Морфология грибов, особенности классификации

Грибы (Fungi, Mycetes) — разнородная группа эукариотических микроорганизмов. Грибы имеют ядро с ядерной оболочкой, ци­топлазму с органеллами, цитоплазматическую мембрану (кото­рая содержит фосфолипиды и стеролы) и мощную клеточную стенку, состоящую из глюкана, целлюлозы, хитина, белка, ли­пидов и др. Грибы состоят из длинных тонких нитей (гиф), спле­тающихся в грибницу, или мицелий. Гифы низших грибов — фикомицетов — не имеют перегородок. У высших грибов — эумицетов — гифы разделены перегородками; их мицелий многокле­точный.

Грибы размножаются спорами половым и бесполым спосо­бами, а также вегетативным путем (почкование или фрагмента­ция гиф). Грибы, размножающиеся половым и бесполым путем, относятся к совершенным. Несовершенными называют грибы, у которых отсутствует или еще не описан половой путь размно­жения. Бесполое размножение осуществляется у грибов с помо­щью эндогенных спор, созревающих внутри круглой структуры — спорангия, и экзогенных спор — конидий, форми­рующихся на кончиках плодоносящих гиф.

Грибы можно разделить на 7 классов: хитридиомицеты, гифохитридиомицеты, оомицеты, зигомицеты, аскомицеты, базидиомицеты, дейтеромицеты. Среди фикомицетов различают: хитридиомицеты, или водные грибы, ведущие сапрофитический образ жизни или поражающие водо­росли; гифохитридиомицеты, имеющие сходство с хитридиомицетами и оомицетами; оомицеты — паразиты высших растений и водяные плесени; зигомицеты включают представителей рода Mucor, распространенных в почве и воздухе и способных (на­пример, грибы рода Mucor) вызывать мукоромикоз легких, го­ловного мозга и других органов. При бесполом размножении на плодоносящей гифе-спорангиеносце образуется спорангий — ша­ровидное утолщение с оболочкой, содержащее многочисленные споры (спорангиоспоры). Половое размножение (оогамия) у зигомицетов осуществляются путем образования зигоспор, или ооспор.

Эумицеты представлены аскомицетами и базидиомицетами (со­вершенные грибы), а также дейтеромицетами (несовершенные грибы). Аскомицеты (или сумчатые грибы) объединяют группу грибов, имеющих септированный мицелий и отличающихся спо­собностью к половому размножению. Свое название аскомице­ты получили от основного органа плодоношения — сумки, или аска, содержащего 4 или 8 гаплоидных половых спор (аскоспор). К аскомицетам относятся представители родов Aspergillus, Penicillium и др., отличающиеся особенностями формирования плодоносящих гиф. У Aspergillus (леечная плесень) на концах пло­доносящих гиф-конидиеносцев имеются утолщения — стеригмы, на которых образуются цепочки спор — конидии. Некоторые виды аспергилл могут вызывать аспергиллезы и афлатоксикозы.

Плодоносящая гифа у грибов рода Penicillium (кистевик) на­поминает кисточку, так как из нее (на конидиеносце) образу­ются утолщения, разветвляющиеся на более мелкие структуры- стеригмы, на которых находятся цепочки конидий. Пеницициллы могут вызывать заболевания (пенициллинозы). Многие виды аскомицетов являются продуцентами антибиотиков.

Представителями аскомицетов являют­ся и дрожжи — одноклеточные грибы, утратившие способность к образованию истинного мицелия. Дрожжи имеют овальную форму клеток, диаметр кото­рых 3—15 мкм. Они размножаются поч­кованием, бинарным делением (делятся на две равные клетки) или половым путем с образованием аскоспор. Дрожжи используют в биотехнологических про­цессах. Заболевания, вызываемые некото­рыми видами дрожжей, получили назва­ние дрожжевых микозов. К аскомицетам относится и возбудитель эрготизма, или порыньи (Claviceps purpurea), паразитирующий на злаках.

Базидиомицеты — шляпочные грибы с септированным ми­целием.

Дейтеромицеты — несовершенные грибы (Fungi imperfecti) — являются условным классом грибов, объединяющим грибы с сеп­тированным мицелием, не имеющих полового размножения. Они размножаются только бесполым путем, образуя конидии.

