|  print

New insights in the development of azole-resistance in Aspergillus fumigatus
[ Nieuwe inzichten in ontwikkeling van resistentie bij Aspergillus fumigatus  ]
 
Schoustra SE, Zhang J, Zwaan BJ, Debets AJF, Verweij P, Buijtenhuijs D, Rietveld AG

52 p in English   2019
RIVM rapport 2018-0131
download pdf (1002Kb)  

Toon Nederlands

English Abstract
In this study we investigated a number of factors that may contribute to the development of resistance to azoles in the fungus Aspergillus fumigatus in plant waste of the bulb-growing industry. Fungicidal agents called azoles are used in the bulb growing industry, as well as in many other applications. We show that A. fumigatus already develops resistance to these agents at very low concentrations. We also demonstrate that different types of azoles can result in resistance development. Resistant Aspergillus was found to be present throughout the year in bulb plant waste.

A. fumigatus is a fungus that grows on decaying plant material. It produces large amounts of spores, and these spores spread very effectively through the air. Humans inhale these spores on a daily basis. This does not pose a risk to healthy persons, but it can cause serious lung infections in patients with a weakened immune system. The azoles used to combat Aspergillus infections (medicinal azoles) are similar to the azoles that are used in agriculture and industry. The effectiveness of medicinal azoles is diminishing, as increasingly A. fumigatus strains are found that are resistant to these agents.

The resistance develops through adaptations of the fungus in response to azole exposure. The resistance mechanisms found in Aspergillus strains from plant waste were identical to Aspergillis strains cultured from patients. It is therefore considered plausible that patients obtained a resistant infection by inhalation of resistant spores from the environment. Controlling the development and proliferation of resistant Aspergillus strains in plant waste material has the potential to reduce the infection burden of the resistant fungus in patients. We investigated whether the development of resistance could be prevented by disturbing the life cycle of the fungus. The results showed that disturbance could not prevent the development of resistance.

Our studies indicate that storage of decaying plant waste the bulb-growing industry facilitates the selection of azole resistance in A. fumigatus, when residues of azoles are present. A preventive measure can therefore be to avoid the storage of plant waste in the bulb-growing industry. Whether this also applies to plant waste storage in other industries remains to be investigated.

 

RIVM - Bilthoven - the Netherlands - www.rivm.nl

Display English

Rapport in het kort
In dit onderzoek is gekeken naar factoren die de ontwikkeling van resistentie van de schimmel Aspergillus fumigatus beïnvloeden in plantenafval uit de bollenteelt. Anti-schimmelmiddelen, de zogenaamde azolen, worden gebruikt in de bollenteelt en in vele andere toepassingen. Resistentie van A. fumigatus ontstaat al bij zeer kleine hoeveelheden van deze azolen. Ook blijkt dat alle gebruikelijke typen azolen deze resistentie kunnen veroorzaken. Resistente A. fumigatus komt het hele jaar voor in het onderzochte plantenafval.

Aspergillus fumigatus is een schimmel die groeit op dood plantenmateriaal. Deze schimmel maakt grote hoveelheden sporen die in de lucht komen die wij vervolgens kunnen inademen. Voor gezonde mensen vormt dit geen gevaar, maar voor patiënten met een verzwakt immuunsysteem kan dit zorgen voor ernstige longinfecties. De azolen waarmee we A. fumigatus bestrijden (medicinale azolen) lijken erg op de azolen die in de landbouw en voor andere toepassingen gebruikt worden. Deze medicinale azolen werken echter steeds minder goed, omdat in patienten steeds vaker resistente A. fumigatus wordt aangetroffen.

Deze resistentie ontstaat door aanpassingen van de schimmel als die wordt blootgesteld aan azolen. Het resistentiemechanisme dat gevonden wordt in A. fumigatus in plantenafval in de bollenteelt is gelijk aan het resistentiemechanisme van A. fumigatus dat werd gevonden bij patiënten met Aspergillus-infecties. Het is daarom plausibel dat patiënten een infectie kunnen oplopen door het inademen van resistente sporen uit de omgeving. Beheersing van resistente A. fumigatus in plantenafval in de bollenteelt kan mogelijk infectie van patiënten met de resistente schimmel beperken. We hebben onderzocht of de ontwikkeling van resistentie afgeremd kon worden door de levenscyclus van de schimmel te verstoren. Verstoring van de levenscyclus bleek geen invloed te hebben op de ontwikkeling van resistentie.

Deze studie laat zien dat opslag van plantenafval in de bollenteelt gunstig is voor de selectie van resistente A. fumigatus. Een voor de hand liggende preventieve maatregel zou daarom zijn de opslag van plantenafval in de bollenteelt te voorkomen. Of dit ook geldt voor voor opslag van plantenafval in andere bedrijfstakken is nog niet voldoende onderzocht.

 

RIVM - Bilthoven - Nederland - www.rivm.nl
Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu RIVM
( 2019-06-17 )