18.04.2019      81      0
 

Грибок aspergillus fumigatus что это


Морфология и физиология Aspergillus niger

Что за грибы Aspergillus niger? Они способны прижиться и разрастись в колонию даже при температуре свыше 40 0С. Скорость созревания грибов при захвате значительных территорий просто уникальная – в пределах трех суток.

Морфология Aspergillus niger подразумевает несколько штаммов черной плесени, избирающей местом своего обитания помещения, пищевые продукты или даже организм человека.

Рост и распространение

Аспергиллы относят к грибам дейтеромицетам, не имеющим половой стадии развития.
С появлением данных анализа ДНК стало более вероятно, что все члены рода аспергилл близкородственны аскомицетам, и их следует считать представителями аскомицетов.

Представители рода обладают способностью расти везде, где присутствует высокая осмотическая концентрация (крепкие растворы сахара, соли и т. д.), и очень устойчивы к воздействиям внешней среды.
Аспергиллы — высокоаэробные виды, и их можно обнаружить почти во всех богатых кислородом средах, где они обычно растут как плесень на поверхности субстрата, как следствие высокого обогащения кислородом.

Как правило, грибы растут на богатых углеродом субстратах, таких как моносахариды (к примеру, глюкоза) и полисахариды (например, амилоза).
Виды аспергилл являются распространённым заражающим фактором крахмалистых продуктов (таких, как хлеб и картофель) и растут внутри либо на поверхности многих растений и деревьев.

СЗМ-скан спор аспергилла, выращенного на чайной культуре на стеклянной подложке
СЗМ-скан

спор аспергилла, выращенного на чайной культуре на стеклянной подложке

Помимо роста на источниках углерода, многие виды рода аспергилл демонстрируют олиготрофность, то есть способность к росту в обеднённых питательными веществами средах, либо в условиях совершенного отсутствия ключевых питательных веществ.

Плесень Аспергиллус под микроскопом: Видео

Грибок aspergillus fumigatus что это

Споры плесени присутствуют повсеместно, нет их только в обстановке полной стерильности или вакуума. Частицы, отделившиеся от мицелия, витают в воздухе и начинают активно размножаться везде, где спора сможет зацепиться и остаться незамеченной.

Сама плесневая единица образована из двух нитеобразных тел, одно из которых создает вегетативное образование, а другое тянется вверх и, созревая, дает жизнь новым спорам.

Благоприятные факторы, способствующие хорошей приживаемости Aspergillus niger:

  • отсутствие притока и оттока свежего воздуха; при этом создается душная, насыщенная испарениями атмосфера, которая является идеальной для возникновения множественных колоний плесени;
  • влажность, приближенная к 100%, – это одно из самых распространенных условий, при котором можно обнаружить Aspergillus niger;
  • резкие температурные скачки, располагающие к образованию пара и конденсата;

Кроме того, одним из факторов является недостаточная герметичность упаковок с продуктами.

Значение для человека

Историческая модель Aspergillus, Ботанический музей Грайфсвальд (англ.)

Историческая модель

Aspergillus

, Ботанический музей Грайфсвальд

(англ.)

Виды аспергилл важны с медицинской и коммерческой точки зрения. Отдельные виды могут инфицировать человека и других животных. Некоторые инфекции, найденные на животных, изучались годами; в то время как другие виды, найденные на животных, описывались как новые и специфические для исследуемого заболевания.

Иные были известны как уже использующиеся названия для организмов, таких как сапрофиты.
Более 60 видов аспергилл являются существенными медицинскими патогенами.[4] Существует целый ряд заболеваний человека, таких как инфекция наружного уха, поражения кожи и изъязвления, классифицируемые как мицетомы.

Другие виды важны в промышленности при изготовлении ферментативных препаратов. К примеру, спиртные напитки, такие как японская саке, предпочитают делать из риса или других крахмалистых ингредиентов (таких как маниока), вместо винограда или солодового ячменя.

Типичные микроорганизмы, использующиеся для производства спирта, такие как дрожжевые грибки рода сахаромицеты, не могут ферментировать крахмал. Поэтому для расщепления крахмала на более простые сахара используется плесень кодзи (например, Aspergillus oryzae).

Грибы Aspergillus находят широкое применение для определения содержания неорганических катионов и анионов.
Представители рода Аспергиллы также являются источниками натуральных веществ, которые могут быть использованы в производстве медикаментов для лечения различных заболеваний человека[5].

