Возбудители поверхностных грибковых инфекций кожи: дерматофиты

Поверхностные грибковые инфекции - краткий обзор:

- Дерматофиты подразделяют на три рода: Epidermophyton, Microsporum и Trichophyton. Далее они классифицируются в зависимости от трех зон естественного обитания (люди, животные и почва).

- Дерматофиты инфицируют кератинизи-рованные ткани, в том числе кожу, волосы и ногти.

- Микроскопия, культуральный анализ, обследование под лампой Вуда и гистология — все эти методы могут быть полезными для подтверждения диагноза дерматофитии.

- Trichophyton является самым распространенным в США родом дерматофитов.

- Несколько местных препаратов (имидазолы и аллиламин) и системных лекарств (гризе-офульвин, итраконазол, флуконазол и тербинафин) являются эффективными терапевтическими средствами против дерматофитов.

- Tinea nigra является поверхностной дерматофитной инфекцией, которая может имитировать акральную лентигинозную меланому.

- Пьедра, имеющая черную и белую формы, является бессимптомной поверхностной грибковой инфекцией волосяного стержня.

Микозы кожи

Микозы подразделяются на три формы: (1) поверхностную, поражающую роговой слой, волосы, ногти (2) подкожную, поражающую дерму и/или подкожно-жировую клетчатку и (3) глубокую/системную, представляющую собой гематогенное распространение организмов, в том числе оппортунистических патогенов, в иммунодефицитных организмах. В данной главе рассматриваются поверхностные микозы и локализация их проявлений на кожных покровах и придатках кожи.

Словарь терминов, используемых в статьях ниже, приведен в таблице ниже.

Микозы кожи

Царство грибов насчитывает в мире более 1,5 миллиона видов. Дерматофиты (термин образован от греческого слова, означающего «кожное растение») входят в семейство Arthrodermataceae и представлены примерно 40 видами, которые разделяются на три рода: Epidermophyton, Microsporum и Trichophyton.

В Соединенных Штатах наиболее часто выделяются виды Trichophyton species, а именно Т. rubrum и Т. interdigitale. Далее дерматофиты подразделяются в зависимости от мест естественного обитания, которыми могут быть люди, животные или почва. Их способность прикрепляться к кератинизированным тканям, внедряться в них и использовать продукты распада в качестве источников питания формирует молекулярную базу поверхностных грибковых инфекций кожи, волос и ногтей, которые называются дерматофитиями.

а) Таксономия и эпидемиология дерматофитов. Следует упомянуть недавние модификации в таксономической (классификационной) системе дерматофитов, которые влияют на клиническую практику. Если ранее таксономия опиралась, в основном, на фенотипические характеристики дерматофитов, то недавнее привлечение генотипических анализов потребовало перегруппировки некоторых таксонов, поскольку многие из генотипических различий не были отражены фенотипически и наоборот. Современная таксономия представляет собой синтез новых данных, полученных на основании секвенирования различных геномных регионов, таких как ITS (внутренние транскрибируемые участки или спейсеры) рибосомальной ДНК гриба, и классических фенотипических характеристик. Трудность в создании такой таксономической системы для дерматофитов связана с пониженным генетическим разнообразием вследствие недавнего видообразования и заселения одинаковых экологических ниш. Фенотипически это отражается в похожих клинических проявлениях, вызванных многочисленными, таксономически различными видами дерматофитов.

Следует, однако, отметить, что структура существующей системы еще продолжает разрабатываться, и что таксономия, вероятно, подвергнется в будущем дальнейшим уточнениям. В таблице ниже перечислены наиболее распространенные патогенные дерматофиты, в том числе их новая таксономия согласно естественным местам обитания и резервуарам. Однако текущая медицинская литература по дерматофитам и инфекциям не придерживается строго новой таксономии. Чтобы избежать путаницы ввиду динамического статуса таксономии, а также учесть текущую номенклатуру в литературе, в этой главе будут применяться обе номенклатуры, что может вызвать некоторые очевидные противоречия. Авторы надеются, что в будущих изданиях этой главы будет опубликована более унифицированная номенклатура.

Дополнительная классификация поверхностных грибов по месту естественного обитания клинически релевантна, поскольку разделение на антропофильные, зоофильные и геофильные дерматофигы дает важную информацию об источниках инфекции и отражается в различии кинических признаков.

1. Антропофильные виды обычно встречаются только в организме человека и передаются при прямом контакте. Инфицированные частички кожи или волосы, которые, например, остаются на одежде, расческах, головных уборах, носках и полотенцах, также служат источниками или резервуарами инфекции. В отличие от спорадических геофильных и зоофильных инфекций, антропофильные инфекции нередко эпидемические по природе. Данные дерматофиты адаптировались к своему хозяину, организму человека, и вызывают невоспалительную или слабо воспалительную реакцию организма-хозяина.

