Blastomyces dermatitidis -Blastomyces dermatitidis

Blastomyces dermatitidis
Blastomyces dermatitidis jästform.jpeg
Blastomyces dermatitidis , jästform
Vetenskaplig klassificering
Rike:
Svampar
Division:
Ascomycota
Klass:
Eurotiomycetes
Beställa:
Onygenales
Familj:
Ajellomycetaceae
Släkte:
Blastomyces
Arter:
B. dermatitidis
Binomialt namn
Blastomyces dermatitidis

Blastomyces dermatitidis är orsaken till blastomykos , en invasiv och ofta allvarlig svampinfektion som ibland förekommer hos människor och andra djur i regioner där svampen är endemisk . Orsaksorganismen är en svamp som lever i jord och vått, sönderfallande trä, ofta i ett område nära en vattenväg som en sjö, flod eller bäck. Inomhus tillväxt kan också förekomma till exempel i ackumulerat skräp i fuktiga bodar eller bodar. Svampen är endemisk för delar av östra Nordamerika, särskilt boreal norra Ontario , sydöstra Manitoba , Quebec söder om St. Lawrence River , delar av de amerikanska Appalachian bergen och sammanlänkade östra bergskedjor, västra stranden av Lake Michigan , delstaten Wisconsin och hela Mississippi -dalen inklusive dalarna i några stora bifloder som Ohio River . Dessutom förekommer det sällan i Afrika både norr och söder om Saharaöknen , liksom på Arabiska halvön och den indiska subkontinenten. Även om det aldrig har observerats direkt växande i naturen, tror man att det växer där som en bomullsvit mögel, liknande tillväxten som ses i konstgjord kultur vid 25 ° C (77 ° F). Hos en infekterad människa eller djur omvandlas den dock i tillväxtform och blir en storcellig spirande jäst . Blastomykos är i allmänhet lätt att behandla med systemiska svampdödande läkemedel när den väl har diagnostiserats korrekt; försenad diagnos är dock mycket vanlig förutom i mycket endemiska områden.

Morfologi och fylogeni

Blastomyces dermatitidis är orsaken till blastomykos , en potentiellt mycket allvarlig sjukdom som vanligtvis börjar med en karakteristiskt subtil pneumoni-liknande infektion som kan utvecklas efter 1-6 månader till en spridd fas som får lesioner att bildas i kapillärbäddar i hela kroppen framför allt huden, inre organ, centrala nervsystemet och benmärgen. Blastomyces dermatitidis är namnet på den ascomycetösa svampen , Ajellomyces dermatitidis .

År 2013 beskrevs en andra art i släktet Blastomyces , B. gilchristii , som drar ner vissa stammar som tidigare tilldelats B. dermatitidis . Ytterligare tre arter - Blastomyces emzantsi , Blastomyces parvus och Blastomyces percursus har också beskrivits.

Trots utbredd användning är släktet Blastomyces för närvarande ogiltigt enligt den internationella koden för botanisk nomenklatur. Tillsammans med två andra viktiga människopatogena svampar, Histoplasma capsulatum , Paracoccidioides brasiliensis och Polytolypa hystricis , tillhör arter av Blastomyces en nyligen erkänd svampfamilj, Ajellomycetaceae . De tre huvudsakliga patogenerna i denna familj är alla fysiologiskt grupperade som " dimorfa svampar ": svampar som växlar från en mögelliknande (trådformig) tillväxtform i den naturliga livsmiljön till en jästliknande tillväxtform i den varmblodiga djurvärden. Blastomyces dermatitidis i sig är en sexuell organism som förekommer i naturen som både en + parningstyp och en parningstyp. Detta är epidemiologiskt viktigt av två skäl: för det första innebär det att organismen kommer att vara genetiskt variabel, vilket potentiellt kan leda till variationer i sjukdomens svårighetsgrad, behandlingssvar och preferenser för livsmiljöer; för det andra innebär det att en lämplig, stabil livsmiljö måste finnas för att den komplexa processen för sexuell reproduktion ska kunna äga rum. Denna livsmiljö är ännu okänd. I sin asexuella form växer svampen som en typisk kolonial mikrosvamp, jämförbar med Penicillium eller Rhizopus mögelformer som vanligtvis ses på mögligt bröd.

