ASPERGILLUS: EGENSKABER, MORFOLOGI, LIVSCYKLUS, HABITAT - BIOLOGI - 2025

Aspergillus er en slags svampe, der indeholder mere end 100 arter, der er kendetegnet ved at være filamentøse. Svampene, der hører til denne slægt, er saprofytter og findes i levesteder, hvor der er høj luftfugtighed. De vokser hovedsageligt på dødt organisk stof, som de hjælper med at nedbryde.

Ligeledes er nogle af de arter, der udgør denne slægt, kendte humane patogener, hvilket forårsager patologier hovedsageligt i luftvejene. Disse patologier kan variere fra simpel bihulebetændelse til kronisk aspergillose og endda en systemisk infektion.

Aspergillus niger set under elektronmikroskopet. Kilde: Mogana Das Murtey og Patchamuthu Ramasamy

På grund af dets patogene potentiale er denne type svampe en slægt, der har været genstand for adskillige undersøgelser, hvorfor der er meget data om det.

Taksonomi

Den taksonomiske klassificering af slægten Aspergillus er som følger:

• Domæne: Eukarya.
• Rige: Svampe.
• Phylum: Ascomycota.
• Klasse: Eurotiomycetes.
• Ordre: Eurotiales.
• Familie: Trichocomaceae.
• Slægt: Aspergillus.

egenskaber

Slægten Aspergillus består af mere end 100 arter. På trods af at der er så mange, har de dog visse aspekter til fælles.

Et af dets karakteristiske kendetegn er dens morfologi, der består af conidiophores, der ender i en apikal vesikel, og som igen præsenterer en basal fodcelle i den modsatte ende, der indsættes i hyfen. Afhængig af arten kan galdeblærens karakteristika naturligvis variere noget.

Ligeledes er svampe i denne slægt saprofytter, hvilket betyder, at de lever af døde eller nedbrydende organiske stoffer. På grund af dette er disse svampe en vigtig del af fødekæderne i de økosystemer, de findes i, da de er en kraftig dekomponering af organisk stof, der omdanner den til kompost til jorden.

Med hensyn til reproduktion reproducerer langt de fleste arter useksuelt gennem konidier (sporer), skønt der i nogle også ses en seksuel del i deres livscyklus.

Morfologi

Svampene i slægten Aspergillus er filamentøse, der hovedsageligt består af kædeceller, der igen danner en struktur kendt som hypha.

Hyfæerne, der udgør myceliet i denne svamp, er kendetegnet ved at være septat og have en tilnærmelsesvis diameter på mellem 2,6 og 8,0 mikron. Tilsvarende er disse hyfer forgrenede og frembringer de såkaldte conidialhoveder, når de kommer i kontakt med luften. Disse kan producere op til 500.000 conidia.

Strukturen af ​​de conodiale hoveder er som følger: De har en conidiophore, der i sin terminale ende viser en udvidelse, ligesom en slags vesikel. Ligeledes er de dækket af strukturer kaldet phialider, der har en langstrakt form.

Funktionen af ​​phialider er at producere store søjler med conidia, der for det meste er runde og har en diameter på mellem 2 og 5 mikron. Disse conidia betragtes som de infektiøse former, der udgør udgangspunktet for udviklingen af ​​svampens mycel.

Set under mikroskopet er hyferne ensartede og har et trælignende forgreningsmønster. Det er vigtigt, at grenene er dikotome. Tilsvarende har hyfer parallelle konturer.

De kolonier, der opnås ved dyrkning i laboratoriet, er i forskellige farver. Først er de hvide, men senere kan denne farve variere til gul, brun, grøn eller endda sort. Dette afhænger af arten af ​​Aspergillus, der dyrkes. Når det kommer til koloniernes struktur, ligner de bomuld eller fløjl.

Livscyklus

Som i mange organismer i svamperiget overvejer svampe, der hører til slægten Aspergillus, både seksuel og aseksuel reproduktion i deres livscyklus.

