Articles wiki

Wstęp

W ostatnich latach obserwuje się ogromny wzrost częstości występowania chorób grzybicznych u człowieka. Są to zarówno grzybice powierzchowne jak i ogólnoustrojowe. Jednymi z winowajców są drożdżopodobne grzyby z rodzaju Candida, które jeszcze 50 lat temu jako patogeny występowały sporadycznie, a dziś coraz częściej nazywane są plagą XXI wieku.W niniejszym artykule postaram się przybliżyć ogólną charakterystykę rodzaju Candida, zwracając szczególną uwagę na omówienie poszczególnych czynników wirulencji na przykłądzie gatunku Candida albicans. Wspomnę również o najczęściej występujących chorobach wywoływanych przez ten gatunek oraz ich widocznych objawach.

Nisze ekologiczne zasiedlane przez grzyby z rodzaju Candida

Grzyby z rodzaju Candida występują u zdrowych osobników jako flora stała, czyli tak zwani rodzimi rezydenci oraz flora przejściowa, czyli te pochodzące od innego osobnika lub z otoczenia. Dowodem na to może być flora grzybiczna noworodków, u niektórych bowiem występują w niej identyczne jak u matki szczepy grzybów lub/i zupełnie inne szczepy pochodzące ze źródeł egzogennych. Głównym rezerwuarem ich jest przewód pokarmowy, układ moczowo-płciowy i w mniejszym stopniu skóra. Największą kolonizację drożdżaków w wielu przeprowadzanych badaniach obserwuje się w jamie ustnej (u 82% badanych), odbycie (39% u kobiet częściej ok. 50%) , w okolicach między palcowych (od 35%) w pępku (od 11%) oraz pochwie (w 28 tygodniu ontocenoza wzrasta dwukrotnie). Gatunkiem najczęściej izolowanym z różnych ontocenoz jest Candida albicans, w następnej kolejności C. parapsilosis, C. guilliermondii, C. kruzei, C. tropicalis, C.dubliniensis, C. fałata, C. glabrata i C. lusitanie. Pozostałe gatunki również występują, ale zdecydowanie rzadziej. Ważne jest to, iż flora grzybicza u osób zdrowych ulega ciągłym zmianom zarówno ilościowym jak i jakościowym w różnych okresach życia. Zależy to nie tylko od wieku, ale również od miejsca zamieszkania, temperatury, wilgotności, rodzaju spożywanego pokarmu oraz występowaniu we florze fizjologicznej innych gatunków drobnoustrojów, które mogą hamować lub wspomagać wzrost grzyba. Istotna jest tutaj także specyficzność osobnika na którą składa się głównie gospodarka hormonalna oraz status immunologiczny. Obecnie wiadomo, że nasz organizm zasiedla 196 gatunków z czego 16 to patogeny.

Droga od komensala do patogenu - czyli dlaczego leczenie drożdżaków wykrytych w kale jest jak leczenie Chińczyka na żółtaczkę

Wyróżnić możemy trzy główne formy wzrostu Candida albicans występujące w naszym organizmie: drożdżową w postaci jednokomórkowej blastospory, pseudogrzybnię w postaci wydłużonych komórek oraz grzybnię prawdziwą czyli nitkowate struktury, w których nie widać wyraźnie granicy między komórkami. Forma drożdżowa grzyba występuje w jelicie grubym jako naturalny element tamtejszego środowiska, pełniąc funkcję pożytecznego komensala. Dlatego też wykrycie w kale formy drożdżowej grzyba nie daje nam żadnej informacji poza tą, że grzyb znajduje się „na swoim miejscu”. Dopiero w momencie kiedy warunki w środowisku grzyba zmieniają się ulega on przemianie do formy nitkowatej, co wiąże się z reorganizacją cytoszkieletu, zmianą składu ściany komórkowej, syntezą fazowospecyficznych białek strukturalnych i enzymatycznych. Te wszystkie zmiany wpływają na pojawienie się właściwości patogennych grzyba.Poniżej zamieszczono zdjęcia dwóch form gatunku Candida albicans: saprofitycznej formy drożdżakowatej oraz formy pasożytniczej w postaci kolonii nitkowatych.

