Blastomyces dermatitidis - Blastomyces dermatitidis

Blastomyces dermatitidis
Blastomyces dermatitidis yeast form.jpeg
Blastomyces dermatitidis, дрожжевая форма
Научная классификация
Королевство:
Грибы
Разделение:
Аскомикота
Учебный класс:
Евротиомицеты
Заказ:
Onygenales
Семья:
Ajellomycetaceae
Род:
Бластомицеты
Разновидность:
B. dermatitidis
Биномиальное имя
Blastomyces dermatitidis

Blastomyces dermatitidis является причинным агентом бластомикоз, инвазивная и часто серьезная грибковая инфекция, иногда обнаруживаемая у людей и других животных в регионах, где грибок эндемичный.[1] Возбудитель - гриб, обитающий в почве и влажной гниющей древесине, часто в районе, близком к водному пути, например к озеру, реке или ручью.[1] Рост в помещении также может происходить, например, в скоплении мусора во влажных сараях или лачугах. Гриб является эндемичным для некоторых частей восточной части Северной Америки, особенно в северной части северной бореи. Онтарио, юго-восток Манитоба, Квебек к югу от Река Святого Лаврентия, части США Аппалачи и соединенные между собой восточные горные цепи, западный берег озеро Мичиган, Штат Висконсин, и весь Долина Миссисипи включая долины некоторых крупных притоков, таких как Река Огайо. Кроме того, он редко встречается в Африке как к северу, так и к югу от пустыня Сахара, а также в Аравийский полуостров и Индийский субконтинент. Хотя это никогда не наблюдалось напрямую в природе, считается, что он растет там в виде хлопковой белой плесени, подобной росту, наблюдаемому в искусственной культуре при 25 ° C (77 ° F). Однако у инфицированного человека или животного он превращается в форму роста и становится крупноклеточным. бутоньерки.[1] Бластомикоз обычно легко поддается лечению системными противогрибковые препараты после правильного диагноза; однако отсроченная диагностика очень распространена, за исключением высокоэндемичных регионов.

Морфология и филогения

Blastomyces dermatitidis является причинным агентом бластомикоз, потенциально очень серьезное заболевание, которое обычно начинается с характерной легкой пневмоноподобной инфекции, которая может прогрессировать через 1-6 месяцев до диссеминированной фазы, которая вызывает образование поражений в капиллярных руслах по всему телу, особенно на коже, внутренних органах. , центральная нервная система и костный мозг. Blastomyces dermatitidis это имя применяется к аскомицетный гриб, Ajellomyces dermatitidis.

В 2013 г. был описан второй вид из рода Бластомицеты, Б. gilchristii, который включает определенные штаммы, ранее отнесенные к B. dermatitidis.[2] Еще три вида - Blastomyces emzantsi, Blastomyces parvus и Blastomyces percursus также были описаны.

Несмотря на широкое распространение, род Бластомицеты в настоящее время не действует в соответствии с Международным кодексом ботанической номенклатуры.[3] Наряду с двумя другими важными патогенными грибами для человека, Histoplasma capsulatum, Paracoccidioides brasiliensis и Polytolypa hystricis, виды Бластомицеты принадлежат к недавно признанному семейству грибов, Ajellomycetaceae.[4] Все три основных патогена в этом семействе физиологически сгруппированы как "диморфные грибы ": грибы, которые переходят от плесневидной (нитчатой) формы роста в естественной среде обитания к дрожжевой форме роста у теплокровных животных-хозяев. Blastomyces dermatitidis сам по себе является половым организмом, встречающимся в природе как + тип спаривания, так и тип спаривания. Это имеет эпидемиологическое значение по двум причинам: во-первых, это означает, что организм будет генетически изменчивым, что может привести к вариациям в тяжести заболевания, реакции на лечение и предпочтении среды обитания; во-вторых, это означает, что для осуществления сложного процесса полового размножения должна существовать подходящая, стабильная среда обитания. Это место обитания пока неизвестно. В бесполой форме гриб растет как типичный колониальный микрогриб, сравнимый с Пенициллий или же Ризопус формы плесени, обычно встречающиеся на заплесневелом хлебе.

