Aspergillus, plísňová houba • Ilya Viner • Vědecký obrázek dne na „Prvcích“ • Biologie, mykologie

Fotografie pořízená pomocí elektronového rastrovacího mikroskopu ukazuje konidiofor a spory žlutého aspergilu (Aspergillus flavus) – jeden z nejběžnějších typů mikroskopických vyšších plísňových hub rodu Aspergillus. Rod Aspergillus patří mezi ascomycetes (Ascomycota), neboli vačnatce. Konidiofor je pokryt lahvovitými buňkami zvanými phialidy, z jejichž „krku“ se oddělují konidiospory neboli konidie. Tento rod hub vděčí za svůj název této formě konidioforů: italskému botanikovi a mykologovi a knězi Pieru Antoniu Michelimu na částečný úvazek (lat aspergillus) – zařízení na kropení svěcenou vodou při bohoslužbě.

Kolonie Aspergillus flavus, neboli žlutý aspergillus, pěstovaný na živném agarovém médiu na Katedře mykologie a algologie Biologické fakulty Moskevské státní univerzity. M. V. Lomonosov. Foto © Ilya Viner

Konidiofor produkuje spory, které vznikají bez redukčního dělení, ale u mnoha druhů Aspergillus je také známo pohlavní stadium se skutečnými plodnicemi, i když malé a jednoduše postavené. Jsou podobné hnízdícím panenkám: uzavřené koule s asci (sáčky s ovocem) uvnitř, které zase obsahují askospory. Tento uzavřený typ plodnice se nazývá kleistothecia. Střídání pohlavních a nepohlavních fází životního cyklu je charakteristické pro vyšší houby, tedy houby, které mají dikaryotické stadium.

skupina Cleistothecia Aspergillus sp. ve světelném mikroskopu. Fotografie z matsu.alaska.edu

Spory různých druhů Aspergillus nás obklopují 24 hodin denně, jsou přítomny ve vzduchu, který dýcháme, a v potravinách, které jíme. Není divu, že tyto houby hrají důležitou roli v životě lidí a přinášejí jak výhody, tak značné škody. Druhy rodu Aspergillus – jedny z nejoblíbenějších v moderní biotechnologické výrobě díky tomu, že produkují řadu cenných metabolitů. A protože se Aspergillus snadno pěstuje ve velkých bioreaktorech, lze tyto metabolity získat v obrovském množství. Například potravinářský konzervant kyselina citrónová se vyrábí hlavně v bioreaktorech z cukru průmyslovými kmeny černého Aspergillus (a. niger), i když byl poprvé izolován z nezralých citronů. Faktem je, že jeho výroba v průmyslovém měřítku z citrusových plodů je nerentabilní, stejně jako chemická syntéza.

Další typ aspergillus, A. oryzae, tradičně používaný při fermentaci obilí a luštěnin ve východní Asii k výrobě sójové omáčky a slavné vodky saké. Na výrobu těsta na saké A. oryzae smícháme s dušenou rýží, vodou a droždím. Jelikož rýže na rozdíl od sladu neobsahuje enzym amylázu, který přeměňuje škrob na cukr, A. oryzae To je přesně to, co dělá, zpřístupňuje cukry pro fermentaci kvasinkami. Z Aspergillus se také získávají důležité enzymy, jako je glukóza oxidáza, lysozym a laktáza.

Bohužel ne všechny druhy Aspergillus jsou k lidem tak přátelské. Stejný A. flavus uvolňuje sekundární metabolity aflatoxiny – silné hepatokarcinogeny, které se staly známými v polovině minulého století, kdy ve Velké Británii nečekaně uhynuly desítky tisíc krůt: byly otráveny postiženými arašídy A. flavus. Zajímavé je, že gurmáni jednoho z afrických kmenů skupiny Bantu v Mosambiku skladují potraviny speciálně v takových podmínkách, aby se vyvíjely A. flavus, protože uvolňuje specifické látky, které dodávají jídlu jedinečnou chuť. Chronická konzumace malých dávek aflatoxinů však zvyšuje riziko vzniku rakoviny jater u příslušníků kmene mladších 40 let.

