Czy glony zagrażają ludziom?
Autorka: Luiza Łuniewska
Jeszcze niedawno wydawało się, że glony stanowią domenę akwariów i jezior, a w najgorszym razie mogą produkować toksyny. Dziś wiemy, że w toku ewolucji zaczęły zarażać ludzi, a niektóre z nich potrafią wywoływać choroby przypominające zakażenia bakteryjne lub grzybicze.
Glony to organizmy tak powszechne i rozmaite, że trudno wyobrazić sobie ekosystemy wodne bez nich. Są jednymi z najważniejszych producentów tlenu na Ziemi i stanowią podstawę morskich i słodkowodnych łańcuchów pokarmowych. Na co dzień kojarzone są raczej jako zielony nalot na jeziorze, a nie przyczyna poważnych infekcji. Tymczasem niektóre glony mogą infekować ludzi, inne zaś mogą wpływać na zdrowie poprzez toksyny i pośrednie mechanizmy biologiczne.
Przypadek Prototheca
Większość glonów nie jest patogenami w tradycyjnym sensie: nie wywołują infekcji tak jak bakterie czy wirusy. Jednak istnieje wyjątek – glony z rodzaju Prototheca, które mogą bezpośrednio infekować ludzi. Popularny blog naukowy „Patolodzy na klatce” zwraca uwagę, że chociaż glony często pojawiają się w mediach w kontekście toksyn, to istnieją też takie, które same stanowią czynnik zakaźny.
Prototheca to grupa jednokomórkowych mikroorganizmów, które ewoluowały od zielonych alg do form achlorofilowych – pozbawionych barwnika, przez co utraciły zdolność do fotosyntezy. Są to organizmy powszechne w środowisku wodnym: w glebie, ściekach, wodach stojących i wodociągach, a nawet na powierzchni skóry i błon śluzowych.
Prototekoza (protothecosis), czyli infekcja wywołana przez Prototheca, jest rzadkim, ale dobrze udokumentowanym zakażeniem. Przeglądy literatury medycznej podają, że od pierwszego opisanego przypadku w 1964 roku zgłoszono liczne zakażenia, choć na tle innych chorób wciąż są to sytuacje wyjątkowe.
Forma kliniczna choroby – jak podaje „Frontiers” – jest zróżnicowana. Najczęściej obserwuje się zmiany skórne – plamy, guzki, owrzodzenia, szczególnie po urazie, jeśli glony dostały się w głąb skóry. Mogą również pojawić się zapalenia kaletek (np. łokciowej) czy bardziej rozlane zakażenia, obejmujące miękkie tkanki. U osób z obniżoną odpornością – na przykład pacjentów z chorobami nowotworowymi, po przeszczepach czy z długotrwałą immunosupresją – Prototheca może wywołać rozsiane zakażenia ogólnoustrojowe, obejmujące krew, narządy wewnętrzne, a nawet ośrodkowy układ nerwowy.
Naukowa literatura wskazuje, że Prototheca wickerhamii i Prototheca zopfii są dwoma najczęściej izolowanymi gatunkami u ludzi. Ich obecność wiąże się zarówno z infekcjami skóry, jak i bardziej poważnymi przypadkami, a diagnostyka wymaga kontaktu z dermatopatologami i mikrobiologami klinicznymi.
Pod względem leczenia protothekoza jest dużym wyzwaniem: terapie łączą zwykle leczenie chirurgiczne z antybiotykami o działaniu algicydalnym, jak amphoterycyna B czy triazole, choć nie ma standardów terapeutycznych i leczenie bywa trudne.
Zielona infekcja
Choć większość infekcji glonami to sprawka Prototheca, to zakażenia przez zielone glony z rodzaju Chlorella także zostały udokumentowane. Chlorella to jednokomórkowe, chlorofilowe glony zielone (gromada zielenic), powszechnie znane jako składnik suplementów diety i organizm obecny w wodach słodkich i słonych.
W literaturze naukowej opisano co najmniej dwa potwierdzone przypadki chlorellozy u ludzi. Jeden z nich dotyczył 30-letniego mężczyzny w Australii, który doznał poważnej infekcji rany po upadku na kolano do wody słodkowodnej. Po kilku dniach od urazu rana zaczęła się poważnie zapalać i wydzielać wysięk. Analiza materiału pobranego z tkanek ujawniła jasnozielone kolonie charakterystyczne dla glonu Chlorella obecne w zakażonej tkance, co umożliwiło identyfikację tego organizmu jako sprawcy zakażenia. Leczenie operacyjne (oczyszczenie rany) i intensywna opieka medyczna doprowadziły do powolnego wyzdrowienia pacjenta.
