АСПЕРГИЛУС: ХАРАКТЕРИСТИКИ, МОРФОЛОГИЯ, ЖИЗНЕН ЦИКЪЛ, МЕСТООБИТАНИЕ - БИОЛОГИЯ - 2025

Aspergillus е род гъбички, който включва повече от 100 вида, които се характеризират с това, че са нишковидни. Гъбичките, принадлежащи към този род, са сапрофити и се намират в местообитания, където има висока влажност. Те растат главно върху мъртва органична материя, която спомага за разграждането.

По същия начин, някои от видовете, които съставляват този род, са известни човешки патогени, причинявайки патологии главно в дихателните пътища. Тези патологии могат да варират от обикновен синузит, до хронична аспергилоза и дори системна инфекция.

Aspergillus niger, видян под електронния микроскоп. Източник: Mogana Das Murtey и Patchamuthu Ramasamy

Поради своя патогенен потенциал, този вид гъбички е род, който е бил обект на многобройни проучвания, поради което има много данни за него.

таксономия

Таксономичната класификация на рода Aspergillus е следната:

• Домейн: Еукария.
• Кралство: Гъбички.
• Тип: Аскомикота.
• Клас: Eurotiomycetes.
• Поръчка: Eurotiales.
• Семейство: Trichocomaceae.
• Род: Аспергилус.

характеристики

Родът Aspergillus е съставен от повече от 100 вида. Въпреки че има толкова много, те имат някои общи аспекти.

Една от отличителните му характеристики е морфологията му, съставена от конидиофори, които завършват в апикална везикула и които от своя страна представляват базална клетка на стъпалото в противоположния край, която се вкарва в хифата. Разбира се, в зависимост от вида, характеристиките на жлъчния мехур могат да варират до известна степен.

По същия начин гъбите от този род са сапрофити, което означава, че се хранят с мъртва или разлагаща се органична материя. Поради това тези гъби са важна част от хранителните вериги на екосистемите, в които се намират, тъй като са мощен разлагач на органична материя, превръщайки я в компост за почвата.

По отношение на размножаването, по-голямата част от видовете се възпроизвеждат асексуално, чрез конидии (спори), въпреки че при някои сексуална част се наблюдава и в техния жизнен цикъл.

морфология

Гъбичките от рода Aspergillus са нишковидни, съставени предимно от клетки във верига, които от своя страна образуват структура, известна като хифа.

Хифите, които съставят мицела на тази гъба, се характеризират с това, че са септати и имат приблизителен диаметър между 2,6 и 8,0 микрона. По същия начин тези хифи са разклонени, генериращи така наречените конидиални глави, когато влизат в контакт с въздуха. Те могат да произведат до 500 000 конидии.

Структурата на конусовидните глави е следната: те имат конидиофор, който в крайния му край има разширяване, като вид везикул. По същия начин те са покрити от структури, наречени фиалиди, които имат удължена форма.

Функцията на фиалидите е да създават големи колони от конидии, които са предимно кръгли по форма и имат диаметър между 2 и 5 микрона. Тези конидии се считат за инфекциозни пропагули, които представляват отправна точка за развитието на мицела на гъбата.

Гледани под микроскоп, хифите са еднообразни и имат дървесен клон. Важното е, че клоните са дихотомични. По същия начин хифите имат успоредни контури.

Колониите, които се получават чрез култивиране в лабораторията, са с различни цветове. Отначало те са бели, но по-късно този цвят може да варира до жълт, кафяв, зелен или дори черен. Това ще зависи от вида на Aspergillus, който се отглежда. Когато става въпрос за текстурата на колониите, те изглеждат като памук или кадифе.

Кръговат на живота

Както в много организми на гъбичното царство, гъбите, принадлежащи към рода Aspergillus, обмислят сексуално и асексуално възпроизводство в своя жизнен цикъл.

Безполово размножаване

Видът на възпроизводството, който най-често се наблюдава при тези гъби, е асексуален. Произвежда се чрез асексуални спори, които са известни с името conidia. Те растат по краищата на фиалидите.

Конидиите се освобождават и транспортират под действието на вятъра. Когато падне върху субстрата, ако условията на околната среда на влажност и температура са идеални, те започват да покълват.

Отначало първата образувана структура е зародишна тръба, която в крайна сметка се трансформира в нов мицел.

Полово размножаване

От друга страна, сексуалното размножаване е изключително рядко при тези гъби, наблюдавано при много малко видове като Aspergillus fumigatus. Повечето гъби от този род са хомотални. Това означава, че те имат както мъжки, така и женски полови органи в един и същ мицел и дори са се образували от една и съща хифа. И двата органа са удължени, многоядрени и са склонни да се обвиват един друг.

Женският полов орган е разделен на три части: терминалния сегмент, известен като трихогин, който функционира като възприемчивата част. Следващият сегмент е известен като аскогония, а под него е стъблото.

