A gombák metabolizmusa

Átírás

1 MIKOLÓGIA

2 Gombák eukaryoták ipari jelenőségük nagy: kenyér, sajt, italok, gyógyszerek legtöbb szabadon él, gazdaszervezet nélkül néhány obligát patogén, de ált. opportunisták általuk okozott betegségek: allergia mikotoxikózis: pl. aflatoxin mikózis: - szuperficiális - kután - szubkután - szisztémás

3 A gombák metabolizmusa Heterotrófok, szinte minden szerves anyagon megélnek Obligát aerob a legtöbb Savas ph-t kedvelik Nedvességigényük nagy - intertrigók fertőzése Hőmérsékletigényük változó - földrajzi eloszlás Anyagcseretermékeik mérgezőek/allergizálóak lehetnek

4 A gombasejt felépítése - sejtfal: fő építőelem kitin (glükán vagy mannán) - plazma membrán ergosterol tartalmú - 80S rrna - citoszkeleton rendszer: mikrotubulusok, mikrofilamentumok

5 Felosztásuk: - fonalas gombák sok sejtből álló fonal = hifa ált. szeptumok osztják részekre, elágazhatnak szövedékük a micélium szabad szemmel látható - élesztőgombák = sarjadzó egyedi, ovális sejteket képeznek (3-15 µm) bimbózással szaporodnak - pseudohifa táptalajon telepeket képeznek - dimorf gombák szobahőmérsékleten fonalasként, 37 C-on sarjadzóként viselkednek Rhizopus sp. Candida sp.

6 Dimorf gombák környezeti tényezőktől függően sarjadzó és fonalas alakban is létezhetnek Szövetben, 37 o C-on tenyésztve : sarjadzás, Környezetben, szobahőmérsékleten (25 o C) tenyésztve: fonalas alak, micélium képzés Egyéb befolyásoló körülmény CO 2 ph Cystein vagy más sulfhydryl cc. Sporothrix schenkii Histoplasma capsulatum Blastomyces dermatitidis Paracoccidioides immitis Coccidioides immitis

7 Gombák szaporodása 1. aszexuális: ANAMORPH Osztódással conidiumok képzése (spórák) formái: sporuláció, sarjadzás, hifák fragmentációja 2. szexuális: TELEOMORH hím és nőnemű sejtmagok fúziója spórák képzése Aspergillus sp. 3. paraszexuális: mitotikus rekombináció Pl. Aspergillus sp.

8 Aszexuális - Anamorph a) chlamydospórák: hifa megvastagodásaiból, kettősfalú (Candida albicans) b) arthrospórák: hifa feltöredezéséből (Coccidioides immitis) c) sporangiospórák: zsákszerű képletben módosult hifa végén (Rhizopus sp.) d) conidiumok: hifa végén vagy oldalán keletkezik, vázaalakú képlet (phialide) (Aspergillus fumigatus) e) blastosporák: bimbózással Conidium képzés (élesztőgombák, cladosporium) Laboratóriumban a klinikai mintákból ezt a formát tenyésztjük/azonosítjuk!

9 Taxonómia 3. Szexuális spóraképzés alapján => Filogenetikai azonosítás: Spóra Osztály Nemzetség Zygospóra I. Zygomycetes Rend: Mucorales Rend :Entomophthorales Rhizopus, Mucor, Absidia, Saksenaea Basidiobolus, Conidiobolus Basidiospóra II. Basidiomycetes Amanita, Agaricus, Filobasidiella (Cryptococcus neoformans teleomorph formája) Ascospóra III. Ascomycetes Rend :Endomycetales Rend :Onygenales Rend :Eurotiales IV. Archiascomycetes Saccharomyces, Pichia Arthroderma (Trychophyton és Microsporum teleomorph formája), Ajellomyces (Histoplasma és Blastomyces teleomorph formája) Aspergillus, Penicillium teleomorph formája Pneumocystis jirovecii

