Aspergillus flavus, taksonomia, morfologia, choroby



Aspergillus flavus Jest to grzyb środowiskowy, który może oddziaływać jako oportunistyczny patogen, producent mikotoksyn i jako zanieczyszczenie upraw i produktów spożywczych. Można również znaleźć zanieczyszczające skóry, chusteczki, farby, uszkodzone torby do dializy, miękkie soczewki kontaktowe, między innymi otwarte leki..

Jest szeroko rozpowszechniony w przyrodzie i razem z innymi rodzajami i gatunkami odgrywa ważną rolę w rozkładzie materii organicznej. Odgrywają one fundamentalną rolę w cyklu węgla i azotu.

Ten rodzaj wykazuje wielką wszechstronność metaboliczną, a także wielką zdolność do rozprzestrzeniania i rozprzestrzeniania swoich konidiów, ponieważ jego głowa konidialna może wyprodukować ponad 500 000 konidiów.

Konidia są rozproszone w powietrzu i mogą dotrzeć do wielu substratów. Występują nawet na pustyniach iw górnych warstwach atmosfery. Dlatego każda osoba może powodować reakcje alergiczne z powodu nadwrażliwości, gdy występuje ciągła ekspozycja.

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

Z drugiej strony, jeśli A. flavus Rozwija się na ziarnach zbóż, takich jak kukurydza, ryż i orzeszki ziemne, będzie produkować na tych toksycznych substancjach. Wśród nich: rakotwórcze hepatotoksyny i aflatoksyny, które wpływają zarówno na ludzi, jak i zwierzęta.

Indeks

  • 1 Charakterystyka
  • 2 Produkcja aflatoksyn i innych substancji toksycznych
  • 3 Produkcja substancji o właściwościach antybakteryjnych
  • 4 Taksonomia
  • 5 Morfologia
    • 5.1 Charakterystyka makroskopowa
    • 5.2 Charakterystyka mikroskopowa
  • 6 Choroby i objawy
    • 6.1 Grzybicze zapalenie zatok
    • 6.2 Zakażenie rogówki
    • 6.3 Aspergiloza nosowo-oczodołowa
    • 6.4 Aspergiloza skórna
    • 6.5 Inwazyjna aspergiloza płucna
    • 6.6 Zużycie żywności skażonej aflatoksynami przez ludzi (aflatoksykoza)
  • 7 Zapobieganie
    • 7.1 Na poziomie przemysłowym
    • 7.2 Klinicznie
  • 8 Odniesienia

Funkcje

Rodzaj Aspergillus charakteryzuje się zazwyczaj tym, że jest anamorficznym mikroorganizmem (Deuteromycetes); to znaczy rozmnażają się bezpłciowo. Jednak u niektórych gatunków, wśród nich A. flavus Znane są jego formy teleomorficzne (Ascomycetes), czyli rozmnażają się seksualnie.

Kolejna ważna cecha Aspergillus flavus jest to, że mogą wytwarzać metabolity wtórne. Oznacza to, że nie mają one bezpośredniej funkcji w fizjologicznym metabolizmie grzyba, ale raczej działają jako czynnik obronny wrogiego środowiska.

Są one opracowywane podczas rozwoju grzybów, zwanych aflatoksynami, wśród innych związków. Chociaż nie jest to unikalna właściwość A. flavus, Są również produkowane przez A. parasiticus i A. nomius.

Niebezpieczeństwo występuje, gdy grzyb zostanie zainstalowany i wytwarza toksyczne substancje na ziarnach i roślinach strączkowych, które następnie są spożywane przez ludzi i zwierzęta..

Grzyb może również wpływać na liście roślin uprzednio uszkodzonych przez owady w gorącym i wilgotnym klimacie, które są bardzo częste w tropikach.

U indyków i kurcząt dochodzi do epidemii aspergilozy oddechowej z powodu spożycia ziaren zanieczyszczonych aflatoksynami, powodujących 10% zgonów kurcząt, podczas gdy u bydła i owiec powoduje aborcje.

Produkcja aflatoksyn i innych substancji toksycznych

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

Aspergillus flavus klasyfikuje się go na dwie grupy w zależności od wielkości jego sklerotii, gdzie grupa I (szczepy L) ma sklerotię większą niż 400 μm, a grupa II (szczepy S) ma sklerotię o wielkości mniejszej niż 400 μm.

