Home
В разделе представлены общие
представления о грибах и
заболеваниях, ими вызываемых,
данные по выделению грибов в
жилых помещениях.
В разделе рассматриваются
патогенез, клиника и лечение
этого одного из наиболее
часто встречающихся микозов.
Раздел кандидоз посвящен
заболеваниям, вызываемыми
дрожжеподобными грибами
рода Candida.
В разделе представлены
более редкие микозы такие
как зигомикоз (мукормикоз,
споротрихоз), криптококоз,
пенициллез, мицетомы.
Актиномикоз представляет не только
диагностическую, но и лечебную проблему.
Хотя это заболевание и не является истинным
микозом оно рассматривается
в микологическом разделе.
Отдельный раздел посвящен
микозам кожи, в том числе
онихомикозам, представляющим
одно из самых массовых кожных
заболеваний в стране и в мире.
Микозы в педиатрии также
представлены в отдельном
разделе, поскольку диагностика
и терапия микозов у детей имеют
свои особенности.
В разделе микогенная аллергия
обсуждаются особенности клиники,
диагностики и лечения аллергических
заболеваний, индуцируемых грибами
или продуктами их жизнедеятельности.
Описание противогрибковых
препаратов, правила их назначения.
В отдельной рубрике представлено
содержание журнала
"Проблемы медицинской микологии",
правила для авторов
и условия подписки.
Научно-практические конференции по медицинской микологии
1x1.gif
В рубрике дана информация
об этом единственном в стране
специализированном институте,
занимающимся проблемами
медицинской микологии.
В рубрике представлены ссылки
на основные микологические
сайты в сети Интернет.
E-mail

МИКОАЛЛЕРГЕНЫ

Н.П. Елинов

Содержание:

  1. Биоразнообразие предствителей царства Fungi
  2. Структурно-функциональная организация грибной клетки. Рзмножение грибов
  3. Экомикология
  4. Особенности патогенных грибов как возбудителей микозов
  5. Антигенность и аллергенность грибов
  6. Грибные аллергенные препараты

БИОРАЗНООБРАЗИЕ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ ЦАРСТВА FUNGI

Термин “Биологическое разнообразие” включает всё множество проявлений жизни на Земле - от генетических до экологических уровней. Конвенция ООН о биологическом разнообразии, согласованная в г. Рио-де-Жанейро (1992), стала действующей в конце 1993 г. К настоящему времени её ратифицировали около 150 правительств.

Биоразнообразие грибов приобрело особое значение в связи с огромным числом их в природе, а также в связи с особой важностью этих организмов в функционирующих экосистемах.

Исследователи в различных странах называли разные цифры изученных видов грибов — от 100.000 до 250.000. После всех ревизий и уточнений микологи пришли к временному согласию о том, что к 1997 г. описано 72 943 вида, из которых базидиомицеты составили 22 244 вида, а другие (аскомицеты, зигомицеты и пр.) -50 699 видов (таблица 1) [1].

Таблица 1. Общая численность грибов на Земле

Таксоны Отделы
  А Д M П Г Л 0 С Б X 3 НГ Всего
Порядки 1 1 7 1 1 2 9 46 41 5 11 * 125
Семейства 4 2 15 2 2 2 25 264 165 18 37 * 536
Роды 4 4 74 16 7 13 95 3255 1428 112 173 2600 7781
Виды 12 46 719 46 24 42 694 32267 22244 793 1056 15000 72943

Примечание: А-акразиевые, Д-диктиостелиевые, М-миксомицетовые (грибоподобные протисты -слизевики), П- гшазмодиофоровые, Г-гифохитридиевые, Л-лабирщруловые, О-оомицетовые, С-сумчатые, Б-базидиомицетовые, Х-хитридиевые, З-зигомицетовые, НГ-несовершенные грибы; * Несовершенные, или митоспоровые грибы подразделяют на 3 класса: Hyphomycetes, Agonomycetes и Coelomycetes.

Однако, ежегодное расширение индекса грибов происходит, в среднем, на 800 новых видов. Следовательно, при исключении возможного повторного описания отдельных видов под другими названиями, за 3 последних года (1997-1999) общее число грибов возросло примерно до 75 000 видов. Из таблицы 1 также следует, что биоразнообразие грибов на Земле формируется преимущественно за счёт сумчатых, базидиальных и несовершенных грибов, несколько меньше - за счёт зигомицетов. Их систематическое положение отражено в таблице 2 и оно со временем подвергнется уточнению или частичному изменению. Микробами являются представители всех царств - вирусы, бактерии, грибы (прежде всего - микромицеты), микроскопические водоросли из растительного царства и протозойные организмы из царства животных.

С 1950 года многие исследователи рассматривают грибы полифилетическими организмами и распределяют их по трём царствам - Chromista (по-греч. chroma — цвет), Fungi (по лат. fungus — гриб) и Protozoa (по-греч. protos первый, zoa - животные).Раньше Chromista и Protozoa включали в царство Protoctista, или Protista. Из этого следует, что классификация различных представителей трёх надцарств (таблица 2) ещё не совершенна и систематическое положение многих из них не вполне ясное. Мы можем с большой долей уверенности говорить о более или менее полном знании большинства растительных и животных макроорганизмов на Земле, чего нельзя сказать применительно к микроорганизмам и организованным частицам.

Таблица 2. Надцарства, царства и отделы, внутри которых распределены организованные частицы и организмы, обитающие на планете Земля [2].

Надцарства-Supraregni Царства - Regni Отделы -Divisionis
Akaryotae - безъядерные Vira* - вирусы Ribovira - РНК-содержащие Deoxyvira - ДНК-содержащие
Prokaryotae - предъядерные Bacteria (Monera**) Бактерии (Монеры **) Gracilicuta стройные Firmicuta**** - прочные Tenericuta - нежные Mendosicuta - ложные
Eukaryotae - ядерные Fungi (Mycota) - грибы Myxomycota* * * -слизевики

Eurnycota — настоящие****

Plantae - растения Algae - водоросли Bryophyta - мхи и печёночники Pteridophyta - папоротники, плауны и хвощи Spermatophyta- семенные растения
Animalia - животные Protozoa — простейшие Parazoa - губки

Metazoa - многоклеточные гетеротрофные животные

Примечание: * - организованные частицы, содержащие какой-либо один тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), не обладающие собственным обменом веществ и являющиеся облигатными празитами;

** - по-греч. moneros — простой;

*** - грибоподобные протисты;

**** - отдельные представители грибов и цианобактерий или одноклеточных водорослей формируют природную симбиотическую ассоциацию —лишайники.

Ныне с определённой полнотой и достоверностью описаны около тысячи вирусов и вироидов (организованные частицы, содержащие генетический материал), порядка 2900 видов бактерий (в среднем 1% от общей численности их в природе), около 80 000 видов грибов (примерно 4% от всех грибов, обитающих на Земле), 300 000 видов растений,

1,5-2 млн. видов животных (преимущественно - насекомые) из царства Animalia), включая около 70 000 протозойных организмов.

Проблемы исследования биоразнообразия в природе и, особенно, взаимодействия ассоциантов в системах являются важнейшим атрибутом биосистематики. Важно подчеркнуть, что микро- и макроорганизмы могут быть источником аллергенноактивных веществ, способных сенсибилизировать организм человека.

