Cunninghamella bertholletiae - Cunninghamella bertholletiae

Cunninghamella bertholletiae
Vědecká klasifikace
Království:
Houby
Divize:
Zygomycota
Třída:
Mucormycotina
Objednat:
Mucorales
Rod:
Cunninghamellaceae
Druh:
C. bertholletiae
Binomické jméno
Cunninghamella bertholletiae
Stadel (1911)

Cunninghamella bertholletiae je druh zygomycetous houby v pořadí Mucorales.[1] Vyskytuje se globálně se zvýšenou prevalencí v Středomoří a subtropický podnebí.[2] Obvykle roste jako saprotrof a nachází se v široké škále substrátů, včetně půdy, ovoce, zeleniny, ořechů, plodin a odpadu z lidí a zvířat.[2] I když jsou infekce stále vzácné, C. betholletiae se objevuje jako oportunistický lidský patogen, převážně v imunokompromitovaný lidé, leukémie pacienti a lidé s nekontrolovanými cukrovka.[1][2][3] Cunninghamella bertholletiae infekce jsou často vysoce invazivní a může být obtížnější léčit je protiplísňovými léky než infekce jinými druhy Mucorales, rychlé a přesné rozpoznání a diagnostika mykózy způsobená touto houbou důležitý zdravotní problém.[2][3]

Růst a morfologie

Cunninghamella bertholletiae roste jako plíseň.[3] Objeví se jednotlivé buňky hyalinní, ale masy hub mají tmavší barvu.[4] Kolonie se zpočátku zdají bílé a když se stávají šedými a práškovými sporulát.[4] Cunninghamella bertholletiae zobrazuje velmi rychlý růst Sabouraudův agar (až 20 mm za den), což jej odlišuje od členů Ascomycota a Basidiomycota.[2] Je však známo, že kultivace klinických materiálů infikovaných tímto druhem přináší falešně negativní výsledky.[3] Tento druh má velmi široký (10-20 μm), aseptát nebo částečně přepážka hyfy, což přispívá k vysoké kapacitě pro cytoplazmatické proudění.[2] Cytoplazmatické proudění umožňuje rychlou difúzi živin z místního zdroje živin, což způsobuje vysoké rychlosti růstu a rychlé vyčerpání živin v kultuře nebo na omezených substrátech.[2] Stejně jako ostatní členové řádu Mucorales, C. bertholletiae je termotolerantní,[3] s maximální růstovou teplotou 45-50 ° C.[2][4]

Hyphae se rozvětvují v pravých úhlech a mohou vypadat zkroucené.[2] Při růstu ve zvířecí tkáni se hyfy šířily do všech dimenzí.[2] Cunninghamella bertholletiae produkuje spory v kulovitý sporangie na vrcholu sporangioforů, které jsou obvykle dostatečně vysoké, aby byly viditelné bez mikroskopu.[2] Sporangiofory se liší délkou a rozvětvují se bočně, aby vytvořily soustředné kruhy kratších větví.[2] Chybí jim columella a apofýza přítomné ve sporangioforech mnoha dalších druhů Mucorales.[2] Kvůli vzhledu forem v tomto taxonomickém pořadí (dlouhá stopka s kulatou špičkou směřující nahoru) se členům často říká „formy na čepy“.[2] Na rozdíl od ostatních členů Mucorales, Cunninghamella druhy produkují v každém sporangiu pouze jednu sporu.[2] Sporangia tvoří halo kolem centrální, kulaté vezikuly na vrcholu sporangioforu.[2] Výtrusy jsou kulatého až oválného tvaru a drsné, s malými ostny nebo bradavičnatými hrbolky.[4] Hyfy z C. bertholletiae může nebo nemusí vyrábět rhizoidy na základně sporangioforů.[2]

Fyziologie a reprodukce

Z Ottovy encyklopedie.
Vznik zygospór dvěma pářícími se gametangiemi.

Jak již bylo zmíněno, C. bertholletiae rostou hyphally a množí se nepohlavně prostřednictvím větvících se sporangioforů. Na rozdíl od případu dimorfní patogenní houby,[2] růst C. bertholletiae je inhibován cykloheximid.[2]

Jako člen Zygomycota, sexuální reprodukce v C. bertholletiae je prostřednictvím formování zygospores.[2] Konkrétně v případě C. bertholletiae, heterotalický páření nastává, když jsou hyfy opačných typů páření stimulovány vzájemně vylučovanými feromony růst k sobě navzájem a rozlišovat se gametangia.[2] Když se setkají, tyto gametangie se spojí (plazmogamie ) a tvoří a vícejaderný, dikaryotický zygosporangium ohraničené suspenzorovými buňkami odvozenými z přispívajících hyf.[2] Každé zygosporangium produkuje jednu zygosporu, která po nečinném období týdnů až měsíců prochází jadernou fúzí (karyogamie ) k výrobě a diploidní jádro. Diploidní jádro poté prochází redukční dělení buněk a chromozomy rekombinují za vzniku rekombinantních genomů potomstva.[2] Vytvoří se germosporangium obsahující haploidní spory, které se uvolňují do prostředí, aby zahájily růst nového mycelium.[2]

