ТЕМА: «МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ГРИБЫ – ВОЗБУДИТЕЛИ ОППОРТУНИСТИЧЕСКИХ МИКОЗОВ.
Оппортунистические от английского слова opportunity [ ], т.е. удобный случай. В результате возбудители оппортунистических микозов – это грибы ждущие удобного случая или определенных условий для развития инфекционного процесса в организме человека или по-другому условно-патогенные.
Открытие болезнетворности грибов на несколько лет опередило пионерские работы Пастера и Коха с патогенными бактериями. В 1839 г. Ландженбек обнаружил дрожжеподобные микроорганизмы (Candida albicans) при молочнице.
Несмотря на ранние работы, медицинская микология долго оставалась в тени бактериологии и вирусологии, хотя грибковые болезни относятся к наиболее распространенным инфекциям человека. Недостаточность внимания можно объяснить относительной доброкачественностью микозов и редкостью тяжелых заболеваний.
Ситуация изменилась в последние десятилетия. Итак, факторами, создающими условия для развития кандидозов, являются:
1. Использование антибактериальных препаратов.
2. Внедрение в клиническую практику методов лучевой терапии
3. Применение стероидных гормонов.
4. Иммунодепрессантов.
5. Цитотоксических средств
6. Парентерального питания
7. Протезирование
В результате научного прогресса возникла проблема оппортунистических микозов, которые заявили серьезные претензии на «почетное место» среди госпитальных инфекций. Положение заметно обострилось в начале 1980 гг. в связи с эпидемией СПИДа. Стало очевидным, что системные микозы принадлежат к числу наиболее тяжелых осложнений у иммуннокомпрометированных больных.
Фактически грибы Candida находятся на четвертом месте по частоте среди выделяемых из крови микроорганизмов и на первом по смертности от внутрибольничных септических состояний в США.
Вспоминая классификацию мира микроорганизмов по Воробьеву. Грибы являются эукариотами и относятся к домену – «Эукариа».
Наибольшее медицинское значение – имеет род Candida, включающий более 200 видов. По данным на сегодняшний день, заболевание человека кандидозом вызывают около 20 видов грибов рода Candida (систематизация этих видов приведена в таблице 1.)
80% кандидозов приходится на C.albicans и C.tropicalis. Считается, что С. albicans по патогенности превосходит остальные виды Сandida, но вместе с тем С. albicans обладает наилучшей чувствительностью к противогрибковым препаратам, сохраняя, однако, при этом способность развивать устойчивость к ним при длительном лечении.
C. tropicalis занимает второе место по частоте выделения от всех больных tropicalis (чаще встречаются у детей) с кандида–инфекцией, уступая при этом второе место при урогенитальном кандидозе C. glabrata. C. glabrata значительно чаще выделяется на фоне сахарного диабета, часто носительство и заболеваемость ассоциируются с ВИЧ–инфекцией. Вагинальный кандидоз, вызванный C. glabrata, часто протекает в хронической рецидивирующей форме, в 7% возбудители устойчивы к имидазольным антимикотикам (напр.: миконазол, кетоконазол, клотримазол).
Вид C. parapsilosis по своим патогенным свойствам ближе к C. tropicalis и С. albicans. При поражении им также преобладают глубокий инвазивный и диссеминированный кандидоз, однако ввиду достаточно частой колонизации кожи здоровых лиц, особенно на кончиках пальцев под свободным края ногтя, нередко происходит поражение ногтевых пластинок.
Оптимум роста патогенных кандид – 37С, для непатогенных 25 – 30 С.
Это одноклеточные микроорганизмы, относительно большой величины, овально-округлой формы, являются типичными низшими эукариотами.
Возбудители кандидозов представляют собой гетерогенную группу дрожжеподобных грибов, большая часть которых не способна к половому размножению, т.е. дейтеромицеты. Являясь дрожжеподобными, имеют две фазы – дрожжевую и мицелярную.
Дрожжевая фаза представлена овальными или круглыми -бластоспорами (клетки споры), размножающимися многополюсным почкованием.
Мицелярная фаза – нити из удлиненных клеток, образующих псевдомицелий. От истинного отличается отсутствием общей клеточной стенки и перегородок. На перетяжках псевдомицелия располагаются бластоспоры. На терминальных расширениях образуются хламидиоспоры – споры с двойной оболочкой, превосходят псевдомицелий по размеру. Хорошо хламидоспоры образуются на картофельном агаре при добавлении в среду 2% глюкозы.
Но кандиды не являются истинными диморфными грибами. У истинных диморфных грибов чередовании фаз связано с температурным фактором: при температуре ниже 37 – псевдомицелий, 37 и выше – дрожжеподобные клетки. А кандиды в инфицированном организме можно обнаружить как в виде дрожжеподобных клеток, так и при прорастании в ткани организма в виде псевдомицелия.
