Environmental Lodderomyces parapsilosis from Brazil Belongs to a Global Clinical Lineage

In de microscopische wereld die ons omringt, zijn schimmels overal aanwezig. Sommige zijn onschadelijke buren, terwijl andere ernstige ziekten kunnen veroorzaken bij mensen, met name bij mensen in ziekenhuizen. Onder deze groep staat een groep gisten bekend als Lodderomyces parapsilosis, die een grote zorg is geworden voor artsen. Deze organismen zijn een belangrijke oorzaak van bloedbaaninfecties en worden steeds vaker in verband gebracht met uitbraken in zorginstellingen. Omdat ze zo gevaarlijk kunnen zijn, hebben gezondheidsorganisaties hen op een prioriteitenlijst voor wereldwijde aandacht geplaatst. Hoewel we weten dat deze schimmels gedijen in ziekenhuizen, leven ze ook in een veel bredere wereld, te vinden in de bodem, het water, insecten en dieren. Deze brede aanwezigheid suggereert een complexe relatie tussen het milieu en de menselijke gezondheid, waarbij dezelfde soorten schimmels tussen de natuur en mensen kunnen bewegen. Het begrijpen van hoe deze populaties met elkaar verbonden zijn, is essentieel, vooral omdat afvalwater fungeert als een mengkom die microben van mensen, dieren en de omgeving tegelijkertijd verzamelt.

Een team onderzoekers in Brazilië richtte onlangs zijn aandacht op deze mengkom. Tijdens een surveillance-inspanning in Rio de Janeiro verzamelden zij een afvalwatermonster en isoleerden zij een enkele gistcel. Op het eerste gezicht leek dit organisme op een potentiële bedreiging genaamd Candida auris, een schimmel die wereldwijd alarm heeft veroorzaakt. Wanneer de gist op een speciale testplaat werd gekweekt, kleurde deze lichtblauw met een blauwe ring eromheen, een visueel kenmerk dat vaak de aanwezigheid van die gevaarlijke soort signaleert. Omdat het vinden van een dergelijk pathogeen in het water van een grote stad een ernstig volksgezondheidsincident zou zijn, besloten de wetenschappers veel nauwkeuriger te kijken. Ze vertrouwden niet alleen op het uiterlijk; in plaats daarvan sequentiden ze de volledige genetische code van het organisme om precies te identificeren wat het was en waar het vandaan kwam.

De genetische analyse onthulde dat het organisme niet Candida auris was, maar Lodderomyces parapsilosis. Belangrijker nog, de genetische code vertelde een verhaal dat zich ver uitstrekte, tot ver voorbij de straten van Rio. Wanneer de onderzoekers de DNA van hun afvalwatermonster vergeleken met een enorme bibliotheek van genetische gegevens uit de hele wereld, ontdekten zij dat deze specifieke stam behoorde tot een lijn die al wereldwijd gevestigd is. Deze groep schimmels omvat monsters verzameld uit ziekenhuizen in de Verenigde Staten, Frankrijk, Duitsland en China, evenals andere milieumonsters. De connectie was opvallend nauw. De gist die in het Braziliaanse riool werd gevonden, verschilde slechts 27 minuscule genetische veranderingen van een milieumonster uit de Verenigde Staten, en van slechts 14 veranderingen van een klinisch monster genomen van een patiënt. Deze getallen geven aan dat dezelfde familie van schimmels over oceanen circuleert en tussen verschillende soorten omgevingen beweegt, van een ziekenhuisbed in het ene land naar een rioolbuis in het andere.

De studie keek ook naar de specifieke instrumenten die deze schimmel gebruikt om te overleven en schade aan te richten. De onderzoekers onderzochten genen die bekend staan om hun betrokkenheid bij resistentie tegen medicijnen en het vermogen om aan oppervlakken te hechten of beschermende lagen, genaamd biofilms, te vormen. Ze ontdekten dat elk lid van deze wereldwijde lijn, of het nu uit een ziekenhuis of uit het milieu kwam, exact dezelfde versies van deze genen droeg. Dit omvat specifieke veranderingen in de genetische instructies voor eiwitten die de schimmel helpen overleven en aan oppervlakken te hechten. Hoewel het exacte effect van deze veranderingen nog steeds wordt bestudeerd, suggereert hun aanwezigheid in elke monster dat ze een stabiel en bepalend kenmerk van deze groep zijn. Deze consistentie impliceert dat het vermogen om infecties te veroorzaken geen nieuwe of accidentele eigenschap is, maar een kernkenmerk van deze lijn dat is voortbestaan terwijl het tussen verschillende plaatsen en gastheren bewoog.

Deze bevindingen herscheppen de manier waarop we naar de verspreiding van schimmelinfecties kijken. De gegevens suggereren dat afvalwater niet alleen een plek is waar bacteriën en schimmels wegspoelen, maar een reservoir waar klinisch belangrijke lijnen kunnen voortbestaan en reizen. Het feit dat een stam gevonden in Braziliaans riool genetisch bijna identiek is aan stammen die wereldwijd ziekte veroorzaken in ziekenhuizen, ondersteunt het idee dat het milieu en de menselijke gezondheidszorg diep met elkaar verbonden zijn. Deze connectie versterkt de noodzaak voor een "One Health"-benadering, die de gezondheid van mens, dier en milieu als één enkel, onderling verbonden systeem behandelt. Door afvalwater te monitoren, kunnen wetenschappers potentieel de beweging van deze gevaarlijke schimmels volgen voordat ze uitbraken veroorzaken, wat een nieuwe manier biedt om de volksgezondheid te beschermen door het water te observeren dat door onze steden stroomt.