Грибы занимают на Земле одно из важнейших мест. Одни из них являются космополитами (Aureobasidium pullulans, многие аспергиллы, пенициллы), другие — эндемиками (Coccidioides immitis и др.). Они фактически освоили самые различные среды в биосфере, составной частью которой является и человек, находящийся в “окружении грибов”, а в некоторых случаях микромицеты вступили (или вступают) с ним во взаимодействие. Одни виды стали нормальными обитателями тела человека, другие - при определённых обстоятельствах - вызывают соответствующие заболевания — микозы, и, наконец, третьи способны сенсибилизировать макроорганизм и индуцировать аллергические состояния — микоаллергозы. Имеются и крайние представления о составе нормобиоты у человека. Так, Мюллер и Леффлер [3] считают, что грибы, встречающиеся внутри и на поверхности тела человека, следует расценивать как патологию и принимать соответствующие меры.

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ГРИБНОЙ КЛЕТКИ. РАЗМНОЖЕНИЕ ГРИБОВ

Грибной организм — таллом (от греч. thallos слоевище) четко не дифференцирован на специализированные структуры (стебли, листья, корни) как это имеет место у высших растений. Тем не менее, у них различают вегетативные клетки и клетки размножения. Очевидно, что таксономическое разнообразие грибов в той или иной степени отражает морфолого-физиологические особенности представителей тех или иных таксонов (от греч. taxis — порядок, nomos закон, правило). В обобщённом виде грибная клетка (рис 1) содержит следующие основные структурные компоненты: клеточную стенку, клеточную (цитоплазматическую) мембрану, цитоплазму, ядро. Все эти структуры хорошо видны на микрофотографиях, снятых с помощью трансмиссионного электронного микроскопа. Поверхность клетки четко вырисовывается на снимках, полученных с помощью сканирующего электронного микроскопа (рис 2).

Клеточная стенка грибов, в отличие от бактерий, не содержит мурамилпептида, но имеет такую маркерную структуру как хитин (реже - хитозан или целлюлозу) (таблица 3). Синтез хитина происходит в органеллах, называемых хитосомами, при участии фермента хитин-синтазы. В клеточной стенке грибов содержатся также разные гликаны и небольшое количество протеинов. Эти полимеры могут быть в виде конъюгатов типа гликопротеинов или протеогликанов, которые могут проявлять функции адгезинов. Липиды в клеточной стенке многих микромицетов отсутствуют или обнаруживаются в незначительном количестве.

Грибная клеточная стенка выполняет формообразовательную, защитную и, частично, метаболическую функции. Во многих случаях клеточная стенка содержит меланин (например, у ряда несовершенных грибов - Aureobasidium sp., Cladosporium sp. и др., а также в клеточной стенке зигоспор у мукоровых грибов) или самый устойчивый из известных биополимеров - спорополленин. Смежные грибные клетки не обязательно содержат самостоятельные протопласты, поскольку цитоплазма и ядра могут перемещаться из одной клетки в другую.

Таблица 3 Гликаны и гликопротеины в клеточных стенках некоторых грибов

Отдел грибов Гликаны и гликопротеины
Растворимые в щелочах Не растворимые в щелочах
Оомицетовые (1-3)- бета/( 1 -6)- бета-глюкан (1-3)- бета/( 1 -6)- бета-глюкан, хитин*
Хитридиевые Глюкан Глюкан, хитин
Зигомицетовые Глюкуроно-манно-протеин-полифосфат Полиглюкуроновая кислота, хитозан
Аскомицетовые (1-3)-альфа-глюкан, галакто- манно-протеин (1-3)- бета /(1-6)- бета-глюкан, хитин
Базидиомицетовые (1-3)- альфа-глюкан (1-3)- бета/( 1 -6)- бета-глюкан, хитин

* - например, у некоторых сапролегниевых

У ряда грибов антигенная специфичность видов детерминируется углеводными молекулами.

Секреция или экструзия молекул из клетки во внешнюю среду происходит через клеточную стенку, и она же непосредственно контактирует с клетками (тканями) макроорганизма в случае её попадания (проникновения) in vivo.

Клеточная (цитоплазматическая) мембрана заключает в себе цитоплазменное содержимое, предохраняет его от истечения во вне, участвует в процессах метаболизма клетки. Структурно она состоит, в основном, из белков, липидов и небольшого количества углеводов, интегрированных в единое целое. Велика роль клеточной мембраны как регулятора метаболических процессов, поскольку в функциональном единстве с ней находятся многие ферменты и ферментные системы, являющиеся биокатализаторами биохимических реакций и задействованные в катаболизме и анаболизме клетки. Клетка, лишённая клеточной стенки, например, под влиянием гидролаз, называется протопластом. Такие протопласты могут быть использованы в клеточно-инженерных работах, в которых предусматривают слияние протопластов на предмет получения соматических гибридов, объединяющих наследственный потенциал обеих родительских клеток.

В цитоплазме грибных (эукариотических) клеток имеются эндоплазматический ретикулум (ЭПР), вакуоли, аппарат Гольджи, цитоскелет, состоящий из микротрубочек, микрофиламентов и промежуточных нитей, диаметром около 10 нм. ЭПР представляет собой сеть мембраносвязанных каналов; в тесной связи с ним могут находиться рибосомы (белок-синтезирующие органеллы).

Аппарат Гольджи отделяет везикулы (пузырьки, которые могут сливаться с клеточной мембраной, освобождая содержащиеся в них белки в окружающую среду. В цитоплазме содержатся митохондрии, в мембранах которых имеется дыхательная электроннотранспортная система. Функционирование этой системы завершается выделением энергосберегающих молекул АТФ, поэтому митохондрии выполняют роль своеобразных электростанций в клетке.

Все цитосклетеные микротубулы осуществляют свои функции вместе с цитоплазматичесюй мембраной, включая сохранение формы клетки, также как и формирование митотического веретена.

Ядро отграничивается от цитоплазмы мембраной, которая является продолжением ЭПР. Хромосомы, погруженные в ядерный матрикс, не различимы. На этой стадии митотический аппарат отсутствует. Количество хромосом (п) у грибов небольшое и обычно базовым числом является 4. Однако известны виды, у которых количество хромомсом меньше, например, 3 - у Puccinia graminis, или, напротив, больше - п=6 или 8 у Dermatocarpon weberi, у агариковых грибов п может быть различным -от 2 до 12.

В онтогенетическом развитии грибов выделяют 2 фазы - вегетативную и репродуктивную. В колониях низших и высших грибов, формирующихся вскоре после прорастания клеток, засеянных на питательную среду, вегетативные формы состоят из нерасчлененного (у низших грибов) и расчлененного перегородками (у высших грибов) протоплласта, одетого клеточной стенкой. В последующем клетки питаются и размножаются как единое целое (низшие) или сравнительно независимо друг от друга (высшие).

Размножение грибов условно увязывают с вышеназванными фазами развития и различают вегетативное размножение (проростковыми гифами, субстратным мицелием, почкованием, видоизмененными мицелиальными элементами - перфорационными гифами, апрессориями, гаусториями, геммами, ризоморфами, столонами, хламидоспорами и т.д.) и репродукционное - с помощью специальных органов, когда закладавается способность организма воспроизводить, как правило, большое число специализированных клеток размножения - спор, или конидий.

Репродукционное размножение может быть бесполым и половым. Бесполое спороношение - анаморфа может завершиться образованием микро- или/и макроконидий (экзоспоры), спорангиоспор, пикноспор (эндоспоры) и др. У низших грибов преобладает образование эндоспор (спорангиоспор), у высших — только экзоспор, или конидий (рис.3,4).

Репродукционные бесполые спорангиоспоры образуются из цитоплазмы с помощью ЭПР, синтезирующего клеточную стенку пузырьков, плазмалемму (половые спорангиоспоры возникают после встречи (+) и (-) мицелиальных гетероталлических гифов).