10 Taxonómia A legtöbb humán patogénnek csak aszexuális (anamorph) szaporodási formája ismert V. Osztály: Deuteromycetes: FUNGI IMPERFECTI Rend: Cryptococcales Nemzetségek: Candida, Cryptococcus, Trichosporon, Malassezia Rend: Moniliales Család: Moniliaceae Nemzetségek: Epidermophyton, Coccidioides, Paracoccidioides, Sporothrix, Aspergillus Család: Dematiaceae Nemzetségek: Phialophora, Fonsecaea, Exophiala, Wangiella, Bipolaris, Alternaria

11 Rendszerezés, elnevezés - A legtöbb humán patogénnek csak aszexuális (anamorph) szaporodási formája ismert FUNGI IMPERFECTI Pl.Candida albicans, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides immitis - Mindkét szaporodási forma ismert Pl.. Rhizopus, Mucor, Aspergillus, Penicillium - A teleomorph és anamorph forma elnevezése különböző! pl. Ajellomyces capsulatum = Histoplasma capsulatum - Rendszerezés alapja: teleomorph - Mikrobiológiai leleten szereplő név: anamorph

12 Gombák virulenciafaktorai: Exotoxinok pl. aphlatoxin Tok: antifagociter pl. Cryptococcus neoformans Proteolitikus enzimek pl. Trichophyton rubrum A szervezet védekezése: Aspecifikus: normál flóra, hüvelyi ph, légutak csillói, phagocytosis, vaskötő fehérjék, komplement Specifikus: főleg celluláris Sérülésük, hiányaik hajlamosítanak gombás fertőzésekre

13 Gombák csoportosítása pathogenezisük szerint I. Obligát pathogen: - hajlamosító tényező nélkül is fertőzést okoz - nem tagja a normál flórának - dermatophytonok - dimorf gombák II. Fakultatív pathogen (opportunista): - hajlamosító tényező kell a fertőzéshez - szervezet normál flórájának, környezetének tagja - sarjadzó gomba, - penészek III. Apathogen gombák: hajlamosító tényező esetén sem okoz fertőzést

14 Gombás megbetegedések osztályozása Dermatomycosisok Dermatophytonok által okozott kórképek: bőr, haj, köröm fertőzései Subcutan mycosisok: kötőszövetek, fasciák fertőzései, granulomák Superficiális mycosisok: főleg trópusokon Szisztémás fertőzések bőrmanifesztációi Szisztémás és opportunista mycosisok szisztémásak ált. spórák belégzésével, tüdőből indulnak (endémiás mycosisok) opportunisták: immunszupresszáltak fertőzései

15 Superficiális mycosisok Malassezia furfur Pityriasis/tinea versicolor halvány tejeskávé színű foltok a bőrön (bárhol) fungaemia - lipofil gomba - ritka, /gyerekeknél/: teljes parenterális táplálás Diagnózis: - Wood lámpa: aranysárga fluoreszcencia - cellux-minta: Mikroszkópos vizsgálat (tenyésztés) Pityriasis versicolor KOH készítmény lactophenol kék festett készítmény

16 Kezelés: lokálisan azolok (samponok, krémek) /többi superficiális mycosis csak trópusokon/

17 Dermatophytosisok Bőr, haj, köröm fertőzéseit okozzák Keratinophilia zoofilek, geofilek vagy antropofilek - terjedés módja: kontakt Krónikus gyulladás, allergia kísérheti Trichophyton genus T. rubrum, T. mentagrophytes, T. tonsurans, T. schonleinii Microsporum: M. canis (zoofil), M. gypseum (geophil) Epidermophyton: E. floccosum Prediszponáló tényezők!

18 Trichophyton rubrum T. Mentagrophytes T. Tonsurans T. Verrucosum T. Equinum T. Violaceum T. Schoenleinii T. Megninii Tinea pedis Tinea corporis Tinea cruris Tinea capitis Tinea barbae onychomycosis Epidermophyton floccosum Microsporum canis M. audouinii Egy faj különböző kórképet képes okozni; egy kórképet különböző fajok képesek okozni

19 Dermatophytonok által okozott kórképek Tinea: körkörösen terjedő, hullámos szélű, pirosas bőrelváltozás (viszketés)

20 Tinea barbae Favus:hajas fejbőr fertőzése (T.schoenleinii) többivel ellentétben maradandó kopasz foltokhoz vezet Tinea pedis atléta láb - akut: viszkető, égő érzés, vörös vesikulák - krónikus: viszkető, égő érzés, berepedések

21

22

23 Subcutan mycosisok - Kötőszövet, fascia, csont fertőzései - földben, környezetben élnek, sérülés/trauma juttatja be - proteolytikus enzimek, sérült szövetek fakultatív microaerophiliája biztosítja szaporodásukat - Magyarországon is: Sporothrix schenckii - főleg trópusokon: chromoblastomycosis

24 Sporotrichosis - Sporothrix schenckii - sérülés pl. tövisszúrás kapcsán jut a szövetek közé - bőralatti tályog, fekélyek Dimorf!

