Kasutaja:Kir.Mer/Inimestele pataloogilised mikroseened

Inimestele patoloogilised seened

Patogeensed seened on seened, mis põhjustavad inimestel või teistel organismidel haigusi.

Inimeste seenhaigusi nimetatakse mükoosideks ja enamik neist, mis nakatavad inimesi ei ole obligatoorsed patogeenid, vaid pigem seened, mis on levinud muudes tingimustes, ning kasutavad ära olukordi, kus peremeesorganismi kaitsevõime on mõnes kohas nõrgenenud. Inimeste ja koduloomade haigusi põhjustavaid seenpatogeene on umbes 135 ning inimestel põhjustab haigusi vaid umbes 60 seeneliiki; neist umbes 30 põhjustavad naha pindmisi infektsioone ja umbes 30 kehasiseseid infektsioone.

Tervetel inimestel on kehasisesed seenhaigused haruldased, kuna neil on kõrgelt arenenud immuunsüsteem. Enamik seeni, mis on võimelised inimkeha keskkonna tingimustes elutsema, ei suuda immuunkompetentse inimese fagotsüütidele, spetsiifilistele antikehadele ja T-lümfotsüüdidele vastupanu tekitada. Terveid inimesi nakatavad seened pühendavad suure osa oma füsioloogiast ja energiast, et immuunsüsteemile märkamatuks jääda või sellele vastu seista, ning selle tõttu ei ole tavaliselt eluohtlikud. Küll aga immuunpuudulikkusega inimestel esineb seenhaigusi sageli, mis võivad eluohtlikud olla.

Inimese organism mikroseente keskkonnana

Inimesed on püsisoojased imetajad, kellel on kõrgelt arenenud sünnipärane ja adaptiivne immuunsüsteem. Looduslikult on nad resistentsed enamiku invasiivsete seeninfektsioonide suhtes. Ainult väike osa seentest vastavad neljale peamisele kriteeriumile, mis võimaldavad neil tekitada infektsioone inimestel, nendeks on:

1)  Võime kasvada temperatuuril 37 °C või üle selle;

2)  Võime jõuda peremeesorganismi sisekudedeni tungides läbi epiteelkoe barjääridest või neid vältida;

3)  Võime seedida ja absorbeerida inimkudesid;

4)  Võimet taluda inimese immuunsüsteemi.

Seened, mis suudavad kõigi nelja ülesandega hakkama saada kuuluvad nelja erinevasse liini: kandseened (Basidiomycota), kottseened (Ascomycota), putukahallikulaadsed (Entomophthorales) ja ikkesseened (Zygomycota). Patogeensete seente grupp ei ole monofüleetiline ja virulentsuse võime on näiliselt tekkinud evolutsiooni käigus mitu korda iseseisvalt.

Mikroseente kasvuvormid

Enamik seeni elutsevad kahes kasvuvormis, kas sfääriliste rakkudena (pärmseened) või hargneva mütseelina (niitseened). Mõned seened on võimelised kasvama mõlemas vormis olenevalt keskkonnatingimustest. Selliseid seeni nimetatakse "dimorfseteks". Dimorfism on patogeenide seas tavaline, kuna erinevad kasvuvormid pakuvad patogeeni jaoks erinevaid strateegiaid peremeesorganismi nakatamiseks: pärmseene vorm on ideaalne levitamiseks peremeesorganismis läbi kehavedelike tsirkulatsioonisüsteemide (loomadel vere- või lümfiringe), samas hüfaalne mütseeli kasvuvorm võib tungida läbi tahkete kudede. Näiteks on väga edukas inimese kommensaal või parasiit Candida albicans, tähelepanuväärne on ta selle poolest, et tal on võimalus vahetada enda kasvuvorme ümarpärmi, piklike pseudohüüfide ja niitjate hüüfide vahel, olenevalt millisete stiimulitega ta kokku puutunud on.

Candida albicans hüfaalne ja pärmi kasvuvorm.

Sattudes püsisoojaste loomade kudedesse, mõned mikroseened muutuvad hüfaalsetest saprotroofidest pärmseene vormi parasiidiks. Arvatavasti temperatuur on üks peamistest stiimulitest, mis on kasvuvormi vahetuse signaaliks. Näiteks perekonna Coccidioides seened paljunevad lendlevate koniid eostega, sattudes sobilikule pinnasele kasvavad nad hüfaalse kasvuvormina, kasutades toitumiseks surnud taimset ja loomset materjali, sattudes looma kopsudesse, muutub ta pärmseene vormi parasiidiks.