Предлагаем ознакомиться:  Клотримазол таблетки при грибке кожи

Возможно, самое обширное применение имеет Aspergillus niger, как основной источник лимонной кислоты[6][7]. Этот организм обеспечивает 99 % объёма мирового производства лимонной кислоты — это более 1,4 миллиона тонн в год. A.

niger также часто используется для получения истинных (нативных) и инородных ферментов, включая глюкозооксидазу и лизоцим белка куриных яиц.
В таких случаях культуру редко выращивают на твёрдом субстрате (хотя в Японии эта практика ещё распространена).

Чаще её выращивают как глубинную культуру в биореакторе. При таком способе можно жёстко контролировать важные параметры и достичь максимальной продуктивности.
Этот процесс также сильно облегчает отделение целевого химиката или фермента от питательной среды и, следовательно, намного более рентабелен.

Штаммы Aspergillus niger

Ни один вид плесени не похож на другой, если рассматривать структуру грибов под микроскопом. Выразительный и пугающий вид черной плесени заметно отличает ее от светлых пушистых шариков Aspergillus другой разновидности, которые кажутся менее опасными, но это заблуждение.

Существуют такие штаммы Aspergillus niger:

  • Цвет мицелия светлый, черными являются только вызревшие споры. Живет такой грибок в темных сырых углах жилых и нежилых помещений и является причиной болезни аспергиллёза.
  • Phoma – относится к 4-ой группе патогенности. У них, наоборот, вегетативное тело представляет собой черную кляксу с белой опушкой созревших спор.
  • Следующий вид всегда имеет насыщенный темный цвет. Отделившиеся споры охотно селятся в пищеварительном тракте человека и вызывают интоксикацию и выраженную аллергическую реакцию.
  • Есть вид устрашающего темного цвета и с редкой живучестью, но в то же время почти не опасный для здоровья человека.
  • Среди разновидностей черной плесени – и грибы пенициллинового ряда, зачастую выращиваемые в сложных адаптивных условиях для получения ценного вещества, на базе которого изготавливаются антибиотики.
  • Мицелий следующего вида напоминает пятна осклизлого налета, возникающие на долго лежащих овощах, фруктах, орехах.

Так что Aspergillus nigeria – это не только привычная для нас субстанция глубокого траурного цвета. Прятаться зловещий грибок может и под вполне безобидным белым пушком.

Исследования

Четыре колонии Аспергилл трёхдневной выдержки: По часовой стрелке с левого верхнего: лабораторный штамм A. nidulans; аналогичный штамм с мутацией в сигнальном гене yA, отвечающем за зелёную пигментацию; штамм A. oryzae, использующийся при ферментации сои; A. oryzae RIB40

Четыре колонии

Аспергилл

трёхдневной выдержки: По часовой стрелке с левого верхнего: лабораторный штамм

A. nidulans

; аналогичный штамм с мутацией в сигнальном гене yA, отвечающем за зелёную пигментацию; штамм

A. oryzae

, использующийся при ферментации сои;

A. oryzae

RIB40

Микрофотография Аспергилла, сделанная РЭМ при увеличении в 235 крат.

Микрофотография

Аспергилла

, сделанная

РЭМ

при увеличении в 235 крат.

Грибок aspergillus fumigatus что это

A. nidulans долгие годы использовался в качестве подопытного организма. Итальянский генетик и микробиолог Гвидо Понтекорво использовал гриб для демонстрации парасексуального процесса у грибов.
A. nidulans стал в недавнем времени одним из первых организмов, чей геном был секвенирован исследователями Института Илай и Эдиты Л. Брэд (англ.).

Начиная с 2008 года, был секвенирован геном ещё семи представителей рода Аспергиллы: использующиеся в промышленности A. niger (два штамма), A. oryzae (англ.) и A. terreus (англ.), A. fischerianus (Neosartorya fischeri), A. flavus и A.

fumigatus (два штамма).[8]A. fischerianus почти никогда не бывает патогенным, однако имеет близкое родство с часто встречающимся патогеном A. fumigatus; он был частично секвенирован с целью лучшего понимания механизмов патогенности A. fumigatus.[9]

Половая репродукция

Из 250 видов аспергилл около 64 % не имеют известной половой стадии.[10] Тем не менее, становится всё более ясно, что многие из этих видов, вероятно, имеют пока что неидентифицированную половую стадию.

[10]Половое размножение у грибков происходит двумя фундаментально различающимися способами.
Это ауткроссинг (перекрёстное скрещивание) у гетероталломных (англ.) грибков, в процессе которого две разные особи обмениваются ядрами, и самооплодотворение у гомоталломных (англ.

