Классификация грибов. 
Грибковые заболевания

Грибы относятся к царству Mycota в который входят истинные грибы (Uemycota) и слизневики. Слизневики — (Myxomycеtа) Миксомицеты, своеобразные организмы, встречающиеся в виде слизистой массы и передвигаются подобно амебам. В этой массе, не разделенной на клетки много ядер. Размножаются простым делением. В некоторые периоды времени слизистые массы соединяются друг с другом и образуют плодовое тело, в котором возникают споры. Среди миксомицетов есть паразиты растений, они вызывают, например Килу капусты.

Истинные грибы (Eumycota)делятся на на 6 классов:

Хитридиомицеты (Chytridiomycetes).

Оомицеты (Oomycetes).

Зигомицеты (Zycomecetes).

Аскомицеты (Ascomycetes).

Базидиомицеты (Basidiomycetes).

Хитридиомицеты характеризуютя отсутствием мицелия или он находится в зачаточном состоянии. Клеточная оболочка содержит хитин и не имеет целлюлозы. Размножение бесполое. Это преимущественно водные организмы, встречаются в почве и на растениях. Среди представителей этого класса встречаются возбудители болезней у растений. Зооспоры и гаметы имеют жгутики. Оомицеты одноклеточные мицелиальные грибы, функцию скелетного вещества оболочки выполняют целлюлоза и глюкан, размножение бесполое. Обитают в водоемах и на растениях. Многие оомицеты облигатные паразиты, которые проводят полный жизненный цикл на растениях хозяина. Среди них встречаются фитопатогенные виды.

Зигомицеты (Фикомицеты). Мицелий хорошо развит несептированный (низшие грибы). Оболочки содержат хитин, иногда глюкан, размножение спорангиеспорами, реже конидиями или половым путем. Широко распространены в почве на органических остатках растений. Эти грибы используются в микробиологической промышленности для получения соевого сыра, антибиотика рамицина. Включает 3 рода: Мукор, тамнидиум и ризопус. Типичный представитель этого класса грибов Mycor (головчатая плесень). У этого гриба мицелий несептированный (одноклеточный). От него отходит спорангиеносец, в верхней части которого развитается спорангий, наполненный большим количеством спор. Среди зигомицетов большой интерес представляют грибы рода тамнидиум (Thamnidium) и ризопус.

Род Тамнидиум — формирует спорангии двух видов. Кроме крупного спорангия, растущего на верхушке спорангиеносца имеется спорангии (спорангиоли) значительно меньшего размера с небольшим количеством спор.

Род Ризопус — от мицелия отходят стелющиеся нити (столоны) посредством которых плесень прикрепляется к субстрату толстыми корневидными образованиями. Ризоидами, напоминающими корневые волоски. При наличии влаги оболочки зрелого спорангия слегка растворяются, и освобождается несколько тысяч спор. Зигомицеты являются возбудителями порчи пищевых продуктов, плодов, овощей. У животных и человека вызывает мукоромикозы с поражением кожи, глаз, легких и других органов.

Класс Аскомицеты или сумчатые грибы представляют собой высшие многоклеточные грибы. Их мицелий разделен на отдельные клетки (септирован). Размножение вегетативное бесполое экзоспорами (конидиями), при половом аскоспорами — сумчатая стадия. В результате пологого процесса возникают АСКИ или сумки, в которых после слияния ядер половых клеток — образуются аскоспоры содержащие обычно по 8 аскоспор. В одной аске. К аскомицетам относятся некоторые нитевидные грибы — плесени рода Аспергиллюс и Пенициллиум. У гриба рода Penicillium (зеленый кистевик) мицелий и конидиеносцы многоклеточные, в верхней части конидиеносца имеется мутовчатое разветвление в виде кисти руки. На них находятся стеригмы от которых отшнуровываются конидии (споры). Обитают в почве сырых помещениях кормах. У гриба рода аспергиллиус (леечная плесень) мицелий септирован, конидиеносцы одноклеточные. Конидиеносцы имеют в верхней части шаровидное утолщение, на котором располагаются стеригмы — от них отшнуровываются конидии.

