Aspergillus svamp (Aspergillus) tillhör släktet av högre mögel aeroba svampar. Idag finns det cirka 200 arter av dessa svampar. De är utbredda på alla kontinenter, i alla länder i världen. Svampar av släktet Aspergillus orsakar allvarliga sjukdomar hos människor (mykos), men samtidigt är många av dem av mycket stor praktisk betydelse och används framgångsrikt inom industrin på grund av deras förmåga att producera ett antal ämnen och enzymer. Aspergillus har noggrant studerats av fysiologer, biokemister och genetiker i flera århundraden.
Ris. 1. Aspergillus växer som mögel på ytan av många substrat. De använder organiska ämnen för att säkerställa deras vitala funktioner.
Epidemiologi av aspergillos
Aspergillus är utbredd i naturen. Saudiarabien och Sudan anses vara de regioner med de högsta nivåerna av sporer i miljön. Infektion med svampar uppstår genom inandning av deras sporer ibland patogener in i människokroppen med mat, ibland genom skadad hud. Aspergillus är aerober. För energisyntesprocesser kräver de tillgång till fritt molekylärt syre.Svampar av släktet Aspergillus är saprofyter. De använder uteslutande organiska ämnen för att säkerställa deras vitala funktioner. De växer bra i fuktiga miljöer (sumpiga områden och övre humus) och inomhus.
Vanligtvis växer Aspergillus som mögel på ytan av många substrat: inuti och på ytan av ruttnande träd, de övre skikten av gödsel, växter (gräs, hö), på ytan av ruttnande grönsaker, olika foder, vindruvor, jordnötter, sylt , nötter, mald svartpeppar, te, etc. paket. Det finns särskilt många av dem på produkter som innehåller stärkelsehaltiga ämnen (potatis, spannmål, mjöl, bröd). Vissa Aspergillus-arter producerar aflatoxin, vilket orsakar allvarlig förgiftning.
Svampar kan växa i näringsfattiga miljöer. Således växer A. niger (svart aspergillus) bra på väggarna i fuktiga rum.
Svampar finns i damm från rum där hudar och ull, hampa och hampa bearbetas. De attackerar bomullsbollar och fibrer och hud.
Källor till svamp inkluderar duschar och ventilationssystem, luftkonditioneringsapparater, luftfuktare, böcker, skor, kuddar, jord från inomhusväxter, byggmaterial och textilier.
Fåglar och husdjur kan bli källor till Aspergillus. Kor, hundar, katter, får, hästar, kaniner, bin, duvor, höns, gäss och kalkoner lider av aspergillos.
Aspergillos förekommer oftast hos mjölkvarnare, personer som tar hand om duvor, jordbruksarbetare och arbetare inom vävning och pappersspinning. Personer med försvagat immunförsvar, patienter med diabetes mellitus och de som genomgått transplantation, samt personer med IgE-medierad atopi (typ I överkänslighet) mot svampsporer är mottagliga för sjukdomen.
Ris. 2.A. niger (Aspergillus svart) växer bra på väggarna i fuktiga rum.
Ris. 3. Aspergillus växer bra på substrat rika på näringsämnen.
Aspergillus-svampen tillhör släktet av högre mögelsvampar Aspergillus, klass Ascomycetes, familjen Aspergilaceae. Släktet Aspergillus inkluderar flera hundra arter som skiljer sig åt i strukturen på sina konidier.
Berättelse
Svampen Aspergillus katalogiserades först av den italienske biologen och prästen Pier Antonio Micheli 1729. Släktet av dessa svampar fick namnet Aspergillum på grund av deras likhet med formen av heligt vatten sprinkler - aspergillus. Svampar studeras ständigt av fysiologer, biokemister och genetiker, eftersom de inte bara skadar människor och djur, utan också har en mycket betydande praktisk betydelse. De används framgångsrikt inom industrin på grund av deras förmåga att producera ett antal ämnen och enzymer som är användbara för människor.
Aspergillus struktur
Den vegetativa kroppen av svampen aspergillus (mycelium) presenteras mycelium. Den är stark, mycket grenad, fast fäst vid underlaget, 4 - 6 mikron bred. I vissa fall utvecklas rikligt med luftmycelium (sklerotium). Ibland är det färglöst, ibland är det ljust färgat.