Některé druhy Aspergillus mohou způsobit mykózy, které jsou zvláště časté u pacientů s imunodeficiencí. Nejčastěji je za to zodpovědný výpar z Aspergillus (A. fumigatus). Někdy se mykóza může maskovat jako obyčejná sinusitida, s rýmou a horečkou, což ztěžuje stanovení správné diagnózy a v důsledku toho předepisování adekvátní léčby. Jakmile se houba dostane do plic osoby s imunodeficiencí, často způsobuje plicní aspergilózu. Ve zvláště pokročilých případech se může dokonce vytvořit aspergilový mycetom – nádor podobný novotvar sestávající převážně z mycelia A. fumigatus a zbytky mrtvých plicních buněk. Takové mycetomy mohou dosáhnout průměru 9 cm.

Na závěr poznamenáváme, že často, a to i v populárních vědeckých zdrojích, když mluví o mykózách, používají slovo „houba“, což je z pohledu mykologů a bakteriologů neúspěšné a nazývají to jak nemoc, tak houba samotná. Tento termín může čtenáře zmást, protože ve skutečnosti existuje skupina bakterií nazývaných zářivé houby nebo aktinomycety, které nejsou příbuzné houbám nebo dokonce eukaryotům.

Foto © George Barron z atrium.lib.uoguelph.ca.

Aspergilóza – mykózy způsobené různými druhy plísňových hub rodu Aspergillus a vyskytující se s chronickými toxicko-alergickými projevy. U aspergilózy je postižen převážně bronchopulmonální systém a vedlejší nosní dutiny; méně často – kůže, zrakový systém, centrální nervový systém atd. U pacientů s nízkou imunitní reaktivitou se může rozvinout diseminovaná aspergilóza. V diagnostice aspergilózy hrají vedoucí roli laboratorní metody: mikroskopie, bakteriální kultivace, sérologické reakce, PCR. Je možné provést inhalační a kožní alergické testy. Aspergilóza se léčí antimykotiky.

ICD-10

B44 Aspergilóza

• Příčiny aspergilózy
• Klasifikace aspergilózy
• Příznaky aspergilózy
• Diagnóza aspergilózy
• Léčba aspergilózy
  • Prognóza a prevence aspergilózy

  Přehled

  Aspergilóza je houbové onemocnění způsobené plísní Aspergillus. Aspergillus může způsobovat různé povrchové i hluboké mykózy vnitřních orgánů, kůže a sliznic, proto je aspergilóza studována v rámci řady klinických oborů: mykologie, pneumologie, otorinolaryngologie, dermatologie, oftalmologie atd. Za poslední dvě desetiletí se četnost infekce aspergilózou v populaci vzrostla o 20 %, což souvisí s nárůstem počtu pacientů s vrozenou a získanou imunodeficiencí, šířením drogové závislosti a infekce HIV, iracionálním užíváním antibiotik a užíváním imunosupresiv v ČR. onkologie a transplantologie. To vše opět potvrzuje rostoucí význam aspergilózy.

  

  Příčiny aspergilózy

  Původci aspergilózy u lidí mohou být následující druhy plísňových hub rodu Aspergillus: A. flavus, A. Niger, A. Fumigatus, A. nidulans. A. terreus, A. clavatus. Aspergillus jsou aerobní a heterotrofní; jsou schopny růst při teplotách do 50°C a lze je dlouho uchovávat, když jsou sušené a zmrazené. V životním prostředí je Aspergillus všudypřítomný – v půdě, vzduchu a vodě. Příznivé podmínky pro růst a rozmnožování aspergillus mají ventilační a sprchové systémy, klimatizace a zvlhčovače vzduchu, staré oblečení a knihy, vlhké stěny a stropy, dlouhodobě skladované potravinářské produkty, zemědělské a pokojové rostliny atd.

