Аспергилова гъба (Аспергилус) принадлежи към рода на висшите плесенни аеробни гъби. Днес има около 200 вида от тези гъби. Разпространени са на всички континенти, във всички страни по света. Гъбите от рода Aspergillus причиняват тежки заболявания при хората (микози), но в същото време много от тях имат много важно практическо значение и се използват успешно в промишлеността поради способността им да произвеждат редица вещества и ензими. Aspergillus е внимателно изследван от физиолози, биохимици и генетици в продължение на няколко века.
Ориз. 1. Aspergillus расте като плесен по повърхността на много субстрати. Те използват органични вещества, за да осигурят жизнените си функции.
Епидемиология на аспергилозата
Aspergillus е широко разпространен в природата. Саудитска Арабия и Судан се считат за регионите с най-високи нива на спори в околната среда. Инфекцията с гъбички става чрез вдишване на техните спори; понякога патогените навлизат в човешкото тяло с храна, понякога през увредена кожа. Aspergillus са аероби. За процесите на синтез на енергия те изискват достъп до свободен молекулярен кислород.Гъбите от род Aspergillus са сапрофити. Те използват изключително органични вещества, за да осигурят жизнените си функции. Те растат добре във влажна среда (блатисти райони и горен хумус) и на закрито.
Обикновено Aspergillus расте като плесен на повърхността на много субстрати: вътре и на повърхността на гниещи дървета, горните слоеве на тор, растения (трева, сено), на повърхността на гниещи зеленчуци, различни фуражи, грозде, фъстъци, конфитюри , ядки, смлян черен пипер, пакети чай и др. Особено много от тях има върху продукти, съдържащи нишестени вещества (картофи, зърнени храни, брашно, хляб). Някои видове Aspergillus произвеждат афлатоксин, който причинява тежко отравяне.
Гъбичките могат да растат в бедна на хранителни вещества среда. Така A. niger (черен аспергилус) расте добре по стените на влажни помещения.
Гъбите се намират в праха на помещенията, където се обработват кожи и вълна, коноп и коноп. Те атакуват памуковите семена и влакна и кожата.
Източници на гъбички включват душове и вентилационни системи, климатици, овлажнители, книги, обувки, възглавници, почва от стайни растения, строителни материали и текстил.
Птици и селскостопански животни могат да станат източници на Aspergillus. От аспергилоза боледуват крави, кучета, котки, овце, коне, зайци, пчели, гълъби, кокошки, гъски и пуйки.
Аспергилозата най-често се среща при мелничари, хора, които се грижат за гълъби, селскостопански работници и работници в тъкането и предането на хартия. Податливи на заболяването са хора с отслабена имунна система, пациенти със захарен диабет и претърпели трансплантация, както и лица с IgE-медиирана атопия (тип I свръхчувствителност) към гъбични спори.
Ориз. 2.A. niger (Aspergillus black) вирее добре по стените на влажни помещения.
Ориз. 3. Aspergillus расте добре върху субстрати, богати на хранителни вещества.
Гъбата Aspergillus принадлежи към рода на висшите плесенни гъби Aspergillus, клас Ascomycetes, семейство Aspergillaceae. Родът Aspergillus включва няколкостотин вида, които се различават по структурата на своите конидии.
История
Гъбата Aspergillus за първи път е каталогизирана от италианския биолог и свещеник Пиер Антонио Микели през 1729 г. Родът на тези гъби получи името Aspergillum поради приликата им с формата на пръскачката за светена вода - aspergillus. Гъбите непрекъснато се изучават от физиолози, биохимици и генетици, тъй като те не само причиняват вреда на хората и животните, но също така имат много важно практическо значение. Те се използват успешно в индустрията поради способността им да произвеждат редица вещества и ензими, полезни за хората.
Структурата на Aspergillus
Вегетативното тяло на гъбата аспергилус (мицел) представени мицел. Той е силен, много разклонен, здраво закрепен за субстрата, широк 4 - 6 микрона. В някои случаи се развива обилен въздушен мицел (склероций). Понякога е безцветен, понякога е ярко оцветен.
