Madurella mycetomatis - Madurella mycetomatis

Madurella mycetomatis
Научная классификация
Королевство:
Грибы
Тип:
Аскомикота
Учебный класс:
Сордариомицеты
Заказ:
Сордариалес
Семья:
Incertae sedis
Род:
Мадурелла
Разновидность:
М. mycetomatis
Биномиальное имя
Madurella mycetomatis
Brumpt (1905)[1]
Синонимы
  • Streptothrix mycetomi Лаверан (1902)
  • Glenospora khartoumensis Чалмерс и Арчибальд (1902)
  • Oospora tozeuri Николь И Пиной (1908)
  • Мадурелла тозури Пиной (1919)
  • M. tabarkae Блан и Брун (1919)
  • М. Американа Гаммель (1926)
  • М. ikedae Гаммел (1927)
  • М. Лакаванна Ханан и Зуретт (1938)
  • M. virido brunnea Редаэлли и Чиферри (1942)

Madurella mycetomatis грибок, о котором в основном сообщается в Центральной Африке как о причине мицетомы у людей. В течение многих лет его неправильно классифицировали, но с усовершенствованием молекулярных методов была установлена ​​его филогенетическая классификация. Существует множество методов идентификации M. mycetomatis, как в очагах поражения, так и в культуре. Гистологическое исследование особенно полезно, так как оно имеет множество уникальных морфологических особенностей. Различия на уровне штаммов в ответ на противогрибковые препараты информативны для лечения и лабораторного выделения культур.

История

Madurella mycetomatis претерпел множество изменений названия. В 1901 году Брампт описал первый зарегистрированный случай микоза, вызванного М. mycetomatis, идентифицируя черные гранулы, связанные с мицетомой.[2] В 1902 году Лаверан назвал гриб Strepthothrix mycetomi, который он идентифицировал по зерну мицетомы. В 1905 году Брампт исправил свой род на Мадурелла, в свою очередь меняя свое название на Мадурелла микетоми.[3] Гриб был выращен Браутом in vitro в 1912 году, поэтому его можно было изучить в культуре.[2] В 1977 году Британский совет медицинских исследований изменил название на общепринятое в настоящее время, Madurella mycetomatis.[3] Определив биномиальное имя, М. mycetomatis все еще оставались неправильно классифицированными в Pleosporales. Эта ошибка была в конечном итоге[когда? ] исправлено, и М. mycetomatis был помещен в Сордариалес порядок.[4]

Филогения

Род Мадурелла содержит только два четко определенных вида: М. mycetomatis и М. grisea. Примерно дюжина других видов с неопределенной достоверностью описана как род Мадурелла на основе сходства in vivo и культурной стерильности. Несмотря на сходство, между двумя четко определенными видами существовали важные физиологические и морфологические различия, что заставляло ученых сомневаться в их филогении. Развитие рибосомного секвенирования и других молекулярных методов привело к открытию, что М. mycetomatis не имели общего предка с М. grisea и это М. mycetomatis принадлежал к ордену Сордариалеса,[3][5] дополнительно подтверждено сравнительной геномикой Chaetomium thermophilum, известный вид отряда Sordariales.[6]

Генотипические вариации могут помочь объяснить географическое распространение грибов и различия в симптомах хозяина. Анализ эндонуклеаз рестрикции (REA) и случайная амплификация полиморфной ДНК (RAPD) помогла охарактеризовать различные генотипы М. mycetomatis, а именно 2 генотипических кластера в Африке и 7 различных генотипов с других континентов. Дальнейшее тестирование с полиморфизм длины амплифицированного фрагмента (AFLP) обнаружил 3 кластера в Судане, в отличие от 2 кластеров, идентифицированных RAPD, что доказывает, что AFLP является более чувствительным методом. Это показало, что М. mycetomatis не является генетически однородным и объясняет вариабельность симптомов у хозяина, на которую влияет один и тот же этиологический агент.[3][7]

