Mykologie (pro učitele)

Transkript

1 Alena Kubátová katedra botaniky PřF UK, Sbírka kultur hub, Obsah 10. přednášky: Mykologie (pro učitele) 10. přednáška Houby jako původci onemocnění člověka: Mykózy Alergie Mykotoxikózy

2 Houby způsobující mykotická onemocnění člověka i jiných živočichů dermatomykózy, onychomykózy různé typy mykóz u imunokompromisních pacientů oportunní patogeni pulmonární infekce, mycetomy sinusitis, endophtalmitis, keratitis (zánět rohovky) otomykózy, cerebrální infekce osteomyelitis (zánět kostní dřeně) endocarditis (zánět srdečního endokardu)

3 Dermatofyta houby způsobující onemocnění kůţe a nehtů u člověka i jiných ţivočichů, schopné vyuţívat keratin V ČR cca 30 % populace mělo dermatomykózu, výskyt stoupá s věkem (60 % ve věkové skupině nad 65 let) Keratomykóza postiţení povrchové rohové vrstvy pokoţky Dermatomykóza infekce kůţe, př. sliznice, nehtů, vlasů Hluboká mykóza zasahuje i podkoţí podle místa na těle: tinea capitis, tinea corporis, tinea unguinum (onychomykóza onemocnění nehtů) V. Hubka: Vláknité houby z povrchu lidského těla:

4 Ascomycota, Onygenales Trichophyton rubrum a T. mentagrophytes onemocnění pokoţky mezi prsty spodní strana kolonie mikrokonidie makrokonidie symptomy na pokoţce

5 Scopulariopsis brevicaulis teleomorfa: Microascus brevicaulis Ascomycota, Microascales onychomykózy (onemocnění nehtů) CYA 10 dní, 25 C

6 Scopulariopsis brevicaulis onemocnění nehtů

7 Další příklady mykóz a jejich původci penicilliosis marneffei původce Talaromyces marneffei (dříve Penicillium marneffei) JV Asie aspergillosis Aspergillus fumigatus a mnohé další druhy r. Aspergillus mucormycosis (zygomycosis) původci jsou zástupci čeledi Mucorales (odd. Zygomycota) pseudallescheriasis Pseudallescheria boydii candidosis Candida albicans fusariosis Fusarium spp. cryptococcosis Cryptococcus neoformans (Filobasidiella neoformans) histoplasmosis Histoplasma capsulatum pneumocystosis Pneumocystis jirovecii

8 Talaromyces marneffei (Penicillium marneffei) Biverticilátní konidiofory CYA 10 dní, 25 C MEA 10 dní, 25 C V ČR zjištěn jeden případ onemocnění u přistěhovalce nákaza inhalací spor, intracelulární mykóza (krev) onemocnění penicilliosis, často doprovází AIDS

9 Talaromyces marneffei (Penicillium marneffei) intracelulární parazit v krvi Bamboo rats: Rhizomys sinensis, R. pruinosus: plíce, játra, slezina

10 Aspergillus fumigatus zaplísněné potraviny zapařená krmiva, seno - tremorgenní mykotoxiny - potenciální patogen: aspergilóza plic cerebrální aspergilóza kolonie na agarovém médiu konidiofory

11 Aspergillus fumigatus Histopatologický preparát z tkáně plic, vlákna Histopatologický preparát z průdušek, konidiofor konidiofory

12 Aspergillus fumigatus značná morfotypová variabilita Saprotrofní izolát z krmiv, ovzduší apod. Patogenní izolát z klinického materiálu

13 Aspergillosis Aspergillus spp. Ascomycota, Eurotiales Nejčastější onemocnění: chronická plicní aspergilóza plicní aspergilom

14 Aspergillus rugulosus (Emericella rugulosa) vzácný případ onemocnění předčasně narozeného dítěte disseminovaná mykóza (A) červené askospory, (B) konidiofor, (C) tlustostěnné prázdné buňky na povrchu kleistothecia, (Hubka et al., 2012)

