Криптококкоз

диагностика

Идеальными образцами являются CSF, экссудаты, мокрота, моча и сыворотка..

Прямой осмотр

Мокрые опоры готовят непосредственно из осадка центрифугированного образца или предпочтительно смешивают с чернилами индийского происхождения, что является идеальной техникой для выделения грибка и выделения капсулы..

Требуется хорошо обученный персонал, чтобы избежать путаницы лимфоцитов с дрожжами

Он имеет чувствительность 50% для пациентов, не инфицированных ВИЧ, и от 74 до 88% для пациентов с ВИЧ.

выращивание

Он растет на кровяном агаре, шоколадном агаре и агаре Сабуро при температуре 25 или 37 ° С без циклогексимида, поскольку последний препятствует его росту.

Культивируемые штаммы могут быть инокулированы экспериментальным мышам для определения их патогенности. Их также можно выращивать в агаре кукурузной муки, где C. neoformans не образует гифы в отличие от других грибов.

Биохимические тесты должны быть выполнены, чтобы дифференцировать C. neoformans других Cryptococcus as C. albidus, C. laurentii, C. luteolus, C. terreus и C. uniguttulatus.

Лабораторные испытания

Уреаза положительна через 2 часа инкубации при 35 ° С с мочевинным бульоном или агаром Кристенс, хотя существует быстрое обнаружение уреазы, описанное Циммером и Робертсом, с положительными результатами через 10-30 минут..

Еще одним полезным тестом является доказательство образования коричневого пигмента в присутствии субстрата для фенолоксидазы..

Это делается с использованием агара птичьего семени Сатиб и Сенскау и кофейной кислоты, инокулирование сильно (большой инокулят) и инкубирование при 37 ° С в течение одной недели. Появление коричневого до красноватого или коричневого пигмента является положительным патогномоничным тестом C. neoformans.

Не восстанавливайте нитраты до нитритов и не ассимилируйте глюкозу, мальтозу, сахарозу, трегалозу, галактозу, целлобиозу, ксилозу, рафинозу и дульцитол, не усваивая лактозу или мелибиозу..

Однако эти тесты менее надежны и давно не проводились в лабораториях..

Обнаружение капсульных антигенов Cryptococcus neoformans

Иногда невозможно наблюдать дрожжи в образцах, но это не означает, что инфекции не существует Cryptococcus neoformans.

Грибок производит большое количество капсул на легочном и системном уровне. По этой причине капсульный антиген GXM может быть растворен и легко обнаружен в CSF и сыворотке со специфической антисывороткой методом латекс-агглютинации..

Тест может быть количественно измеримым, поэтому он идеально подходит для прогноза и оценки эффективности лечения, хотя из-за травматического характера образца CSF не очень возможно повторить тест, чтобы проконтролировать.

Это очень простой способ поставить диагноз, точно так же, как методы энзиматического иммуноанализа.

Обнаружение Cryptococcus neoformans с помощью технологий зондов нуклеиновых кислот, это еще одна отличная альтернатива для быстрой и безопасной идентификации.

Pathogenesis

Infection is initiated by inhalation of the yeast cells. The primary pulmonary infection may be asymptomatic or may mimic influenza-like respiratory infection often resolving spontaneously. In immune-compromised patients with impaired T cell immunity, the yeasts may multiply and disseminate to other parts of the body but preferentially to the central nervous system (neurotropic), causing cryptococcal meningitis. Other common sites of dissemination include the skin, adrenals, bone, eye and prostate gland. The inflammatory reaction is usually minimal or granulomatous.

Virulence Factors of Cryptococcus neformans

1. Capsule: Cryptococcus neoformans is the only pathogenic yeast known to have a polysaccharide capsule. The function of capsule is as follows:
   1. Anti-phagocytic: Polysaccharide capsule contains compounds that are not recognized by phagocytes.
   2. Protection under drying conditions: The capsule collapses and protects the yeast.
   3. Ideal size range for alveolar deposition: the cell size reduction, resulting from capsular collapse, places the yeast in the ideal size range for alveolar deposition.
2. Phenoloxidase: This enzyme is responsible for melanin production. Melanin is might act as a virulence factor by making the organism resistant to leukocytes attack. It has been found that increased melanin production can decrease lymphocyte proliferation and tumor necrosis factor production. Phenoloxidase also protects the organism from oxidants released by phagocytic cells.

