Lékařská mikrobiologie pro ZDRL Týden 22: Základy lékařské mykologie Místo úvodu Co nás dnes čeká § A. Obecné vlastnosti hub § B. Vláknité houby § C. Kvasinkovité houby § D. Dimorfní houby Příběh první § Ellen se trápila. Její přítel jí vyčítal, že s ním nechce spát. Ve skutečnosti ji přítel přitahoval, jenže pokaždé, když se milovali, začalo ji to „tam dole“ nepříjemně svědit. § Což o to, už byla za svou gynekoložkou, a ta jí předepsala vaginální čípky. Čípky však pomohly jen na chvíli, a totéž podruhé a potřetí. § Ellen se už doopravdy naštvala. Změnila gynekologa. Nový gynekolog, vyslechnuv její příběh, pochopil, že lokální terapie nebude stačit. Až celková terapie vyhnala původce jejích potíží nejen z pochvy, ale i ze střevního rezervoáru. Tím její potíže pominuly. Viníkem byla Příběh druhý § Pan Leopold byl archivář. Celé dny trávil ve vlhkém a zaprášeném archivu. Postupně začal čím dál více pokašlávat. Chvíli se už obával, jestli snad nemá tuberkulózu, ale tuberkulóza to nebyla. Po zjištění pravé příčiny jeho potíží začaly Leopoldovy potíže ustupovat – pomalu, ale jistě. Viníkem zde byl § Aspergillus niger, neboli kropidlák černý § Kropidláky napadají častěji lidi oslabené, mohou však napadnout i člověka zdravého. Často se aspergilóza vyskytuje jako profesní onemocnění lidí, pracujících ve vlhkých, zaprášených provozech, kde neustále poletují různé plísňové spóry. Kropidlák černý A. Obecná charakteristika hub Morfologie hub (mikromycet) § Blastokonidie je oválná nebo kulatá buňka, charakteristická pro kvasinky. Často vidíme pučící blastokonidie (blastospory) § Hyfa je vlákno. Může být větvené, může být septované či bez přepážek. Soubor hyf se nazývá mycelium, které může být § vegetativní, ukotvující houbu v substrátu § generativní neboli vzdušné, nesoucí rozmnožovací struktury houby Rozmnožování hub § Rozmnožování hub může být pohlavní a nepohlavní. Je to něco podobného jako u rostlin, které také můžeme rozmnožovat nepohlavně (řízkováním, tvorbou šlahounů) a pohlavně. V současnosti se doporučuje § pro sexuální rozmnožovací tělíska hub používat termín spora (neplést se sporami bakterií!!!) § pro asexuální, vegetativní reprodukční částice používat termín konidie Typy pohlavních rozmnožovacích tělísek hub § Askospory jsou váčky obsahující vždy sudý počet pohlavních buněk. Týká se většiny klinicky významných mikromycet § Oospory vznikají splynutím velké nepohyblivé buňky samičí s malou pohyblivou buňkou samčí § Zygospory vznikají spojením dvou stejně velkých buněk opačného pohlaví § Zvláštním typem pohlavního rozmnožování je spájení hyf – přiloží se k sobě samčí a samičí vlákno a vytvořeným můstkem dojde k výměně genů Typy nepohlavních rozmnožovacích tělísek hub § Arthrokonidie vznikají postupným oddělováním koncových částí vláken § Blastokonidie tvoří houby, které tvoří pseudomycelia z pseudohyf – tedy nepravých hyf z protáhlých buněk oddělených zaškrcením § Chlamydokonidie jsou silnostěnné útvary kdekoli v průběhu či na konci hyf § Mikrokonidie jsou kulovitá, oválná či hruškovitá tělíska na konci hyf § Asexuální reprodukční tělíska v obalech či pouzdrech, například sporangiokonidie zygomycet uzavřené ve váčku – sporangiu, či makrokonidie u hub čeledi Dematiceae. Fyziologie mikromycet § Houby se množí většinou pomaleji než bakterie, jsou však mezi nimi velké rozdíly. Rostou celkem snadno i na chudých půdách § Většina klinicky významných hub dobře roste i při nižších teplotách. Kultivujeme je zpravidla raději při 30 °C než při 37 °C. Druhá možnost je souběžná kultivace při 22 °C a 37 °C, vhodná u dimorfních hub § Biochemická aktivita je pestrá hlavně u kvasinkovitých hub Houby a zdraví Některé jedovaté velké houby