Mycelet består av grenade gif med skiljeväggar. Hyferna (väven) varierar i storlek från 7 till 10 mikron. Deras huvudsakliga funktion är att absorbera näringsämnen.
De sträcker sig uppåt från de stödjande cellerna i myceliet konidioforer. I olika typer av svampar har de olika storlekar, kan ha skiljeväggar och ibland grenar. Hos de flesta svampar av släktet Aspergillus är konidioforerna färglösa.Hos A.nidulans och A.ochraceus är de bruna eller gulaktiga till färgen, släta eller taggiga.
Konidioforen är svullen i spetsen bubblahar en rund eller långsträckt form.
Placeras radiellt från bubblan sterigmas och flagga celler (phialides). Encelliga organismer dyker upp från sin smala hals en efter en. konidier (exosporer), ordnade i en kedja. Varje Aspergillus-art har en konidial struktur som är unik för den, på grundval av vilken interspecifik differentiering av svampar är baserad. Färgning av konidier sker gradvis, med början från phialids. Mogna konidier är mer intensivt färgade. Konidier i sin massa ger mögelkolonier en viss färg - svart, grön, gul eller gråaktig. Under ett mikroskop kan man se att toppen av konidioforerna med konidier ser ut som en vattenkanna, från vars hål strömmar av vatten rinner. Därav det andra ryska namnet för svampen - "leichny" svamp eller "lurvigt huvud".
Aspergillus-sporer varierar i storlek från 2 till 3,5 mikron. De kommer in i människokroppen genom luftvägarna, med mat, eller påverkar skadad hud. Sporgroning sker vid en temperatur på 35 °C.
Ris. 5. Schema för strukturen hos Aspergillus. 1 - konidier (exosporer). 2 - sterigmata. 3 - bubbla (svullnad av konidioforen).
Ris. 6. Under ett mikroskop är mycelietrådarna och fruktorganen - konidioforer, deras karakteristiska svullnad (blåsa) och konidier (sporer) tydligt synliga.
Fortplantning
När de mognar faller konidierna av och transporteras till nya platser, där de, förutsatt att gynnsamma förhållanden råder, gror och bildar mycel. Detta reproduktionssätt kallas asexuell och är karakteristiskt för de flesta Aspergillus-arter.Vissa typer av svampar av denna art (A. fumigatus, A. flavus, A. lentulus och A. terreus) utvecklas sexuellt (sporbildning). I kolonierna av sådana svampar är små bollar (axosporer) synliga för blotta ögat, ofta gula till färgen. Dessa är cleistothecia (fruktkroppar).
Ris. 7. Fruktkroppar (foto till vänster). Frisättning av axosporer (foto till höger).
Odling
Aspergillus växer bra på olika näringsmedier. På Sabourauds medium (Sabourauds agar) bildar de fluffiga kolonier, platta, initialt vita, och sedan får olika typer av aspergillus sin egen specifika färg, som är förknippad med sporbildning och metaboliter av svampen.
Ris. 8. Kolonier av A. niger (Aspergillus nigra) är bruna, choklad eller svarta till färgen.
Ris. 9. Fruktorgan hos A. niger (Aspergillus nigra).
Ris. 10. Kolonier av A. fumigatus är runda, ulliga, vita luftmycel. Konidier ger kolonierna en mjuk blåaktig färg.
Ris. 11. A. fumigatus. Kedjor av konidier på konidioforen bildar en tät kolonn.
Ris. 12. A. flavus-oryzae. Kolonier är gulgröna till färgen. Konidioforerna på svullnaden hos vissa arter bär endast filiader eller profilader.
Aspergillus-resistens
Representanter för släktet Aspergillus växer varhelst det finns en hög osmotisk koncentration av socker, salt etc. Formaldehyd och karbolsyra används som desinfektionsmedel.
Aspergillus orsakar sjukdomen (mykos) aspergillos hos människor, fåglar och djur. De främsta arterna som är patogena för människor är A.fumigatus och A.niger, andra arter - A.flavus, A.nidulans, A.terreus och A.clavatus är mindre vanliga. Dessa Aspergillus-arter växer vid normal kroppstemperatur, vilket inte observeras hos alla andra arter.