Diseases

Cryptococcosis is most often seen in immune-compromised patients with impaired T cell immunity. Important risk factors include AIDS, corticosteroid therapy, lymphoma, and T cell dysfunction. Cryptococcal infection occurs throughout the world sporadically. Infection occurs from the environment usually by inhalation, especially of dust containing excreta of pigeons but the infection is not transmitted from person to person.  People with immune-compromised status are likely to be affected more and have serious outcomes;

• Cryptococcal meningitis: Only in a small proportion of cases, hematogenous spread results in subacute or chronic meningitis or meningoencephalitis. All untreated cases of cryptococcal meningitis are ultimately fatal. About 5-8% of patients with AIDS develop cryptococcal meningitis.
  • Signs and symptoms of cryptococcal meningitis
    • Headache
    • Fever
    • Change in mental status (ranging from confusion to lethargy to coma)
    • Blurry vision (and other cranial nerve deficits)
    • Neck stiffness
    • Sensitivity to light
    • Nausea and vomiting
    • Seizures
    • Papilledema
• Lung infections: Pulmonary disease is increasing nowadays, particularly in immunocompromised hosts. Reactivation of old healed lesions may occur.
• Skin and other infections: Sometimes skin, lymph nodes, bones are involved.

Pathogenesis

• The usual mode of Cryptococcal infection in humans is inhalation of aerosolized neoformans cells as a result of environmental exposure.
• The incubation period is unknown and could be weeks, months or even longer.
• In healthy individuals Cryptococcus neoformans infection is usually cleared, or can remain in a latent state for prolonged periods of time.
• The activation of innate and adaptive cellular immune responses in healthy individuals limits the severity of the infection to an asymptomatic and often self-resolving pulmonary infection.
• On contrary in the immunocompromised individuals, hematogenous dissemination of neoformans from the lungs to the central nervous system can lead to cryptococcal meningoencephalitis which is a life-threatening complication requiring aggressive chemotherapeutic intervention.
• neoformans proliferates within host phagocytic cells which may confer advantages in terms of dissemination and immune protection.
• Initial interactions of the yeast with host cells are mediated by an adhesin and also involve host recognition of fungal capsule components.
• Once adherent cells are internalized, they traffic to the vacuole where they are able to survive and replicate and the host immune status greatly influenced the outcome of internalization.
• The best ultimate outcome is fungal death; alternatively either cryptococci may continue to replicate within the host cell, or they may exit either by a lytic process lethal to the host cell or by a non-lytic process that leaves both cells intact.
• Entry to the CNS is a key step in pathogenesis of Cryptococcus neoformans.
• Various reports and studies suggest that both internalized and free Cryptococci are able to cross the blood-brain barrier to reach the brain, either by transcytosis through barrier epithelial cells or between them via breach of the tight junctions or a combination of both events may also occur.

Laboratory Diagnosis

2. Direct microscopy

• Thin wet film under a coverslip using India ink for exudates and body fluids to demonstrate encapsulated yeast cells.
• Sputum and pus are subjected to 10% KOH preparation prior to India ink staining.
• For tissue sections, to demonstrate the polysaccharide capsule, PAS (Periodic acid-Schiff- stain), GMS (Grocott’s methenamine stain) and H&E, mucicarmine stain are often used.
• Examine for globose to ovoid, budding yeast cells surrounded by wide gelatinous capsules.
• Positive sputum specimens should be considered potentially significant, even though Cryptococcus may also occur in respiratory secretions as a saprophyte.
• Basically, all patients with a positive microscopy for cryptococci, from any site should be investigated for disseminated disease, especially by culture and antigen detection.

3. Culture

• The organism grows well on standard microbiological media.
• It grows best at 30°C-35°C and in suspected case, prolong incubation of plates in suspected cases for up to 2 weeks is recommended.
• Inoculate specimens onto primary isolation media, like Sabouraud’s dextrose agar.
• Observe for translucent, smooth gelatinous colonies, later becoming very mucoid and cream in color.