2. Зоофильные виды передаются людям от животных. Распространенными источниками инфекции являются кошки, собаки, кролики, морские свинки, свиньи, птицы, лошади, крупный рогатый скот и другие животные. Передача может происходить путем прямого контакта с самим животным или косвенно, через инфицированный волосяной покров животного. Излюбленными участками инфекции являются открытые участки, такие как волосистая часть головы, область бороды, лицо и руки. Microsporum cants часто передается людям от кошек и собак, в то время как морские свинки и кролики являются частым источником инфицирования человека зоофильными штаммами Т. interdigitale. В то время как адаптация зоофильных дерматитов к своему хозяину приводит у животных к сравнительно «молчаливым» инфекциям, у человека эти дерматофиты обычно вызывают острые и интенсивные воспалительные реакции.

3. Геофильные грибы вызывают спорадическую инфекцию у человека при прямом контакте с почвой. Наиболее частым геофильным дерматофитом, который выделяют у человека, является Microsporum gypseum. Существует потенциал эпидемического распространения инфекции вследствие высокой вирулентности геофильных штаммов, а также их способности образовывать долгоживущие споры, которые могут сохраняться в подстилках, попонах или инструментах для стрижки животных. Как и в случае зоофильных инфекций, геофильные дерматофиты обычно вызывают интенсивные воспалительные реакции.

Клинические проявления дерматофитий зависят не только от источника, но и от состояния организма-хозяина. Лица с ослабленным иммунитетом более подвержены стойким дерматофитным инфекциям или глубоким микозам. Интересно отметить, что в случае ВИЧ-инфекции возрастает только тяжесть дерматофитий, но не их распространенность. Другие факторы организма-хозяина, такие как возраст, пол и раса являются дополнительными эпидемиологическими факторами для инфекции, хотя их связь с восприимчивостью к дерматофитам остается неясной. Дерматофитные инфекции, например, встречаются у мужчин в пять раз чаще, чем у женщин.

Поверхностные грибковые инфекции являются проблемой во всем мире и поражают более чем 20-25% населения. Некоторые виды распространены повсеместно, география распространения других видов ограничена. Преобладание определенных видов имеет, соответственно, значительные географические различия, как например, в случае дерматофитий волосистой части кожи головы. Во второй половине XX века Trichophyton tonsurans заменил вид Microsporum audouinii на месте самой распространенной причины дерматофитии волосистой части головы в Соединенных Штатах, а вид М. canis теперь стал второй по частоте причиной дерматофитной инфекции. В Европе М. canis остается самой распространенной причиной дерматофитии волосистой части кожи головы, несмотря на значительно возросшую частоту Т. tonsurans. Этиологический профиль в Африке совершенно другой — там преобладающими патогенами являются М. audouinii, Trichophyton soudanense и Trichophyton violaceum.

Однако в связи с путешествиями и миграцией виды инфекций также динамически изменяются. Например, Т. soudanense и Т. violaceum, типично ограниченные регионом Африки, были в 2007 году выделены в США в качестве возбудителей дерматофитии волосистой части кожи головы. И наконец, местные традиции могут также влиять на заболеваемость и тип дерматофитий. Ношение мацерирующей герметической обуви, например, в промышленно-развитых странах, приводит к большей распространенности дерматофитии стоп и онихомикоза в этих регионах.

Дерматофиты

б) Патогенез поражений дерматофитами. Дерматофиты располагают широким набором ферментов (кератинолитических протеаз, липаз, и т.д.), которые, действуя как факторы вирулентности, обеспечивают адгезию патогена к коже, волосам и ногтям и инвазию, а также использование кератина как источника питательных веществ для выживания. Начальным этапом дерматофитной инфекции является сцепление с кератином, за которым следуют этапы инвазии и роста элементов мицелия. Вследствие разложения кератина и последующего высвобождения воспалительных медиаторов в организме-хозяине развивается воспалительная реакция разной степени интенсивности.

Классическая кольцевидная морфология дерматофитии гладкой кожи возникает в результате воспалительной реакции хозяина на распространение дерматофита, после чего следует ослабление или удаление элементов гриба из бляшки, а во многих случаях — спонтанное разрешение инфекции.

