ASPERGILLUS: CHARAKTERYSTYKA, MORFOLOGIA, CYKL ŻYCIOWY, SIEDLISKO - BIOLOGIA - 2026

Aspergillus to rodzaj grzybów obejmujący ponad 100 gatunków charakteryzujących się włóknistością. Grzyby należące do tego rodzaju są saprofitami i występują w siedliskach o dużej wilgotności. Rosną głównie na martwej materii organicznej, którą pomagają rozkładać.

Podobnie, niektóre gatunki tworzące ten rodzaj są znanymi ludzkimi patogenami, wywołującymi patologie głównie w drogach oddechowych. Patologie te mogą obejmować proste zapalenie zatok, przewlekłą aspergilozę, a nawet infekcję ogólnoustrojową.

Aspergillus niger widziany pod mikroskopem elektronowym. Źródło: Mogana Das Murtey i Patchamuthu Ramasamy

Ze względu na swój potencjał chorobotwórczy ten typ grzybów jest rodzajem, który był przedmiotem wielu badań, dlatego istnieje na jego temat wiele danych.

Taksonomia

Klasyfikacja taksonomiczna rodzaju Aspergillus jest następująca:

• Domena internetowa: Eukarya.
• Królestwo: grzyby.
• Gromada: Ascomycota.
• Klasa: Eurotiomycetes.
• Zamówienie: Eurotiales.
• Rodzina: Trichocomaceae.
• Rodzaj: Aspergillus.

cechy

Rodzaj Aspergillus składa się z ponad 100 gatunków. Jednak pomimo tego, że jest ich tak wiele, mają pewne cechy wspólne.

Jedną z jego charakterystycznych cech jest morfologia, zbudowana z konidioforów kończących się pęcherzykiem wierzchołkowym, które z kolei przedstawiają podstawną komórkę stopy na przeciwległym końcu, która wchodzi w strzępkę. Oczywiście, w zależności od gatunku, cechy pęcherzyka żółciowego mogą się nieco różnić.

Podobnie grzyby z tego rodzaju są saprofitami, co oznacza, że ​​żywią się martwą lub rozkładającą się materią organiczną. Z tego powodu grzyby te są ważną częścią łańcuchów pokarmowych ekosystemów, w których się znajdują, ponieważ są silnym rozkładnikiem materii organicznej, przekształcając ją w kompost dla gleby.

Jeśli chodzi o rozmnażanie, zdecydowana większość gatunków rozmnaża się bezpłciowo poprzez konidia (zarodniki), chociaż u niektórych obserwuje się również część płciową w ich cyklu życiowym.

Morfologia

Grzyby z rodzaju Aspergillus są nitkowate, zbudowane głównie z komórek łańcuchowych, które z kolei tworzą strukturę znaną jako strzępki.

Strzępki tworzące grzybnię tego grzyba charakteryzują się przegrodami i mają przybliżoną średnicę między 2,6 a 8,0 mikronów. Podobnie strzępki te są rozgałęzione, tworząc tak zwane główki konidialne, gdy wchodzą w kontakt z powietrzem. Mogą one wytworzyć do 500 000 konidiów.

Budowa głów konodialnych jest następująca: mają konidiofor, który na swoim końcu ma poszerzenie, jak rodzaj pęcherzyka. Podobnie pokryte są strukturami zwanymi fialidami, które mają wydłużony kształt.

Zadaniem fialid jest wytwarzanie dużych kolumn konidiów, które są przeważnie okrągłe i mają średnicę od 2 do 5 mikronów. Te konidia są uważane za zakaźne propagule, które stanowią punkt wyjścia dla rozwoju grzybni grzyba.

Oglądane pod mikroskopem strzępki są jednolite i mają wzór rozgałęzień przypominający drzewo. Co ważne, gałęzie są dychotomiczne. Podobnie strzępki mają równoległe kontury.

Kolonie otrzymane w wyniku hodowli w laboratorium mają różne kolory. Początkowo są białe, ale później kolor ten może zmieniać się na żółty, brązowy, zielony lub nawet czarny. Będzie to zależało od uprawianego gatunku Aspergillus. Jeśli chodzi o teksturę kolonii, wyglądają jak bawełna lub aksamit.

Koło życia

Podobnie jak w przypadku wielu organizmów z królestwa grzybów, grzyby należące do rodzaju Aspergillus biorą pod uwagę zarówno rozmnażanie płciowe, jak i bezpłciowe w swoim cyklu życiowym.