К несовершенным грибам относятся грибы рода Candida, по­ражающие кожу, слизистые оболочки и внутренние органы (кан- дидоз). Они имеют овальную форму (рис. 2.7), диаметр 2—5 мкм; делятся почкованием (бластоспоры), образуют псевдомицелий (почкующиеся клетки из ростковой трубочки вытягиваются в нить), на концах которого находятся хламидоспоры. Эти грибы называют дрожжеподобными. Истинные дрожжи (аскомицеты) образуют аскоспоры, не имеют псевдомицелия и хламидоспор.

Подавляющее большинство грибов, вызывающих заболевания у человека (микозы), относятся к несовершенным грибам.

ВОЗБУДИТЕЛИ МИКОЗОВ

Заболевания, вызываемые грибами, называются микозами. На­звания болезней иногда связаны с локализацией патологического процесса (на коже — дерматомикозы, в легких — пневмомико­зы и т. д.), иногда — с видом возбудителя (мукоромикоз, аспергиллез, трихофития и т. д.). Класси­фикация возбудителей микозов.

I. Возбудители глубоких (системных) микозов: Coccidioides immitis, Histoplasma capsulatum, Criptococcus neoformans, Blastomyces dermatitidis.

II. Возбудители подкожных (субкутанных) микозов: Sportrichum schenckii и др.

III. Возбудители эпидермомикозов (дерматомикозов): Epidermo- phyton floccosum, Microsporum canis, Trichophyton nibrum и др.

IV. Возбудители кератомикозов (поверхностных микозов): Malas- sezia furfur, Cladosporium wemeskii, Trichosporon cutaneum и др.

V. Возбудители оппортунистических микозов: Candida albicans; различные виды родов Aspergillus, Mucor, Penicillium и др.

Характеристика микозов

Глубокие микозы напоминают хронические бактериальные ин­фекции, вызванные туберкулезной палочкой и актиномицетами. Первичные поражения обычно затрагивают легкие и протекают в форме острых пневмоний; иногда гематогенно распространя­ются по всему организму. Болезнь неконтагиозна. В доантибио- тическую эру заканчивалась летально. Высокоэффективны поли- еновые антимикотические препараты.

Подкожные микозы характерны для жителей сельской ме­стности в странах с жарким климатом. Образуются подкожные аб­сцессы и гранулемы, которые позже переходят в хронические язвы с поражением мягких тканей и костей — мицетомы.

Эпидермомикозы — хронические инфекции, обычно про­текающие легко. Возбудители обитают на коже млекопитающих (изредка в почве) и передаются при контакте с больным жи­вотным или человеком.

Кератомикозы — редкие легкопротекающие заболевания. Эти заболевания — разноцветный лишай (малассезиоз), черный лишай (кладоспориоз), белая пьедра (трихоспороз) — на тер­ритории нашей страны практически не встречаются.

Оппортунистические микозы — аспергиллезы, канди- дозы, мукорозы и др. — возникают на фоне иммунодефицитов.

Многие из возбудителей являются представителями нормаль­ной микрофлоры человека. Клиническая картина определяется ло­кализацией процесса (местного или генерализованного). Исход за­болевания в значительной степени обусловлен состоянием мик­роорганизма.

Диагностика микозов

Для диагностики микозов могут быть использованы микроско­пические, микологические, аллергические, се­рологические, биологические и гистологические методы иссле­дования. В зависимости от патогенеза материалом для исследо­вания могут быть гной, мокрота, пораженные волосы, ногти, чешуйки кожи, пунктаты костного мозга, лимфатических узлов, внутренних органов, кровь, желчь, испражнения, биоптаты тка­ней и т. п.

Микроскопическое исследование включает микроскопию на­тивных (неокрашенных) и окрашенных мазков. Для приготовле­ния нативных препаратов волосы, соскобы кожи, ногтей про­светляют в 10—30 % растворах КОН или NaOH. Обработанный щелочью материал помещают на предметное стекло в каплю гли­церина, накрывают покровным стеклом и микроскопируют (мож­но использовать фазово-контрастную микроскопию), что дает возможность изучить строение гриба, расположение спор, но окончательное заключение о видовой принадлежности гриба можно сделать только после культуральных исследований.

Для окраски мазков чаще всего используют методы Грама, Циля—Нильсена, Романовского—Гимзы. Для окраски дерматофитов применяют также методы Сабуро, Адамсона и др.

Культуральное (микологическое) исследование проводят для выделения чистой культуры гриба и ее идентификации. Исполь­зуют плотные и жидкие питательные среды (Сабуро, сусло-агар, Чапека и др.). Инкубация в термостате (22—28 °С) длительная (3—4 нед). Чистую культуру гриба идентифицируют по совокуп­ности признаков: форме колоний, их цвету, консистенции, мик­роскопической картине (характер мицелия, расположение спор, конидиеносцев) и другим признакам.

