Ciuperca Aspergillus (Aspergillus) aparține genului de ciuperci aerobe de mucegai superior. Astăzi există aproximativ 200 de specii ale acestor ciuperci. Sunt răspândite pe toate continentele, în toate țările lumii. Ciupercile din genul Aspergillus provoacă boli grave la om (micoze), dar, în același timp, multe dintre ele au o importanță practică foarte semnificativă și sunt utilizate cu succes în industrie datorită capacității lor de a produce o serie de substanțe și enzime. Aspergillus a fost studiat cu atenție de fiziologi, biochimiști și geneticieni timp de câteva secole.
Orez. 1. Aspergillus crește ca mucegai pe suprafața multor substraturi. Ei folosesc substanțe organice pentru a-și asigura funcțiile vitale.
Epidemiologia aspergilozei
Aspergillus este larg răspândit în natură. Arabia Saudită și Sudanul sunt considerate a fi regiunile cu cele mai mari niveluri de spori în mediu. Infecția cu ciuperci are loc prin inhalarea sporilor lor, uneori, agenții patogeni intră în corpul uman cu alimente, alteori prin pielea deteriorată. Aspergillus sunt aerobi. Pentru procesele de sinteză a energiei, acestea necesită acces la oxigen molecular liber.Ciupercile din genul Aspergillus sunt saprofite. Ei folosesc exclusiv substanțe organice pentru a-și asigura funcțiile vitale. Ele cresc bine în medii umede (zone mlăștinoase și humus superior) și în interior.
În mod obișnuit, Aspergillus crește ca mucegai pe suprafața multor substraturi: în interiorul și pe suprafața copacilor putrezici, nivelurile superioare de gunoi de grajd, plante (iarbă, fân), pe suprafața legumelor putrezite, diverse furaje, struguri, alune, gem pachete , nuci, piper negru macinat, ceai etc. Există mai ales multe dintre ele pe produsele care conțin substanțe amidonoase (cartofi, cereale, făină, pâine). Unele specii de Aspergillus produc aflatoxină, care provoacă otrăvire severă.
Ciupercile pot crește în medii sărace în nutrienți. Astfel, A. niger (aspergillus negru) crește bine pe pereții încăperilor umede.
Ciupercile se găsesc în praful încăperilor în care se prelucrează pieile și lâna, cânepa și cânepa. Ei atacă capsoanele și fibrele de bumbac și pielea.
Sursele de ciuperci includ dușuri și sisteme de ventilație, aparate de aer condiționat, umidificatoare, cărți, pantofi, perne, pământ de plante de interior, materiale de construcție și textile.
Păsările și animalele de fermă pot deveni surse de Aspergillus. Vaci, câini, pisici, oi, cai, iepuri, albine, porumbei, găini, gâște și curcani suferă de aspergiloză.
Aspergiloza apare cel mai adesea la morarii, persoanele care îngrijesc porumbei, muncitorii agricoli și muncitorii de țesut și de filat hârtie. Persoanele cu sistem imunitar slăbit, pacienții cu diabet zaharat și cei care au suferit transplant, precum și persoanele cu atopie mediată de IgE (hipersensibilitate de tip I) la sporii fungici sunt susceptibile la boală.
Orez. 2.A. niger (Aspergillus black) crește bine pe pereții încăperilor umede.
Orez. 3. Aspergillus crește bine pe substraturi bogate în nutrienți.
Ciuperca Aspergillus aparține genului de ciuperci de mucegai superior Aspergillus, clasa Ascomycetes, familia Aspergillaceae. Genul Aspergillus include câteva sute de specii care diferă în structura conidiilor lor.
Poveste
Ciuperca Aspergillus a fost catalogată pentru prima dată de biologul și preotul italian Pier Antonio Micheli în 1729. Genul acestor ciuperci a primit numele Aspergillum din cauza asemănării lor cu forma de stropire cu apă sfințită - aspergillus. Ciupercile sunt studiate în mod constant de fiziologi, biochimiști și geneticieni, deoarece nu numai că provoacă daune oamenilor și animalelor, ci au și o semnificație practică foarte semnificativă. Sunt utilizate cu succes în industrie datorită capacității lor de a produce o serie de substanțe și enzime utile oamenilor.
