Cryptococcus neoformans -Cryptococcus neoformans

Криптококк neoformans
Cryptococcus neoformans с использованием легкого препарата для окрашивания индийскими чернилами PHIL 3771 lores.jpg
Научная классификация редактировать
Королевство: Грибы
Разделение: Базидиомицеты
Класс: Тремелломицеты
Порядок: Tremellales
Семья: Тремелловые
Род: Криптококк
Разновидность:
С. neoformans
Биномиальное имя
Криптококк neoformans
(Сан-Феличе) Вюйль.

Cryptococcus neoformans - это инкапсулированные дрожжи и облигатный аэроб, который может жить как в растениях, так и в животных . Его телеоморф - Filobasidiella neoformans , мицелиальный гриб, принадлежащий к классу Tremellomycetes . Часто встречается вэкскрементах птиц . Cryptococcus neoformans - это инкапсулированный грибковый организм, который может вызывать заболевание как у иммунокомпетентных, так и у иммунокомпетентных хозяев.

Классификация

Cryptococcus neoformans подвергся многочисленным пересмотрам номенклатуры с момента своего первого описания в 1894 году. Например, когда-то он содержал две разновидности ( разновидности ): C. neoformans var. neoformans и C. neoformans var. grubii . Третий сорт, C. neoformans var. gattii , был определен как отдельный вид Cryptococcus gattii . Самая последняя система классификации делит организмы на семь видов. C. neoformans относится к C. neoformans var. grubii . Новое название вида, Cryptococcus deneoformans , используется для бывшего C. neoformans var. neoformans . C. gattii делится на пять видов.

Характеристики

C. neoformans, окрашенные по Граму

Cryptococcus neoformans растет как дрожжи (одноклеточные) и размножается путем отпочкования . Он образует гифы во время спаривания и в конечном итоге создает базидиоспоры на концах гиф, прежде чем производить споры. В релевантных для хозяина условиях, включая, среди прочего, низкий уровень глюкозы, сыворотки, 5% углекислого газа и низкий уровень железа, клетки производят характерную полисахаридную капсулу. Распознаванию C. neoformans в мазках гнойного экссудата, окрашенных по Граму, может мешать наличие большой желатиновой капсулы, которая, по-видимому, препятствует окончательному окрашиванию дрожжеподобных клеток. В таких окрашенных препаратах они могут выглядеть либо как круглые клетки с грамположительными гранулярными включениями, отпечатанными на бледно-лавандовом цитоплазматическом фоне, либо как грамотрицательные липоидные тельца. При выращивании в виде дрожжей C. neoformans имеет заметную капсулу, состоящую в основном из полисахаридов . Под микроскопом красное пятно от индийских чернил используется для легкой визуализации капсулы в спинномозговой жидкости. Частицы чернильного пигмента не попадают в капсулу, которая окружает сферическую дрожжевую клетку, что приводит к образованию зоны просвета или «ореола» вокруг клеток. Это позволяет быстро и легко идентифицировать C. neoformans . Необычные морфологические формы встречаются редко. Для идентификации в ткани окраска муцикармина обеспечивает специфическое окрашивание полисахаридной клеточной стенки C. neoformans . Считается, что криптококковый антиген из спинномозговой жидкости является лучшим тестом для диагностики криптококкового менингита с точки зрения чувствительности, хотя он может быть ненадежным у ВИЧ-положительных пациентов.

Первая последовательность генома для штамма C. neoformans (var. Neoformans ; теперь C. deneoformans ) была опубликована в 2005 году.

Исследования показывают, что колонии C. neoformans и родственных им грибов, растущие на руинах расплавленного реактора Чернобыльской АЭС, могут использовать энергию излучения для « радиотрофного » роста.

Патология

Заражение C. neoformans называется криптококкозом . Большинство инфекций, вызванных C. neoformans, происходит в легких. Однако грибковый менингит и энцефалит , особенно как вторичная инфекция у больных СПИДом , часто вызываются C. neoformans , что делает его особенно опасным грибком. Инфекции этим грибком редко встречаются у людей с полностью функционирующей иммунной системой, поэтому C. neoformans часто называют условно-патогенным микроорганизмом. Это факультативный внутриклеточный патоген, который может использовать фагоциты хозяина для распространения в организме. Cryptococcus neoformans был первым внутриклеточным патогеном, для которого наблюдался нелитический процесс ускользания, называемый вомоцитозом . Было высказано предположение, что эта способность манипулировать клетками-хозяевами является результатом избирательного давления окружающей среды со стороны амеб, гипотеза, впервые предложенная Артуро Касадеваллом под термином «случайная вирулентность».

