Cryptococcus neoformans - Cryptococcus neoformans
Cryptococcus neoformans | |
---|---|
![]() | |
Cryptococcus neoformans | |
Vědecká klasifikace | |
Království: | |
Kmen: | |
Třída: | |
Objednat: | |
Rodina: | |
Rod: | |
Druh: | Cryptococcus neoformans |
Binomické jméno | |
Cryptococcus neoformans (San Felice) Vuill. |
Cryptococcus neoformans je zapouzdřený droždí[1] a obligátní aerobe[2] které mohou žít v obou rostliny a zvířata. Své teleomorph je Filobasidiella neoformans, vláknitý houba patřící k třída Tremellomycetes. Často se nachází v pták výkaly. Cryptococcus neoformans je zapouzdřený houbový organismus a může způsobit onemocnění u zjevně imunokompetentních i imunokompromitovaných hostitelů.[3]
Klasifikace
Cryptococcus neoformans prošla od svého prvního popisu v roce 1894 četnými revizemi nomenklatury. Například jednou obsahovala dvě odrůdy (var.): C. neoformans var. neoformané a C. neoformans var. grubii. Třetí odrůda, C. neoformans var. gattii, byl definován jako odlišný druh, Cryptococcus gattii. Nejnovější klasifikační systém rozděluje organismy na sedm druhů.[4] C. neoformans odkazuje na C. neoformans var. grubii. Nový název druhu, Cryptococcus deneoformans, se používá pro první C. neoformans var. neoformané. C. gattii je rozdělena do pěti druhů.
Vlastnosti

![]() | Tato sekce může být pro většinu čtenářů příliš technická na to, aby je pochopili. Prosím pomozte to vylepšit na aby to bylo srozumitelné pro neodborníky, aniž by byly odstraněny technické podrobnosti. (Únor 2020) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) |
C. neoformans roste jako droždí (jednobuněčný) a replikuje se pomocí pučící. Dělá hyfy během páření a nakonec vytvoří bazidiospory na konci hýf před produkcí spor. Za podmínek relevantních pro hostitele, mimo jiné s nízkým obsahem glukózy, séra, 5% oxidu uhličitého a s nízkým obsahem železa, buňky produkují charakteristickou polysacharidovou kapsli.[5] Uznání C. neoformans v Gramem obarvených nátěrech hnisavých exsudátů může být bráněno přítomností velké želatinové kapsle, která zjevně brání definitivnímu zbarvení buněk podobných kvasinkám. V takových obarvených přípravcích se může jevit buď jako kulaté buňky s grampozitivními granulovanými inkluze vtlačenými do cytoplazmatického pozadí světle levandule, nebo jako gramnegativní lipoidní tělíska.[6]Když se pěstuje jako kvasnice, C. neoformans má prominentní kapsli složenou převážně z polysacharidy. Pod mikroskopem se Indický inkoust skvrna se používá pro snadnou vizualizaci kapsle v mozkové míchě.[7] Částice inkoustového pigmentu nevstupují do tobolky, která obklopuje sférickou kvasinkovou buňku, což má za následek vůli nebo „halo“ kolem buněk. To umožňuje rychlou a snadnou identifikaci C. neoformans. Neobvyklé morfologické formy jsou vidět jen zřídka.[8] Pro identifikaci ve tkáni skvrna mucikarminu poskytuje specifické barvení buněčné stěny polysacharidů v C. neoformans. Kryptokokový antigen z mozkomíšní mok je považován za nejlepší test na diagnostiku kryptokokové meningitidy z hlediska citlivosti, i když u HIV pozitivních pacientů může být nespolehlivý.[9]
První sekvence genomu pro kmen C. neoformans (var. neoformané; Nyní C. deneoformans) byla zveřejněna v roce 2005.[10]
Studie naznačují, že kolonie C. neoformans a související houby rostoucí na troskách roztavený reaktor reaktoru Černobylská jaderná elektrárna může být schopen použít energii záření pro "radiotrofické " růst.[11]
Patologie