В природе гриб образует сеть нитевидных мицелий проникает в субстрат, на котором растет, а затем через 3–5 дней роста начинает размножаться бесполым путем небольшими (2–10 мкм) конидия (бесполые споры). Эти конидии, вероятно, являются основными инфекционными частицами, продуцируемыми грибком. Они образуются на отдельных коротких стеблях и легко переносятся по воздуху при потревожении колонии; их размер помещает их в приемлемый для вдыхания диапазон размеров частиц,[5] Это означает, что они могут откладываться глубоко в легких при вдыхании. Половое размножение грибком требует встречи колоний + и - тип вязки, вероятно, относительно редкое явление и приводит к образованию небольших аскомат (половых плодовых тел) размером 200–350 мкм, которые невооруженным глазом выглядят похожими на шерстяной клубок, а в микроскопическом обзоре состоят из слоя спиралевидных тел. упругие остевые волосы, окружающие плодородное ядро, в котором группы по 8 аскоспоры (половые споры) образуются в небольших круглых репродуктивных мешочках (асках). Аскоспоры размером 1,5–2,0 мкм являются одними из самых маленьких репродуктивных частиц, производимых грибами, и находятся в пределах допустимого для вдыхания диапазона размеров.[5] Почкующиеся дрожжевые клетки, обнаруживаемые в инфицированных тканях и жидкостях организма, обычно относительно большие (около 8–15 мкм) и обычно имеют широкое основание или шейку, что делает их легко узнаваемыми патологом. Небольшая («наноразмерная») форма редко встречается с клетками размером менее 6 мкм.

Географическое распространение и варианты

Одна из необъяснимых закономерностей природы состоит в том, что существует несколько грибов разного филогенетического происхождения, которые демонстрируют схожую схему существования: диморфизм (превращение нитчатой ​​формы в окружающей среде в дрожжевую форму в теплокровных тканях хозяина), вирулентный патогенез ( способность вызывать серьезную инфекцию у животного-хозяина, которое в остальном находится в хорошем состоянии), легочная инфекционность (инфекция в основном через легкие) и резко ограниченный эндемизм (встречаемость только в ограниченном географическом диапазоне). Blastomyces dermatitidis один из этих грибов; другие Histoplasma capsulatum, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides immitis, C. posadasii и Talaromyces marneffei.

Географический диапазон B. dermatitidis в основном сосредоточен вокруг водных путей систем реки Св. Лаврентия и Миссисипи в Северной Америке. Существует широко распространенная и много переиздаваемая, частично ошибочная карта, которая точно показывает американскую часть этого ареала, включая наличие в Миннесоте, Висконсине, Огайо, Кентукки, Арканзасе, Теннесси, Северной и Южной Каролине, Вирджинии, Миссисипи, Луизиане, и несколько регионов государств, прилегающих к названным.[6] Канадский ассортимент B. dermatitidis показывает обилие бластомикоза на обширных территориях к северу и югу от реки Св. Лаврентия в Квебеке, а также высокую эндемичность вдоль северного берега Озеро Эри и низкая эндемичность в юго-восточной части Манитобы. Хотя распределение Квебека достаточно точное, остальная часть Канады сильно искажена. Blastomyces dermatitidis отсутствует или почти отсутствует в районе озера Эри, но спорадически встречается на северном берегу Озеро Онтарио, в том числе столичный Торонто,[7] и, что особенно важно, имеет районы высокой эндемичности на всей территории северного Онтарио.[8] Замечательно высокая заболеваемость отмечается в некоторых частях района Кенора и климатологически подобных районах северо-западного Онтарио.[9] На западе ареал эндемического бластомикоза простирается через южную часть Манитобы и соседний Саскачеван.[10] О нескольких случаях было зарегистрировано на севере центральной части Альберты, например, в районе Эдмонтона, хотя в этих случаях может быть задействована атипичная генетическая группа гриба.[11]

В остальном мире B. dermatitidis в небольших количествах встречается в различных частях Африки, от Алжира до Южной Африки, а также на Аравийском полуострове и рядом с ним. Африканские изоляты делятся на две биологически разные группы антигенов: изоляты из северной части Сахары похожи на североамериканские изоляты по наличию антигенов A и K, тогда как изоляты из южной части Африки не имеют антигена A.[12] Изоляты с Ближнего Востока обладают обоими антигенами. Изоляты из Африки к югу от Сахары отличаются в лабораторных условиях от других изолятов тем, что их чрезвычайно трудно преобразовать в дрожжевую фазу, а также они обнаруживают некоторые ферментативные различия.[13]

