Резистентность грибов к фунгицидам¶

Резистентность грибов к фунгицидам — снижение чувствительности популяций патогенных и сапротрофных грибов к химическим веществам, применяемым для подавления их роста и развития. Явление представляет собой частный случай общей адаптации микроорганизмов к биоцидам и имеет практическое значение прежде всего в защите растений, медицине и промышленной микологии. Резистентность возникает в результате отбора устойчивых генотипов под давлением многократного применения препаратов и способна приводить к полной потере эффективности фунгицида.

¶Механизмы

Устойчивость формируется несколькими путями:

• Мутации целевого белка. Изменение структуры фермента или рецептора, на который действует препарат, снижает его связывающую способность. Классический пример — замены в гене cyp51 (CYP51), кодирующем фермент 14α-деметилазу, что снижает эффективность азолов.
• Сверхэкспрессия гена-мишени. Увеличение количества белка-мишени компенсирует действие ингибитора.
• Эффлюкс. Активное выведение молекул фунгицида из клетки с помощью транспортных белков (ABC- и MFS-транспортёры).
• Детоксикация. Ферментативное разложение или модификация действующего вещества.
• Снижение проницаемости мембран и изменение состава стеринов клеточной стенки.

Различают качественную (моногенную, «скачкообразную») резистентность, связанную с единичной мутацией, и количественную (полигенную), развивающуюся постепенно. Первая характерна, например, для стробилуринов, вторая — для многих мультисайтовых препаратов.

¶Факторы развития

Скорость появления устойчивости зависит от биологии патогена и практики применения препаратов:

Особенно быстро резистентность формируется у фитопатогенов с воздушной инфекцией — возбудителей мучнистой росы, серой гнили, ложной мучнистой росы. Исторически первым задокументированным случаем считают устойчивость Venturia inaequalis к дитиокарбаматам в 1960-х годах.

¶Классы фунгицидов и риски

По склонности к потере эффективности выделяют группы высокого, среднего и низкого риска. Высокий риск характерен для бензимидазолов, стробилуринов (QoI), анилидопиримидинов и азолов. Низкий — для мультисайтовых контактных препаратов: меди, серы, манкоцеба, хлороталонила, поскольку для преодоления их действия требуется несколько одновременных мутаций.

¶Медицинское значение

В клинической микологии аналогичное явление наблюдается у Candida spp., Aspergillus fumigatus и дерматофитов. Длительная терапия азолами у пациентов с иммунодефицитом приводит к появлению штаммов, устойчивых к флуконазолу и вориконазолу. Сельскохозяйственное применение азолов рассматривается как один из факторов перекрёстного отбора устойчивости у A. fumigatus.

¶Управление резистентностью

Для замедления процесса применяют интегрированные стратегии:

• чередование препаратов с разными механизмами действия;
• использование смесей и комбинаций;
• соблюдение рекомендованных доз;
• ограничение числа обработок за сезон;
• включение нехимических методов — севооборот, устойчивые сорта, биологический контроль.

Международные организации, в частности FRAC (Fungicide Resistance Action Committee), ведут мониторинг и публикуют рекомендации по ротации действующих веществ.

¶Мониторинг

Выявление устойчивости проводят методами in vitro (определение минимальной подавляющей концентрации, тесты на агаре с добавлением фунгицида), а также молекулярными способами — ПЦР-детекцией известных мутаций. Регулярный скрининг полевых изолятов позволяет своевременно корректировать схемы защиты.