Зигомицеты: морфология, культуральные свойства, диагностика, лечение

Зигомицеты — низшие грибы, в царстве грибов являются представителями самостоятельного отдела — Zygomycota. Патогенными для человека являются виды, относящиеся к классу Zygomycetes. Класс Zygomycetes подразделен на три порядка: Mucorales, Mortierellales и Entomophthorales. Большинство случаев зигомикоза (мукормикоза) вызываются грибами порядка Mucorales, семейства Mucoraceae: Mucor spp. (М. indicus, М. circinelloides и др.), Rhizopus oryzae, Rhizomucor pusillus, Absidia corymbifera (сем. Absidiaceae). Реже встречаются Apophysomyces elegans, Cunninghamella bertholletiae (сем. Cunninghamellaceae), Saksenaea vasiformis (сем. Saksenaeaceae), Syncephalastrum rasemosum (сем. Syncephalastraceae) и др.

Ранее из группы зигомицетов особо выделяли возбудителей энтомофторамикоза, относящихся к порядку Entomophthorales — Conidiobolus или Basidiobolus, вызывающих тканевые инвазии с симптомами опухания и объемных образований. Дальнейшее изучение размыло границы между этими группами заболеваний, т. к. клинические и патологические симптомы в виде узловидных подкожных масс выявляются и при мукормикозе.

а) Тинкториальные, морфологические и физиологические свойства. Грамположительные плесневые грибы. На среде Сабуро растут быстро, полностью заполняя чашку Петри. Созревают за 3-4 дня, образуя пушистые, войлочные, сероватые или желтовато-коричневые колонии.

При микроскопии виден характерный для всех зигомицетов широкий (10-15 мкм), редко септированный мицелий. Дифференциация видов проводится по различиям органов бесполой фазы: строению спорангиев (мешковидных образований, содержащих споры), наличию ризоидов (корневидных ответвлений гиф), наличию столонов (гифы, на которых образуются спорангиеносцы и ризоиды) и др..

Многие мукоровые грибы являются термотолерантными и способны расти при температурах свыше 40°С.

б) Антигенные свойства. Мукоровые грибы являются сильными аллергенами. При постоянном контакте с антигенами этих грибов, например при погрузке, хранении и продаже земляники, персиков, вишни, зерна, арахиса возникает риск профессионального заражения и аллергизации. Приблизительно половина таких работников с подозрением на аллергию на плесневые грибы, показали положительные результаты тестов, проведенных in vitro для IgE антител к зигомицетам. Наиболее распространенные возбудители зигомикоза (Mucor, Rhizopus, Absidia) часто включаются в список плесневых грибов, выявляемых по кожным тестам у пациентов, сенсибилизированных к плесневым грибам.

в) Патогенетические и эпидемиологические особенности. Зигомикоз — не очень часто встречающееся заболевание по сравнению с другими оппортунистическими микозами, такими как кандидоз и аспергиллез, хотя также распространен повсеместно. Возбудители — космополиты, обитают в почве, в воздухе, на растениях, в гниющих отходах и пищевых продуктах, особенно в хлебе и зерне. Мелкий размер спор (в среднем 6,6 мкм) способствует распрос транению по воздуху на большие расстояния, причем даже в слабых воздушных потоках. Представители порядка Mucorales могут быть выявлены в лаборатории в качестве контаминантов исследуемого материала или среды.

Главный путь проникновения зигомицетов в организм больного — аэрогенный. Заражение также происходит через поврежденную кожу (в месте инъекций, при нанесении татуировок, укусах насекомых, ожогах, мацерации) или через желудочно-кишечный тракт при употреблении обильно загрязненных грибами пищевых продуктов. Известны случаи проникновение в организм спор через загрязненный инструментарий, используемый при различных медицинских манипуляциях (таких как инъекции, введение зондов, взятие соскобов).

Мукоровые грибы — условно-патогенные возбудители, поражают людей с выраженным иммунодефицитом. Это больные с тяжелым сахарным диабетом, сопровождающимся кетоацидозом, больные гемобластозами, перенесшие трансплантацию органов, получающие пролонгированное лечение кортикостероидами, цитостатиками, дефероксамином и др. Развитию зигомикоза могут способствовать голодание и алкоголизм. Мукороз желудочно-кишечного тракта встречается редко, в основном у детей из развивающихся стран с недостаточным питанием, больных квашиоркором, пеллагрой, амебной дизентерией, а также в результате распространения инфекции из брюшной полости после хирургического вмешательства.

Описаны случаи возникновения зигомикоза у пациентов с иммунодефицитами на фоне профилактики системными антимикотиками (вориконазолом, итракона-золом, каспофунгином) при лечении основной патологии. Предполагается, что эти антимикотики, предотвращая развитие других инвазивных микозов, увеличивают продолжительность жизни пациентов с иммунодефицитами, но одновременно повышают вероятность инфицирования их зигомицетами, т.к. не обладают активностью в отношении мукоровых грибов.