Infekce C. neoformans se nazývá kryptokokóza. Většina infekcí C. neoformans vyskytují se v plicích.[12] Nicméně, houbová meningitida a encefalitida, zejména jako sekundární infekce pro AIDS pacientů, jsou často způsobeny C. neoformans, což z něj činí zvlášť nebezpečnou houbu. Infekce touto houbou jsou vzácné u pacientů s plně fungujícím imunitním systémem.[13] Tak, C. neoformans se někdy označuje jako oportunistická houba.[13] Je to fakultativní intracelulární patogen[14] který může využívat hostitele fagocyty aby se rozšířily v těle.[15][16] Cryptococcus neoformans byl prvním intracelulárním patogenem, pro který byl označen nelytický únikový proces vomocytóza bylo pozorováno.[17][18] Spekulovalo se, že tato schopnost manipulovat s hostitelskými buňkami je výsledkem selektivního tlaku prostředí amébami, což je hypotéza poprvé navržená Arturo Casadevall pod pojmem „náhodné virulence“.[19]
U lidské infekce C. neoformans se šíří vdechováním aerosolizovaných bazidiospor a může se šířit do centrálního nervového systému, kde může způsobit meningoencefalitidu.[20] V plicích C. neoformans buňky jsou fagocytovány alveolárními makrofágy.[21] Makrofágy produkují oxidační a nitrosativní činidla, vytvářejí nepřátelské prostředí a ničí napadající patogeny.[22] Někteří však C. neoformans buňky mohou přežít intracelulárně v makrofágech.[21] Zdá se, že intracelulární přežití je základem latence, diseminovaného onemocnění a odolnosti proti eradikaci antifungálními látkami. Jeden mechanismus, kterým C. neoformans přežívá nepřátelské intracelulární prostředí makrofágu zahrnuje regulaci exprese genů zapojených do odpovědí na oxidační stres.[21]
Prochod hematoencefalické bariéry C. neoformans hraje klíčovou roli v patogenezi meningitidy.[23] Přesné mechanismy, kterými prochází hematoencefalickou bariérou, však stále nejsou známy; jedna nedávná studie na potkanech naznačila důležitou roli sekretovaných serinových proteáz.[24] The metaloproteáza Bylo prokázáno, že Mpr1 je kritický při penetraci hematoencefalickou bariérou.[25]
Meióza (sexuální reprodukce), další možný faktor přežití pro intracelulární C. neoformans
Drtivá většina environmentálních a klinických izolátů C. neoformans jsou páření typu alfa. Vlákna spojovacího typu alfa mají obvykle haploidní jádra, ale mohou podstoupit proces diploidizace (možná endoduplikací nebo stimulovanou jadernou fúzí) za vzniku diploidních buněk nazývaných blastospory. Diploidní jádra blastospór jsou schopna podstoupit meiózu, včetně rekombinace, za vzniku haploidních bazidiospor, které pak mohou být dispergovány.[26] Tento proces se označuje jako monokaryotické plodení. Pro tento proces je vyžadován gen určený dmc1, konzervovaný homolog genů recA v bakteriích a rad51 v eukaryotech (viz články recA a rad51 ). DMC1 zprostředkovává homologní párování chromozomů během meiózy a opravy dvouřetězcových zlomů v DNA.[27] Jednou z výhod meiózy v C. neoformans může být podpora opravy DNA v prostředí poškozujícím DNA způsobená oxidačními a nitrosativními látkami produkovanými v makrofágech.[26] Tím pádem, C. neoformans může podstoupit a meiotický monokaryotické plodení, které může podporovat rekombinační opravu v oxidačním prostředí hostitelského makrofágu, které poškozuje DNA, a to může přispívat k jeho virulenci.
Vážné komplikace
Infekce začíná v plicích, šíří se krví do mozkových blan a poté do dalších částí těla. Kapsle inhibuje fagocytózu. Může způsobit systémovou infekci, včetně smrtelné meningitidy známé jako meningoencefalitida u normálních, diabetických a imunokompromitovaných hostitelů. Infekce z C. neoformans v mozku může být fatální, pokud se neléčí. Infekce CNS (centrální nervový systém) může být také přítomna jako mozkový absces známý jako kryptokoky, subdurální výpotek, demence, izolovaná léze lebečního nervu, léze míchy a ischemická cévní mozková příhoda. Pokud se vyskytne kryptokoková meningitida, úmrtnost se pohybuje mezi 10–30%.[28]
Léčba

Kryptokokózu, která neovlivňuje centrální nervový systém, lze léčit flukonazol sama.