Structura Aspergillus
Corpul vegetativ al ciupercii aspergillus (miceliu) prezentate miceliu. Este puternic, foarte ramificat, ferm lipit de substrat, lățime de 4 - 6 microni. În unele cazuri, se dezvoltă miceliu aerian abundent (scleroțiu). Uneori este incolor, alteori este viu colorat.
Miceliul este format din ramificate gif cu despărțitori. Hifele (pânza) variază în dimensiune de la 7 la 10 microni. Funcția lor principală este de a absorbi substanțele nutritive.
Ele se extind în sus de la celulele de susținere ale miceliului conidiofori. În diferite tipuri de ciuperci, acestea au dimensiuni diferite, pot avea pereți despărțitori și, uneori, ramuri. La majoritatea ciupercilor din genul Aspergillus, conidioforii sunt incolori.La A.nidulans și A.ochraceus sunt de culoare maro sau gălbui, netede sau spinoase.
Conidioforul este umflat la vârf buleavând o formă rotundă sau alungită.
Plasat radial din bulă sterigme și celule de semnalizare (fialide). Organismele unicelulare ies unul după altul din gâtul lor îngust. conidii (exospori), dispuși în lanț. Fiecare specie de Aspergillus are o structură conidală unică, pe baza căreia se bazează diferențierea interspecifică a ciupercilor. Colorarea conidiilor are loc treptat, începând de la fialide. Conidiile mature sunt mai intens colorate. Conidiile din masa lor conferă coloniilor de mucegai o anumită culoare - negru, verde, galben sau cenușiu. La microscop, puteți vedea că partea superioară a conidioforelor cu conidii arată ca o cutie de apă, din găurile căreia curg șuvoaie de apă. De aici și al doilea nume rusesc pentru ciupercă - ciuperca „leichny” sau „cap shaggy”.
Sporii Aspergillus variază în mărime de la 2 la 3,5 microni. Ele intră în corpul uman prin tractul respirator, cu alimente sau afectează pielea deteriorată. Germinarea sporilor are loc la o temperatură de 35 °C.
Orez. 6. La microscop, firele de miceliu și organele fructifere - conidioforele, umflarea lor caracteristică (vezica urinară) și conidiile (spori) sunt clar vizibile.
Reproducere
Pe măsură ce se maturizează, conidiile cad și sunt transportate în locuri noi, unde, cu condiția să existe condiții favorabile, germinează și formează miceliu. Acest mod de reproducere se numește asexuat și este caracteristic majorității speciilor de Aspergillus.Unele tipuri de ciuperci din această specie (A. fumigatus, A. flavus, A. lentulus și A. terreus) se dezvoltă sexual (sporulare). În coloniile de astfel de ciuperci, bile mici (axospori) sunt vizibile cu ochiul liber, adesea de culoare galbenă. Acestea sunt cleistotecii (corpi fructiferi).
Aspergillus crește bine pe diferite medii nutritive. Pe mediul Sabouraud (agar Sabouraud) formează colonii pufoase, plate, inițial albe, iar apoi diferite tipuri de aspergillus capătă propria lor culoare specifică, care este asociată cu sporularea și metaboliții ciupercii.
Orez. 8. Coloniile de A. niger (Aspergillus nigra) au culoarea maro, ciocolata sau neagra.
Orez. 9. Organe fructifere ale A. niger (Aspergillus nigra).
Orez. 10. Coloniile de A. fumigatus sunt miceliu aerian rotund, lânos, alb. Conidiile conferă coloniilor o culoare albăstruie moale.
Orez. 11. A. fumigatus. Lanțurile de conidii de pe conidiofor formează o coloană densă.
Orez. 12. A.flavus-oryzae. Coloniile sunt de culoare verde-gălbui. Conidioforii de pe tumefiere la unele specii poartă numai filiade sau profilade.
Rezistența la Aspergillus
Reprezentanții genului Aspergillus cresc oriunde există o concentrație osmotică mare de zahăr, sare etc. Formaldehida și acidul carbolic sunt folosite ca dezinfectanți.
Aspergillus provoacă boala (micoza) aspergiloza la oameni, păsări și animale. Principalele specii patogene pentru om sunt A.fumigatus și A.niger, alte specii - A.flavus, A.nidulans, A.terreus și A.clavatus sunt mai puțin frecvente. Aceste specii de Aspergillus cresc la temperatura normală a corpului, ceea ce nu este observat la toate celelalte specii.