1. Адгезия. Дерматофиты преодолевают несколько линий защиты хозяина, прежде чем гифы начнут выживать в кератинизированных тканях. Первым этапом является успешная адгезия артроконидий, бесполых спор, образованных фрагментацией гиф, к поверхности кератинизированных тканей. К ранним неспецифическим линиям защиты хозяина относятся фунгистатические жирные кислоты кожного сала, а также конкурентная бактериальная колонизация. В нескольких недавних исследованиях изучались молекулярные механизмы, участвующие в адгезии артроконидий к кератинизированным поверхностям. Было показано, что дерматофиты селективно используют свой протеолитический инструментарий в процессе адгезии и инвазии. Объяснением и основой этих согласованных атакующих действий частично является стимуляция экспрессии многочисленных генов, индуцируемая контактом с кератином, что было показано в ходе анализа генов с дифференциальной экспрессией при Т. rubrum. Через несколько часов успешной адгезии, споры начинают прорастать, готовясь к следующему шагу в цепи инфекционных событий, а именно к инвазии.

2. Инвазия. Травматизация и мацерация облегчают проникновение дерматофитов через кожу. Инвазия прорастающих элементов гриба завершается в дальнейшем секрецией специфических протеаз, липаз и керамидаз, дигестивные продукты которых также служат питательными веществами для гриба. Интересно отметить, что маннаны, являющиеся компонентном клеточной стенки гриба, оказывают ингибирующее действие на пролиферацию кератиноцитов и клеточно-опосредованный иммунитет.

3. Реакция хозяина. Дерматофиты сталкиваются с рядом реакций организма-хозяина, начиная от нескольких линий неспецифических механизмов, в том числе фунгистатических жирных кислот, повышенной эпидермальной пролиферации и секреции воспалительных медиаторов до клеточно-опосредованного иммунитета. В линии защитных механизмов кератиноциты представляют собой первый пограничный заслон из живых клеток, с которым сталкиваются внедряющиеся грибковые элементы. Ключевая позиция кератиноцитов отражается в их комплексном ответе на инвазию, который включает пролиферацию для усиления слущивания роговых чешуек, а также секрецию антимикробных пептидов, в том числе β-дефензина-221 и провоспалительных цитокинов (ИНФ-а, ФНОа, ИЛ-1β, 8, 16 и 17), которые далее активируют иммунную систему. Как только поражаются более глубокие слои эпидермиса, появляются новые неспецифические механизмы защиты, такие как конкуренция за железо со стороны ненасыщенного трансферрина.

Дерматофиты под микроскопом
При микроскопии чешуек коже обнаруживаются септированные ветвящиеся гифы.

Выраженность воспалительной реакции хозяина зависит от его иммунного статуса, а также от ареала естественного обитания участвующих в инвазии дерматофитов. Интересно отметить, что антропофильные дерматофиты индуцируют секрецию ограниченного профиля цитокинов у кератиноцитов in vitro по сравнению с зоофильными видами. Этой разницей может объясняться усиленная воспалительная реакция, обычно наблюдаемая при инвазии зоофильных видов.

Следующим уровнем защиты является клеточно-опосредованный иммунитет, который вызывает специфическую реакцию гиперчувствительности замедленного типа против внедряющихся грибов. Воспалительная реакция, связанная с этой гиперчувствительностью, ассоциируется с клиническим разрешением, в то время как дефект в клеточно-опосредованном иммунитете может привести к хронической или рецидивирующей дерматофитии. Th2-ответ не является защитным, так как у пациентов с повышенными титрами антител к грибковым антигенам наблюдаются распространенные дерматофитные инфекции. Предполагается возможная роль ответа на дерматофитные инфекции со стороны Th17, так как недавно было обнаружено связывание элементов гиф с дектином-2, паттерн-распознающим рецептором лектинов типа С на дендритных клетках, ключевым для индуцирования ответов Th17. Однако относительное значение иммунного ответа на дерматофиты со стороны Th17 еще предстоит выяснить.

в) Генетика. Несмотря на эпидемиологические наблюдения, указывающие на генетическую предрасположенность к грибковой инфекции, молекулярная база, которая объясняла бы эту гипотезу, отсутствует. Однако недавно были описаны две семьи с повышенной восприимчивостью к грибковым инфекциям и мутацией в грибковом паттерн-распознающем механизме лектинов типа С. Кроме того, мутации в CARD9, адапторной молекуле, ниже по ходу транскрипции дектина-1 и дектина-2, которые приводят к активации Th17, ассоциировались с восприимчивостью к хроническому слизисто-кожному кандидозу наряду с хроническими дерматофитными инфекциями.

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Анализы при дерматофитиях - методы выявления дерматофитов"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 16.4.2019

Ваши замечания и вопросы: