Setosphaeria rostrata - Setosphaeria rostrata

Setosphaeria rostrata
Dpk-meningitis-exserohilum2.jpg
Научная классификация
Королевство:
Грибы
Тип:
Аскомикота
Учебный класс:
Дотидеомицеты
Подкласс:
Pleosporomycetidae
Заказ:
Pleosporales
Семья:
Pleosporaceae
Род:
Сетосфаерия
Разновидность:
S. rostrata
Биномиальное имя
Setosphaeria rostrata
К.Дж. Леонард (1976)

Setosphaeria rostrata термофильный гриб с бесполой репродуктивной формой, рассматриваемый в роду Exserohilum (в качестве Exserohilum rostratum).[1] Этот грибок является распространенным патогеном растений, вызывающим пятна на листьях а также коронная гниль и корневая гниль в траве. Он также встречается в почвах и на тканях в субтропических и тропических регионах.[2] Exserohilum rostratum один из 35 Exserohilum виды, редко замешанные в качестве условно-патогенных микроорганизмов человека[3] где это этиологический агент синусит, кератит и васкулит ЦНС, а также кожные и подкожные микозы.[4] Инфекции, вызванные Exserohilum чаще всего встречаются в регионах с жарким климатом, особенно в Израиле, Индии и юге США.[5]

Рост

Setosphaeria rostrata образуют зрелые конидии с отчетливыми выступающими воротами.[1] Конидии прямые, изогнутые или изогнутые, а перегородка над воротами утолщенная и темная.[1] Стенки обычно шероховатые и имеют цвет от коричневого до оливкового, обычно имеется 7–9 перегородок, однако у некоторых их 4–14.[1] Exserohilum виды обычно демонстрируют быстрый рост с образованием колоний с темной пигментацией.[6] Два других близкородственных вида, E. longirostratum, и E. mcginnisii проявлять высокую гомологию с E. rostratum; однако их можно различить по морфологии конидий.[6]Exserohilum ongirostratum характеризуется более крупными конидиями (до 228 х 12–19 мкм) с 6–16 дистосептами, изогнутыми по центру.[6] В отличие, E. mcginnisii имеет слегка булавовидные конидии, гладкостенные, коричневые, размером 44–76 х 11–18 мкм с 4–8 дистосептами без затемненных полос.[6]

В пробирке исследования E. rostratum рост показывает, что споруляция полностью подавляется светом при 34 ° C (93 ° F), но не при более низких температурах.[7] Оптимальная споруляция при постоянном освещении происходит при 28–31 ° C (82–88 ° F). in vitro.[7] При этих более низких температурах споруляция переходит от индукции конидиофор к конидиальному образованию.[7] При 34 ° C (93 ° F) при постоянном освещении образуются только конидиеносцы.[7] Спороношение Exserohilum виды могут быть усилены ростом на целлюлозной среде для лучшей идентификации в культуре.[8] В образцах почвы, зараженной естественным путем, покрытие пластин фильтровальной бумагой способствует споруляции и позволяет обнаруживать их при низких уровнях популяции.[8]

Экология

В 1952 году исследование французской Сахары и пустынной зоны Кизил-Кум в Туркестане выявило широкий спектр микромицетов в самых верхних слоях почвы.[9] Многие из представленных видов представляли собой сапрофитную флору темной пигментации, в том числе Гельминтоспориум, Curvularia, Альтернариоз и Стемфилий .[9] Гельминтоспориум было родовым названием S. rostrata в то время.[9] Эти грибы встречались в основном в подвижном поверхностном слое водоема, становясь реже с увеличением глубины.[9] В засушливые периоды микромицеты в подвижных поверхностных слоях бассейна мобилизовались ветром, что объясняло относительно однородное распределение поверхностной микрофлоры в окружающих регионах.[9] Было обнаружено, что микрогрибковое население этих поверхностных пустынных почв и песков развило адаптивную морфологию, защищающую их от неблагоприятных почвенных условий.[9] Считается, что темная пигментация этих видов защищает их от света и высыхания, ее можно увидеть как в вегетативном, так и в репродуктивном состояниях. Кроме того, споры большинства Dematiaceae были описаны как многоклеточные, разделенные поперечно в случае Гельминтоспориум что увеличивает разделение и защиту.[9] Другой общей характеристикой грибов, выделенных из песков пустыни, является их быстрое развитие и большая репродуктивная способность.[9]