Половое репродукционное размножение завершается образованием половых спор (телеоморфа) - ооспор, зигоспор, аскоспор, базидиоспор.

Конидии (споры) различают по форме и септированности (наличию или отсутствию перегородок) (рис.5). Так, амероспоры - это одноклеточные бесцветные или темноокрашенные (соответственно гиалоспоры и опако(фео)споры); они не являются нитевидными, спиралевидными или ветвистыми. Двуклеточные споры называют дидимоспорами. Как и мероспоры они могут быть бесцветными (гиалоидимоспоры) или темноокрашенными (опако(фео)дидимоспоры). Мультисептированные споры -фрагмоспоры также бывают бесцветными (гиалофрагмоспоры) и темноокрашенными (опако(фео)фрагмоспоры). Споры, разделяющиеся септами в разных плоскостях, именуют диктиоспорами; по форме они мышевидные, бесцветные или темноокрашенные (гиалодиктиоспоры и опако(фео)диктиоспоры). Удлинённые споры с (соотношением длины к ширине обычно 15:1) без перегородок называют сколекоспорами, спиралевидные - геликоспорами, крестовидные - стауроспорами, решётчатые (погремушечные) -клатроспорами. Известны ещё бластоспоры, образующиеся посредством конидиального выступа перед тем как он отграничивается перегородкой и конидия отделяется от части клетки. Бластоконидия - клетка размножения, формирующаяся из внешней и внутренней стенок конидиогенной клетки по эндобластическому или аннеллидному типу, без перегородок (рис 6).

Специализированную мультигифальную конидиенесущую структуру называют конидиомой. В свою очередь различают гифальные, строматические (сложные, отличные от всех других) конидиомы, синнематы, или коремии ( компактные группы прямых, иногда - слившихся конидиеносцев, на верхушках которых или на верхушках и по бокам образуются конидии), спородохии, пикниды, ацервулы, пикнотирии (щитовидноформная конидиома с радиальным верхом и иногда уплощёнными стенками), склероции. Конидиеносцы (конидиофоры) могут быть простыми или различно ветвистыми.

Репродукционное половое (мейотическое) размножение у грибов завершается образованием спор, называемых, например у низших форм, ооспорами, зигоспорами, у высших форм - аскоспорами, базидиоспорами. Сумки могут быть одиночными, например, у истинных дрожжей, или собраны в плодовые тела - клейстотеций, перитеций, апотеций (рис 7). У сумчатых грибов в сумке (мейоспорангии) формируются обычно 8 аскоспор, у эндомицетов- 4 аскоспоры, у базидиальных - 4 базидиоспоры на одной базидии.

Каждая грибная спора одета сравнительно плотной оболочкой, имеющей различную поверхность, чаще — узорчатую (рис.8). В стенке споры различают 5 слоев ( снаружи внутрь): эктоспорий (споротеций) - едва видимый слой; периспорий (микоспорий) -слизистый слой, нередко оказывается преходящим и исчезающим; экзоспорий (эпитуника, трахитект, туника) - происходит из 4 слоя - эписпория, от которого отличается химически, обычно экзоспорий отвечает за орнаментацию споры; эписпорий — толстый основной слой, определяющий форму споры; эндоспорий (кор, эндоспора) — обычно тонкий и образующийся последним в ходе споргенеза.

При исчезновении первого и второго слоев внешним становится третий слой. Таким образом, 3-5 слои являются собственно споровой стенкой, а 1 и 2 слои рассматривают слоями внеспорового происхождения.

Споры обычно пигментированы, и это легко определить визуально при оценке развития того или иного гриба на субстратах в естественной (природной) среде или на питательных средах в лабораторных и производственных условиях.

Споры (конидии) являются теми грибными структурами, которые, как правило, ответственны за микогенную сенсибилизацию и могут индуцировать развитие микоаллергии. В ряду учитываемых особенностей грибов обращают на себя внимание размеры их спор, способность спор переноситься на далекие расстояния от места зарождения и длительность переживания во внешней среде при неблагоприятных условиях. Величина спор колеблется от 1-2 мкм до 20-40 мкм в зависимости от вида гриба и морфологии клеток размножения. Соответственно скорость оседания (конидии) из воздуха достигает 50 мкм/с и более. Чтобы такие споры переносились воздушными потоками, достаточна скорость движения воздуха от 500-1000 мкм/с до 50 000 мкм (0,05м)/с и более для крупных спор (величиной до 40-70 мкм в диаметре) некоторых грибов [4].

Средняя масса споры у сумчатых грибов составляет 300-400 х10-9 мг при объеме около 300 мкм3 и поверхности 280 мкм2.

Грибные споры (конидии) распространяются с помощью потоков воздуха -анемохория ( от греч. anemos - ветер, choreo - распространяюсь), а также с помощью воды -гидрохория, почвы - геохория, животных - зоофория, человека - антропохория. Наиболее ограниченной оказывается геохория, исключая те случаи, когда мелкие частицы обсемененной микробами почвы (пыль) попадают в воздух, например, в ветреную погоду, и могут заноситься на далекие расстояния. При колонизации почвенных субстратов образуются большие массы спор, которые могут распространяться различными путями, но, главным образом, воздушными потоками или с помощью насекомых и других животных.

В благоприятные сезоны года разнообразная пигментация спор грибов привлекает насекомых и птиц, к телам которых они могут прилипать или поглощаться в качестве корма с последующим прохождением через пищеварительный тракт, в котором споры могут подвергаться предварительной обработке с ускоренными прорастанием и вегетацией после выделения в окружающую среду.

Доказательством антропохории являются замусоренные городские дворы и свалки, где плесневые грибы способны “процветать” в огромных количествах. Так, навозный гриб Coprinus sp. за один час может образовать 100 млн. спор, а за двое суток - около 5 млрд. Одна головка Aspergillus fumigatus дает около 65 тыс.конидий, из одной конидии за 24 часа может произойти 1000 головок аспергилла, дающего 65х106 спор.

В некоторых производствах, где культивируют микромицеты - продуценты биологически-активных веществ, возможно нарастание опасности возникновения микозов и микоаллергозов на фоне респираторной сенсибилизации людей спорами и фрагментами мицелия грибов из родов Aspergillus, Candida, Fusarium, Mucor, Penicillium. При содержании в 1 м^ воздуха производственных помещений до 15 млн. грибных спор работающие там люди вдыхают за 6 часов 170-200 млн.спор [5].

ЭКОМИКОЛОГИЯ

Грибы отличаются от многих других организмов своей неприхотливостью к среде обитания, но для большинства из них предпочтительными оказываются влажные условия, хотя их можно обнаружить в сравнительно обезвоженных местах. Поэтому всех представителей царства грибов подразделяют на следующие условные группы: водные грибы - гидробионты, обитающие непосредственно в воде; гигробионты, обитающие на суше при увлажненной атмосфере, но в определенный период жизни им необходима капельно-жидкая водная среда; мезогидробионты — широко распространенны? грибы -сапротрофы и патогены, обитающие в почве или в иных средах при определенной степени влажности, но не в воде и не нуждающиеся в воде, находящейся в капельно-жидком состоянии; ксеробионты, обитающие при минимальном количестве влаги в засушливых и сухих климатических условиях, включая пустыни ( по-греч. hydor вода, hygros -влажный, mesos средний, xeros сухой, bios жизнь). В качестве примеров отметим Saprolegnia, Phoma spp. - гидробионты, Phytophthora infestans - гигробионт, аспергиллы, пенициллы - мезобионты, гастеромицеты (из класса Basidiomycetes) -ксеробионты. Для развития так называемого “слезоточивого” гриба — Serpula lacrimans достаточно 20% относительного содержания влаги.