Czynniki wirulencji podczas patogenezy gatunku Candida albicans

Dymorfizm - czyli inaczej zmienność morfologiczna decyduje o sukcesie inwazyjnym grzyba czego dowiedziono w badaniach na mutantach zdolnych do wzrostu tylko w jednej formie. Mutanty te nie posiadały właściwości chorobotwórczych, a to oznacza, że utraciły one swoją zjadliwość.

Adhezja - Kolejną i niezbędną fazą patogenezy grzyba jest jego adhezja do różnych powierzchni. Proces ten jest indukowany przez takie czynniki jak: temperatura, pH, stężenie cukrów oraz koncentracja komórek grzyba i ma charakter oddziaływań białko-białko lub białko-cukier. Gatunek Candida albicans ulega adhezji do komórek nabłonkowych, śródbłonka, płytek krwi, limfocytów oraz leukocytów. Przyleganie odbywa się poprzez receptory białkowe umiejscowione zewnątrzkomórkowo: białka śliny, białka macierzy zewnątrzkomórkowej (kolagen, elastyny, lamininy, fibronektyny, vitronekyny), białka surowicy (albumina, fibrynogen, transferyna i niektóre białka dopełniacza). Adhezja drobnoustroju do takich komórek układu odpornościowego, jak makrofagi i neutrofile, a także do fibroblastów i komórek nabłonkowych umożliwia zajście endocytozy, a następnie fagocytozy. Prawdopodobnie grzyby, które dostaną się do wnętrza komórek są chronione przed działaniem leków przeciwgrzybicznych, stając się przyczyną tak często obserwowanych nawrotów choroby. Właściwości adhezyjne grzybów przekładają się również na sztuczne polimery, z których zbudowane są protezy zębowe, endoprotezy, cewniki itp. Grzyby na takich powierzeniach tworzą mikrofilmy i stanowią ogromny problem, ponieważ w takiej formie są oporne na wszelkie środki przeciwgrzybiczne, wliczając antybiotyki.

Enzymy proteolityczne - Candida albicans podobnie jak inne organizmy produkują enzymy zewnątrzkomórkowe, które rozkładają makrocząsteczki do prostych związków, które mogą być transportowane do wnętrza komórki. Jednak w organizmie żywiciela enzymy te kierowane są przeciwko komórkom i tkankom gospodarza w celu inwazji i rozprzestrzenia się. Enzymy mające największy udział w patogenezie to proteazy oraz fosfolipazy.

• Proteazy posiadają szeroki zakres specyficzności substratowej, a ich ekspresja i aktywność są uzależnione od pH, temperatury i obecności białek. Degradują one keratynę, kolagen, hemoglobinę, albuminę oraz immunoglobuliny. Są również w stanie modyfikować niektóre antygeny powierzchniowe grzyba i komórek nabłonkowych umożliwiając w ten sposób adhezję, a następnie kolonizację i penetrację tkanek żywiciela. Ponadto inicjują proces krzepnięcia krwi poprzez aktywację czynników krzepnięcia oraz wpływają na rozszerzenie i zwiększenie przepuszczalności naczyń krwionośnych poprzez wyzwalanie bradykininy za pośrednictwem układu kinin. Przykładem proteazy biorącej udział w patogenezie jest proteza aspartylowa (SAP) występująca w formie dziesięciu izoenzymów kodowanych przez geny SAP1-10. Produkty genów SAP1-3 występują w przede wszystkim u form drożdżowych i biorą udział w zakażaniu błon śluzowych. Natomiast produkty genów SAP4-6, których ekspresję wykryto w grzybniach odgrywają większą rolę w zakażeniach systemowych. Obecnie poszukuje się inhibitorów proteaz aspartylowych, które w przyszłości pozwolą na uniemożliwienie penetracji i kolonizacji tkanek.
• Fosfolipazy wydzielane do organizmu gospodarza hydrolizują fosfolipidy błony komórkowej powodując liże komórek, a co za tym idzie rozprzestrzeniania się drobnoustroju. Candida albicans produkuje fosfolipazy C, D, które biorą udział w morfogenezie grzyba (przejściu z formy drożdżowej do grzybni). Produkowana jest również fosfolipaza B, która oprócz aktywności fosfoliazy posiada aktywność lizofosfolipazy i transacetylazy co pozwala jej na hydrolizę oprócz fosfolipidów lizofosfolipidów, a także na przenoszenie kwasów tłuszczowych na lizofosfolipidy. Fosfolipaza ta odgrywa wielką rolę w penetracji tkanek gospodarza.