Мицелът се състои от разклонени gif с прегради. Хифите (мрежата) са с размер от 7 до 10 микрона. Основната им функция е да усвояват хранителни вещества.
Те се простират нагоре от поддържащите клетки на мицела конидиеносци. При различните видове гъби те имат различни размери, могат да имат прегради, а понякога и разклонения. При повечето гъби от род Aspergillus конидиеносците са безцветни.При A.nidulans и A.ochraceus те са кафяви или жълтеникави на цвят, гладки или бодливи.
Конидиеносецът е издут на върха балонс кръгла или продълговата форма.
Поставен радиално от балона стеригми и флагови клетки (фиалиди). От тясната им шия един след друг излизат едноклетъчни организми. конидии (екзоспори), подредени във верига. Всеки вид Aspergillus има уникална за него конидиална структура, на базата на която се основава междувидовата диференциация на гъбите. Оцветяването на конидиите става постепенно, като се започне от фиалидите. Зрелите конидии са по-интензивно оцветени. Конидиите в своята маса придават на плесенните колонии определен цвят - черен, зелен, жълт или сивкав. Под микроскоп можете да видите, че върхът на конидиофорите с конидии прилича на лейка, от дупките на която текат потоци вода. Оттук и второто руско наименование на гъбата - гъба „лейчна“ или „рошава глава“.
Спорите на Aspergillus са с размер от 2 до 3,5 микрона. Те влизат в човешкото тяло през дихателните пътища, с храна или засягат увредена кожа. Покълването на спорите става при температура 35 °C.
Ориз. 5. Схема на структурата на Aspergillus. 1 - конидии (екзоспори). 2 - стеригмата. 3 - балон (подуване на конидиефора).
Ориз. 6. Под микроскоп ясно се виждат нишките на мицела и плодните органи - конидиеносци, характерното им подуване (мехур) и конидии (спори).
Възпроизвеждане
Узрявайки, конидиите падат и се пренасят на нови места, където при благоприятни условия покълват и образуват мицел. Този начин на размножаване се нарича безполов и е характерен за повечето видове Aspergillus.Някои видове гъби от този вид (A. fumigatus, A. flavus, A. lentulus и A. terreus) се развиват по полов път (спорообразуване). В колониите на такива гъби малки топчета (аксоспори) се виждат с просто око, често жълти на цвят. Това са клейстотеции (плодни тела).
Ориз. 7. Плодни тела (снимка вляво). Освобождаване на аксоспори (снимка вдясно).
Култивиране
Aspergillus расте добре върху различни хранителни среди. Върху среда на Сабуро (агар на Сабуро) те образуват пухкави колонии, плоски, първоначално бели, а след това различни видове аспергилуси придобиват свой специфичен цвят, който е свързан със спорулацията и метаболитите на гъбата.
Ориз. 8. Колониите на A. niger (Aspergillus nigra) са кафяви, шоколадови или черни на цвят.
Ориз. 9. Плодни органи на A. niger (Aspergillus nigra).
Ориз. 10. Колониите на A. fumigatus са кръгъл, вълнест, бял въздушен мицел. Конидиите придават на колониите мек синкав цвят.
Ориз. 11. A. fumigatus. Вериги от конидии върху конидиефора образуват плътна колона.
Ориз. 12. A.flavus-oryzae. Колониите са жълтеникаво-зелени на цвят. Конидиеносците върху подутината при някои видове носят само филиади или профили.
Устойчивост на Aspergillus
Представителите на род Aspergillus растат навсякъде, където има висока осмотична концентрация на захар, сол и др. Като дезинфектанти се използват формалдехид и карболова киселина.
Aspergillus причинява заболяването (микоза) аспергилоза при хора, птици и животни. Основните патогенни за човека видове са A.fumigatus и A.niger, по-рядко се срещат други видове - A.flavus, A.nidulans, A.terreus и A.clavatus. Тези видове Aspergillus растат при нормална телесна температура, която не се наблюдава при всички други видове.
