Innledning

Aspergillus arter Er filamentøse sopp som ofte finnes i jord, råtnende vegetasjon, og frø og korn, hvor de trives som saprophytes. Aspergillus arter kan være noen ganger skadelig for mennesker . De Fleste Aspergillus-arter finnes i et bredt spekter av miljøer og underlag på Jorden gjennom hele året . Bare noen få kjente arter anses som viktige opportunistiske patogener hos mennesker .Polyfasisk taksonomi har hatt stor innvirkning på artsbegreper i Slekten Aspergillus. Slekten er delt inn i 22 forskjellige seksjoner; Aspergillus, Fumigati, Circumdati, Terrei, Nidulantes, Ornati, Warcupi, Candidi, Restricti, Usti, Flavipedes og Versicolores inneholder klinisk relevante arter (5). Selv om det er mer enn 200 kjente arter i slekten, er bare et lite antall av dem forbundet med infeksjoner hos mennesker . Hos mennesker Er Aspergillus fumigatus det vanligste og livstruende luftbårne opportunistiske sopppatogenet, noe som er spesielt viktig blant immunkompromitterte verter . Inhalering Av A. fumigatus-sporer (conidia) i lungene kan forårsake flere sykdommer, som avhenger av vertsens immunologiske status hos mennesker. Disse sykdommene inkluderer invasiv pulmonal aspergillose, aspergillom og ulike former for overfølsomhetssykdommer som allergisk astma, overfølsomhet, pneumonitt og allergisk bronkopulmonal aspergillose (ABPA) .

det er stor bekymring for potensielle helseutfall av eksponering for biologiske materialer som finnes i luften . Former utgjør en viktig trussel mot menneskers helse; deres effekter spenner fra moderate allergier og alvorlig astma til spredte infeksjoner. Eksponering for mugg på innendørs steder anses vanligvis ikke som en spesifikk risikofaktor i soppsykdommens etiologi, med mindre det er spesielle forhold som er avgjørende for spesifikke infeksjoner.

Soppinfeksjoner som er spesielt aggressive mot vev er begrenset til immunkompromitterte personer(f. eks. pasienter på sykehus). Aspergillus arter er en allestedsnærværende mold i hjem og sykehus miljøer. Innendørs planter representerer et naturlig miljø for veksten av disse soppene ; det er imidlertid gjort få anbefalinger om å unngå kjente kilder til soppproliferasjon (planter og blomster) på innendørs steder.Flere studier har tidligere vist at eksponering for innendørs, luftbårne sopp fra fuktskadede bygninger kan føre til negative helseeffekter . Aspergillus er en av de veldokumenterte formene som er kjent for å forårsake helseproblemer. Former som Aspergillus kan påvirke menneskers helse negativt basert på toksisitet, allergi og infeksjon . Noen Arter Av Aspergillus er kjent for å være i stand til å produsere sekundære metabolitter eller mykotoksiner . Inhalering av høye konsentrasjoner av blandet organisk støv, inkludert mykotoksiner, flyktige organiske forbindelser (Voc) og allergener (glukaner), er forbundet med sick building syndrome .

denne artikkelen er en gjennomgang av studier utført På Aspergillus arter i innemiljøer; disse artene ble vist å være yrkes-og folkehelsefare over hele verden. Vi startet søket vårt ved å gjennomgå alle engelske referanser publisert I PubMed (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed), i løpet av 1965-2015, ved å bruke følgende søkeord: «Aspergillus», «innemiljøer», «allergi», «yrkesfare», «flyktig organisk forbindelse» og «mykotoksin». Etter at vi har gjennomgått denne innledende rapportserien, skannet vi individuelle referanser som er oppført i hver publikasjon for å finne flere saksrapporter.