15 Pseudallescheria boydii - pseudallescherióza Výskyt v přírodě: půda, hnůj, splaškové vody. Pseudallescherióza: sinusitida, léze na pokoţce, arthritida, systémová mykóza u imunokompromisních pacientů, afinita k CNS Neléčená infekce končí fatálně Léčba např. terbinafinem s azolovými antimykotiky Případ pseudallescheriózy v Izraeli Cardoso et al , Tel Aviv, 15. Makabejské hry Zřícení nového mostu přes řeku Yarkon při zahajovací ceremonii Řada atletů spadla do znečištěné řeky, několik úmrtí, desítky zraněných 3 úmrtí způsobena houbou P. b.

16 Pseudallescheria boydii CCF 3082: nosní dutiny psa, Chlumec nad Cidlinou, 1998 MEA 14 dní MA 14 dní anamorfa Scedosporium

17 Pseudallescheria boydii CCF 3082: nosní dutiny psa, Chlumec nad Cidlinou, 1998 askospory Anamorfa Graphium Kleistothecia, vřecka, askospory, tvorba aţ po několika týdnech kultivace

18 Fusariózy Případ z ČR 2014 zánět vnitřních částí oka komplikace po operaci šedého záklalu

19 Zygomykózy: Rhizopus, Lichtheimia (Absidia) Příklady z ČR

20 Lichtheimia corymbifera syn. Absidia corymbifera, Mycocladus corymbifer Zygomycota, Mucorales MEA, 6 dní 25 C 37 C

21 Rhizopus oryzae Zygomycota, Mucorales vzácné oportunní infekce MEA, 6 dní 25 C 37 C

22 Pneumocystis jirovecii Pneumocystidomycetes Ascomycota, Pneumocystidales 1-buněčný parazit, netvoří mycelium dříve řazen do Protozoa (povaţován za část ţc Trypanosoma) patogen plíce savců (plic. sklípky): krysa, pes, zajíc aj. včetně člověka (HIV+, leukemie apod.) onemocnění pneumocystóza (horečka, dušnost, kašel...) přenos: ovzduším, časté nozokomiální infekce rozšíření: kosmopolitní terapie: např. azolová antimykotika askospory Pneumocystis ţivotní cyklus

23 Cryptococcus neoformans Basidiomycota, Tremellales kvasinkovitý organismus, kulovité buňky onemocnění kryptokóza: plicní, koţní i diseminovaná forma (meningoencefalitida), letální ve % případů, častá u pacientů s AIDS zdroj: půda, trus ptáků (např. holubů) rozšíření: kosmopolitní terapie: amfotericin B a azolová antimykotika

24 Candida albicans Ascomycota, Saccharomycetales kolonie dimorfismus: kvasinková a vláknitá forma orální a vaginální kandidózy kvasinková forma - šíření onemocnění vláknitá forma parazitická fáze onemocnění

25 Pseudogymnoascus destructans Ascomycota původce syndromu bílého nosu (WNS) u netopýrů: pozorován od roku 2006 v Sev. Americe, spojován s hromadným úhynem netopýrů během hibernace dermatofyt, bílé porosty houby také na boltcích a létacích blánách, mechanismus patogeneze? na histopatologických řezech vlákna houby vnikají do epidermis, vyplňují chlupové míšky, potní a mazové ţlázy psychrofilní, 3-20 C, pomalu rostoucí A. Kubátová, 2010

26 Pseudogymnoascus pannorum Výskyt: Celosvětově široce rozšířený druh, vyskytující se převáţně v půdě. Izolován však i z celé řady dalších substrátů. Význam: Půdní houba preferující spíše chladnější podmínky. Příleţitostný patogen. Kolonie Konidiofory s konidiemi, DIC, AK 205/01