Spektrum schorzeń powodowanych przez Candida albicans

Jak wspomniano powyżej grzyby z rodzaju Candida żyją w naszym organizmie jako saprofity na błonach śluzowych i skórze. Oprócz tego atakują również paznokcie i mieszki włosowe. Rozwojowi objawów klinicznych towarzyszy wiele ogólnoustrojowych czynników, takich jak: cukrzyca, ciąża, otyłość, awitaminoza, długotrwała kuracja antybiotykami i preparatami o działaniu immunosupresyjnym oraz kortykosteroidami, nowotwory, mikrourazy,inwazyjne zabiegi diagnostyczne i terapeutyczne, maceracja naskórka. W wyniku działania tak wielu czynników Candidy wywołują bardzo różne postacie schorzeń, ogólnie nazywane kandydozami. Zakażenia występują od najbardziej powierzchownych skóry i błon śluzowych, poprzez zakażenia organów do całych układów (pokarmowego, oddechowego, moczowo-płciowego, nerwowego, kostnego). Organizmy te powodują również choroby związane z obecnością ich we krwi, mogące prowadzić do rozwoju sepsy i zapalenia opon mózgowych.

W tabelce poniżej zaprezentowano kilka przykładów najczęściej występujących drożdżyc i kandydoz oraz króki opis ich objawów. Warto dodać, iż w każdym z tych schorzeń zaobserwowano obecność gatunku Candida albicans, co potwierdza jego największy udział w tego rodzaju schorzeniach (wyizolowany w 90% wszystkich rodzajów zakażeń).

Tabela 1. Przykłady chorób wywoływanych przez grzyby z rodzaju Candida oraz krótki opis ich objawów.

Podsumowanie

Przez długi czas uważano, że jedynym patogenem spośród Candid jest C. albicans. Dzisiaj znamy już około 16 gatunków patogennych i liczba ich będzie nadal wzrastać. Powodem tego jest przede wszystkim zbyt częste, nieuzasadnione stosowanie leków przeciwgrzybicznych oraz innych preparatów, powodujących zaburzenia biocenozy fizjologicznych ontocenoz. W efekcie kolonizacja i rozprzestrzenianie się w środowisku naszego organizmu coraz większej ilości szczepów opornych jest ułatwiona. Właśnie dlatego tak ważne jest dokładne poznanie budowy i funkcji struktur komórkowych grzyba, jego budowy antygenowej oraz metabolizmu, co pozwoli w przyszłości na znalezienie skutecznych środków zwalczających, a co ważniejsze przeciwdziałających wszelkim infekcjom.

Bibliografia

• 1. U. Nowak., A. Kapriewska: Patogeneza zakażeń wywołanych przez Candida albicans. Mikolgia lekarska, 2002,9(3):137-143.

  2. M. Kobierzycka., M. Cisło: Rola enzymów w patogenezie infekcji grzybicznych. Mikologia lekarska, 2005,12(3):207-210.

  3. S. Giedrys-Kalemba., L. Szymaniak., M. Mnichowska-Polanowska, I. Wojciechowska, B. Krasnodębska-Szpondor: Grzyby drożdżopodobne w zdrowiu i chorobie-wybrane aspekty. Katedra i Zakład Mikrobiologii i Immunologii, PAM.

  4. Pod red. prof.dr hab. Eugeniusza Barana:Zarys mikologii lekarskiej Wrocław, 1998.

  5. http://www.zdrowie.klips.org/cichy_zabojca_nowy.htm

  6. J. Krakowska: Wiązanie kininogenu wysokocząsteczkowego i niskocząsteczkowego przez wybrane gatunki Candida, Zakład Biochemii Analitycznej Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 2007.