Asexual reproduktion

Den reproduktionstype, der hyppigst observeres i disse svampe, er aseksuel. Det produceres gennem aseksuelle sporer, der er kendt under navnet conidia. Disse vokser i enderne af phialiderne.

Konidierne frigøres og transporteres ved hjælp af vinden. Når det falder til underlaget, hvis miljøforholdene for fugtighed og temperatur er ideelle, begynder de at spire.

Til at begynde med er den første struktur, der dannes, et kimrør, der til sidst omdannes til et nyt mycel.

Seksuel reproduktion

På den anden side er seksuel reproduktion ekstremt sjælden hos disse svampe, idet den observeres i meget få arter såsom Aspergillus fumigatus. De fleste af svampe i denne slægt er homothalliske. Dette betyder, at de har både mandlige og kvindelige seksuelle organer i det samme mycel og endda er dannet af den samme hypha. Begge organer er langstrakte, multinucleated og har en tendens til at vikle sig omkring hinanden.

Det kvindelige seksuelle organ er opdelt i tre dele: terminalsegmentet kendt som trichogin, der fungerer som den modtagelige del. Det næste segment er kendt som ascogonium, og under dette er stilken.

Tilsvarende kan det mandlige seksuelle organ, polynodium, vokse i den samme hypha eller i en tilstødende. Det har et encellet antheridium i slutningen.

Gamete fusion eller plasmogamy opstår, når spidsen af ​​antheridiet bøjer sig over trichogyne og smelter sammen med den. Herfra dannes de ascogene hyfer, som begynder at forgrene sig og danne en anden struktur kendt som ascocarp, som i svampe i slægten Aspergillus er hul og lukket og kaldes cleistothecium.

Inden for cleistothecium dannes asci, som igen indeholder de såkaldte ascosporer. Der er ascosporerne frie og fodrer med den næringsvæske, der er der. Endelig, når de er fuldt ud modne, frigives de. Når de falder ned i underlaget, spirer de, hvilket giver anledning til et nyt mycel.

Habitat

Svampene i slægten Aspergillus har en bred fordeling over hele planeten. Det ideelle levested for disse svampe er hø og kompost. Det er almindeligt at finde det vokser på korn, der opbevares under uegnede fugtigheds- og temperaturforhold.

Som mange svampe vokser den på forfaldende organisk stof.

Hovedart

Slægten Aspergillus overstiger 100 arter. Imidlertid er ikke alle af dem blevet undersøgt og anerkendt lige. Den mest repræsentative art af slægten vil blive beskrevet nedenfor.

Aspergillus fumigatus

Dette er en af ​​svampene i slægten Aspergillus, der er mest undersøgt, da det udgør et vigtigt patogen for mennesker. Det er årsagen til adskillige luftvejsinfektioner, hovedsageligt på grund af dens indånding.

Det er en trådformet svamp, der betragtes som allestedsnærværende, dvs. at den findes i ethvert økosystem. Det har saprofytiske skikke, hvilket betyder, at det udvikler sig på dødt organisk stof, som det nedbrydes. Det har det typiske udseende på svampe i denne slægt med korte, runde conidiophores.

Aspergillus fumigatus. Kilde: CDC / Dr. Libero Ajello (PHIL # 4297), I kulturer er deres kolonier oprindeligt hvide og vedtager senere en farve, der spænder fra blågrøn til grålig grøn. Strukturen af ​​disse ligner strukturen i fløjl.

Denne svamp præsenterer i sin livscyklus to former for reproduktion: aseksuel, gennem conidia og seksuel, formidlet af ascosporerne. Disse er meget modstandsdygtige over for høje temperaturer og når endda op til 70 ° C.

Infektion hos mennesker med denne organisme forekommer i de fleste tilfælde, når sporer, der findes i miljøet, kommer ind i luftvejene. Det kan også ske gennem infektion af et tidligere sår eller slimhinder. Nogle gange kan det forårsage en infektion kendt som invasiv aspergillose, som er meget farlig og endda kan være dødelig.