27 Spory hub jako alergeny

28 Průzkum ovzduší v Praze 1996 Odběrové místo Nejběžnější mikromycety v ovzduší Prahy: Cladosporium herbarum Aureobasidium pullulans Alternaria alternata Botrytis cinerea Epicoccum nigrum Penicillium chrysogenum Phoma sp. Kultivace filtrů z Harvard-impaktoru

29 Cladosporium herbarum Ascomycota, Capnodiales konidiofory s konidiemi Kolonie

30 Cladosporium

31 Alternaria alternata Ascomycota, Pleosporales koţní léze invazivní mykózy u AIDS pacientů

32 Botrytis cinerea plíseň šedá Ascomycota, Helotiales Napadá jahody, hrozny, maliny aj.

33 Houby na plesnivých zdech v bytech Cladosporium, Alternaria, Penicillium aj. produkují do ovzduší spory uvolňují těkavé látky (plísňový odér) pálení očí, bolesti hlavy

34 Houby na potravinách a mykotoxiny 1. Základní termíny 2. Výskyt toxinogenních i netoxinogenních hub 3. Rozdělení mykotoxinů podle účinků 4. Rozdělení mykotoxinů podle působení na orgány 5. Nejznámější mykotoxikózy

35 Mykotoxiny sekundární metabolity hub toxické pro bakteriální, rostlinné, houbové nebo ţivočišné buňky význam mykotoxinů v ekologických vztazích s jinými organismy 300 mykotoxinů 350 druhů toxinogenních hub

36 Výskyt toxinogenních mikromycetů na potravinách obilí ve vlhkých podmínkách potraviny dováţené z tropů a subtropů: arašídy, kakaové boby, ořechy, fíky apod. plesnivé ovoce zaplísněné sušené potraviny (sušené mléko - zvlhlé, sušené polévky nevhodně uskladněné - zvlhlé)

37 Výskyt mykotoxinů v potravinách v ČR aflatoxiny alternariové MT deoxynivalenol fumonisin B1 kyselina cyklopiazonová ochratoxin A arašídy, čili koření, fíky, kakao, kari, kmín, kukuřice, ořechy brazilské, pekanové, vlašské, pistácie, paprika, pepř rajčata, řepka obiloviny a výrobky z nich kukuřice a kukuřičné výrobky kukuřice, arašídy, kroupy, sýry typu camembert obiloviny, rozinky, káva, víno, koření, zelený čaj, grep. šťáva, luštěniny, maso, vnitřnosti

38 Výskyt mykotoxinů v potravinách v ČR patulin sterigmatocystin jablka a výrobky z jablek, banány, borůvky, plesnivé kompoty, jablečné mošty obiloviny a výrobky z nich, plesnivé tvrdé sýry T-2 toxin obiloviny a výrobky z nich zearalenon obiloviny a výrobky z nich

39 Mykotoxiny se stanoveným limitem v potravinách v ČR aflatoxiny ochratoxin A patulin deoxynivalenol sterigmatocystin

40 Houby producenti mykotoxinů aflatoxiny: A. flavus, A. parasiticus, A. nomius ochratoxiny: P. verrucosum, A. ochraceus patulin: Byssochlamys, P. expansum nefrotoxické glykopeptidy: P. polonicum sterigmatocystin: A. versicolor, A. nidulans fumonisiny: F. verticillioides, F. proliferatum trichotheceny: Stachybotrys, Fusarium zearalenony: F. cerealis, F. culmorum, F. equiseti

41 Rozdělení mykotoxinů podle účinků cytotoxické mykotoxiny toxiny s imunosupresívními účinky teratogenní toxiny mutagenní toxiny karcinogenní a kancerostatické mykotoxiny

42 Rozdělení mykotoxinů podle působení na orgány hepatotoxiny aflatoxiny nefrotoxiny ochratoxin A, citrinin neurotoxiny penitrem A, tremorgeny dermatoxiny T-2 toxin kardiotoxiny viridicatum toxin gastrointestinální toxiny austdiol hemolytické toxiny trichotheceny toxiny s estrogenními a anabolickými účinky zearalenon