Аспергилл

) грибков, где оба ядра происходят от одной и той же особи.
В последние годы половые циклы были обнаружены у большого числа видов, ранее считавшихся бесполыми.
Эти открытия отражают сосредоточенность современных эмпирических исследований на видах, имеющих конкретное отношение к человеку.
Некоторые виды, для которых недавно подтверждено половое размножение,
описаны ниже.

  • A. fumigatus — вид аспергилл, наиболее часто вызывающий иммунодефицит человека. В 2009 году было выявлено, что A. fumigatus имеет полнофункциональный гетероталломный половой цикл.[11] Для начала процесса размножения требуются изоляты штаммов с комплементарными типами спаривания.
  • A. flavus — основной продуцент канцерогенногоафлатоксина у зерновых культур по всему миру. Это также оппортунистический человеческий и животный патоген, вызывающий аспергиллёз у особей с ослабленным иммунитетом. В 2009 году у этого гетероталломного грибка была обнаружена половая стадия, возникающая при совместном развитии штаммов с противоположными половыми типами в подходящих условиях.[12]
  • A. lentulus — оппортунистический патоген человека, который вызывает инвазивный аспергиллёз с высоким уровнем смертности. Гетероталломная функциональная система размножения у A. lentulus была обнаружена в 2013 году.[13]
  • A. terreus широко используется в промышленности для производства важных органических кислот и ферментов, а также ранее служил основным источником для производства понижающего уровень холестерина препарата Ловастатин. В 2013 году было обнаружено, что A. terreus способен к половому воспроизведению, когда штаммы с противоположными половыми типами скрещивались в подходящих для культуры условиях.[14]

Эти результаты исследований видов Аспергилл согласуются с данными, накопленными при изучении других видов эукариот, и свидетельствуют о вероятном наличии полового поведения у общего предка всех эукариот.[15][16][17]A.

nidulans — гомоталломный грибок, способный к самооплодотворению.
Самооплодотворение затрагивает активацию тех же путей полового размножения, что и у видов, скрещивающихся ауткроссингом. Имеется в виду не то, что самооплодотворение проходит необходимые стадии, характерные для ауткроссинга, а то, что вместо этого требуется активация этих механизмов в пределах единственного представителя вида.

Предлагаем ознакомиться:  Как сдать соскоб на грибок ногтей

[18]
Подавляющее большинство видов Аспергилл, демонстрирующих половые циклы, по природе гомоталломно (самооплодотворяющиеся).[19] Такое наблюдение предполагает, что в целом виды Аспергилл могут поддерживать половое размножение, даже несмотря на низкий уровень генетического разнообразия потомства как следствие гомоталломного самооплодотворения.
A.

fumigatus — гомоталломный (размножающийся ауткроссингом) грибок, который встречается в зонах, значительно различающихся климатом и условиями среды. Этот вид также демонстрирует низкую степень изменчивости и в пределах географических регионов, и в масштабах планеты,[20] вновь наводя на мысль, что половое размножение — в данном случае размножение ауткроссингом — может сохраняться даже при низкой степени генетической изменчивости.

Геномика

Одновременная публикация трёх рукописей на тему генома Аспергилл в журнале «Nature» в декабре 2005 года сделала этот род ведущим объектом для исследований по сравнительной геномике среди мицеллярных (нитевидных) грибков.

Как и большинство геномных проектов, эти усилия предпринимались крупными центрами по секвенированию совместно с соответствующими научными сообществами.
К примеру, Институт изучения генома (TIGR) (англ.

) работал с сообществом по изучению A. fumigatus.
A. nidulans был секвенирован в Институте Илай и Эдиты Л. Брэд (англ.)A. oryzae был секвенирован в Японии в Национальном институте передовой промышленности и технологий.

Объединённый институт генома (англ.) Министерства Энергетики опубликовал секвенированные данные по геному штамма A. niger, использующегося для производства лимонной кислоты.
TIGR, теперь переименованный в Институт Вентера (англ.

), в настоящее время возглавляет проект генома вида A. flavus.[21]
Размеры секвенированных геномов видов Аспергилл колеблются в пределах 29,3 Мб у A. fumigatus и 37,1 Мб у A. oryzae, в то время как количество предсказанных генов варьируется от ~9926 у A.

Заражение грибами Aspergillus niger человека

Аспергиллёз – это следствие вдыхания человеком свободно перемещающихся в воздухе спор черной плесени. Чаще всего атакам грибка подвергаются люди, чья профессиональная деятельность связана с условиями, в которых плесень чувствует себя наиболее комфортно.