Базидиомицеты — высшие многоклеточные грибы с септированным мицелием. Сюда относятся шляпочные грибы, а также грибы раразиты злаковых растений (ржавчинные, головневые).

Дейтеромицеты класс несовершенных грибов. Размножение посредством экзоспор (конидиями, а также отдельными кусочками мицелия. Конидии различные по форме и окраске. К дейтеромицетам относят дерматомицеты — возбудители трихофитии, микросплрии, фавуса. Животных и человека, а также дрожжеподобные грибы Сandida, Cryptococcus, Фузариум, Стахиботриус, Оидиум дрожжи.

Дрожжи утратили мицелиальный характер роста и стали одноклеточными организмами. Классификация дрожжей основана на способе размножения (почкование, простое деление, спорообразование). Истинные дрожжи относятся к сахаромицетам. Род сахарамицес объединяют виды микроорганизмов, применяемых в виноделии, хлебопечении, производстве спирта, а также при производстве кисломолочных продуктов. Пивные и пекарские дрожжи используют как лечебные препараты. Они являются источниками витаминов группы В.

В настоящее время грибки отнесены к отдельному царству Mycota или Fungi. К этому царству относят 4 типа: Zygomycota (включают род Mucor, распространены в почве и воздухе, способны вызывать мукоромикоз легких, головного мозга и других органов человека и животных), Ascomycota (или сумчатые грибки, относятся к высшим грибам, к ним относятся роды Aspergillus, Penicillium, а также дрожжевые грибки), Basidiomycota (шляпочные грибы, а так же возбудители криптококкоза, разноцветного лишая, белой пьедры и трихоспороноза), Deuteromycota (несовершенные грибки, не размножаются половым путем, к ним относится род Candida). Внутри каждого типа, имеющего окончание — mycota, существуют основные таксономические деления: классы (mycetes), порядки (ales), семейства (-mycetaceae), роды и виды.

Филогенетически грибки близки к растениям, с которыми их сближает ряд общих признаков: наличие клеточной стенки и вакуолей, заполненных клеточным соком, хорошо видимое под микроскопом движение протоплазмы, характер поглощения питательных веществ, неспособность к активному перемещению, способность к неограниченному росту, необходимость прикрепления к субстрату, способ размножения и распространения спорами. С другой стороны, гетеротрофный тип питания, потребность в витаминах, способность к синтезу хитина, образование и накопление мочевины и гликогена (а не крахмала) придает им определенное сходство с животными клетками.

По строению грибки принято делить на дрожжи (Blastomycetes), плесени (Hyphomycetes) и шляпочные грибы. Возбудители микозов (заболеваний, вызванных грибками) относятся к первым двум группам. Среди грибков есть виды, которые в зависимости от условий растут либо как дрожжи, либо как плесени. Это явление называется диморфизмом, а такие грибки — диморфными. Диморфизм характерен для возбудителей системных микозов человека — бластомикоза (Blastomyces dermatidis, Paracoccidioides brasiliens), гистоплазмоза (Histoplasma capsularum) и кокцидиоидомикоза (Coccidioides immitis). В организме хозяина они образуют дрожжеподобные клетки, а в лабораторных условиях растут в виде мицелярных форм. Для Candida albicans характерно образование одновременно обеих форм.

Большинство грибков способны как к половому, так и к бесполому способам размножения. Все структуры вегетативного и репродукционного бесполого размножения грибков называют анаморфами, тогда как структуры, образующиеся в результате полового процесса размножения, называют телеоморфами. Стадии телеоморфы и анаморфы характерны для всех грибков, кроме дейтеромицетов (несовершенных грибков), которым присуща только стадия анаморфы. Заболевания, вызываемые патогенными грибками, называются микозами. Классифицируют микозы в зависимости от локализации процесса и агрессивности возбудителя против нормального или ослабленного организма. Выделяют поверхностные (кератомикозы), кожные (дерматомикозы), подкожные, глубокие (системные), оппортунистические микозы и микотоксикозы.