  K infekci aspergilózou dochází nejčastěji inhalací při vdechování prachových částic obsahujících mycelium houby. Zemědělští pracovníci, zaměstnanci papírenských přádelen a tkalcoven, mlynáři a chovatelé holubů jsou nejvíce ohroženi rozvojem této nemoci, protože holubi častěji než jiní ptáci trpí aspergilózou. Výskyt mykotické infekce usnadňuje infekce při invazivních výkonech: bronchoskopie, punkce vedlejších nosních dutin, endoskopická biopsie apod. Nelze vyloučit kontaktní přenos aspergilózy poškozenou kůží a sliznicemi. Nutriční infekce je také možná konzumací potravin kontaminovaných Aspergillus (například kuřecí maso).

  Kromě exogenní infekce Aspergillus jsou známy případy autoinfekce (aktivací plísní, které žijí na kůži, sliznici hltanu a dýchacích cest) a transplacentární infekce. Mezi rizikové faktory výskytu aspergilózy patří imunodeficience jakéhokoli původu, chronická onemocnění dýchacího systému (CHOPN, tuberkulóza, bronchiektázie, bronchiální astma atd.), diabetes mellitus, dysbakterióza, popáleniny; užívání antibiotik, kortikosteroidů a cytostatik, radioterapie. Časté jsou případy rozvoje mykóz smíšené etiologie, způsobených různými druhy hub – aspergillus, candida, aktinomycety.

  Klasifikace aspergilózy

  V závislosti na cestách šíření houbové infekce se tedy rozlišuje endogenní (autoinfekce), exogenní (s přenosem vzduchem a alimentárním přenosem) a transplacentární aspergilóza (s vertikální infekcí).

  Podle lokalizace patologického procesu se rozlišují tyto formy aspergilózy: bronchopulmonální (včetně plicní aspergilózy), orgány ORL, kožní, oční, kostní, septická (generalizovaná) atd. Primární poškození dýchacích cest a plic představuje asi 90 % všech případů aspergilóza; vedlejších nosních dutin – 5 %. Postižení jiných orgánů je diagnostikováno u méně než 5 % pacientů; diseminace aspergilózy se rozvíjí přibližně ve 30 % případů, především u oslabených jedinců se zatíženým premorbidním pozadím.

  Příznaky aspergilózy

  Dosud nejvíce studovanou formou patologie je plicní aspergilóza. Počáteční stadia bronchopulmonální aspergilózy se maskují jako klinický obraz tracheobronchitidy nebo bronchitidy. Pacienti mají obavy z kašle s šedavým sputem, hemoptýzou, celkovou slabostí a úbytkem hmotnosti. Když se proces rozšíří do plic, rozvine se plicní forma mykózy – aspergilová pneumonie. V akutní fázi je zaznamenána horečka nesprávného typu, zimnice, kašel s hojným hlenohnisavým sputem, dušnost a bolest na hrudi. Při dýchání může z vašich úst vycházet zatuchlý zápach. Mikroskopické vyšetření sputa odhalí kolonie mycelia a spory Aspergillus.

  U pacientů se souběžnými onemocněními dýchacího systému (plicní fibróza, emfyzém, cysty, plicní absces, sarkoidóza, tuberkulóza, hypoplazie, histoplazmóza) se často tvoří plicní aspergilom – opouzdřená léze obsahující houbové hyfy, fibrin, hlen a buněčné elementy. Smrt pacientů s aspergilomem může nastat v důsledku plicního krvácení nebo asfyxie.

  Aspergilóza orgánů ORL se může vyskytovat ve formě zevního nebo středoušního zánětu, rýmy, sinusitidy, tonzilitidy a faryngitidy. U aspergillus otitis media se zpočátku objevuje hyperémie, olupování a svědění kůže zevního zvukovodu. Postupem času se zvukovod zaplní volnou šedavou hmotou obsahující nitky a spory plísní. Aspergilóza se může rozšířit na ušní bubínek doprovázená ostrou bodavou bolestí v uchu. Jsou popsány léze maxilárního a sfenoidálního sinusu, etmoidální kosti a přechod houbové invaze do očnic. Oční aspergilóza může mít formu konjunktivitidy, ulcerózní blefaritidy, nodulární keratitidy, dakryocystitidy, blefaromeibomitidy, panoftalmitidy. Časté jsou komplikace v podobě hlubokých vředů rohovky, uveitidy, glaukomu a ztráty zraku.