Aspergillus flavus

Dette er en svamp, der betragtes som patogen, fordi den producerer giftstoffer, der er skadelige for mennesker, kendt som aflatoxiner. Denne svamp producerer i alt fire toksiner: B1, B2, G1 og G2. Disse toksiner er især giftige for leveren, hvor de kan udløse cirrose til kræft i dette organ.

Konidioforerne af denne art præsenterer ikke nogen farvetype. De præsenterer også en globose-udvidelse, der er omgivet af phialider. Konidierne, der forekommer i phialid, har en farve, der spænder fra gul til grøn. De danner generelt kæder.

Kolonier af denne art kan få en lang række optrædener, fx granulært eller spredt støvlignende. Som med mange Aspergillus-arter har Aspergillus flavus-kolonier oprindeligt en farve (gul), og når de modnes, ændrer de den og bliver mørkere.

Denne svamp er relateret til visse patologier såsom aspergillose, onychomycosis, svampens bihulebetændelse og otomycosis, blandt andre.

Aspergillus niger

Det er en af ​​de mest kendte arter af slægten Aspergillus. Det skylder sit navn på det faktum, at det producerer en slags sort skimmel på de grøntsager, hvori den vokser.

Hyfæerne, der udgør myceliet i denne svamp, danner en tråd og er delt med en septum og er gennemsigtige. I conidiophores er der globose vesikler, der er dækket af phialider. Disse gennemgår en proces, der kaldes basiseptisk conidiogenese, hvorigennem der produceres såkaldte globose-mitosporer, som måler mellem 3 og 5 mikron.

Denne art er meget vigtig inden for bioteknologi, da den producerer nogle kemiske stoffer af interesse, såsom glukonsyre, citronsyre og nogle enzymer som fytase og galactosidase.

På samme måde producerer Aspergillus niger et toksin kendt som Ochratoxin A, som kan forurene mad og overføres til mennesker og andre dyr, når de spiser det. Virkningen af ​​dette toksin i kroppen er hovedsageligt begrænset til immunsystemet, hvilket reducerer dannelsen af ​​antistoffer samt størrelsen af ​​immunorganerne. Tilsvarende producerer det en ændring på niveau med cytokininer.

Aspergillus tubingensis

Dette er en art, der har stor økologisk værdi, da det har vist sig at være i stand til at fordøje plast, selv uden at efterlade rester. Fra et miljømæssigt synspunkt er dette meget vigtigt, da det kan bruges til at rydde op i vores økosystemer.

Konidierne af denne art har en omtrentlig diameter på mellem 2 og 5 mikron. Det gengiver udelukkende aseksuelt, og dens ideelle væksttemperatur er mellem 20 og 37 ° C.

Tilsvarende er Aspergillus tubingensis en art, der producerer visse stoffer, såsom ochratoxin A og mycotoxies.

sygdomme

Nogle af de arter, der udgør slægten Aspergillus, er kendte humane patogener. De forårsager hovedsageligt infektioner i luftvejene.

aspergillose

Det er en infektion forårsaget af forskellige arter af Aspergillus, især Aspergillus fumigatus. Fordi dens indtræden i kroppen sker ved indånding, er vævene, der er berørt, luftvejene.

Aspergillose kan imidlertid forekomme i flere kliniske former: allergisk bronchopulmonær aspergillose, kronisk pulmonal aspergillose og invasiv aspergillose.

Allergisk bronchopulmonal aspergillose

Blandt symptomerne på denne patologi er:

- Feber.

- Mørkt slim slim.

- Hemoptyse (blødning fra lungerne).

- Generelt ubehag.

- Luftvejshindring.