В прошлом все перечисленные группы грибов называли соответственно гидатофитами; гидро-, или гигрофитами, мезофитами и ксерофитами [6]. Со времени выделения грибов в самостоятельное царство Fungi (Mycota) [4] слова “флора( по-лат. flora - природные растения) и “фитон” ( по- греч. phyton - растение) обозначают растение, и они не должны использоваться в большинстве случаев в таких словосочетаниях как “микофлора” и “микрофлора” (следует использовать “микобиота” и “микробиота”), дерматофиты (правильно - дерматомицеты ) и т.д.

Основная функция грибов (как и других микроорганизмов) заключается в их участии в процессах минерализации органических субстратов. Грибы преимущественно аэробные организмы и им присущ окислительный тип метаболизма, завершающийся образованием вторичных метаболитов, обладающих еще достаточным запасом энергий и, следовательно, доступными для полной минерализации до CO2 и H2O другими микроорганизмами. Потребности в минеральных солях грибы удовлетворяют за счет неорганических веществ, многие виды не нуждаются в витаминах - они способны синтезировать их сами.

Грибы предпочитают среды с рН ниже 7, поэтому они преобладают, например, в лесных почвах, где хорошо выражена “листовая (хвойная) подстилка”, обеспечивающая слабокислую реакцию. На 1 га лесной почвы в умеренном климате приходится до 500кг различных видов грибов, 36 кг мелких животных и 7 кг бактерий [3]. Как правило, во всех других обследованных почвах биомасса грибов также преобладает над бактериальной (таблица 4).

Таблица 4. Соотношение грибной и бактериальной биомассы в почвах [7]

Почва Биомасса Коэффициент отношения ГУБ
  общая грибная, г/м2 (Г) спор, % бактерий, г/м2 (Б)  
Тундровая глеевая 98,1 17,3 7,5-41,8 От 2 до 12
перегнойная        
Дерново-подзолистая 377,2 33.3 37,3 10
Чернозем мощный 157,7 77,9 94,0 1,6
типичный        
Краснозем типичный 111,0 85,0 18,5 6
Песчано-пустынная 24,6 - 5,0 5

В случае превращения верхних слоев почвы в пыль, возможность загрязнения воздушных потоков грибами, абсорбированными на пылевых частицах, заметно возрастает. Как следствие - клетки микромицетов таким способом могут распространяться на сравнительно далекие расстояния и попадать в жилые и/или производственные помещения. На основании анализа микроорганизмов в воздухе ряда хранилищ книжных фондов в библиотеке РАН в течение 1997 года, мы пришли к следующем выводам [8]:

1. Названные хранилища можно рассматривать искусственными эконишами; в них, при определенных обстоятельствах, формируется совокупность условий, при которых удовлетворяются потребности микробиоты для своего существования в поколениях;

2. Микробиота из родов Paecilomyces, Cladosporium, Perncillium, Monilia является стеноавтохтонной (“аборигенной”) для некоторых отделов и хранилищ фондов библиотеки; к мезоавтохтонной микробиоте относятся представители родов Alternaria, Aspergillus, Fusarium, Mucor, Penicillium, Scopulariopsis, Streptomyces, Trichoderma и Bacillus,

3. Аллохтонными микроорганизмами, привносимыми в библиотеку РАН преимущественно людьми, являются дрожжи, грамотрицательные и грамположительные неспорообразующие бактерии.

Грибы достаточно хорошо приспособлены к синтрофии с другими организмами и, как правило, обитают в ассоциациях с бактериями, грибами иных видов и родов, а также с более высоко организованными существами, например, из отдела Metazoa (см. табл.2), тип Annelida (кольчатые черви).

Среди грибов имеются психрофилы и мезофилы (от греч. psichria - холод, mesos -средний, fileo - люблю) со следующими оптимумами температуры - ниже 20є С и 20-45°С соответственно; реже обнаруживают эвритермофильные грибы, растущие при температуре ниже 37°С (от греч. euris - широкий, therme - жар) и стенотермофилы, растущие при температуре выше 37є С (от греч. stenos узкий). Некоторые виды грибов из рода Puccinia являются психрофилами; из представителей феогифомицетов Aureobasidium pullulans (разные штаммы) погибают при температуре 32-34°С, следовательно этот вид можно отнести к эвритермофилам; штаммы Aspergillus fumigatus, растущие при 35-38°С и являющиеся мезофилами, способны поселяться и на (в) теле человека при снижении его иммунной защиты. Другой гриб - Paecilomyces varioti относят к стенотермофилам, он растет и размножается в широком диапазоне температур -от 16° до 70°С и, очевидно, его значение в качестве возможного патогена человека вполне допустима. Сообщения подобного рода имеются в научной литературе [9,10].

Жизнедеятельность грибов в различных условиях зависит также от освещённости. Грибы менее чувствительны к ультрафиолетовым лучам (УФ-А), чем бактерии, однако механизм губительного действия УФЛ при этом остаётся тем же, то есть под его влиянием имеют место спаривания тиминовых остатков в ДНК и свободно-радикальные процессы. Следовательно, увеличение продолжительности действия УФЛ повысит число погибших клеток грибов.

Рассеянный солнечный свет менее губителен для микромицетов, чем прямые солнечные луи. Однако, отношение разных видов грибов к освещённости не однотипно.Например, отдельные представители зигомицетов и аскомицетов обладают положительным фото(гелиоропизмом (Mucor sp., Phycomyces sp., Sordaria sp.), отрицательный фото(гелио)тропизм наблюдается у прорастающих уредоспор ржавчинных грибов.

Из-за отсутствия хлорофилла большинство микромицетов хорошо развивается в темноте, хотя в период конидиеобразования возрастание освещённости оказывает благоприятное влияние.

Можно сделать общий вывод о том, что большинство высших грибов предпочитает заселять умеренно увлажнённые, умеренно закисленные и умеренно освещенные среды обитания, в которых содержатся минимальные источники питания, отвечающие потребностям грибов в элементах — “органогенах” (С, О, N, Н, S, Р) и необходимых микроэлементах; к тому же медицински значимые микромицеты способны развиваться при температуре 35-38єС.

Ассоциации, складывающиеся между микроорганизмами в природе, называют микробоценозами, а микробов с растениями и животными именуют биоценозами (от греч. bios жизнь, coinos община.

Если организмы выживают, но не размножаются в данных конкретных условиях, то под этим подразумевают их нахождение в состоянии анабиоза (от греч. ana — назад, обратное действие, подобно, соответственно). Если же организмы растут, развиваются и размножаются в среде обитания, то под этим понимают их нахождение в состоянии метабиоза (от греч. meta - между, посредине, изменение, следование в пространстве и времени). Наконец, гибель организмов в ассоциации или вне её характеризуют понятием абиоз (по-греч. an-нет , bios-жизнь). Имеются также грибы - хищники. При хищничестве, присущем только эукариотам, жизнь партнёра - жертвы ограничена во времени и, следовательно, такая ассоциация организмов кратковременная.

При метабиозе фактически имеют место два вида взаимоотношений - симбиоз и антибиоз с различными подвидами, например, при симбиозе - комменсализм, мутуализм, нейтрализм, паразитизм; при антибиозе - собственно антибиоз и антагонизм (односторонний - моно- и полинаправленный), спонтанный и насильсвенный; двусторонний; аутоантибиоз. Более подробное описание симбиоза и антибиоза приведено нами ранее [II].