Klinický význam hub Systémové mykózy Přehled mykologické diagnostiky § Mikroskopie – zásadní, hlavně u vláknitých hub § Kultivace – důležitá § Biochemická identifikace – zásadní u kvasinek, u vláknitých hub se nepoužívá § Průkaz antigenu – možný § Průkaz protilátek – hlavně u tkáňových mykóz (aspergilóza například) § Citlivost na antimykotika možná u kvasinek Gramovo barvení – odlišení od bakterií § Gramovým barvením jasně odhalíme, co je kvasinka, a co (jaká) bakterie. Mimochodem, pokud by šlo jen o odlišení kvasinek, stačil by nativní preparát či jednoduché barvení. § Pokud však mikrobiolog v praxi váhá např. mezi stafylokokem, kvasinkou a ještě gramnegativní nefermentující tyčinkou, je Gramovo barvení na místě k vyjasnění celé situace. Gramem barvené kvasinky Kultivace: Krevní agar § Přestože používáme pro houby speciální půdy, mnohé houby rostou i na bakteriologických půdách. A nejen to: některé, hlavně kandidy, volí rafinovaně podobu téměř nerozeznatelnou od kolonií bakteriálních § Rozeznat kolonie kandid od kolonií stafylokoků je někdy obtížné. Pomoci může vůně (po chlebu či burčáku); když nepomůže nic jiného, volíme zpravidla nátěr (mikroskopii) Difúzní diskový test citlivosti na antimikrobiální látky § Až na výjimky platí, že antibakteriální látky jsou u mykotických onemocnění… ehm… zkrátka na houby J § Obdobně, antimykotika nepůsobí na naprostou většinu bakteriálních agens § Houby nekultivujeme na MH, ale na Sabouraudově agaru § Kromě této možnosti existují i soupravy založené na principu mikrodilučního testu, s možností stanovení hodnoty MIC K odečtu testů na antimykotika § U amfotericinu B se za citlivý považuje i kmen, který má malou zónu, pokud uvnitř této zóny nejsou viditelné kolonie § U ostatních antimykotik (těch, co končí na „-konazol“) naopak musí být zóna dost velká, ale připouští se i přítomnost „čehosi“ uvnitř zóny, pokud to „cosi“ svou intenzitou nepřesahuje 20 % intenzity růstu kolem zóny Chromogenní půda při diagnostice kandid § Používají se různé chromogenní půdy. Některé odliší pouze Candida albicans od ostatních, jiné rozliší vzájemně několik druhů kandid. § Na půdě CHROMagar, momentálně používané v našich podmínkách je C. albicans zelenavá, C. tropicalis modrá, C. glabrata hladká růžová a C. krusei drsná růžová. Pro připomenutí: co jsou to vlastně chromogenní půdy? § CHROMOGENNÍ půdy obsahují látku, která je původně nebarevná (chromogen) § Barevnost se objeví jen při specifické reakci (odštěpení substrátu) § Půda může obsahovat více chromogenů s navázanými substráty specifickými pro různé bakterie nebo houby § FLUOROGENNÍ půdy jsou principiálně podobné, ale s fluorescenčním barvivem Biochemická identifikace kvasinek § Tak jako bakterie, i kvasinky (ne však vláknité houby) se dají identifikovat biochemicky. (Však ostatně i použití chromogenní půdy je založeno na selektivním štěpení různých substrátů.) § Používá se např. souprava Auxacolor, založená na fermentaci různých cukrů a několika dalších reakcích § Dříve se používaly tzv. auxanogramy a zymogramy (využití a štěpení cukrů) Mikroskopie a kultivace vláknitých hub § Diagnostika vláknitých hub se poněkud liší od diagnostiky kvasinek. Povšimněme si rozdílů: § Mikroskopie tu má větší význam. Lze pozorovat různé typy spor a konidií. Prohlížíme bez imerze, objektivem zvětš. 