АСПЕРГИЛЛЫ: ХАРАКТЕРИСТИКА, МОРФОЛОГИЯ, ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ, СРЕДА ОБИТАНИЯ. - БИОЛОГИЯ - 2025

Aspergillus - это род грибов, который включает более 100 видов, которые характеризуются нитчатостью. Грибы, принадлежащие к этому роду, являются сапрофитами и встречаются в местах обитания с высокой влажностью. Они растут в основном на мертвой органике, которая помогает расщепляться.

Аналогичным образом, некоторые виды, составляющие этот род, являются известными патогенами человека, вызывающими патологии в основном в дыхательных путях. Эти патологии могут варьироваться от простого синусита до хронического аспергиллеза и даже системной инфекции.

Aspergillus niger под электронным микроскопом. Источник: Могана Дас Муртей и Патчамуту Рамасами.

Из-за своего патогенного потенциала этот вид грибов является предметом многочисленных исследований, поэтому о нем имеется много данных.

таксономия

Таксономическая классификация рода Aspergillus выглядит следующим образом:

• Домен: Eukarya.
• Королевство: Грибы.
• Тип: Ascomycota.
• Класс: Евротиомицеты.
• Заказ: Eurotiales.
• Семья: Trichocomaceae.
• Род: Aspergillus.

характеристики

Род Aspergillus насчитывает более 100 видов. Однако, несмотря на то, что их так много, у них есть некоторые общие черты.

Одной из его отличительных характеристик является морфология, состоящая из конидиофоров, которые заканчиваются апикальным пузырьком и которые, в свою очередь, представляют собой базальную клетку стопы на противоположном конце, которая вставляется в гифу. Конечно, в зависимости от вида характеристики желчного пузыря могут несколько отличаться.

Точно так же грибы этого рода являются сапрофитами, что означает, что они питаются мертвыми или разлагающимися органическими веществами. В связи с этим эти грибы являются важной частью пищевых цепей экосистем, в которых они встречаются, поскольку они являются мощным разложителем органического вещества, превращая его в компост для почвы.

Что касается размножения, подавляющее большинство видов размножаются бесполым путем, посредством конидий (спор), хотя у некоторых в их жизненном цикле также наблюдается половая часть.

Морфология

Грибы рода Aspergillus являются нитчатыми и состоят в основном из цепочечных клеток, которые, в свою очередь, образуют структуру, известную как гифа.

Гифы, составляющие мицелий этого гриба, характеризуются наличием перегородок и имеют приблизительный диаметр от 2,6 до 8,0 микрон. Точно так же эти гифы разветвляются, образуя так называемые конидиальные головки, когда они вступают в контакт с воздухом. Они могут производить до 500 000 конидий.

Строение конодиальных головок следующее: они имеют конидиофор, который на своем конце представляет собой расширение, как своего рода пузырек. Точно так же они покрыты структурами, называемыми фиалидами, которые имеют удлиненную форму.

Функция фиалидов состоит в том, чтобы образовывать большие колонны конидий, которые в основном имеют круглую форму и имеют диаметр от 2 до 5 микрон. Эти конидии считаются инфекционными побегами, которые представляют собой отправную точку для развития мицелия гриба.

Под микроскопом гифы однородны и имеют древовидный узор ветвления. Важно отметить, что ветви дихотомические. Точно так же гифы имеют параллельные контуры.

Колонии, полученные культивированием в лаборатории, имеют разную окраску. Сначала они белые, но позже этот цвет может варьироваться до желтого, коричневого, зеленого или даже черного. Это будет зависеть от выращиваемого вида Aspergillus. По текстуре колонии выглядят как хлопок или бархат.

Жизненный цикл

Как и многие организмы из царства грибов, грибы, принадлежащие к роду Aspergillus, в своем жизненном цикле предполагают как половое, так и бесполое размножение.

Бесполое размножение

Чаще всего у этих грибов наблюдается бесполое размножение. Он вырабатывается бесполыми спорами, которые известны под названием конидии. Они растут на концах фиалидов.

Конидии высвобождаются и переносятся под действием ветра. Когда он падает на субстрат, если условия окружающей среды по влажности и температуре идеальны, они начинают прорастать.

Сначала формируется первая структура - зародышевая трубка, которая в конечном итоге превращается в новый мицелий.

Половое размножение

С другой стороны, половое размножение у этих грибов крайне редко и наблюдается у очень немногих видов, таких как Aspergillus fumigatus. Большинство грибов этого рода гомоталлические. Это означает, что у них есть мужские и женские половые органы в одном мицелии и даже образованные из одной гифы. Оба органа имеют удлиненную форму, многоядерные и имеют тенденцию обертываться друг вокруг друга.

Женский половой орган делится на три части: конечный сегмент, известный как трихогин, который функционирует как рецептивная часть. Следующий сегмент известен как аскогониум, и под ним находится стебель.