Физиология и экология

Madurella mycetomatis был обнаружен как в образцах почвы, так и в образцах муравейников, оптимально растет при 37 C, но может расти при температуре до 40 C.[8][9] Эта способность расти при высоких температурах является особенностью, которая может быть полезна при идентификации грибка в культуре. Способность гриба и его неспособность расщеплять различные молекулы также можно использовать для подтверждения его идентичности. Madurella mycetomatis является амилолитиком, но обладает лишь слабой протеолитической активностью и обладает способностью ассимилировать глюкозу, галактозу, лактозу и мальтозу, но не может усваивать сахарозу.[3][8] Нитрат калия, сульфат аммония, аспарагин и мочевина также могут быть использованы грибком.[9] Мадурелла mycetomatis производит 1,8-дигидроксинафталин, предшественник меланина - белка, внеклеточно прикрепленного к белкам.[9] Обе молекулы ответственны за характерный темный цвет зерна. Меланин, продуцируемый грибком, также был идентифицирован как механизм защиты от таких процессов, как гидролитические ферменты, свободные радикалы, окислительно-восстановительная буферизация, антитела и комплемент.[10] Грибок также производит пиомеланин, коричневый диффузный пигмент.[3]

Рост и морфология

Рост М. mycetomatis очень медленный и может быть разбит на три этапа. Первоначально колония имеет куполообразную бело-желтую или оливково-коричневую окраску.[9] Мицелий покрыт серым пухом, что придает ему пушистую текстуру. После начальной стадии формируется коричневатый воздушный мицелий (от 1 до 5 мкм), и колония начинает продуцировать диффундирующий пигмент, называемый пиомеланином, и становится гладкой по текстуре.[3] Более старые колонии образуют массу гиф, называемых склероциями или зернами. В питательной среде или картофельно-морковной среде можно наблюдать черные зерна (диаметром от 0,75 до 1 мм) с недифференцированными полигональными клетками.[8][9]

Зерна М. mycetomatis бывают твердыми и хрупкими, толщиной от 0,5 до 1 мм (максимум 2 мм) и массой от 2 до 4 мм. Зерна овальные, часто многолепестковые. По цвету они от красновато-коричневого до черного, текстурно гладкие или ребристые.[9][11] Зерна состоят из внутренней массы гиф диаметром от 2 до 5 мкм с набухшими концевыми клетками от 12 до 15 мкм (максимум 30 мкм) в диаметре.[8] Всего наблюдаются два основных типа зерен. Самый распространенный тип - компактный или нитевидный, где темно-коричневый цемент, похожий на аморфное, богатое электронами вещество, заполняет пустоты, окружающие сеть гиф.[9] Сеть гиф различается по росту между кортикальным и мозговым слоями, с радиальным и разнонаправленным ростом соответственно. При окрашивании гематоксилином и эозином он имеет ржаво-коричневый цвет. Напротив, второй тип, везикулярный, имеет светлый мозг и коричневую область коры, заполненную гифами и пузырьками диаметром от 6 до 14 мкм.[12] Часто бывает сложно определить точку перехода от коркового слоя к мозговому веществу. Поражения могут иметь одновременно как нитчатые, так и везикулярные зерна.[3][8]

Несмотря на то что конидация, форма бесполого размножения, в М. mycetomatis редко, можно описать два основных типа in vitro. В конидиях первого типа от овальных до грушевидных могут быть от 3 до 5 мкм. Конидии имеют усеченные основания и находятся на кончиках простых или разветвленных конидиеносцев. In-vitro этот тип конидирования наблюдается в 50% культур на почвенном экстракте, настое сена или водном агаре.[9] При выращивании на картофельно-морковном агаре или агаре из кукурузной муки наблюдается второй тип конидирования. Этот тип характеризуется небольшими сферическими конидиями (диаметром 3 мкм) на конических концах фиалидов и воротничков в форме колб.[8][13] На СМИ ПДД М. mycetomatis бесплоден.[3][9] Для М. mycetomatis.[6]