4× či 10×, 20×, popřípadě 40 × § Vzhled výsledků kultivace je značně odlišný, jak na Sabouraudově agaru, tak případně i na agaru krevním. Některé z nich, zejména dermatofyty, rostou velmi pomalu. To kvůli nim se Sabouraudův agar nalévá do zkumavek. § Biochemické rozlišení se u nich, na rozdíl od kvasinek, zpravidla neuplatňuje. Nepřímý průkaz mykóz Jednou z mnoha možností, jak jej provádět, je mikroprecipitace v agaru. Precipitační linie se tvoří mezi důlkem s antigenem a důlkem s protilátkou. Mikroprecipitace v agaru – princip § Z prostředního důlku difunduje antigen (na obrázku červeně) § Z pozitivního důlku se sérem difunduje protilátka (na obrázku modře) § Z negativních důlků samozřejmě žádná protilátka nedifunduje § V místě střetu antigenu s protilátkou vzniká precipitační linie (na obrázku zeleně) Zvláštnosti diagnostiky a léčby systémových mykóz B. Vláknité mikromycety § V podstatě jde o synonymum toho, čemu se mezi lidmi říká „plísně“. 1. Dermatofyty Diagnostika dermatofytů § Odběry: šupiny z kůže, ústřižky nehtů, vlasů apod.; vždy je potřeba odebrat vzorek tak, aby bylo zachyceno místo, kde je zánět aktivní, a zároveň nezachytit kontaminace; doporučuje se i povrchová desinfekce (likvidace kontaminant z povrchu kůže) § Vlastní diagnostika: mikroskopická (nález vláken ve tkáni) a kultivační. Ale zatímco kultivace je nejednoznačná (mohli jsme vypěstovat i kontaminaci), mikroskopický průkaz šupiny prorůstající vláknem je jasný § Léčba je zpravidla lokální (masti, šampony) Epidermophyton floccosum Trichophyton rubrum Trichophyton mentagrophytes Rozsáhlá infekce Epidermophyton floccosum před a po léčbě Infekce v bederní oblasti Dermatomykózy různých částí těla 2. Houby čeledi Dematiaceae § Mají společnou přítomnost tmavého pigmentu melaninu např. v makrokonidiích § Jsou vzácné, zato však mohou být nebezpečné § Původci feohyfomykóz rostou poměrně rychle. Patří sem např. Alternaria či Cladosporium. Mohou způsobovat kožní, podkožní i systémové mykózy s nálezem tmavých vláken § Původci chromomykóz tvoří místo vláken tzv. sklerotická tělíska. Rostou pomaleji. Patří sem např. rod Curvularia Alternaria sp. Curvularia lunata Cladosporium sp. Chromoblastomykóza 3. Rychle rostoucí hyalinní mikromycety tvořící kolonie § Jsou to původci povrchových i systémových mykóz. Vzájemně se liší podle toho, jestli mají § konidie v řetězcích na vlákně: Aspergillus, Paecilomyces, Penicillium, Scopulariopsis § konidie ve shlucích – Fusarium § konidie jednotlivě na vláknech – Pseudoalscheria § Modře zvýrazněné si dále popíšeme Rod Aspergillus (česky kropidlák) § Existuje několik stovek druhů, asi dvacet z.nich může vyvolávat infekce u člověka § Může způsobovat endokarditidy, plicní infekce, infekce oka a CNS, ale také infekce nehtů či zevního zvukovodu. § Pouhá přítomnost konidií může být příčinou alergické reakce u disponovaných osob § Aspergily také hojně tvoří mykotoxiny § Diagnostika: mikroskopie, u systémových nepřímý průkaz (precipitace, ELISA aj.) § Léčba: pouze amfotericin B a snad vorikonazol Aspergillus fumigatus Aspergilové infekce Rod Penicillium – Plíseň štětičková § Patogenita pro člověka je nízká. Závažnější je jihoasijský druh Penicillium marneffei, jehož rezervoárem jsou bambusové krysy, a zřejmě i několik dalších. Hlavně jde o oslabené (HIV +) § Některé druhy mohou rovněž tvořit toxiny § Z druhu Penicillium notatum bylo izolováno první antibiotikum – penicilin § Druhy Penicillium camemberti, Penicillium candidum či Penicillium roqueforti jsou používány při výrobě plísňových sýrů. § Diagnostika a léčba: podobná jako u aspergilů Penicillium Infekce Penicillium marneffei 4. Zygomycety § Zygomycety – pravé plísně tvoří neseptované hyfy. Tvoří mohutný „kožíšek“, na Petriho misce mohou i nadzvedávat víčko. § Infekce jsou vzácné, ale přibývá jich např. u diabetiků. Normálně se živí saprofyticky např. na ovoci. Jsou schopny velmi rychlého růstu např. stěnami velkých cév. Mohou způsobit i tzv. živý trombus s rychlou smrtí postiženého § Klasické je také prorůstání z nosní dutiny do mozku, a to i během