Экология

Blastomyces dermatitidis - один из самых загадочных с экологической точки зрения организмов, вызывающих болезни людей и животных. Прогнозирование риска заболеваний и их предотвращение чрезвычайно затруднены из-за нашего очень плохого понимания того, где и как этот организм обычно растет в природе. Несмотря на десятилетия попыток изолировать организмы из эпидемиологических очагов, B. dermatitidis был изолирован от окружающей среды только 21 раз.[14] Большинство этих выделений основано на сложных методах изоляции, включающих суспендирование почвы или других материалов окружающей среды в водной среде с антибактериальными антибиотиками и инъекцию этих материалов мышам с последующим умерщвлением животных, когда они кажутся больными или в конце. шести недель.[15] Затем внутренние органы мышей проверяют под микроскопом на наличие бластомикоза. Излишне говорить, что стоимость и сложность проведения таких исследований внушительны, особенно с учетом того, что процедуры этического разрешения для работы с животными становятся все более сложными. Более прямые и экономичные микологические методы изоляции от окружающей среды, такие как посев с разбавлением, никогда не давали положительных результатов для Бластомицеты рост. С B. dermatitidis легко вырастают из клинических образцов в обычных лабораторных средах, отсутствие успеха в его изоляции от материалов окружающей среды обычно приписывают ингибирующим эффектам одновременного распространения общей плесени и устойчивых к антибиотикам бактерий.

Всего в одном эксперименте один положительный B. dermatitidis Культура была получена с помощью новой техники обогащения бульонов.[16] Недавно произошел важный прорыв. ПЦР была разработана методика, позволяющая обнаруживать B. dermatitidis в трех образцах окружающей среды из собачьего питомника, у которого были проблемы с бластомикозом.[14]

В результате прямого выделения и недавних исследований ПЦР было установлено, что B. dermatitidis имеет тенденцию ассоциироваться с почвой и древесным мусором в районах, «характеризующихся кислым pH, высоким содержанием органических веществ (из-за гниения или гниения древесины или растительности, помета животных или птиц), обильной влажности и близости к водным путям».[17] Например, недавние исследования методом ПЦР касались собачьего питомника в Кентукки, где 35 из 100 собак заразились бластомикозом.[14] Предыдущие изоляции проводились с сопоставимых участков, таких как почва и древесные остатки заброшенного штата Висконсин. бобровая плотина,[18] и древесные материалы из поленницы в Висконсине.[16] Изоляция B. dermatitidis также был выполнен один раз с земляного пола в помещении.[19]

Существует долгая история обоснованных предположений о том, что B. dermatitidis могут ассоциироваться в природе с одним или несколькими коренными североамериканскими видами-хозяевами млекопитающих. На сегодняшний день, однако, все виды животных, которые были подвергнуты целенаправленному исследованию, были освобождены от этой конкретной связи. Необоснованные подозрения особенно сосредоточены на бобрах,[18][20][21] но строптивой,[22] летучая мышь[23] и луговая собачка[24] также были в центре внимания, и до сих пор не было продемонстрировано убедительной межвидовой ассоциации. Близкородственный патогенный гриб P. brasiliensis в Южной Америке имеет хорошо обоснованную, хотя и не совсем понятную экологическую связь с девятиполосным броненосцем, Dasypus novemcinctus.[25] Этот член отряда млекопитающих Edentata не имеет близких родственников в ареале B. dermatitidis.

Предупредительные меры

Предотвращение заражения в эндемичных районах является основным средством предотвращения болезней. Поскольку известно, что агент распространяется в виде пыли, ключевым моментом является минимизация пылеобразования, например, копания, подметания и т. Д. Хотя метод обеззараживания почвы был описан и продемонстрировал свою эффективность, в нем используются опасные химические вещества, и его лучше всего использовать в ситуациях, с которыми невозможно справиться иначе.[15]