Микоз

Madurella mycetomatis является наиболее распространенным грибком, вызывающим мицетома в людях,[14] хроническое локализованное воспалительное заболевание.[15] Мадурелла mycetomatis на него приходится 70% случаев мицетомы в Центральной Африке, особенно в Судане.[3] Случаи мицетомы, вызванной этим грибком, также были зарегистрированы в Западной Африке, Индии, Венесуэле, Кюрасао, Бразилии, Перу и Аргентине.[11] Режим входа для этиологических агентов мицетомы, таких как М. mycetomatis, травма, такая как; укусы змей, ножи, занозы, шипы и укусы насекомых. Таким образом, определив М. mycetomatis в образцах почвы и муравейников подтверждает его причастность к мицетоме.[9] Зараженные хозяева из образцов в Судане демонстрируют вариабельность клинических симптомов, что подтверждает гетерогенность М. mycetomatis генотипы.[3][7]

Обнаружение

Существуют различные методы дифференциации видов грибов. Гистологическое исследование позволяет использовать уникальные морфологические особенности М. mycetomatis, включая, помимо прочего, уникальное цементоподобное вещество и многолопастную морфологию зерен.[3][9] Молекулярный анализ позволяет более чувствительным методом различать морфологически похожие виды. An внутренняя расшифрованная прокладка (ITS) усиливается полимеразной цепной реакции (ПЦР).[4] С последующим полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ) расщепление или секвенирование генов для получения результатов. Сильно изменчивый характер ITS-последовательности между видами позволяет не только диагностировать, но и идентифицировать М. mycetomatis в образцах почвы. ITS также упоминается как рекомендуемый метод изоляции М. mycetomatis.[16] Кроме того, молекулярный анализ позволяет установить, что М. mycetomatis не имели общего предка с М. grisea, и принадлежал к классу Сордариалес.[3]

Противогрибковая чувствительность

Понимание того, как гриб может реагировать на различные противогрибковые агенты in vitro, может быть полезным при изучении или выделении определенных организмов в культуре. Методы M38A Института клинических и лабораторных стандартов (CLSI) показывают, что конидиальные суспензии следует использовать при тестировании чувствительности мицелиальных грибов к грибкам. Следуя этим методам для М. mycetomatisнеобходимы альтернативные суспензии фрагментов гиф, так как конидиальные формы чрезвычайно редки. Таблица 1 суммирует минимальные ингибирующие концентрации при 90% (MIC90) для различных противогрибковых средств, в зависимости от М. mycetomatis.[3]

Чувствительность in vitro Мадурелла mycetomatis к различным препаратам
Противогрибковый препаратМИК90 (мкг / мл)МИК50 (мкг / мл)Диапазон МИК (мкг / мл)
Кетоконазол[17]0.250.06≤0.031–1
Равуконазол[18]0.0160.004≤0.002–0.031
Позаконазол[17]0.060.03≤0.03–0.125
Тербинафин[17]1681–>16
Вориконазол[19]0.125-0.016–1
Исавуконазол[20]0.0630.031≤0.016–0.125
Итраконазол[18]0.0630.25≤0.016–0.5