25 Szisztémás ( endémiás) mycosisok Talaj: szaprofita belégzés tüdő spontán gyógyuló pneumonitis (~ 90 %) krónikus lassan progrediáló gennyes, tályogos elváltozások direkt vagy hematogén úton terjedhet: disszemináció, halál Coccidioides immitis Histoplasma capsulatum Blastomyces dermatitidis Paracoccidioides brasiliensis

26 Histoplasmosis - Histoplasma capsulatum talajban, főleg Amerikában, de máshol is előfordul nincs tokja!, dimorf ivaros és ivartalan szaporodás is blastosporák, micro-és macroconidiumok főleg madarak, denevérek székletében ember a conidiumok belégzésével fertőződik

27 Opportunista mycosisok Candida genus Legfontosabb: C.albicans Normál flóra tagja légúti, GI, hüvely nyálkahártyán fontos patogének még: C.krusei, C.parapsilosis, C.glabrata, C. tropicalis C. albicans megjelenési formái: sarjadzó gombasejtek pseudohifák chlamydosporák

28 Patogenitás: prediszponáló tényező esetén tud patogénné válni Lokális, normál immunrendszer esetén: soor: csecsemőknél, szájnyálkahártyán fehér felrakódások, gyulladásos udvarral

29 Akut/krónikus atrophiás candidiasis, krón. hyperplasticus candidiasis: felnőttek szájnyálkahártyáján kialakuló kórképek Vulvovaginitis, fluor: a hüvelyban normálisan is jelen lévő gomba egyensúlya a normál flórával felborul, túlsúlyba kerül általában a hüvelyi ph emelkedése miatt hormonális hatások szerepe Interdigitális közök, intertrigók gyulladása: Candidás paronychia:

30 Diagnózis: Direkt mikroszkópos vizsgálata a megfelelő mintának (köpet, váladék) Tenyésztés (Saboraud, chrom-agar) Identifikálás: régi módszerek - Chlamydoconidia képzés kukorica-agar - Germ tube test / csíratömlőképzés szérumban újabban - Biokémiai azonosítás (semi-, teljes automata test) - Molekuláris módszerek - MALDI-TOF Csíratömlő ~ 3 h chlamydoconidia Gram +, sarjadzó sejtek, pseudohypha

31 Cryptococcosis - Cryptococcus neoformans természetben gyakori, pl. galambürülékben tokja van blastosporák belégzése után, immunszupresszió esetén alakul ki a megbetegedés pneumonia lassan kifejlődő, krónikus meningitis más szervekben granulomatosus laesiók Diagnózis: liquor tusfestése tenyésztés ciklohexidimet nem tartalmazó táptalajon antigénkimutatás a liquorból (latexagglutinációs tesztek)

32 Aspergillosis - A. fumigatus, A. flavus, A. niger környezetben mindenütt előfordulnak kenyér, ételek, falak penészei opportunista patogének Kórképek: Allergiás forma Asztmás rohamok (bronchospazmus) pneumonitis, allergiás bronchopulmonáris aspergillosis: égési sebek, fül, cornea fertőzései

33 Pneomocystis jirovecii (carinii) - Protozoon-nak tartották (cysta és trophozoit forma) - Molekuláris biológiai vizsgálatok alapján gomba (Ascomycetes-hez hasonló) - Pneumocystis fajok számos állat tüdejében található(patkány, egér, kutya, macska, nyúl ) - Normál immun státusz esetén nem okoz fertőzést! - P. carinii patkányban - P. jirovecii human pathogén - Gyakorisága nő - HIV - Transzplantáció