Рекомендации

  1. ^ а б c ДиСальво, А.Ф. (1992). Al-Doory, Y .; ДиСальво, А.Ф. (ред.). Экология Blastomyces dermatitidis. Пленум. С. 43–73.
  2. ^ Браун, Элизабет М .; McTaggart, Lisa R .; Чжан, Шон X .; Низкий, Дональд Э .; Стивенс, Дэвид А .; Richardson, Susan E .; Литвинцева, Анастасия П. (22 марта 2013 г.). «Филогенетический анализ выявляет загадочные виды Blastomyces gilchristii, sp. ноя в составе патогенного гриба человека Blastomyces dermatitidis ". PLoS ONE. 8 (3): e59237. Bibcode:2013PLoSO ... 859237B. Дои:10.1371 / journal.pone.0059237. ЧВК  3606480. PMID  23533607.
  3. ^ Петерсон, ЮАР; Сиглер, L (1998). "Молекулярно-генетическая изменчивость в Эммонсия crescens и Эммонсия парва, этиологические агенты адиаспиромикоза и их филогенетическое отношение к Blastomyces dermatitidis (Ajellomyces dermatitidis) и других системных грибковых возбудителей ». Журнал клинической микробиологии. 36 (10): 2918–25. PMID  9738044.
  4. ^ Untereiner, Wendy A .; Скотт, Джеймс А .; Naveau, F .; Сиглер, Линн; Bachewich, J .; Ангус, А. (2004). «Ajellomycetaceae, новое семейство позвоночных Onygenales». Микология. 96 (4): 812–21. Дои:10.2307/3762114. JSTOR  3762114. PMID  21148901.
  5. ^ а б Липпман, М. (2001). Выборка по размеру опасности для здоровья. Стр. . В BS Cohen, CS McCammon (ред.), Приборы для отбора проб воздуха, 9-е издание. ACGIH Press, Цинциннати, Огайо. Цинциннати, Огайо: в BS Cohen, CS McCammon (ред.), Приборы для отбора проб воздуха, 9-е издание. ACGIH Press. С. 93–134.
  6. ^ Kwon-Chung, K.J., Bennett, J.E .; Беннет, Джон Э. (1992). Медицинская микология. Филадельфия: Леа и Фебигер. ISBN  978-0812114638.
  7. ^ Лестер, RS; ДеКовен, JG; Кейн, Дж; Simor, AE; Krajden, S; Саммербелл, RC (2000). «Новые случаи бластомикоза, приобретенные в Торонто, Онтарио». Журнал Канадской медицинской ассоциации. 163 (10): 1309–12. ЧВК  80342. PMID  11107469.
  8. ^ Кейн, Дж; Райтер, Дж; Krajden, S; Лестер, RS (1983). «Бластомикоз: новый эндемический очаг в Канаде». Журнал Канадской медицинской ассоциации. 129 (7): 728–31. ЧВК  1875443. PMID  6616383.
  9. ^ Дуайт, П.Дж .; Naus, M; Sarsfield, P; Лимерик, Б. (2000). «Вспышка бластомикоза человека: эпидемиология бластомикоза в районе водосбора Кенора в Онтарио, Канада». Отчет об инфекционных заболеваниях в Канаде. 26 (10): 82–91. PMID  10893821.
  10. ^ Валлабх, V; Мартин, Т; Следовательно, JM (1988). «Бластомикоз в Саскачеване». Западный медицинский журнал. 148 (4): 460–2. ЧВК  1026149. PMID  3388850.
  11. ^ Сехон АС; Джексон, Флорида; Джейкобс, HJ (1982). «Бластомикоз: отчет о первом случае из Альберты, Канада». Микопатология. 79 (2): 65–9. Дои:10.1007 / bf00468081. PMID  6813742.
  12. ^ Frean, JA; Карман, ВФ; Крю-Браун, HH; Каллиган, Джорджия; Янг, CN (1989). "Blastomyces dermatitidis инфекции в ЮАР ». Южноафриканский медицинский журнал = Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Geneeskunde. 76 (1): 13–6. PMID  2662433.
  13. ^ Саммербелл, RC; Кейн, Дж; Пинкус, Д.Х. (1990). "Профилирование ферментативной активности как потенциальный метод биотипирования для Ajellomyces dermatitidis". Журнал клинической микробиологии. 28 (5): 1054–6. ЧВК  267864. PMID  2351722.