43 Nejznámější mykotoxikózy ergotismus (Claviceps purpurea) aflatoxikóza (Aspergillus flavus) alimentární toxická aleukie (Fusarium) srdeční beri-beri (citreoviridin) stachybotryotoxikóza koní a krav (Stachybotrys) balkánská nefropatie prasat (ochratoxin)

44 Ergotismus první zjištěná mykotoxikóza u člověka předpoklady zaloţené na různých historických pramenech (antika, středověk) spojená s poţíváním výrobků z obilnin (ţita, prosa) napadených námelem (paličkovice nachová) poslední epidemie v Evropě: Francie, v Africe: 1974 Etiopie 2 formy onemocnění: gangrény nebo křeče; ergotamin - vazokonstrikční efekt, gangrenizace tkáně, odpadnutí končetiny ergin a hydroxyethylamid kyseliny lysergové - halucinace, křeče, zvracení, svědění, bolesti hlavy, průjem, nekontrolované pohyby rukou

45 Historie předpokládaných ergotových otrav spisy Annales Xantenses (Porýní, Německo) 857 n.l. - první z velkých epidemií kronikář Geoffroy du Breuil (Limousin, Francie), 12. stol. - několik epidemií ve středověku - léčba v klášterech x po návratu domů a staré stravě zpět následky - časté epidemie v okolí řek, v chladnějších oblastech (Porýní, S Amerika, ) = obilí více náchylné na kolonizaci C. purpurea - pravděpodobně vyuţit i k zabití lidí z baţin (S Evropa, Velká Británie, Irsko, cca 1200 př. n.l.) = mumifikovaná těla = v ţaludku velké mnoţství sklerocií

46 Historie předpokládaných ergotových otrav posednutí ďáblem podobné symptomy u dobytka (dojení krav, úmrtí, ) proces v Salemu ( , Massachusetts, USA) shoda četnosti procesů s čarodějnicemi s chladnějším podnebím a pěstováním obilí (x Irsko minimum) výskyt aţ do 19. stol., ale i 1951 Pont-St. Esprit (Francie) zavedena kontrola kvality obilí

47 LSD výzkum v psychiatrii při léčbě emocionálních poruch, Parkinsona, migrény, oblíbená droga v 60. letech zájem i od americké CIA = droga pravdy = droga zmatení + moţnost masivního nasazení na nepřítele za účelem dezorientace a sníţení bojeschopnosti v současnosti výroba synteticky

48 Aflatoxikóza otrava způsobená mykotoxiny houby Aspergillus flavus běţné v teplejších oblastech USA, např. v půdě, na níţ se pěstují arašídy intenzívní výzkum od zač. 60.let: hromadný úhyn krůťat v Anglii (Turkey X disease) podkoţní hemorhagie, nekrózy na játrech později zjištěna příčina plesnivá moučka z burských oříšků, Aspergillus flavus, aflatoxiny aflatoxikózy u lidí méně časté, spíše v Asii, Africe; Indie nemocných, 100 úmrtí, kontaminovaná kukuřice 60. léta UNICEF doporučoval v rozvojových zemích konzumaci arašídů = výţivné x riziko otrav Potenciální nebezpečí vynutilo rozsáhlý výzkum výsledky: 1) produkce aflatoxinů je závislá na konkrétním druhu v rámci komplexu A. flavus, ale i na konkrétním izolátu 2) více toxinů produkováno, pokud roste sám 3) závisí i na sloţení substrátu, nejvíce mykotoxinů na arašídách, nejméně na sóji

49 Aflatoxiny B 1, B 2, G 1, G 2, M 1, M 2 Aflatoxin B 1 - nejsilnější známý přírodní karcinogen, způsobuje hepatotoxikózy, rakovinu jater Producenti: Aspergillus flavus, A. parasiticus, A. nomius, A. bombycis, A. pseudotamarii aj. Účinky: akutně toxické (blokáda syntézy bílkovin) karcinogenní (vazba na RNA), teratogenní imunosupresivní

