Patogenní kvasinky Biologie kvasinek 2018 Kvasinkové patogeny Candida Hansenula Cryptococcus Torulopsis Malassezia Geotrichum Trichosporon Saccharomyces Rhodotorula > 70-90 % onemocnění kvasinkami jsou kandidózy > počet druhů působících jako etiologické agens a účastnících se patologických procesů u člověka, se zvyšuje > Většina kvasinkových druhů je nepatogenní, patogenními pro člověka se stávají v podmínkách poruch imunitní odpovědi Přehled onemocnění způsobených patogenními houbami Asperqilóza (Asperqillus sp. Blastomvkóza (Blastomvces s KandidózafCandida s Kokcidioidomykóza Krvptokokóza (Crvptococcus sp. Histoplasmomvkóza (Histoplasma ca Mukormykóza (Mucor) Paracoccidioidomycosis __ Sporotrichóza (Sporothrix schenckii) > Mykózy: • primární • oportunní (u imunokompromitovaných pacientů - AIDS, leukémie, diabetes, popáleniny, terapie kortiko-steroidy, imunosupresivy) • Systémové - plíce, játra, srdce, mozek, slezina • Lokální - kůže, ústní dutina, vagina aj > forma a závažnost infekce závisí na: -infekčním agens (druh, množství) - způsobu a bráně infekce - stavu imunitního systému hostitele > endogenní infekce (autoinfekce) - zdrojem jsou komenzálové člověka - při porušení homeostázy, vnímavosti a rezistence > povrchové mykózy - nakažlivé Některé mykózy mají charakteristickou geografickou distribuci: Coccidioidomycosis: jihozápad USA a severní Mexiko Histoplasmosis: jižní oblasti USA Blastomycosis: USA a Afrika Paracoccidioidomycosis: Jižní Amerika Sporotrichosis: Střední Amerika, Mexiko Diagnostika: > kombinace klinického pozorování a laboratorního vyšetření > Laboratorní vyšetření: • mikroskopický průkaz • kultivační průkaz • sérologické metody .___ Mikroskopický průkaz povrchové mykózy - šupinky kůže, části nehtů, seškrab kštice s vlasovými kořínky a kožními šupinami kandidóza - stery sliznic systémové infekce - vzorky tkání z více míst přímá mikroskopie: - ve vlhkých preparátech po natrávení tkáně 10-20% hydroxidem draselným - infekce sliznic - Gramovo barvení - morfologie buněk histologické vyšetření kultivace - většina kvasinek snadno kultivovatelná - Sabouraudův agar (glukóza, sladinový agar, hydrolyzát kaseinu + chloramfenikol nebo amikacin + vankomycin - antibakteriální efekt) - Czapek - Doksův agar - současně při 25 - 30°C a 37°C - doba kultivace 1-5 dnů - kvašení cukrů a další biochemické testy (identifikační soupravy) auxanogram - test na asimilaci cukrů a dusíkatých látek (zdroj C a N) podle aktivity na barevných substrátech zymogram - pův. test na zkvašování cukrů , nyní detekce enzymů podle aktivity na urč. substrátu (na želatině) Charakteristika kolonií Candida spp. narostlých na CHROMagaru Barva kolonií Candida albicans zelená Candida tropicalis modrozelená až kovově modrá Candida krusei sametově růžová (chmýřovitá) Candida glabrata růžová, nachová Ostatní druhy bílá až světle fialová sérologie Průkaz specifických protilátek: (protilátková odpověď slabá) - ELISA Antimykotika: kvasinky - eukaryontní buňky - běžná antibakteriální antibiotika jsou neúčinná Terčové struktury antimykotik: buněčná stěna plasmatická membrána cytoskelet Antimykotika —> toxický účinek na hostitele) Přehled antimykotik: Imidazolová antimykotika Ovlivňují cytochrom P-450, netvoří se tak ergosterol Zástupci: Ketokonazol_ - široké antimykotické spektrum (dermatofyty, kandidy, dimorfní houby, indikace:systémové mykózy a vaginální mykózy Klotrimazol Triazolová antimykotika Flukonazol Polyenová antimykotika váží na ergosterol plasmatické membrány a způsobují perforace plasmatické membrány, působí hlavně na kvasinky a plísně Zástupci: Amfotericin B_ - hlavně na kvasinky, plísně a prvoky, Nystatin_ - antimykotikum k lokálnímu užití. Ostatní systémová antimykotika Griseofulvin - váže se na mikrotubuly a blokuje mitózu Flucytosin Allylaminová a morpholinová antimykotika Allylaminy (naftifin, terbinafin) inhibují biosyntézu ergosterolu na úrovni squalene epoxidázy. Na stejné metabolické dráze působí také morpholin a amorolfin, které však účinkují v pozdějších krocích. Antifungální látky typu antimetabolitů 5-fluorocytosin působí jako inhibitor jak DNA tak RNA syntézy v důsledku intracytoplasmatické konverze 5-fluorocytosinu na 5-fluorouracil. - Příklady antimykotik podle aplikace: - perorálně: ketokonazol, terbinafin - parenterálně: amfotericin B, mikonazol... (malá vstřebatelnost z trávicího ústrojí) - parenterálně i perorálně: flukonazol, itrakonazol, flucytozin... existuje primární i získaná rezistence k azolovým sloučeninám Další příklady antimykotik griseofulvin - proti dermatofytům