АСПЕРГІЛЛ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, МОРФОЛОГІЯ, ЖИТТЄВИЙ ЦИКЛ, СЕРЕДОВИЩЕ ПРОЖИВАННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Aspergillus - рід грибів, що включає понад 100 видів, які характеризуються волокнистістю. Гриби, що належать до цього роду, є сапрофітами і містяться в місцях проживання, де підвищена вологість. Вони ростуть в основному на мертвій органіці, яку вони допомагають руйнуватися.

Так само деякі види, що становлять цей рід, є відомими збудниками людини, викликаючи патології переважно в дихальних шляхах. Ці патології можуть варіюватися від простого синуситу, до хронічного аспергільозу і навіть системної інфекції.

Aspergillus niger видно під електронним мікроскопом. Джерело: Mogana Das Murtey та Patchamuthu Ramasamy

Завдяки своєму патогенному потенціалу цей вид грибів є родом, який був предметом численних досліджень, через що про нього є багато даних.

Таксономія

Таксономічна класифікація роду Aspergillus така:

• Домен: Еукарія.
• Королівство: Гриби.
• Тип: Аскомікота.
• Клас: євротіоміцети.
• Порядок: Євротіал.
• Сімейство: Trichocomaceae.
• Рід: Аспергілл.

характеристики

Рід Aspergillus складається з понад 100 видів. Однак, незважаючи на те, що їх так багато, вони мають певні спільні аспекти.

Однією з його відмінних характеристик є морфологія, що складається з конідіофорів, які закінчуються апікальною везикулою, і, в свою чергу, являє собою базальну клітину стопи на протилежному кінці, яка вставляється у гіфу. Звичайно, залежно від виду, характеристики жовчного міхура можуть дещо відрізнятися.

Так само гриби цього роду є сапрофітами, це означає, що вони харчуються мертвими або руйнуючими органічними речовинами. Завдяки цьому ці гриби є важливою частиною харчових ланцюгів екосистем, в яких вони знаходяться, оскільки вони є потужним розкладачем органічних речовин, перетворюючи його на компост для ґрунту.

Що стосується розмноження, то переважна більшість видів розмножується безстатевим шляхом через конідії (спори), хоча у деяких статева частина також спостерігається в їх життєвому циклі.

Морфологія

Гриби роду Aspergillus нитчасті, складаються переважно з ланцюгових клітин, що в свою чергу утворюють структуру, відому як гіфи.

Гіфи, що складають міцелій цього гриба, характеризуються тим, що є септатом і мають приблизний діаметр від 2,6 до 8,0 мкм. Аналогічно ці гіфи розгалужуються, породжуючи так звані конідіальні головки, коли вони контактують з повітрям. Вони можуть давати до 500 000 конідій.

Будова конодіальних головок така: вони мають конідіофор, який на його кінцевому кінці представляє розширення, схоже на своєрідну везикулу. Так само вони покриті структурами, які називаються фіалідами, які мають витягнуту форму.

Функція фіалідів полягає у створенні великих стовпчиків конідій, які переважно мають круглу форму і мають діаметр від 2 до 5 мкм. Ці конідії вважаються інфекційними пропагулами, які становлять вихідну точку розвитку міцелію гриба.

Розглянуті під мікроскопом, гіфи є рівномірними і мають деревоподібний гіллястий малюнок. Важливо, що гілки двоякі. Так само гіфи мають паралельні контури.

Колонії, які отримують шляхом культивування в лабораторії, мають різні кольори. Спочатку вони білі, але пізніше цей колір може змінюватись на жовтий, коричневий, зелений або навіть чорний. Це залежатиме від виду аспергілл, який культивується. Якщо мова йде про текстуру колоній, вони виглядають як бавовна або оксамит.

Життєвий цикл

Як і в багатьох організмах грибів царства, гриби, що належать до роду Aspergillus, передбачають як статеве, так і безстатеве розмноження у своєму життєвому циклі.

Безстатеве розмноження

Тип розмноження, який найчастіше спостерігається у цих грибів, є безстатевим. Він виробляється через безстатеві спори, які відомі під назвою конідії. Вони ростуть на кінцях фіалідів.

Конідії вивільняються і транспортуються під дією вітру. Коли він падає на субстрат, якщо екологічні умови вологості та температури ідеальні, вони починають проростати.

Спочатку перша утворена структура - це зародкова трубка, яка з часом трансформується у новий міцелій.

Статеве розмноження

З іншого боку, статеве розмноження є надзвичайно рідкісним у цих грибів, спостерігається у дуже небагатьох видів, таких як Aspergillus fumigatus. Більшість грибів цього роду гомоталічні. Це означає, що вони мають як чоловічі, так і жіночі статеві органи в одному міцелії і навіть утворені з однієї гіфи. Обидва органи витягнуті, багатоядерні і мають тенденцію до обгортання один одного.

Жіночий статевий орган розділений на три частини: кінцевий сегмент, відомий як трихогін, який функціонує як сприйнятлива частина. Наступний відрізок відомий як аскогоній, а нижче цього - стебло.

