Часть 2

"Проблемы медицинской микологии". - 1999. - Т. 1. № 3 - C. 4 - 9.
Значение микромицетов в патологии легких у человека

А.В. Соболев
НИИ медицинской микологии им. П.Н. Кашкина Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования, Россия

© А.В.Соболев, 1999

Рассмотрено значение микромицетов в индукции различных патологических процессов в легких у человека (воспалительных, аллергических) с учетом качества, количества и дисперсности вдыхаемых ксеночастиц.

Ключевые слова: аллергия, аспергиллез, дисперсность, иммуноглобулин Е, кандидоз, микозы

Meaning of micromycetes in the human lung pathology

A.V.Sobolev
Kashkin Research Institute of Medical Mycology, Saint Petersburg Medical Academy of Post Graduate Education, Russia

© A.V.Sobolev, 1999

Some data about a role of microorganisms (mostly micromycetes) in lung pathology are presented. Quantity, quality and dispersity of inhaled xemnoparticles are valued.

Key words: allergy, aspergillosis, candidosis, dispersity, Immunoglobulin E, mycoses

Легкие, как структурно-функциональная часть открытой дыхательной системы, обеспечивают постоянный контакт организма с внешней средой, снабжая его кислородом и удаляя углекислый газ. Они являются также важным органом, выполняющим барьерную функцию для неорганизованных и организованных ксеноструктур, включая микробы, с участием альвеолярных макрофагов. Кроме того, любые экзогенные частицы (в том числе, грибковые и бактериальные клетки), попадающие в дыхательные пути, удаляются с помощью реснитчатого эпителия (мукоцилиарный клиренс), а также благодаря их сорбции секретом, содержащимся в альвеолах. На границе раздела “воздух-стенка альвеол” имеют место поверхностно-активные взаимодействия, проявляющиеся в неспецифических механизмах защиты гомеостаза легких. Терминальная бронхиола является тем участком респираторного тракта, который наиболее часто подвергается инфицированию микробными клетками. Это происходит за счет максимального осаждения ингалированных частичек в этом участке воздухоносных путей, а также из-за сниженных показателей мукоцилиарного клиренса.

В тех случаях, когда барьерные механизма системы органов дыхания все же нарушаются, в них могут возникать различные варианты воспалительного процесса, проявляющиеся разнообразной клинической картиной в виде ринита, назофарингита, ларингита, трахеита, бронхита или бронхиальной астмы. При этом, выраженность и распространенность воспалительного процесса в легких будут зависеть от величины ингалируемых частичек, степени их дисперсности, химического состава и строения.

Известно, что в носовой полости и носоглотке задерживаются частицы размером более 50 мкм, частицы диаметром 30-50 мкм проникают в трахею, 10-30 мкм - в бронхи, 3-10 мкм - в бронхиолы и 1-3 мкм в альвеолы. Следует указать, что многие бактерии и конидии грибов имеют размеры от 0,5 до 3 мкм и более, и, благодаря, этому проникают до самых отдаленных участков бронхиального дерева, включая и область альвеол (табл.1)

Таблица 1
Размеры клеток некоторых микробов (в микрометрах, мкм) [1,2]

Обычно в дистальных отделах респираторного тракта оседает примерно 50% ингалированных частиц диаметром около 5 мкм и 70% частиц - размером около 2 мкм. Частицы размером менее 0,5 мкм вдыхаются и выдыхаются подобно нерастворимому газу.

Люди постоянно дышат атмосферным воздухом, который является переносчиком различных частичек микробного и немикробного происхождения. Образующаяся во внешней среде пыль или/и капельки влаги, как правило, содержат на своей поверхности слой адсорбированного воздуха и большее или меньшее количество микроорганизмов.

Газовая оболочка предохраняет частицы от смачивания. Такие частицы представляют собой дисперсную фазу аэрозоля, устойчивость которой зависит от размеров частиц, их электрического заряда и поверхностной энергии. При нахождении на частицах аэрозоля микробных клеток, их отрицательный электрический заряд привносит свою долю в общий заряд частицы [3]. Принимая во внимание лишь величину аэрозоля, содержащего микроорганизмы, выделяют три его фазы: крупноядерную, имеющую диаметр частиц более 10 мкм, мелкоядерную с диаметром частиц менее 100 мкм и так называемую фазу “микробной пыли”. Обычно частицы крупноядерной фазы в течение нескольких секунд оседают на поверхность из воздуха, тогда как частицы двух других фаз длительное время находятся во внешней среде, образуя устойчивую коллоидную систему - вышеназванную “микробную пыль” (таблица 2) .