Уникальность грибов состоит в том, что они сильно отличаются как от животных, так и от растений. Поэтому эти организмы выделяют в отдельное царство. Назовём некоторые черты, характерные для грибов:

• — запасное вещество гликоген;
• — наличие хитина (в-ва, из которого состоит наружный скелет членистоногих) в клеточных стенках;
• — гетеротрофный (т.е. питание готовыми орг. в-ва) способ питания;
• — неограниченный рост;
• — поглощение пищи путём всасывания;
• — рамножение с помощью спор;
• — наличие клеточной стенки;
• — отсутствие способности активно передвигаться.

Грибы по строению и физиологическим функциям разнообразны и широко распространены в различных местах обитания. Их размеры — от микроскопических малых (одноклеточные формы, например, дрожжи) до крупных экземпляров, плодовое тело которых в диаметре достигает полуметра и более. Системой тонких ветвящихся нитей (гиф), характеризующихся верхушечным ростом и выраженным боковым ветвлением. Часть грибницы расположена в почве, носит название почвенной (или субстратной грибницы), другая часть — наружной или воздушной. На воздушном мицелии формируются органы размножения. У грибов, условно называемых низшими, грибница не имеет перегородок между клетками, так что тело такого организма состоит из одной огромной многоядерной клетки. Например, мукор, развивающийся на овощах, ягодах, плодах в виде белого пушка, и фитофтора, вызывающая гниль клубней картофеля. У высших грибов мицелий разделён перегородками на отдельные клетки, содержащие одно или несколько ядер. У большинства грибов, имеющих съедобное плодовое тело (за исключением трюфелей, строчков и сморчков), плодовое тело образовано пеньком и шляпкой. Они состоят из плотно прилегающих друг к другу нитей грибницы. В пеньке все нити одинаковы, а в шляпке они образуют два слоя — верхний, покрытый кожицей, окрашенной разными пигментами и нижний. У одних грибов нижний слой пронизан многочисленными трубочками (белый гриб, подберёзовик, маслёнки) — это трубчатые грибы, а у других — пластинками (рыжики, сыроежки — это пластинчатые грибы).

Клетки грибов покрыты твёрдой оболочкой — клеточной стенкой, которая состоит из полисахаридов на 80−90% (у большинства это хитин). Ядер может быть одно или несколько. Из органелл грибной клетки следует назвать митохондрии, лизосомы, вакуоли, содержащие запасы питательных в-в. Роль запасного в-ва выполняет гликоген. Крахмала у грибов нет. Клетки не содержат пластид и хлорофилла, поэтому грибы не могут фотосинтезировать.

Пищеварение у грибов наружное — они выделяют гидролитическик ферменты, расщепляющие сложные органические вещества, и всасывают продукты гидролиза всей поверхностью тела. По способу питания все грибы делятся на сапрофитов, паразитов и грибы — симбиоты.

Грибы-сапрофиты питаются мёртвыми органическими веществами. Они играют важную роль в круговороте веществ в природе, минерализуя органические вещества, освобождают почву от мёртвых остатков и одновременно пополняют в ней запасы минеральных солей, которые служат питанием для зелёных растений. Грибы-паразиты ведут паразитический образ жизни. Они поселяются на живых организмах и питаются за их счёт. Например, спорынья, паразитирует на злаках, зоофагус (паразитирующий на коловратках), фитофтора (не имеет узкой специальности), а так же ржавчинные и головневые грибы. Есть грибы, которые паразитируют на рыбах.

