NA STOPĚ PACHATELE Díl desátý: Pachatelé houbovití Mikrobiologický ústav uvádí Místo úvodu Přehled témat Charakteristika hub Obecná charakteristika hub Houby a zdraví Některé jedovaté velké houby Klinicky významné houby Příklady mykotických onemocnění Příběh první n Paní Vemenářová přišla na oddělení pracovní medicíny s tím, že má na rukou „plíseň“. n Požadovala, aby jí její choroba byla uznána jako nemoc z povolání, protože pracuje jako dojička v zemědělském podniku. Bohužel pro paní Vemenářovou se ukázalo, že původcem onemocnění je Epidermophyton floccosum, které v rámci skupiny tzv. dermatofytů patří mezi antropofilní druhy, tj. druhy přenášení spíše mezi lidmi než ze zvířat na člověka Dermatofyty n Tzv. dermatofyty patří mezi nejběžnější původce kožních mykóz (včetně mykóz kožních adnex, tj. vlasů, chlupů a nehtů) n Mezi dermatofyty patří rody Trichophyton, Epidermophyton a Microsporum n Podle nejčastějšího způsobu přenosu se rozdělují na antropofilní (přenos mezi lidmi), zoofilní (ze zvířat) a geofilní (z prostředí) n Onemocnění mají různé názvy podle toho, které části těla postihují (tinea manus, tinea pedis, tinea barbae a podobně). n Léčba je zpravidla lokální (masti, šampony). Nejběžněji se používá nystatin, klotrimazol, ketokonazol apod. Příběh druhý n 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 a nasazení vhodné léčby začaly Leopoldovy potíže ustupovat – pomalu, ale jistě. Viníkem zde byl n Aspergillus niger, neboli kropidlák černý n Kropidláky napadají častěji lidi oslabené, mohou však napadnout i člověka zdravého. n Často se aspergilóza vyskytuje jako profesní onemocnění lidí, pracujících ve vlhkých, zaprášených provozech, kde neustále poletují různé plísňové spóry. n Aspergilová onemocnění jsou jedním z příkladů orgánových, případně systémových mykóz Aspergilové infekce 1 Aspergilové infekce 2 Skutečný příběh: aspergilóza jako komplikace chřipky u 38leté ženy n Žena nar. 1970, Brno-město, primární infekt horních a dolních cest dýchacích, jako původce prokázána chřipka typu B a Staphylococcus aureus. Úmrtí v důsledku těžké mykotické – aspergilové pneumonie a sepse, při antrakoze plic a tracheobronchiálních uzlin, exitus 26. 3. 2008. Žádné závažné rizikové faktory v anamnéze, jen cca 15 let kuřáctví 15–20 cigaret denně. (Ze zprávy KHS JMK) Systémové mykózy Příběh třetí n Ellen se trápila. Její přítel jí vyčítal, že se s ním nechce milovat. Ve skutečnosti ji přítel přitahoval, jenže vždycky, když se milovali, začalo ji to „tam dole“ nepříjemně svědit. n Což o to, už byla za svou gynekoložkou, a ta jí opakovaně předepsala vaginální čípky. Pomohly však pokaždé jen na chvíli. n Ellen se už doopravdy naštvala. Změnila gynekologa. Nový gynekolog, 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 Kandidová onemocnění n Kandidózy mohou být povrchové (kožní, slizniční) i systémové. n Ze slizničních kandidóz se vedle poševní mykózy vyskytuje také ústní mykóza (soor, u kojenců a oslabených osob) n Kožní kandidózy jsou také časté (například plenková dermatitida u kojenců) n Celkové infekce se vyskytují především u oslabených osob a u osob léčených kombinací širokospektrých antibiotik. n Nejběžnější je Candida albicans, dále C. tropicalis, C. glabrata, C. krusei, C. parapsillosis a další n U některých typické přirozené rezistence (např. C. krusei na flukonazol) Morfologie a fyziologie hub Morfologie hub (mikromycet) n Blastokonidie je oválná nebo kulatá buňka, charakteristická pro kvasinky. Často vidíme pučící blastokonidie (blastospory) n Hyfa je vlákno. Může být větvené, může být septované či bez přepážek. Soubor hyf se nazývá mycelium, které může být n vegetativní, ukotvující houbu v substrátu n generativní neboli vzdušné, nesoucí rozmnožovací struktury houby Rozmnožování hub n 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 n pro sexuální rozmnožovací tělíska hub používat termín spora (neplést s