Madurella mycetomatis - это гриб, о котором в основном сообщается в Центральной Африке как о причине мицетомы у людей. В течение многих лет его неправильно классифицировали, но с усовершенствованием молекулярных методов его филогенетическая классификация была установлена. Существует множество методов идентификации M. mycetomatis как в очагах поражения, так и в культуре. Гистологическое исследование особенно полезно, так как оно имеет множество уникальных морфологических особенностей. Различия на уровне штаммов в ответ на противогрибковые препараты информативны для лечения и лабораторного выделения культур.
Madurella mycetomatis | |
---|---|
Научная классификация | |
Королевство: | |
Тип: | |
Класс: | |
Заказ: | |
Семья: | |
Род: | |
Разновидность: | М. mycetomatis |
Биномиальное имя | |
Madurella mycetomatis | |
Синонимы | |
|
История
Название Madurella mycetomatis претерпело множество изменений. В 1901 году Брумпт описал первый зарегистрированный случай микоза, вызванного M. mycetomatis , выявив черные гранулы, связанные с мицетомой. [2] В 1902 году Лаверан назвал гриб Strepthothrix mycetomi , который он идентифицировал по зерну мицетомы. В 1905 году Брампт изменил свой род на Madurella , в свою очередь изменив его название на Madurella mycetomi . [3] Гриб был выращен Браутом in vitro в 1912 году, поэтому его можно было изучить в культуре. [2] В 1977 году Британский совет медицинских исследований изменил название на принятое в настоящее время - Madurella mycetomatis . [3] После определения биномиального названия M. mycetomatis все еще оставался неправильно классифицированным в Pleosporales . Эта ошибка была в конечном итоге [ когда? ] исправлен, и M. mycetomatis был помещен в порядок Sordariales . [4]
Филогения
Род Madurella включает только два четко определенных вида: M. mycetomatis и M. grisea . Примерно дюжина других видов с неопределенной достоверностью описана как род Madurella на основании сходства in vivo и культурной стерильности. Несмотря на сходство, между двумя четко определенными видами существовали важные физиологические и морфологические различия, что заставляло ученых сомневаться в их филогении. Развитие рибосомного секвенирования и других молекулярных методов привело к открытию, что M. mycetomatis не имеет общего предка с M. grisea и что M. mycetomatis принадлежит к отряду Sordariales [3] [5], что дополнительно подтверждено сравнительной геномикой. из Chaetomium thermophilum , известных видов порядка Sordariales. [6]
Генотипические вариации могут помочь объяснить географическое распространение грибов и различия в симптомах хозяина. Анализ эндонуклеаз рестрикции (REA) и случайная амплификация полиморфной ДНК (RAPD) помогли охарактеризовать различные генотипы M. mycetomatis , а именно 2 генотипических кластера в Африке и 7 различных генотипов с других континентов. Дальнейшее тестирование с помощью полиморфизма длины амплифицированного фрагмента (AFLP) обнаружило 3 кластера в Судане, в отличие от 2 кластеров, идентифицированных RAPD, доказывая, что AFLP является более чувствительным методом. Это показало, что M. mycetomatis не является генетически однородным, и объяснило вариабельность симптомов хозяина, на которую влияет один и тот же этиологический агент. [3] [7]
Физиология и экология
Madurella mycetomatis была обнаружена как в почве, так и в образцах муравейников, оптимально растет при 37 C, но может расти при температуре до 40 ˚C. [8] [9] Эта способность расти при высоких температурах является особенностью, которая может быть полезна при идентификации грибка в культуре. Способность гриба и его неспособность расщеплять различные молекулы также можно использовать для подтверждения его идентичности. Madurella mycetomatis обладает амилолитическим действием, но обладает лишь слабой протеолитической активностью , обладает способностью усваивать глюкозу, галактозу, лактозу и мальтозу, но не