4. Serology

• The method of choice or the most reliable methods for diagnosing patients with cryptococcal meningitis is detection of cryptococcal capsular polysaccharide antigen in spinal fluid.
• In AIDS patients with cryptococcosis, cryptococcal antigen can be detected in the serum in nearly 100% of cases. However, in non-AIDS patients antigen detection in serum is less sensitive with only about 60% of patients with cryptococcosis reported as being positive.
• Tests such as latex particle agglutination (LPA) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) have been marketed for the detection of antigen in serum, CSF, urine and BAL fluid specimens.
• These tests are specific; however, false-negative results can occur if the organism load is low or if the organisms are not well encapsulated.
• A serum antigen titre of 1:8 or greater is considered strong presumptive evidence of neoformans infection. A negative serum antigen test result does not exclude the diagnosis of cryptococcosis, particularly if only a single specimen has been tested and the patient has symptoms consistent with the infection.
• Levels of antigen in the CSF often decline with treatment, but the test can remain positive for several weeks.
• Antibodies to neoformans can often be detected in patients with localized or past infection, but are seldom found in patients with untreated meningeal or disseminated infection.

патология

Первоначальная инфекция на легочном уровне обычно протекает бессимптомно или очень слабо, с минимальным выделением мокроты. Инфекция становится очевидной, когда проявляются клинические симптомы хронического менингита. Кожные или костные формы встречаются редко и являются результатом системной инфекции..

Хронический менингит

У него медленное и коварное начало, появляются лихорадка и головная боль, которые постепенно прогрессируют до изменения психического состояния (потеря памяти или изменения личности), с ремиссиями и спонтанными обострениями..

По мере прогрессирования заболевания присутствуют признаки и симптомы, характерные для менингита, такие как: ригидность затылочных мышц, чувствительность к прикосновению в шее, тесты на колено и положительная нога (признаки Брудзинского и Кернига).

В случаях локализованных криптококом возникают паралич, гемипарез, судороги Джексона, помутнение зрения, диплопия, офтальмоплегия, журчащий язык, двоение в глазах, папиллома и нестабильная походка..

Для всех этих клинических проявлений необходимо поставить дифференциальный диагноз с опухолью головного мозга, абсцессом головного мозга, дегенеративным заболеванием ЦНС или любым бактериальным менингитом или другими грибами..

По мере прогрессирования заболевания возможны потеря веса, недомогание, лихорадка, тошнота, рвота и головокружение.

Тяжелые и тяжелые случаи включают возбуждение, раздражительность, спутанность сознания, галлюцинации, психоз, бред, кому и смерть. Большинство пострадавших страдают от иммуносупрессии, это состояние очень часто встречается у пациентов со СПИДом..

Давление CSF может быть увеличено. То же самое можно представить увеличение концентрации белка при плеоцитозе с преобладанием лимфоцитов, где уровень глюкозы нормальный или низкий.

У пациента могут быть поражения кожи, легких или других органов. Болезнь, если ее не лечить, она смертельна.

Патогенез

После вдыхания Криптококк neoformans они достигают альвеол, где капсула играет фундаментальную роль в вирулентности.

Капсула GXM, как известно, обладает антифагоцитарными свойствами и обладает несколькими иммуномодулирующими эффектами, такими как вмешательство в презентацию антигена, миграцию лейкоцитов, индукцию специфических антител и развитие клеточного иммунного ответа Т-типа._ЧАС1.

Таким образом, деактивируется первая линия защиты, что позволяет микроорганизму распространяться за пределы легких, мигрируя в ЦНС, с которой он имеет большое сродство.

Считается, что он проникает через гематоэнцефалический барьер в макрофагах. Выживание в иммунной клетке происходит за счет выработки меланина, который препятствует окислительному разрушению.

Там он превращает катехоламины в меланин благодаря ферменту лакказа, который обеспечивает окислительную защиту в ЦНС. У пациентов с ослабленным иммунитетом легочная инфекция часто распространяется и достигает ЦНС и других органов.

Гистологически он варьируется от легкого воспаления до образования типичных гранулем.

Патология

Заражение C. neoformans называется криптококкозом . Большинство инфекций, вызванных C. neoformans, происходит в легких. Однако грибковый менингит и энцефалит , особенно как вторичная инфекция у больных СПИДом , часто вызываются C. neoformans , что делает его особенно опасным грибком. Инфекции этим грибком редко встречаются у людей с полностью функционирующей иммунной системой, поэтому C. neoformans часто называют условно-патогенным микроорганизмом. Это факультативный внутриклеточный патоген, который может использовать фагоциты хозяина для распространения в организме. Cryptococcus neoformans был первым внутриклеточным патогеном, для которого наблюдался нелитический процесс ускользания, называемый вомоцитозом . Было высказано предположение, что эта способность манипулировать клетками-хозяевами является результатом избирательного давления окружающей среды со стороны амеб, гипотеза, впервые предложенная Артуро Касадеваллом под термином «случайная вирулентность».