Kryptokoková meningitida by měla být léčena dva týdny intravenózně amfotericin B 0,7–1,0 mg / kg / den a orálně flucytosin 100 mg / kg / den (nebo intravenózní flucytosin 75 mg / kg / den, pokud pacient není schopen polykat). Poté by měl následovat perorální flukonazol 400–800 mg denně po dobu deseti týdnů[29] a poté 200 mg denně po dobu nejméně jednoho roku a do doby, než pacient CD4 počet je nad 200 buněk / mcl.[30][31] Flucytosin je generický, nepatentovaný lék. Existuje však selhání trhu, přičemž dvoutýdenní náklady na léčbu flucytosinem jsou přibližně 10 000 USD. Výsledkem je, že flucytosin je v současnosti v zemích s nízkými a středními příjmy všeobecně nedostupný. V roce 1970 byl flucytosin dostupný v Africe.[32]
Intravenózní ambisome Lze použít 4 (mg / kg) / den, ale není to lepší; jeho hlavní použití je u pacientů, kteří netolerují amfotericin B. Dávka flucytosinu 200 mg / kg / den není účinnější, je spojena s více vedlejšími účinky a neměla by se používat.
V Africe se často používá perorální flukonazol v dávce 200 mg denně. To však nevede k vyléčení, protože houbu pouze potlačí a nezabije; životaschopná houba může být nadále pěstována mozkomíšní mok pacientů, kteří neužívali flukonazol po mnoho měsíců. Zvýšená dávka 400 mg denně nezlepší výsledky,[33] ale prospektivní studie z Uganda a Malawi uvádějí, že vyšší dávky 1200 mg denně mají vyšší fungicidní aktivitu.[34] Výsledky monoterapie flukonazolem mají v nedávném systematickém přehledu o 30% horší přežití než terapie založené na amfotericinu.[35]
Reference
- ^ Buchanan, Kent; Murphy, J. W. (1998). „Co dělá z Cryptococcus neoformans patogen? - svazek 4, číslo 1 - březen 1998 - časopis Emerging Infectious Disease - CDC“. Vznikající infekční nemoci. 4 (1): 71–83. doi:10.3201 / eid0401.980109. PMC 2627665. PMID 9452400.
- ^ Ingavale, Susham S .; Chang, Yun C .; Lee, Hyeseung; McClelland, Carol M .; Leong, Madeline L .; Kwon-Chung, Kyung J. (01.09.2008). „Důležitost mitochondrií při přežití Cryptococcus neoformans za podmínek nízkého obsahu kyslíku a tolerance vůči chloridu kobaltnatému“. PLOS patogeny. 4 (9): e1000155. doi:10.1371 / journal.ppat.1000155. ISSN 1553-7366. PMC 2528940. PMID 18802457.
- ^ „Co dělá z Cryptococcus neoformans patogen? - Svazek 4, číslo 1 - březen 1998 - Vznikající infekční nemoci - CDC“. wwwnc.cdc.gov. Citováno 2017-04-18
- ^ Hagen, Ferry; Khayhan, Kantarawee; Theelen, Bart; Kolecka, Anna; Polacheck, Itzhack; Sionov, Edward; Falk, Rama; Parnmen, Sittiporn; Lumbsch, H. Thorsten (01.05.2015). "Uznání sedmi druhů v komplexu druhů Cryptococcus gattii / Cryptococcus neoformans". Plísňová genetika a biologie. 78: 16–48. doi:10.1016 / j.fgb.2015.02.009. ISSN 1096-0937. PMID 25721988.
- ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 01.04.2012. Citováno 2011-09-08.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
- ^ Bottone, EJ (1980). „Cryptococcus neoformans: úskalí v diagnostice hodnocením gramem zbarvených šmouh hnisavých exsudátů“. Journal of Clinical Microbiology. 12 (6): 790–1. doi:10.1128 / jcm. 12.6.790-791.1980. PMC 273699. PMID 6171578.
- ^ Zerpa, R; Huicho, L; Guillén, A (září 1996). "Modifikovaný indický inkoustový přípravek pro Cryptococcus neoformans ve vzorcích mozkomíšního moku". Journal of Clinical Microbiology. 34 (9): 2290–1. doi:10.1128 / JCM.34.9.2290-2291.1996. PMC 229234. PMID 8862601.
- ^ Shashikala; Kanungo, R; Srinivasan, S; Mathew, R; Kannan, M (červenec – září 2004). "Neobvyklé morfologické formy Cryptococcus neoformans v mozkomíšním moku". Indický žurnál lékařské mikrobiologie. 22 (3): 188–90. PMID 17642731.