Rozmnażanie bezpłciowe

Najczęściej obserwowany typ rozmnażania u tych grzybów jest bezpłciowy. Jest wytwarzany przez bezpłciowe zarodniki, które są znane pod nazwą konidiów. Te rosną na końcach fialid.

Konidia są uwalniane i przenoszone przez wiatr. Kiedy opadnie na podłoże, jeśli warunki środowiskowe, takie jak wilgotność i temperatura są idealne, zaczynają kiełkować.

Na początku pierwszą strukturą, która się uformuje, jest rurka zarodkowa, która ostatecznie przekształca się w nową grzybnię.

Rozmnażanie płciowe

Z drugiej strony rozmnażanie płciowe jest niezwykle rzadkie u tych grzybów, obserwowane u bardzo niewielu gatunków, takich jak Aspergillus fumigatus. Większość grzybów z tego rodzaju jest homotaliczna. Oznacza to, że mają zarówno męskie, jak i żeńskie narządy płciowe w tej samej grzybni, a nawet utworzone z tej samej strzępki. Oba narządy są wydłużone, wielojądrowe i mają tendencję do owijania się wokół siebie.

Żeński organ płciowy jest podzielony na trzy części: końcowy odcinek zwany trichoginem, który pełni funkcję części recepcyjnej. Następny segment jest znany jako ascogonium, a poniżej znajduje się łodyga.

Podobnie męski organ płciowy, polinod, może rosnąć w tej samej strzępce lub w sąsiedniej. Na końcu ma jednokomórkowe antheridium.

Fuzja gamet lub plazmogamia występuje, gdy czubek antheridium pochyla się nad trichogyną i łączy się z nią. Stąd powstają askogenne strzępki, które zaczynają się rozgałęziać, tworząc inną strukturę znaną jako askokarp, która u grzybów z rodzaju Aspergillus jest pusta i zamknięta i nazywa się cleistothecium.

W klistotecjum tworzą się worki, które z kolei zawierają tak zwane askospory. Tam askospory są wolne, odżywiając się płynem odżywczym. Wreszcie, gdy w pełni dojrzeją, są wypuszczane. Wpadając w podłoże kiełkują, tworząc nową grzybnię.

Siedlisko

Grzyby z rodzaju Aspergillus są szeroko rozpowszechnione na całej planecie. Idealnym siedliskiem dla tych grzybów jest siano i kompost. Występuje często na zbożach przechowywanych w nieodpowiednich warunkach wilgotności i temperatury.

Jak wiele grzybów, rośnie na rozkładającej się materii organicznej.

Główne gatunki

Rodzaj Aspergillus przekracza 100 gatunków. Jednak nie wszystkie z nich zostały jednakowo zbadane i uznane. Najbardziej reprezentatywne gatunki z rodzaju zostaną opisane poniżej.

Aspergillus fumigatus

Jest to jeden z najczęściej badanych grzybów z rodzaju Aspergillus, ponieważ stanowi ważny patogen dla ludzi. Jest przyczyną licznych infekcji dróg oddechowych, głównie poprzez jej wdychanie.

Jest to grzyb nitkowaty uważany za wszechobecny, to znaczy można go znaleźć w każdym ekosystemie. Ma zwyczaje saprofityczne, co oznacza, że ​​rozwija się na martwej materii organicznej, którą rozkłada. Ma typowy wygląd grzybów z tego rodzaju, z krótkimi, okrągłymi konidioforami.

Aspergillus fumigatus. Źródło: CDC / Dr. Libero Ajello (PHIL # 4297),

W kulturach ich kolonie są początkowo białe, a później przyjmują kolor od niebieskawo-zielonego do szaro-zielonego. Ich tekstura jest podobna do aksamitu.

Grzyb ten wykazuje w swoim cyklu życiowym dwa typy rozmnażania: bezpłciowy, poprzez konidia i płciowy, z udziałem askosporów. Są bardzo odporne na wysokie temperatury dochodzące nawet do 70 ° C.

Do zakażenia człowieka tym organizmem w większości przypadków dochodzi, gdy znalezione w środowisku zarodniki dostają się do dróg oddechowych. Może się to również zdarzyć w wyniku zakażenia wcześniejszej rany lub błon śluzowych. Czasami może powodować infekcję zwaną aspergilozą inwazyjną, która jest bardzo niebezpieczna, a nawet śmiertelna.