Patogenitet Av Aspergillus

Mykotoksinproduksjon

Aspergillus-arter utskiller mange sekundære metabolitter kjent som mykotoksiner i deres miljø . Mykotoksiner produseres under påfølgende enzymreaksjoner via flere biokjemisk enkle mellomprodukter fra den primære metabolismen av acetater, mevalonater, malonitter og noen aminosyrer. Aspergillus produserer noen av de mest betydningsfulle kjente mykotoksiner, inkludert aflatoksin, gliotoksin og ochratoksin A . Den sekundære metabolitten gliotoxin har tiltrukket seg mest interesse I A. fumigatus på grunn av dets potente immunsuppressive og cytocidale egenskaper og det faktum at det lett kan oppdages under eksperimentell infeksjon og i sera fra pasienter med aspergillose . Likevel er de spesifikke rollene til andre toksiner i patogenesen av aspergillose veldefinerte.soppmetabolitter kan også svekke fagocytiske funksjoner som normalt vil ødelegge konidiale og hyphalformer. Gliotoksin reduserer adhesjon og fagocytose av soppelementer; aflatoksin påvirker fagocytose, intracellulær drap og spontan superoksidproduksjon. Komplementbinding og aktivering av bundet opsoniner, som normalt forbedrer fagocytose, påvirkes også av aflatoksin, noe som gjør soppelementer mindre utsatt for ødeleggelse . I en annen studie, Niyo et al. ved hjelp av en kaninmodell viste At T2-toksin reduserte fagocytose Av A. fumigatus conidia av alveolære makrofager, og dermed økte alvorlighetsgraden av eksperimentell aspergillose. Khoufache et al. viste at verruculogen, et annet mykotoksin produsert Av A. fumigatus, modifiserte de elektrofysiologiske egenskapene til humane og svinepitelceller, noe som kan bremse ciliarybanking og skade epitelet for å påvirke koloniseringen Av A. fumigatus i luftveiene. Aspergillus-arter har allsidige egenskaper som gjør dem i stand til å overleve i ulike miljøforhold; arten er et allestedsnærværende sopppatogen i et bredt spekter av verter, inkludert mennesker og dyr . Aspergillus fumigatus conidia, i sammenligning med conidia av de fleste andre former, er mer effektivt spredt i luften . Selv små luftstrømmer kan spre conidia på grunn av deres bemerkelsesverdige hydrofobicitet. Disse luftbårne conidiene er beskyttet mot ultrafiolett bestråling gitt tilstedeværelsen av melanin i celleveggene .

Aspergillus fumigatus kan isoleres fra et bredt spekter av miljøforhold ved en optimal temperatur på 37°C (område: 12-65°C) og pH på vekststeder mellom 2,1 og 8,8 . Thermotolerance letter veksten av soppen, ikke bare i forfallende organisk materiale (dets primære økologiske nisje), men også innenfor pattedyr eller aviær luftveier. Aspergillus fumigatus ligger vanligvis i kompost, et dynamisk miljø som gjennomgår betydelige svingninger i temperatur og intens mikrobiell aktivitet. Evnen til å trives i dette habitatet trenger et betydelig nivå av termotoleranse, som antas å bidra til virulens . Disse egenskapene kan utvikles som svar på konkurrenter innenfor organismens økologiske nisje og er usannsynlig å gjenspeile spesifikke tilpasninger for å motvirke vertebratvertsforsvarsmekanismer.i tillegg bekrefter tilstedeværelsen av forskjellige glykosylhydrolaser, en gruppe ekstracellulære proteinaser I a. fumigatus-genomet, svampens evne til å vokse ved å nedbryte polysakkarider fra plantecellevegger og anskaffe nitrogenkilder gjort tilgjengelig gjennom nedbrytning av proteinholdige substrater . de fysiske egenskapene til conidia gjør Det mulig For a. fumigatus å nå og holde seg til epitelet i luftveiene og distale deler av luftveiene mer effektivt enn andre sopparter med lignende luftbårne sporer . Aspergillus fumigatus conidia er globose til subglobose med en størrelse (2-3, 5 µ) liten nok til å omgå mucociliær clearance og nå de nedre luftveiene. Videre bidrar tilstedeværelsen av melanin i konidialveggen og svært negativt ladede sialinsyrerester til beskyttelse Av A. fumigatus mot vertscelleresponser .

I Likhet med mange andre smittsomme sykdommer, er Utviklingen Av Aspergillus-infeksjoner avhengig av langvarige interaksjoner mellom patogenet og verten. For å invadere animalsk vev, Aspergillus arter stole på koordinert uttrykk for et bredt spekter av gener som er involvert i soppvekst, inkludert konidial spiring, celleveggmontering, termotoleranse, næringsoppkjøp og motstand mot ugunstige forhold som oksidativt stress. Ulike typer stress ble observert å forekomme under Aspergillus patogenese, noe som forårsaker soppresponser for å overvinne stress og kan være forbundet med økt virulens og fungal persistens .

