Глава 4. Микобиом в респираторной медицине

Известно, что царство грибов включает около 5 млн видов дрожжевых, плесневых и других грибов, продуцирующих споры, широко распространенные в окружающей среде. Значительное количество респираторных и эндемических грибковых инфекций происходит именно после вдыхания спор грибов. Вдыхаемый грибковый материал влияет на здоровье человека, находится в непосредственной связи с иммунной системой хозяина и часто является основой для развития заболеваний дыхательной системы. Выделяют следующие типы заболеваний, ассоциированных с грибами: первичные грибковые инфекции; прогрес­сирующие оппортунистические грибковые инфекции, хронические грибковые инфекции и аллергические заболевания. Обычно вдыхание грибкового биоматериала приводит к временной колонизации дыхательных путей, поскольку они впоследствии удаляются иммунной системой и естественными защитными механизмами хозяина. Однако в случаях наличия у пациента хронического заболевания дыхательной системы или иммунодефицита колонизация грибами, особенно рода Aspergillus spp., может приводить к развитию инфекций или аллергических заболеваний [1–3]. Все грибковые представители, персистирующие в дыхательных путях, и формируют рес­пираторный микобиом. Вероятно также, что микроаспирация грибов из полости рта, глотки, придаточных пазух носа или пище­вода способствует поддержанию респираторного микобиома у многих людей.

Число случаев смерти в мире, связанных с грибковыми инфекциями, оценивается в 1,6 млн, что сопоставимо с туберкулезом и составляет в 3 раза больше, чем от малярии [1]. Распространенность грибковых инфекций основана в том числе на механизмах их передачи. Действительно, воздух, которым мы дышим, практически всегда ­содержит жизнеспособные грибковые споры, поврежденные грибковые гифы, аллергенные белковые компоненты грибов вместе с пылью. Грибковые споры имеют размеры от 2 до 100 мкм, а по своей форме и массе они способны оседать на разных уровнях дыхательных путей человека, начиная от ВДП и вплоть до альвеол легких.

В то время как внешнее воздействие грибов является повседневным и распространенным явлением для дыхательной системы человека, только очень немногие грибы достаточно вирулентны, чтобы вызвать клинически значимые формы заболеваний у лиц с нормальным иммунитетом. Например, вдыхание всего лишь одной споры грибка Coccidioides immitis может быть достаточно, чтобы вызвать заболевание у человека [5]. Только около 600 из примерно 3–5 млн видов грибов на земле [6, 7] вызывают у человека заболевания, хотя, вероятней всего, гораздо больше грибов имеют потенциал вызывать аллергии. Грибы с низкой вирулентностью считаются условно-патогенными микроорганизмами и обычно характеризуются временной колонизацией на некоторых участках тела человека (например, дыхательных путях), подвергающихся воздействию, не вызывая при этом манифестные формы инфекционных заболеваний.

Образцы биоматериала из дыхательных путей позволяют выявить плесневые и/или некоторые дрожжевые грибы в чистой культуре или при микроскопии [2, 8, 9]. Отрицательные культуральные исследования на Aspergillus spp. встречаются чаще, чем положительные, что свойственно для всех клинических форм аспергиллеза. Положительные же микробиологические культуры грибов в респираторных образцах следует интерпретировать с особой осторожностью, поскольку дрожжевые грибки часто отражают факт недавнего применения антибиотиков или глюкокортикоидов, а не истинную инвазивную грибковую инфекцию. Нередко даже в самых высококлассных лабораториях происходит воздушно-капельная контаминация чашек Петри с питательной средой, что приводит к ложному выявлению грибов, которых нет в дыхательных путях пациента.

Итак, сегодня диагностика заболеваний, вызванных грибами, развивается в молекулярно-генетическом направлении (секвенирование нового поколения), однако с сохранением традиционных методов, таких как микроскопия, анализ биомаркеров и антигенов грибов и культуральные методы (рис. 6).

Рис. 6. Предлагаемый алгоритм традиционного и метагеномного подходов для различных уровней микробиологических исследований при хронических заболеваниях дыхательной системы (адаптировано из [21])