Продолжительность жизни грибов в естественных условиях во многом зависит от среды обитания, а также от их видовой и родовой принадлежности и, прежде всего, особенностей их генома. Например, конидии некоторых пенициллов и кладоспорумов остаются жизнеспособными при сухом хранении в течение 2-10 лет; покоящиеся и сходные с ними по некоторым свойствам хламидоспоры, геммы, склероции также способны сохраняться годами при неподходящих для прорастания условиях; напротив, в подходящих условиях споры (конидии) сравнительно быстро оживают и размножаются. Грибы, являющиеся основными “поставщиками” спор и/или конидий во внешнюю среду, находятся в воздухе изолированно или на частицах растительного и животного происхождения в виде так называемого биоаэрозоля. Число и типы, присутствующих в наружном воздухе микромицетов, зависят от погоды, времени суток, сезонов года, географического места и близости локализации спорообразующих грибов. Общее число спор колеблется от 200 до 2 млн/м-3. Для спор характерна циркадная (суточная) периодичность их появления в составе биоаэрозоля. Споры, активно освобождающиеся от (из) спороносных структур при участии воды, обычно более многочисленны в воздухе ночью во время образования росы или дождя; споры, зависимые от высушивания, более многочисленны ранним утром во время освобождения листвы растений от влаги при солнечной инсоляции. Наконец, споры, освобождающиеся посредством механизмов дезорганизации подлежащих структур, накапливаются в воздухе в полуденное время, когда температура становится наивысшей, когда возрастают скорость движения ветра, его турбулентность (порывистость) и конвекция. Однако, некоторые грибы освобождают свои споры после восхода солнца; другие, с большими плодовыми телами (сумками) -апотециями, отделяют споры позже, чем, например, грибы с меньшими плодовыми телами. Очевидно, данный факт обусловлен необходимостью высушивания для увеличения давления на сумки.

Споры Cladosporium spp. относят к самым распространённым в мире в дневное время, хотя в тёплом сухом климате могут преобладать зародышевые клетки Alternaria sp., или, при влажном климате, Curvularia или Drechslera. В ночное время более многочисленными оказываются аскоспоры, базидиоспоры и баллистоспоры.

Применительно к сезонным колебаниям споры в воздухе обнаруживают в меньшем числе зимой. В тропиках споры многочисленны в воздухе круглый год. В пустынных

тёплых регионах биоаэрозоль может включать споры патогенных гриба (Coccidioides immitis, Histoplasma capsulatum).

В воздухе жилых помещений число и характер спор определяются их продуце^ами, обитающими, например, на сохраняемых продуктах, степенью дезорганизации этих продуктов; наличием, структурой и расположением вентиляционных систем. Концентрация спор в таком воздухе может превышать 100 млн/м-3, когда заплесневелые сено и зерно дают, например, домашним животным. Здесь преобладают грибы из родов Aspergillus и Penicillium, равно как и условный патоген —Aspergillus fumigatus, выступающий нередкой причиной астмы и микотаческих абортов у рогатого скота. Концентрация базидиоспор так называемого “устричного гриба” Pleurotus ostreatus может достигать 27 млн/м-3 в кормушечных садках, и до 14 млн. спор Penicillium sp. освобождается при дотрагивании руками до заплесневелой пробки. Такие концентрации спор могут индуцировать профессиональные аллергии.

Многие микромицеты, развивающиеся на различных материалах и изделиях из них, на составных элементах разных конструкций и сооружений, оказываются заведомо вредными для людей. К ним относят отдельных представителей из родов Aspergillus, Cladosporium, Epicoccum, Fusarium, Myrothecium, Paecilomyces, Penicillium, Stachybotrys и многих других. Первоначально сапротрофные они или продукты их обмена могут вызывать патологические процессы, например, инвазивный аспергиллёз, индуцируемый Aspergillus fumigatus; первичный рак печени, вызываемый афлатоксином (продуцент —А. fiavus) и т. д. Подобные микромицеты могут быть причиной аллергических состояний (риниты, бронхиальная астма) у лиц, вдыхающих загрязнённый конидиями/спорами воздух. Неинвазивно обитающие в параназальных полостях некоторые грибы способны провоцировть аллергические грибковые синуситы [12]. Первичными этиологическими агентами при этом оказываются тёмноокрашенные виды из родов Alternaria, Bipolaris, Cladosporium, Curvularia, Nodulosporium, а также Aspergillus, Chrysosporium, Fusarium, Mucor.

В таблице 5 приведены данные о высеваемости микромицетов из воздуха плохо проветриваемых жилых помещений.

Таблица 5. Микромицеты в воздухе плохо проветриваемых жилых помещений

( nж.п.=31)

Преобладающие виды Кол-во ж.п., в воздухе которых найдены микромицеты, % от n ж.п.
Alternaria alternata 100
Aspergillus spp. 50
A. flavus  
A.fumigatus .  
A.niger  
A. oryzae  
A.versicolor  
Aureobasidium pullulans 73
Bipolaris specifera 37
Cladosporium spp. 93
C. cladosporoides  
C. herbarum  
Curvularia lunata 83
Epicoccum nigrum 77
Fusarium solani 40
Geotrichum candidum 60
Penicillium spp. 100
P. сhrysogenum  
P. citrinum  
P.funiculosum  
P. purpurogenum  
P. sclerotiorum  

Виды, колонизирующие отделочные материалы в жилых помещениях (обои, кафель, потолочные изоляционные средства, сухая штукатурка, настенные виниловые покрытия), относятся к родам Alternaria, Aspergillus, Chaetomium, Cladosporium, Curvalaria, Epicoccum, Memmoniella, Penicillium, Stachybotrys, то есть в большинстве своём повторяют виды, находившиеся в воздухе тех же помещений.

ОСОБЕННОСТИ ПАТОГЕННЫХ ГРИБОВ КАК ВОЗБУДИТЕЛЕЙ МИКОЗОВ

Из почти 80 000 видов грибов, изученных к настоящему времени, около 150 являются первично патогенными и около 350 видов - условно патогенными для человека и животных. Остальные виды являются сапротрофами, или сапробионтами. Грибы отличаются рядом особенностей от других групп патогенных микроорганизмов. Первой особенностью их является то, что они относятся к эукариотическим организмам и, следовательно, грибы структурно более высоко организованные существа в сравнении, например, с бактериями. Многие из них имеют специализированные органы репродукции в случаях полового и/или бесполого размножения. Морфологическая дифференцировка грибов, представляющая собой следствие дифференциального выражения генов, сопровождается более или менее заметным изменением структурно-функциональных свойств соответствующих видов.

Вторая особенность заключается в том, что патогенным и сапротрофным грибам присуще двухфазное развитие. Первая фаза, называемая трофофазой (от греч. trofe -питание, пища), характеризуется относительно высокой скоростью роста организма и низкой продукцией вторичных метаболитов; вторая фаза, называемая идиофазой (от греч. idios - свой, собственный, специфичный) характеризуется низкой скоростью роста и высокой продукцией вторичных метаболитов. Следовательно, даже по качеству и количеству химических веществ, накапливающихся в клетках и в окружающей среде, грибы существенно различны в разные периоды своего развития.

Третья особенность грибов заключается в том, что скорость размножения их в большинстве случаев меньше скорости размножения бактерий ( не смешивать понятия рост и размножение). Поэтому во многих случаях грибковые инфекции по течению приобретают хронический характер. Патогенные дрожжеподобные организмы в виде одноклеточных форм могут размножаться, например, почкованием, как минимум через 30 мин. Нитчатые грибы, растущие верхушками филаментов, формируют органы размножения через 20 и более часов на питательных средах.