Cunninghamella betholletiae není v průmyslu široce používán, ale je používán v průmyslu biokonverze k výrobě polynenasycené kyseliny.[2]

Stanoviště a ekologie

Cunninghamella bertholletiae se celosvětově vyskytuje jako patogen ovoce a zeleniny a také jako příčina plýtvání ovocem a zeleninou v důsledku hniloby. Je však častější ve středomořských a subtropických pásmech než v mírných pásmech a může růst při vyšších teplotách.[4] Jeho obvyklý životní cyklus zahrnuje saprotrofie, a to se běžně vyskytuje na hnoji,[5] hnijící zelenina, ovoce, ořechy a semena, půda, kompost, odpadní voda a rašelina. Cunnginhamella bertholletiae může způsobit závažné infekce u zemědělských plodin. Hostitelé zahrnují rostliny v rodech Daucus, Gossypium a Tetragonie.[5] Cunninghamella bertholletiae může být také oportunistickým patogenem lidí i zvířat, zejména u imunokompromitovaných hostitelů.[2][3] Může být přenášen mezi ekologickými výklenky přes vodu a vzduch.[2] Převážná většina případů je lidská infekce způsobena spórami přenášenými vzduchem, i když infekce hlubokých ran a zdravotnických prostředků se mohou vyskytnout také kontaminací vody.[2][3]

Lidská nemoc

Role v nemoci člověka

Cunninghamella bertholletiae je zdaleka nejvýznamnějším oportunistickým lidským patogenem rodu Cunninghamella.[1][2] Infekce touto houbou jsou klasifikovány jako oportunistické zygomykózy[3] nebo mucormycoses,[2] a rizikové faktory pro infekci jsou podobné iu jiných mucormykóz, včetně diabetická ketoacidóza a imunosuprese z chemoterapie, varhany transplantace, a podvýživa.[3] Leukémie je obzvláště vysoce rizikový faktor.[1] HIV Byly hlášeny související případy, ale závažné případy jsou častěji pozorovány u pacientů s leukémií.[1] Rozptýlené infekce byly také zaznamenány u ledvin a jaterní transplantační pacienti.[1] Infekce se často vyskytuje traumatickým zavedením do těla (tj. Ranou).[2][3]

Cunninghamella bertholletiae může infikovat širokou škálu typů lidských tkání,[3] vykazuje růst hyf v těle[6] a je angioinvazivní.[2] Jako ostatní Mucoralesza vhodných podmínek hostitele může růst velmi agresivně a zničit tkáňovou strukturu.[3] Počáteční patologie je obvykle z trombóza a infarkt.[7] Mezi běžné třídy mucormykóz patří plicní rhinocerebrální (zejména při invazi do vaskulatura mozku), multiorgánové, kožní, a gastrointestinální (především u předčasně narozených dětí a podvyživených dětí). Rinocerebrální infekce a gastrointestinální případy jsou bezprostředně život ohrožující.[3] Plicní infekce, stejně jako rozšířené infekce plicního původu, jsou nejčastější C. bertholletiae, který byl identifikován v 7% případů mucormycosis globálně, a 3,2% případů v Spojené státy.[2]

Diagnostika a léčba

Periorbitální plísňová infekce známá jako mucormycosis nebo phycomycosis PHIL 2831 lores
Případ periorbiatální mukormykózy, známka vysoce invazivní rinocerebrální C. bertholletiae infekce.

Ačkoli C. bertholletiae je odpovědný pouze za malé procento mucormykóz, uvádí se jako nejhorší prognóza Mucorales.[8] Existuje jen málo identifikovaných případů ročně, ale C. bertholletiae infekce a další mucormykózy se v prevalenci zvyšují Severní Amerika, pravděpodobně kvůli rostoucí populaci stárnoucích a imunosuprimovaných lidí.[2][3]

Cévní invaze a tkáň nekróza, často s černým výtokem, jsou dobrým indikátorem infekce Mucorales.[9] Cunninghamella bertholletiae může také růst při vyšších teplotách, což může být užitečné při testování kontaminovaných povrchů k rozlišení mezi benigními a patogenními houbami.[7] Infekce ze šesti různých taxonomických rodin Mucorales mají prakticky nerozeznatelné klinické průběhy.[2][3] Navíc obtížnost kultivovat C. bertholletiae a další druhy uvnitř Mucorales ze vzorků tkáně [2] vyžaduje laboratorní analýzu ke stanovení původce mukormykózy.[9] Polymerázová řetězová reakce -na základě sekvenování houbových izolátů je preferován jako spolehlivý diagnostický nástroj kvůli možným obtížím s izolací C. bertholletiae od pacientů v kultuře.[3] Předběžná antifungální léčba by však nikdy neměla být odložena, pokud C. bertholletiae existuje podezření na infekci, protože infekce může často způsobit rychlé a invazivní poškození tkáně.[3] Genetické rozdíly v rámci druhu C. bertholletiae mohou být také důležitými determinanty patogenita a virulence.[8] Nedávno, Čárové kódy DNA z interní přepsaný spacer (ITS) region C. bertholletiae ribosoma DNA byla provedena za účelem zlepšení současných diagnostických technik a poskytla přesnější a podrobnější mezidruhovou a mezidruhovou diskriminaci ve srovnání s tradiční analýzou barvy a morfologie kolonií, maximální růstové teploty a reprodukčních charakteristik.[8]