endosporami bakterií!!!) n pro asexuální, vegetativní reprodukční částice používat termín konidie Některé morfologické útvary hub Typy pohlavních rozmnožovacích tělísek hub n Askospory jsou pohlavní buňky, jež se (vždy sudém počtu) vyskytují ve váčcích – vřeckách. Týká se většiny klinicky významných mikromycet n Oospory vznikají splynutím velké nepohyblivé buňky samičí s malou pohyblivou buňkou samčí n Zygospory vznikají spojením dvou stejně velkých buněk opačného pohlaví n 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 n Arthrokonidie vznikají postupným oddělováním koncových částí vláken n Blastokonidie tvoří houby, které tvoří pseudomycelia z pseudohyf – tedy nepravých hyf z protáhlých buněk oddělených zaškrcením n Chlamydokonidie jsou silnostěnné útvary kdekoli v.průběhu či na konci hyf n Mikrokonidie jsou kulovitá, oválná či hruškovitá tělíska na konci hyf n Asexuální reprodukční tělíska v obalech či pouzdrech, například sporangiokonidie zygomycet uzavřené ve váčku – sporangiu, či makrokonidie u hub čeledi Dematiceae. Jak se jmenují jednotlivé části hub Životní cyklus jedné houby Jak vzniká arthrokonidie Fyziologie mikromycet n Houby se množí většinou pomaleji než bakterie, jsou však mezi nimi velké rozdíly. Rostou celkem snadno i na chudých půdách n 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 n Biochemická aktivita je pestrá hlavně u kvasinkovitých hub Diagnostika mykóz Odběr a diagnostika u povrchových mykóz n 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) n Vlastní diagnostika: mikroskopická (nález vláken ve tkáni) a kultivační. Mikroskopická je důležitější – vykultivovat lze i kontaminaci, ale epitelie, kterou prorůstá hyfa (v mikroskopu) je jasným důkazem skutečné infekce. Odběr na dermatomykózy n Hlavní zásady odběru: n nezasílat pouze stěr, nýbrž šupiny (kousek nehtu, vlasu apod.) n provést povrchovou desinfekci n povrchovou vrstvu neposílat, nýbrž vyhodit n u plošných ložisek odebírat z okraje (zde je houba aktivní) Diagnostika systémových mykóz Kromě vlastní diagnostiky mykózy je třeba vždy vypátrat (pokud to není známo), co je primární příčinou (imunodeficit, diabetes, nádor apod.) l Diagnostika: l pro přímý průkaz jakýkoli relevantní materiál: krev na hemokultivaci, punktáty, excize apod. l moderní metody umožňují např. přímý průkaz antigenů (manany, glukany) v krvi l nepřímý průkaz – protilátky v séru (aspergily) Odběry u kandidóz l U kožní a slizniční formy se používají výtěry nejlépe v transportní půdě FungiQuick nebo (pouze u výtěrů z genitálií) C. A. T. l U systémové formy také výtěry, anebo se zasílá krev, punktát apod. Diagnostika kandidóz l Základem diagnostiky je kultivace. K.identifikaci kandidy používáme chromogenní půdy a biochemické metody (využívají se vzájemné rozdíly v.metabolismu mezi kandidami) l Mikroskopicky v nativním preparátu (C. A. T.), v Gramově či Giemsově či jiném barvení vidíme oválné buňky, často pučící, někdy tzv. pseudomycélia l Lze i testovat in vitro citlivost, ale testy jsou méně spolehlivé než u bakterií l Moderní metodou je přímý průkaz mananových antigenů v krvi Houby na bakteriologických půdách n 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 n Rozeznat kolonie kandid od kolonií stafylokoků je někdy obtížné. Pomoci může vůně (po chlebu či burčáku); když nepomůže nic jiného, volíme zpravidla nátěr (mikroskopii) Chromogenní půdy – princip (Opakování z jarního semestru) n CHROMOGENNÍ půdy obsahují látku, která je původně nebarevná (chromogen) n Barevnost se objeví jen při specifické reakci (odštěpení substrátu) n Půda může obsahovat více chromogenů s.navázanými substráty specifickými pro různé bakterie nebo houby n FLUOROGENNÍ půdy jsou principiálně podobné, ale s fluorescenčním barvivem Chromogenní půda při diagnostice kandid n Používají se různé chromogenní půdy. Některé odliší pouze Candida albicans od ostatních, jiné rozliší vzájemně několik