Aspergillus niger (черен аспергилус)
Aspergillus nigra е известен още като черна плесен. Основното местообитание на този вид гъбички са влажни места - почва, книги, овлажнители, климатици, фуги на плочки, перални машини и др. Гъбите причиняват заболявания на разсад от памук, фъстъци и сорго в Судан и Индия. Плесенясалият фураж, съдържащ Aspergillus nigra, е токсичен за животните.
Черният аспергилус засяга най-често дихателните пътища, по-рядко сърцето и централната нервна система, причинител е на отомикоза, аспергилус (поразяване на гъбични колонии в белодробната кухина) и мицет (поразяване на гъбички в синусите).
Aspergillus fumigatus
Гъбите растат в почвата, оборския тор, компоста, фуража и атакуват зърнени култури, вълна и памук. Aspergillus fumigatus е причина за тежки микози при хора и животни. Гъбите засягат много вътрешни органи, включително дихателната система, причинявайки развитието на бронхопулмонална алергична аспергилоза. Aspergillus fumigatus произвежда токсин.
Aspergillus flavus
Гъбите от вида Aspergillus flavus заразяват растения, насекоми, животни и хора. Разсадът на памук страда от тях. Гъбите от този вид причиняват парализа на пчелите и заболявания на копринените буби. При хората Aspergillus flavus често засяга белите дробове и различни вътрешни органи и е причина за отомикоза. Гъбите отделят афлатоксин, който се натрупва във фъстъци, ленени и памучни семена, риба и черен дроб, когато се консумират, се развива тежко отравяне при хора и животни. Изследователите са установили факта, че той (токсинът) има канцерогенен ефект.
Ориз. 13. На снимката вляво е отомикоза (увреждане на ушния канал), вдясно е гъбична инфекция на кожата на крака.
Диагнозата на аспергилозата се основава на данни от епидемиологично изследване, клинична картина на заболяването, микроскопски и културни методи на изследване, биопсия, серологични реакции и тестове за алергия, инструментални и радиологични методи на изследване. За микробиологичния метод на изследване се използват храчки на пациента, вода за промиване на бронхите, гнойно изхвърляне, материал, получен от биопсия, изстъргвания от кожата и ноктите и изпражнения.
Диагнозата на аспергилозата се основава на данни от епидемиологично изследване, клинична картина на заболяването, микроскопски и културни методи на изследване, биопсия, серологични реакции и тестове за алергия, инструментални и радиологични методи на изследване. За метода на микробиологичното изследване се използват храчки на пациента, вода за промиване на бронхите, гноен секрет, материал, получен от биопсия, изстъргвания от кожата и ноктите и изпражнения.
Ориз. 14. Мицел и плодни органи на Aspergillus под микроскоп.
Характеристики на диагностика на аспергилоза
Откриването и изолирането на Aspergillus не представлява особени затруднения, но правилната диагноза зависи от правилното тълкуване на резултатите от изследването, тъй като гъбичките наистина могат да бъдат причина за заболяването или да бъдат банален замърсител, който е влязъл в тестовите проби отвън . Диагнозата аспергилоза най-вероятно може да се постави чрез комбиниране на клинични данни и резултати от микробиологично изследване на биологичен материал, като окончателната диагноза се поставя след белодробна биопсия в случай на бронхопулмонална аспергилоза.Микологичните изследвания се допълват от серологични реакции и алергични кожни и инхалаторни тестове.
При аспергилоза на отворени тъкани и кухини, както и в храчки и бронхиални промивки, аспергилусът често липсва или се среща като изолирани находки. Гъбите са сапрофити и са широко разпространени в околната среда под формата на спори. Те са представители на нормалната човешка флора. Възпроизвеждането им се ограничава от добър имунитет. В такива случаи се препоръчва да се извърши повтарящи се проучвания (микроскопия и култура).
Инвазивната аспергилоза е тежка форма на заболяването, така че търсенето на патогени трябва да бъде възможно най-активен. Необходимо е да се използват всички възможни методи за вземане на материал за изследване. Многократните положителни резултати от културата (най-малко 5 колонии в 1 ml среда), увеличаването на броя им с течение на времето и положителните серологични реакции са най-информативните признаци на аспергилоза.