По същия начин, мъжкият полов орган, полинодът, може да расте в същата хифа или в съседен. Има едноклетъчен антеридий в края си.

Сливането на гамета или плазмогамия възниква, когато върхът на антеридия се огъне над трихогина и се слее с него. От тук се образуват аскогенните хифи, които започват да се разклоняват и образуват друга структура, известна като аскокарп, която при гъбичките от рода Aspergillus е куха и затворена и се нарича клестотециум.

В рамките на клистотециума се образуват асци, които от своя страна съдържат така наречените аскоспори. Там аскоспорите са безплатни, хранят се с хранителната течност, която се намира там. Накрая, когато напълно узреят, те се освобождават. При попадане в субстрата те покълват, пораждайки нов мицел.

Среда на живот

Гъбичките от рода Aspergillus имат широко разпространение по цялата планета. Идеалното местообитание за тези гъби е сеното и компостът. Често срещано е да се открие, че расте върху зърнени култури, които се съхраняват в неподходящи условия на влажност и температура.

Подобно на много гъби, той расте върху разлагаща се органична материя.

Основни видове

Родът Aspergillus надхвърля 100 вида. Не всички от тях обаче са изучени и признати еднакво. Най-представителните видове от рода ще бъдат описани по-долу.

Aspergillus fumigatus

Това е една от гъбите от рода Aspergillus, която е най-проучена, тъй като представлява важен патоген за хората. Той е причинител на множество инфекции на дихателните пътища, главно поради вдишването му.

Това е нишковидна гъбичка, която се счита за вездесъща, тоест може да се намери във всяка екосистема. Той има сапрофитни обичаи, което означава, че се развива върху мъртва органична материя, която разгражда. Има типичния вид на гъбите от този род, с къси, кръгли конидиофори.

Aspergillus fumigatus. Източник: CDC / Dr. Либеро Аело (PHIL # 4297), В културите техните колонии първоначално са бели, а по-късно приемат цвят, който варира от синкаво зелено до сивкаво зелено. Текстурата на тях е подобна на тази от кадифе.

Тази гъбичка представя в своя жизнен цикъл два вида репродукция: асексуална, чрез конидии и сексуална, опосредствана от аскоспорите. Те са много устойчиви на високи температури, дори достигат до 70 ° C.

Заразяването на хора от този организъм се случва в повечето случаи, когато спори, намиращи се в околната среда, навлизат в дихателните пътища. Това може да се случи и чрез инфекция на предишна рана или лигавици. Понякога може да причини инфекция, известна като инвазивна аспергилоза, която е много опасна и дори може да бъде фатална.

Aspergillus flavus

Това е гъбичка, считана за патогенна, защото произвежда токсини, които са вредни за хората, известни като афлатоксини. Тази гъбичка произвежда общо четири токсина: B1, B2, G1 и G2. Тези токсини са особено токсични за черния дроб, където могат да предизвикат цироза до рак в този орган.

Конидиофорите от този вид не представят никакъв вид цвят. Те също представляват дълбоко изглеждащо разширяване, което е заобиколено от фиалиди. Конидиите, които се срещат във фиалида, имат цвят, който варира от жълт до зелен. Като цяло те образуват вериги.

Колониите от този вид могат да придобият голямо разнообразие от вида, като гранулирани или разпръснати на прах. Както и при много видове Aspergillus, колониите от Aspergillus flavus първоначално имат цвят (жълт) и с напредването им го променят, ставайки по-тъмен.

Тази гъбичка е свързана с определени патологии като аспергилоза, онихомикоза, гъбичен синузит и отомикоза, наред с други.

Aspergillus niger

Той е един от най-известните видове от рода Aspergillus. Дължи името си на факта, че произвежда един вид черна плесен върху зеленчуците, в които расте.

Хифите, които съставят мицела на тази гъбичка, образуват конец и са разделени от преграда и са прозрачни. В конидиофорите има кръгли везикули, които са покрити от фиалиди. Те преминават през процес, наречен базисептална конидиогенеза, чрез който се произвеждат така наречените дълбоки митоспори, които измерват между 3 и 5 микрона.

Този вид е много важен в областта на биотехнологиите, тъй като произвежда някои химически вещества, представляващи интерес, като глюконова киселина, лимонена киселина и някои ензими като фитаза и галактозидаза.

По същия начин, Aspergillus niger произвежда токсин, известен като Охратоксин А, който може да замърси храната, преминавайки към хора и други животни, когато я ядат. Ефектът на този токсин в организма се ограничава главно до имунната система, намалявайки образуването на антитела, както и размера на имунните органи. По същия начин, той произвежда промяна на нивото на цитокинините.

Aspergillus tubingensis

Това е вид, който има голяма екологична стойност, тъй като е установено, че може да усвоява пластмаса, дори без да оставя остатъци. От екологична гледна точка това е много важно, тъй като може да се използва за почистване на нашите екосистеми.