Патофизиология

Род Exserohilum состоит из бессмысленный грибы, обычно связанные с заболеваниями листовых растений и редко - с заболеваниями человека и животных. феогифомикоз.[3][10] Для грибов этого рода характерно наличие меланин в их клеточных стенках, что, как считается, способствует их вирулентности.[3] Много Exserohilum виды - это патогены растений, которые поражают широкий спектр видов растений, особенно травы Poaceae, вызывая отчетливые пятна на листьях и болезни.[2] Тем не мение, S. rostrata также было показано, что он выживает как у человека, так и у животных-хозяев, что указывает на патогенную универсальность.[2][11] Хотя E. rostratum является редкой причиной инфекции у людей, этот вид может вызывать спектр заболеваний, включая аллергический грибковый синусит, кожные и подкожные инфекции, инвазивные заболевания и иногда кератомикоз воспаление роговицы.[12] Инвазивные и кожные инфекции, вызванные: Exserohilum чаще возникают у лиц с иммунодефицитом или ослабленным иммунитетом, к ним относятся инфекции носовых пазух, легких, внутренней оболочки сердца и костей.[13] А местная травма является предрасполагающим фактором для инфекций кожи и роговицы.[5][13] Сообщалось также о менингите и периферических артритах в результате воздействия загрязненных интратекальных препаратов.[3]

Факторы вирулентности, участвующие в E. rostratum патогенность точно не установлена.[3] E. rostratum - это меланизированный гриб, способный процветать при температурах млекопитающих.[14] У других патогенных грибов меланин является хорошо известным фактором вирулентности, который, как считается, способствует вирулентности, защищая организм от иммунной системы хозяина.[14] Производство меланина также связано с лекарственной устойчивостью к полиенам и эхинокандинам, но не к азолам, поэтому вориконанол эффективен при лечении грибковых инфекций.[14]

Кожный феогифомикоз

Известно несколько случаев первичного кожного фагифомикоза, вызванного: E. rostratum. В большинстве случаев пациенты были с ослабленным иммунитетом, у некоторых из пострадавших детей был острый лимфобластный лейкоз (ОЛЛ).[15] В одном случае у трехлетнего мальчика с ОЛЛ развилось одно безболезненное некротическое поражение на левом предплечье, которое быстро увеличилось в размере до 5 см в диаметре в течение 24 часов.[15] Это повреждение произошло на участке кожи на руке, где накануне накануне внутривенная шина фиксировала покрытую марлей деревянную шину.[15] В другом случае у 8-летнего мальчика с ОЛЛ развилась фебрильная нейтропения с гангренозной эктимой, поражением носовых пазух и легких также из-за внутривенного заражения.[15] Случаи кожного феогифомикоза у взрослых также наблюдались в основном у пациентов с ослабленным иммунитетом.[15] Однако есть несколько случаев у практически здоровых пациентов, у которых развился феогифомикоз.[15] Один из таких случаев произошел с 55-летней женщиной, у которой после укуса медузы образовались геморрагические пузырьки. Другой случай произошел с 22-летним мужчиной, у которого были геморрагические пузыри.[15]

Инфекция роговицы

В 2012 г. было обнаружено, что клинический случай кератомикоза у здорового 46-летнего фермера E. rostratum как причина инфекции роговицы после травмы, нанесенной растительным веществом.[12] При осмотре глаза обнаружена центральная язва роговицы размером около 8 мм с серовато-белым налётом, перистые края и диффузный отек роговицы на правом глазу.[12]

Менингит

В 2012, E. rostratum был ответственен за общенациональную вспышку грибкового менингита в США, вызванную инъекциями зараженных кортикостероидов из Центр компаундирования Новой Англии (NECC) во Фрамингеме, Массачусетс.[13] По состоянию на 23 октября 2013 г. насчитывалось 751 инфицированный человек, 76 из которых умерли. Триста двадцать пять человек имели спинальные или параспинальные инфекции, 233 из которых имели менингит, а остальные - параспинальные или периферические инфекции суставов. В этом инциденте E.rostratum стал очень вирулентным в организме хозяина после инокуляции грибка в позвоночник.[3] Без консервантов метилпреднизолон Инъекция ацетата (MPA) вызвала ограниченную иммунологическую реакцию в месте инокуляции, что позволило грибку вызвать смертельную некротическую болезнь мозга.[3] Посмертный гистологический анализ также показал, что E. rostratum был ангиоинвазивным, вызывая воспалительную реакцию с преобладанием нейтрофилов.[16]

Диагностика и лечение

Во время вспышки менингита в США в 2012 г. было очень мало известно о E. rostratum включая методы диагностики и лечения инфицированных лиц.[17] Только 30% из 372 образцов пациентов, отправленных в Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC), показали ПЦР-доказательства грибковой инфекции.[17] Анализ β-D-глюкана был предложен в качестве потенциального метода раннего обнаружения.[17] Анализ β-D-глюкана обнаруживает (1,3) -β-D-глюкан, главный компонент стенок многих грибковых клеток, высвобождаемый во время роста клеток.[17] В случае 44-летнего мужчины анализ галактомаммана успешно способствовал раннему обнаружению E. rostratum.[17] Однако в последующем исследовании положительные результаты для раннего обнаружения E. rostratum не были успешно реплицированы.[18]