Aspergillus niger (aspergillus negru)
Aspergillus nigra este cunoscut și sub numele de mucegai negru. Habitatul principal al acestei specii de ciuperci sunt locurile umede - sol, cărți, umidificatoare, aparate de aer condiționat, rosturi de țiglă, mașini de spălat, etc. Ciupercile provoacă boli ale puieților de bumbac, alune și sorg în Sudan și India. Furajele mucegaioase care conțin Aspergillus nigra sunt toxice pentru animale.
Aspergillusul negru afectează cel mai adesea tractul respirator, mai rar inima și sistemul nervos central, este cauza otomicozei, aspergillus (infestarea coloniilor de ciuperci în cavitatea pulmonară) și mycete (infestarea ciupercilor în sinusuri).
Aspergillus fumigatus
Ciupercile cresc în sol, gunoi de grajd, compost, furaje și atacă cerealele, lâna și bumbacul. Aspergillus fumigatus este cauza unor micoze severe la oameni și animale. Ciupercile afectează multe organe interne, inclusiv sistemul respirator, provocând dezvoltarea aspergilozei alergice bronhopulmonare. Aspergillus fumigatus produce o toxină.
Aspergillus flavus
Ciupercile din specia Aspergillus flavus infectează plantele, insectele, animalele și oamenii. Răsadurile de bumbac suferă de ele. Ciupercile acestei specii provoacă paralizia albinelor și boli ale viermilor de mătase. La om, Aspergillus flavus afectează adesea plămânii și diferite organe interne și este cauza otomicozei. Ciupercile secretă aflatoxină, care se acumulează în alune, semințele de in și bumbac, pește și ficat, atunci când sunt consumate, otrăvirea severă se dezvoltă la oameni și animale. Cercetătorii au stabilit faptul că aceasta (toxina) are un efect cancerigen.
Orez. 13. În fotografia din stânga este otomicoză (lezarea canalului urechii), în dreapta este o infecție fungică a pielii piciorului.
Diagnosticul de aspergiloză se bazează pe date dintr-o investigație epidemiologică, tabloul clinic al bolii, metode de cercetare microscopică și culturală, biopsie, reacții serologice și teste alergice, metode de cercetare instrumentală și radiologică. Pentru metoda de cercetare microbiologică se utilizează sputa pacientului, apa de spălare bronșică, scurgeri purulente, material obținut dintr-o biopsie, răzuire de pe piele și unghii și fecale.
Diagnosticul de aspergiloză se bazează pe date dintr-o investigație epidemiologică, tabloul clinic al bolii, metode de cercetare microscopică și culturală, biopsie, reacții serologice și teste alergice, metode de cercetare instrumentală și radiologică. Pentru metoda de cercetare microbiologică se utilizează sputa pacientului, apa de spălare bronșică, scurgeri purulente, material obținut dintr-o biopsie, răzuire de pe piele și unghii și fecale.
Orez. 14. Miceliul și organele fructifere ale Aspergillus la microscop.
Caracteristicile diagnosticului de aspergiloză
Detectarea și izolarea Aspergillus nu prezintă dificultăți deosebite, dar un diagnostic corect depinde de interpretarea corectă a rezultatelor cercetării, deoarece ciupercile pot fi într-adevăr cauza bolii sau pot fi un contaminant banal care a intrat în probele de testare din exterior. . Diagnosticul de aspergiloză poate fi pus cel mai probabil prin combinarea datelor clinice și a rezultatelor examenului microbiologic al materialului biologic, diagnosticul final se face după o biopsie pulmonară în cazul aspergilozei bronhopulmonare.Studiile micologice sunt completate de reacții serologice și teste alergice cutanate și de inhalare.
Cu aspergiloza țesuturilor și cavităților deschise, precum și în spută și spălări bronșice, aspergillus este adesea absent sau apare ca constatări izolate. Ciupercile sunt saprofite și sunt larg răspândite în mediu sub formă de spori. Sunt reprezentanți ai florei umane normale. Reproducerea lor este restrânsă de o bună imunitate. În astfel de cazuri, se recomandă efectuarea studii repetate (microscopie și cultură).
Aspergiloza invazivă este o formă severă a bolii, așa că ar trebui să fie căutarea agenților patogeni cât mai activ posibil. Este necesar să se utilizeze toate metodele posibile pentru preluarea materialului pentru cercetare. Rezultatele pozitive repetate ale culturii (cel puțin 5 colonii în 1 ml de mediu), o creștere a numărului acestora în timp și reacțiile serologice pozitive sunt semnele cele mai informative ale aspergilozei.