может усваивать сахарозу. [3] [8] Нитрат калия, сульфат аммония, аспарагин и мочевина также могут быть использованы грибком. [9] Madurella mycetomatis производит 1,8-dihydroxynapthalene предшественник меланина - белок внеклеточно присоединен к белкам. [9] Обе молекулы ответственны за характерный темный цвет зерна. Меланин, продуцируемый грибком, также был идентифицирован как защитный механизм от таких процессов, как гидролитические ферменты, свободные радикалы, окислительно-восстановительная буферизация, антитела и комплемент. [10] Гриб также производит пиомеланин, коричневый диффундирующий пигмент. [3]
Рост и морфология
Рост M. mycetomatis очень медленный, и его можно разделить на три стадии. Первоначально колония имеет куполообразную бело-желтую или оливково-коричневую окраску. [9] Мицелий покрыт серым пухом, что придает ему шерстяную текстуру. После начальной стадии формируется коричневатый воздушный мицелий (от 1 до 5 мкм), и колония начинает продуцировать диффундирующий пигмент, называемый пиомеланином, и становится гладкой по текстуре. [3] Более старые колонии образуют скопления гиф, которые называются склероциями или зернами. На питательных средах или средах из картофеля и моркови можно наблюдать черные зерна (диаметром от 0,75 до 1 мм) с недифференцированными полигональными клетками. [8] [9]
Зерна M. mycetomatis твердые и хрупкие, размером от 0,5 до 1 мм (максимум 2 мм) и массой от 2 до 4 мм. Зерна овальные, часто многолепестковые. Они имеют цвет от красновато-коричневого до черного, текстурно гладкие или ребристые. [9] [11] Зерна состоят из внутренней массы гиф диаметром от 2 до 5 мкм с набухшими концевыми клетками от 12 до 15 мкм (максимум 30 мкм) в диаметре. [8] Всего наблюдаются два основных типа зерен. Самый распространенный тип - компактный или нитевидный, где темно-коричневый цемент, похожий на аморфное, богатое электронами вещество, заполняет пустоты, окружающие сеть гиф. [9] Сеть гиф различается по росту между кортикальным и мозговым слоями, с радиальным и разнонаправленным ростом соответственно. При окрашивании гематоксилином и эозином он имеет ржаво-коричневый цвет. Напротив, второй тип, везикулярный, имеет светлый мозг и коричневую область коры, заполненную гифами и пузырьками диаметром от 6 до 14 мкм. [12] Часто бывает трудно определить точку перехода от коры головного мозга к мозговому веществу. Поражения могут иметь одновременно как нитчатые, так и везикулярные зерна. [3] [8]
Хотя конидиация ( конидиум ), форма бесполого размножения, у M. mycetomatis встречается редко, in vitro можно описать два основных типа. В конидиях первого типа могут наблюдаться овальные или грушевидные конидии размером от 3 до 5 мкм. Конидии имеют усеченные основания и находятся на кончиках простых или разветвленных конидиеносцев. In vitro этот тип конидиации можно наблюдать в 50% культур на почвенном экстракте, настое сена или водном агаре. [9] При выращивании на картофельно-морковном агаре или агаре из кукурузной муки наблюдается второй тип конидиации. Этот тип характеризуется небольшими сферическими конидиями (диаметром 3 мкм) на конических концах фиалидов и воротничков в форме колб. [8] [13] На среде SDA M. mycetomatis стерильна. [3] [9] Половая стадия M. mycetomatis не идентифицирована . [6]
Микоз
Madurella mycetomatis - наиболее распространенный гриб, вызывающий мицетому у людей [14], хроническое локализованное воспалительное заболевание. [15] Madurella mycetomatis приходится 70% случаев мицетома в Центральной Африке, особенно распространенные в Судане. [3] Случаи мицетомы, вызванной этим грибком, также были зарегистрированы в Западной Африке, Индии, Венесуэле, Кюрасао, Бразилии, Перу и Аргентине. [11] Способ проникновения этиологических агентов мицетомы, таких как M. mycetomatis , - это травма, такая как; укусы змей, ножи, занозы, шипы и укусы насекомых. Таким образом, выявление M. mycetomatis в образцах почвы и муравейников подтверждает его причастность к мицетоме. [9] Зараженные хозяева из образцов в Судане демонстрируют вариабельность клинических симптомов, что подтверждает гетерогенность генотипов M. mycetomatis . [3] [7]
