Родионов А. Н. - Грибковые заболевания кожи

Различают два вида конидий: таллические, или артритические, и бластические.

1. Таллические (артритические) конидии (таллоконидии, артроконидии, ранее называвшиеся также таллоспорами, оидиями, а у дерматофитов – алевриоспорами) формируются путем последовательного септирования и расчленения уже существующих гиф. Конидии представляют собой зрелые наружные споры, образующиеся на концевых ветвях или по бокам мицелия; они имеют вид гомогенных, круглых, овальных, реже с заостренными концами небольших клеток. Форма и расположение их весьма характерны для различных грибов и используются в качестве признака их определения (микро- и макроконидии, оидии, гемиспоры, алейрии и т. д.). Наиболее частая форма спорообразования, наблюдаемая у дерматофитов в культуре и патологическом материале (коже, волосах, ногтях), - артроспоры. Полагают, что обнаружение артроспор в пораженной коже, волосах и ногтях является диагностическим признаком дерматофитов.

2. Бластические конидии (бластоконидии) образуются почкованием зрелой нити. Путем почкования могут возникать простые, причудливые, септированные или темноокрашенные бластоконидии. Путем почкования образуются хламидоспоры у Candida albicans.

Половые спороношения (телеморфы). Половое размножение служит для распространения индивидуального штамма и переживания неблагоприятных условий, оно также способствует генетической стабилизации видов. Примерно у 70% грибов в цикле развития есть половая фаза, которая предусматривает плазмогамию, половую копуляцию, кариогамию, мейоз и, как правило, образование мейоспор. Между этими кардинальными пунктами гриб может расти вегетативно, увеличивать свою биомассу, накапливать энергию и обычно размножаться бесполовым путем. Циклы развития — отличительный признак таксонов грибов.

Биохимия грибов

Химический состав и обмен веществ у грибов мало чем отличаются от других микроорганизмов. Он определяется наследственностью (таксономическая составляющая) и окружающей средой (рективная составляющая). Протекающие в грибах биохимические процессы разделяют на «первичный обмен веществ» и «вторичный обмен веществ» [Мюллер Э., Леффлер В., 1995]. Первичный обмен веществ связан с вегетативным развитием гриба (трофофазой) и заключается в синтезе макромолекул и липидов (увеличение биомассы), получении энергии и строительного материала для обмена веществ. В этот период мицелий на большом протяжении контактирует с субстратом, и каждая вегетативная единица питается самостоятельно. Поглощение и расходование питательных веществ взаимно уравновешены. Грибная масса регулярно увеличивается. Позже, по мере накопления метаболитов, истощения среды и прочих изменений условий регуляция метаболизма нарушается и происходит переход к «вторичному обмену веществ» (идиофаза). Грибы образуют воздушный мицелий, существование которого зависит от транспорта веществ внутри таллома. Физиологически это проявляется появлением множества вторичных метаболитов, которые находятся в клетках, выделяются в среду или используются грибами в новых, продолжающих меняться условиях.

Основными компонентами грибковой клетки, активно действующей в обмене веществ, являются макромолекулы (нуклеиновые кислоты, белки, полисахариды), фосфолипиды и элементарные мембраны.

Макромолекулы грибковой клетки

Нуклеиновые кислоты

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). Клетки грибов содержат в 2,5 - 10 раз больше ДНК, чем бактериальные, но в 200 - 300 раз меньше, чем растительные и животные клетки. Основной функцией ДНК является хранение генетической информации, определяющей обязательную последовательность важнейших превращений.

Рибонуклеиновые кислоты (РНК). В клетках гриба имеются три типа РНК — рибосомная (рРНК), матричная (мРНК) и транспортная (тРНК). Все они синтезируются на ДНК (транскрипция) и участвуют в синтезе белка (трансляция). Реакции синтеза белка на рибосомах лежат в основе многих механизмов регуляции обмена веществ. На эти чувствительные участки обмена веществ действуют многочисленные антибиотики. Так, механизм фунгистатического действия противогрибкового антибиотика гризеофульвина объясняют его связыванием с РНК дерматофитов.

Белки

В клетках грибов имеются два основных типа белков: ферменты и склеропротеины.