- ^ Antinori, Spinello; Radice, Anna; Galimberti, Laura; Magni, Carlo; Fasan, Marco; Parravicini, Carlo (listopad 2005). „Úloha testu na kryptokokové antigeny v diagnostice a monitorování kryptokokové meningitidy“ (PDF). Journal of Clinical Microbiology. 43 (11): 5828–9. doi:10.1128 / JCM.43.11.5828-5829.2005. PMC 1287839. PMID 16272534.
- ^ Loftus BJ; et al. (2005). „Genom bazidiomycetických kvasinek a lidského patogenu Cryptococcus neoformans“. Věda. 307 (5713): 1321–24. Bibcode:2005Sci ... 307.1321L. CiteSeerX 10.1.1.592.3649. doi:10.1126 / science.1103773. PMC 3520129. PMID 15653466.
- ^ Dadachova E; et al. (2007). Rutherford, Julian (ed.). "Ionizující záření mění elektronické vlastnosti melaninu a zvyšuje růst melanizovaných hub". PLOS ONE. 2 (5): e457. Bibcode:2007PLoSO ... 2..457D. doi:10.1371 / journal.pone.0000457. PMC 1866175. PMID 17520016.
- ^ Tripathi, K; Mor, V; Bairwa, NK; Del Poeta, M; Mohanty, BK (2012). „Léčba hydroxymočovinou inhibuje proliferaci Cryptococcus neoformans u myší“. Přední mikrobiol. 3: 187. doi:10.3389 / fmicb.2012.00187. PMC 3390589. PMID 22783238.
- ^ A b Co dělá z Cryptococcus neoformans patogen?, Kent L. Buchanan a Juneann W. Murphy University of Oklahoma Health Sciences Center, Oklahoma City, Oklahoma, USA
- ^ Alvarez, M .; Burns, T .; Luo, Y .; Pirofski, L. A.; Casadevall, A. (2009). "Výsledek intracelulární patogeneze Cryptococcus neoformans v lidských monocytech". Mikrobiologie BMC. 9: 51. doi:10.1186/1471-2180-9-51. PMC 2670303. PMID 19265539.
- ^ Charlier, C; Nielsen, K; Daou, S; Brigitte, M; Chretien, F; Dromer, F (leden 2009). „Důkazy o roli monocytů při šíření a invazi do mozku Cryptococcus neoformans“. Infekce a imunita. 77 (1): 120–7. CiteSeerX 10.1.1.336.3329. doi:10.1128 / iai.01065-08. PMC 2612285. PMID 18936186.
- ^ Sabiiti, W; Robertson, E; Beale, MA; Johnston, SA; Brouwer, AE; Loyse, A; Jarvis, JN; Gilbert, AS; Fisher, MC; Harrison, TS; May, RC; Bicanic, T (květen 2014). „Účinná fagocytóza a aktivita lakázy ovlivňují výsledek kryptokokózy spojené s HIV“. The Journal of Clinical Investigation. 124 (5): 2000–8. doi:10.1172 / jci72950. PMC 4001551. PMID 24743149.
- ^ Alvarez, M; Casadevall, A (7. listopadu 2006). "Vytlačování fagozomů a přežití hostitelských buněk po fagocytóze Cryptococcus neoformans makrofágy". Aktuální biologie. 16 (21): 2161–5. doi:10.1016 / j.cub.2006.09.061. PMID 17084702. S2CID 1612240.
- ^ Ma, H; Croudace, JE; Lammas, DA; Květen, RC (7. listopadu 2006). "Vyloučení živých patogenních kvasinek makrofágy". Aktuální biologie. 16 (21): 2156–60. doi:10.1016 / j.cub.2006.09.032. PMID 17084701. S2CID 11639313.
- ^ Casadevall, A (2012). „Améba poskytuje pohled na původ virulence v patogenních houbách“. Nedávné pokroky v modelových hostitelích. Pokroky v experimentální medicíně a biologii. 710. s. 1–10. doi:10.1007/978-1-4419-5638-5_1. ISBN 978-1-4419-5637-8. PMID 22127880.
- ^ Velagapudi R, Hsueh YP, Geunes-Boyer S, Wright JR, Heitman J (2009). "Spory jako infekční propagule Cryptococcus neoformans". Infect Immun. 77 (10): 4345–55. doi:10.1128 / IAI.00542-09. PMC 2747963. PMID 19620339.