I naturen bildar svampen ett nätverk av trådliknande mycel som tränger in i underlaget på vilket det växer och börjar sedan efter 3-5 dagars tillväxt reproducera aseksuellt med små (2–10 µm) konidier (asexuella sporer). Dessa konidier är förmodligen de viktigaste infektiösa partiklarna som produceras av svampen. De bildas på individuella korta stjälkar och blir lätt luftburna när kolonin störs; deras storlek placerar dem väl inom det andningsbara storleksintervallet för partiklar, vilket innebär att de kan sätta sig djupt i lungorna vid inandning. Sexuell reproduktion av svampen kräver möte av kolonier av + och - parningstyp , troligen en relativt sällsynt händelse, och resulterar i produktion av små ascomata (sexuella fruktkroppar) 200–350 µm med blicken, med blotta ögat, liknande en ullfuzzboll och i mikroskopisk bild som består av ett lager spiralformiga, fjädrande skyddshår som omger en bördig kärna där grupper om 8 askosporer (sexuella sporer) produceras i små runda reproduktionssäckar (asci). Askosporerna, 1,5–2,0 µm, är bland de minsta reproduktiva partiklarna som produceras av svampar och ligger inom det andningsbara storleksområdet. De spirande jästcellerna som ses i infekterade vävnader och kroppsvätskor är i allmänhet relativt stora (ca 8–15 µm) och knoppar karakteristiskt genom en bred bas eller nacke, vilket gör dem mycket igenkännliga för patologen. En liten ("nanisk") form ses sällan med celler under 6 µm.

Geografisk fördelning och varianter

En av naturens oförklarliga regelbundenheter är att det finns flera svampar av olika fylogenetiska anor som visar ett liknande existensmönster: dimorfism (omvandling från en trådformad miljö i miljön till en jästform i varmblodiga värdvävnader), virulent patogenes ( förmåga att orsaka en signifikant infektion hos en djurvärd som annars är vid god hälsa), lunginfektion (infektion främst via lungorna) och kraftigt avgränsad endemism (förekomst i endast ett begränsat geografiskt område.). Blastomyces dermatitidis är en av dessa svampar; de andra är Histoplasma capsulatum , Paracoccidioides brasiliensis , Coccidioides immitis , C. posadasii och Talaromyces marneffei .

Det geografiska intervallet för B. dermatitidis är till stor del fokuserat kring vattenvägarna i St. Lawrence- och Mississippiflodsystemen i Nordamerika. Det finns en utbredd och mycket publicerad, delvis felaktig karta som visar den amerikanska delen av detta intervall exakt, inklusive förekomst i Minnesota, Wisconsin, Ohio, Kentucky, Arkansas, Tennessee, North and South Carolina, Virginias, Mississippi, Louisiana, och några få delstater i anslutning till de namngivna. Det kanadensiska utbudet av B. dermatitidis visar ett överflöd av blastomykos i breda områden norr och söder om floden St. Lawrence i Quebec, liksom hög endemicitet längs norra stranden av Lake Erie och den låga endemiciteten i sydöstra hörnet av Manitoba. Även om Quebec -distributionen är någorlunda korrekt, är resten av Kanada starkt felaktigt representerade. Blastomyces dermatitidis är frånvarande eller nästan så från Lake Erie -området, men förekommer sporadiskt på Lake Ontarios norra strand , inklusive storstadsområdet Toronto, och har framför allt områden med hög endemicitet i hela norra Ontario. Anmärkningsvärt hög förekomst noteras för vissa delar av Kenora -området och klimatologiskt liknande områden i nordvästra Ontario. I väster sträcker sig utbudet av endemisk blastomykos över södra Manitoba och in i intilliggande Saskatchewan. Några få fall har rapporterats från norra centrala Alberta, t.ex. Edmonton -området, men i dessa fall kan en atypisk genetisk grupp av svampen vara inblandad.

