ومحركات الأوبئة العالمية المميتة والالتهابات المزعجة.

لكن مسببات الأمراض التي لم يكن علينا حساب الكثير – حتى الآن – هي الفطريات.

الفطريات المسببة للأمراض (المبيضات ، الرشاشيات ، المكورات الخفية وغيرها) هي قاتلة سيئة السمعة للأشخاص الذين يعانون من ضعف المناعة.

لكن بالنسبة للجزء الأكبر، لم يكن على الأشخاص الأصحاء أن يقلقوا بشأنهم ، والغالبية العظمى من الفطريات التي يحتمل أن تكون مسببة للأمراض على الكوكب لا تعمل بشكل جيد في حرارة أجسامنا.

لكن كل ذلك قد يكون على وشك التغيير.

وجدت دراسة جديدة من كلية الطب بجامعة ديوك أن ارتفاع درجات الحرارة يسبب فطرًا ممرضًا يُعرف باسم Cryptococcus deneoformans لتحويل استجاباته التكيفية إلى زيادة السرعة.

يؤدي هذا إلى زيادة عدد التغييرات الجينية، والتي قد يؤدي بعضها على الأرجح إلى مقاومة أعلى للحرارة ، وقد يؤدي البعض الآخر إلى زيادة إمكانية التسبب في المرض.

على وجه التحديد ، فإن الحرارة العالية تجعل المزيد من عناصر الفطريات القابلة للتحويل ، أو الجينات القافزة ، تنهض وتتحرك داخل الحمض النووي للفطريات ، مما يؤدي إلى تغييرات في طريقة استخدام جيناتها وتنظيمها.

ظهرت النتائج في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، حيث قالت الباحثة ما بعد الدكتوراه آسيا جوسا المتخصصة في علم الوراثة الجزيئية وعلم الأحياء الدقيقة في كلية الطب ديوك. “يمكن أن يحدث هذا بشكل أسرع لأن الإجهاد الحراري يسرع عدد الطفرات التي تحدث.”

قد يقرع هذا جرسًا مع مشاهدي سلسلة HBO الجديدة “The Last of Us”، حيث تترسب فطر متكيف مع الحرارة يسيطر على البشر ويحولهم إلى زومبي، وأضافت “هذا هو بالضبط نوع الشيء الذي أتحدث عنه – باستثناء جزء الزومبي!” قال غوسا الذي شاهد للتو الحلقة الأولى والذي سينضم إلى كلية ديوك كأستاذ مساعد في وقت لاحق من هذا العام.

وقال جوسا: “هذه ليست أمراضًا معدية بالمعنى المقصود ؛ فنحن لا ننقل الفطريات لبعضنا البعض”. “لكن الجراثيم في الهواء، مضيفا “نحن نتنفس جراثيم الفطريات طوال الوقت وجهاز المناعة لدينا مجهز لمكافحتها.”

عادةً ما تكون الجراثيم الفطرية أكبر من الفيروسات ، لذا من المحتمل أن يكون مخزونك الحالي من أقنعة الوجه ضد فيروس كوفيد كافياً لإيقافها وحرارة جسمك ، في الوقت الحالي.

وقال جوسا: “الأمراض الفطرية آخذة في الازدياد ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى زيادة عدد الأشخاص الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة أو الظروف الصحية الأساسية”، ولكن في الوقت نفسه ، قد تتكيف الفطريات المسببة للأمراض مع درجات الحرارة الأكثر دفئًا أيضًا.

من خلال العمل في مختبر البروفيسور سو جينكس روبرتسون ، قاد جوسا بحثًا ركز على ثلاثة عناصر قابلة للتحويل كانت نشطة بشكل خاص تحت الضغط الحراري في C. deneoformans.

وقالت إن هناك 25 عنصرًا آخر أو أكثر يمكن نقلها بسهولة في تلك الأنواع يمكن أن تتجمع.

قال جوسا ، إن الفريق استخدم تسلسل الحمض النووي “المقروء منذ فترة طويلة” لمعرفة التغييرات التي كان من الممكن أن يتم تفويتها لولا ذلك.

سمح لهم التحليل الحسابي بتحديد ترانسبوزونات ثم رؤية كيف تحركوا، حيث أضاف “لقد قمنا بتحسين الأدوات الآن لرؤية هذه الحركات التي كانت مختبئة في السابق في مناطقنا العمياء”.

أدى الإجهاد الحراري إلى تسريع الطفرات

بعد 800 جيل من النمو في الوسط المختبر، كان معدل طفرات الينقولات أعلى بخمس مرات في الفطريات التي أثيرت عند درجة حرارة الجسم (37 درجة مئوية) مقارنة بالفطريات التي أثيرت عند 30 درجة مئوية.

كان أحد العناصر القابلة للنقل، المسمى T1 ، يميل إلى إدراج نفسه بين جينات الترميز ، مما قد يؤدي إلى تغييرات في طريقة التحكم في الجينات.

غالبًا ما يهبط عنصر يسمى Tcn12 داخل تسلسل الجين، مما قد يؤدي إلى تعطيل وظيفة هذا الجين وربما يؤدي إلى مقاومة الأدوية.

والنوع الثالث ، Cnl1 ، يميل إلى الهبوط بالقرب من تسلسل التيلومير أو في نهايات الكروموسومات ، وهو تأثير قال جوسا إنه غير مفهوم تمامًا.

كما يبدو أن تعبئة العناصر القابلة للنقل تزداد في الفطريات التي تعيش في الفئران أكثر من ثقافة المختبر. قال جوسا: “لقد رأينا أدلة على العناصر الثلاثة القابلة للنقل تتجمع في جينوم الفطريات في غضون عشرة أيام فقط من إصابة الفأر”.

يعتقد الباحثون أن التحديات الإضافية للبقاء على قيد الحياة في حيوان لديه استجابات مناعية وغيرها من الضغوطات قد تدفع الينقولات إلى أن تكون أكثر نشاطًا.

قال أرتورو كاساديفال ، دكتوراه في الطب ، ورئيس قسم علم الأحياء الدقيقة الجزيئية وعلم المناعة في جامعة جونز هوبكنز: “هذه دراسة رائعة ، توضح كيف أن زيادة درجة الحرارة العالمية قد تؤثر على تطور الفطريات في اتجاهات غير متوقعة”، مضيفا “مع ارتفاع درجة حرارة العالم ، يمكن أن تصبح الينقولات الموجودة في فطريات التربة مثل Cryptococcus neoformans أكثر قدرة على الحركة وتزيد من التغيرات الجينية بطرق يمكن أن تعزز الفوعة ومقاومة الأدوية،هناك شيء آخر يجب القلق بشأنه مع الاحتباس الحراري!”

ستبحث المرحلة التالية من هذا البحث في مسببات الأمراض من المرضى البشريين الذين أصيبوا بعدوى فطرية متكررة. “نحن نعلم أن هذه العدوى يمكن أن تستمر ثم تعود مع التغيرات الجينية المحتملة.”

قال جوسا ، إنه حان الوقت للجدية بشأن الفطريات المسببة للأمراض،”قد تساهم هذه الأنواع من التغييرات المحفزة بالإجهاد في تطور الصفات المسببة للأمراض في الفطريات سواء في البيئة أو أثناء الإصابة، وقد تتطور بشكل أسرع مما توقعنا.”

تابعنا على تطبيق نبض