několika hodin Rhizopus a Mucor (plíseň hlavičková) § Tyto dva rody jsou nejdůležitější § Kromě závažných systémových mykóz mohou způsobovat i např. infekce zevního zvukovodu či popálenin § Diagnostika opět především mikroskopická, mykolog odhalí typické útvary (stolony, rhizoidy apod.) § Vzdorují antimykotikům s výjimkou amfotericinu B Mucor Mucor sp. C. Kvasinkovité mikromycety § Rozdíly oproti vláknitým houbám jsou patrné v mnoha ohledech. Například i pro diagnostiku – např. lepší biochemická rozlišitelnost je velice dobře patrná Společné vlastnosti kvasinek § Jsou to kulaté, oválné i protáhlé buňky – blastokonidie. Jsou zřetelně větší než bakterie (průměr 3–15 µm). Pučí z nich dceřiné buňky, které se mohou rychle oddělovat, nebo naopak dlouho zůstávat spojené. § Některé tvoří pseudomycelia a chlamydokonidie (Candida), výjimečně polysacharidová pouzdra (Cryptococcus) § Jsou to zpravidla oportunní patogeny, jejich patogenita závisí na celkovém stavu člověka 1. Rod Candida Odběry u kandidóz Diagnostika kandidóz Léčba kandidóz § Samotný nález kandid např. ve střevě nebo na kůži není důvodem k léčbě § U nekomplikované vaginální kandidózy se zpravidla léčí lokálně (čípky), u ústní také (např. genciánovou violetí či Lugolem) § U recidivující infekce je nutná celková léčba, aby se eliminoval střevní rezervoár infekce (jinak se infekce bude opakovat) § Nutné je zároveň kontrolovat další vlivy (hormony, dieta apod.) Candida Kandidóza úst Genitální kandidóza Intertrigo Kandidóza střeva 2. Rod Cryptococcus § Tyto kvasinky lze nalézt v půdě a na různých substrátech alkalického charakteru. Častým rezervoárem je trus holubů § Nedovedou vytvářet pseudomycelia, zato tvoří mohutná polysacharidová pouzdra § Nejobávanější je C. neoformans, který u oslabených lidí může vyvolávat pneumonie, meningitidy a sepse § Je to typický oportunní patogen, který postihuje např. HIV pozitivní osoby Cryptococcus neoformans 3. Rod Pneumocystis § Velmi zvláštní houba, která byla do nedávné doby považována za prvoka (například za vývojové stadium trypanosom) § Má některé netypické vlastnosti, např. zatímco ostatní houby mají v membráně ergosterol, pneumocysty mají cholesterol § Z toho vyplývá např. rezistence na amfotericin B § Pro člověka patogenní je Pneumocystis jiroveci (podle českého parazitologa Jírovce). Způsobuje tzv. pneumocystovou pneumonii zejména u nedonošených dětí, u dospělých vzácně, opět zejména u HIV + osob. § Diagnostika: imunofluorescence. Kultivace in vitro se nedaří. Pneumocystis jiroveci 4. Ostatní kvasinky § Patří sem např. rody Geotrichum, Hansenula, Malassezia, Rhodotorula a další. Způsobují nejčastěji kožní mykózy, ale i systémové, zejména u predisponovaných osob. § Rod Saccharomyces zahrnuje vinné a pivní kvasinky. Považoval se za nepatogenní, avšak např. u asi 8 % poševních mykóz se nalézá Saccharomyces cerevisiae, tedy klasická kvasinka obsažená v kvasnicích Saccharomyces cerevisiae Geotrichum candidum Rhodotorula rubra D. Dimorfní houby § Tyto pomalu rostoucí houby se těžko zařazují. Za nižších teplot (do 30 °C) rostou ve formě vláknité, při 35–37 °C mají podobu kvasinkovitou § Rostou pomalu, i proto se často v jejich diagnostice prosazuje nepřímý průkaz Některé významné rody a druhy § Coccidioides immitis oproti jiným roste poměrně rychle. U pacientů s mírnými imunodeficity je infekce bezpříznaková či bez závažných příznaků. Horší je to u osob s rozvinutou chorobou AIDS, kde dochází k primárnímu postižení plic apod. § Histoplasma capsulatum se vyskytuje hlavně v USA, ale i Africe. § Další jsou rody Blastomyces, Paracoccidiodioides, Sporothrix a další Blastomykóza Coccidioides immitis Histoplasma capsulatum Nashledanou příště!