Inne „glony” – cyjanobakterie i toksyny
Gdy mówimy o „glonach”, często mamy na myśli makroskopowe algi lub drobne organizmy planktonowe. Warto jednak zaznaczyć, że nie wszystkie organizmy w zwykłym języku określane jako glony są nimi w sensie biologicznym. Przykładowo, cyjanobakterie („sinice”), które często tworzą zielone masy na powierzchni wody, są w rzeczywistości bakteriami fotosyntetyzującymi, a nie prawdziwymi glonami.
To rozróżnienie ma znaczenie, ponieważ to właśnie cyjanobakterie są głównym źródłem toksycznych zakwitów wodnych, czyli tzw. harmful algal blooms (HABs). Termin ten obejmuje zjawisko gwałtownego namnażania się mikroorganizmów wodnych – nie tylko prawdziwych glonów, ale także cyjanobakterii – które produkują substancje toksyczne dla ludzi, zwierząt i ekosystemów.
Toksyny cyjanobakterii, takie jak mikrocystyny, nodulariny, anatoksyny czy saksitoksyny, mogą przenikać do wody pitnej, pokarmów morskich i powietrza w postaci drobnych aerozoli. Ekspozycja na te substancje wiązana jest z szeregiem negatywnych efektów zdrowotnych, począwszy od łagodnych objawów skórnych, np. wysypki, poprzez bóle brzucha i wymioty, aż po poważniejsze uszkodzenia narządowe. Toksyna mikrocystynowa jest dobrze znanym hepatotoksycznym metabolitem, który nawet w niskich dawkach może wpływać na funkcjonowanie wątroby i pogarszać przebieg istniejących chorób wątroby czy metabolicznych.
Badania epidemiologiczne i laboratoryjne wskazują, że kontakt z aerozolami toksyn HAB podczas kąpieli, żeglowania czy pobytu nad zatokami może prowadzić do podrażnienia dróg oddechowych, oczu i skóry. Taki kontakt nie jest infekcją w klasycznym sensie, lecz chemicznym efektem toksyn.
Dalsze badania wskazują, że toksyny HAB mogą również wpływać na przebieg innych chorób, takich jak choroby serca, cukrzyca typu 2 czy niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby, zwłaszcza gdy ekspozycja jest przewlekła.
Co więcej, toksyny takie jak saksitoksyny i kwas domoikowy – odpowiedzialne za paralityczne zatrucie owocami morza (paralytic shellfish poisoning, PSP) i amnezyjne zatrucie owocami morza (amnesic shellfish poisoning, ASP) – są w stanie akumulować się w mięczakach i skorupiakach, które trafiają do diety ludzkiej. Spożycie takich toksyn może wywołać poważne objawy neurologiczne – od zawrotów głowy i osłabienia po zaburzenia pamięci i paraliż mięśni.
Toksyczne glony kontra ludzki mikrobiom
Nie tylko bezpośredni kontakt z toksynami uważany jest za problem zdrowotny. Długotrwała ekspozycja na niski poziom toksyn generowanych przez cyjanobakterie może wpływać na mikrobiom jelitowy, układ immunologiczny i metaboliczny. W badaniach na modelach zwierzęcych wykazano, że mikrocystyny mogą prowadzić do zmian w mikrobiomie jelitowym, co potencjalnie przyczynia się do oporności na antybiotyki i przewlekłych stanów zapalnych.
W literaturze naukowej pojawia się też wątek toksyny BMAA, produkowanej przez niektóre cyjanobakterie, i jej możliwy związek z chorobami neurodegeneracyjnymi – takimi jak ALS czy zespół Parkinsona. Chociaż hipoteza ta zyskuje uwagę badaczy, nie ma jednoznacznych dowodów na to, że BMAA jest przyczyną takich chorób u ludzi, a mechanizmy tego wpływu pozostają wciąż niepewne.
Z medycznego punktu widzenia warto więc rozróżnić dwa typy zagrażania zdrowiu: prawdziwe infekcje mikroorganizmów takich jak Prototheca oraz pośrednie, chemiczne oddziaływanie toksyn HAB. Pierwsze jest rzadkie, drugie – o wiele częstsze i bardziej złożone pod względem skutków zdrowotnych.