Таблица 2
Седиментационная скорость (мкм/сек) для сферических частиц в воздухе при нормальной температуре и давлении ( 18 С; 1,01·105 Па) и в воде при 21 С

Она может формироваться из первых двух фаз после их высыхания и повторного попадания в воздух. В разряд частиц с диаметром от 0,001 мкм до 1 мкм попадают также вирусы и некоторые бактерии. Следует особо подчеркнуть, что аэрозоли могут быть вредными для человека не только из-за нахождения в них микробов, но и вследствие глубокого проникновения последних в дистальные отделы бронхиального дерева с возможным повреждением альвеол.

Микромицеты-патогены, способные расти и размножаться при температуре тела человека, могут вызвать заболевания дыхательной системы при снижении защитных сил макроорганизма. В качестве примера можно назвать плесневые грибы из рода Aspergillus (A.fumigatus), из диморфных грибов - аспорогенные дрожжи рода Candida C.albicans, C. tropicalis), Histoplasma capsulatum. Факторы агрессии и патогенности грибов до конца не исследованы. Среди описанных известны ферменты, например, кислая протеиназа у C. albicans, изучаемая теперь на генно-инженерном уровне [4], 6-фосфатдегидрогеназа, супероксиддисмутаза, фосфолипаза В и др. - у Cryptococcus neoformans [5-7], секретируемые клетками протеиназы у ряда условно-патогенных грибов из группы фуско(фео)гифомицетов [8]; в целом, разные гидралазы микромицетов нередко входят в число факторов патогенности при развитии микозов [9]. К факторам агрессии относят и адгезию грибов-патогенов; они обеспечивают исходное прилипание клеток, например, к слизистой оболочке дыхательных путей.

Некоторые грибы - контаминанты (загрязнители) могут быть причиной аллергических заболеваний вследствие попадания значительного количества грибных конидий (экзоспор) в дыхательные пути и “готовность организма” воспринять их в качестве аллергенов. После вдыхания конидий грибов можно отметить развитие различных процессов, включающих так называемое носительство, инвазию и/или аллергическое состояние. На фоне респираторной сенсибилизации людей спорами и фрагментами мицелия грибов Aspergillus spp., Саndida spp., Fusarium spp., Penicillium spp. и др., опасность возникновения аллергических микозов заметно возрастает, особенно у лиц, работающих в биотехнологических производствах, основанных на использовании соответствующих микромицетов [10]. Подсчитано, например, что в 1 м3 воздуха производственных помещений может находится до 15 млн. грибных конидий (спор). Работающие там люди за 6 часов вдыхают до 170-200 млн. клеток, что приводит к аллергическим заболеваниям. При значительной концентрации грибных клеток в воздушной вреде производственных помещений у рабочих могут развиться проявления профессиональной бронхиальной астмы. Подобные ситуации сравнительно часто наблюдают и среди лиц, занятых сельскохозяйственными работами. Так в период проведения жатвы ведущее значение имеют грибы из родов Alternaria, Сladosporium, Epicoccum, находящиеся на зерновых культурах. При хранении собранного зерна - представители родов Aspergillus, Penicillium, Mucor, Rhizopus. Aллергические проявления со стороны органов дыхания наблюдаются у работников сыроваренных предприятий.

В других производствах, например, при добыче каменного угля, рабочие шахт постоянно имеют контакт с микромицетами, обусловливающими развитие патологических процессов в органах дыхания. Так, Романенко В.Н. и др.[11] показали, что в 1 м3 шахтного воздуха содержатся от 10 000 до 30 000 бактерий (преимущественно кокков) и примерно 60 000 - 150 000 конидий грибов, преимущественно из рода Penicillium и Aspergillus. В производственных условиях организм, как правило, подвержен воздействию разноразмерных частиц одного и того же продукта [12].

Часть 2