34 Gombás fertőzések labordiagnózisa 1. Mikroszkópos vizsgálat - Natív: lapos csepp, tuskészítmény, KOH-os - Festések: PAS, Gömöri-Grocott ezüstnitrát, Gram, Giemsa, Calcofluor

35 Mikroszkópos vizsgálat nemcsak kenetek, hanem szövettani metszetek is használhatók mikroszkópos vizsgálat céljára a laboratóriumi diagnosztika az aszexuális (anamorf) alakok alapján történik Natív készítmények Natív mikroszkópos készítmény - vizsgálati anyag + fiz.só, fedőlemez (fénymikroszkóp, fáziskontraszt) - a gombasejteket sejtfaluk éles kontúrja alapján ismerhetjük fel Tuskészítmény higított tus a mintához liquor vizsgálata cryptococcus gyanú esetén!

36 KOH-os preparátum - szövettörmelék, szövetelemek feloldására 10-20%-os KOH-oldatot adunk tárgylemezre helyezett vizsgálati anyaghoz és fedőlemezzel lefedjük - láng felett néhányszor áthúzzuk - dermatomikózisok diagnózisában használt, alapvető módszer a mintában jelenlevő gombafonalak szabálytalan lefutásúak, üvegszerűen fénylenek és kontúrjuk éles; a conidiumok jól kivehetőek

37 Laktofenol gyapotkék - a festékoldattal (tejsavat, fenolt és 5% gyapotkéket tartalmaz) néhány óráig festünk a tejsav és a fenol áttűnővé teszi a keratinrészeket, a gyapotkék pedig megfesti a gombákat Malassezia furfur kimutatására hámkaparékban Gram-festés - minden gomba Gram-pozitív Giemsa festés - vér-, csontvelőkenetek festésére (histoplazmózis gyanú) Immunfluoreszcencia vizsgálati anyagban közvetlen kimutatás indirekt IF-val

38 Tenyésztés Sabouraud-medium Dextrózt magas cc.ban tartalmazó, agarral szilárdított általános táptalaj ph 5.6 a kórokozó gomba izolálását zavaró baktériumok és gombák növekedését : chloramphenicol vagy gentamicin ill. cycloheximid gátolja! Crytococcus neoformans érzékeny cycloheximid-re Tenyésztés körülményei (A) Aerob (B) Hőmérséklet parallel 26 és 37 C (Note: dimorphism!) (C) Idő - Élesztőgomba: 1-5 nap (2 hét) - Penészgomba: 3 nap 3 hét

39 Chromagarr Chromagar: A leggyakoribb humán kórokozó candida fajok eltérő színnel nőnek, elkülöníthetőek (eltérő biokémiai tulajdonságaik miatt)! Párhuzamosan tenyésztés és identifikálás! Intrinsic rezisztencia a faj ismeretében hamarabb tudott! Kevert fertőzések

40 Egyéb speciális táptalajok: Kukoricaliszt-agar => C.albicans chlamydospórát képez benne Infúziós agar: agy-, szívkivonatot tartalmaz => belsőszervi mikózist okozó gombák sarjadzó alakjának tenyésztésére Élesztőkivonat-agar:~előző Czapek-Dox Szaharózt és különböző fémsókat tartalmaz Penészgombák tenyésztésére Nigermagos agar:c.neoformans differenciáló táptalaja (a gomba telepek körül megjelenő sötétbarna szín a fenoloxidáz aktivitás következménye)

41 Identifikálás (A) Sarjadzó Biokémiai vizsgálatok - klasszikus módszer - 3 hét Morfológiai Telep színe, pigmentképződés Sejtek alakja, mérete Tok jelenléte vagy hiánya Hifák, pseudohifák jelenléte vagy hiánya Csíratömlő, chlamydospóra képzése - automata, gyors módszer (API-ATB) h - MALDI-TOF - percek (B) Penészek makroszkópos, mikroszkópos vizsgálat Telepmorfológia:szín, alak, méret Mikromorfológia: conidiumok típusa, mérete, alakja, képződési módja, száma,

42 Érzékenységi vizsgálatok E-test (MIC/MFC meghatározás) microdilúció

43 Antifungális szerek támadáspontjai

44 Köszönöm a figyelmet