Эффективное клиническое лечение инфекций, вызванных Exserohilum все еще очень мало. В недавних случаях синусита и кожных инфекций сообщалось об успешных результатах при лечении амфотерицином B, итраконазолом и / или вориконазолом.[6] Несмотря на то что E. rostratum чувствителен к амфотерицину B, распространенному противогрибковому агенту, тяжелые и потенциально летальные побочные эффекты этого препарата ограничивают его использование у некоторых пациентов, особенно пожилых людей.[19][20] Недавний скрининг противогрибковых средств перепрофилирования лекарств предполагает, что триазолы, позаконазол и ланоконазол являются полезными альтернативными средствами для лечения E. rostratum инфекционное заболевание.[19] Позаконазол обладает сильным действием, и его можно принимать перорально для длительного лечения не связанных с ЦНС инфекций, таких как септические суставы.[19] Также было показано, что он проникает через гематоэнцефалический барьер и, таким образом, имеет потенциал для лечения инфекций ЦНС, хотя и не достигает таких высоких уровней, как азолы.[19]

Биотехнологическое использование

Exserohilum rostratumвнедряется в технологии контроля Cyperus iria Распространенный сорняк на рисовых полях Юго-Восточной Азии.[21] Исследование показало, что Exserohilum rostratum обладает потенциалом действовать как агент биоконтроля, связанный с бентазон для борьбы с сорняками рисовых полей.[21] Этот вид также был предложен в качестве противомалярийного агента.[22] E. rostratum был обнаружен как эндофитный штамм грибка у растений Стемона.[22] Из этих культур были выделены моноцерин и 11-гидроксимоноцерин, которые находят применение в противомалярийных препаратах.[22]