Четвертой особенностью грибов является их предпочтительный рост на слабо кислых средах (рН 6,0-6,5), хотя жизнеспособность может сохраняться в широких диапазонах рН ( 3,0-10,0).

Пятой особенностью грибов является отсутствие среди них облигатных паразитов. По паразитарной активности грибы подразделяют на антропофильные, зоофильные, антропозоофильные и геофильные. Антропофильные поражают только людей (например, Trichophyton rubrum, T. tonsurans, Epidermophyton floccosum и др.), зоофильные - толко животных (например, Microsporum equinum), антропозоофильные - человека и животных (например, Microsporum cams, T. verrucosum), к геофильным грибам, обитающим в почве и способным поражать человека, относят M. gypseum, M. fulvum и др.

Шестой особенностью грибов является мицелиально-дрожжевой диморфизм, присущий ряду видов (Candida, Histoplasma, Coccidioides и др.). Причем дрожжевая форма нередко оказывается более вирулентной, чем мицелиальная.

Вирулентность (как мера патогенности) грибов обусловлена различными химическими ингредиентами, входящими в состав клеток или выделяющимися в окружающую среду: ферменты, экзо- и эндотоксины, гликопротеины, липиды и др.

Как и многим патогенным бактериям, возбудителям микозов присущи свойства адгезии к эпителиальным клеткам, колонизации их, пенетрации через эпителий, инвазии в подлежащие ткани, "R также способность противостоять факторам неспецифической и специфической защиты организма (агрессивность).

Адгезины патогенных грибов представлены преимущественно гликоконъюгатами (например, у Candida sp.), хотя у многих из них адгезины остаются мало изученными.

Колонизация эпителиальных тканей во многом зависит также от присутствия бактерий, нередко проявляющих антагонистические свойства в отношении грибов. Вот почему отдельные микозы могут возникать на фоне проведения интенсивной противобактериальной химиотерапии, являясь суперинфекциями или вторичными инфекциями.

Возможность пенетрации через эпителий и последующая инвазия подлежащих тканей зависят, как правило, от наличия и активности в клетках грибов гидролитических ферментов, разобщающих (гиалуронидаза) или/и разрушающих (карбогидразы, протеазы) клетки покровных тканей. Некоторые патогенные грибы обладают выраженными кератолитическими ферментами (дерматомицеты), катализирующими реакции гидролиза такого субстрата, как кератин ногтей и волос. Некоторые гены, контролирующие детерминанты патогенности, например, у Candida albicans, частично изучены, и число их продолжает возрастать [14]. Так, закодировано 10 различных секретируемых аспартил-протеиназ (SAPI-SAPIO). Из них SAP4 — SAP6 постоянно экспрессируют в комбинации. Из других генов описаны РМТ (контролируют протеин-маннозил-трансферазы), НК1-гены для гистидин-киназы1 и др.

Грибы, в отличие от бактерий, содержат в клеточных стенках значительно больше углеводных компонентов, но меньше — белков и липидов. Поэтому антигенные свойства грибных клеток менее выражены, чем бактериальных, и, как следствие, “напряженность” специфического иммунитета при грибковых инфекциях заметно меньшая; титры IgG антител в сыворотке крови больных невысокие, но, как правило, накапливаются IgE антитела (реагины) и формируется устойчивая гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ). Гликопротеины и протеогликаны клеток патогенных грибов выражение сенсибилизируют организм, причем ответственной за ГЗТ является белковая часть гликоконъюгата (углеводная часть ответственна за гиперчувствительность немедленного типа). Капсульные полисахариды у некоторых видов (например, Cryptococcus neoformans) не являются непосредственными факторами патогенности (для сравнения можно назвать капуслообразующий сапротрофный вид C. elinovii), но in vivo они являются факторами агрессии, поскольку способны блокировать некоторые клетки иммунной системы .

Если патогенный гриб, например, в очаге воспаления, будет частично или полностью разрушен, то выделяющиеся из него свободные липиды могут проявлять агрессивные свойства за счет своей поверхностной активности, блокируя при этом фагоцитирующие и другие клетки. Такое действие свободных липидов прекратится лишь после гидролиза их соответствующими ферментами - липазами.

Токсические свойства грибов обусловливаются экзо- и эндотоксинами. Из них первые могут продуцироваться такими видами, которые только случайно или редко вызывают микотоксикозы. Например, тяжелое или смертельное отравление произойдет в случае употребления в пищу бледной поганки (Amanita phalloides), содержащей фаллотоксины a, b, c, d, e циклопептидной природы. Афлатоксины (В1, В2, В2?, G1, G2?, MI, ?2) образуются грибом Aspergillus flavus и при регулярном употреблении в пищу продуктов, зараженных афлатоксинами, возможно развитие первичного рака печени у человека.

Экзотоксины продуцируют также виды из родов Alternaria, Penicillium, Cladosporium и др. Однако, во всех случаях микотоксикозов, сопряженных с попаданием грибных экзотоксинов in vivo, собственно грибковые заболевания не развиваются. В этом их существенно отличие от бактериальных токсинемических инфекций (дифтерия, скарлатина, газовая гангрена).

Эндотоксины грибов не тождественны липополисахаридам, или липогликанам бактерий ни по химическому составу, ни по механизму действия. Например, термолабильный протеин из клеток Candida albicans, проявляющий свойства эндотоксина, состоит из четырех субъединиц, две из которых обладают карбоксипептидазной активностью и одна-фосфомоноэстеразной активностью, т.е. названный протеин представляет собой, главным образом, ферментный комплекс.

Следовательно, эндотоксические субстанции, содержащиеся в патогенных грибах, могут играть заметную роль в патогенезе соответствующих заболеваний преимущественно лишь после разрушения in vivo клеток патогенов.

АНТИГЕННОСТЬ И АЛЛЕРГЕННОСТЬ ГРИБОВ

Термин “антигенность” отражает степень генетической чужеродности молекулы или вещества, вводимого(-ых) или проникающего(их) в макроорганизм. Другой термин “иммуногенность” отражает силу иммунного ответа макроорганизма на введённый антиген. Клетки грибов, в том числе их споры, являются слабыми антигенами. Следовательно, их чужеродность для здоровых людей или экспериментальных животных менее выражена, чем, например, у грамотрицательных бактерий семейства Enterobacteriaceae. Это обусловлено различием химических состава и строения, прежде всего, клеточных стенок тех или иных представителей грибов и бактерий. Среди микромицетов нитчатые формы менее антигенны, чем дрожжевые, и при оценке диморфного гриба это положение равнозначно для его мицелиальной и дрожжевой фаз.

Аллергены — это преимущественно детерминантные группы полноценных антигенов и являются гаптенами. При их смешении, например с адьювантом Фрейнда гаптены приобретают свойства полноценных антигенов. Так однократное введение полисахаридного гаптена Candida albicans с адьювантом внутрикожно или в подушечки лап кроликов индуцирует заметный иммунный ответ (титр агглютининов в сыворотке крови может достигать таких показателей как 1:320 или 1:640). Из различных грибных антигенов (аллергенов) белковые (полипептидные) структуры являются более сильными, тогда как полисахаридные - сравнительно слабыми.

Цитоплазматические белки грибных клеток - как антигены (аллергены) также могут приобретать определённое значение в сенсибилизации макроорганизма в период развития грибковых инфекций, которые обычно являются хроническими.

Общие иммунологические реакции, происходящие in vivo в ответ на грибные антигены, принципиально те же, что и реакции, возникающие на введение полноценных бактериальных антигенов.

