Гриб аспергилл (Aspergillus) принадлежит к роду высших плесневых аэробных грибов. Сегодня насчитывается около 200 видов этих грибов. Они широко распространены на всех континентах, во всех странах мира.
Грибы рода Аспергиллус вызывают у человека тяжелые заболевания (микозы), но в то же время многие из них имеют весьма существенное практическое значение и успешно применяются в промышленности из-за способности продуцировать целый ряд веществ и ферментов. Аспергиллы тщательно вот уже несколько столетий изучаются физиологами, биохимиками и генетиками.
Аспергиллы широко распространены в природе. Саудовская Аравия и Судан считаются регионами с самым высоким содержанием спор в окружающей среде. Заражение грибами происходит через вдыхание их спор, иногда возбудители попадают в организм человека с пищей, иногда через поврежденные кожные покровы. Аспергиллы являются аэробами. Для процессов синтеза энергии они нуждаются в доступе свободного молекулярного кислорода. Грибы рода Аспергиллус сапрофиты. Они используют для обеспечения своей жизнедеятельности исключительно органические вещества. Хорошо развиваются во влажных средах (болотистая местность и верхняя часть перегноя) и в закрытых помещениях.
- Обычно Аспергиллус растут как плесень на поверхности многих субстратов: внутри и на поверхности гниющих деревьев, верхних ярусах навоза, растений (трава, сено), на поверхности гниющих овощей, различных кормах, винограде, арахисе, варенье, орехах, черном молотом перце, чае в пакетах. Особенно их много на продуктах, содержащих крахмалистые вещества (картофель, зерно, мука, хлеб). Некоторые виды Аспергилл образуют афлатоксин, вызывающий тяжелое отравление.
- Грибы могут расти на обедненных питательными веществами средах. Так А. niger (аспергилл черный) хорошо растет на стенах влажных помещений.
- Грибы обнаруживаются в пыли помещений, где обрабатывают шкуры и шерсть, коноплю и пеньку. Они поражают коробочки и волокно хлопка и кожу.
- Источниками грибов являются душевые и вентиляционные системы, кондиционеры, увлажнители воздуха, книги, обувь, подушки, почва комнатных растений, строительный материал, предметы текстиля.
- Источником аспергилл могут стать птицы и сельскохозяйственные животные. Болеют аспергиллезом коровы, собаки, кошки, овцы, лошади, кролики, пчелы, голуби, куры, гуси и индюки.
Аспергиллез чаще всего встречается у мукомолов, лиц, ухаживающих за голубями, работников сельского хозяйства, ткацких и бумагопрядильных предприятий. Подвержены заболеванию лица с ослабленным иммунитетом, больные сахарным диабетом и перенесшие трансплантацию, а также лица с IgE-опосредованной атопией (гиперчувствительность I типа) к спорам грибов.
Представители грибов этого рода обитают в основном в почве, на растениях, на гниющих остатках овощей, в составе домашней пыли, строительных материалов, ткани, кожи, изделий из текстиля и на пищевых продуктах, таких как сыры и консервированное мясо.
В воздухе споры грибов этого рода присутствуют практически постоянно: ежедневно каждый из нас вдыхает около нескольких сотен спор, которые не вызывают каких-либо заболеваний у человека с нормальной иммунной системой. И ногда грибы рода Aspergillus могут встречаться в ротоглотке здорового человека.
Как уже было описано выше, споры грибов могут присутствовать в воздухе помещений, в том числе, они могут быть в воздухе больниц, что может стать фактором риска внутрибольничного заражения стационарного пациента с ослабленной иммунной системой.
Ряд представителей грибов применяются в промышленности для получения органических кислот, антибиотиков, витаминов, ферментов, для промышленного изготовления некоторых пищевых продуктов.
Внешне при микроскопическом исследовании грибы рода Aspergillus представляют собой грибы, состоящие из однотипного мицелия, шириной 4 – 6 микрометров, на котором иногда присутствуют “головки” с конидиями.
Специфической бактериологической питательной средой для выращивания колоний грибов этого рода является так называемая среда Сабуро. На ней грибы образуют плоские колонии, сначала белые, слегка пушистые, которые впоследствии принимают синеватую, желтоватую, коричневую и другую окраску в зависимости от вида. Поверхность их становится мучнистой.