50 Aflatoxiny difuranokumarinové deriváty Aflatoxin B 1 C 17 H 12 O 6

51 Situace dnes

52 Alimentární toxická aleukie (ATA) Výskyt: Rusko, 19. st., 2. sv. válka Příznaky u lidí: podráţdění ústní sliznice, slabost, horečka, poruchy spánku, pálení úst, zvracení, bolesti břicha (3-9 dní) zničení krvetvorného systému (po několika týdnech) někdy smrt udušením (otok krku) Příčina: v době hladomoru došlo ke konzumaci plesnivého obilí, které zůstalo přes zimu na poli V obilí zjištěny hlavně druhy Fusarium poae a F. sporotrichioides, produkující trichotheceny. Fuzária jsou schopna růst v chladných podmínkách.

53 Fusarium poae producent mykotoxinů Kolonie na PSA Převaţují mikrokonidie kapkovitého tvaru

54 Fusaria a sladovnický ječmen prof. Jana Hajšlová, VŠCHT studium mykotoxinů v potravinách pivo trichotheceny (např. deoxynivalenol (DON), HT-2), fumonisiny, zearalenon mykotoxiny v pivě technologické problémy: přepěňování piva

55 Onemocnění beri-beri Kardiální (srdeční) beri-beri, onemocnění ze žluté rýže výskyt: Asie, např. v Japonsku za 2. světové války příčina: mykotoxiny penicilií v plesnivé rýţi (citreoviridin, luteoskyrin, citrinin aj.) producenti: Penicillium citreonigrum, Talaromyces islandicus (P. islandicum) příznaky ochrnutí končetin, nízký krevní tlak, dušnost, křeče, končí smrtí

56 Penicillium citreonigrum kolonie na agaru konidiofory A. Kubátová, 2006

57 Penicillium islandicum kolonie na agaru konidiofor A. Kubátová, 2006

58 Ochratoxikóza výskyt: celosvětově popsána u lidí i zvířat (prasat), ve 2.pol. 70.let zaznamenána i u nás příčina: ochratoxin A v krmivu a potravinách poškození ledvin (nefropatie) degenerace ledvin. kanálků, glomerulů, poruchy ledvin ochratoxin je povaţován za jeden z fakotrů Balkánské endemické nefropatie (pozorována u venkovských obyvatel Bulharska, Rumunska a dřívější Jugoslávie)

59 Aspergillus ochraceus ochratoxin A CYA 7 dní, 25 C

60 Ochratoxin A C 20 H 18 O 6 NCl Derivát izokumarinu napojený na L-phenylalanin Bezbarvá krystalická látka LD 50 pro krysy je 22 mg/kg perorálně Producenti: A. ochraceus, P. verrucosum Zdroj: cereálie - ječmen, rýţe, pšenice, oves apod. Biologická aktivita: silný nefrotoxin, imunosupresivní účinky, depresívní působení na CNS, teratogenní účinky, karcinogenní účinky na ledviny a játra inhibice proteosyntézy balkánská endemická nefropatie - prasata, lidé

61 Stachybotryotoxikóza Výskyt: první zprávy v Rusku, 19. st., u koní Příčina: plesnivé seno, Stachybotrys chartarum, mykotoxiny satratoxiny a stachybotryotoxiny koně, hovězí dobytek, ovce, zřídka i lidé 4 různé formy: - postiţení kůţe a sliznice (ústa, jícen, ţaludek, plíce) - celková intoxikace postiţení krvetvorby a krve - nervová forma - potraty

62 Stachybotrys chartarum původce stachybotryotoxikózy

63 Lupinóza ovcí Výskyt: Záp. Austrálie, N. Zéland, jiţ. Afrika, Evropa Příznaky: lupinóza ovcí anorexie, horečka, apatie, ţloutenky (poškození jater) Příčina: Phomopsin A - cyklický hexapeptid, toxický pro játra savců Producent: Phomopsis leptostromiformis patogenní houba (coelomycet) pro Lupinus vytváří na stoncích lupinu černé pyknidy