I resten av världen förekommer B. dermatitidis på låga nivåer i olika delar av Afrika, från Algeriet till Sydafrika, liksom i och nära Arabiska halvön. De afrikanska isolaten är indelade i två biologiskt olika antigengrupper: isolat från norr om Sahara liknar nordamerikanska isolat med A- och K -antigener, medan sydafrikanska isolat saknar A -antigen. Isolat från Mellanöstern har båda antigenerna. De afrikanska isolaten söder om Sahara skiljer sig i laboratoriet från andra isolat genom att vara extremt svåra att omvandla till jästfasen, och de visar också vissa enzymatiska skillnader.

Ekologi

Blastomyces dermatitidis är en av de mest ekologiskt mystiska organismer som orsakar sjukdomar hos människor och djur. Förutsägelse av sjukdomsrisk och förebyggande av sjukdom försvåras båda utomordentligt av vår mycket dåliga förståelse för var och hur denna organism normalt växer i naturen. Trots decennier av försök att isolera organismer från epidemiologiska foci har B. dermatitidis bara isolerats från miljön 21 gånger. De flesta av dessa isoleringar har baserats på de krävande isoleringstekniker som innefattar suspension av jord eller andra miljömaterial i vattenhaltigt medium med antibakteriella antibiotika, och injektion av möss med dessa material, följt av uppoffring av djuren när de verkar sjuka eller i slutet på sex veckor. De inre organen hos mössen kontrolleras sedan mikroskopiskt för tecken på blastomykos. Det är onödigt att säga att kostnaden och komplexiteten för att utföra sådana studier är imponerande, särskilt eftersom de etiska godkännandeförfarandena för arbete som involverar djur blir allt mer involverade. Mer direkta och ekonomiska mykologiska tekniker för miljöisolering, såsom utspädningsplätering, har aldrig gett positiva resultat för Blastomyces -tillväxt. Eftersom B. dermatitidis lätt kommer att växa från kliniska prover på vanliga laboratoriemedier, tillskrivs i allmänhet bristen på framgång med att isolera det från miljömaterial till de hämmande effekterna av gemensamma förekommande mögel och antibiotikaresistenta bakterier.

I bara ett experiment erhölls en enda positiv B. dermatitidis -kultur genom användning av en ny teknik för berikningsbuljong. Nyligen, i ett viktigt genombrott, utvecklades en specifik PCR -teknik som kunde upptäcka B. dermatitidis i tre miljöprover från en hundgård som hade haft problem med blastomykos.

Vad man har lärt sig från direkt isolering och senaste PCR -studier är att B. dermatitidis tenderar att vara associerat med jord och träskräp i områden ”som kännetecknas av ett surt pH, högt organiskt innehåll (på grund av ruttnande eller sönderfallet trä eller vegetation och djur eller fågel spillning), riklig fukt och närhet till vattenvägar ”. Nya PCR -detektioner gällde till exempel en kennel i Kentucky där 35 av 100 hundar drabbats av blastomykos. Tidigare isoleringar ha varit från jämförbara platser såsom jord och trä skräp från en övergiven Wisconsin bäverdamm och träbaserade material från en Wisconsin vedtrave. Isolering av B. dermatitidis åstadkoms också från ett jordgolv inomhus vid ett tillfälle.

Det har funnits en lång historia av berättigade spekulationer som B. dermatitidis i naturen kan associera med en eller flera inhemska nordamerikanska däggdjursvärdarter. Hittills har dock alla djurarter som har utsatts för fokuserad undersökning befriats från detta specifika samband. Otillräcklig misstänksamhet har särskilt fokuserat på bävern, men spetsen, fladdermusen och prärihunden har också varit fokuspunkter, utan att någon avgörande förening har hittills visats. Den närbesläktade patogena svampen P. brasiliensis i Sydamerika har en väl underbyggd, men inte väl förstådd, ekologisk koppling till den niobandade bältdjuret, Dasypus novemcinctus . Denna medlem av däggdjursordningen Edentata har inga nära släktingar inom det geografiska området B. dermatitidis .

Förebyggande åtgärder

Undvikande av exponering i endemiska områden är det främsta sättet att förebygga sjukdomar. Eftersom medlet är känt för att distribuera i damm är minimering av dammgenererande aktiviteter, såsom grävning, sopning, etc. avgörande. Även om en metod för markdekontaminering har beskrivits och visat sig vara effektiv använder den farliga kemikalier och dess användning är bäst reserverad för situationer som inte kan hanteras på annat sätt.

Referenser

externa länkar