ASPERGILLUS FLAVUS: CHARAKTERYSTYKA, MORFOLOGIA, CHOROBY - BIOLOGIA - 2025

Aspergillus flavus to grzyb środowiskowy, który może występować jako patogen oportunistyczny, producent mykotoksyn oraz jako zanieczyszczenie upraw i produktów spożywczych. Można również znaleźć zanieczyszczenie skóry, tkanin, farb, pękniętych worków do dializy, miękkich soczewek kontaktowych, otwartych leków.

Jest szeroko rozpowszechniony w przyrodzie i wraz z innymi rodzajami i gatunkami ma duże znaczenie w rozkładzie materii organicznej. Odgrywają one podstawową rolę w obiegu węgla i azotu.

Medmyco, źródło Wikimedia Commons

Ten rodzaj ma dużą wszechstronność metaboliczną, a także dużą zdolność do rozprzestrzeniania się i rozmnażania konidiów, ponieważ jego główka konidialna może wytworzyć ponad 500 000 konidiów.

Konidia rozprzestrzeniają się w powietrzu, będąc w stanie dotrzeć do wielu substratów. Występują nawet na pustyniach i wysoko w atmosferze. Dlatego każdy może wywołać reakcje alergiczne z powodu nadwrażliwości przy ciągłym narażeniu.

Może również powodować poważne patologie u pacjentów z obniżoną odpornością, zachowując się jak patogen oportunistyczny.

Z drugiej strony, jeśli A. flavus rozwinie się na ziarnach zbóż, takich jak kukurydza, ryż i orzeszki ziemne, będzie wytwarzać na nich toksyczne substancje. Wśród nich: rakotwórcze hepatotoksyny i aflatoksyny, które oddziałują zarówno na ludzi, jak i na zwierzęta.

cechy

Rodzaj Aspergillus jest ogólnie określany jako mikroorganizmy anamorficzne (Deuteromycetes); to znaczy rozmnażają się tylko bezpłciowo. Jednak u niektórych gatunków, w tym A. flavus, znane są jego formy teleomorficzne (Ascomycetes), to znaczy rozmnażają się płciowo.

Inną ważną cechą Aspergillus flavus jest to, że mogą wytwarzać wtórne metabolity. Oznacza to, że nie pełnią one bezpośredniej funkcji w fizjologicznym metabolizmie grzyba, ale działają raczej jako czynnik obronny dla wrogiego środowiska.

Są one wytwarzane podczas rozwoju grzybów, nazywane między innymi aflatoksynami. Chociaż nie jest to unikalna właściwość A. flavus, są one również wytwarzane przez A. parasiticus i A. nomius.

Niebezpieczeństwo pojawia się, gdy grzyb osiada i wytwarza toksyczne substancje na ziarnach i roślinach strączkowych, które zostaną później skonsumowane przez ludzi i zwierzęta.

Grzyb może również wpływać na liście roślin, które wcześniej uszkadzały owady w gorącym i wilgotnym klimacie, co jest bardzo częste w tropikach.

U indyków i kur dochodzi do epidemii aspergilozy dróg oddechowych na skutek spożycia zbóż skażonych aflatoksynami, powodującej 10% zgonów u kurcząt, u bydła i owiec - poronień.

Produkcja aflatoksyn i innych substancji toksycznych

Uważa się, że aflatoksyny są najsilniejszymi istniejącymi naturalnymi substancjami rakotwórczymi. W tym sensie Aspergillus flavus wytwarza 4 aflatoksyny (B1 i B2, G1 i G2), w zależności od rodzaju szczepu.

Z kolei flawicyna ma działanie bakteriostatyczne na Streptococcus ß-hemolyticus, Bacillus anthracis, Corynebacterium diphtheriae, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Brucella abortus, Bacillus subtilis, Shigella dysenteriae i Vibrioe.

Tymczasem flawacydyna jest substancją o właściwościach biologicznych i chemicznych bardzo zbliżonych do penicyliny.