Хитин является маркерной структурой в клеточной стенке грибов (а для ряда зигомицетов — ещё и хитозан). Хитин, как правило, ассоциируется с другими полисахаридами (гликанами). Если принять органические вещества клеток за 100%, то доля хитина в них может достигать 45%. Однако “химическая жёсткость” этого полимера не определяет антигенные свойства грибных клеток. Напротив, меньшие по количеству и молекулярной массе сравнительно легко растворимые углеводные структуры выступают детерминантами антигенов.К их числу относят структурно-метаболические гликаны типа галактанов, глюканов, маннанов или их ковалентно связанных с другими молекулами комплексов.

В процессе культивирования грибов на питательных средах in vitro или в процессе развития микотического заболевания структурно-метаболические углеводы накапливаются в определённых количествах в культуральной жидкости или в сыворотке крови, где они могут быть выявлены с помощью специальных иммунологических тестов.

Галактозамины содержатся в клеточной стенке некоторых дерматомицетов и аспергиллов; галактоманнан - у Aspergillus fumigatus; нередко эти углеводы являются составной частью гликопротеинов. Такие полимеры, как уроновые кислоты, не обнаружены в клеточных стенках грибов. Маннаны содержатся в клеточной стенке Alternaria dauci, Bullera alba, Candida spp., Eremascasfertilis, Malassezia furfur, Prototheca wickerhamii, Geotrichum spp., Trichosporon sp. и др. Ксилоглюкурономаннан содержится в капсуле Cryptococcus neoformans, в клеточной стенке Rhodotorula spp. найдены глюкоманнаны.

Полисахаридные антигены (аллергены) грибов относят к разряду Т-независимых . Они ответственны за реакцию гиперчувствительности немедленного типа, тогда как белковые - за реакцию гиперчувствительности замедленного типа.

Пациенты с атоническими заболеваниями могут быть чувствительны к одному или более аллергенам. Споры грибов в почве и на опавших растительных остатках относят к числу важных аэроаллергенов. Здесь следует назвать споры (конидии) следующих родов микромицетов: Alternaria, Aspergillus, Aureobasidium, Hormodendrum, Helminthosporium, Mucor, Penicillium, Rhizopus и др.

Качество и уровень иммунного ответа варьирует в зависимости от количества грибов in vivo, их качественных характеристик (вегетативные клетки, споры), фазового состояния (дрожжевая или мицелиальная форма) и характера инвазии (сравнить, например, грибковые поражения волос с поражениями внутренних органов). Поверхностные очаговые заболевания, как правило, не сопровождаются развитием выраженных воспаления и иммунного ответа, тогда как при глубоких микозах всегда отмечается клеточный или/и гуморальный ответ.

В настоящее время признано, что при грибковых заболеваниях основные защитные механизмы связаны с клеточными факторами и меньше - с гуморальными. Неспецифические тканевые реакции на присутствие грибного антигена, препятствующие проникновению патогена в органы и ткани, проявляются в виде развития эпителиоидной гранулематозной реакции, фагоцитоза, иногда - тромбоза кровеносных сосудов за счет действия грибных протеаз, обеспечивающих ускорение реакций свертывания крови.

Для микозов нет специфических патогномоничных изменений тканей - эти изменения, как правило, смешанного характера. Некоторые возбудители грибковых инфекций (например, Histoplasma capsulatum) сохраняются в макрофагах, размножаются в них и способны вызывать диссеминированные заболевания.

Изменения сопутствующих микозам воспалительных реакций, обусловленных различными факторами (патологическими, генетическими, лечебньми), сопровождаются изменениями иммунного ответа. В то же время при врожденных и приобретенных иммунодефицитах иммунный ответ несовершенен или совсем не эффективен. При этом возрастает роль так называемых оппортунистических (глубоких) микозов, вызываемых условно-патогенными грибами. Например, при лейкозах возможно развитие аспергиллеза, при лимфоме и СПИД - криптококкоза, при дисгаммаглобулинемии - кандидоза и т.д.

В случаях контакта грибкового антигена с клеточным компонентом иммунной системы при микозах развивается гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ), выявляемая через 10-14 дней после заражения, а также накапливаются иммуноглобулины различных классов (антитела). Может также активироваться комплемент по классическому или альтернативному пути.

В составе антигенов различных патогенных (равно как и многих непатогенных) грибов имеются сходные детерминанты, снижающие специфичность аллергических проб, которые используются для диагностики грибковых заболеваний. У лиц, страдавших ранее, например, от гистоплазмоза и кокцидиоидомикоза, аллергические тесты могут оставаться положительными в течение ряда лет после выздоровления. Подобные результаты могут быть получены и при некоторых дерматомикозах, например, при трихофитии. На основании многолетних исследований аллергии при грибковых заболеваниях ученые пришли к выводу, что в большинстве случаев кожные пробы имеют скорее эпидемиологическое значение, нежели диагностическое. Более того, например, грибы рода Candida, настолько часто выявляются у здоровых индивидуумов, что сенсибилизицию к ним рекомендуют использовать в качестве показателя иммунной полноценности макроорганизма - реакции ГЗТ позитивны у 14-15% здоровых лиц в возрасте 11-20 лет и 83-95% в возрасте 50 лет и старше. Тем не менее, грибковые аллерготесты рассматривают, полезными в диагностике микозов. Титры антител (IgG, IgM) при микозах, как правило, не высокие. В сыворотке крови здоровых индивидуумов можно обнаружить нормальные антитела против некоторых грибов. Например, до 6-8% образцов донорской крови для переливания могут содержать кандидозные агглютинины в титрах 1:10. Это, как правило, обусловливается постоянным присутствием грибов рода Candida в составе нормальной микобиоты у части здоровых людей. Повышенный уровень иммуноглобулинов типа Е имеет место при респираторной грибковой аллергии, а секреторные глобулины IgA —при кандидозных вагинитах.

Антигенное раздражение является ведущим стимулом образования цитокинов -медиаторов иммунного ответа; к настоящему времени описано свыше 100 цитокинов и почти для каждого из них есть свои синергисты и антагонисты [13]. Цитокины образуются иммуннокомпетеными клетками, а также фибробластами, эндотелиалльными клетками и др. Контакт клеток с антигенами усиливает секрецию цитокинов, которые проявляют локальное действие и подвергаются быстрому выведению. Выраженная антигенная стимуляция может сопровождаться появлением этих медиаторов в общей циркуляции. Уровень различных цитокинов при микозах изучен недостаточно и можно лишь предполагать, что при антиинфекционном иммунитете на первый план выступают иммунорегуляторные медиаторы (ИЛ-1, ИЛ-2 и др.).

Иммуноглобулины могут не только усиливать, но и ослаблять иммунную защиту макроорганизма. Если, например, комплекс “Антиген-Антитело” (АГ-АТ) будет содержать избыток AT, то он проявит супрессивный эффект; если же в комплексе АГ-АТ будет больше АГ, он проявит стимулирующий эффект.

Поскольку при микозах основную роль иммунной защиты “берет на себя” клеточный компонент иммунной системы, постольку из числа иммуноглобулинов важную роль приобретает IgGI, усиливающий клеточный иммунитет (IgG2, напротив, выступает блокатором).

С внедрением различных биотехнологических процессов в производство, когда грибы как продуценты каких-либо веществ выращиваются на специальных средах в огромных масштабах, возрастает опасность возникновения профессиональных микозов и, особенно, аллергических заболеваний на фоне респираторной сенсибилизации людей спорами и фрагментами мицелия грибов (Acremonium, Aspergillus, Alternaria, Bоtrytis, Candida, Chaetomium, Cladosporium, Fusarium, Mucor, Penicillium и др.)