druhů kandid. n Na půdě, kterou máme k dispozici, je C. albicans zelenavá, C. tropicalis modrá, C. glabrata hladká růžová a C. krusei drsná růžová. n Pokud se některý kmen nepodaří určit chromogenní půdou, musíme použít jiný způsob, např. biochemické určení Biochemická identifikace kvasinek n 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.) n Běžně se používá například Auxacolor, který nahradil staré auxanogramy (zjišťující využívání cukrů) a zymogramy (pro štěpení cukrů). Difúzní diskový test citlivosti na antimikrobiální látky n Až na výjimky platí, že antibakteriální látky jsou u mykotických onemocnění… ehm… zkrátka na houby J n Obdobně, antimykotika nepůsobí na naprostou většinu bakteriálních agens n Houby nekultivujeme na MH, ale na Sabouraudově agaru K odečtu testů na antimykotika n U amfotericinu B se za citlivý považuje i kmen, který má malou zónu, pokud uvnitř této zóny nejsou viditelné kolonie n 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 Mikroskopie vláknitých hub n Diagnostika vláknitých hub se poněkud liší od diagnostiky kvasinek i co se týče mikroskopie. Ta tu má větší význam než u kvasinek. Lze pozorovat různé typy spor a konidií. n Prohlížíme bez imerze, objektivem zvětšujícím 4× či 10×, popřípadě 40 ×. Kultivace vláknitých hub n Vzhled výsledků kultivace je u vláknitých hub oproti kvasinkám značně odlišný, jak na Sabouraudově agaru, tak případně i na agaru krevním. n Některé z nich, zejména dermatofyty, rostou velmi pomalu. To kvůli nim se Sabouraudův agar nalévá do zkumavek. n Biochemické rozlišení se u nich, na rozdíl od kvasinek, zpravidla neuplatňuje. Příklad nepřímého průkazu hub: mikroprecipitace v agaru n Je to opakování z J07 n V místě střetu antigenu s protilátkou vzniká precipitační linie (zeleně) Příklad nepřímého průkazu hub: mikroprecipitace v agaru Je to opakování z J07 Precipitační linie se tvoří mezi důlkem s antigenem a důlkem s protilátkou. Přehled jednotlivých skupin hub (bonus) 1. Vláknité mikromycety n V podstatě jde o synonymum toho, čemu se mezi lidmi říká „plísně“. 1.1 Dermatofyty Diagnostika dermatofytů n 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) n 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 n Léčba je zpravidla lokální (masti, šampony) Rozsáhlá infekce Epidermophyton floccosum před a po léčbě Infekce v bederní oblasti Dermatomykózy různých částí těla 1.2 Houby čeledi Dematiaceae n Mají společnou přítomnost tmavého pigmentu melaninu např. v makrokonidiích n Jsou vzácné, zato však mohou být nebezpečné n Původci feohyfomykóz rostou poměrně rychle. Patří sem např. Alternaria či Cladosporium. Mohou způsobovat kožní, podkožní i systémové mykózy s nálezem tmavých vláken n Původci chromomykóz tvoří místo vláken tzv. sklerotická tělíska. Rostou pomaleji. Patří sem např. rod Curvularia Alternaria sp. Curvularia lunata Cladosporium sp. Chromoblastomykóza 1.3 Rychle rostoucí hyalinní mikromycety tvořící kolonie n Jsou to původci povrchových i systémových mykóz. Vzájemně se liší podle toho, jestli mají n konidie v řetězcích na vlákně: Aspergillus, Paecilomyces, Penicillium, Scopulariopsis n konidie ve shlucích – Fusarium n konidie jednotlivě na vláknech – Pseudoalscheria n Červeně zvýrazněné si dále popíšeme Rod Aspergillus (česky kropidlák) n Existuje několik stovek druhů, asi dvacet z.nich může vyvolávat infekce u člověka n Může způsobovat endokarditidy, plicní infekce, infekce oka a CNS, ale také infekce nehtů či zevního zvukovodu. n Pouhá přítomnost konidií může být příčinou alergické reakce u disponovaných osob n Aspergily také hojně tvoří mykotoxiny n Diagnostika: mikroskopie, u systémových nepřímý průkaz (precipitace, ELISA aj.) n Léčba: pouze amfotericin B a snad vorikonazol Aspergillus fumigatus Aspergilové infekce Rod Penicillium – Plíseň štětičková n 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 +) n Některé druhy mohou rovněž tvořit toxiny