Aspergillus allergener og allergier

Sopp Er en av de viktigste og mest utbredte produsentene av allergener. Det har blitt anslått at nesten 50% av mennesker utvikler allergiske symptomer på sopp i løpet av livet . Det må imidlertid bemerkes at mugg ikke er dominerende allergener, og at utendørs sopp er viktigere enn de innendørs. De allergiske responsene hos de fleste er begrenset til rhinitt og astma. For å redusere risikoen for progresjon eller intensivering av en allergi, må sopp ikke få lov til å vokse i innemiljøer. Fungal kolonisering i boliger, skoler eller kontorer må oppdages og tørkes ut før fuktighet letter veksten av slike sopp .i astmaets etiologi antas soppallergener å være mindre signifikante enn støv som finnes i boliger; likevel kan eliminering av sopp fra boligmiljøer forbedre astma. Studier har vist at det er en sammenheng mellom astmaforverring hos voksne og høye konsentrasjoner av Innendørs Aspergillus spp. og deres allergener . Ifølge eksisterende litteratur er antall soppkolonier i boliger som gir helsetjenester til astmatiske barn høyere, spesielt i barnas senger og rommene der barn tilbringer mesteparten av tiden .

ifølge den offisielle nettsiden til allergener (www.allergen.org), Flere Arter Av Aspergillus, inkludert a. fumigatus, a. niger, a. flavus og a. oryzae, er allergiske. Hittil har 21 kjente og 25 spådde allergener Av A. fumigatus blitt identifisert . To allergener, Asp fl18 og Asp fl 13, har blitt påvist I A. flavus og fire allergener er identifisert For a. oryzae: Asp lipase, Asp o laktase, Asp o 21 og Asp o 13 .

Følsomhet Overfor Aspergillus er relatert til allergiske sykdommer . Aspergillus kan være en betydelig kilde til interne allergener . I en studie Av Jaakkola et al. spesifikk IgE for A. fumigatus var signifikant relatert til astma hos voksne . Flere studier viste hvordan fuktighet og observerbar vekst av sopp i hus kan skade sunne menneskelige respiratoriske systemer (49-51).de ovennevnte studiene viste et signifikant forhold mellom fuktigheten i boligmiljøer og veksten av sopp i innemiljøer, pustevansker, astma og respiratoriske symptomer. Alvorlighetsgraden av astma og gjennomsnittlig antall symptomer bekrefter sin tilknytning til fuktighetsinnhold og soppvekst.

hos ungdom har følsomhet for inhalerte allergener vist høyere forekomst av ige sammenlignet med miljøinhalerte allergener i løpet av de første årene av livet (50). Etter følsomhet for katt og hund hår, følsomhet for støv i hjem i barndommen er en viktig betingelse I Vestlige land . Fordelingen og medisinsk betydning av følsomhet for sopp er fortsatt ukjent blant unge pasienter.

Følsomhet for husstøv, barndoms respiratoriske symptomer og mulige soppallergener kan skyldes å bo i fuktige hjem . Nylig har forskere undersøkt forholdet mellom konsentrasjonen av luftbårne soppsporer og helseutfall hos barn. Eksponering for bestemte typer sopp i innemiljøer om vinteren er vist å være en risikofaktor for astma, atopi og respiratoriske symptomer hos barn .Unormale allergiske syndromer, SOM ABPA og allergisk sopp rhinosinusitt, og allergiske reaksjoner på sopp i innemiljøer kan skyldes Ige eller IgG, som begge er forbundet med eksponering for sopp i innemiljøer, selv om sopp i innemiljøer ikke anses som risikofaktorer for disse forholdene .

Sopp kan inneholde allergener, giftstoffer og noen ganger smittsomme komponenter. β-D-Glukaner, som utgjør strukturelle forbindelser i de fleste soppcellevegger, er kjent for å stimulere makrofager og nøytrofiler. Disse forbindelsene er effektive markører av overflater som inneholder soppklynger på støvete overflater . Det er rapportert at soppglukaner, spesielt (1→3)-ß-glukaner, spiller en viktig rolle som indusere av kroniske lungesykdommer . Glukaner kan også være forbundet med tegn på ikke-spesifikk betennelse. Den vannløselige formen av glukan forårsaker en forsinket respons når det gjelder reduserte nivåer av makrofager og lymfocytter i lungeveggen .