La persoanele cu imunodeficiență care nu au efect de la terapia antibacteriană și Aspergillus sunt detectați în spută, se recomandă să tratament de probă. Obținerea dinamicii pozitive în timpul terapiei antifungice de 7 zile vorbește în favoarea etiologiei fungice a bolii.
Date epidemiologice
O investigație epidemiologică ar trebui să stabilească:
prezența riscului profesional;
condițiile de producție și de viață;
prezența unei patologii concomitente;
cât de des și pentru cât timp au fost luate antibiotice, corticosteroizi și medicamente pentru chimioterapie;
dacă a existat sau nu un efect al terapiei antibacteriene;
prezența bolilor fungice ale altor organe.
Metode de cercetare de laborator
Microscopie
Examinarea microscopică poate evidenția fire de miceliu fungic, organe fructifere (conidii), sterigma și lanțuri de conidii (spori). În acest scop se folosesc metodele de microscopie a preparatelor necolorate folosind metoda picăturii zdrobite sau suspendate și microscopia preparatelor colorate. Preparatele se colorează cu hematoxilin-eozină, alb calcofluor, impregnare conform Gomorry-Grocott etc.).
Orez. 15. Fotografia prezintă grupuri de hife, conidiofore și conidii (spori) de ciuperci Aspergillus la microscop.
Orez. 16. Ciorchini de miceliu ale ciupercii Aspergillus la microscop (colorare cu argint metanamină după Gomori).
Izolarea unei culturi a ciupercii Aspergillus
Ciupercile cresc bine pe diferite medii nutritive. La începutul creșterii, toate tipurile de ciuperci arată la fel. Coloniile sunt plate, pufoase, albe. În plus, în funcție de culoarea sporilor și a metaboliților, coloniile de diferite tipuri de ciuperci capătă propria lor culoare specifică. Pe măsură ce coloniile îmbătrânesc, ele capătă o structură pudră.
Datorită faptului că ciupercile produc aflatoxină, culturile izolate sunt testate pentru toxicitate la cobai sau iepuri.
Orez. 17. În fotografie există o colonie de A. niger.
Biopsie
Examinarea materialului de biopsie asigură diagnosticul corect de aspergiloză. Materialul de biopsie este examinat histologic. Colorarea se face cu hematoxilina-eozina, alb calcofluor, impregnare conform Gomory-Grocott, McManus, Gribley etc.
Orez. 18. Examenul histologic evidențiază fire de miceliu fungic și organe fructifere - conidiofore și conidii (spori).
Diagnosticul serologic
Diagnosticul serologic al aspergilozei se bazează pe detectarea antigenului galactomanan Aspergillus fumigatus în serul sanguin, urină, lichidul cefalorahidian etc.Diagnosticul serologic presupune și determinarea anticorpilor IgG și IgE specifici. Anticorpii precipitanți se găsesc la pacienții cu aspergiloză în 90% din cazuri. Anticorpii din serul sanguin se formează împotriva tuturor tipurilor de Aspergillus, așa că acest studiu ar trebui efectuat cu antigeni de diferite tipuri de ciuperci. Intensitatea aportului de ciuperci de mucegai din exterior este determinată de detectarea IgA secretoare la antigenele fungice și micotoxinele din salivă.
Reacția polimerazei în lanț
Reacția în lanț a polimerazei este utilizată în prezent ca tehnică experimentală.
Teste de alergie
Pentru a diagnostica aspergiloza, se folosesc teste alergice ale pielii și inhalare cu un anumit alergen.
Metode instrumentale de cercetare
Printre metodele instrumentale de cercetare pentru diagnosticarea aspergilozei se folosesc bronhoscopia, rino- și otoscopia. Bronhoscopia se efectuează cu scopul de a vizualiza procesul patologic, de a obține lavaj bronhoalveolar (spălare) și material de biopsie în scopul examinării microbiologice ulterioare a acestuia.
Orez. 19. Otoscopie. Fotografia prezintă o imagine a aspergilozei canalului auditiv extern.
Orez. 20. Endoscopie bronșică. Fotografia prezintă o imagine a aspergilozei bronșice.
Orez. 21. Endoscopia sinusurilor paranazale. În fotografia din stânga există un aspergilom în sinusul sfenoidian. Fotografia din dreapta arată o imagine a sinuzitei fungice.