Принадлежность к роду Кандида устанавливается по наличию псевдомицелия и хламидиоспор в мазках, типичных форм.
Строение.
Кандиды имеют строение, типичное для всех эукариотических клеток: в цитоплазме присутствуют рибосомы, митохондрии, включения в виде гликогена, крупное ядро, ограниченное ядерной мембраной, аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть.
Цитоплазматическая мембрана кандид содержит высокий процент эргостерола и систему энзимов, обеспечивающих его биосинтез. Это химическое своеобразие позволяет использовать мембрану как мишень для антифунгальной терапии.
Клеточная стенка является существенной структурой, обеспечивающей жизнедеятельность кандид, в частности С.аlbicans, и ее взаимодействие с тканями хозяина. Она состоит главным образом из углеводов (80-90%), которые представлены бета-глюканом, хитином и маннаном. Компоненты клеточной стенки дрожжевой и гифальной форм сходны по химическому составу, хотя имеют некоторые количественные вариации. Бета-глюкан – является главным компонентом клеточной стенки (от 47 до 60% сухой массы). В свою очередь, хитин (неветвящийся полимер N-ацетилглюкозамина) является минорной составляющей клеточной стенки (от 1 до 10% сухой массы) и присутствует главным образом в гифальной форме кандид (примерно в 3 раза больше, чем в дрожжевой форме). Эти два микрофибриллярных полисахарида более сконцентрированы вблизи плазматической мембраны, обеспечивая ригидность каркаса. Следующим важным компонентом клеточной стенки является маннан (до 40% сухого вещества клеточной стенки) - состоит из полимеров маннозы, которая может быть ковалентно связана с различными белками через гликозидную связь
Все полисахариды клеточной стенки связаны с белками. Они располагаются как между мананом и глюканом, так и представлены периферическими белками. Чаще это ферментные белки: инвертазы, кислые фосфатазы, аминопептидазы, образующие на поверхности клеточной стенки осмиофильный белковый слой. У кандид на поверхности располагаются и липиды, повышающие осмиофильность, а так же фимбрии, содержащий высокогликолизированный гликопротеин.
инкториальные свойства.
1. Грибы рода кандида легко окрашиваются простыми методами (метиленовым синим).
2. По Граму – грамположительные.
3. По Романовскому – Гимза: ядро – красное, цитоплазма – голубая.
Можно микроскопировать и неокрашенные грибы – метод «раздавленной капли».
ип дыхания. кандиды являются аэробами.
Способны метаболизировать глюкозу по гексозо-монофосфатному пути или по пути Эмбдена-Мейергофа-Парнаса (гликолиз). Другие метаболические механизмы, такие как митохондриальное окислительное фосфорилирование, цитратный цикл и синтез белка на рибосомах, не отличаются от таковых в других эукариотических организмах
ультуральные свойства.
Культивирование грибов рода Кандида не представляет затруднений. Они растут на 1-5 сутки на плотных и жидких питательных средах с добавлением глюкозы. Наиболее распространен агар Сабуро – пептонный агар с мальтозой или глюкозой, применяют также картофельно-декстрозный агар, сусло-агар. Элективности добиваются прибавлением к вышеуказанным средам пенициллина, для ингибирования роста бактерий; циклогексимида для подавления бурного роста плесеней, подавляющих медленно растущие диморфные грибы.
Колонии округлые, напоминающий каплю сметаны или майонеза, белые или кремовые, блестящие, гладкие, выпуклые, с ровными краями и глубоким врастанием в среду. Температура культивирования – 30-37 С, погибают при 60-70 С, при кипячении в течении нескольких минут.
Выделенную чистую культуру для выявления псевдомицелия сеют в жидкие среды – картофельно-морковный отвар. Кандиды образуют ровную муть. Для выявления хламидоспор культуры засевают на голодные среды (рисовый, хламидоспор-агар) – они крупные, двуконтурные.
Для бластоспор характерно образование «ростковых трубок» на жидких средах с плазмой. Ростовые трубки отличаются тем, что у них нет перемычки или сужения на месте соединения с бластоспорой, они тоньше, чем удлиненная бластоспора или псевдомицелий.
иохимические свойства.
Ферментируют глюкозу, мальтозу.
нтигенная структура.
1. гликополисахариды клеточной стенки – определяют видовую специфичность (3 серотипы А, В, С). Серотип А – высокое содержание маннана (повышенная адгезивность), серотип В – снижено содержание маннана (проявляют сниженную адгезивность по сравнению с серотипом А).
Данный факт имеет практическое значение: в клинических материалах чаще встречается серотип А, чем серотип В, кроме того, от больных с подавленным иммунитетом чаще выделяется серотип В. При назначении антифунгального лечения необходимо помнить, что серотип А чувствителен к 5-флуороцитозину, а серотип В – часто устойчив
2. белковый и гликопротеидный - обуславливает развитие ГЗТ.