  14. ^ а б c Берджесс, JW; Schwan, WR; Volk, TJ (2006). «Определение ДНК патогена человека на основе ПЦР. Blastomyces dermatitidis из природных образцов почвы ». Медицинская микология. 44 (8): 741–8. Дои:10.1080/13693780600954749. PMID  17127631.
  15. ^ а б Аджелло, Л. и Р. Дж. Уикс. 1983. Обеззараживание почвы и другие меры контроля. Стр. 229-238. В A. F. DiSalvo (ed.), Professional Mycoses. Леа и Фебигер, Филадельфия, Пенсильвания.
  16. ^ а б Баумгарднер, диджей; Парецкий, Д.П. (1999). "Изоляция in vitro Blastomyces dermatitidis из поленницы на севере центральной части штата Висконсин, США ". Медицинская микология. 37 (3): 163–8. Дои:10.1111 / j.1365-280x.1999.00214.x. PMID  10421847.
  17. ^ Баумгарднер, диджей; Багги, БП; Mattson, BJ; Burdick, JS; Людвиг, Д. (1992). «Эпидемиология бластомикоза в регионе высокой эндемичности на севере центрального Висконсина». Клинические инфекционные болезни. 15 (4): 629–35. Дои:10.1093 / clind / 15.4.629. PMID  1420675.
  18. ^ а б Klein, Bruce S .; Верджеронт, Джеймс М .; Weeks, Роберт Дж .; Кумар, У. Нанда; Матхай, Джордж; Варки, Василий; Кауфман, Лео; Брэдшер, Роберт В .; Stoebig, Джеймс Ф .; Дэвис, Джеффри П. (1986). "Изоляция Blastomyces dermatitidis в почве, связанной с крупной вспышкой бластомикоза в Висконсине ». Медицинский журнал Новой Англии. 314 (9): 529–534. Дои:10.1056 / NEJM198602273140901. PMID  3945290.
  19. ^ Бакерспигель, А; Кейн, Дж; Шаус, Д. (1986). "Изоляция Blastomyces dermatitidis с земляного пола на юго-западе Онтарио, Канада ". Журнал клинической микробиологии. 24 (5): 890–1. PMID  3771778.
  20. ^ Брэдшер, RW (1987). «Вода и бластомикоз: не вините бобра». Американский обзор респираторных заболеваний. 136 (6): 1324–6. Дои:10.1164 / ajrccm / 136.6.1324. PMID  3688633.
  21. ^ Гаус, Д.П .; Баумгарднер, диджей; Парецкий, Д (1996). "Попытка изоляции Blastomyces dermatitidis из ректальных культур бобра (Castor canadensis) от северной части центрального Висконсина ". Дикая природа и экологическая медицина. 7 (2): 192. Дои:10.1580 / 1080-6032 (1996) 007 [0192: ltte] 2.3.co; 2. PMID  11990111.
  22. ^ Баумгарднер, диджей; Саммербелл, Р. Krajden, S; Алексопулу, I; Agrawal, B; Bergeson, M; Фукса, М; Бемис, К; Баумгарднер, Массачусетс (2005). "Попытка изоляции Blastomyces dermatitidis от местных землероек в северном Висконсине, США ". Медицинская микология. 43 (5): 413–6. Дои:10.1080/13693780400008191. PMID  16178369.
  23. ^ Чатурведи, вице-президент; Randhawa, HS; Кини, S; Хан, З.У. (1986). "Выживание Blastomyces dermatitidis в желудочно-кишечном тракте орально инфицированных насекомоядных летучих мышей, Ринопома hardwickei hardwickei Серый". Журнал медицинской и ветеринарной микологии. 24 (4): 349–52. Дои:10.1080/02681218680000521. PMID  3746588.
  24. ^ Де Гроот, Массачусетс; Bjerke, R; Смит, H; Родос III, LV (2000). «Расширяющаяся эпидемиология бластомикоза: клинические особенности и расследование 2 случаев в Колорадо». Клинические инфекционные болезни. 30 (3): 582–4. Дои:10.1086/313717. PMID  10722448.
  25. ^ Вергара, ML; Мартинес, Р. (1999). "Роль броненосца Dasypus novemcinctus в эпидемиологии паракокцидиоидомикозов ». Микопатология. 144 (3): 131–3. Дои:10.1023 / А: 1007034215003. PMID  10531678.

внешняя ссылка