Metode de cercetare cu raze X
Raze X, tomografia computerizată (CT) și imagistica prin rezonanță magnetică (RMN) sunt utilizate pentru a diagnostica aspergiloza.
Orez. 22. Radiografii ale plămânilor. În stânga este aspergiloza neinvazivă a lobului superior al plămânului drept. În dreapta este aspergiloza invazivă. Leziuni bilaterale extinse ale țesutului pulmonar.
Orez. 23.scanare CT. În țesutul pulmonar sunt vizibile zone de infiltrație și o cavitate (foto din stânga). Zone multiple de infiltrare și cavități de descompunere (foto dreapta).
Orez. 24. Imagistica prin rezonanță magnetică. O formațiune de masă (aspergilom) este detectată în sinusul maxilar drept.
Diagnostic diferentiat
Aspergiloza este similară cu multe boli fungice și nefungice.
Aspergiloza orală trebuie distinsă de mucoroză și infecția cu pseudomonas. Ulcerele palatului dur imită tuberculoza, sifilisul, lepra, granulomatoza Wegener, lupusul eritematos sistemic, boala Crohn, periarterita nodosă, sarcoidoza și cancerul.
Aspergiloza bronhopulmonară în perioada inițială de dezvoltare a bolii imită infecțiile respiratorii acute, bronșita sau pneumonia.
Cursul aspergilozei pulmonare cronice este similar cu tuberculoza, sarcoidoza, candidoza, fibroza chistica si tumora.
Formele distructive de aspergiloză bronhopulmonară ar trebui să fie diferențiate de boala granulomatoasă cronică, tuberculoză, histoplasmoză și infecția cu HIV.
Aspergiloza cutanată trebuie distinsă de sporotricoză și eritroderma seboreică.
Aspergiloza unghiilor este similară cu rubromicoza, epidermofitoza și infecția cu pseudomonas.
Aspergiloza comună, care apare cu afectarea pielii feței și a mucoasei nazale, este similară cu boli precum tuberculoza, sifilisul și cancerul.
Sinuzita cu Aspergillus este uneori confundată cu migrenă.
Aspergiloza ochiului și a orbitei ar trebui să fie distinsă de o tumoare (de obicei melanom) și actinomicoză.
Orez. 25. Produse afectate de ciupercile Aspergillus.
Prevenirea primară a aspergilozei are ca scop eliminarea cauzelor și condițiilor care provoacă boala.Acestea includ:
Sigilarea proceselor tehnologice asociate cu utilizarea ciupercilor producătoare de enzime și a materiilor prime contaminate.
Combaterea rănilor și a prafului în industriile cu contaminare ridicată cu Aspergillus, supus unor examinări medicale regulate ale angajaților, control micologic al mediului. Este obligatoriu ca lucrătorii să poarte aparate respiratorii în instalații precum mori, depozite de cereale, depozite de legume și fabrici de filare și țesut, fabrici de prelucrare a bumbacului, fabrici de libră, fabrici de producere a acidului citric și magazine de tăiere a ardeiului roșu.
Prevenirea infecției cu ciuperci la persoanele cu imunodeficiență, pentru care se iau măsuri de prevenire a răspândirii sporilor Aspergillus în mediu. Acest lucru se realizează prin utilizarea camerelor cu fluxuri de aer laminare, instalarea de filtre de aer și blocaje de aer între camerele din locurile de ședere ale acestor pacienți și examenul micologic regulat al acestora.
Pentru dezinfectarea sticlei de laborator și a instrumentelor medicale, se recomandă utilizarea unei soluții 5% de fenol, cloramină, Lysol, o soluție de formaldehidă 10%, o soluție de sublimat 0,1% și detergenți sintetici. Autoclavarea se efectuează la o temperatură de 120°CC timp de 30 de minute, fierbere timp de 15 - 2 minute.
Dacă un pacient este identificat, este necesar să scăpați de plantele de interior din casă, să dezinfectați toate locurile și suprafețele umede, aparatele de aer condiționat și canalele de aer.
Persoanele imunodeprimate nu ar trebui să aibă voie să lucreze în agricultură, iar șederea lor în locuri umede și cu praf ar trebui limitată. Astfel de persoane le este strict interzis să consume alimente mucegăite, inclusiv brânzeturi.
Orez. 26. Tratarea pereților afectați de ciuperci de mucegai.