Иммунологические исследования при грибковых и бактериальных инфекциях принципиально сходны, и они чаще сводятся к оценке клеточных и молекулярных компонентов иммунной системы (реакции фагоцитоза, бластгрансформации, осадочные -агглютинации, преципитации; фореза; реакции нейтрализации, лизиса, флюоресценции, радиоиммунологические, иммуноферментные, киллинга и др.).

ГРИБНЫЕ АЛЛЕРГЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ

Налаженный ранее (до начала 90-х годов текущего столетия) производственный выпуск отдельных грибных аллергенов в России, к сожалению, прекратился, и теперь, где имеются к тому возможности, приходится изготавливать аллергены в лабораторных условиях.

Молекулярная масса большинства аллергенов составляет 15-40 кДа. Они представляют собой преимущественно экстракты из клеток грибов или фильтраты культуральных жидкостей. Из этого следует, что сравнение опубликованных результатов исследований разных аллергенов в различных странах (и даже в одной стране) по {ряду параметров не вполне адекватно. Необходим выпуск стандартизированных по основным характеристикам микоаллергенов.

Различают нативные нерастворимые и растворимые фракционированные аллергены. Первые из них представляют взвеси убитых клеток (чаще - дрожжевых организмов) в 0,9% растворе натрия хлорида ; вторые — это осажденные и лиофильно высушенныетермостабильные фракции фильтратов 5-6 суточных (иногда более длительно выращиваемых) культур патогенных и условно-патогенных грибов на жидких питательных средах при оптимальной для них температуре.

Обычно грибковые аллергены представляют собой белково-углеводные, сильно полярные комплексы, которые в концентрациях 1х10-9 до 1х10-6 г сенсибилизируют организм человека. Там, где организовано серийное изготовление аллергенов; их выпускают в ампулах по 1 мл. Из грибковых аллергенов известны: бластомицины, гистоплазмин, кандидин, кокцидиоидин, аллергены из плесневых грибов (аспергиллов, пенициллов) и дерматомицетов.

Бластомицины - аллергены из Blastomyces dermatitidis и B. brasiliensis , используют для кожных проб при Северо-Американском и Южно-Американском бластомикозах соответственно. Гистоплазмин - аллерген из Histoplasma capsulatum - рекомендуют для кожных проб при гистоплазмозе. Кандидин (левурин, оидиомицин) - аллергены из Candida albicans. Кокцидиоидин (сферулин) — аллерген из Coccidioides immitis, вызывающего кокцидиоидомикоз, используют для кожных проб.

Микоаллергены обладают более или менее выраженной антигенной перекрёстностью, но процент позитивных кожных проб выше при гомологичных инфекциях (гистоплазмин - при гистоплазмозе, кандидин - при кандидозе и т.д.).

Аллергены используют обычно для укольных (prick) кожных тестов для выявления гиперчувствительности немедленного типа; укол делают через каплю нанесенного на кожу аллергена. Через 20 мин каплю снимают и оценивают результаты по следующей схеме:

Реакция Оценочный индекс
нет пустулы, нет эритемы -
нет пустулы; эритема менее 2 см 1+
Нет пустулы; эритема более 2 см 2+
Пустула и эритема 3+
Пустула с псевдоподиями и эритема 4+

Оценочный индекс 2+ и более является значительным.

Кроме укольного аллерготеста прибегают к внутрикожным пробам на предмет выявления аллергической реакции замедленного типа по наличию инфильтрата:

Реакция Оценочный индекс
отрицательная -
инфильтрат до 5 мм*-7мм**в диаметре 1+
инфильтрат до 8-15 мм в диаметре 2+
инфильтрат более 15 мм в диаметре 3+

Примечание: *- реакция сомнительная, **- реакция слабо положительная.

Индекс 2+ оценивают как положительная реакция, индекс 3+ оценивают как резко положительная реакция.

Аллергодиагностику выполняют также в опытах in vitro; определяют содержание IgE и/или IgG4 в сыворотке крови с помощью иммуносорбентных методов, рассчитанных на использование готовых тест-систем, в которых иммуноглобулины содержат какую-либо метку (радиоактивную, флюоресцентную, ферментную или иную).

Из клеточных реакций для оценки аллергии применяют реакции дегрануляции базофилов (РДБ), ингибирования миграции лейкоцитов (РИМЛ), а также подсчет числа эозинофилов в периферической крови и в слизистых оболочках верхних дыхательных путей.

Литература

1. Hawksworth D.L., Kirk P.M., Sutton B.C. and Pegler D.N. with the assistance of Ainsworth G.C., Benny G.L., Demoulin V. et oths. Ainsworth and Bisby's Dictionary of the Fungi. 8 Ed.//CAB International, 1995, Reprinted 1996.- 616p.

2. Елинов Н.П. Противоспалительные, антисептические и химиотерапевтические средства. В кн.: Блинов Н.П., Громова Э.Г. Современные лекарственные препараты, СПб:Дитер, 2000.-С.591-595.

3. Miller Е., Loeffler W., Mikologie/ Grundriss fьr Natur- Wissenschaftler und Mediziner, 1992, Stuttgart-New York: Geord Thieme Verlag. Перевод на русский яз. K.JI.Tapacoвa, М:Мир, 1995.-344 с.

4. Елинов Н.П. Причинные факторы деструктивной активности микробиоты в отношении неживых и живых структур. Тр.семинара “Борьба с биоповреждениями строительных конструкций - обеспечение экологической безопасности населения, сохранение исторического центра Санкт-Петербурга и продление сроков эксплуатации жилых, промышленных зданий и сооружений” (14 мая, 1998 г., Санкт-Петербург)- СПб, 1999.- С.45-55.

5. Елинов Н.П. Особенности иммунитета при грибковых заболеваниях. В кн.: Мед. микробиология, вирусология и иммунология. Под ред. Л.Б.Борисова и А.М.Смирновой.-1994.- С.219-220.

6. Ячевский А.А. Основы микологии. Под ред. Н.А.Наумова.- М.-Л.:ОГИЗ, 1933 - 1936 с.

7. Мирчинк Т.Г., Паников Н.С. Современные подходы к оценке биомассы и продуктивности грибов и бактерий в почве. // Успехи микробиологии.- 1985.-т.20.

8. Елинов Н.П. Микобиота некоторых хранилищ фондов БАН: средства и методы деконтаминации// Мат-лы международ.научн.конференции "БАН: 10 лет после пожара", Санкт-Петербург, 16-18 февраля 1998 г. БАН, Санкт-Петербург.-1999.-С.207-217.

9. Kwon-Chung K.J., Benett J.E. Medical Mycology.- Philadelphia, London: Lea and Febiger, 1992.- 866 p.

10. Rogers A.L. and Kennedy M.J. Opportunistic Hyaline Hyphomycetes. In the book "Manual of Clinical Microbiology", 8 Ed. // American Soc.for Microbiology, Washington, D.C.-1991.-P.659-673.

11. Елинов Н.П. Основы биотехнологии.- СПб:Наука, 1995.-С.233-239.

12. Noble J.A., Crow S.A., Ahearn D.G. and Kuhu F.A. Allergic fungal sinusitis in the southeastern USA: involvement of a new agent Epicoccum nigrum Ehrenb.ex Schlecht.l824 // J.of Med.and Veterin.Mycology.-1997.-VoU5.-P.405-409.

13. Медуницин H.B. Вакционология.-М.: Триада-Х, 1999.-272 с.

14. Odds F. 5th Conference on Candida and Candidiasis, March 1-4, 1999 in Charleston, South Carolina. // Mycology Newsletter.-1999.-N.1.-P.9-14.


  В начало раздела