Díky svému rychlému růstu a invazivnosti je léčba pro C. bertholletiae Lze očekávat, že infekce kromě antifungální léčby často vyžaduje chirurgický zákrok.[3] Okamžitý chirurgický zákrok je zvláště důležitý v případě rinocerebrální infekce, aby se zabránilo šíření do vaskulatury mozku a zabránilo se trvalému poškození optického nervu.[3] Chirurgický debridement je běžná léčba.[3] Bakteriální superinfekce odumřelých tkání po ošetření proto může představovat významný problém.[7] Antifungální léky, které se úspěšně používají proti C. bertholletiae infekce patří amfotericin B, itrakonazol, vorikonazol a posakonazol.[4] Ve srovnání s jinými Mucorales druh, C. bertholletiae snížila citlivost na některá antimykotika, která se běžně předepisují k léčbě mukormykóz, a pokud je to možné, měly by být vzorky testovány na individuální citlivost na antibiotika.[2] Lipidové formulace amfotericinu B jsou výhodné pro léčbu C. berthollettiae, protože vysoká dávka potřebná k léčbě infekce může mít při podávání v tradičních formulacích významné toxické účinky.[3] Relaps po antifungální léčbě a chirurgickém zákroku je vzácný, pokud se klinický průběh pacienta zpočátku během léčby zlepší.[7]

Zvláštní případ: ketoacidotický diabetes a dostupnost železa

V případech nekontrolovaného cukrovky, kde je přítomna ketoacidóza a hladiny glukózy jsou nad 12 mM, C. bertholletiae infekce je podporována a může být vysoce invazivní.[3] To může souviset s účinky nízké pH při získávání železa, protože nízké pH snižuje afinitu k transferin pro železo, uvolnění železa z jeho obvyklého sekvestrace v krvi a jeho uvolnění, pokud je více k dispozici pro využití houbami.[3] Protože primární faktor v náchylnosti pacientů k C. bertholletiae je zvýšená dostupnost železa, jakýkoli stav, který zvyšuje dostupnost železa v krvi, vytváří zvýšené riziko infekce.[2] Pacienti podstupující železo chelatační terapie s deferoxamin jsou také vystaveni riziku infekce, protože tato léčba také zvyšuje dostupné železo pro C. bertholletiae. Dále C. bertholletiae byl identifikován jako původce smrtelného případu rinocerebrální mukormykózy u pacienta s hemochromatóza,[10] rozšíření uznávaných rizikových faktorů pro infekci.

Reference

  1. ^ A b C d E F „Cunninghamella Bertholletiae“. Mycobank. Citováno 11. listopadu 2015.
  2. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó p q r s t u proti w X y z aa ab ac inzerát ae af ag ah ai aj ak al Reiss, E; et al. (2011). Základní lékařská mykologie. Hoboken, New Jersey: Wiley-Blackwell.
  3. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó p q r s t u proti w Kwon-Chung, K. June; Bennett, Joan E. (1992). Lékařská mykologie. Philadelphia: Lea & Febiger. ISBN  0812114639.
  4. ^ A b C d E F Ellis, David. „Cunninhamella bertholletiae“. Mykologie online. University of Adelaide. Archivovány od originál dne 22. října 2015. Citováno 18. října 2015.
  5. ^ A b Farr, David F .; Bills, Gerald F .; Chamuris, George P .; Rossman, Amy Y. (1989). Houby na rostlinných produktech ve Spojených státech. Americká fytologická společnost.
  6. ^ Honda, A .; Kamei, K .; Unno, H .; Hirošima, K .; Kuriyama, T .; Miyaji, M. (1998). „Myší model zygomykózy od Cunninghamella bertholletiae“. Mykopatologie. 144 (3): 141–146. doi:10.1023 / A: 1007095831301.
  7. ^ A b C d St-Germain, Guy; Summberbell, Richard (2011). Identifikace hub: Příručka klinické laboratoře (2. vyd.). Belmont, CA: Star Publishing Company. ISBN  9780898631777.
  8. ^ A b C Yu, J; Walther, G; Van Diepeningen, AD; Gerrits Van Den Ende, AH; Li, RY; Moussa, TA; Almaghrabi, OA; De Hoog, GS (1. února 2015). "Čárové kódy DNA klinicky relevantních druhů Cunninghamella". Lékařská mykologie. 53 (2): 99–106. doi:10.1093 / mmy / myu079. PMID  25431472.
  9. ^ A b Mandell, Gerald L .; Bennett, John E .; Dolin, Raphaeli. Principy a praxe infekčních nemocí.
  10. ^ Khan, Fida A .; Fisher, Melanie A .; Khakoo, Rashida A. (2007). „Sdružení hemochromatózy s infekčními chorobami: rozšiřování spektra“. International Journal of Infection Diseases. 11 (6): 482–487. doi:10.1016 / j.ijid.2007.04.007.

externí odkazy