Серологические реакции для диагностики грибковых заболе­ваний проводят с грибковыми антигенами по общепринятым ме­тодикам, как и для диагностики других инфекционных заболе­ваний (РА, РП, РСК, РИГА, РИФ и др.).

Аллергические пробы можно проводить по общепринятым ме­тодикам внутрикожным введением соответствующих аллергенов (полисахаридные и белковые фракции из клеток или клеточных оболочек, взвесь клеток убитых грибов, фильтраты культур). Для выявления ГНТ можно использовать тест дегрануляции ткане­вых и сывороточных базофилов, а для выявления ГЗТ — реак­ции торможения миграции фагоцитов, бластной трансформации лимфоцитов.

Биологическое исследование проводят на лабораторных мо­делях (мыши, крысы, морские свинки, кролики, собаки, кош­ки). Биологическую модель микоза используют для выявления па­тогенности возбудителя, выделения чистой культуры, изучения новых антимикотиков.

Гистологическое исследование дает возможность обнаружить гриб в тканях, изучить его морфологию и особенности патоло­гического процесса, вызванного им в организме. Микробиологическая диагностика. Микроскопически исследуют соскобы с пораженной кожи, чешуйки, ногтевые пластинки, волосы, обработанные в течение 10-15 мин 10-15% раствором КОН. При микроскопии выявляют нити мицелия, артроконидии, макро- и микроконидии, бластоспоры. Артроконидии рода Trichophyton могут располагаться параллельными цепочками снаружи волоса (экто- трикс) и внутри волоса (эндотрикс). Артроконидии рода Microsporum располагаются мозаично снаружи волоса. При фавусе внутри волоса обнаруживаются элементы гриба и пузырьки газа. При микологическом методе делают посев на питательные среды — сусло-агар, среду Сабуро и др. Рост грибов изучают через 1—3 нед культивирования при температуре 25 °С. Определяют АТ в сыворотке крови с помощью РСК, РИГА, РП, РИФ, ИФА. Ставят кожно-аллергические пробы с аллергенами из грибов. Биологическую пробу ставят на лабораторных животных (морских свинках, мышах и др.), заражая их кожу, волосы и когти.