n Z druhu Penicillium notatum bylo izolováno první antibiotikum – penicilin n Druhy Penicillium camemberti, Penicillium candidum či Penicillium roqueforti jsou používány při výrobě plísňových sýrů. n Diagnostika a léčba: podobná jako u aspergilů Penicillium Infekce Penicillium marneffei 1.4 Zygomycety n Zygomycety – pravé plísně tvoří neseptované hyfy. Tvoří mohutný „kožíšek“, na Petriho misce mohou i nadzvedávat víčko. n 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 n Klasické je také prorůstání z nosní dutiny do mozku, a to i během několika hodin Rhizopus a Mucor (plíseň hlavičková) n Tyto dva rody jsou nejdůležitější n Kromě závažných systémových mykóz mohou způsobovat i např. infekce zevního zvukovodu či popálenin n Diagnostika opět především mikroskopická, mykolog odhalí typické útvary (stolony, rhizoidy apod.) n Vzdorují antimykotikům s výjimkou amfotericinu B Mucor Mucor sp. 2. Kvasinkovité mikromycety n Rozdíly oproti vláknitým houbám jsou patrné v mnoha ohledech. Například i pro diagnostiku – např. lepší biochemická rozlišitelnost je velice dobře patrná Společné vlastnosti kvasinek n 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 rychle zůstávat. n Některé tvoří pseudomycelia a chlamydokonidie (Candida), výjimečně polysacharidová pouzdra (Cryptococcus) n Jsou to zpravidla oportunní patogeny, jejich patogenita závisí na celkovém stavu člověka 2.1. Rod Candida Odběry u kandidóz Diagnostika kandidóz Léčba kandidóz n Samotný nález kandid např. ve střevě nebo na kůži není důvodem k léčbě n U nekomplikované vaginální kandidózy se zpravidla léčí lokálně (čípky), u ústní také (např. genciánovou violetí či Lugolem) n U recidivující infekce je nutná celková léčba, aby se eliminoval střevní rezervoár infekce (jinak se infekce bude opakovat) n Nutné je zároveň kontrolovat další vlivy (hormony, dieta apod.) Candida Kandidóza úst Genitální kandidóza Intertrigo Kandidóza střeva 2.2 Rod Cryptococcus n Tyto kvasinky lze nalézt v půdě a na různých substrátech alkalického charakteru. Častým rezervoárem je trus holubů n Nedovedou vytvářet pseudomycelia, zato tvoří mohutná polysacharidová pouzdra n Nejobávanější je C. neoformans, který u oslabených lidí může vyvolávat pneumonie, meningitidy a sepse n Je to typický oportunní patogen, který postihuje např. HIV pozitivní osoby 2.3 Rod Pneumocystis n Velmi zvláštní houba, která byla do nedávné doby považována za prvoka (například za vývojové stadium trypanosom) n Má některé netypické vlastnosti, např. zatímco ostatní houby mají v membráně ergosterol, pneumocysty mají cholesterol n Z toho vyplývá např. rezistence na amfotericin B n 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. n Diagnostika: imunofluorescence. Kultivace in vitro se nedaří. Pneumocystis jiroveci 2.4 Ostatní kvasinky n Patří sem např. rody Geotrichum, Hansenula, Malassezia, Rhodotorula a další. Způsobují nejčastěji kožní mykózy, ale i systémové, zejména u predisponovaných osob. n 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 3. Dimorfní houby n Tyto pomalu rostoucí houby se těžko zařazují. Za nižších teplot (do 30 °C) rostou ve formě vláknité, při 35 – 37 °C mají podobu kvasinkovitou n Rostou pomalu, i proto se často v jejich diagnostice prosazuje nepřímý průkaz Některé významné rody a druhy n 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. n Histoplasma capsulatum se vyskytuje hlavně v USA, ale i Africe. n Další jsou rody Blastomyces, Paracoccidiodioides, Sporothrix a další Blastomykóza Coccidioides immitis Histoplasma capsulatum Konec Obrázky hub Defilé původců: Candida albicans Candida albicans Candida Mucor Aspergillus niger Kropidlák černý Aspergillus sp. Aspergillus sp. Mucor sp. Pneumocystis jiroveci Epidermophyton floccosum Trichophyton rubrum Trichophyton mentagrophytes Saccharomyces cerevisiae Geotrichum candidum Rhodotorula rubra Penicillium marneffei Cryptococcus neoformans