При инфицировании человека C. neoformans распространяется при вдыхании аэрозольных базидиоспор и может распространяться в центральную нервную систему, где может вызвать менингоэнцефалит. В легких клетки C. neoformans фагоцитируются альвеолярными макрофагами. Макрофаги производят окислительные и нитрозирующие агенты, создавая враждебную среду, чтобы убить вторгшиеся патогены. Однако некоторые клетки C. neoformans могут выживать внутриклеточно в макрофагах. Внутриклеточная выживаемость, по-видимому, является основой латентного периода, диссеминированного заболевания и устойчивости к уничтожению противогрибковыми средствами. Один из механизмов, с помощью которого C. neoformans выживает во враждебной внутриклеточной среде макрофага, включает усиление экспрессии генов, участвующих в ответах на окислительный стресс.

Прохождение гематоэнцефалического барьера C. neoformans играет ключевую роль в патогенезе менингита. Однако точные механизмы, с помощью которых он проходит через гематоэнцефалический барьер, до сих пор неизвестны; одно недавнее исследование на крысах показало важную роль секретируемых сериновых протеаз. Металлопротеазы Mpr1 было продемонстрировано иметь решающее значение в проникновения гематоэнцефалического барьера.

Мейоз (половое размножение), еще один возможный фактор выживания внутриклеточных C. neoformans.

Подавляющее большинство экологических и клинических изолятов C. neoformans относятся к альфа-типу спаривания. Нити спаривающегося типа альфа обычно имеют гаплоидные ядра, но они могут подвергаться процессу диплоидизации (возможно, посредством эндодупликации или стимулированного ядерного слияния) с образованием диплоидных клеток, называемых бластоспорами . Диплоидные ядра бластоспор способны претерпевать мейоз, включая рекомбинацию, с образованием гаплоидных базидиоспор, которые затем могут диспергироваться. Этот процесс называется монокариотическим плодоношением. Для этого процесса необходим ген, обозначенный dmc1 , консервативный гомолог генов recA у бактерий и rad51 у эукариот (см. Статьи recA и rad51 ). Dmc1 опосредует гомологичное спаривание хромосом во время мейоза и репарацию двухцепочечных разрывов ДНК. Одним из преимуществ мейоза у C. neoformans может быть содействие репарации ДНК в среде, повреждающей ДНК, вызванной окислительными и нитрозативными агентами, продуцируемыми в макрофагах. Таким образом, C. neoformans может подвергаться мейотическому процессу, монокариотическому плодоношению, который может способствовать рекомбинационной репарации в окислительной, повреждающей ДНК среде макрофага-хозяина, и это может способствовать его вирулентности.

Серьезные осложнения

Инфекция начинается в легких, распространяется через кровь к мозговым оболочкам, а затем к другим частям тела. Капсула подавляет фагоцитоз. Может вызывать системную инфекцию, включая смертельный менингит, известный как менингоэнцефалит, у нормальных, диабетических и иммунодефицитных хозяев. Инфекция, вызванная C. neoformans в головном мозге, при отсутствии лечения может привести к летальному исходу. Инфекция ЦНС (центральной нервной системы) также может проявляться в виде абсцесса головного мозга, известного как криптококкома , субдуральный выпот, деменция, изолированное поражение черепных нервов, поражение спинного мозга и ишемический инсульт. Если возникает криптококковый менингит, смертность составляет 10–30%.

Уход

C. neoformans, обнаруженный в легком больного СПИДом. В этом случае используется окраска муцикармина, окрашивающая внутреннюю капсулу организма в красный цвет.

Криптококкоз, не влияющий на центральную нервную систему, можно лечить одним флуконазолом .

Криптококковый менингит следует лечить в течение двух недель с помощью внутривенного амфотерицина В 0,7–1,0 мг / кг / день и перорального флуцитозина 100 мг / кг / день (или флуцитозина внутривенно 75 мг / кг / день, если пациент не может глотать). Затем следует принимать флуконазол перорально в дозе 400-800 мг в день в течение десяти недель, а затем по 200 мг в день в течение как минимум одного года и до тех пор, пока количество CD4 у пациента не превысит 200 клеток / мкл. Флуцитозин - непатентованное лекарство. Однако существует рыночный провал: двухнедельная стоимость терапии флуцитозином составляет около 10 000 долларов. В результате флуцитозин в настоящее время повсеместно недоступен в странах с низким и средним уровнем доходов. В 1970 году флуцитозин был доступен в Африке.

Можно использовать внутривенный амбисом 4 (мг / кг) / день, но не лучше; его основное применение - у пациентов, которые не переносят амфотерицин B. Доза флуцитозина 200 мг / кг / день не более эффективна, связана с большим количеством побочных эффектов и не должна применяться.

В Африке часто применяют пероральный флуконазол в дозе 200 мг в день. Однако это не приводит к лечению, потому что это просто подавляет грибок, а не убивает его; Жизнеспособный грибок может продолжать расти из спинномозговой жидкости пациентов, не принимавших флуконазол в течение многих месяцев. Повышенная доза 400 мг в день не улучшает исходы, но проспективные исследования из Уганды и Малави показали, что более высокие дозы 1200 мг в день обладают большей фунгицидной активностью. Согласно недавнему систематическому обзору, результаты монотерапии флуконазолом имеют на 30% худшую выживаемость, чем терапия на основе амфотерицина.

использованная литература

внешние ссылки