Aspergillus flavus

Jest to grzyb uważany za chorobotwórczy, ponieważ wytwarza toksyny szkodliwe dla ludzi, znane jako aflatoksyny. Grzyb ten wytwarza łącznie cztery toksyny: B1, B2, G1 i G2. Te toksyny są szczególnie toksyczne dla wątroby, gdzie mogą wywołać marskość wątroby i raka tego narządu.

Konidiofory tego gatunku nie mają żadnego koloru. Przedstawiają także wyglądające globalnie poszerzenie, które jest otoczone fialidami. Konidia występujące w fialidzie mają kolor od żółtego do zielonego. Na ogół tworzą łańcuchy.

Kolonie tego gatunku mogą przybierać różnorodne formy, takie jak ziarnisty lub rozproszony pył podobny do pyłu. Podobnie jak w przypadku wielu gatunków Aspergillus, kolonie Aspergillus flavus mają początkowo kolor (żółty) i w miarę dojrzewania zmieniają go, stając się ciemniejszy.

Grzyb ten jest powiązany z pewnymi patologiami, takimi jak między innymi aspergiloza, grzybica paznokci, grzybicze zapalenie zatok i otomykoza.

Aspergillus niger

Jest to jeden z najbardziej znanych gatunków z rodzaju Aspergillus. Swoją nazwę zawdzięcza temu, że na warzywach, w których rośnie, wytwarza rodzaj czarnej pleśni.

Strzępki tworzące grzybnię tego grzyba tworzą nić i są podzielone przegrodą i są przezroczyste. W konidioforach znajdują się kuliste pęcherzyki pokryte fialidami. Podlegają one procesowi zwanemu konidiogenezą podstawową, w wyniku którego powstają tak zwane globozowe mitospory o wielkości od 3 do 5 mikronów.

Gatunek ten jest bardzo ważny w dziedzinie biotechnologii, ponieważ wytwarza pewne interesujące substancje chemiczne, takie jak kwas glukonowy, kwas cytrynowy oraz niektóre enzymy, takie jak fitaza i galaktozydaza.

Podobnie Aspergillus niger wytwarza toksynę znaną jako ochratoksyna A, która może zanieczyścić żywność, przenosząc się na ludzi i inne zwierzęta, gdy ją jedzą. Działanie tej toksyny na organizm ogranicza się głównie do układu odpornościowego, zmniejszając powstawanie przeciwciał, a także wielkość narządów odpornościowych. Podobnie powoduje zmianę na poziomie cytokinin.

Aspergillus tubingensis

Jest to gatunek, który ma wielką wartość ekologiczną, ponieważ stwierdzono, że jest w stanie trawić plastik, nawet bez pozostawiania pozostałości. Z punktu widzenia środowiska jest to bardzo ważne, ponieważ można je wykorzystać do oczyszczenia naszych ekosystemów.

Konidia tego gatunku mają przybliżoną średnicę od 2 do 5 mikronów. Rozmnaża się wyłącznie bezpłciowo, a jego idealna temperatura wzrostu wynosi od 20 do 37 ° C.

Podobnie Aspergillus tubingensis jest gatunkiem wytwarzającym pewne substancje, takie jak ochratoksyna A i mykotoksyny.

Choroby

Niektóre gatunki wchodzące w skład rodzaju Aspergillus to znane ludzkie patogeny. Powodują głównie infekcje dróg oddechowych.

Aspergiloza

Jest to infekcja wywoływana przez różne gatunki Aspergillus, zwłaszcza Aspergillus fumigatus. Ponieważ przedostanie się do organizmu następuje poprzez wdychanie, dotyczy to tkanek dróg oddechowych.

Jednak aspergiloza może występować w kilku postaciach klinicznych: alergicznej aspergilozie oskrzelowo-płucnej, przewlekłej aspergilozie płucnej i aspergilozie inwazyjnej.

Alergiczna aspergiloza oskrzelowo-płucna

Wśród objawów tej patologii są:

- Gorączka.

- Ciemne odkrztuszanie śluzu.

- Krwioplucie (krwawienie z płuc).

- Ogólny dyskomfort.

- Niedrożność dróg oddechowych.