  Kožní aspergilóza je charakterizována výskytem erytému, infiltrace, nahnědlých šupin a mírného svědění. Při rozvoji onychomykózy dochází k deformaci nehtových plotének, zbarvení do tmavě žluté nebo hnědozelené a drolení nehtů. Aspergilóza trávicího traktu se vyskytuje pod maskou erozivní gastritidy nebo enterokolitidy: typický je pro ni zápach plísní z úst, nevolnost, zvracení, průjem.

  Generalizovaná forma aspergilózy se vyvíjí hematogenním rozšířením aspergilu z primárního ložiska do různých orgánů a tkání. S touto formou onemocnění se vyskytuje aspergilová endokarditida, meningitida a encefalitida; abscesy mozku, ledvin, jater, myokardu; poškození kostí, gastrointestinálního traktu, orgánů ORL; Aspergilová sepse. Úmrtnost na septickou formu aspergilózy je velmi vysoká.

  Diagnóza aspergilózy

  V závislosti na formě mykózy jsou pacienti odesíláni ke konzultaci ke specialistovi příslušného profilu: pneumolog, otolaryngolog, oftalmolog, mykolog. V procesu diagnostiky aspergilózy je velká pozornost věnována anamnéze, včetně profesionální anamnézy, přítomnosti chronické plicní patologie a imunodeficience. Při podezření na bronchopulmonální formu aspergilózy se provádí radiografie a CT plic, bronchoskopie s odběrem sputa a bronchoalveolární laváž.

  Základem pro diagnostiku aspergilózy je komplex laboratorních testů, jejichž materiálem může být sputum, výplachová voda z průdušek, škrábance z hladké kůže a nehtů, výtok z dutin nosu a zevního zvukovodu, otisky z povrchu rohovku, stolici atd. Aspergillus lze detekovat pomocí mikroskopie, kultivačního vyšetření, PCR, sérologických reakcí (ELISA, RSK, RIA). Je možné provést kožní alergické testy s antigeny Aspergillus.

  Diferenciální diagnostika plicní aspergilózy se provádí u zánětlivých onemocnění dýchacích cest virové nebo bakteriální etiologie, sarkoidózy, kandidózy, plicní tuberkulózy, cystické fibrózy, plicních nádorů atd. Aspergilóza kůže a nehtů je podobná epidermofytóze, rubromykóze, syfilis , tuberkulóza, aktinomykóza.

  Léčba aspergilózy

  V závislosti na závažnosti stavu pacienta a formě aspergilózy může být léčba prováděna ambulantně nebo v nemocnici příslušného profilu. Antifungální terapie se provádí následujícími léky: amfotericin B, vorikonazol, itrakonazol, flucytosin, kaspofungin. Antifungální léky mohou být předepsány perorálně, intravenózně nebo inhalačně. U aspergilózy kůže, nehtů a sliznic se provádí lokální léčba lézí antifungálními látkami, antiseptiky a enzymy. Antimykotická terapie trvá 4 až 8 týdnů, někdy až 3 měsíce nebo déle.

  U plicního aspergilomu je indikována chirurgická taktika – ekonomická plicní resekce nebo lobektomie. V procesu léčby jakékoli formy aspergilózy je nezbytná stimulační a imunokorektivní terapie.

  Prognóza a prevence aspergilózy

  Nejpříznivější průběh je pozorován u aspergilózy kůže a sliznic. Úmrtnost na plicní formy mykózy je 20-35% a u lidí s imunodeficiencí – až 50%. Septická forma aspergilózy má špatnou prognózu. Opatření k prevenci infekce aspergilózou zahrnují opatření ke zlepšení hygienických a hygienických podmínek: boj s prachem ve výrobě, nošení osobních ochranných prostředků (respirátorů) pracovníky ve mlýnech, sýpkách, skladech zeleniny, tkalcovnách, zlepšení ventilace dílen a skladů, pravidelné mykologické prohlídky osob z rizikových skupin.