Особенностью данного рода грибов является способность вызывать не только аллергические заболевания, но и инфекционные поражения.
По частоте развития специфических инфекционных заболеваний грибы рода Aspergillus занимают второе место после дрожжеподобных грибов рода Candida.
Предрасполагающими факторами к развитию аспергиллезных инфекций являются иммунодефициты, в том числе вторичные иммунодефициты на фоне приема высоких доз системных глюкокортикостероидов, для которых исследованы клеточные и молекулярные механизмы возникновения повышенной уязвимости органов и тканей к спорам гриба, а также хронические легочные заболевания.
Аспергиллы могут поражать любые органы и ткани.
К клиническим проявлениям можно отнести следующие формы:
- бронхолегочный аспергиллез и его разновидности: инфекционно-аллергический бронхолегочный аспергиллез, гнойный бронхит, хроническая аспергиллема, инвазивный легочный аспергиллез, хронический некротизирующий легочный аспергиллез,
- генерализованный (септический) аспергиллез, возникающий у иммунокомпрометированных людей (например при ВИЧ-инфекции) и имеющий высокую частоту летальных исходов,
- аспергиллез ЛОР-органов: наружный и средний отиты, риносинусит, аспергиллез гортани,
- аспергиллез глаза,
- аспергиллез кожи в виде в виде эритематозных чешуек и папул, в более тяжелых случаях – некротических поражений подкожной жировой клетчатки,
- аспергиллез костей,
- прочие формы аспергиллеза (поражение слизистых рта, гениталий, микотоксикозы).
Наиболее часто встречающиеся поражения органов дыхания возникают на фоне хронических заболеваний легких:
- бронхиальная астма, муковисцидоз для аллергического бронхолегочного аспергиллеза,
- предсуществующие полости в легких (туберкулезные каверны, полости у больных с саркоидозом или другими заболеваниями, споровождающимися образованием полостей) – для аспергиллемы,
- хроническая обструктивная болезнь легких на фоне ее лечения глюкокортикостероидами – для некротизирующего легочного аспергиллеза.
Факторами риска возникновения инвазивного легочного аспергиллеза, помимо перечисленных выше, являются вторичные иммунодефицитные состояния, на фоне онкологической патологии, лечения иммунодепрессантами, ВИЧ-инфекции, декомпенсированного сахарного диабета, массивного лечения антибиотиками и других факторов.
Однако у людей с нормальной иммунной системой также могут возникать инфекции органов дыхания, вызванные грибами рода Aspergillus, на фоне повышенной экспозиции спор гриба.
При массивном вдыхании спор этих грибов у здоровых людей может возникнуть острая пневмония, которая обычно разрешается самостоятельно
Профессиональными факторами риска возникновения хронических заболеваний, вызванных спорами грибов рода Aspergillus, является работа в сфере сельского хозяйства, на ткацких фабриках и бумагопрядильных предприятиях.
Широко распространены аллергические заболевания, связанные с сенсибилизацией к аллергенам плесневых грибов. Это прежде всего типичные атопические заболевания с грибковой сенсибилизацией: круглогодичный аллергический ринит и бронхиальная астма.
Гораздо реже может иметь место экзогенный аллергический альвеолит (см. подробнее в соответствующем разделе статьи «Гриб Alternaria alternata: описание и клиническое значение»).
Для грибов рода Aspergillus это заболевание имеет название «легкое работающих с солодом» в связи с высокой частотой профессионально обусловленных случаев заболеваний у данных работников.
Также некоторые представители грибов этого рода могут выделять ядовитые вещества – афлатоксин, охратоксин и стеригматоцистин, которые при хронической экспозиции вызывают проявления микотоксикозов – токсический гепатит, заболевания почек и даже злокачественные опухоли. Однако основной особенностью грибов рода Aspergillus, отличающих их от представителей других родов плесневых грибов, является способность вызывать специфические инфекционные заболевания.