Так само чоловічий статевий орган, полінод, може рости в тій самій гіфі або в сусідньому. На його кінці є одноклітинний антеридій.

Злиття гамети або плазмогамія відбувається, коли кінчик антеридію нахиляється над трихогіном і зливається з ним. Звідси утворюються аскогенні гіфи, які починають розгалужуватися, утворюючи іншу структуру, відому як аскокарп, яка у грибів роду Aspergillus порожниста і закрита і називається клерістотецієм.

Усередині клерістотецію утворюються асчі, які, у свою чергу, містять так звані аскоспори. Там аскоспори вільні, харчуючись живильною рідиною, яка там знаходиться. Нарешті, коли вони повністю дозріли, їх звільняють. При потраплянні в субстрат вони проростають, утворюючи новий міцелій.

Хабітат

Гриби роду Aspergillus мають широке поширення по всій планеті. Ідеальним місцем проживання цих грибів є сіно та компост. Зазвичай його можна вирощувати на злаках, які зберігаються в непридатних умовах вологості та температури.

Як і багато грибів, він росте на тліючих органічних речовинах.

Основні види

Рід Aspergillus перевищує 100 видів. Однак не всі вони вивчені та визнані однаково. Найбільш репрезентативні види роду будуть описані нижче.

Aspergillus fumigatus

Це один з найбільш вивчених грибів роду Aspergillus, оскільки він є важливим збудником для людини. Він є причиною численних інфекцій дихальних шляхів, головним чином через його вдихання.

Це нитчастий грибок, який вважається всюдисущим, тобто його можна знайти в будь-якій екосистемі. Він має сапрофітні звичаї, це означає, що він розвивається на мертвій органіці, яку він деградує. Він має типовий вигляд грибів цього роду, з короткими круглими конідіофорами.

Aspergillus fumigatus. Джерело: CDC / Dr. Ліберо Айело (PHIL № 4297),

У культурах їх колонії спочатку білі, а пізніше приймають колір, який варіюється від синювато-зеленого до сірувато-зеленого. Фактура таких схожа на оксамитову.

Цей грибок представляє у своєму життєвому циклі два типи розмноження: безстатеве, через конідії та статеве, опосередковане аскоспорами. Вони дуже стійкі до високих температур, навіть досягаючи 70 ° C.

Зараження людини цим організмом відбувається в більшості випадків, коли спори, виявлені в навколишньому середовищі, потрапляють в дихальні шляхи. Це також може статися через зараження попередньої рани або слизових оболонок. Іноді це може спричинити інфекцію, відому як інвазивний аспергільоз, що є дуже небезпечним і навіть може бути смертельним.

Aspergillus flavus

Це грибок, який вважається патогенним, оскільки він виробляє шкідливі для людини токсини, відомі як афлатоксини. Цей гриб виробляє загалом чотири токсини: B1, B2, G1 та G2. Ці токсини особливо токсичні для печінки, де вони можуть спровокувати цироз до раку в цьому органі.

Конідіофори цього виду не мають жодного виду забарвлення. Вони також представляють глибокоподібне розширення, яке оточене фіалідами. Конідії, які зустрічаються у фіаліди, мають забарвлення, яке варіюється від жовтого до зеленого. Вони, як правило, утворюють ланцюги.

Колонії цього виду можуть приймати найрізноманітніші види, такі як зернисті або розсипані пилоподібні форми. Як і у багатьох видів Aspergillus, колонії Aspergillus flavus спочатку мають колір (жовтий), а в міру дозрівання вони змінюють його, стаючи темнішими.

Цей грибок пов’язаний з певними патологіями, такими як аспергільоз, онихомикоз, грибковий синусит та отомікоз.

Aspergillus niger

Це один з найвідоміших видів роду Aspergillus. Свою назву вона завдячує тому, що вона виробляє своєрідну чорну цвіль на овочах, в яких росте.

Гіфи, що складають міцелій цього гриба, утворюють нитку і діляться перегородкою, і прозорі. У конідіофорах є кулеподібні везикули, які вкриті фіалідами. Вони проходять процес, який називається базисептальним конідіогенезом, за допомогою якого виробляються так звані культові мітоспори, які вимірюють від 3 до 5 мкм.

Цей вид є дуже важливим у галузі біотехнологій, оскільки він виробляє деякі цікаві хімічні речовини, такі як глюконова кислота, лимонна кислота та деякі ферменти, такі як фітаза та галактозидаза.

Так само, Aspergillus niger виробляє токсин, відомий як Охратоксин А, який може забруднити їжу, переходячи до людей та інших тварин, коли вони їдять її. Вплив цього токсину в організмі в основному обмежується імунною системою, зменшуючи утворення антитіл, а також розмір імунних органів. Аналогічно він виробляє зміну на рівні цитокінінів.

Aspergillus tubingensis

Це вид, який має велику екологічну цінність, оскільки виявлено, що він здатний перетравлювати пластик навіть не залишаючи залишків. З екологічної точки зору це дуже важливо, оскільки його можна використовувати для очищення наших екосистем.