64 Phomopsis leptostromis roste na stoncích vlčího bobu mnoholistého kolonie P. leptostromiformis

65 Patulin Objeven ve 40.letech jako antibiotikum, účinný např. proti Bacterium tuberculosis. Biologická aktivita: antibiotické účinky na bakterie, antifungální účinky na houby, toxicita pro rostlinné i ţivočišné buňky, karcinogenní účinky poškozuje ţaludeční sliznici Producenti: P. griseofulvum, P. expansum, P. vulpinum, P. clavigerum, P. glandicola, Aspergillus, Paecilomyces, Byssochlamys Výskyt: u nás - nahnilá jablka, ovocné šťávy

66 Paecilomyces variotii častý v jablečných moštech MEA 5 dní

67 Penicillium expansum hnědá hniloba jablek producent patulinu

68 Otravy makromycety - otravy makromycety velmi časté od dávnověku - moţnosti záměny za jinou houbu stále aktuální např. Calocybe gambosa (čirůvka májovka) x Entoloma lividum (závojenka olovová)

69 Otravy makromycety Tiberius Claudius (římský císař, 10 př.n.l. 54 n.l.) pravděpodobně otráven svou manţelkou Agrippinou: pokrm z Amanita cesarea + výluh z A. phalloides)

70 Otravy makromycety - muchomůrka zelená - Amanita phalloides (Agaricomycotina, Agaricales) - obsah -amanitinu cca 0,2 mg/g - letální dávka cca 0,1 mg/kg

71 Dnes? 1998 v USA celkem 9839 otrav houbami 2011 studenti VŠ

72 Halucinogenní houby - vyuţití při šamanských obřadech u primitivních národů - rozdílné druhy hub pouţívány v jiných geografických oblastech - vyuţívané na občasné tripy dodnes J Amerika Východní Evropa Střední Evropa Psilocybe caerulescens Amanita muscaria Psilocybe semilanceolata (vše Agaricomycotina) Panaeolus companulatus

73 Halucinogenní houby Ohňovec obecný - Phellinus igniarius (Polyporales, Agaricomycotina) - iqmik = ţvýkací tabák smíchaný s popelem z plodnic ohňovce (pojivo), vysoký obsah nikotinu vedoucí aţ k otravě - dosud hojně pouţívaný eskymáky na Aljašce, výrazný sociální a zdravotní problém Blanchette et al. (2002)

74 Otravy makromycety Hepatonefrotoxický syndrom (muchomůrka zelená, muchomůrka jízlivá) Nefrotoxický syndrom (pavučinec plyšový) Muskarinový syndrom (jedovaté strmělky a vláknice) Gastroenterodyspeptický syndrom Ţaludeční dyspeptické syndromy (hřib satan, ţampión zápašný) Ţaludečně-střevní dyspeptické syndromy (jedovaté holubinky a ryzce) Střevní dyspeptické syndromy (kuřátka sličná) Antabusový syndrom (hnojník inkoustový) Halucinogenní syndrom (muchomůrka červená, muchomůrka tygrovaná, lysohlávky) Pseudootravy více na

75 Dovedete zodpovědět tyto otázky? 1) Uveďte typy onemocnění způsobované houbami a příklady původců. 2) Uveďte příklady hub způsobujících alergie dýchacího ústrojí. 3) Jaké jsou nejznámější mykotoxikózy způsobené mikroskopickými houbami? 4) Jaké znáte mykotoxiny? Jaké jsou jejich účinky? Znáte nějaké producenty mykotoxinů? Umíte vysvětlit tyto termíny? oportunní patogen, imunokompromisní pacient, onychomykóza, keratitis aj. typy onemocnění...

76 Děkuji za pozornost!