Возбудителями аспергиллеза у человека могут выступать следующие виды плесневых грибков рода Aspergillus: A. flavus, A. Niger, A. Fumigatus, A. nidulans. A. terreus, A. clavatus. Аспергиллы являются аэробами и гетеротрофами, способны расти при температуре до 50°С, длительно сохраняться при высушивании и замораживании. В окружающей среде аспергиллы распространены повсеместно – в почве, воздухе, воде. Благоприятные условия для роста и размножения аспергилл имеются в вентиляционных и душевых системах, кондиционерах и увлажнителях воздуха, старых вещах и книгах, сырых стенах и потолках, длительно хранящихся пищевых продуктах, сельскохозяйственных и комнатных растениях и др.
Заражение аспергиллезом чаще всего происходит ингаляционным путем при вдыхании частиц пыли, содержащих мицелий гриба. Наибольшему риску возникновения заболевания подвержены сельскохозяйственные рабочие, работники бумагопрядильных и ткацких предприятий, мукомолы, а также заводчики голубей, поскольку голуби, чаще других птиц, болеют аспергиллезом. Возникновению грибковой инфекции способствует инфицирование при проведении инвазивных процедур: бронхоскопии, пункции околоносовых пазух, эндоскопической биопсии и др. Не исключен контактный путь передачи аспергиллеза через поврежденные кожные покровы и слизистые оболочки. Также возможно алиментарное инфицирование при употреблении контаминированных аспергиллами продуктов питания (например, куриного мяса).
Кроме экзогенного инфицирования аспергиллами, известны случаи аутозаражения (при активации грибков, обитающих на коже, слизистой зева и дыхательных путей) и трансплацентарного инфицирования. К факторам риска заболеваемости аспергиллезом относятся иммунодефициты любого генеза, хронические заболевания дыхательной системы (ХОБЛ, туберкулез, бронхоэктатическая болезнь, бронхиальная астма и др.), сахарный диабет, дисбактериоз, ожоговые травмы, прием антибиотиков, кортикостероидов и цитостатиков, проведение лучевой терапии. Нередки случаи развития микозов смешанной этиологии, вызываемых различными видами грибков – аспергиллами, кандида, актиномицетами.
Таким образом, в зависимости от путей распространения грибковой инфекции различают эндогенный (аутоинфекцию), экзогенный (с воздушно-капельным и алиментарным путем передачи) и трансплацентарный аспергиллез (с вертикальным путем заражения).
По локализации патологического процесса выделяют следующие формы аспергиллеза: бронхолегочную (в т. ч. аспергиллез легких), ЛОР-органов, кожную, глазную, костную, септическую (генерализованную) и пр. На первичное поражение респираторного тракта и легких приходится около 90% всех случаев аспергиллеза, придаточных пазух носа – 5%. Вовлечение остальных органов диагностируются менее чем у 5% больных, диссеминация аспергиллеза развивается примерно в 30% случаев, преимущественно, у ослабленных лиц с отягощенным преморбидным фоном.
Наиболее изученной на сегодняшний день формой патологии является аспергиллез легких. Начальные стадии бронхолегочного аспергиллеза маскируются под клинику трахеобронхита или бронхита. Больных беспокоит кашель с мокротой сероватого цвета, кровохарканье, общая слабость, похудение. При распространении процесса на легкие развивается легочная форма микоза аспергиллезная пневмония. В острой фазе отмечается лихорадка неправильного типа, ознобы, кашель с обильной слизисто-гнойной мокротой, одышка, боли в грудной клетке. При дыхании изо рта может ощущаться запах плесени. С помощью микроскопического исследования мокроты обнаруживаются колонии мицелия и споры аспергилл.
У больных с сопутствующими заболеваниями дыхательной системы (легочным фиброзом, эмфиземой, кистами, абсцессом легкого, саркоидозом, туберкулезом, гипоплазией, гистоплазмозом) нередко формируется аспергиллома легких – инкапсулированный очаг, содержащий гифы гриба, фибрин, слизь и клеточные элементы. Гибель пациентов с аспергилломой может наступить в результате легочного кровотечения или асфиксии.
Аспергиллез ЛОР-органов может протекать в виде наружного или среднего отита, ринита, синусита, тонзиллита, фарингита. При аспергиллезном отите вначале возникает гиперемия, шелушение и зуд кожи наружного слухового прохода. С течением времени слуховой проход заполняется рыхлой сероватой массой, содержащей нити и споры гриба.