Taksonomia

Królestwo grzybów

Gromada: Ascomycota

Klasa: Eurotiomycetes

Zamówienie: Eurotiales

Rodzina: Aspergillaceae

Rodzaj: Aspergillus

Gatunek: flavus.

Morfologia

Charakterystyka makroskopowa

Kolonie A. flavus różnią się wyglądem, można je zobaczyć w postaci ziarnistej, wełnistej lub pudrowej.

Kolor kolonii może się również zmieniać, początkowo są żółtawe, następnie przechodzą w odcienie żółtawo-zielone, a z czasem stają się ciemniejsze, np. Brązowo-żółtawe.

Odwrotna strona kolonii może być bezbarwna lub żółtawo-brązowa.

Charakterystyka mikroskopowa

Mikroskopowo bezbarwne konidiofory o długości od 400 do 800 µm, grubościenne i szorstkie w wyglądzie można zaobserwować w dolnym obszarze, w którym znajduje się kulisty pęcherzyk.

Kulisty lub subgloboszybki pęcherzyk ma średnicę od 25 do 45 µm. Stamtąd odchodzą fialidy, otaczając cały woreczek żółciowy. Fialidy mogą być monoserianowe, to znaczy z pojedynczym rzędem konidiów lub dwusiarczanowe z podwójnym rzędem konidiów.

Konidia są żółtawozielone gruszkowate lub kuliste, gładkie, ale po osiągnięciu dojrzałości stają się lekko szorstkie. Konidia tego gatunku tworzą stosunkowo długie łańcuchy.

Jako struktura rozmnażania płciowego mają białą lub czarną subglobose lub długą twardówkę, w której rozwijają się askospory.

Choroby i objawy

Do najczęstszych patologii wywoływanych przez A. flavus należą grzybicze zapalenie zatok, infekcja skóry i nieinwazyjne zapalenie płuc. Może również powodować infekcje rogówki, nosowo-oczne i rozsiane choroby.

Aspergilus flavus jest odpowiedzialny za 10% chorób inwazyjnych i jest trzecią przyczyną grzybicy ucha u ludzi. Powoduje również aflatoksykozę.

Poniżej znajduje się krótkie wyjaśnienie głównych chorób:

Grzybicze zapalenie zatok

Charakteryzuje się długotrwałym przekrwieniem błony śluzowej nosa, wyciekiem z nosa, drenażem nosa, bólem głowy i pojawieniem się polipów nosa, bez inwazji na otaczające tkanki.

W śluzie obecne są liczne eozynofile i widoczne są charakterystyczne strzępki. Całkowite IgE i IgG są podwyższone. W ciężkich przypadkach może przekształcić się w inwazyjne zapalenie zatok.

Infekcja rogówki

Objawia się zapaleniem spojówek, które pogarsza się aż do perforacji rogówki i utraty dotkniętej gałki ocznej. Jest to związane z urazem z przeszywającym elementem lub endogennym rozsiewem.

Aspergiloza nosa i oczodołu

Składa się z aspergilloma zlokalizowanego w zatokach przynosowych, który rozciąga się do oczodołu. Najbardziej znaczącymi objawami są jednostronne protopsje i zapalenie otaczających tkanek.

Aspergiloza skórna

Jest to zmiana miejscowa, która objawia się martwicą tkanki podstawowej, co powoduje inwazję naczyń i zakrzepicę.

Inwazyjna aspergiloza płucna

Definiuje się go jako martwicze zapalenie płuc z naciekiem naczyń krwionośnych wtórnym do kolonizacji miąższu płuc.

Objawy, które odzwierciedla to gorączka, guzki lub nacieki płucne, krwioplucie, zawał krwotoczny. Grzyb może rozprzestrzeniać się przez opłucną do opłucnej, mięśni międzyżebrowych i mięśnia sercowego.