При инфицировании человека C. neoformans распространяется при вдыхании аэрозольных базидиоспор и может распространяться в центральную нервную систему, где может вызвать менингоэнцефалит. В легких клетки C. neoformans фагоцитируются альвеолярными макрофагами. Макрофаги производят окислительные и нитрозирующие агенты, создавая враждебную среду, чтобы убить вторгшиеся патогены. Однако некоторые клетки C. neoformans могут выживать внутриклеточно в макрофагах. Внутриклеточная выживаемость, по-видимому, является основой латентного периода, диссеминированного заболевания и устойчивости к уничтожению противогрибковыми средствами. Один из механизмов, с помощью которого C. neoformans выживает во враждебной внутриклеточной среде макрофага, включает усиление экспрессии генов, участвующих в ответах на окислительный стресс.

Прохождение гематоэнцефалического барьера C. neoformans играет ключевую роль в патогенезе менингита. Однако точные механизмы, с помощью которых он проходит через гематоэнцефалический барьер, до сих пор неизвестны; одно недавнее исследование на крысах показало важную роль секретируемых сериновых протеаз. Металлопротеазы Mpr1 было продемонстрировано иметь решающее значение в проникновения гематоэнцефалического барьера.

Мейоз (половое размножение), еще один возможный фактор выживания внутриклеточных C. neoformans.

Подавляющее большинство экологических и клинических изолятов C. neoformans относятся к альфа-типу спаривания. Нити спаривающегося типа альфа обычно имеют гаплоидные ядра, но они могут подвергаться процессу диплоидизации (возможно, посредством эндодупликации или стимулированного ядерного слияния) с образованием диплоидных клеток, называемых бластоспорами . Диплоидные ядра бластоспор способны претерпевать мейоз, включая рекомбинацию, с образованием гаплоидных базидиоспор, которые затем могут диспергироваться. Этот процесс называется монокариотическим плодоношением. Для этого процесса необходим ген, обозначенный dmc1 , консервативный гомолог генов recA у бактерий и rad51 у эукариот (см. Статьи recA и rad51 ). Dmc1 опосредует гомологичное спаривание хромосом во время мейоза и репарацию двухцепочечных разрывов ДНК. Одним из преимуществ мейоза у C. neoformans может быть содействие репарации ДНК в среде, повреждающей ДНК, вызванной окислительными и нитрозативными агентами, продуцируемыми в макрофагах. Таким образом, C. neoformans может подвергаться мейотическому процессу, монокариотическому плодоношению, который может способствовать рекомбинационной репарации в окислительной, повреждающей ДНК среде макрофага-хозяина, и это может способствовать его вирулентности.

морфология

Микроскопические характеристики

Cryptococcus neoformans микроскопически это круглые или яйцевидные дрожжи диаметром от 4 до 6 мкм, которые часто находятся в почковании. Он характеризуется наличием большой углеводной капсулы диаметром до 25 мкм или более.

Макроскопические характеристики

Колонии Cryptococcus neoformans В питательных средах встречаются характеристики дрожжей со слизистой консистенцией, глянцевого и кремового цвета. Эти колонии развиваются через 2 или 3 дня инкубации.

Образование нити, когда поверхность колонии приподнята с помощью петли, свидетельствует о наличии обильного капсульного материала..

Телеоморфных (половых) форм с гифами и базидиоспорами в природе не наблюдалось, хотя считается, что это может быть так, как они живут в окружающей среде, но если они были произведены в лаборатории в особых условиях.

Полученные из C. neoformans это называется Filobasidiella neoformans и культивируемые из сорта C. gattii это называется Filobasidiella bacillispora.

Криптококкоз у кошек

Кошки поражаются криптококкозом чаще, чем собаки. Очевидной половой, породной или возрастной предрасположенности у кошек не существует.

Клинические признаки обычно связаны с поражением органов дыхания, ротоглотки, кожи, глаз или ЦНС. В отличие от других системных микозов, клиническое поражение легких наблюдается не так часто.

В хронических случаях часты такие неспецифичные признаки, как угнетение или потеря аппетита, однако лихорадка встречается редко.

Симптомы поражения верхних дыхательных путей, связанные с инфекцией носовой полости, отмечаются у 50 – 80% инфицированных кошек и проявляются чиханием и сопением; типичны одно- или двухсторонние истечения из носа с кровью или без. Возраст инфицированных кошек широко варьирует (от 1 до 13 лет), средний возраст 5 лет. Отмечена предрасположенность у котов, вероятнее всего, из-за большей склонности гулять без присмотра. В большинстве исследований отмечается, что чаще всего криптококкоз встречается у  сиамских кошек.