Конидиите от този вид имат приблизителен диаметър между 2 и 5 микрона. Възпроизвежда се изключително асексуално, а идеалната му температура на растеж е между 20 и 37 ° C.

По същия начин, Aspergillus tubingensis е вид, който произвежда определени вещества като охратоксин А и микотоксии.

заболявания

Някои от видовете, съставляващи рода Aspergillus, са известни човешки патогени. Те причиняват главно инфекции в дихателните пътища.

аспергилоза

Това е инфекция, причинена от различни видове Aspergillus, особено Aspergillus fumigatus. Тъй като влизането му в тялото става чрез вдишване, засегнатите тъкани са тези на дихателните пътища.

Аспергилозата обаче може да се прояви в няколко клинични форми: алергична бронхопулмонална аспергилоза, хронична белодробна аспергилоза и инвазивна аспергилоза.

Алергична бронхопулмонална аспергилоза

Сред симптомите на тази патология са:

- Треска.

- Тъмно лигавично отхрачване.

- Хемоптиза (кървене от белите дробове).

- Общ дискомфорт.

- обструкция на дихателните пътища.

Хронична белодробна аспергилоза

Тази патология представлява сбор от различни клинични картини, които засягат различни структури на дихателната система. Това са:

- Аспергилома: това е вид чуждо тяло, изградено от хифи на гъбата, както и слуз, гной, фибрин и клетъчни отломки. Това се помещава в белодробна кухина или дори в един от околоносните синуси. Сред симптомите му откриваме болка в гърдите, кървава храчка, треска и хронична кашлица.

- Хронична гаситна аспергилоза: възниква, когато белодробната тъкан е толкова засегната, че тя развива няколко кухини, главно на нивото на горните белодробни лобове. Симптомите са подобни на тези при аспергилома, но се удължават във времето, освен че са много по-интензивни.

Инвазивна аспергилоза

Това е най-сериозното представяне на болестта и се наблюдава само при хора, чиято имунна система е много отслабена; например хора със заболявания на имунната система като СПИН, хора с някакъв вид рак, които са преминали химиотерапия или такива, на които е била извършена трансплантация на костен мозък. Възниква, когато инфекцията вече не се ограничава до белодробната тъкан, а се разпространява в други органи като сърцето или бъбреците.

Симптомите, които могат да се появят, са:

- Висока температура, която не се подобрява.

- Кашлица с кърваво отхрачване.

- Болка в гърдите.

- Болка в ставите.

- Затруднено дишане.

- Главоболие.

- Възпаление в едното от очите.

- Трудност при говоренето.

- кожни лезии.

Гъбичен синузит

Възниква, когато гъбата колонизира някоя от кухините, открити в лицето, известни като околоносни синуси. Симптомите са:

- Гнойна или серомукозна ринорея.

- запушване на носа или усещане за чуждо тяло.

- Често кихане.

- Болка в челюстта и зъбите.

отомикоза

Възниква, когато гъбичката нахлуе в ушния канал. Сред най-представителните му симптоми откриваме следното:

- Оталгия.

- Неспецифичен сърбеж в ухото.

- Десквамация на епитела.

- възпаление.

- Загуба на слуха.

- Наличие на тъмни цветни остатъци, като зелено, кафяво или черно в ушния канал.

лечение

Лекарствата, използвани за лечение на инфекции, причинени от гъбички от рода Aspergillus, са тези, които директно атакуват гъбата. Най-използваните са:

- Амфотерицин Б.

- Итраконазол.

- Посаконазол.

- Ехинокандини.

- Ворконазол.

По същия начин в някои случаи се препоръчва хирургично изрязване на лезиите. Този последен вариант обаче на практика престава да се използва в последно време, благодарение на отличните резултати, получени при лекарствената терапия.

Препратки

1. Бенет, Дж. И Клич, М. (2003). Микотоксини. Отзиви за клинична микробиология. 16. 497-516.
2. Fortún, J., Mije, Y., Fresco, G., Moreno, S. (2012). Аспергилоза. Клинични форми и лечение. Инфекциозни заболявания и клинична микробиология. 30 (4). 173-222
3. García, P., García, R., Domínguez, I. и Noval, j. (2001 г.). Отомикоза: клинични и микробиологични аспекти. Списание за биологична диагноза. 50 (1)
4. Guerrero, V., Herrera, A., Urbano, J., Terré, R., Sánchez, I., Sánchez, F., Martínez, M. and Caballero, j. (2008 г.). Инвазивен хроничен гъбичен синузит на максиларния синус, причинен от Aspergillus. Португалско списание за оториноларингология и хирургия на лицето на шийката на матката. 46 (2)
5. Méndez, L. (2011). Аспергилоза. Извлечено от: http: /facmed.unam.mx/deptos/microbiologia/micologia/aspergilosis.html
6. Germain, G. и Summerbell, R. (1996). Идентифициране на нишковидни гъбички. Star Publishing компания. 1-во издание.