פוענח גנום פטרת הציפורניים ועשרות סוגים נוספים של פטריות החיות על העור

מסתבר שבציפורני הרגליים, יש מגוון של 60 סוגים שונים של פטריות, אבל השיא שייך לעקב – 80 סוגים שונים

בעוד בני האדם ניצלו את יכולתם של שמרים לייצור לחם ובירה, התפקיד של שמרים וסוגי פטריות אחרות החיים על גוף האדם אינו ידוע במלואו.

חוקרי המכונים הלאומיים לבריאות בארה”ב ביצעו מחקר ראשון מסוגו של המגוון הגנטי של הפטריות החיות על עורם של מבוגרי בריאים במטרה להגדיר את האוכלוסיות הנורמליות החיות על העור ולספק מסגרת לחקר התנאים בהן הפטריות גורמות למחלות.

פני השטח של עור האדם הם סביבה אקולוגית מורכבת עבור מיקרו אורגניזמים, לרבות חיידקים ווירוסים, הידועים בשם השיתופי מיקרוביום של העור (as the skin microbiome). למרות שזיהומים פטריתיים של העור פוגעים בכ-10% מהאוכלוסייה (במקור – 29 מיליון אמריקנים, א.ב.) קשה לגדל אותם במעבדה, לאבחן אותם וכמובן לטפל אפילו בתופעות פטריות העור הנפוצות ביותר כגון פטרת הציפורניים.

צוות החוקרים ממכון הגנום האנושי הלאומי (NHGRI) והמכון הלאומי לסרטן (NCI), שניהם חלק מהמכונים הלאומיים לבריאות (NIH), הרחיבו את מחקר ריצוף הגנום שהם עורכים גם לחיידקים ושאר היצורים שעל גבי העור, תוך שימוש בטכניקות ריצוף DNA מותאמות לזיהוי פטריות. תוצאות המחקר הופיעו בגליון המקוון של כתב העת נייצ’ר ב-22 במאי.

החוקרים מצאו כי סוג מסוים של פיטריה, השייכת למין Malassezia הוא השליט בראש ובגוף. הידיים, שמארחים את המגוון הרחב ביותר של חיידקים, הם ביתם של מספר מועט יחסית של פטריות. לעומת זאת, הרגליים, לרבות הציפורניים, העקבים והבוהן מכילים מגוון עצום של פטריות.

התאמת ריצוף ה-DNA למחקר פטריות העור הוא ההפתחות הטבעית בהבנת החיים המיקרוביאליים המתקיימים במקביל לנו על גופינו” אומר המנהל המדעי של NHGRI, ד”ר דניאל קסטנר. “ביחד עם הריצוף הנוכחי של הגנום המגדיר את מגוון החיידקים, ניתוח מגוון הפטריות יספק לנו הבנה טובה יותר של התמונה המיקרובייאלית של גוף האדם.

“קהילות הפטריות מאכסות נישות מורכבות, אפילו בגוף האדם” אומרת ד”ר היידי קונג, מחברת שותפה וחוקרת בענף הדרמטולוגי של המרכז לחקר הסרטן ב-NCI. “באמצעות צבירת מודעות שלמה יותר על המערכות האקולוגיות של הפטריות והחיידקים, נוכל לזהות טוב יותר מחלות עור, לרבות תנאים המתקיימים בעת טיפולים סרטניים.”

החוקרים אספו דגימות מ-14 איזורים בגופם של עשרה מבוגרים בריאים. ריצוף ה-DNA של הפטריות בדגימות הביא לזיהוי מקצטעי DNA המכונים סמנים פילוגנטיים, שאותם ניתן לספור והם משמשים להבחין בין סוג אחד של פטריות למשנהו. מאמץ הריצוף יצר למעלה מ-5 מיליון סמנים המייצגים למעלה מ-80 מינים שונים של פטריות. בניגוד לכך, שיטות מסורתיות להכנת תרביות יצרו 130 מושבות של פטריות המייצגות רק 18 מינים.

הם גילו כי כל הסובלים מפטרת בעקב, מארחים באתר זה את אותו מין פטריות, לעומת זאת, פטרת הצפורניים נגרמת על ידי כמה מינים שונים של פטריות.