Грибы-симбиоты участвуют в создании двух очень важных типов симбиотического союза: лишайники и микориза. Лишайники — это симбиотическая ассоциация гриба и водоросли. Лишайники, как правило, поселяются на обнажённых скалах, в мрачных лесах, они ещё и свешиваются с деревьев. Характерной особенностью грибов является их способность вступать в симбиотические отношения с другими организмами. У грибов такой симбиоз называется микоризой (или «грибокорень») — ассоциация гриба с корнем растения. Такой союз очень выгоден обоим партнёрам. В результате гриб получает большое количество органических веществ и витаминов, а растительный компонент становится способным более эффективно поглощать питательные вещества из почвы (отчасти из-за увеличения поверхности поглощения, а отчасти из-за того, что гриб гидролизует некоторые недоступные растению соединения). Число растений, способных образовывать микоризу очень велико, например, у цветковых растений она не встречается только у семейства крестоцветных и осоковых.

У грибов имеется вегететивное, бесполое и половое размножение:

1) Вегетативное размножение осуществляется частями мицелия, которые, отделяясь от общей массы, способны расти и развиваться самостоятельно.

У дрожжевых грибов вегетативное размножение происходит почкованием: на клетках мицелия образуются выросты (почки), постепенно увеличиваются в размерах, а затем отшнуровываются.

2) Бесполое размножение осуществляется спорами. Какими только не бывают споры со жгутиками и без, одиночными и покрытыми общей оболочкой.

Вместилище спор называется спорангием, а гифа, на которой он расположен — спорангиеносцем. Зооспоры (споры со жгутиками) находятся в зооспорангии. Если же споры не имеют жгутиков, то они называются конидиями и открыто сидят на гифе-кондиеносце. Споры могут развиваться либо внутри спорангиев (эндогенно), либо отчленяются от концов особых выростов мицелия (экзогенно). Наиболее просто устроенные низшие грибы чаще всего обитают в воде. Споры этих грибов имеют жгутики и прекрасно плавают. Это — первый способ распространения спор. Споры плесневелых грибов очень мелкие и лёгкие, поэтому они легко могут распространяться по воздуху, по воде, на лапках насекомых.

Капли дождя могут переносить и крупные грибные споры. В распространение многих спор участвуют и животные. Особенно часто ими пользуются грибы, плодовые тела которых расположены под землёй, например, трюфеля. Распространяют споры грибов и насекомые. Тогда грибы часто имеют специфический запах и слизистые выделения. Ещё один способ-разбрасывание спор с помощью упругих гиф (пероноспоры) или отстреливающегося спорангия (пилоболюс).

Способы расселения грибов делят на пассивные и активные. При пассивном гриб пользуется чьей-либо помощью, а при активно «справляется» сам. Заметим, что чем больше выбор переносчиков, тем проще расселительные приспособления гриба. Кроме того, чем меньше спор образует гриб, тем лучше они защищены и приспособлены. Прорастают споры в ростовую трубку, из которой развивается мицелий. Репродуктивные возможности огромны — одно плодовое тело может принести 1 миллиард спор в год.

3) Но спора даёт лишь начало первичному мицелию. Рядом проросли две споры, и первичные мицелии слились, дав начало вторичному мицелию (это — половой процесс). Половой процесс состоит в слиянии мужских и женских гамет, в результате чего образуется зигота. У низших грибов гаметы подвижны, они могут быть одинаковыми по размеру (изогамия) или различны (гетерогамия).

Если гаметы различаются не только по размерам, но и по строению, они формируются в женских (оогонии) и мужских (антеридии) половых органах. Неподвижная яйцеклетка оплодотворяется либо подвижными сперматозоидами, либо выростом антеридии, переливающий в оогонии своё содержимое. У некоторых грибов половой процесс заключается в коньюгации двух одинаковых на концах мицелия. …Вторичный мицелий растёт, питается и в благоприятных условиях формирует новые плодовые тела. А зачем грибу плодовые тела? В их налаженной «кухне» готовиться новое поколение грибов: закладываются и созревают споры, защищённые от неблагоприятных условий. А, созрев, споры с помощью плодовых тел разлетаются от гриба — родителя.

Любой живой организм, а гриб-не исключение, получает по наследству программу дальнейшего развития, и если условия позволяют, реализует её. Наследственная информация содержится в ядрах клеток. Мицелии бывают с полной программой (диплоидные). Или только с её половиной (гаплоидные). В первом случае они развиваются нормально, а во втором — чтобы не остановиться на «полдороги» в развитии, требуется слияние с другой гаплоидной половинкой с объединением наследственной информации и образование нового диплоидного организма.

