ASPERGILLUS: KARAKTERISTIKE, MORFOLOGIJA, ŽIVOTNI CIKLUS, STANIŠTE - BIOLOGIJA - 2025

Aspergillus je rod gljivica koji obuhvaća više od 100 vrsta za koje je karakteristično da su vlaknaste. Gljive koje pripadaju ovom rodu su saprofiti i nalaze se u staništima gdje je visoka vlažnost. Raste uglavnom na mrtvoj organskoj tvari koja pomaže razgradnji.

Isto tako, nekim vrstama koje čine ovaj rod poznati su ljudski patogeni, koji uzrokuju patologije uglavnom u respiratornom traktu. Te se patologije mogu kretati od jednostavnog sinusitisa, do kronične aspergiloze, pa čak i sistemske infekcije.

Aspergillus niger viđen pod elektronskim mikroskopom. Izvor: Mogana Das Murtey i Patchamuthu Ramasamy

Ova vrsta gljiva je zbog svog patogenog potencijala rod koji je bio predmet brojnih istraživanja, zbog čega o njemu ima puno podataka.

taksonomija

Taksonomska klasifikacija roda Aspergillus je sljedeća:

• Domena: Eukarya.
• Kraljevina: Gljivice.
• Feli: Ascomycota.
• Klasa: Eurotiomycetes.
• Redoslijed: Eurotiales.
• Obitelj: Trichocomaceae.
• Rod: Aspergillus.

karakteristike

Rod Aspergillus čini više od 100 vrsta. Međutim, unatoč tome što ih je toliko mnogo, imaju i zajedničke određene aspekte.

Jedna od njegovih karakterističnih karakteristika je morfologija, sastavljena od konidiofora koji završavaju u apikalnom vezikulu i koji zauzvrat predstavljaju bazalnu stanicu stopala na suprotnom kraju koja se ubacuje u hifu. Naravno, ovisno o vrsti, karakteristike žučnog mjehura mogu ponešto varirati.

Isto tako, gljive ovog roda su saprofiti, što znači da se hrane mrtvom ili raspadajućom organskom tvari. Zbog toga su ove gljive važan dio prehrambenih lanaca ekosustava u kojima se nalaze, jer su moćan raspadljivač organske tvari, pretvarajući je u kompost za tlo.

Što se tiče razmnožavanja, velika većina vrsta razmnožava se aseksualno, putem konidija (spore), mada se kod nekih seksualni dio također promatra u njihovom životnom ciklusu.

Morfologija

Gljivice roda Aspergillus su nitaste, sačinjene uglavnom od lančanih stanica koje zauzvrat tvore strukturu poznatu kao hypha.

Hife koje čine micelij ove gljive karakteriziraju se septati i približni promjer između 2,6 i 8,0 mikrona. Slično tome, ove su hife razgranate, koje stvaraju takozvane konidijalne glave kada dođu u kontakt sa zrakom. Oni mogu proizvesti do 500.000 konidija.

Struktura konodnih glava je sljedeća: imaju konidiofor koji na njegovom krajnjem kraju predstavlja širenje, poput svojevrsne vezikule. Isto tako, prekrivene su strukturama koje se nazivaju fijalidi koji imaju izduženi oblik.

Funkcija fijalida je stvarati velike stupce konidija koji su uglavnom okruglog oblika i imaju promjer između 2 i 5 mikrona. Ove konidije smatraju se zaraznim propagalama koji predstavljaju polazište za razvoj micelija gljivice.

Gledano pod mikroskopom, hife su jednolike i imaju oblik drveća poput grananja. Važno je da su grane dihotomne. Slično tome, hife imaju paralelne konture.

Kolonije koje se dobivaju kultiviranjem u laboratoriju su raznih boja. Isprva su bijele, ali kasnije ta boja može varirati do žute, smeđe, zelene ili čak crne. To će ovisiti o vrsti Aspergillusa koja se uzgaja. Kada je riječ o teksturi kolonija, izgledaju poput pamuka ili baršuna.