“ריצוף DNA חושף בפנינו מגוון גדול של פטריות, גם כאלו שקשה לגדל בתרבית” אומרת ד”ר ג’ולי סגרה, שותפה בכירה במחקר וחוקרת בכירה במחלקה לגנטיקה וביולוגיה מולקולרית ב-NHGRI. המתמחה בפיתוח טכנולוגית ריצוף DNA מיקרוביאלי. “ריצוף DNA מאפשר לנו ללמוד לאין ערוך יותר אודות המקומות בהם הפטריות הן היצורים הדומיננטיים במיקרוביום של העור.”

החוקרים זיהו פטריות משתי מערכות ביולוגיות – Ascomycetes ו- Basidiomycetes, כחלק ממפקד הפטריות הנורמליות ב-14 אתרים בעור. הסוג הנפוץ ביותר, Malassezia היה נוכח ב-11 מתוך 14 הדגימות על העור. החוקרים מצאו פטריות Malassezia על עורם של כל המתנדבים הבריאים, הן על גב היד, מאחורי האוזניים, בנחיר ועל עקבי הרגליים. העקבים גם היו ביתם של סוגי פטריות נוספים, לרבות המשפחות genera Aspergillus, Cryptococcus, Rhodotorula, ו-Epicoccum.

“ריצוף ה-DNA איפשר לנו לזהות ולהבדיל בין מינים שונים של פטריות ולהגיע למסקנה כי המגוון של הפטריות תלוי באתר בגוף יותר מאשר באדם שהדגימות נלקחו ממנו”. אומר ד”ר א. קונג דרמטולוג שהסביר מדוע דווקא אתרים אלה נבחרו לבדיקה. “המחקר שלנו התמקד באיזורים בעור שבהם נפוצות מחלות עור הקשורות לפטריות.”
האיזור המורכב ביותר, העקב, מכיל כ-80 סוגים שונים של פטריות החוקרים גילו כ-60 סוגים בכרית ציפורן הבוהן וכ-40 סוגים בקרום הבוהן. אתרים בעלי מגוון בינוני של פטריות נמצאים בקיפולי הזרוע, בתוך כף היד ושורש הזרוע ובכל אתר נמצאו 18-32 סוגים שונים של פטריות. למרבה ההפתעה בראש ובצוואר ובאתרי גוף כגון הגב, גב הצוואר, בתוך האוזניים, מאחורי האוזניים ובין הגבות יש מעט סוגים של פטריות, בין 2-10 סוגים.

השוואה בין ריצוף גנום הפטריות לריצוף גנום החיידקים החיים באותם איזורים על העור מראה תמונה הפוכה, בזרועות, שבהן נמדד מגוון גדול של חיידקים, יש מעט סוגים של פטריות. הם גילו באיזורים ברגל ובפרט בכף הרגל המצב בדיוק הפוך – מגוון קטן יותר של חיידקים ומגוון גבוה של פטריות. החוקרים הראו בעבר כי ניתן לחות את מגוון החיידקים באמצעות מדידת לחות העור באותו איזור – האם הוא לך, יבש או שמנוני. מגוון הפטריות נראה כתלוי רק במיקום הספציפי על העור.

בנוסף, החוקרים צפו בדמיון בין מבנה קהילוות הפטריות בין אתרים זהים בחלק הימני והשמאלי של גוף אותו הנבדק. קהילות הפטריות גם היו יציבות לאורך זמן, עם שינויים קטנים ביותר כאשר אותם אנשים נבדקו בשתי הזדמנויות שונות, בהפרש של שלושה חודשים ביניהם.

“הנתונים מהמחקר מספקים לנו קו בסיס אודות המצב הנורמלי של בני אדם שלא היה לנו עד כה” אומרת ד”ר סגרה. “השורה תחתונה היא שהרגליים שלנו מאוכלסים במגוון פטריות, לכן כדאי שתלכו בזהירות בחדרי הלבשה אם אינכם רוצים לערבב את הפטריות שברגליכם עם אלו של מישהו אחר.”

להודעה של החוקרים