г) Факторы патогенности. Главным фактором, способствующим патогенности, является быстрый инвазивный рост. Возбудители обладают ангиоинвазивными свойствами, т.е. способностью прикрепляться к стенкам сосудов и прорастать, проникая в субэндотелий с помощью матричных белков. Обнаружено, что спорангиоспоры обладают лучшей адгезивной способностью по сравнению с гифами зигомицетов. Проникновение грибов в кровеносное русло способствует быстрому распространению инфекционного процесса, образованию тромбов и эмболов, вызывая ишемические некрозы окружающих тканей.

д) Клинические проявления. Средний возраст больных зигомикозом составляет 38-40 лет, большинство из них мужчины (65%). Клинические формы заболевания, как правило, связаны с входными воротами инфекции и локализацией первичного очага. Наиболее часто встречаются риноцеребральный, легочный, кожный, гастроинтестинальный и диссеминированный зигомикозы.

1. Риноцеребральный зигомикоз регистрируется примерно в половине всех случаев этой инфекции. Клиника неспецифична и на ранних стадиях заболевания схожа по симптоматике с бактериальным синуситом или воспалением параорбитальной клетчатки. Больных беспокоят лихорадка, боли в голове и глазном яблоке или лицевой части черепа, нарушение чувствительности кожи, гиперемия конъюнктивы, снижение остроты зрения, затруднение носового дыхания и отек мягких тканей. При дальнейшем развитии заболевания на слизистой полости носа появляются черные некротические корки, отделяемое становится черным. Может наблюдаться перфорация носовой перегородки.

Наблюдаются признаки поражения черепно-мозговых нервов. Распространение процесса из околоносовых пазух на глазницу и мозг может происходить очень быстро (в течение нескольких дней), что приводит к смерти больного.

2. Легочная форма развивается в результате ингаляции спор зигомицетов или распространения инфекции гематогенным и/или лимфогенным путем. Клиническая картина также неспецифична. Симптомы заболевания включают лихорадку, одышку, кашель, боли в грудной клетке, затем кровохарканье. При прогрессировании заболевания смерть больного может наступить через 2-3 недели.

3. Кожный зигомикоз протекает локально, но очень агрессивно. Очаг поражения выглядит как черный некротический узелок или уплотненное подкожное образование, которое со временем изъязвляется и покрывается черными корками. Процесс может распространяться в подкожную клетчатку, жировую ткань, мышцы, фасции и, даже кости. Вторичная сосудистая инвазия может приводить к гематогенному распространению процесса и поражению внутренних органов.

4. Зигомикоз органов желудочо-кишечного тракта — сравнительно редкое заболевание. Чаще гастроинтестинальный зигомикоз поражает ослабленных детей, страдающих от недостаточности питания и с заболеваниями кишечника. Неспецифические симптомы включают боли в брюшной полости, вздутие живота, тошноту, рвоту, лихорадку и наличие неизмененной крови в стуле. Поскольку процесс возникает остро и развивается стремительно, диагноз устанавливают, как правило, посмертно.

5. Диссеминированный процесс возникает в результате гематогенного распространения возбудителя, которое возможно из любого очага первичного инфицирования. Очаги при диссеминированном зигомикозе чаще локализуются в головном мозге и легочной ткани, значительно реже — в селезенке, сердце, коже и других органах.

е) Лабораторная диагностика. Зигомикоз характеризуется очень высокой летальностью, поэтому диагностика должна быть незамедлительной. Прежде всего, необходимо исключить зигомикоз у больных с атипично протекающим синуситом, пневмонией или лихорадкой неясного генеза на фоне декомпенсированного сахарного диабета, выраженной нейтропении и иммуносупрессии.

Лабораторная диагностика сводится к обнаружению характерных гиф зигомицетов в патологическом материале, к культуральному выявлению и идентификации возбудителя. Клинический материал может включать отделяемое и биоптаты кожи из кожных повреждений; мокроту и пункционные биоптаты из очагов в легких; выделения из носа, материал из пазух носа у больных с риноцеребральными поражениями; биоптаты от больных с желудочно-кишечными или диссеминированными процессами. Биоптаты должны включать в себя нормальную ткань, центр и край зоны поражения. Образцы сохраняют в физиологическом растворе или сердечно-мозговом бульоне и как можно скорее отправляют в лабораторию.

Следует отметить, что хранение материала в холодильнике, гомогенизация его перед посевом и т. д. могут уменьшать вероятность выделения зигомицетов в культуре, так как отсутствие перегородок в мицелии при физическом повреждении элементов гриба способствует его гибели.

1. Микроскопия — наиболее быстрый диагностический метод. Соскобы, мокроту и экссудат исследуют в 10-20 %-ном КОН, с окраской калькофлуором белым или другими рутинными методами окрашивания. При наличии возбудителя в патологическом материале выявляют характерный широкий (10-15 мкм) несептированный или редко септированный мицелий, ветвящийся под прямым углом.