Точно так же мужской половой орган, полинодиум, может расти в той же гифе или в соседней гифе. Он имеет на конце одноклеточный антеридий.

Слияние гамет или плазмогамия происходит, когда кончик антеридия наклоняется над трихогином и сливается с ним. Отсюда образуются аскогенные гифы, которые начинают ветвиться, образуя другую структуру, известную как аскокарп, которая у грибов рода Aspergillus является полой и закрытой и называется клейстотецием.

Внутри клейстотеция образуются аски, которые, в свою очередь, содержат так называемые аскоспоры. Там аскоспоры свободны, питаясь находящейся там питательной жидкостью. Наконец, когда они полностью созреют, их отпускают. Попадая в субстрат, они прорастают, давая начало новому мицелию.

Естественная среда

Грибы рода Aspergillus широко распространены по всей планете. Идеальная среда обитания для этих грибов - сено и компост. Обычно он растет на злаках, которые хранятся в неподходящих условиях влажности и температуры.

Как и многие грибы, он растет на разлагающемся органическом веществе.

Основные виды

Род Aspergillus превышает 100 видов. Однако не все они изучены и признаны одинаково. Ниже будут описаны наиболее представительные виды этого рода.

Aspergillus fumigatus

Это один из наиболее изученных грибов рода Aspergillus, поскольку он представляет собой важный патоген для человека. Это причина многочисленных инфекций дыхательных путей, в основном из-за его вдыхания.

Это нитчатый гриб, который считается повсеместным, то есть его можно найти в любой экосистеме. У него сапрофитные обычаи, что означает, что он развивается на мертвом органическом веществе, которое он разлагает. Он имеет типичный вид грибов этого рода с короткими круглыми конидиеносцами.

Aspergillus fumigatus. Источник: CDC / Dr. Либеро Аджелло (ФИЛЬМ № 4297),

В культурах их колонии изначально белые, а затем принимают цвет от голубовато-зеленого до серовато-зеленого. По фактуре они похожи на бархат.

Этот гриб представляет в своем жизненном цикле два типа размножения: бесполое, через конидии, и половое, опосредованное аскоспорами. Они очень устойчивы к высоким температурам, достигающим даже 70 ° C.

Заражение людей этим организмом происходит в большинстве случаев, когда споры, обнаруженные в окружающей среде, попадают в дыхательные пути. Это также может произойти при инфицировании предыдущей раны или слизистых оболочек. Иногда это может вызвать инфекцию, известную как инвазивный аспергиллез, которая очень опасна и даже может быть смертельной.

Aspergillus flavus

Этот гриб считается патогенным, потому что он производит токсины, вредные для человека, известные как афлатоксины. Этот грибок производит в общей сложности четыре токсина: B1, B2, G1 и G2. Эти токсины особенно токсичны для печени, где они могут вызвать цирроз и рак этого органа.

Конидиеносцы этого вида не имеют никакой окраски. Они также имеют шаровидное расширение, окруженное фиалидами. Конидии, встречающиеся в фиалиде, имеют цвет от желтого до зеленого. Как правило, они образуют цепочки.

Колонии этого вида могут принимать самый разнообразный вид, например гранулированный или порошкообразный. Как и у многих видов Aspergillus, колонии Aspergillus flavus изначально имеют цвет (желтый), а по мере созревания они меняют его, становясь темнее.

Этот грибок связан с некоторыми патологиями, такими как, среди прочего, аспергиллез, онихомикоз, грибковый синусит и отомикоз.

Aspergillus niger

Это один из самых известных видов рода Aspergillus. Своим названием он обязан тому факту, что на овощах, на которых он растет, образует своего рода черную плесень.

Гифы, составляющие мицелий этого гриба, образуют нить, разделены перегородкой и прозрачны. У конидиеносцев имеются шаровидные пузырьки, покрытые фиалидами. Они подвергаются процессу, называемому базисептальным конидиогенезом, посредством которого образуются так называемые глобозные митоспоры размером от 3 до 5 микрон.

Этот вид очень важен в области биотехнологии, так как он производит некоторые представляющие интерес химические вещества, такие как глюконовая кислота, лимонная кислота и некоторые ферменты, такие как фитаза и галактозидаза.

Точно так же Aspergillus niger производит токсин, известный как охратоксин А, который может загрязнять пищу, передаваясь людям и другим животным, когда они ее едят. Действие этого токсина в организме в основном ограничивается иммунной системой, уменьшая образование антител, а также размер иммунных органов. Точно так же он вызывает изменения на уровне цитокининов.

Aspergillus tubingensis

Это вид, имеющий большую экологическую ценность, поскольку было установлено, что он способен переваривать пластик, даже не оставляя остатков. С экологической точки зрения это очень важно, поскольку его можно использовать для очистки наших экосистем.