Może również dostać się do krwiobiegu i rozprzestrzenić się do mózgu, oczu, skóry, serca i nerek.

Spożycie żywności skażonej aflatoksynami przez człowieka

Skutki, jakie może wywołać u ludzi, mogą być trzech rodzajów: rakotwórcze, mutagenne i teratogenne.

Metabolity powstające w wyniku biotransformacji spożywanych aflatoksyn mogą wpływać na każdy narząd, jednak narząd docelowy to wątroba.

Objawy, które wyróżniają się to stłuszczenie wątroby, umiarkowana i rozległa martwica, krwotok, powiększenie pęcherzyka żółciowego, uszkodzenie układu odpornościowego, nerwowego i rozrodczego.

Zapobieganie

Na poziomie przemysłowym

Aby zapobiec inwazji zbóż i roślin strączkowych, należy regulować wilgotność przechowywania poniżej 11,5%, a temperaturę poniżej 5 ° C. W ten sposób unika się wzrostu i namnażania się grzyba.

Należy również wykonać fumigację, aby zmniejszyć liczbę roztoczy i owadów, które są głównymi wektorami przenoszonymi przez konidia na nogach. Usunięcie połamanych i niedojrzałych jąder pomoże zmniejszyć kolonizację grzyba.

Z drugiej strony zaproponowano kontrolę biologiczną w celu ograniczenia rozwoju grzybów toksynotwórczych na podatnych podłożach. Polega na wykorzystaniu nietoksykogennych szczepów A. flavus do konkurencyjnego wypierania szczepów toksynotwórczych.

Na poziomie klinicznym

Umieszczenie filtrów powietrza i stałe napowietrzanie pomieszczeń, unikanie wilgoci i ciemności.

Bibliografia

1. Amaike S. Keller N. Aspergillus flavus. Annu Rev Phytopathol. 2011; 49: 107-133
2. Ryan KJ, Ray C. Sherris. Medical Microbiology, 2010. Wydanie 6, McGraw-Hill, Nowy Jork, USA
3. Casas-Rincón G. General Mycology. 1994. Wydanie drugie Central University of Venezuela, Library Editions. Wenezuela Caracas.
4. Koneman, E, Allen, S, Janda, W, Schreckenberger, P, Winn, W. (2004). Diagnoza mikrobiologiczna. (Wyd. 5). Argentyna, od redakcji Panamericana SA
5. Arenas R. Illustrated Medical Mycology. 2014. Wydanie 5 Mc Graw Hill, 5 miejsce Meksyk.
6. Bonifaz A. Podstawowa mikologia medyczna. 2015. Wydanie 5 Mc Graw Hill, Meksyk DF.
7. Rocha A. Atividade antiacteriana do Aspergillus flavus. Wspomnienia Instytutu Oswaldo Cruz w Rio de Janeiro, Brazylia. 1944; 41 (1): 45–57
8. Cuervo-Maldonado S, Gómez-Rincón J, Rivas P, Guevara F. Aktualizacja dotycząca aspergilozy z naciskiem na inwazyjną aspergilozę. Infectio. 2010; 14 (2): 131-144
9. Majumdar R, Lebar M, Mack B i wsp. Gen syntazy spermidyny Aspergillus flavus (spds) jest niezbędny do prawidłowego rozwoju, produkcji aflatoksyny i patogenezy podczas infekcji ziaren kukurydzy. Frontiers in Plant Science. 2018; 9: 317
10. Populacje Pildain M, Cabral D, Vaamonde G. Aspergillus flavus w orzeszkach ziemnych uprawianych w różnych strefach agroekologicznych Argentyny, charakterystyka morfologiczna i toksykogenna. UJŚCIE. 2005; 34 (3): 3-19
11. Współtwórcy Wikipedii. Aspergillus flavus. Wikipedia, wolna encyklopedia. 10 września 2018, 11:34 UTC. Dostępne na: Wikipedia.org.