Životni ciklus

Kao i u mnogim organizmima gljivarskog kraljevstva, gljive iz roda Aspergillus razmatraju i seksualnu i aseksualnu reprodukciju u svom životnom ciklusu.

Bespolna reprodukcija

Vrsta reprodukcije koja se kod ovih gljiva najčešće opaža je aseksualna. Nastaje kroz aseksualne spore koje su poznate po imenu konidija. One rastu na krajevima fialida.

Konidije se oslobađaju i prenose djelovanjem vjetra. Kad padne na podlogu, ako su uvjeti vlage i temperature u okolišu idealni, počinju klijati.

Isprva, prva struktura koja se formira je zametna cijev koja se s vremenom pretvara u novi micelij.

Seksualna reprodukcija

S druge strane, seksualna reprodukcija je kod ovih gljivica izuzetno rijetka, primjećuje se kod vrlo malo vrsta poput Aspergillus fumigatus. Većina gljiva ovog roda je homotalna. To znači da imaju i muški i ženski spolni organ u istom miceliju, pa čak i formirani od iste hife. Oba organa su izdužena, višeslojna i imaju tendenciju da se omotavaju jedan oko drugog.

Ženski spolni organ podijeljen je u tri dijela: terminalni segment poznat kao trihogin koji djeluje kao receptivni dio. Sljedeći segment poznat je kao askogonij, a ispod ovog je stabljika.

Slično tome, muški spolni organ, polinodij, može rasti u istoj hifi ili u susjednom. Na kraju ima jednostanični antheridium.

Fuzija gamete ili plazmogamija nastaje kada se vrh antheridijuma savija nad trihoginom i stapa se s njim. Odavde se stvaraju askogeni hife koje se počinju razgranavati i tvore drugu strukturu poznatu kao askokarp, koja je u gljivicama roda Aspergillus šuplja i zatvorena i naziva se cleistothecium.

Unutar kleistotecija nastaju asci koji zauzvrat sadrže takozvane askospore. Tamo su askospore besplatne, hrane se hranjivom tekućinom koja se tamo nalazi. Konačno, kad potpuno sazriju, puštaju se. Kad padnu u supstrat, klijaju i stvaraju novi micelij.

Stanište

Gljivice roda Aspergillus imaju široku rasprostranjenost na cijelom planetu. Idealno stanište za ove gljive je sijeno i kompost. Uobičajeno je da raste na žitaricama koje se čuvaju u neprikladnim uvjetima vlažnosti i temperature.

Kao i mnoge gljive, raste i na propadajućoj organskoj tvari.

Glavne vrste

Rod Aspergillus prelazi 100 vrsta. Međutim, nisu ih svi proučavali i prepoznavali podjednako. U nastavku će biti opisane najreprezentativnije vrste roda.

Aspergillus fumigatus

Ovo je jedna od gljivičnih gljiva iz roda Aspergillus koja predstavlja važan patogen za ljude. Uzrok je brojnih infekcija dišnih putova, uglavnom zbog njegovog udisanja.

To je nitasta gljiva koja se smatra sveprisutnom, odnosno može se naći u bilo kojem ekosustavu. Ima saprofitne običaje, što znači da se razvija na mrtvoj organskoj tvari koju razgrađuje. Ima tipičan izgled gljiva ovog roda, s kratkim, okruglim konidioforima.

Aspergillus fumigatus. Izvor: CDC / Dr. Libero Ajello (PHIL # 4297), U kulturama su njihove kolonije u početku bijele, a kasnije prihvaćaju boju koja se kreće od plavkastozelene do sivkastozelene. Tekstura ovih sličnih je baršunu.

Ova gljiva u svom životnom ciklusu prikazuje dvije vrste reprodukcije: aseksualnu, putem konidija i seksualnu, posredovanu askosporom. Oni su vrlo otporni na visoke temperature, čak i do 70 ° C.

Infekcija kod ljudi tim organizmom događa se, u većini slučajeva, kada spore pronađene u okolišu uđu u dišne ​​putove. Može se dogoditi i infekcijom prethodne rane ili sluznice. Ponekad to može uzrokovati infekciju poznatu kao invazivna aspergiloza, što je vrlo opasno i može biti čak i kobno.