Najczęstsze aflatoksyny (B1 i B2) są wytwarzane przez szczepy L i S, ale aflatoksyny G1 i G2 są wytwarzane tylko przez szczepy S. Jednak szczep L jest bardziej zjadliwy niż szczep S, chociaż wytwarza mniej aflatoksyn.

Aflatoksyna B1 jest najbardziej toksyczna, ma ogromny potencjał hepatotoksyczny i rakotwórczy, dlatego może powodować ostre zapalenie wątroby na raka wątrobowokomórkowego.

Podobnie, Aspergillus flavus produkuje kwas cyklopiazynowy powodując zwyrodnienie i martwicę wątroby, uszkodzenia mięśnia sercowego i skutki neurotoksyczne.

Oprócz tego wytwarza inne toksyczne związki, takie jak sterigmatocystyna, kwas kojowy, kwas ß-nitropropionowy, aspertoksyna, aflatrem, gliotoksyna i kwas aspergilowy.

Produkcja substancji o właściwościach antybakteryjnych

To wiadomo A. flavus produkuje 3 substancje o działaniu antybakteryjnym. Substancje te to kwas aspergilowy, flawicyna i flawacydyna.

Kwas asparaginowy wykazuje działanie bakteriostatyczne lub bakteriobójcze przeciwko niektórym bakteriom Gram-dodatnim i Gram-ujemnym w zależności od stężenia, w jakim jest stosowany.

Głównymi bakteriami dotkniętymi są: Streptococcus ß-hemoliticus, Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes, Enterococcus faecalis i Escherichia coli.  

Ze swojej strony flawicyna ma działanie bakteriostatyczne przeciwko Streptococcus ß-hemolyticus, Bacillus anthracis, Corynebacterium diphtheriae, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Brucella abortus, Bacillus subtilis, Shigella dysenteriae i Vibrio cholerae.

Tymczasem flawacydyna jest substancją, która ma właściwości biologiczne i chemiczne bardzo podobne do penicyliny.

Taksonomia

Królestwo: Grzyby

Typ: Ascomycota

Klasa: Eurotiomycetes

Zamówienie: Eurotiales

Rodzina: Aspergillaceae

Rodzaj: Aspergillus

Gatunek: flavus.

Morfologia

Charakterystyka makroskopowa

Kolonie z A. flavus Różnią się wyglądem, można je zobaczyć z granulatu, wełnianego lub pulvurolentas.

Kolor kolonii może się również różnić, początkowo są żółtawe, potem zmieniają się na żółto-zielonkawe, a z czasem zmieniają się w ciemniejsze odcienie, takie jak żółtawo-brązowy.

Odwrotna strona kolonii może być bezbarwna lub żółtawo brązowa.

Charakterystyka mikroskopowa

Mikroskopowo, bezbarwne konidiofory o długości od 400 do 800 μm, o grubych ścianach i szorstkim wyglądzie w dolnym obszarze, gdzie znajduje się pęcherzyk kulisty, można zaobserwować.

Kulisty lub subglobozowy pęcherzyk mierzy średnicę 25-45 μm. Stamtąd fialidy odchodzą, otaczając cały woreczek żółciowy. Fiolki mogą być monoseriados, to znaczy z jednym rzędem konidiów lub biseriados z podwójnym rzędem konidiów.

Konidia są pyriformalne lub kuliste zielonkawo żółtawe, gładkie, ale gdy są dojrzałe, stają się nieco szorstkie. Konidia w tym gatunku tworzą stosunkowo długie łańcuchy.

Jako struktura rozmnażania płciowego posiadają subglobozowe strupy lub białe lub czarne larwy, w których rozwijają się askospory.

Choroby i objawy

Wśród najczęstszych patologii spowodowanych przez  A. flavus Występuje grzybicze zapalenie zatok, infekcja skórna i nieinwazyjne zapalenie płuc. Może również powodować infekcje rogówki, nosoorbitali i rozsianej choroby.

Aspergillus flavus jest odpowiedzialny za 10% inwazyjnej choroby i jest trzecią przyczyną otikomikozy u ludzi. Powoduje również aflatoksykozę.

Poniżej znajduje się krótkie wyjaśnienie głównych chorób:

Grzybicze zapalenie zatok

Charakteryzuje się długotrwałym przekrwieniem nosa, wyciekiem z nosa, drenażem nosa, bólem głowy i pojawieniem się polipów nosa, bez inwazji otaczającej tkanki..

W śluzie występuje obfita obecność eozynofilów i można zaobserwować charakterystyczne strzępki. IgE i całkowita IgG są podwyższone. W ciężkich przypadkach może stać się inwazyjnym zapaleniem zatok.