А. Ферменты. Ферменты грибов разнообразны как по своему происхождению, так и по активности. В грибах имеются экзогенные и эндогенные ферменты. Экзогенные ферменты (экзоферменты), например целлюлазы и протеазы, выделяются клеткой гриба во внешнюю среду, причем позднее сама клетка может поглощать продукты осуществленного экзоферментами разложения субстрата. Большинство ферментов локализуются внутри клетки гриба (эндоферменты). Различают конститутивные ферменты, действующие постоянно, и адаптивные ферменты, синтезирующиеся по мере необходимости (например, целлюлаза образуется только в присутствии целлюлозы как субстрата).

Основная группа ферментов используется грибами для получения питательных веществ. Внутри своих клеток все грибы разлагают и синтезируют макромолекулы, используя для этого сходный набор гомологичных ферментов. Грибы потребляют, кроме того, почти все встречающиеся в природе органические соединения, включая сложные и нерастворимые субстраты с помощью экзоферментов; растворимые продукты разложения поглощаются их клетками и претерпевают в них дальнейшие превращения.

Протеолитические ферменты. Очень многие грибы способны к экзогенному расщеплению белков. Выделяют два основных типа протеолитических ферментов: эндопептидазы и экзопептидазы (карбоксипептидазы и аминопептидазы). Дерматофиты, относящиеся к группе кератинофильных грибов, имеют фермент кератиназу и способны успешно разлагать такие трудно усвояемые белки, как кератины кожи, волос, ногтей, перьев, когтей и т. п.

Липолитические ферменты используются грибами для расщепления жиров на глицерин и жирные кислоты, которые в дальнейшем включаются в обмен веществ. Возбудитель отрубевидного лишая (Pityrosporum orbiculare) обладает выраженной липолитической активностью, что иногда может быть причиной системных поражений (у недоношенных грудных детей при искусственном вскармливании интралипидами).

Ферменты, разлагающие полисахариды (целлюлазы, мальтоза, сахароза и т. д.), принимают активное участие в углеводном обмене веществ. Широко распространенные ферменты грибов гидролизу ют крахмал, пектины и гемицеллюлозы. Особенно выражена эта активность у грибов рода Candida.

Б. Склеропротеины (скелетные, опорные или структурные белки) представляют собой составные (полисахаридные) элементы клеточных стенок, определяющие их строение.

Полисахариды

Присутствуют в основном в клеточных стенках грибов. Представлены как гомополисахаридами из одинаковых мономеров (целлюлаза, хитин, глюкомананны, аглюкан и т. д.), так и гетерополисахаридами (например, глюкомананны некоторых дрожжей).

Фосфолипиды и элементарные мембраны

Элементарные мембраны входят в состав эндоплазматического ретикулума, система которого служит для внутриклеточного транспорта веществ и образует почти все поверхности раздела в цитоплазме. Мембраны содержат много липидов, среди которых фосфолипиды (например лецитин) своими амфолитическими свойствами определяют сам принцип построения мембран. Мембраны представляют собой особенно чувствительную мишень для разнообразных ингибиторов. Многочисленные антибиотики, фунгициды и дезинфицирующие средства имеют точкой своего приложения именно мембраны. Полиеновые антибиотики (амфотерицин В и др.) нуждаются в качестве акцепторов в определенных стероидах мембраны, в результате чего нарушается ее проницаемость и клетка теряет жизненно необходимые вещества. Невосприимчивость бактерий к полиеновым антибиотикам объясняют отсутствием в их мембранах стероидов, которые имеются практически у всех грибов. Противогрибковые средства из группы азолов ингибируют биосинтез эргостерина мембран и таким образом нарушают их функцию.

Первичный метаболизм грибов

Углеводный обмен играет важную роль в жизнедеятельности грибов. Моносахариды и другие низкомолекулярные соединения углерода являются важнейшей и легко усвояемой пищей грибов. Грибы быстрее, чем другие микроорганизмы, поглощают и ассимилируют различные углеводы.

Аминокислотный обмен. Грибы синтезируют аминокислоты из простых соединений углерода и азота. Аминокислоты используются ими для синтеза белков, витаминов (например, пантотеновой кислоты), нуклеотидов и алкалоидов, получения других аминокислот и энергии.