Aspergillus niger (svart aspergillus)
Aspergillus nigra är också känd som svartmögel. Den huvudsakliga livsmiljön för denna art av svampar är fuktiga platser - jord, böcker, luftfuktare, luftkonditioneringsapparater, kakelfogar, tvättmaskiner etc. Svampar orsakar sjukdomar hos bomulls-, jordnöts- och sorghumplantor i Sudan och Indien. Mögligt foder som innehåller aspergillus nigra är giftigt för djur.
Svart aspergillus påverkar oftast andningsvägarna, mer sällan hjärtat och centrala nervsystemet, det är orsaken till otomycosis, aspergillus (angrepp av svampkolonier i lunghålan) och mycet (angrepp av svampar i bihålorna).
Aspergillus fumigatus
Svampar växer i jord, gödsel, kompost, foder och angriper spannmål, ull och bomull. Aspergillus fumigatus är orsaken till svåra mykoser hos människor och djur. Svampar påverkar många inre organ, inklusive andningssystemet, vilket orsakar utvecklingen av bronkopulmonell allergisk aspergillos. Aspergillus fumigatus producerar ett toxin.
Aspergillus flavus
Svampar av arten Aspergillus flavus infekterar växter, insekter, djur och människor. Bomullsplantor lider av dem. Svampar av denna art orsakar förlamning av bin och sjukdomar hos silkesmaskar. Hos människor påverkar Aspergillus flavus ofta lungorna och olika inre organ och är orsaken till otomykos. Svampar utsöndrar aflatoxin, som ackumuleras i jordnötter, lin- och bomullsfrön, fisk och lever, när de konsumeras utvecklas allvarliga förgiftningar hos människor och djur. Forskare har konstaterat att det (giftet) har en cancerframkallande effekt.
Ris. 13. På bilden till vänster är otomycosis (skada på hörselgången), till höger är en svampinfektion i fotens hud.
Diagnos av aspergillos baseras på data från en epidemiologisk utredning, den kliniska bilden av sjukdomen, mikroskopiska och kulturella forskningsmetoder, biopsi, serologiska reaktioner och allergitester, instrumentella och radiologiska forskningsmetoder. För den mikrobiologiska forskningsmetoden används patientens sputum, bronkialt sköljvatten, purulent flytning, material erhållet från en biopsi, skrap från hud och naglar samt avföring.
Diagnos av aspergillos baseras på data från en epidemiologisk utredning, klinisk bild av sjukdomen, mikroskopiska och kulturella forskningsmetoder, biopsi, serologiska reaktioner och allergitester, instrumentella och radiologiska forskningsmetoder. För den mikrobiologiska forskningsmetoden används patientens sputum, bronkialt sköljvatten, purulent flytning, material erhållet från en biopsi, skrap från hud och naglar samt avföring.
Ris. 14. Mycel och fruktorgan av Aspergillus under ett mikroskop.
Funktioner för att diagnostisera aspergillos
Detektering och isolering av Aspergillus ger inga speciella svårigheter, men en korrekt diagnos beror på korrekt tolkning av forskningsresultaten, eftersom svampar verkligen kan vara orsaken till sjukdomen eller vara en banal förorening som har kommit in i proverna utifrån . Diagnosen aspergillos kan med största sannolikhet ställas genom att kombinera kliniska data och resultaten av mikrobiologisk undersökning av biologiskt material ställs den slutliga diagnosen efter en lungbiopsi vid bronkopulmonell aspergillos.Mykologiska studier kompletteras med serologiska reaktioner och allergiska hud- och inhalationstester.
Vid aspergillos av öppna vävnader och håligheter, samt vid sputum och bronkialtvättningar, är aspergillus ofta frånvarande eller uppträder som isolerade fynd. Svampar är saprofyter och är brett spridda i miljön i form av sporer. De är representanter för den normala mänskliga floran. Deras reproduktion begränsas av god immunitet. I sådana fall rekommenderas att utföra upprepade studier (mikroskopi och kultur).