Свободно гуляющие кошки чаще заболевают криптококкозом, чем содержащиеся в доме, однако и у них не исключена вероятность контакта с возбудителем заболевания. Источниками инфекции домашних кошек могут стать земля в горшках с комнатными растениями и заплесневелые подвалы без отделки.

Литература

1. Cecily A. Reynolds, DVM; Perry J. Bain, DVM, PhD; and Kenneth S. Latimer, DVM, PhD Department of Pathology (Bain, Latimer), College of Veterinary Medicine, The University of Georgia. Canine and Feline Cryptococcosis
2. Stephen J. Ettinger, DVM, DACVIM and Edward C. Feldman, DVM, DACVIM. Textbook of Veterinary Internal Medicine

Вредные дрожжи

Микробиота нашего кишечника примерно на 1/3 представлена дрожжевыми культурами. Также в достаточно большом количестве они на регулярной основе присутствуют на коже, носоглотке, лёгких и других органах. При этом часть живущих в нас дрожжах относится к условно-патогенной группе, и при определённых условиях может вызвать болезни.  К этой группе относятся Candida Albicans или Cryptococcus neoformans.

Candida Albicans. Массовое развитие приводит к кандидозу. Заболевания протекает у людей с ослабленной иммунной системой. Клинические формы кандидоза могут быть разнообразными. Они варьируются от поверхностных поражений слизистых оболочек кожи и ногтей до обширных поражений различных органов и тканей. Распространенной формой кандидоза является “молочница”. При этом поражаются слизистые оболочки полости рта, кожи, половых и внутренних органов.

При поражении дрожжами внутренних органов возникают особенно тяжелые формы кандидоза, характеризующиеся высокой степенью летальности. В зависимости от локации возбудителей в теле, у больных могут развиваться кандидозная пневмония, кандидозный менингит, поражения внутренних органов. 

Основным способом лечения кандидоза является применения антимикотиков — антигрибковых препаратов. Большое значение при этом имеет точная идентификация возбудителя, так как различные виды Candida имеют неодинаковую чувствительность к этим препаратам. Для этого возбудитель должен быть определен с помощью посева проб пораженных тканей на питательных средах и получен в виде чистой культуры. Виды Candida albicans, C.tropicalis, C.parapsilosis, C.lusitaniae при росте на питательных средах очень близки между собой по морфологическим и физиологическим характеристикам. Поэтому для их точной идентификации применяют современные молекулярно-биологические методы. 

Важной особенностью является способность к росту при 37 градусах Цельсия.  Как и все дрожжи, Candida быстро размножается в сахаре, поэтому на фоне употребления сладкого и мучного она активизируется. Если во время лечения не соблюдать диету и временные ограничения, то вредные дрожжи могут нанести большой ущерб иммунной и пищеварительной системе, вызвать дерматит, перхоть, гормональные расстройства, потерю сил и энергии.. Cryptococcus neoformans

Этот штамм дрожжей вызывает инфекционное заболевание криптококкоз. Чаще всего возбудитель находится в помете голубей, реже — в фекалиях лошадей, собак и кошек. Инфицирование человека в основном происходит воздушно-пылевым путем. Заболевание характеризуется поражением легких, кожи, слизистых оболочек. Самым опасным проявлением является менингоэнцефалит, при котором страдает ЦНС. 

Cryptococcus neoformans. Этот штамм дрожжей вызывает инфекционное заболевание криптококкоз. Чаще всего возбудитель находится в помете голубей, реже — в фекалиях лошадей, собак и кошек. Инфицирование человека в основном происходит воздушно-пылевым путем. Заболевание характеризуется поражением легких, кожи, слизистых оболочек. Самым опасным проявлением является менингоэнцефалит, при котором страдает ЦНС. 

Заболевание начинается приступами головной боли, которая со временем перерастает в нестерпимую. Появляются признаки потери ясности сознания и паралича. Для лечения заболевания применяют различные антимикотики, подавляющие у грибов синтез эргостерина, и 5-фторцитозин, ингибирующий у них синтез нуклеиновых кислот. Для большей эффективности препараты используют комбинированно, что обусловлено частым обнаружением резистентных к ним штаммов. Если не заниматься лечением болезни, то смерть  наступит через 4-6 месяцев от паралича дыхания.