Конідії цього виду мають приблизний діаметр від 2 до 5 мкм. Він розмножується виключно безстатевим шляхом, а його ідеальна температура росту становить від 20 до 37 ° C.

Аналогічно, Aspergillus tubingensis - вид, який виробляє певні речовини, такі як охратоксин А та мікотоксики.

Хвороби

Деякі види, що становлять рід Aspergillus, є відомими збудниками людини. В основному вони викликають інфекції в дихальних шляхах.

Аспергільоз

Це інфекція, спричинена різними видами аспергілл, особливо Aspergillus fumigatus. Оскільки його надходження в організм відбувається при вдиханні, уражені тканини - це дихальні шляхи.

Однак аспергільоз може мати декілька клінічних форм: алергічний бронхолегеневий аспергільоз, хронічний легеневий аспергільоз та інвазивний аспергільоз.

Алергічний бронхолегеневий аспергільоз

Серед симптомів цієї патології є:

- Лихоманка.

- Темне слизове відхаркування.

- Кровохаркання (кровотеча з легенів).

- Загальний дискомфорт.

- обструкція дихальних шляхів.

Хронічний легеневий аспергільоз

Ця патологія являє собою сукупність різних клінічних картин, які вражають різні структури дихальної системи. Це:

- Аспергільома: це вид чужорідного тіла, що складається з гіф гриба, а також слизу, гною, фібрину та клітинних уламків. Це розміщується в порожнині легені або навіть в одній з придаткових пазух. Серед її симптомів ми знаходимо біль у грудях, криваву мокроту, підвищення температури та хронічний кашель.

- Хронічний гавітаційний аспергільоз: виникає, коли легенева тканина настільки уражена, що розвивається кілька порожнин, переважно на рівні верхніх часток легені. Симптоми схожі на симптоми аспергіломи, але затяжні в часі, крім того, що вони значно інтенсивніші.

Інвазивний аспергільоз

Це найбільш серйозне уявлення про захворювання і спостерігається лише у людей, імунна система яких дуже ослаблена; наприклад, люди із захворюваннями імунної системи, такими як СНІД, люди з певним типом раку, які пройшли хіміотерапію, або ті, хто переніс кістковий мозок. Вона виникає, коли інфекція більше не обмежується тканиною легенів, а поширюється на інші органи, такі як серце або нирки.

Симптоми, які можуть виникнути:

- Висока температура, яка не покращується.

- Кашель з кривавим відхаркуванням.

- Біль у грудях.

- Біль у суглобах.

- Утруднене дихання.

- Головний біль.

- Запалення в одному з очей.

- Складність мовлення.

- Ураження шкіри.

Грибковий синусит

Він виникає, коли грибок колонізує будь-яку з порожнин, що знаходяться на обличчі, відому як придаткові пазухи. Симптоми:

- Гнійна або сероминозна ринорея

- непрохідність носа або відчуття стороннього тіла.

- Часте чхання.

- Біль у щелепі та зубах.

Отомікоз

Він виникає, коли грибок вторгся у вушний канал. Серед найбільш репрезентативних симптомів ми знаходимо такі:

- Оталгія.

- неспецифічний свербіж у вусі.

- десквамація епітелію.

- Запалення.

- Втрата слуху.

- наявність у вушному проході залишків темного кольору, таких як зелений, коричневий або чорний.

Лікування

Препарати, що застосовуються для лікування інфекцій, спричинених грибками роду Aspergillus, - це ті, що безпосередньо атакують грибок. Найбільш використовувані:

- Амфотерицин В.

- Ітраконазол.

- Посаконазол.

- Ехінокандини.

- Ворконазол.

Так само в деяких випадках рекомендується хірургічне висічення уражень. Однак останнім часом цей варіант практично припинили застосовувати, завдяки відмінним результатам, отриманим при медикаментозній терапії.

Список літератури

1. Bennet, J. and Klich, M. (2003). Мікотоксини. Огляди клінічної мікробіології. 16. 497–516.
2. Fortún, J., Mije, Y., Fresco, G., Moreno, S. (2012). Аспергільоз. Клінічні форми та лікування. Інфекційні захворювання та клінічна мікробіологія. 30 (4). 173-222
3. Гарсія, П., Гарсія, Р., Домінгес, І. та Новаль, j. (2001). Отомікоз: клінічні та мікробіологічні аспекти. Журнал біологічної діагностики. 50 (1)
4. Герреро, В., Еррера, А., Урбано, Ж., Терре, Р., Санчес, І., Санчес, Ф., Мартінес, М. і Кабаллеро, j. (2008). Інвазивний хронічний грибковий синусит верхньощелепної пазухи, спричинений аспергілом. Португальський журнал оториноларингології та хірургії обличчя шийки матки. 46 (2)
5. Мендес, Л. (2011). Аспергільоз. Отримано з: http: /facmed.unam.mx/deptos/microbiologia/micologia/aspergilosis.html
6. Жермен, Г. та Саммербелл, Р. (1996). Виявлення ниткоподібних грибів. Видавнича компанія Star. 1-е видання.