Invasiv aspergillos är en allvarlig form av sjukdomen, så sökandet efter patogener bör vara så aktiv som möjligt. Det är nödvändigt att använda alla möjliga metoder för att ta material för forskning. Upprepade positiva odlingsresultat (minst 5 kolonier i 1 ml medium), en ökning av deras antal över tid och positiva serologiska reaktioner är de mest informativa tecknen på aspergillos.
Hos personer med immunbrist som inte har någon effekt av antibakteriell behandling och Aspergillus upptäcks i sputum, rekommenderas att provbehandling. Att erhålla positiv dynamik under 7-dagars svampdödande behandling talar till förmån för sjukdomens svampetiologi.
Epidemiologiska data
En epidemiologisk undersökning bör fastställa:
förekomst av yrkesrisk;
produktion och levnadsvillkor;
närvaro av samtidig patologi;
hur ofta och hur länge antibiotika, kortikosteroider och kemoterapiläkemedel togs;
om det fanns en effekt av antibakteriell terapi eller inte;
förekomsten av svampsjukdomar i andra organ.
Laboratorieforskningsmetoder
Mikroskopi
Mikroskopisk undersökning kan avslöja trådar av svampmyceliet, fruktorgan (konidier), sterigma och kedjor av konidier (sporer). För detta ändamål används metoderna för mikroskopering av ofärgade preparat med användning av krossade eller hängande droppmetoder och mikroskopi av färgade preparat. Preparaten är färgade med hematoxylin-eosin, calcofluor white, impregnering enligt Gomorry-Grocott, etc.).
Ris. 15. Fotot visar kluster av hyfer, konidioforer och konidier (sporer) av Aspergillus-svampar under ett mikroskop.
Ris. 16. Kluster av mycel från Aspergillus-svampen under mikroskop (färgning med metenaminsilver enligt Gomori).
Isolering av en kultur av svampen Aspergillus
Svamp växer bra på olika näringsmedier. I början av tillväxten ser alla typer av svampar likadana ut. Kolonier är platta, fluffiga, vita. Vidare, beroende på färgen på sporerna och metaboliterna, får kolonier av olika typer av svampar sin egen specifika färg. När kolonierna åldras får de en pulverformig struktur.
På grund av att svamparna producerar aflatoxin, testas de isolerade kulturerna för toxicogenicitet på marsvin eller kaniner.
Ris. 17. På bilden finns en koloni av A. niger.
Biopsi
Undersökning av biopsimaterial säkerställer korrekt diagnos av aspergillos. Biopsimaterialet undersöks histologiskt. Färgning görs med hematoxylin-eosin, calcofluor white, impregnering enligt Gomory-Grocott, McManus, Gribley, etc.
Ris. 18. Histologisk undersökning avslöjar trådar av svampmyceliet och fruktorganen - konidioforer och konidier (sporer).
Serologisk diagnos
Serologisk diagnos av aspergillos baseras på detektering av Aspergillus fumigatus galactomannan-antigen i blodserum, urin, cerebrospinalvätska, etc.Serologisk diagnos innefattar också bestämning av specifika IgG- och IgE-antikroppar. Utfällande antikroppar finns hos patienter med aspergillos i 90 % av fallen. Antikroppar i blodserumet bildas mot alla typer av Aspergillus, så denna studie bör utföras med antigener av olika typer av svampar. Intensiteten av intaget av mögelsvamp utifrån bestäms av detektering av sekretoriskt IgA till svampantigener och mykotoxiner i saliv.
Polymeraskedjereaktion
Polymeraskedjereaktion används för närvarande som en experimentell teknik.
Allergitester
För att diagnostisera aspergillos används allergiska hud- och inhalationstest med ett specifikt allergen.
Instrumentella forskningsmetoder
Bland de instrumentella forskningsmetoderna för att diagnostisera aspergillos används bronkoskopi, rhino- och otoskopi. Bronkoskopi utförs med syftet att visualisera den patologiska processen, erhålla bronkoalveolär sköljning (tvätt) och biopsimaterial för dess efterföljande mikrobiologiska undersökning.
Ris. 19. Otoskopi. Bilden visar en bild av aspergillos i den yttre hörselgången.
Ris. 20. Bronkial endoskopi. Bilden visar en bild av bronkial aspergillos.
Ris. 21. Endoskopi av paranasala bihålor. På bilden till vänster finns ett aspergilloma i sinus sphenoid. Bilden till höger visar en bild av svamp bihåleinflammation.