При лица с имунен дефицит, които нямат ефект от антибактериалната терапия и Aspergillus се откриват в храчките, се препоръчва пробно лечение. Получаването на положителна динамика по време на 7-дневна противогъбична терапия говори в полза на гъбичната етиология на заболяването.
Епидемиологични данни
Епидемиологичното изследване трябва да установи:
наличие на професионален риск;
производствени и битови условия;
наличие на съпътстваща патология;
колко често и колко дълго са приемани антибиотици, кортикостероиди и химиотерапевтични лекарства;
дали е имало или не ефект от антибактериалната терапия;
наличието на гъбични заболявания на други органи.
Лабораторни методи на изследване
Микроскопия
Микроскопското изследване може да разкрие нишки от мицела на гъбичките, плодни органи (конидии), стеригма и вериги от конидии (спори). За тази цел се използват методите за микроскопия на неоцветени препарати по метода на смачкани или висящи капки и микроскопия на оцветени препарати. Препаратите се оцветяват с хематоксилин-еозин, калкофлуор бяло, импрегниране по Gomorry-Grocott и др.).
Ориз. 15. Снимката показва групи от хифи, конидиофори и конидии (спори) на Aspergillus гъбички под микроскоп.
Ориз. 16. Клъстери от мицел на гъбичките Aspergillus под микроскоп (оцветяване с метенамин сребро по Gomori).
Изолиране на култура от гъбата Aspergillus
Гъбите растат добре на различни хранителни среди. В началото на растежа всички видове гъби изглеждат еднакво. Колониите са плоски, пухкави, бели. Освен това, в зависимост от цвета на спорите и метаболитите, колониите от различни видове гъбички придобиват свой специфичен цвят. С напредване на възрастта колониите придобиват прахообразна структура.
Поради факта, че гъбите произвеждат афлатоксин, изолираните култури се тестват за токсикогенност върху морски свинчета или зайци.
Ориз. 17. На снимката има колония от A. niger.
Биопсия
Изследването на биопсичен материал гарантира правилната диагноза на аспергилозата. Биопсичният материал се изследва хистологично. Оцветяването се извършва с хематоксилин-еозин, калкофлуор бяло, импрегниране по Gomory-Grocott, McManus, Gribley и др.
Ориз. 18. При хистологично изследване се откриват нишки от гъбния мицел и плодни органи - конидиефорци и конидии (спори).
Серологична диагностика
Серологичната диагноза на аспергилозата се основава на откриването на галактомананов антиген на Aspergillus fumigatus в кръвен серум, урина, цереброспинална течност и др.Серологичната диагностика също включва определяне на специфични IgG и IgE антитела. Преципитиращите антитела се откриват при пациенти с аспергилоза в 90% от случаите. Антителата в кръвния серум се образуват срещу всички видове Aspergillus, така че това изследване трябва да се проведе с антигени на различни видове гъбички. Интензивността на приема на плесени отвън се определя от откриването на секреторен IgA към гъбични антигени и микотоксини в слюнката.
Полимеразна верижна реакция
Полимеразна верижна реакция в момента се използва като експериментална техника.
Тестове за алергия
За диагностициране на аспергилоза се използват алергични кожни и инхалационни тестове със специфичен алерген.
Инструментални методи на изследване
Сред инструменталните методи за изследване на аспергилозата се използват бронхоскопия, рино- и отоскопия. Бронхоскопията се извършва с цел визуализиране на патологичния процес, получаване на бронхоалвеоларен лаваж (промивка) и биопсичен материал с цел последващото му микробиологично изследване.
Ориз. 19. Отоскопия. Снимката показва картина на аспергилоза на външния слухов канал.
Ориз. 20. Бронхиална ендоскопия. Снимката показва картина на бронхиална аспергилоза.
Ориз. 21. Ендоскопия на параназалните синуси. На снимката вляво има аспергилома в сфеноидния синус. Снимката вдясно показва картина на гъбичен синузит.