Витамины. Грибы нуждаются в поступлении витаминов извне (ауксотрофность), но и сами способны синтезировать некоторые витамины (прототрофность). Грибы не нуждаются в жирорастворимых витаминах и аскорбиновой кислоте.

Микроэлементы. Грибам, как и прочим микроорганизмам, необходимы очень малые количества некоторых неорганических компонентов питательной среды. Важнейшие из них – ионы тяжелых металлов. Недостаток микроэлементов ограничивает рост и активность грибов, а их высокие концентрации часто токсичны.

Вторичный метаболизм грибов

Вторичный метаболизм характерен для репродуктивной фазы развития грибов. Он отражает индивидуальные особенности грибного таксона. Образующиеся в процессе вторичного метаболизма продукты специфичны для продуцирующего их штамма, вида или рода гриба; они могут вызывать дифференцировку таллома. Различные вторичные метаболиты (антибиотики, микотоксины) могут действовать на другие организмы.

К вторичным метаболитам относятся половые гормоны, микоспорины, пигменты, антибиотики, микотоксины. Так, например, из примерно 3200 известных антибиотиков 772 (около 24%) синтезируются грибами (пенициллин, цефалоспорин С, гризеофульвин и др.). Микотоксин афлатоксин, попадая в организм человека или животного с зараженной грибами пищей, оказывает канцерогенное, тератогенное, мутагенное действие и нарушает иммунные реакции.

Распространенность грибов

Грибы – чрезвычайно богатая видами группа представителей живых существ. К настоящему времени описаны и названы 110 - 120 тысяч их видов, однако признается, что их не меньше, чем семенных растений, т. е. 250 - 500 тысяч видов. В среднем ежегодно описывают более 1000 новых видов. Полагают также, что на самом деле видовое богатство грибов втрое-вчетверо больше, чем цветковых растений [Мюллер Э., Леффлер В., 1995].

Распространение грибов зависит от особенностей их роста и спороношения, а также от факторов, выполняющих роль их пассивного переноса: воздуха (анемохория), воды (гидрохория), животных (зоохория) и человека (антропохория). В современных условиях особое значение в рассеивании грибов приобрел антропохорный способ, обусловленный массовым перемещением людей и товаров.

Большинство грибов являются космополитами, реже они обнаруживаются в ограниченных, длительное время неизменных ареалах (эндемизм).

Проявления жизнедеятельности грибов

Присутствие грибов на различных объектах внешней среды может быть бессимптомным или сопровождаться различными признаками. Первыми признаками сапрофитного роста грибов могут быть изменения субстрата (например, образование спирта дрожжами, гниль древесины и т. п.); реже первым становится видимым сам грибной таллом (например, при его появлении в прозрачной воде). Грибковые инфекции растений, животных и человека в течение более или менее длительного периода времени, а в случаях «эндосимбиотического заселения» - всегда, остаются бессимптомными. (Эдо)паразитический рост гриба в зависимости от обстоятельств проявляется в виде определенных симптомов (нарушений роста, изменений окраски, увядания у растений; кожных высыпаний, лихорадки, зуда у человека; выкидышей, маститов и т. п. у животных).

Устойчивость грибов к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды весьма различна; она зависит как от вида гриба, так и от условий его существования. Грибы лучше противостоят вредным влияниям физических, химических и биологических факторов в живом организме, чем в культурах. Роговые пластинки волоса, ногтя, перьев и т. п. предохраняют грибы от вредных воздействий. В тканях больного человека возникают различные формы сохранения грибов, например, сферулы, а также развиваются тканевые изменения (клеточные гранулемы, некротические массы, скопления лейкоцитов и т. п.), препятствующие проникновению в клетки гриба вредных веществ. Чувствительность грибов к химическим агентам различна. Они достаточно устойчивы к минеральным кислотам (серной, соляной, азотной). В 5% растворах соляной и серной кислот дерматофиты погибают в течение 45 - 60 мин, в азотной кислоте еще быстрее. 1 - 2% растворы салициловой и бензойной кислоты убивают грибы через 10 - 15 мин в культуре и через 30 - 40 мин в патологическом материале (волосах, чешуйках кожи, ногтях). Растворы 60 - 70% этилового спирта приводят к гибели грибов в волосе и чешуйке через 30 - 40 мин. Выраженным фунгицидным свойством обладают 5% раствор фенола, 10% раствор формалина, 5% раствор хлорной извести, лизола, гипохлорида натрия. Фунгистатическим действием обладают соответствующие растворы уротропина, перекиси водорода, борной кислоты, тимола, нафтола, ментола, йода, протаргола. Активными фунгистатическими веществами являются спиртовые растворы (1:50000 - 1:100000) различных анилиновых красителей (фуксина, генциан- и метилвиолета, малахитового зеленого, метилового голубого).