- ^ A b C Fan W, Kraus PR, Boily MJ, Heitman J (2005). "Cryptococcus neoformans genová exprese během infekce myšími makrofágy ". Eukaryotova buňka. 4 (8): 1420–1433. CiteSeerX 10.1.1.333.7376. doi:10.1128 / EC.4.8.1420-1433.2005. PMC 1214536. PMID 16087747.
- ^ Alspaugh JA, Granger DL (1991). „Inhibice replikace Cryptococcus neoformans oxidy dusíku podporuje roli těchto molekul jako efektorů cytostázy zprostředkované makrofágy“. Infect Immun. 59 (7): 2291–2296. doi:10.1128 / IAI.59.7.2291-2296.1991. PMC 258009. PMID 2050398.
- ^ Liu TB (2012). "Molekulární mechanismy kryptokokové meningitidy". Virulence. 3 (2): 173–81. doi:10,4161 / viru.18685. PMC 3396696. PMID 22460646.
- ^ Xu CY (únor 2014). „propustnost hematoencefalické bariéry je zprostředkována serinovou proteázou během meningitidy Cryptococcus“. J Int Med Res. 42 (1): 85–92. doi:10.1177/0300060513504365. PMID 24398759.
- ^ „Bylo zjištěno, že plísňový protein prochází hematoencefalickou bariérou“.
- ^ A b Lin X, Hull CM, Heitman J (2005). "Sexuální reprodukce mezi partnery stejného typu páření v Cryptococcus neoformans". Příroda. 434 (7036): 1017–1021. Bibcode:2005 Natur.434.1017L. doi:10.1038 / nature03448. PMID 15846346. S2CID 52857557.
- ^ Michod RE, Bernstein H, Nedelcu AM (květen 2008). "Adaptivní hodnota pohlaví v mikrobiálních patogenech". Infect Genet Evol. 8 (3): 267–285. doi:10.1016 / j.meegid.2008.01.002. PMID 18295550.
- ^ Kanadská agentura pro veřejné zdraví
- ^ Saag MS, Graybill RJ, Larsen RA a kol. (2000). „Praktické pokyny pro zvládání kryptokokových chorob. Americká společnost pro infekční nemoci“. Clin Infect Dis. 30 (4): 710–8. doi:10.1086/313757. PMID 10770733.
- ^ Martínez E, García-Viejo MA, Marcos MA a kol. (2000). „Ukončení sekundární profylaxe kryptokokové meningitidy u pacientů infikovaných HIV reagujících na vysoce aktivní antiretrovirovou terapii“. AIDS. 14 (16): 2615–26. doi:10.1097/00002030-200011100-00029. PMID 11101078.
- ^ Vibhagool A, Sungkanuparph S, Mootsikapun P, et al. (2003). „Ukončení sekundární profylaxe kryptokokové meningitidy u pacientů infikovaných virem lidské imunodeficience léčených vysoce aktivní antiretrovirovou terapií: prospektivní multicentrická randomizovaná studie“. Clin Infect Dis. 36 (10): 1329–31. doi:10.1086/374849. PMID 12746781.
- ^ Mpairwe Y, Patel KM (1970). „Cryptococcal meningitis in Mulago Hospital, Kampala“. East Afr Med J. 47 (8): 445–7. PMID 5479794.
- ^ CF Schaars; Meintjes GA; Morroni C; et al. (2006). „Výsledek kryptokokové meningitidy spojené s AIDS původně léčené flukonazolem 200 mg / den nebo 400 mg / den“. BMC Infect Dis. 6: 118. doi:10.1186/1471-2334-6-118. hdl:11427/14193. PMC 1540428. PMID 16846523.
- ^ Longley N, Muzoora C, Taseera K, Mwesigye J, Rwebembera J, Chakera A, Wall E, Andia I, Jaffar S, Harrison TS (2008). „Účinek vysoké dávky flukonazolu na dávku při kryptokokové meningitidě spojené s HIV v jihozápadní Ugandě“. Clin Infect Dis. 47 (12): 1556–61. doi:10.1086/593194. PMID 18990067.
- ^ Rajasingham R, Rolfes MA, Birkenkamp KE, Meya DB, Boulware DR (2012). „Strategie léčby kryptokokové meningitidy v podmínkách s omezenými zdroji: analýza efektivity nákladů“. PLOS Med. 9 (9): e1001316. doi:10.1371 / journal.pmed.1001316. PMC 3463510. PMID 23055838.