У грибов есть два варианта развития после этого слияния:

Первый наблюдается, если диплоидная стадия недолговечна. Тогда после полового процесса быстро происходит редукционное деление (т.е. ядра сливаются и делятся два раза), которое приводит к образованию гаплоидных структур. Гриб сразу переходит к образованию спор, «снабдив» каждую из половинок половинной наследственной программы.

У некоторых грибов в конце полового процесса образуется клетка с двумя ядрами, пришедшими от обоих родителей и происходит редукционное деление. В результате образуется сумка с восемью гаплоидными спорами. Такие грибы называются сумчатыми. У других грибов тоже образуется клетка с двумя ядрами, которые сливаются и два раза делятся. Но гаплоидные споры оказываются не в сумке, а на специальных выростах вздутой клетки-базидии. Ну, а второй вариант встречается у грибов, «впадающих в спячку» после слияния клеток. Их диплоидная клетка (зигота) покрывается толстой оболочкой и «ждёт» весны. А «дождавшись" — прорастает: происходит редукционное деление, и развиваются уже гаплоидные споры. Рассматривая особенности строения, питания, размножения грибов можно сказать, что эти удивительные организмы как нельзя лучше приспособились к условиям окружающей среды. Как же они всего этого «добились». Для этого необходимо проследить развитие грибов в течение огромного промежутка времени.

Микроскопия — один из основных методов выявления возбудителей микозов. Позволяет проводить экспресс-диагностику микозов и получать результат в течение 1—2 ч, тогда как для выделения культуры возбудителя необходимы недели. Для экспресс-диагностики препараты часто необходимо окрашивать специальными красителями, так как простая окраска гематоксилином и эозином часто не позволяет выявить клетки грибов. Микроскопия методом висячей или раздавленной капли. Метод позволяет выявить структуры грибов в клинических образцах без предварительного окрашивания. Обработка 10% едким калием (КОН). Метод используют в первую очередь для визуализации структур возбудителей в фрагментах кожи и её придатках (ногти, волосы), отделяемом очагов поражения и влагалища. В указанных образцах содержится большое количество клеток, в которых КОН разрушает кератин, оставляя неизменёнными клетки грибов.

Окрашенные препараты грибов. Окраска мазка грибов.

• * Окраска мазка грибов по Граму. В мазках из клинического материала грибы представлены грамположительными клетками. Клетки Cryptococcus neoformans плохо воспринимают красители, что можно использовать как дифференциально-диагностический признак при микроскопии окрашенных мазков СМЖ.
• * Окраска мазка грибов нигрозином или тушью по Бурри мазков СМЖ позволяет выявить капсулированные клетки Cryptococcus neoformans. Для идентификации этого микроорганизма можно использовать муцикармин или конго красный.
• * Окраска мазка грибов по Романовскому-Гимзе или Райту мазков крови и костного мозга позволяет выявить дрожжевую форму Histoplasma capsulatum в цитоплазме фагоцитов.
• * Окраска мазка грибов метенаминовым серебряным по Гомори. Метод включает предварительную обработку гистологических препаратов хромовой кислотой с последующим нанесением красителя (клетки грибов тёмно-серые или чёрные).
• * Окраска мазка грибов по Гридли. Метод включает предварительную обработку препаратов хроматом лейкофуксина с последующим нанесением фуксинового альдегида и метанилового жёлтого (клетки грибов розово-пурпурные на жёлтом фоне).
• * Окрашивание перйодной кислотой и реактивом Шиффа (по Мак-Манусу). 1,2-Гликольные группировки полисахаридов клеточных стенок грибов сначала окисляются перйодной кислотой до альдегидов, реагирующих с сульфитом лейкофуксина реактива Шйффа; клетки окрашиваются в насыщенно розовый или красный цвет.