Классификация грибов

Ботанические классификации подразделяют грибы на роды и виды, которые в свою очередь распределяются в различных семействах, подклассах и классах. По способу размножения грибы подразделяются на 8 классов (аскомицеты, хитридомицеты, гифохитридомицеты, оомицеты, трихомицеты, зигомицеты, базидиомицеты и дейтеромицеты). Медицинское значение в качестве возбудителей болезней из них имеют только четыре: аскомицеты, зигомицеты, базидиомицеты и дейтеромицеты (несовершенные грибы, fungi imperfecti).

Класс аскомицетов (Ascomycetes) включает в себя наиболее многочисленную группу патогенных для человека и животных грибов (различные виды дерматофитов, дрожжеподобные и плесневые грибы); класс зигомицетов (Zygomycetes) представлен патогенными для человека видами родов Mucor, Rhizopus, Absidia, Basidiobolus; к классу базидиомицетов (Basidiomycetes) относится возбудитель менингоэнцефалита Cryptococcus neoformans. Класс дейтеромицетов (Deuteromycetes, син. Fungi imperfecti – несовершенные грибы) включает в себя возбудителей микозов, в цикле развития которых неизвестны стадии полового размножения.

Основную роль в этиологии грибковых заболеваний кожи играют три группы возбудителей: дерматофиты, дрожжеподобные грибы и плесени.

Среди дерматофитов наиболее распространенными являются грибы рода Trichophyton (виды Т. rubrum, Т. mentagrophytes,T. schonleinii,T. verrucosum,T. tonsurans,T. violaceum); Microsporum (M. cams, M. audouinii, M. ferrugineum) и Epidermophyton (E. floccosum).

Основными условно-патогенными возбудителями заболеваний кожи и слизистых оболочек являются грибы рода Candida, преимущественно С. albicans, реже другие виды (С. tropicalis, С. pseudotropicalis, С. krusei, С. parapsilosis и др.); меньшее значение имеют виды Pityrosporum и Torulopsis.

Из огромного количества плесневых грибов только несколько видов могут быть причиной микозов кожи: Ехорhialia werneckii, вызывающая черный лишай (Tinea nigra), и Piedraia horta, являющаяся причиной черной пьедры.

Классификация грибковых заболеваний (микозов) кожи

Единой и общепринятой классификации грибковых заболеваний не существует. Предложены многочисленные варианты деления этих болезней, которые в большей или меньшей степени учитывают этиологию, патогенез, клиническую картину и особенности эпидемиологии данных инфекций.

Многочисленные ботанические классификации грибов оказались малопригодными для клинической практики. Большой вклад в решение этого вопроса внесли работы R. Sabou rough и A. Castellani, в которых были предприняты попытки систематизировать не только патогенные дерматофиты, но и вызываемые ими клинические формы заболеваний. Sabou rough в своих классификациях учитывал клинические признаки дерматомикозов, особенности морфологии возбудителей в культурах и патологическом материале, прежде всего в зараженных волосах: характер расположения спор (endotrix или ectotrix), их размер (крупные или мелкие), происхождение грибов (антропофильные или зоофильные). Классификация Castellani построена на тех же принципах, но значительно шире охватывает патогенные грибы.

Указанные выше работы, посвященные систематизации патогенных для человека грибов и вызываемых ими заболеваний, в настоящее время имеют историческое значение, но они сыграли важную роль в развитии учения о дерматомикозах и явились научной основой для создания новых, более приемлемых для клинической практики классификаций. Большой вклад в создание классификации грибковых заболеваний внесли отечественные ученые Н. А. Черногубов, Л. Н. Машкиллейсон, А. Н. Аравийский, А. M. Ариевич и Н. Д. Шеклаков.