Возможно распространение аспергиллеза на барабанную перепонку, сопровождающееся резкими колющими болями в ухе. Описаны поражения верхнечелюстных и клиновидных пазух, решетчатой кости, переход грибковой инвазии на орбиты. Глазной аспергиллез может принимать форму конъюнктивита, язвенного блефарита, узелкового кератита, дакриоцистита, блефаромейбомита, панофтальмита. Нередки осложнения в виде глубоких язв роговицы, увеита, глаукомы, потери зрения.
Аспергиллез кожи характеризуется появлением эритемы, инфильтрации, коричневатых чешуек, умеренного зуда. В случае развития онихомикоза возникает деформация ногтевых пластин, изменение цвета на темно-желтый или коричневато-зеленоватый, крошение ногтей. Аспергиллез ЖКТ протекает под видом эрозивного гастрита или энтероколита: для него типичны запах плесени изо рта, тошнота, рвота, диарея.
Генерализованная форма аспергиллеза развивается при гематогенной диссеминации аспергилл из первичного очага в различные органы и ткани. При данной форме заболевания возникают аспергиллезный эндокардит, менингит, энцефалит, абсцессы головного мозга, почек, печени, миокарда, поражение костей, ЖКТ, ЛОР-органов, аспергиллезный сепсис. Летальность от септической формы аспергиллеза очень высока.
В зависимости от формы микоза пациенты направляются на консультацию к специалисту соответствующего профиля: пульмонологу, отоларингологу, офтальмологу, микологу. В процессе диагностики аспергиллеза большое внимание уделяется анамнезу, в т. ч. профессиональному, наличию хронической легочной патологии и иммунодефицита. При подозрении на бронхолегочную форму аспергиллеза проводится рентгенография и КТ легких, бронхоскопия с забором мокроты, бронхоальвеолярный лаваж.
Основу диагностики аспергиллеза составляет комплекс лабораторных исследований, материалом для которых могут служить мокрота, промывные воды из бронхов, соскобы с гладкой кожи и ногтей, отделяемое из пазух носа и наружного слухового прохода, отпечатки с поверхности роговицы, кал и пр. Аспергиллы могут быть обнаружены с помощью микроскопии, культурального исследования, ПЦР, серологических реакций (ИФА, РСК, РИА). Возможно проведение кожно-аллергических проб с антигенами аспергилл.
Дифференциальная диагностика аспергиллеза легких проводится с воспалительными заболеваниями респираторного тракта вирусной или бактериальной этиологии, саркоидозом, кандидозом, туберкулезом легких, муковисцидозом, опухолями легких и др. Аспергиллез кожи и ногтей имеет сходство с эпидермофитией, рубромикозом, сифилисом, туберкулезом, актиномикозом.
В зависимости от тяжести состояния пациента и формы аспергиллеза лечение может осуществляться в амбулаторных условиях или в стационаре соответствующего профиля. Антифунгальная терапия проводится препаратами: амфотерицин В, вориконазол, итраконазол, флуцитозин, каспофунгин. Противогрибковые препараты могут назначаться внутрь, внутривенно, в виде ингаляций. При аспергиллезе кожи, ногтей и слизистых оболочек проводится местная обработка очагов противогрибковыми средствами, антисептиками, ферментами. Противогрибковая терапия продолжается от 4 до 8 недель, иногда до 3-х месяцев и дольше.
При аспергилломе легких показана хирургическая тактика – экономная резекция легкого или лобэктомия. В процессе лечения любой формы аспергиллеза необходимо проведение стимулирующей и иммунокорригирующей терапии.
Наиболее благоприятное течение отмечается при аспергиллезе кожи и слизистых оболочек. Летальность от легочных форм микоза составляет 20-35%, а у лиц с иммунодефицитом – до 50%. Септическая форма аспергиллеза имеет неблагоприятный прогноз. К мерам, позволяющим предупредить заражение аспергиллезом, относятся мероприятия по улучшению санитарно-гигиенических условий: борьба с пылью на производстве, ношение работниками мельниц, зернохранилищ, овощехранилищ, ткацких предприятий индивидуальных средств защиты (респираторов), улучшение вентиляции цехов и складов, регулярное микологическое обследование лиц из групп риска.