Рекомендации

  1. ^ а б c d Макгиннис, Майкл; Ринальди, Майкл; Винн, Ричард (август 1986). «Новые возбудители феогифомикоза: патогенные виды Bipolaris и Exserohilum». Журнал клинической микробиологии. 24 (2): 250–259. ЧВК  268884. PMID  3745423.
  2. ^ а б c Шарма, Калпана; Госс, Эрика М .; Дикштейн, Эллен Р .; Смит, Мэтью Э .; Джонсон, Джудит А .; Саутвик, Фредерик С .; van Bruggen, Ariena H.C .; Бересвилл, Стефан (6 октября 2014 г.). «Exserohilum rostratum: характеристика патогена растений и людей из разных царств». PLoS ONE. 9 (10): e108691. Bibcode:2014PLoSO ... 9j8691S. Дои:10.1371 / journal.pone.0108691. ЧВК  4186819. PMID  25285444.
  3. ^ а б c d е ж грамм Ergonul, Önder; Фусун, банка; Мурат, Акова; Мэдофф, Лоуренс (2014). Клинические примеры возникающих инфекционных заболеваний. Лондон: Академ. С. 296–300. ISBN  9780124201095.
  4. ^ Revankar, Sanjay G .; Саттон, Дина А. (7 октября 2010 г.). «Меланизированные грибы при болезнях человека». Обзоры клинической микробиологии. 23 (4): 884–928. Дои:10.1128 / CMR.00019-10. ЧВК  2952981. PMID  20930077.
  5. ^ а б Адлер, А .; Янив, И .; Samra, Z .; Якобович, Дж .; Фишер, С .; Avrahami, G .; Леви, И. (2 марта 2006 г.). «Exserohilum: новый патоген для человека». Европейский журнал клинической микробиологии и инфекционных заболеваний. 25 (4): 247–253. Дои:10.1007 / s10096-006-0093-3. PMID  16511679.
  6. ^ а б c d е да Кунья, К. С .; Саттон, Д. А .; Gene, J .; Capilla, J .; Cano, J .; Гуарро, Дж. (25 июня 2012 г.). «Молекулярная идентификация и реакция in vitro на противогрибковые препараты клинических изолятов Exserohilum». Противомикробные препараты и химиотерапия. 56 (9): 4951–4954. Дои:10.1128 / AAC.00488-12. ЧВК  3421891. PMID  22733074.
  7. ^ а б c d Хонда, Юичи; Арагаки, Минору (май 1978 г.). «Фотоспорогенез в Exserohilum rostratum: влияние температуры и возраста конидиеносцев в терминальной фазе». Микология. 70 (3): 538. Дои:10.2307/3759391. JSTOR  3759391.
  8. ^ а б Пратт, Роберт Г. (август 2006 г.). «Усиление споруляции у видов Bipolaris, Curvularia, Drechslera и Exserohilum путем роста на целлюлозосодержащих субстратах». Микопатология. 162 (2): 133–140. Дои:10.1007 / S11046-006-0043-8. PMID  16897592.
  9. ^ а б c d е ж грамм час Никот, Жан (1958). Экология почвенных грибов: «Некоторые характеристики микрофлоры песков пустыни». Издательство Ливерпульского университета. С. 94–97.
  10. ^ [1]
  11. ^ Ajello, L .; Iger, M .; Wybel, R .; Виджил, Ф. Дж. (Ноябрь 1980 г.). «Drechslera rostrata как возбудитель феогифомикоза». Микология. 72 (6): 1094. Дои:10.2307/3759562. JSTOR  3759562.
  12. ^ а б c Н.М., Джозеф; Ма, Стивен; S, Кумар (2012). «Кератомикоз, вызванный Exserohilium rostratum». Индийский журнал патологии и микробиологии. 55: 248–9.
  13. ^ а б c [2]
  14. ^ а б c Андес, Дэвид; Casadevall, Артуро (декабрь 2013 г.). «Понимание грибкового патогенеза от ятрогенной эпидемии грибкового менингита Exserohilum rostratum». Грибковая генетика и биология. 61: 143–145. Дои:10.1016 / j.fgb.2013.08.014. PMID  24012946.
  15. ^ а б c d е ж грамм Сен-Жан, Мод; Сен-Жермен, Гай; Лаферриер, Селин; Тапиеро, Брюс (май 2007 г.). «Госпитальный феогифомикоз, вызванный Exserohilum rostratum, у ребенка с лейкемией». Медицинская микробиология. 18 (3): 200–202. ЧВК  2533549. PMID  18923719.
  16. ^ Андес, Дэвид; Casadevall, Артуро (2013). "Понимание грибкового патогенеза от ятрогенной эпидемии грибкового менингита Exserohilum rostratum". Грибковая генетика и биология. 61: 143–145. Дои:10.1016 / j.fgb.2013.08.014. PMID  24012946.
  17. ^ а б c d е Korem, M .; Polacheck, I .; Майкл-Гаего, А .; Страхилевиц, Дж. (29 мая 2013 г.). «Тестирование галактоманнаном для ранней диагностики инфекции Exserohilum rostratum». Журнал клинической микробиологии. 51 (8): 2800–2801. Дои:10.1128 / JCM.00955-13. ЧВК  3719622. PMID  23720789.
  18. ^ Suwantarat, N .; Lee, R .; Carroll, K. C .; Чжан, С. X. (26 июня 2014 г.). «Сомнительная полезность тестирования на галактоманнан для диагностики инфекции Exserohilum rostratum». Журнал клинической микробиологии. 52 (7): 2742–2743. Дои:10.1128 / JCM.01148-14. ЧВК  4097679. PMID  24970643.
  19. ^ а б c d Солнце, Вэй; Пак, Юн-Донг; Sugui, Janyce A .; Фотергилл, Аннетт; Саутхолл, Ноэль; Шинн, Пол; МакКью, Джон С .; Kwon-Chung, Kyung J .; Чжэн, Вэй; Уильямсон, Питер Р .; Ван, Пинг (21 августа 2013 г.). «Быстрая идентификация противогрибковых соединений против Exserohilum rostratum с использованием высокопроизводительных экранов для перепрофилирования лекарств». PLoS ONE. 8 (8): e70506. Bibcode:2013PLoSO ... 870506S. Дои:10.1371 / journal.pone.0070506. ЧВК  3749181. PMID  23990907.
  20. ^ Реванкар, С. Г .; Moudgal, V .; Chandrasekar, P .; Собел, Дж. Д. (24 марта 2014 г.). «Исследования in vitro Exserohilum rostratum с противогрибковыми препаратами и метилпреднизолоном». Противомикробные препараты и химиотерапия. 58 (6): 3564–3565. Дои:10.1128 / AAC.02357-13. ЧВК  4068475. PMID  24663018.
  21. ^ а б Кундат (1 февраля 2010 г.). "Включение бентазона в Exserohilum rostratum для контроля Cyperus iria". Американский журнал сельскохозяйственных и биологических наук. 5 (2): 210–214. Дои:10.3844 / ajabssp.2010.210.214.
  22. ^ а б c Саппапан, Руенгрит; Соммит, Дамронг; Нгамроджанаванич, Наттайя; Пенгприча, Сомчай; Виякрутта, Сутхеп; Срюболмас, Нонглуксна; Пудхом, Ханита (сентябрь 2008 г.). «11-гидроксимоноцерин из эндофитного грибка растений». Журнал натуральных продуктов. 71 (9): 1657–1659. Дои:10.1021 / np8004024. PMID  18774863.