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Брампт, Э (1905). "Sur le mycétome à grains noirs, maladie produite par une Mucédinée dugenre Madurella n. G.". Comptes Rendus des Séances de la Société de Biologie et de ses Filiales. 58: 997–9.
  2. ^ а б МакГиннис, Майкл Р. (2012). Лабораторный справочник медицинской микологии. Лондон: Academic Press. ISBN  0123960142.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п Лю, Дунъю (2011). Молекулярное обнаружение грибковых патогенов человека (1-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN  1439812403.
  4. ^ а б Саманта, Индранил (2015). Ветеринарная микология. Нью-Дели: Спрингер. ISBN  8132222792.
  5. ^ Хейтман, Джозеф; Филлер, Скотт Дж .; Эдвардс младший, Джон Э .; Митчелл, Аарон П. (2006). Молекулярные принципы грибковых патогенов (1-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: Американское общество микробиологии. ISBN  1555813682.
  6. ^ а б ван де Санде, Венди В. Дж. (01.01.2012). «Филогенетический анализ полного митохондриального генома Madurella mycetomatis подтверждает свое таксономическое положение в отряде Sordariales ". PLoS One. 8 (3): e57774. Дои:10.1371 / journal.pone.0057774. ЧВК  3590280. PMID  23483927.
  7. ^ а б Лопес, Мария М; Фрейтас, Грасиете; Буарон, Патрик (2000). «Возможное применение случайной амплифицированной полиморфной ДНК (RAPD) и анализа рестрикционных эндонуклеаз (REA) в качестве систем типирования для Madurella mycetomatis". Микробиология. 40 (1): 1–5. Дои:10.1007 / s002849910001.
  8. ^ а б c d е ж Риппон, Джон Уиллард (1988). Медицинская микология: патогенные грибы и патогенные актиномицеты (3-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Сондерс. ISBN  0721624448.
  9. ^ а б c d е ж грамм час я j k Мюррей, Патрик Р .; Барон, Эллен Джо (2003). Руководство по клинической микробиологии (8-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. ISBN  1555817378.
  10. ^ Ибрагим, Анахид Иззат; Эль-Хасан, Ахмед Мохаммед; Фахал, Ахмед; ван де Санде, Венди В. (01.01.2013). "Гистопатологическое исследование Madurella mycetomatis зерно". PLoS One. 8 (3): e57774. Дои:10.1371 / journal.pone.0057774. ЧВК  3590280. PMID  23483927.
  11. ^ а б Бейкер, Роджер Денио (1971). Патологическая анатомия микозов: заражение человека грибами, актиномицетами и водорослями (1-е изд.). Springer Verlag. ISBN  3540051406.
  12. ^ Dismukes, Уильям Э .; Папас, Питер Г .; Собел, Джек Д. (2003). Клиническая микология (1-е изд.). Издательство Оксфордского университета. ISBN  0195148096.
  13. ^ Гаспари, Энтони А .; Тайринг, Стивен К .; Каплан, Дэниел Х. (2016). Клиническая и базовая иммунодерматология (2-е изд.). Springer. ISBN  331929783X.
  14. ^ Ховард, Декстер Х. (2007). Патогенные грибы человека и животных (2-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Деккер. ISBN  0824706838.
  15. ^ Крадин, Ричард Л. (2010). Диагностическая патология инфекционных заболеваний. Филадельфия, Пенсильвания: Сондерс Эльзевьер. ISBN  1416034293.
  16. ^ "Madurella mycetomatis". Микология онлайн. Университет Аделаиды.
  17. ^ а б c Белкум, Алекс ван; Fahal, Ahmed H .; Санде, Венди В. Дж. Ван де (2011-04-01). "Чувствительность in vitro Madurella mycetomatis к посаконазолу и тербинафину ». Противомикробные препараты и химиотерапия. 55 (4): 1771–3. Дои:10.1128 / AAC.01045-10. ЧВК  3067195. PMID  21263050.
  18. ^ а б Ахмед, Сара Абдалла; Kloezen, Венди; Дункансон, Фредерик; Zijlstra, Ed E .; Hoog, G. Sybren de; Fahal, Ahmed H .; Санде, Венди В. Дж. Ван де (2014-06-19). "Madurella mycetomatis Высокая чувствительность к Равуконазолу ». PLOS Negl Trop Dis. 8 (6): e2942. Дои:10.1371 / journal.pntd.0002942. ЧВК  4063742. PMID  24945848.
  19. ^ ван де Санде, Венди В. Дж .; Luijendijk, Ad; Ahmed, Abdalla O.A .; Баккер-Вуденберг, Ирма А. Дж. М .; ван Белкум, Алекс (2005-04-01). "Тестирование in vitro чувствительности Madurella mycetomatis до шести противогрибковых агентов с помощью системы Sensititre по сравнению с основанным на жизнеспособности 2,3-бис (2-метокси-4-нитро-5-сульфофенил) -5- [(фениламино) карбонил] -2H-тетразолий гидроксидом (XTT ) анализ и модифицированный метод NCCLS ». Противомикробные препараты и химиотерапия. 49 (4): 1364–8. Дои:10.1128 / AAC.49.4.1364-1368.2005. ЧВК  1068587. PMID  15793113.
  20. ^ Kloezen, Венди; Мейс, Жак Ф .; Курфс-Брейкер, Ильзе; Fahal, Ahmed H .; ван де Санде, Венди В. Дж. (01.11.2012). "Противогрибковая активность изавуконазола in vitro против Madurella mycetomatis". Противомикробные препараты и химиотерапия. 56 (11): 6054–6. Дои:10.1128 / AAC.01170-12. ЧВК  3486573. PMID  22964246.