Aspergillus flavus

Ovo je gljiva koja se smatra patogenom jer proizvodi toksine koji su štetni za ljude, poznati kao aflatoksini. Ova gljiva proizvodi ukupno četiri toksina: B1, B2, G1 i G2. Ti su toksini posebno toksični za jetru, gdje mogu pokrenuti cirozu do raka u ovom organu.

Konidiofori ove vrste ne pokazuju nikakvu boju. Također predstavljaju široko izgledajuće širenje, koje je okruženo fijalidima. Konidije koje se javljaju u fialidu imaju boju koja se kreće od žute do zelene boje. Oni, uglavnom, tvore lance.

Kolonije ove vrste mogu poprimiti široku paletu izgleda, poput zrnatih ili raspršenih prašina. Kao i kod mnogih vrsta Aspergillus, kolonije Aspergillus flavus u početku imaju boju (žutu), a kako sazrijevaju mijenjaju je, postajući tamnijom.

Ova gljivica povezana je s određenim patologijama, poput aspergiloze, onihomikoze, gljivičnog sinusitisa i otomikoze, između ostalog.

Aspergillus niger

To je jedna od najpoznatijih vrsta roda Aspergillus. Svoje ime duguje činjenici da stvara svojevrsnu crnu plijesan na povrću u kojem raste.

Hife koje čine micelij ove gljive tvore nit i dijele ih septumom i prozirne su. U konidioforima nalaze se okruglasti vezikuli koji su prekriveni fijalidima. Oni su podvrgnuti procesu zvanom basiseptalna konidiogeneza, kroz koji se stvaraju takozvane duboke mitospore, koje mjere između 3 i 5 mikrona.

Ova je vrsta vrlo važna na području biotehnologije, jer proizvodi neke zanimljive kemijske tvari poput glukonske kiseline, limunske kiseline i nekih enzima poput fitaze i galaktozidaze.

Isto tako, Aspergillus niger proizvodi toksin poznat kao Ochratoxin A, koji može kontaminirati hranu, prelazeći na ljude i druge životinje kada ih jedu. Učinak ovog toksina u tijelu uglavnom je ograničen na imunološki sustav, smanjuje stvaranje antitijela, kao i veličinu imunoloških organa. Slično tome, nastaje promjena na razini citokinina.

Aspergillus tubingensis

Ovo je vrsta koja ima veliku ekološku vrijednost, jer je otkriveno da može probaviti plastiku, čak i bez ostatka. S gledišta zaštite okoliša ovo je vrlo važno, jer se može koristiti za čišćenje naših ekosustava.

Konidije ove vrste imaju približni promjer između 2 i 5 mikrona. Razmnožava se isključivo aseksualno, a njegova idealna temperatura rasta je između 20 i 37 ° C.

Slično tome, Aspergillus tubingensis je vrsta koja proizvodi određene tvari poput ohratoksina A i mikotoksije.

bolesti

Neke vrste koje čine rod Aspergillus poznati su patogeni ljudi. Oni uglavnom uzrokuju infekcije u dišnim putevima.

aspergiloza

To je infekcija koju uzrokuju različite vrste Aspergillus, posebno Aspergillus fumigatus. Budući da se njegov ulazak u tijelo događa udisanjem, zahvaćena tkiva su ona dišnih puteva.

Međutim, aspergiloza se može pojaviti u nekoliko kliničkih oblika: alergijska bronhopulmonalna aspergiloza, kronična plućna aspergiloza i invazivna aspergiloza.

Alergijska bronhopulmonalna aspergiloza

Među simptomima ove patologije su:

- Vrućica.

- Tamno sluzavo iskašljavanje.

- Hemoptiza (krvarenje iz pluća).

- Opća nelagoda.

- opstrukcija dišnih puteva.