Przewlekła aspergiloza płucna

Ta patologia jest kompendium różnych obrazów klinicznych, które wpływają na różne struktury układu oddechowego. To są:

- Aspergilloma: jest to rodzaj ciała obcego zbudowanego ze strzępek grzyba, a także śluzu, ropy, fibryny i resztek komórkowych. Znajduje się w jamie płucnej lub nawet w jednej z zatok przynosowych. Wśród jej objawów znajdują się między innymi bóle w klatce piersiowej, krwawa plwocina, gorączka i przewlekły kaszel.

- Przewlekła aspergiloza gawitów: występuje, gdy tkanka płuc jest tak dotknięta, że ​​tworzy się kilka jam, głównie na poziomie górnych płatów płucnych. Objawy są podobne do objawów aspergilloma, ale utrzymują się w czasie i są znacznie bardziej intensywne.

Inwazyjna aspergiloza

Jest to najpoważniejsza postać choroby i występuje tylko u osób z bardzo osłabionym układem odpornościowym; na przykład osoby z chorobami układu odpornościowego, takimi jak AIDS, osoby z pewnym typem raka, które przeszły chemioterapię lub osoby, które przeszły przeszczep szpiku kostnego. Występuje, gdy infekcja nie jest już ograniczona do tkanki płucnej, ale rozprzestrzenia się na inne narządy, takie jak serce lub nerki.

Objawy, które mogą wystąpić to:

- Wysoka gorączka, która nie ustępuje.

- Kaszel z krwawym odkrztuszaniem.

- Ból w klatce piersiowej.

- Ból stawów.

- Trudności w oddychaniu.

- Bół głowy.

- Zapalenie jednego oka.

- Trudności w mówieniu.

- Zmiany skórne.

Grzybicze zapalenie zatok

Występuje, gdy grzyb kolonizuje którąkolwiek z jam znajdujących się na twarzy, zwanych zatokami przynosowymi. Objawy to:

- Ropny lub śluzówkowy wyciek z nosa.

- Niedrożność nosa lub uczucie ciała obcego.

- Częste kichanie.

- Ból szczęki i zębów.

Otomycosis

Występuje, gdy grzyb atakuje kanał słuchowy. Wśród jej najbardziej reprezentatywnych objawów znajdujemy:

- Otalgia.

- Nieswoisty świąd w uchu.

- Złuszczanie nabłonka.

- Zapalenie.

- utrata słuchu.

- Obecność ciemnych pozostałości w przewodzie słuchowym, takich jak zielony, brązowy lub czarny.

Zabiegi

Leki stosowane w leczeniu zakażeń wywołanych przez grzyby z rodzaju Aspergillus to te, które bezpośrednio atakują grzyby. Najczęściej używane to:

- Amfoterycyna B.

- Itrakonazol.

- Posakonazol.

- Echinocandins.

- Workonazol.

Podobnie, w niektórych przypadkach zaleca się chirurgiczne wycięcie zmian. Jednak ta ostatnia opcja praktycznie przestała być stosowana w ostatnim czasie, dzięki doskonałym wynikom uzyskanym dzięki terapii lekowej.

Bibliografia

1. Bennet, J. i Klich, M. (2003). Mikotoksyny. Recenzje mikrobiologii klinicznej. 16. 497-516.
2. Fortún, J., Mije, Y., Fresco, G., Moreno, S. (2012). Aspergiloza. Formy kliniczne i leczenie. Choroby zakaźne i mikrobiologia kliniczna. 30 ust. 4. 173-222
3. García, P., García, R., Domínguez, I. i Noval, j. (2001). Otomikoza: aspekty kliniczne i mikrobiologiczne. Journal of Biological Diagnosis. 50 (1)
4. Guerrero, V., Herrera, A., Urbano, J., Terré, R., Sánchez, I., Sánchez, F., Martínez, M. and Caballero, j. (2008). Inwazyjne przewlekłe grzybicze zapalenie zatok szczękowych wywołane przez Aspergillus. Portugalski dziennik otorynolaryngologii i chirurgii twarzy szyjki macicy. 46 ust. 2
5. Méndez, L. (2011). Aspergiloza. Pobrane z: http: /facmed.unam.mx/deptos/microbiologia/micologia/aspergilosis.html
6. Germain, G. i Summerbell, R. (1996). Identyfikacja grzybów strzępkowych. Wydawnictwo Star Publishing. Wydanie 1.