Обнаружение
Существуют различные методы дифференциации видов грибов. Гистологическое исследование позволяет использовать уникальные морфологические особенности M. mycetomatis , включая, помимо прочего, уникальное цементоподобное вещество и многодольчатую морфологию зерен. [3] [9] Молекулярный анализ позволяет более чувствительным методом различать морфологически похожие виды. Внутренний Записал спейсер (ITS) , амплифицируют с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР). [4] Затем проводили расщепление полиморфизма длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ) или секвенирование гена для получения результатов. Сильно изменчивый характер последовательности ITS между видами позволяет не только диагностировать, но и идентифицировать M. mycetomatis в образцах почвы. ITS также упоминается как рекомендуемый метод изоляции M. mycetomatis . [16] Кроме того, молекулярный анализ позволил установить, что M. mycetomatis не имел общего предка с M. grisea и принадлежал к классу Sordariales. [3]
Противогрибковая восприимчивость
Понимание того, как гриб может реагировать на различные противогрибковые агенты in vitro, может быть полезным при изучении или выделении определенных организмов в культуре. Методы M38A Института клинических и лабораторных стандартов (CLSI) показывают, что конидиальные суспензии должны использоваться при тестировании противогрибковой чувствительности мицелиальных грибов. При использовании этих методов для M. mycetomatis требуются альтернативные суспензии фрагментов гиф, поскольку конидиальные формы чрезвычайно редки. В таблице 1 приведены минимальные ингибирующие концентрации на уровне 90% (МИК 90 ) для различных противогрибковых агентов, со специфическим отношением к M. mycetomatis . [3]
Противогрибковый препарат | МИК90 (мкг / мл) | МИК50 (мкг / мл) | Диапазон МИК (мкг / мл) |
---|---|---|---|
Кетоконазол [17] | 0,25 | 0,06 | ≤0,031–1 |
Равуконазол [18] | 0,016 | 0,004 | ≤0,002–0,031 |
Позаконазол [17] | 0,06 | 0,03 | ≤0,03–0,125 |
Тербинафин [17] | 16 | 8 | 1–> 16 |
Вориконазол [19] | 0,125 | - | 0,016–1 |
Исавуконазол [20] | 0,063 | 0,031 | ≤0,016–0,125 |
Итраконазол [18] | 0,063 | 0,25 | ≤0,016–0,5 |
Смотрите также
- Эумицетома
Рекомендации
- ^ Brumpt, E (1905). "Sur le mycétome à grains noirs, maladie produite par une Mucédinée dugenre Madurella ng". Comptes Rendus des Séances de la Société de Biologie et de ses Filiales . 58 : 997–9.
- ^ а б Макгиннис, Майкл Р. (2012). Лабораторный справочник медицинской микологии . Лондон: Academic Press. ISBN 0123960142.
- ^ Б с д е е г ч я J к л м н Лю, Дунъю (2011). Молекулярное обнаружение грибковых патогенов человека (1-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 1439812403.
- ^ а б Саманта, Индранил (2015). Ветеринарная микология . Нью-Дели: Спрингер. ISBN 8132222792.
- ^ Хейтман, Джозеф; Филлер, Скотт Дж .; Эдвардс младший, Джон Э .; Митчелл, Аарон П. (2006). Молекулярные принципы грибковых патогенов (1-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: Американское общество микробиологии. ISBN 1555813682.
- ^ а б ван де Санде, Венди WJ (2012-01-01). «Филогенетический анализ полного митохондриального генома Madurella mycetomatis подтверждает его таксономическое положение в отряде Sordariales» . PLoS One . 8 (3): e57774. DOI : 10.1371 / journal.pone.0057774 . PMC 3590280 . PMID 23483927 .
- ^ а б Лопес, Мария М; Фрейтас, Грасиете; Буарон, Патрик (2000). «Потенциальная полезность случайной амплифицированной полиморфной ДНК (RAPD) и анализа рестрикционных эндонуклеаз (REA) в качестве систем типирования для Madurella mycetomatis ». Микробиология . 40 (1): 1–5. DOI : 10.1007 / s002849910001 .