Большинство мукоровых грибов активно спорулируют и быстро растут на среде Сабуро, заполняя чашку за 3-4 дня. Иногда лабораторная идентификация некоторых видов, особенно A. elegans и S. vasiformis, может быть трудной или отсроченной из-за отсутствия споруляции на первичной культуральной среде. Для видовой идентификации возбудитель пересевают на элективные среды, на которых грибы образуют характерные для них структуры: на картофельно-декстрозный агар или агар Чапека. Виды и роды зигомицетов различают по особенностям микроморфологии: по размеру и форме спорангиев, содержащих спорангиоспоры, строению и ветвлению спорангиеносцев, наличию ризоидов (корневидные ответвления гиф) и столонов (гифы воздушного мицелия, на котором образуются спорангионосцы и ризоиды).

Absidia образует пушистые, вначале белые, затем серые колонии. Часто формирует столоны (толстые воздушные гифы). Спорангиеносцы, до 250 мкм длиной, отходят по нескольку от верхушки дуги столона. Спорангии обратногрушевидные — 40-60 мкм с конической апофизой (колонкой) от 50 до 100 мкм в диаметре. Споры шаровидные или эллиптические, бесцветные, гладкие или шероховатые.

Mucor — колонии гладкие, бархатистые, серые, спорангиеносцы одиночные, прямостоящие, с 1-2 ветвями, отходящими почти под прямым углом, 180-400 мкм высотой. Спорангии с апофизой, темно-серые или буроватые, до 60 мкм в диаметре. Колонка (продолжение верхушки спорангиеносца в полости спорангия) шаровидногрушевидная, дымчатая. Споры 3-5 мкм в диаметре.

Rhizopus — воздушный мицелий, обильный, серовато-белого цвета, шерстистый, затем желтовато-коричневый или коричневый. Спорангиеносцы темные, не ветвящиеся, 100-200 мкм в длину, одиночные или группами с хорошо развитыми ризоидами (корневидными выростами). Часто хорошо развиты столоны. Спорангии с коричневыми или черными стенками, содержат округлые споры.

При гистологических исследованиях образцы тканей окрашивают гематоксилином и эозином, по Гомори-Грокотту и риактивом Шиффа. Реакции при окраске могут быть вариабельными, однако, в отличие от Aspergillus spp., мицелий зигомицетов обычно ясно виден при окраске гематоксилин-эозином. Окраска по Гомори-Грокотту является обязательной. При микроскопии в тканях помимо присутствия характерного лентоподобного мицелия видны и главные особенности гистопатологических изменений при зигомикозе, а именно: некроз с острыми и хроническими инфильтратами и вовлечением кровеносных сосудов. Иногда в образцах ткани из носа и легких, которые хорошо вентилируются, можно обнаружить спорангии и спорангиоспоры.

При энтомофторамикозе мицелиальные элементы имеют большее количество перегородок и часто окружены характерной эозинофильной оболочкой — феномен Сплендора-Хопли. Обнаружение возбудителей в срезах тканей, особенно в материале из стерильного участка, рассматривается как основание для диагноза, даже если выделить культуру гриба не удается.

2. Серологические тесты в диагностике мукормикоза не применяются ввиду слабого иммунного ответа макроорганизма и быстрого прогрессирования заболевания. Некоторые лаборатории используют для обнаружение антител к зигомицетам иммунодиффузию и ИФА.

В настоящее время разрабатываются методики ПЦР для диагностики зигомикоза.

Помимо микологических методов, важными компонентами успешной диагностики являются компьютерная томография и магнитно-резонансная томография, которые помогают не только выявить очаги поражения, но и определить объем предстоящего хирургического вмешательства — основного лечения инвазивного зигомикоза.

Чувствительность к антимикотическим препаратам. Зигомицеты устойчивы практически ко всем системным аптимикогикам. Для лечения зигомикоза используется амфотерицин В или его липидные формы (например, амбизом). Позаконазол демонстрирует отличную активность против возбудителей зигомикозов. Препарат одобрен для использования в лечении мукормикоза, рефрактерного к амфотерицину В.

ж) Лечение и профилактика. В тактике лечения зигомикоза необходимо использовать четыре фактора: быструю диагностику, лечение основного заболевания (если возможно — полное исключение факторов риска), активное хирургическое лечение и соответствующую антимикотическую терапию.

Лечение зигомикоза существенно зависит от успешной терапии основного заболевания. Так, у пациентов с сахарным диабетом должен быть нормализован уровень сахара и pH сыворотки крови. По возможности, после постановки диагноза «зигомикоз», необходимо прекратить терапию или уменьшить назначаемые дозы дефероксамина, иммуносупрессоров, кортикостероидов. Учитывая важную роль железа в развитии зигомицетов, по возможности применять железосвязывающие препараты совместно с антимикотической терапией (амфотерицином В или позаконазолом).

Ввиду поражения кровеносных сосудов часто возникает некроз тканей, которые нужно удалять (без щадящего резецирования), т. к. они служат резервуаром инфекции.

- Читать далее "Грибы рода Cladophialophora: морфология, культуральные свойства, диагностика, лечение"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 23.5.2020