Человек здоровый может дышать пораженным спорами воздухом без опасности для себя, но ослабленная иммунная защита, перенесенные или актуальные болезни бронхов, легких, носоглоточных пазух делают организм уязвимым.

Предлагаем ознакомиться:  Водянистые пузырьки на руках и пальцах

Заражение грибом Aspergillus niger может произойти и другими способами:

  • через продукты питания;
  • через ранки, микротрещины на эпидермисе или слизистых оболочках.

Иногда успешному проникновению грибка в организм человека способствует перенесенная лучевая терапия и длительная терапия антибиотиками.

Возбудитель болезни плесневый грибок рода Aspergillus обладает высокой устойчивостью к высоким и низким температурам, долгое время сохраняется в пылевых частицах. Распространен повсеместно, может встречаться в воздухе, воде, земле.

Распространенный путь заражения – воздушно-пылевой. Грибок попадает в организм с частичками пыли. Наиболее подвержены заражению им работники ткацких и прядильных предприятий, сельского хозяйства (птицеводы, животноводы), а также люди, обладающие слабым иммунитетом.

Заражение возможно при прохождении таких процедур, как бронхоскопия, пункции околоносовых пазух, эндоскопическая биопсия. Существует также высокая вероятность передачи аспергиллы и через имеющиеся повреждения на кожных покровах, слизистых. При благоприятных условиях развивается массовая вегетация, поражающая бронхи, легочную ткань.

Инвазивный аспергиллез способны спровоцировать следующие факторы:
  • Прием кортикостероидных средств, когда дозировка превышает 5 мг в сутки.
  • Гранулематоз в хронической форме.
  • Сахарный диабет.
  • Апластическая анемия.
  • Патологии легких – кистозная гипоплазия, саркоидоз, туберкулез.
  • Травмы, ожоги.
  • Злоупотребление алкоголем, ведущее к нарушению функции печени.
  • Курение.
  • Длительное лечение антибиотиками.
  • Онкология.
  • ВИЧ-инфицирование.
  • Хронические патологии легких.
  • Специфические условия работы, при которой происходит контактирование с пухом, пылью.
  • ·Муковисцидоз.
  • Длительное пребывание в условиях стационара.

Более высокая концентрация спор патогенного грибка отмечается в закрытых помещениях, чем на воздухе.

Патогены

Некоторые виды аспергилл вызывают серьёзные заболевания у людей и животных.
Наиболее часто патогенность проявляют виды A. fumigatus и A. flavus, производящие афлатоксины, которые одновременно являются и токсинами, и гепатоканцерогенами.

Они могут заражать пищу, например, орехи, семена и зерно.
Распространёнными возбудителями различных аллергических заболеваний являются виды A. fumigatus и Aspergillus clavatus (англ.).
Другие виды важны как патогены сельскохозяйственных культур.

Диагностика

Биологическими материалами для исследования при подозрении на Aspergillus выступают образцы, взятые из предполагаемой зоны поражения. При кожном поражении это соскобы с эпителия или ногтя, при поражении легких – мокротные выделения. Для определения грибка могут потребоваться также клинический анализ крови и мочи.

Иногда выделить культуру возможно только через серологические пробы и культуральное исследование. Не исключено, что при сильных поражениях эпидермиса врач настоит на проведении кожно-аллергических тестов.

Только после подтверждения аспергиллеза и установления его формы пациент направляется к узкопрофильному специалисту для назначения лечения.

Традиционное лечение аспергиллеза

Местное лечение Aspergillus niger осуществляется в комплексе с препаратами антифунгального направления: амфотерицином В, вориконазолом, флуцитозином, итраконазолом. Методика употребления средств – ингаляционным способом, внутривенно или перорально, оговаривается с врачом исходя из характера и степени поражения организма.

Средствами для местного применения служат антисептики и противогрибковые средства. Лечение кожного аспергиллеза – самое благоприятное по прогнозам, но только при условии, что больным будет пройден полный терапевтический курс, длящийся от месяца до трех.

Аспергиллез легких в запущенной или сложной форме дает высокий процент летальности – до 50%. Фактором, отягчающим состояние больного и ухудшающим прогноз, становится ослабленный иммунитет.

Угрожающая жизни форма заболевания может потребовать нахождения больного в стационаре, но, как правило, терапия проводится в домашних условиях с периодической сдачей контрольных анализов. Лечение Aspergillus nigeria народными средствами недопустимо!

Литература


Adblock detector