Методи за рентгеново изследване
Рентгенови лъчи, компютърна томография (CT) и ядрено-магнитен резонанс (MRI) се използват за диагностициране на аспергилоза.
Ориз. 22. Рентгенови снимки на белите дробове. Вляво е неинвазивна аспергилоза на горния лоб на десния бял дроб. Вдясно е инвазивна аспергилоза. Обширни двустранни лезии на белодробната тъкан.
Ориз. 23.компютърна томография. В белодробната тъкан се виждат области на инфилтрация и кухина (снимка вляво). Множество области на инфилтрация и кухини на гниене (снимка вдясно).
Ориз. 24. Ядрено-магнитен резонанс. В десния максиларен синус се открива масово образувание (аспергилом).
Диференциална диагноза
Аспергилозата е подобна на много гъбични и негъбични заболявания.
Оралната аспергилоза трябва да се разграничава от мукорозата и псевдомонасната инфекция. Язвите на твърдото небце имитират туберкулоза, сифилис, проказа, грануломатоза на Wegener, системен лупус еритематозус, болест на Crohn, нодозен периартериит, саркоидоза и рак.
Бронхопулмоналната аспергилоза в началния период на развитие на заболяването имитира остри респираторни инфекции, бронхит или пневмония.
Ходът на хроничната белодробна аспергилоза е подобен на туберкулозата, саркоидозата, кандидозата, кистозната фиброза и тумора.
Деструктивните форми на бронхопулмонална аспергилоза трябва да се разграничават от хронична грануломатозна болест, туберкулоза, хистоплазмоза и HIV инфекция.
Кожната аспергилоза трябва да се разграничава от споротрихоза и себорейна еритродермия.
Аспергилозата на ноктите е подобна на рубромикоза, епидермофитоза и инфекция с псевдомонас.
Общата аспергилоза, която протича с увреждане на кожата на лицето и носната лигавица, е подобна на заболявания като туберкулоза, сифилис и рак.
Аспергилусният синузит понякога се бърка с мигрена.
Аспергилозата на окото и орбитата трябва да се разграничава от тумор (обикновено меланом) и актиномикоза.
Ориз. 25. Продукти, засегнати от Aspergillus гъбички.
Първичната профилактика на аспергилозата е насочена към премахване на причините и условията, които причиняват заболяването.Те включват:
Запечатване на технологични процеси, свързани с използване на ензимообразуващи гъби и замърсени суровини.
Борба с наранявания и прах в индустрии с високо замърсяване с Aspergillus, подлагане на редовни медицински прегледи на служителите, микологичен контрол на околната среда. Задължително е работниците да носят респиратори в съоръжения като мелници, складове за зърно, складове за зеленчуци и предачни и тъкачни фабрики, предприятия за преработка на памук, фабрики за лико, предприятия за производство на лимонена киселина и цехове за рязане на червен пипер.
Предотвратяване на инфекция от гъбички при лица с имунна недостатъчност, за което се предприемат мерки за предотвратяване на разпространението на Aspergillus спори в околната среда. Това се постига чрез използване на камери с ламинарни въздушни потоци, инсталиране на въздушни филтри и въздушни шлюзове между помещенията в местата за престой на такива пациенти и редовното им микологично изследване.
За дезинфекция на лабораторни съдове и медицински инструменти се препоръчва използването на 5% разтвор на фенол, хлорамин, лизол, 10% разтвор на формалдехид, 0,1% разтвор на сублимат и синтетични детергенти. Автоклавирането се извършва при температура 120С за 30 минути, кипене за 15 - 2 минути.
Ако бъде идентифициран пациент, е необходимо да се отървете от стайните растения в къщата, да дезинфекцирате всички мокри места и повърхности, климатици и въздуховоди.
Имунокомпрометираните лица не трябва да се допускат до работа в селското стопанство, както и да се ограничи престоят им във влажни и прашни места. На такива лица е строго забранено да консумират мухлясали храни, включително сирена.
Ориз. 26. Обработка на стени, засегнати от плесени.