Röntgenforskningsmetoder
Röntgenstrålar, datortomografi (CT) och magnetisk resonanstomografi (MRT) används för att diagnostisera aspergillos.
Ris. 22. Röntgenbilder av lungorna. Till vänster är icke-invasiv aspergillos i den övre loben av höger lunga. Till höger är invasiv aspergillos. Omfattande bilaterala lesioner av lungvävnad.
Ris. 23.Datortomografi. I lungvävnaden är infiltrationsområden och ett hålrum synliga (foto till vänster). Flera områden med infiltrations- och förfallshåligheter (foto till höger).
Ris. 24. Magnetisk resonanstomografi. En massbildning (aspergilloma) upptäcks i höger sinus maxillaris.
Differentialdiagnos
Aspergillos liknar många svamp- och icke-svampsjukdomar.
Oral aspergillos bör särskiljas från mukoros och pseudomonasinfektion. Sår i den hårda gommen efterliknar tuberkulos, syfilis, spetälska, Wegeners granulomatosis, systemisk lupus erythematosus, Crohns sjukdom, periarteritis nodosa, sarkoidos och cancer.
Bronkopulmonell aspergillos i den inledande perioden av utvecklingen av sjukdomen imiterar akuta luftvägsinfektioner, bronkit eller lunginflammation.
Förloppet av kronisk lungaspergillos liknar tuberkulos, sarkoidos, candidiasis, cystisk fibros och tumör.
Destruktiva former av bronkopulmonell aspergillos bör särskiljas från kronisk granulomatös sjukdom, tuberkulos, histoplasmos och HIV-infektion.
Aspergillos i huden bör särskiljas från sporotrichos och seborroisk erytrodermi.
Nagelaspergillos liknar rubromycosis, epidermophytosis och pseudomonas-infektion.
Vanlig aspergillos, som uppstår med skador på huden i ansiktet och nässlemhinnan, liknar sjukdomar som tuberkulos, syfilis och cancer.
Aspergillus bihåleinflammation förväxlas ibland med migrän.
Aspergillos i ögat och omloppsbana bör särskiljas från en tumör (vanligtvis melanom) och aktinomykos.
Ris. 25. Produkter som påverkas av Aspergillus-svampar.
Primär prevention av aspergillos syftar till att eliminera orsakerna och tillstånden som orsakar sjukdomen.Dessa inkluderar:
Försegling av tekniska processer förknippade med användning av enzymproducerande svampar och förorenade råvaror.
Bekämpning av skador och damm i industrier med hög Aspergillus-kontamination, genomgår regelbundna medicinska undersökningar av anställda, mykologisk miljökontroll. Det är obligatoriskt för arbetare att bära andningsskydd vid anläggningar som kvarnar, spannmålslager, grönsakslager och spinneri- och vävfabriker, bomullsbearbetningsanläggningar, bastfabriker, citronsyraproduktionsanläggningar och rödpepparstyckningsbutiker.
Förebyggande av infektion med svamp hos personer med immunbrist, för vilka åtgärder vidtas för att förhindra spridning av Aspergillus-sporer i miljön. Detta uppnås genom att använda kammare med laminära luftflöden, installera luftfilter och luftslussar mellan rummen på vistelseorterna för sådana patienter och deras regelbundna mykologiska undersökning.
För att desinficera laboratorieglas och medicinska instrument, rekommenderas det att använda en 5% lösning av fenol, kloramin, Lysol, en 10% formaldehydlösning, en 0,1% lösning av sublimat och syntetiska rengöringsmedel. Autoklavering utförs vid en temperatur av 120 graderC i 30 minuter, koka i 15 - 2 minuter.
Om en patient identifieras är det nödvändigt att bli av med inomhusväxter i huset, desinficera alla våta platser och ytor, luftkonditioneringsapparater och luftkanaler.
Personer med nedsatt immunförsvar bör inte tillåtas arbeta inom jordbruket, och deras vistelse på fuktiga och dammiga platser bör begränsas. Sådana personer är strängt förbjudna att konsumera möglig mat, inklusive ostar.
Ris. 26. Behandling av väggar angripna av mögelsvampar.