Zakażenie rogówki

Objawia się zapaleniem spojówek, które nasila się aż do perforacji rogówki i utraty gałki ocznej. Jest to związane z traumą z elementem nakłuwającym lub endogennym rozprzestrzenianiem.

Aspergiloza nosowo-oczodołowa

Składa się z aspergilloma zlokalizowanego w zatokach przynosowych, który rozciąga się na orbitę oka. Najbardziej znaczącymi objawami są jednostronne protopsis i zapalenie otaczających tkanek.

Skóra aspergiloza

Jest to miejscowa zmiana, która przedstawia martwicę leżącej pod nią tkanki, która powoduje inwazję naczyniową i zakrzepicę.

Inwazyjna aspergiloza płucna

Jest definiowany jako martwicze zapalenie płuc z inwazją naczyń krwionośnych wtórnych do kolonizacji miąższu płuc.

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

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

Spożycie żywności zanieczyszczonej aflatoksynami przez ludzi (aflatoksykoza)

Skutki, jakie może on wywołać u ludzi, mogą mieć 3 rodzaje: rakotwórczy, mutagenny i teratogenny.

Metabolity wytwarzane w wyniku biotransformacji zużytych aflatoksyn mogą wpływać na każdy narząd, jednak narządem docelowym jest wątroba.

Wyróżniające się objawy to stłuszczenie wątroby, umiarkowana i rozległa martwica, krwotok, powiększenie pęcherzyka żółciowego, uszkodzenie układu odpornościowego, nerwowego i rozrodczego..

Zapobieganie

Na poziomie przemysłowym

Aby zapobiec porażeniu ziaren i roślin strączkowych, wilgotność podczas przechowywania musi być regulowana poniżej 11,5%, a temperatury poniżej 5 ° C. W ten sposób zapobiega się wzrostowi i proliferacji grzyba.

Należy również przeprowadzić fumigację, aby zmniejszyć ilość roztoczy i owadów, które są głównymi wektorami przenoszącymi konidia na nogach. Eliminacja połamanych i niedojrzałych ziaren pomoże zmniejszyć kolonizację grzyba. 

Z drugiej strony zaproponowano kontrolę biologiczną w celu zmniejszenia rozwoju toksynotwórczych grzybów w podatnych substratach. Polega na użyciu szczepów A. flavus nietoksynogenny w celu konkurencyjnego wypierania szczepów toksynotwórczych.

Na poziomie klinicznym

Montaż filtrów powietrza i ciągłe napowietrzanie pomieszczeń, unikanie wilgoci i ciemności.

Referencje

  1. Amaike S. Keller N.  Aspergillus flavus. Annu Rev Phytopathol. 2011; 49: 107-133
  2. Ryan KJ, Ray C. Sherris. Mikrobiologia Medical, 2010. 6. wydanie McGraw-Hill, Nowy Jork, U.S.A.
  3. Casas-Rincon G. General Mycology. 1994. Wydanie drugie Universidad Central de Venezuela, wydania biblioteczne. Wenezuela, Caracas.
  4. Koneman, E, Allen, S, Janda, W, Schreckenberger, P, Winn, W. (2004). Diagnostyka mikrobiologiczna. (5 wyd.). Argentyna, redakcja Panamericana S.A..
  5. Arenas R. Medical Mycology Illustrated. 2014. 5. Ed Mc Graw Hill, 5. Meksyk.
  6. Bonifaz A. Podstawowa mikologia medyczna. 2015. 5. Ed Mc Graw Hill, Meksyk.
  7. Rocha A. Antibacterial Atividade 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 w aspergilozie z naciskiem na inwazyjną aspergilozę. Infectio 2010; 14 (2): 131-144
  9. Majumdar R, Lebar M, Mack B, et al. The Aspergillus flavus Gen syntazy spermidyny (spds) jest niezbędny do normalnego rozwoju, wytwarzania aflatoksyny i patogenezy podczas zakażenia jąder kukurydzy. Granice w nauce o roślinach. 2018; 9: 317
  10. Pildain M, Cabral D, Vaamonde G. Populacje Aspergillus flavus w orzeszkach ziemnych uprawianych w różnych strefach agroekologicznych Argentyny, charakterystyka morfologiczna i toksynowa. RIA 2005; 34 (3): 3-19
  11. Twórcy Wikipedii. Aspergillus flavus. Wikipedia, wolna encyklopedia. 10 września, 2018, 11:34 UTC. Dostępne na: Wikipedia.org.