imidazoly kyselina nalidixová fluoropyrimidiny kandicidin další látky toxické vůči kvasinkám: jodid draselný, kyselina boritá, bazická barviva kombinace antimykotik Povrchové mykózy Povrchová kandidóza: - postižení kůže, nehtů, sliznic úst a pochvy (infekce sliznic - „moučnivka") - 80 - 90% Candida albicans, zbývající případy další druhy (C. tropicalis, C. krusei, C. parapsilosis, C. glabrata...) - 20% lidské populace - C. albicans součást komensální flóry pokožky a sliznic - výskyt závisí na stavu organismu - bakteriální či virová infekce, těhotenství, aj 25°C Yeast Levures 37°C Hypha Hyphe 1% . — 37°C Pseudohyphae Pseudohyphes Identifikace: - Sabouraudův glukózový agar - kvasinková fáze (oválné buňky, 3-8 um), kolonie za 1-2 dny při 25°C - in vivo - směs kvasinkových buněk, pseudomycelia a pravého mycelia - po obarvení dle Grama: grampozitivní oválné pučící buňky -Candida albicans - tvorba charakteristických klíčků (po 90-120 minutách inkubace v séru při 37°C) - další identifikace: soupravy, testy fermentace a utilizace cukrů a zdrojů dusíku Léčení: - lokální terapie nystatinem, amfotericinem B, mikonazolem vaginální kandidóza - azolové deriváty, azolové poševní čípky u recidivujících případů infekce sliznic: - nejčastější povrchové kandidózy - na sliznici ohraničené bílé skvrny, mohou splývat a vytvářet pseudomembrány (tvarohový vzhled) - infekce dutiny ústní: - bukální sliznice, tvrdé patro, okolí bílých skvrn zarudlé - kojenci, staré osoby, osoby se sníženou imunitou (AIDS) - umělý chrup - infekce pod protézou infekce kůže a nehtů - v tříslech, mezi prsty, v podpažní jamce, pod prsy (v místech vlhké zapářky) - postižení nehtu a nehtového lůžka - při častém máčení rukou (ošetřovatelky, myčky nádobí) Mykotické plaky na zubech Původce: většinou Candida albicans, souvislost se stravovacími návyk Pityriasis versicolor - chronická infekce způsobená lipofilní Malassezia furfur - odbarvené skvrny na kůži M. furfur - běžný komenzál na kůži, většina infekcí je endogenní - vyžaduje k růstu lipidy; monopolárně pučící (jediný rod) - oválné lahvovité buňky, velikost 2-3 x 4-6 |jm, při pityriasis versicolor kvasinkovité buňky s krátkými hyfami - kultivace - speciální půdy s Tweenem nebo lipidy (37°C) - podílí se na tvorbě lupů a seboroické dermatitidě Systémové mykózy Kryptokokóza: - způsobuje Cryptococcus neoformans vytvářející hladké lesklé kolonie, kolem buněk silné pouzdro - onemocnění CNS a plic - sporadicky po celém světě, nejčastější u pacientů s AIDS (u 10%) - prostředí - alkalické substráty bohaté na dusík Průkaz: mikroskopicky: v mozkomíšním moku a dalším klinickém materiálu - kulovité buňky 2-10 um s mukopolysacharidovým pouzdrem (až 60 % izolátů) - po smíšení mozkomíšního moku s tuší se pouzdro jeví jako jasný dvorec kolem buněk kultivace: - na Sabouradově agaru při 25-30°C a 37°C za 2-3 dny - smetanově bílé až žlutohnědé mukózní kolonie (neopouzdřené kmeny - suché) - netvoří pseudomycelium ani mycelium - nefermentuje cukry, silná produkce ureázy, asimilace inozitolu Blastoschizomyces capitatus (dříve Tríchosporon capitatum) -diseminované infekce - oslabení neutropeničtí pacienti se zhoubnými lymfomy - asimilace pouze glukózy a galaktózy Geotrichum candidum - infekce u diabetiků, imunosuprimovaných osob cerevisiae - sepse a plicní infekce původce vaginálních mykóz (8,5 %) 0 < 5 5 1 Rhodotorula - barevné kolonie (oranžové, červené) - neasimiluje inositol Dimorfní houby vláknitá fáze - většinou saprofytická (průnik přes kůži a sliznice) kvasinková fáze - infekční (hluboké infekce tkání a orgánů) - kvasinkový růst podporují bohatější půdy (krevní agar) a teplota 35-37°C - tvorba hyf - teplota 25-30°C Dimorfní patogenní kvasinky Fungus In vitro (25* C) In vivo (37f C) Blastomyces Mů|íJ C^^^ Coccidioides "^^^^^^ ^^^^^ Spheruľe Histopipsmíl (^Z^^^^j Mold C^J^ Vníi£t Paracoccidioides ^ ^__Mclíí' Ve&&t Sporothrix ^^^^^ CZ^^ Blastomykóza, kokcidiomykža, sporotrichóza etc. Sporothrix schenckii buňky ve fázovém kontrastu - hyfy a konídie Sporothrix schenckii studie buněk freeze fracture technikou Sporothrix schenckii studie buněk freeze-fracture technikou konidie a vlákna L Candida albicans štúdium vlivu antibiotika nystatinu na morfológii plasmatické membrány nasi 1 stľ 1 i OH I Genová kontrola morfogeneze u C. albicans TĽk2 1 m 10t Natura Reviews | Gonellcs Role Ca++ v morfogenezi Candida albicans Localized Ca2+-channel activation caused by localized changes in membrane potential or membrane stretch, results in calcium influx that directs polarized growth Blastomyces dermatitis