Glukan nivåer over 1 ng / m3 forårsaker symptomer som kronisk bronkitt, ledsmerter, kløende nese, brysttetthet og tyngde i hodet . Thorn og Rylander foreslo at glukan kunne brukes som markør for å identifisere luftveisbetennelsesrisiko . Beijer et al. funnet at en respiratorisk utfordring til β-glukaner kan påvirke betennelsen i respiratoriske celler, noe som kan være relatert til langvarig eksponering for sopp inne i husene. Sopp er allestedsnærværende, og eksponering for dem er uunngåelig; derfor kan eksponering for sopp direkte eller indirekte påvirke menneskers velvære. Ifølge En Studie Fra Skoner kan eksponering for sopp hos følsomme mennesker føre til ige-mediert neseslimhinnebetennelse og frigjøring av histamin. Langvarig eksponering for sopp kan føre til rhino kroniske symptomer som ikke er hovedsakelig allergisk, men forårsake irritasjon .

symptomene på allergisk rhinitt, som ligner kroniske symptomer på nesen, er i stor grad forbundet med sick building syndrome. Videre kan sopp spille en rolle i sykdomsutvikling, men dette skillet kan være vanskelig å bevise. Selv om det er en generell oppfatning at mugg produserer en rekke dårlig definerte allergener og antigener, har det vært betydelig forbedring i å identifisere viktige allergener fra flere muggarter; over 25 allergener har blitt rapportert fra A. fumigatus alene .De Klonede allergenene Av Aspergillus, inkludert varmesjokkproteiner, serin og ribosomale proteaser, enolaser Og cytotoksiner Asp f1, har et bredt spekter av biologiske funksjoner. Asp f1, som er homolog til mitogillin og a-sarcinis, er et stort allergen Av A. fumigatus med en molekylvekt på 18 kDa; cytotoksiske og ribonukleaseeffekter uttrykkes Av A. fumigatus og a. restrictus. Dette allergenet finnes ikke i sporer og utskilles kraftig som A. fumigatus spirer. Omtrent 85% av A. Fumigatus-sensitive pasienter produserer ige-antistoffet Til Asp f1. Måling Av IgG anti-Asp f1-antistoffet kan brukes som markør For a. fumigatus-kolonisering hos pasienter med cystisk fibrose, ABPA og aspergillom . Asp f1 har også blitt brukt for å vurdere T-cellereaktivitet hos ABPA-pasienter.

Flyktige organiske forbindelser

Mikroorganismer produserer store mengder flyktige mikrobielle organiske forbindelser (MVOCs), inkludert alkoholer, aldehyder, ketoner, estere, samt svovel og salpetersyre. MVOCs anses i prinsippet som produkter av primær metabolisme under syntese Av DNAs, aminosyrer og fettsyrer. Selv om skillet mellom primær og sekundær metabolisme ikke er klart, kan MVOCs dannes i begge stadier. Produktene Fra MVOCs er sterkt avhengige av substratet og miljøforholdene; ulike forbindelser som definerer MVOCs kan ha en ikke-mikrobiell opprinnelse .

det antas at sopp Voc (FVOCs) kan forårsake hodepine, mangel på konsentrasjon, uoppmerksomhet og svimmelhet. Aspergillus versicolor er en av de viktigste produsentene av disse forbindelsene. Noen andre vanlige Arter Av Aspergillus som vokser i innemiljøer, inkludert A. fumigatus, a. sydowii, a. flavus og A. niger, produserer Også FVOCs . Noen mennesker som astmatikere kan reagere på lavere konsentrasjoner av MVOCs sammenlignet med andre personer. Epidemiologiske studier på FVOCs rapporterte en positiv sammenheng mellom FVOCs i innemiljøer og astma eller allergi . Tidligere studier viste at flyktige metabolitter funnet i soppkulturer, som A. fumigater, er detekterbare i pusten av pasienter kolonisert eller infisert av sopp . Foreløpig har lite vitenskapelig oppmerksomhet vært fokusert på det diagnostiske potensialet Til Voc produsert av mikroorganismer, selv om disse mikroorganismer er mye brukt i naturen for kommunikasjon og som kjemo-tiltrekkende av planter og insekter; lukten av bakterier har imidlertid blitt godt dokumentert av menneskelige observatører.

det kan være andre flyktige metabolitter produsert Av A. fumigatus som kan være klinisk nyttige. Ifølge dagens resultater Kan MVOCs være de beste markørene for overflødig fuktighet og mulig soppforurensning; men deres effekter på helse forblir uklare.