- ^ а б в г д е Риппон, Джон Уиллард (1988). Медицинская микология: патогенные грибы и патогенные актиномицеты (3-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Сондерс. ISBN 0721624448.
- ^ Б с д е е г ч я J K Мюррей, Патрик Р .; Барон, Эллен Джо (2003). Руководство по клинической микробиологии (8-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. ISBN 1555817378.
- ^ Ибрагим, Анахид Иззат; Эль-Хасан, Ахмед Мохаммед; Фахал, Ахмед; ван де Санде, Венди В. (01.01.2013). « Гистопатологическое исследование зерна Madurella mycetomatis » . PLoS One . 8 (3): e57774. DOI : 10.1371 / journal.pone.0057774 . PMC 3590280 . PMID 23483927 .
- ^ а б Бейкер, Роджер Денио (1971). Патологическая анатомия микозов: заражение человека грибами, актиномицетами и водорослями (1-е изд.). Springer Verlag. ISBN 3540051406.
- ^ Dismukes, Уильям Э .; Папас, Питер Г .; Собел, Джек Д. (2003). Клиническая микология (1-е изд.). Издательство Оксфордского университета. ISBN 0195148096.
- ^ Гаспари, Энтони А .; Тайринг, Стивен К .; Каплан, Дэниел Х. (2016). Клиническая и базовая иммунодерматология (2-е изд.). Springer. ISBN 331929783X.
- ^ Ховард, Декстер Х. (2007). Патогенные грибы человека и животных (2-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Деккер. ISBN 0824706838.
- ^ Крадин, Ричард Л. (2010). Диагностическая патология инфекционных заболеваний . Филадельфия, Пенсильвания: Сондерс Эльзевьер. ISBN 1416034293.
- ^ « Madurella mycetomatis » . Микология онлайн . Университет Аделаиды.
- ^ а б в Белкум, Алекс ван; Fahal, Ahmed H .; Санде, Венди Ван де Ван де (2011-04-01). « Чувствительность Madurella mycetomatis к посаконазолу и тербинафину in vitro» . Противомикробные препараты и химиотерапия . 55 (4): 1771–3. DOI : 10,1128 / AAC.01045-10 . PMC 3067195 . PMID 21263050 .
- ^ а б Ахмед, Сара Абдалла; Kloezen, Венди; Дункансон, Фредерик; Zijlstra, Ed E .; Hoog, G. Sybren de; Fahal, Ahmed H .; Санде, Венди Ван де Ван де (2014-06-19). « Madurella mycetomatis очень чувствительна к равуконазолу» . PLOS Negl Trop Dis . 8 (6): e2942. DOI : 10.1371 / journal.pntd.0002942 . PMC 4063742 . PMID 24945848 .
- ^ ван де Санде, Венди В.Дж.; Luijendijk, Ad; Ахмед, Абдалла О.А.; Баккер-Вуденберг, Ирма AJM; ван Белкум, Алекс (2005-04-01). «Тестирование in vitro чувствительности Madurella mycetomatis к шести противогрибковым агентам с использованием системы Sensititre в сравнении с 2,3-бис (2-метокси-4-нитро-5-сульфофенил) -5- [(фениламино ) анализ гидроксида карбонил] -2H-тетразолия (XTT) и модифицированный метод NCCLS » . Противомикробные препараты и химиотерапия . 49 (4): 1364–8. DOI : 10,1128 / AAC.49.4.1364-1368.2005 . PMC 1068587 . PMID 15793113 .
- ^ Kloezen, Венди; Мейс, Жак Ф .; Курфс-Брейкер, Ильзе; Fahal, Ahmed H .; ван де Санде, Венди WJ (2012-11-01). «Противогрибковая активность изавуконазола против Madurella mycetomatis in vitro » . Противомикробные препараты и химиотерапия . 56 (11): 6054–6. DOI : 10,1128 / AAC.01170-12 . PMC 3486573 . PMID 22964246 .