В основу классификации Н. А. Черногубова (1931) было положено клиническое деление грибковых заболеваний, предложенное Unna в 1880 г., который различал три группы дерматомикозов: сапрофитии (отрубевидный лишай и эритразма), эпидермомикозы (трихофития, микроспория и фавус) и дерматомикозы (глубокие микозы кожи). Н. А. Черногубов несколько уточнил и дополнил классификации Unna. Учитывая инфекционной характер так называемых сапрофитии, он назвал их эпидермомикозами, вторую группу – трихофитию, микроспорию и фавус – поверхностными дерматомикозами, а актиномикоз, бластомикоз и др. – глубокими дерматомикозами. Эпидермофития, по Н. А. Черногубову, занимает промежуточное место между эпидермомикозами и поверхностными микозами.

Л. Н. Машкиллейсон (1960) делит все грибковые заболевания на две группы: дерматомикозы, при которых поражаются волосы (трихофития, микроспория и фавус), и дерматомикозы, при которых волосы не поражаются (кератомикозы, эпидермофитии, дрожжевые поражения кожи и слизистых оболочек, хромомикоз, кокцидиоидоз, гистоплазмоз, споротрихоз, актиномикоз).

В основу классификации А. Н. Аравийского (1961) положены особенности клинической картины микоза, характер и глубина пораженных тканей (кератомикозы, дерматомикозы и глубокие микозы).

С практической точки зрения, удобной оказалось классификация А. М. Ариевича (1963), согласно которой дерматомикозы делятся на четыре группы: кератомикозы, эпидермомикозы, трихомикозы и глубокие микозы. Кератомикозы характеризуются ростом грибов-возбудителей заболеваний исключительно в роговом слое эпителия, отсутствием выраженного реактивного воспаления со стороны кожи и малой контагиозностью. К ним относятся отрубевидный лишай и эритразма. При трихомикозах грибы-возбудители заболеваний отличаются выраженной склонностью поражать не только кожу, но также волосы и ногти. Эта группа включает три-хофитию, микроспорию и фавус. Эпидермомикозы характеризуются тем, что грибы, проникая в эпидермис, вызывают выраженную воспалительную реакцию со стороны кожи, нередко поражают ногти, но не инфицируют волосы. К этой группе относятся эпидермофития, руброфития и поверхностные дрожжевые поражения кожи (кандидозы). Глубокие микозы кожи отличаются проникновением возбудителей заболевания в дерму и более глубокие отделы кожи. Патологоанатомической основой этих заболеваний является специфическое воспаление. Сюда относятся актиномикоз, хромомикоз, бластомикоз и споротрихоз.

В последние годы в отечественной дерматологии чаще всего пользуются классификацией Н. Д. Шеклакова (1976). В соответствии с ней выделяют четыре группы микозов и пятую группу так называемых псевдомикозов. К микозам относятся: 1) кератомикозы (разноцветный лишай, пьедра, черепитчатый микоз); 2) дерматомикозы (эпидермофития; микоз, обусловленный красным трихофитоном; трихофития, микроспория, фавус; 3) кандидоз (поверхностный кандидоз кожи и слизистых оболочек, висцеральный кандидоз, хронический генерализованный, гранулематозный кандидоз); 4) глубокие (висцеральные, системные) микозы: гистоплазмоз, кокцидиоидоз, бластомикозы, криптококкоз, геотрихоз, хромомикоз, риноспоридиоз, аспергиллез, пенициллиноз, мукороз. В группу псевдомикозов относят поверхностные формы (эритразма, подмышечный трихомикоз) и глубокие формы (актиномикоз, микромоноспороз, нокардиоз, мицетомы). Включение в эту классификацию псевдомикозов (как и само название) является малооправданным и представляет собой в большой степени дань традиции, так как эритразма представляет собой инфекционное заболевание, вызываемое коринебактериями, а патогенные актиномицеты являются в отличие от грибов прокариотами и близко лежат к пропионовым бактериям, микобактериям туберкулеза и коринебактериям. В культуре и тканях человека они, однако, имеют определенное сходство с грибами, так как образуют тонкий ветвящийся мицелий.