акторы патогенности.
А) Адгезия
Прикрепление кандид к клеткам хозяина запускает колонизацию и инфекционный процесс. Н а адгезивный потенциал клеток человека влияет гормональный и иммунный статус хозяина (то есть риск прикрепления кандид повышается, если эндокринная патология и снижен иммунитет)
Существует мнение, что степень адгезии коррелирует с патогенностью кандид для человека и животных. Среди кандид обнаружены высоко– и низкоадгезивные виды. Наибольшую «активность» в модельных экспериментах на корнеоцитах проявляла С.аlbicans, которая адгезировалась в большем количестве, чем С.tropicalis, в то время как С.krusei показывала незначительную или нулевую адгезию. Прикрепляются кандиды в дрожжевой форме.
Адгезинами кандид могут быть такие поверхностные структуры как:
- поверхностные белки (обеспечивают прикрепление к эпителиальным клеткам, зубным материалам),
- интегриноподобные поверхностные протеины (aMb2, aXb2, a5b1) (эпителиоциты, внеклеточный матрикс (фибронектин), эндотелиальные клетки),
-молекулы, участвующие в лектиноподобных контактах (поверхностные гликопротеиды, полисахариды, а также фимбрии и маннанопротеины).
Обеспечивается прикрепление к клеткам кожи и слизистых оболочек, наибольший тропизм проявляется к слизистым выстланным многослойным плоским эпителием, в котором повышено содержание гликогена, т.к. кандиды являются гликогенофилами.
Отметим, что кандиды нередко используют опосредованные механизмы адгезии, так, например, в процесс закрепления грибов на буккальных эпителиоцитах могут вовлекаться молекулы слюны или происходит коадгезия с оральными бактериями-комменсалами. Имеются данные о том, что клетки С.аlbicans могут коадгезироваться с отдельными видами оральных бактерий, включая Streptococcus gordonii, S.mutans, S.oralis, S.sanguis, S.salivarius, Actinomyces species, а пролин-содержащие белки слюны способствуют адсорбции кандид на различных поверхностях ротовой полости
б) факторы инвазии - после начального этапа взаимодействия между дрожжеподобными клетками и эпителиоцитами хозяина начинают подключаться факторы, участвующие в проникновении (пенетрации) и распространении (инвазии) кандид в ткани.
- фосфолипазу, липазу, фосфомоноэстеразу, гексозаминидазу и протеолитические энзимы – аспартил-протеазы
- гемолитические ферменты – облегчают доступ к железу.
- Инвазия кандид в тканевые структуры сопровождается морфологической трансформацией из дрожжевой в гифальную форму. Гифы в тканях распространяются быстрее, чем дрожжевая форма, что также способствует миграции кандид через поврежденные ткани и пенетрации в здоровые ткани. Гифальные элементы – крупнее, чем дрожжевая форма, и лишены маннановых адгезинов для контакта с макрофагами, что служит дополнительными атрибутами устойчивости гиф к фагоцитозу. Таким образом, гифальная форма является более агрессивной и патогенной
В) факторы агрессии
- С.аlbicans, подобно клеткам человека, способны экспрессировать рецепторы для связывания с продуктами расщепления С3-компонента комплемента таким образом, что блокируется прикрепление к ним нейтрофилов (феномен мимикрии).
- Мананн клеточной стенки оказывает супрессивное действие на Т-зависимые иммунные реакции
в) токсины
- кандидотоксин – термолабильный белок, обладающий мембран мобилизирующим действием на тучные клетки и базофилы, что приводит к высвобождению из них гистамина и развитию псевдоаллергической реакции. При парентеральном введении мыши наступает смерть в течение 48 часов от анафилактического шока.
- токсины-гликопротеины – вызывает угнетение синтеза нуклеиновых кислот, белка, жировую дистрофию клеток с цитотоксическим действием.
- низкомолекулярные белковые токсины – 6 типов (от А до F) – повышают сосудистую проницаемость, снижают сосудистый тонус, что приводит к падению АД.
- липидные токсины – местно вызывают лейкоцитарную и выраженную макрофагально-эпителиоидно-клеточную реакцию приводящую к развитию грануляционной ткани.
Эти токсины высвобождаются при разрушении и условно называются эндотоксинами.
Суммируя данные о факторах патогенности механизм захвата человека может быть представлен следующим образом: вначале адгезия осуществляется между дрожжеподобными клетками кандид и поверхностью эпителиоцитов. Затем под влиянием гидролитических ферментов (в частности, аспартил-протеаз) формируются полости в месте прикрепления клетки гриба; начинается трансформация и продуцируются гифы, которые поражают эпителиоциты дистальнее прикрепления дрожжевых форм. Фосфолипазы, концентрируясь на концах гиф, обусловливают большую инвазивность этой формы по сравнению с дрожжевой, далее возможно проникновение в кровеносное русло и распростронение по органам