Kronisk pulmonal aspergillose

Denne patologi er et kompendium af forskellige kliniske billeder, der påvirker forskellige strukturer i luftvejene. Disse er:

- Aspergilloma: det er en slags fremmedlegeme, der består af hyphae af svampen, samt slim, pus, fibrin og cellulært affald. Dette er placeret i et lungehulrum eller endda i en af ​​paranasale bihuler. Blandt dens symptomer finder vi blandt andet brystsmerter, blodig sputum, feber og kronisk hoste.

- Kronisk gavit-aspergillose: forekommer, når lungevævet er så påvirket, at det udvikler flere hulrum, hovedsageligt på niveau med de øvre lungeknopper. Symptomerne ligner symptomer på aspergilloma, men forlænges med tiden ud over at være meget mere intense.

Invasiv aspergillose

Det er den mest alvorlige præsentation af sygdommen og ses kun hos mennesker, hvis immunsystem er meget svækket; for eksempel mennesker med sygdomme i immunsystemet, såsom AIDS, mennesker med en eller anden type kræft, der har gennemgået kemoterapi, eller dem, der har haft en knoglemarvstransplantation. Det opstår, når infektionen ikke længere er begrænset til lungevæv, men spreder sig til andre organer, såsom hjerte eller nyrer.

Symptomer, der kan forekomme, er:

- Høj feber, der ikke forbedres.

- Hoste med blodig slim.

- Brystsmerter.

- Smerter i leddene.

- Åndedrætsbesvær.

- Hovedpine.

- Betændelse i et af øjnene.

- Sværhedsmæssigt at tale.

- Hudlæsioner.

Soppebetændelse

Det forekommer, når svampen koloniserer et af de hulrum, der findes i ansigtet, kendt som paranasale bihuler. Symptomerne er:

- Purulent eller seromucosal rhinorrhea.

- Nasal obstruktion eller fornemmelse af fremmedlegemer.

- Hyppig nysning.

- Smerter i kæben og tænderne.

otomycose

Det forekommer, når svampen invaderer øregangen. Blandt dets mest repræsentative symptomer finder vi følgende:

- Otalgia.

- Ikke-specifik kløe i øret.

- Desquamation af epitel.

- Betændelse.

- Høretab.

- Tilstedeværelse af mørke farvede rester, såsom grøn, brun eller sort i øregangen.

Behandlinger

De lægemidler, der bruges til at behandle infektioner forårsaget af svampe i slægten Aspergillus, er dem, der direkte angriber svampen. De mest anvendte er:

- Amphotericin B.

- Itraconazole.

- Posaconazol.

- Echinocandins.

- Vorconazole.

Ligeledes anbefales i nogle tilfælde kirurgisk udskæring af læsionerne. Imidlertid er denne sidste mulighed praktisk taget stoppet med at blive brugt i nyere tid takket være de fremragende resultater opnået med lægemiddelterapi.

Referencer

1. Bennet, J. og Klich, M. (2003). Mykotoksiner. Clinical Microbiology Reviews. 16. 497-516.
2. Fortún, J., Mije, Y., Fresco, G., Moreno, S. (2012). Aspergillose. Kliniske former og behandling. Infektionssygdomme og klinisk mikrobiologi. 30 (4). 173-222
3. García, P., García, R., Domínguez, I. og Noval, j. (2001). Otomicosis: kliniske og mikrobiologiske aspekter. Journal of Biologisk diagnose. 50 (1)
4. Guerrero, V., Herrera, A., Urbano, J., Terré, R., Sánchez, I., Sánchez, F., Martínez, M. og Caballero, j. (2008). Invasiv kronisk svampesinitis i maxillær sinus forårsaget af Aspergillus. Portugisisk Journal of Otorhinolaryngology and Cervical Facial Surgery. 46 (2)
5. Méndez, L. (2011). Aspergillose. Hentet fra: http: /facmed.unam.mx/deptos/microbiologia/micologia/aspergilosis.html
6. Germain, G. og Summerbell, R. (1996). Identificering af trådformede svampe. Star Publishing-firma. 1. udgave.