Патогенез. Развитию заболевания способствуют мацерация, мелкие повреждения кожи, повышенная потливость, ослабленный иммунитет, эндокринные нарушения, длительное применение антибиотиков и др. В зависимости от вида гриба в различной степени поражаются кожа, волосы и ногти. Возбудители обитают на ороговевших субстратах (кератинофильные грибы). Дерматофиты не проникают далее базальной мембраны эпидермиса. Клиническая картина. Волосы, пораженные грибами, обламываются, возникают плешивость, очаговое облысение. Кожа шелушится, появляются везикулы, пустулы, трещины. Развивается зуд очагов поражения. Воспаление отсутствует либо может быть в выраженной форме. Грибковые инфекции ногтей (онихомикозы) сопровождаются изменением цвета, прозрачности, толщины, поверхности, прочности и целостности ногтевой пластинки. Возбудителем онихомикоза может быть любой дерматофит, но чаще его вызывают Trichophyton rubrum и Trichophyton interdigitale. Трихофития (стригущий лишай) вызывается грибами рода Trichophyton. При поверхностной трихофитии кожа воспаляется и шелушится. Волосы надламываются у поверхности кожи. При инфильтративно-нагноительной трихофитии в коже развиваются абсцессы и гранулемы, пораженные волосы выпадают. Микроспория — высококонтагиозное заболевание, встречается в основном у детей. Microsporum canis вызывает заболевание у кошек, собак и человека. Возбудители антропонозной микроспории М. audouinii, М. ferrugineum — поражают волосы головы и кожу человека. Вокруг волос образуются муфты, или чехлы, из мелких спор, волосы ломаются. Фавус (парша) — хроническое заболевание, встречается главным образом у детей, вызывается Trichophyton schoenleinii. Антропоноз. Поражаются кожа, волосы и ногти. Характерным является образование желтого цвета скутулы — скопления спор, мицелия, клеток эпидермиса и жира. Эпидермофития паховая вызывается грибом Epidermophyton Jloccosum, а эпидермофития стоп — грибом Trichophyton interdigitale. Поражаются складки кожи и ногти. Иммунитет. Снижение иммунитета способствует развитию микозов. У людей, инфицированных грибами, появляются АТ к IgM, IgG, IgE, развивается ГЗТ. Лечение. При дерматофитии волосистой части головы применяют флуконазол, гризеофульвин; при дерматофитии ногтей проводят системную (гризеофульвином, ламизилом* и др.) и местную противо грибковую терапию; при дерматофитии стоп применяют противогрибковые кремы и мази (ламизил* и др.) в сочетании (при показаниях) с системной терапией и антигистаминными средствами. Профилактика. Профилактика основана на соблюдении правил гигиены (гигиене кожи, использовании только личной обуви и др.), выявлении и лечении больных, обследовании контактных лиц. В эпидемических очагах проводят дезинфекцию. ДРОЖЖИ И ДРОЖЖЕПОДОБНЫЕ ГРИБЫ Кандидоз — грибковая инфекция, вызываемая микроскопическими дрожжеподобными грибами рода Candida. Характеристика возбудителей Возбудители кандидоза (кандидомикоза) относятся к роду Candida, содержащему около 200 видов. Таксономические взаимоотношения внутри рода недостаточно изучены. Ведущее значение в развитии кандидоза имеют С. albicans и С. tropicalis. Морфология и физиология. Candida представлены овальными почкующимися дрожжевыми клетками (3—4 мкм), псевдогифами (5-10 мкм) и септированными гифами. Аэробы. Культивирование. На простых питательных средах при температуре 25—27 °С образуют дрожжевые и псевдогифальные клетки (см. рис. 2.6). Колонии выпуклые, блестящие, сметанообразные, непрозрачные, с различными оттенками. В тканях кандиды растут в виде дрожжей и псевдогиф. Эпидемиология. Candida обитают на растениях, плодах, являются частью нормальной микрофлоры млекопитающих и человека. Виды рода Candida, являющиеся частью нормальной микрофлоры, могут вторгаться в ткани (эндогенная инфекция) и вызывать кандидоз у пациентов с ослабленной иммунной защитой. Реже возбудитель передается детям при рождении, кормлении грудью. При передаче половым путем возможно развитие урогенитального кандидоза. Микробиологическая диагностика. В мазках из клинического материала выявляют псевдомицелий (клетки, соединенные перетяжками), мицелий с перегородками и почкующиеся бластоспоры. Посевы клинического материала проводят на среду Сабуро, сусло-агар и др. Колонии С. albicans беловато-кремовые, выпуклые, круглые. Можно также проводить серологическую диагностику (реакции агглютинации, иммунодиффузии, РСК, PH, ИФА) и постановку кожно-аллергической пробы с Candida -аллергеном

Патогенез. Развитию кандидоза способствуют неправильное назначение антибиотиков, обменные и гормональные нарушения, иммунодефициты, повышенная влажность кожи, повреждения кожи и слизистых оболочек. Клиническая картина. Различают поверхностный кандидоз слизистых оболочек, кожи и ногтей, хронический (гранулематозный) кандидоз, висцеральный кандидоз различных органов, системный кандидоз (диссеминированный, или Candida-сепсис), аллергию на антигены Candida, При кандидозе полости рта на слизистых оболочках развивается так называемая молочница с белым творожистым налетом, возможно развитие атрофии или гипертрофии, гиперкератоза сосочков языка. При кандидозе влагалища (вульвовагините) возникают отек и эритема слизистых оболочек, появляются белые творожистые выделения. Поражение кожи чаще развивается у новорожденных (на туловище и ягодицах наблюдаются мелкие узелки, папулы и пустулы). Для висцерального кандидоза характерно воспалительное поражение определенных органов и тканей (кандидоз пищевода, кандидный гастрит, кандидоз органов дыхания, кандидоз мочевыделительной системы). Важным признаком диссеминированного кандидоза является грибковый эндофтальмит (экссудативное изменение желто-белого цвета сосудистой оболочки глаза). Иммунитет. В защите организма от Candida участвуют фагоциты- мононуклеары, нейтрофилы и эозинофилы, захватывающие элементы грибов. Преобладает клеточный иммунитет, развивается ГЗТ, формируются гранулемы с эпителиоидными и гигантскими клетками. Лечение. Применяют амфотерицин В, флуцитозин, каспофунгин, итраконазол* (следует контролировать чувствительность к антимико- тикам). Профилактика. Профилактика направлена на контроль за асептикой, стерильностью инвазивных процедур (катетеризации вен, мочевого пузыря, бронхоскопии и др.). Для предупреждения развития системного кандидоза больным с выраженной нейтропенией назначают противокандидозные препараты.