Aspergillus: rod plesni, vrste, bolezni in pomen v medicini in industriji

Aspergillus je velik rod gliv iz rodu Ascomycota. Obstaja več sto vrst ali tipov, od katerih so nekateri pomembni za medicino, znanost in industrijo. Raste kot plesen, pogosto na rastlinah in v organskih snoveh. Glive tvorijo nespolne spore v značilni strukturi, imenovani aspergillum (conidiophore z vrhom, po katerem se sproščajo mnoge konidije). Približno tretjina vrst se razmnožuje tudi spolno, pri čemer za nekatere vrste obstajajo povezane teleomorfe pod drugimi rodovnimi imeni.

Morfologija in biologija

Člani rodu Aspergillus so običajno mikroskopsko vidni kot gosto razvejana mreža hif (mikroskopska nitasta struktura). Na koncih nekatere hife tvorijo konidiophore, ki nosijo praškaste konidije (nespolne spore). Konidije so lahke in zelo odporno razširljive z zrakom, zaradi česar so te glive pogosti prostorski in zunanji kontaminanti. Nekatere vrste so termotolerantne ali termofilne (npr. Aspergillus fumigatus), kar jim omogoča rast v toplejših okoljih, kot je človeško telo.

Okolje in razširjenost

Vrste Aspergillus so zelo aerobne in jih najdemo v skoraj vseh okoljih, bogatih s kisikom: v tleh, na gnilih rastlinskih ostankih, v zraku notranjih prostorov in na živilih. So pogosti onesnaževalci škrobnatih živil (kot sta kruh in krompir) ter rastejo v ali na številnih rastlinah in drevesih. Zaradi sposobnosti tvorbe in razširjanja konidijev so pogosta povzročiteljica kontaminacij v laboratorijih, proizvodnji hrane in industriji.

Medicinski pomen

Vrste rodu Aspergillus so pomembne v medicini in trgovini. Nekatere vrste lahko povzročijo okužbo pri ljudeh in drugih živalih. Več kot 60 vrst Aspergillus velja za medicinsko pomembnih patogenov. Pri ljudeh povzročajo različne oblike bolezni, med drugim:

• Alergijske bolezni — npr. alergijska bronhopulmonalna aspergiloza (ABPA) pri astmatikih ali pri bolnikih z cističnim fibrozo;
• Površinske in lokalne okužbe — vključno z okužbami zunanjega ušesa (otomycosis), kožnimi spremembami, ranami in subkutanimi mikozoami;
• Infiltrativne in invazivne okužbe — zlasti pri imunokompromitiranih ljudeh (npr. pri bolnikih na kemoterapiji, po transplantacijah ali z neutropenijo) lahko pride do invazivne aspergiloze, ki najpogosteje prizadene pljuča in se lahko razširi v druge organe;
• Hronične pljučne oblike — kot kronična parenhimska aspergiloza ali aspergilomi (svinčeni gube v pljučnem tkivu);
• Miketome in globoke kožne okužbe — pri nekaterih vrstah povzroča kronične lokalizirane lezije.

Diagnoza običajno temelji na kombinaciji kliničnih znakov, slikovnih preiskav (RTG, CT), mikroskopije in kulture, ter seroloških oziroma molekularnih testov (npr. galaktomannan, beta-D-glukan, PCR). Zdravljenje vključuje protiglivična zdravila (najpogosteje vorikonazol kot prva izbira pri invazivni aspergilozi; alternativno amphotericin B, izolani agenti ali kombinacije), kirurško odstranjevanje pri lokaliziranih lezijah in podporno zdravljenje. Pri alergijskih oblikah se uporablja tudi kortikosteroidna terapija in imunosupresija se prilagaja po potrebi.

Toksični in alergeni pomen

Nekatere vrste proizvajajo močne mikotoksine, ki so lahko nevarni za ljudi in živali. Najbolj znani so aflatoksini, ki jih proizvajata predvsem Aspergillus flavus in Aspergillus parasiticus; aflatoksini so močni hepatotoksični in kancerogeni agensi ter predstavljajo tveganje predvsem v kontaminiranih žitih in oreščkih. Druge vrste lahko proizvajajo ochratoksin in različne druge sekundarne metabolite, ki vplivajo na kakovost hrane in zdravje.

Industrijska in znanstvena uporaba

Aspergillus ima tudi velik industrijski pomen. Primeri uporabe:

• Aspergillus niger se pogosto uporablja za industrijsko fermentacijo in proizvodnjo citronske kisline, encimov (npr. amilaz, pektinaz) in drugih biokemikalij;
• Aspergillus oryzae je tradicionalno uporabljen pri fermentaciji sojinih in žitnih izdelkov (npr. miso, sake, sojina omaka);
• Aspergillus nidulans je pomemben kot modelni organizem v osnovnem raziskovanju genetike gliv;
• Encimi in heterologne beljakovine proizvedene z Aspergillus sistemi so ključni v prehrambeni in farmacevtski industriji.

Preprečevanje in kontrola

Za zmanjšanje tveganja okužb in kontaminacij so pomembni naslednji ukrepi: pravilno skladiščenje in sušenje živil, kontrola vlage v notranjih prostorih, uporaba filtrov (npr. HEPA) v obnovljenih bolniških okoljih, ustrezna osebna zaščitna oprema pri delu z aerosoliziranimi snovmi in skrbna higiena pri imunokompromitiranih osebah. V industriji se uporabljajo tudi sanitacija in procesni postopki za preprečevanje rasti in razmnoževanja plesni.

Pomembne vrste

Med najbolj poznanimi in klinično/industrijsko pomembnimi vrstami so: Aspergillus fumigatus (glavni povzročitelj invazivne aspergiloze), A. flavus, A. parasiticus (aflatoksini), A. niger (industrijska uporaba in oportunne okužbe), A. terreus (resistenca na amphotericin B v nekaterih primerih), A. oryzae in A. nidulans.

Ker je rod Aspergillus tako raznolik, ima hkrati škodljive in koristne učinke: medtem ko nekatere vrste predstavljajo tveganje za zdravje ljudi in kakovost živil, druge omogočajo pomembne biotehnološke in industrijske procese.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je Aspergillus?

V: Kje Aspergillus pogosto raste?

V: Kaj Aspergillus naredi v strukturi, ki se imenuje aspergillum?

V: Ali so vse vrste Aspergillus sposobne spolnega razmnoževanja?

V: Kje se vrste Aspergillus pogosto pojavljajo?

V: Ali so vrste Aspergillus pomembne v medicini in industriji?

V: Ali lahko Aspergillus povzroči okužbo pri ljudeh in živalih?

Išči po črki