Hüfaalne kasvuvorm

Enamik saprotroofe ja oportunistlikke parasiite kasvavad kõvematel substraatidel hüfaalse kasvuvormina, mis võimaldab neil läbi kasvu edasi liikuda ja koloniseerida kaugemaid substraadi piirkondi . Sellise kasvuvormiga on seened võimelised tungima inimese kehas sügavamatesse naha kihtidesse või koloniseerima siseorganeid. Hüfaalses kasvuvormis on mikroseened võimelised kinnituma spetsialiseerunud adhesioonimolekulidega nii surnud kudedele nahapinnal, kui ka elus epiteelkudedele suuõõnes ja seedetraktis, mis võimendab nende virulentsust. Kasutades turgorsurvet, võivad hüüfid kasvada ka läbi pehmemate kudede, ilma lüüsimiseta. Lisaks omavad hüfaalses kasvuvormis seened tugevat resistensust fagotsüütide vastu, immuunkompetentsed inimeste fagotsüüdid saavad tavaliselt pärmseene kasvuvormi likvideerimisega hakkama, selletõttu on hüfaalne kasvuvorm kergemini leitav kommensaalina tervetes inimestes.

Coccidioides immitis hüfaalne vorm.

Pärmi kasvuvorm

Pärmi vormis seened toituvad ja paljunevad üherakulise kerakujulise organismina, enamusel neist puudub isiklik liikumise mehhanism ja kasutavad keskkonnategureid edasi levimiseks. Selline vorm on ideaalne levimiseks läbi peremeesorganismi kehavedelike tsirkulatsioonisüsteemide. Pärast eoste sattumist inimorganismi soojematesse piirkondadesse, muudavad paljud mikroseened oma kasvuvormi pärmseene- taoliseks, mis on tingitud peamiselt termilisest signaalist. See muutus hõlmab 6–20% genoomi diferentsiaalset transkriptsiooni, mida juhib transkriptsiooniregulaatorite võrk, mis on seotud histidiinkinaasi signaaliga. On teada ka, et paljud teised keskkonnaparameetrid indutseerivad Candidas pärmi-hüfaalset vormi üleminekut, sealhugas: seerum, N-atsetüülglükoosamiin, proliin ja happelisest keskkonnast aluselisemale sattumine.

Coccidioides immitis pärmi kasvuvorm inimese kopsukoes.

Inimorganismi nakkamine

Seened on võimelised nakatama inimorganismi nii eostega, kui ka välja arenenud isenditega. Eostena satuvad seened tavaliselt hingamisteedesse. Välja arenenud vormidena dermatofüütid ja muud komensaalid levivad inimesete otsese kontakti kaudu, nakatunudpindadelt ja riideesemetelt, muud saprotroofid võivad siseneda läbi haavade. Peamised sisenemiskohad inimorganismis on läbi hingamisteede, naha ja seedetrakti. Kuna mikroseened asustavad väga erinevaid substraate ja piirkondi, ning lisaks esinevad nad meie kommensaal mikroflooras, on nendega kokku puude pidev.

Aspergillus fumigatus konidiofoorid.

Inimkudede lüüsimine

Peale peremeesorganismi nakatamist on mikroseentel vaja teostada sobilike seedeensüümide sekretsioon, mis oleks võimelised peremeeskudeid lüüsima ja neid toitesubstraadina kasutama. Inimeste nakatumine saab olla võimalik mikroseente poolt, mis sekreteerivad sobivaid hüdrolaase, mis on võimelised seedima loomseid kudesid. C. albicans, edukas inimese kommensaal ja patogeen on võimeline eritama 10 erinevat proteinaasi, mis teadaolevalt soodustavad tema virulentsust. Tema fosfolipaasid ja lipaasid aitavad kaasa selle patogeneesile erinevates keha piirkondades.

Aspergillus nakkuse skeem: Hüüfid idanevad kas epiteelirakul või alveoolides. Hüüfid tungivad läbi epiteelirakkude jõudes lõpuks veresoonte endoteelirakkudesse. Harvadel juhtudel purunevad hüüfifragmendid ja levivad vereringe kaudu edasi.

Üheks näiteks, kus inimkudede lüüsimise võimekus tekitab patogeeni on Aspergillus Fumigatus, see on saprotroof, mis toimib tugeva patogeenina immuunpuudulikkusega populatsioonides. See ei ole taimenekrotroof, ega amööbide või looma parasiit. Omadused, mis muudavad A. Fumigatuse taimejäänuste lagundajast immuunpuudulike inimtapjaks, on kõrge termiline tolerantsus ja tema võime ohtralt toota hüdrolaase. Need omadused annavad sellele eelise mikroobide konkurentsis, langudades taimejäänuseid ja näiliselt sellised kokkusattumised võimaldavad tal taluda inimese palaviku reaktsiooni ning kaitsvate neutrofiilide puudumisel lüüsib ta inimkude väga kiirelt, kui ta juhtub sattuma inimese kopsudesse.

Mükooside ravi ja ennetus

Mükoose ravitakse seenevastaste ravimitega, milleks on farmatseutilised fungitsiidid. tavaliselt saab neid ravimeid arsti retsepti alusel, kuid mõned neist on saadaval ka käsimüügis, näiteks mõned asoolid. Samu ravimeid kasutatakse mükooside ennetuseks Immuunpuudulikkusega inimeste puhul. Seenevastase ravimite liigne kasutamine tekitab resistentsuse arengut läbi erinevate mehhanismide, mis on globaalne probleem.