Конидии этого вида имеют приблизительный диаметр от 2 до 5 микрон. Он размножается исключительно бесполым путем, и его идеальная температура роста составляет от 20 до 37 ° C.

Точно так же Aspergillus tubingensis - это вид, который продуцирует определенные вещества, такие как охратоксин А и микотоксины.

болезни

Некоторые виды, составляющие род Aspergillus, являются известными патогенами человека. В основном они вызывают инфекции дыхательных путей.

аспергиллез

Это инфекция, вызываемая различными видами Aspergillus, особенно Aspergillus fumigatus. Поскольку его попадание в организм происходит при вдыхании, поражаются ткани дыхательных путей.

Однако аспергиллез может иметь несколько клинических форм: аллергический бронхолегочный аспергиллез, хронический аспергиллез легких и инвазивный аспергиллез.

Аллергический бронхолегочный аспергиллез

Среди симптомов данной патологии:

- Высокая температура.

Темная слизистая мокрота.

- Кровохарканье (кровотечение из легких).

- Общий дискомфорт.

- Обструкция дыхательных путей.

Хронический аспергиллез легких

Эта патология представляет собой совокупность различных клинических картин, влияющих на различные структуры дыхательной системы. Эти:

- Аспергиллома: это инородное тело, состоящее из гиф гриба, а также слизи, гноя, фибрина и клеточного мусора. Он находится в полости легкого или даже в одном из придаточных пазух носа. Среди его симптомов мы находим боль в груди, кровянистую мокроту, лихорадку и хронический кашель.

- Хронический аспергиллез гавитата: возникает, когда легочная ткань настолько поражена, что в ней образуется несколько полостей, в основном на уровне верхних долей легких. Симптомы схожи с симптомами аспергилломы, но продолжаются во времени и являются гораздо более интенсивными.

Инвазивный аспергиллез

Это наиболее серьезное проявление болезни, которое наблюдается только у людей с очень слабой иммунной системой; например, люди с заболеваниями иммунной системы, такими как СПИД, люди с каким-либо видом рака, прошедшие химиотерапию, или те, кому была сделана трансплантация костного мозга. Это происходит, когда инфекция больше не ограничивается тканью легких, а распространяется на другие органы, такие как сердце или почки.

Возможные симптомы:

- Высокая температура, которая не проходит.

Кашель с кровянистой мокротой.

- Боль в груди.

- Боль в суставах.

- Затрудненное дыхание.

- Головная боль.

- Воспаление в одном из глаз.

- Затрудненная речь.

- Поражения кожи.

Грибковый синусит

Это происходит, когда грибок заселяет любую из полостей на лице, известных как придаточные пазухи носа. Симптомы:

- Гнойная или серозно-слизистая ринорея.

- Носовая заложенность или ощущение инородного тела.

- Частое чихание.

- Боль в челюсти и зубах.

отомикоз

Это происходит, когда грибок поражает слуховой проход. Среди наиболее характерных симптомов мы находим следующие:

- Оталгия.

- Неспецифический зуд в ухе.

- слущивание эпителия.

- Воспаление.

- Потеря слуха.

- Наличие в ушном канале остатков темного цвета, например зеленого, коричневого или черного.

Лечение

Лекарства, используемые для лечения инфекций, вызванных грибами рода Aspergillus, - это препараты, которые непосредственно атакуют грибок. Наиболее часто используются:

- Амфотерицин Б.

- Итраконазол.

- Позаконазол.

- Эхинокандины.

- Ворконазол.

Аналогичным образом, в некоторых случаях рекомендуется хирургическое удаление поражений. Однако в последнее время этот последний вариант практически перестали использоваться благодаря отличным результатам, полученным при лекарственной терапии.

Ссылки

1. Беннет, Дж. И Клих, М. (2003). Микотоксины. Обзоры клинической микробиологии. 16. 497-516.
2. Фортун, Дж., Мидже, Ю., Фреско, Г., Морено, С. (2012). Аспергиллез. Клинические формы и лечение. Инфекционные болезни и клиническая микробиология. 30 (4). 173-222
3. Гарсия П., Гарсиа Р., Домингес И. и Новаль Дж. (2001). Отомикоз: клинико-микробиологические аспекты. Журнал биологической диагностики. 50 (1)
4. Герреро, В., Эррера, А., Урбано, Дж., Терре, Р., Санчес, И., Санчес, Ф., Мартинес, М. и Кабальеро, дж. (2008). Инвазивный хронический грибковый синусит верхнечелюстной пазухи, вызванный Aspergillus. Португальский журнал оториноларингологии и хирургии шейки матки. 46 (2)
5. Мендес, Л. (2011). Аспергиллез. Получено с: http: /facmed.unam.mx/deptos/microbiologia/micologia/aspergilosis.html.
6. Жермен Г. и Саммербелл Р. (1996). Выявление мицелиальных грибов. Издательская компания Star. 1-е издание.