Kronična plućna aspergiloza

Ova je patologija niz različitih kliničkih slika koje utječu na različite strukture dišnog sustava. Ovi su:

- Aspergilom: to je vrsta stranog tijela sastavljenog od hifa gljivice, kao i sluzi, gnoja, fibrina i staničnih ostataka. Ovo je smješteno u plućnoj šupljini ili čak u jednom od paranazalnih sinusa. Među njezinim simptomima nalazimo bolove u prsima, krvavi ispljuvak, vrućicu i kronični kašalj.

- Kronična aspirgiloza gavitacije: nastaje kada je plućno tkivo toliko zahvaćeno da razvija nekoliko šupljina, uglavnom na razini gornjih režnja pluća. Simptomi su slični simptomima aspergiloma, ali se vremenom produljuju, osim što su puno intenzivniji.

Invazivna aspergiloza

To je najozbiljnija prezentacija bolesti i vidi se samo kod ljudi čiji je imunološki sustav vrlo oslabljen; na primjer, ljudi s bolestima imunološkog sustava poput AIDS-a, ljudi s nekom vrstom raka koji su prošli kemoterapiju ili oni koji su imali transplantaciju koštane srži. Javlja se kada infekcija više nije ograničena na plućno tkivo, već se širi na druge organe poput srca ili bubrega.

Simptomi koji se mogu pojaviti su:

- Visoka groznica koja se ne poboljšava.

- Kašalj s krvavim izlučivanjem.

- Bol u prsima.

- Bol u zglobovima.

- Teškoće u disanju.

- Glavobolja.

- Upala na jednom od očiju.

- Poteškoće s govorom.

- Lezije kože.

Gljivični sinusitis

Nastaje kada gljiva kolonizira bilo koju šupljinu koja se nalazi u licu, poznatu i kao paranazalni sinusi. Simptomi su:

- gnojna ili seromukozna rinoreja.

- začepljenje nosa ili osjet stranog tijela.

- Često kihanje.

- Bol u čeljusti i zubima.

Otomycosis

Javlja se kada gljiva upada u ušni kanal. Među najreprezentativnijim simptomima nalazimo sljedeće:

- Otalgija.

- Nespecifični svrbež u uhu.

- uklanjanje kapka od epitela.

- Upala.

- Gubitak sluha.

- Prisutnost ostataka tamne boje, poput zelene, smeđe ili crne boje u ušnom kanalu.

Tretmani

Lijekovi koji se koriste za liječenje infekcija uzrokovanih gljivicama roda Aspergillus su oni koji izravno napadaju gljivicu. Najviše se koriste:

- Amfotericin B.

- Itrakonazol.

- Posakonazol.

- Ehinokandini.

- Vorkonazol.

Isto tako, u nekim se slučajevima preporučuje kirurška ekscizija lezija. Međutim, ova posljednja mogućnost praktički se prestala koristiti u posljednje vrijeme, zahvaljujući izvrsnim rezultatima dobivenim terapijom lijekovima.

Reference

1. Bennet, J. i Klich, M. (2003). Mikotoksini. Pregledi kliničke mikrobiologije. 16. 497-516.
2. Fortún, J., Mije, Y., Fresco, G., Moreno, S. (2012). Aspergiloza. Klinički oblici i liječenje. Zarazne bolesti i klinička mikrobiologija. 30 (4). 173-222
3. García, P., García, R., Domínguez, I. i Noval, j. (2001). Otomicosis: klinički i mikrobiološki aspekti. Časopis za biološku dijagnozu. 50 (1)
4. Guerrero, V., Herrera, A., Urbano, J., Terré, R., Sánchez, I., Sánchez, F., Martínez, M. i Caballero, j. (2008). Invazivni kronični gljivični sinusitis maksilarnog sinusa uzrokovan Aspergillusom. Portugalski časopis za otorinolaringologiju i cervikalnu kirurgiju lica. 46 (2)
5. Méndez, L. (2011). Aspergiloza. Preuzeto sa: http: /facmed.unam.mx/deptos/microbiologia/micologia/aspergilosis.html
6. Germain, G. i Summerbell, R. (1996). Prepoznavanje nitastih gljivica. Izdavačka kuća Star. 1. izdanje.