Иммунофлюоресцентная микроскопия грибов. Наибольшее распространение нашла РИФ. Применяют AT, меченные флюоресцеинами; для выявления грибковых Аг реагент наносят на гистологический препарат, инкубируют и проводят люминесцентную микроскопию.

Выделение грибов. Неселективные среды для грибов. Селективные среды для грибов. Выявление противогрибковых антител (AT). Выявление грибковых антигенов (Аг). Культуральные условия и потребности роста у патогенных грибов отличаются от таковых у возбудителей бактериальных инфекций. Большинство патогенных грибов не требовательно к питательным средам и хорошо растёт в аэробных условиях. Для роста грибов среды могут включать какой-либо органический источник углерода, неорганического азота в виде нитратов или аммонийных солей. рН питательных сред кислый (около 4,0—6,5) f большинство бактерий не способно расти в подобных условиях. Среди витаминов большинство грибов нуждается в водорастворимых (например, биотине, рибофлавине, тиамине и др.). Большинство патогенных видов мезофилы и растёт в интервале температур 20−45 °С.

При выделении грибов обычно делают парные посевы, один из которых инкубируют при 25 °C, а второй — при 37 °C; подобная манипуляция позволяет выявить возможный диморфизм. Идентификацию возбудителя проводят по морфологическим и биохимическим признакам. В практической работе обычно используют два типа сред — неселективные и селективные.

Неселективные среды для грибов. Наиболее распространён агар Сабуро — пептонный агар с мальтозой (или глюкозой). Его отличает высокое содержание углеводов, ингибирующее размножение бактерий. Также используют МПА, картофельно-декстрозный агар, агар Чапека-Докса, дрожжевой агар, сусло-агар и др. Нередко среды модифицируют добавлением антибиотиков, циклогексимида или хлоргексидика. Для выделения прихотливых патогенов (например, Blastomyces dermatitidis и Histoplasma capsulatum) в качестве обогащенных сред применяют 5−10% КА, дополненный сердечным и мозговым экстрактом, либо асцитический агар. После образования колоний следует делать пересев на более простые среды, например картофельно-декстрозный агар или среду Сабуро, на которых можно быстрее выявить споруляцию возбудителей.

Селективные среды для грибов. Селективные среды для грибов обычно получают на основе неселективных, с добавлением пенициллина (20 ЕД/мл), стрептомицина (40 ЕД/мл) или гентамицина (0,5 мкг/мл), левомицетина (16 мкг/мл). Для ингибирования бурного роста плесеней, подавляющих медленно растущие диморфные грибы, в среды вносят циклогексимид (0,5 мкг/мл). Следует помнить, что препарат подавляет рост некоторых патогенных грибов (например, Cryptococcus neoformans и Aspergillus fumigatus).

Выявление противогрибковых антител (AT). Выявление грибковых антигенов (Аг). Наиболее часто применяют реакцию латекс-агглютинации (выявляет IgM), PCK (выявляет IgG) и ИФА. Результаты реакций часто могут быть сомнительными вследствие перекрёстного реагирования с Аг различных грибов. Тем не менее, идентификация AT или циркулирующих Аг в крови, СМЖ и моче позволяет установить диагноз до получения результатов посевов. Кожные пробы ранее были одним из популярных методов диагностики микозов, однако их неспецифичность ограничивает диагностическую ценность. В настоящее время их чаще используют для изучения иммунной прослойки в популяции при эпидемиологических исследованиях.

Гибридизация нуклеиновых кислот — новый метод идентификации патогенных грибов, разработанный для определения основных возбудителей системных микозов — бласто, крипто и кокцидиоидомикозов, а также гистоплазмоза. Для постановки реакции проводят экстракцию РНК из культуры и вносят одно цепочечные молекулы ДНК, меченные флюоресцеином. При наличии в культуре одного из четырёх указанных возбудителей происходит гибридизация соответствующей ДНК с РНК патогена с образованием легко обнаруживаемого комплекса. Основное достоинство метода — возможность применения на ранних сроках в культурах, содержащих мицелиальные и дрожжевые формы.