Aspergillus: rod hub (plísní), lékařsky významné druhy a průmyslové využití

Morfológie a rozmnožování

Dospělé kolonie rodu Aspergillus mají běžně vláknitou nebo sametovou texturu a barvy kolonií se liší podle druhu (černé, zelené, žluté nebo hnědé). Charakteristickým znakem jsou konidiophory zakončené kulovitou nebo eliptickou vakuolou (vesikula), z níž vyrůstají phialidy tvořící řetízky konidií. Konidie jsou lehké a snadno se šíří vzduchem, proto jsou tyto houby velmi rozšířené. Některé druhy jsou termotolerantní (např. Aspergillus fumigatus může růst při 37–50 °C).

Ekologie a výskyt

Druhy rodu Aspergillus jsou vysoce aerobní a vyskytují se téměř ve všech kyslíkem bohatých prostředích. Jsou běžnými kontaminanty potravin a staveb (plíseň v domácnostech), rostlin i skladovaných zemědělských komodit. Některé druhy dobře rostou v kompostech nebo na fermentujících materiálech, jiné preferují suché skladované plodiny.

Lékařsky významné druhy a onemocnění

Druhy rodu Aspergillus jsou důležité z lékařského i obchodního hlediska. Některé druhy mohou způsobit infekci u lidí a zvířat; více než 60 druhů rodu Aspergillus je považováno za lékařsky významné patogeny. Spektrum onemocnění zahrnuje:

• alergické reakce — např. alergická bronchopulmonální aspergilóza (ABPA) u pacientů s astmatem nebo cystickou fibrózou,
• lokální infekce — např. otomykoza (infekce vnějšího zvukovodu), keratitida (oční infekce) nebo kožní infekce,
• chronické plicní formy — plicní aspergilom (hlíza v dutině plíce), chronická plicní aspergilóza,
• infiltrativní a invazivní aspergilóza — závažné systémové onemocnění postihující převážně imunokompromitované pacienty (po transplantacích, při neutropenii, při dlouhodobé kortikoterapii).

Mezi nejčastěji izolované klinicky významné druhy patří Aspergillus fumigatus (hlavní původce invazivní aspergilózy), A. flavus (může produkovat aflatoxiny a způsobovat sinusitidy či kožní infekce), A. niger (často spojován s otomykozami a kontaminací potravin) a A. terreus (může vykazovat rezistenci na amphotericin B).

Diagnostika a léčba

Diagnóza kombinuje klinické příznaky, zobrazovací metody (CT plic u podezření na plicní invazi), přímou mikroskopii a kultivaci na selektivních půdách. Užívají se i laboratorní testy jako stanovení antigenu galaktomannanu v séru nebo bronchoalveolárním výplachu, detekce beta-D-glukanu a molekulární metody (PCR).

Léčba závisí na typu onemocnění a imunitním stavu pacienta. U invazivní aspergilózy je první volbou obvykle vorikonazol. Dalšími používanými antifungály jsou izavukonazol, posakonazol, amphotericin B a echinokandiny; někdy je nutné chirurgické odstranění postižené tkáně. U alergických forem se často podávají kortikosteroidy a v některých případech antifungální léčba jako doplněk.

Mykotoxiny a potravinová bezpečnost

Některé druhy rodu produkují toxické sekundární metabolity — mykotoxiny, které představují riziko pro lidské a zvířecí zdraví. Nejznámější jsou aflatoxiny produkované zejména A. flavus a A. parasiticus, které jsou karcinogenní a kontaminují obiloviny, ořechy a další potraviny. Jiné druhy produkují ochratoxin, patulin a různé enzymy a toxiny s negativním dopadem na potravinářství.

Průmyslové a biotechnologické využití

Na druhé straně některé druhy rodu Aspergillus jsou cenné v průmyslu a tradičním potravinářství. Příklady:

• Aspergillus niger — průmyslově využívaný k výrobě kyseliny citronové a k produkci široké škály průmyslových enzymů (amylázy, proteázy, lipázy),
• Aspergillus oryzae — domestikovaný druh používaný při výrobě sake, miso a sójové omáčky (koji); považuje se za bezpečný v tradičním potravinářství,
• Aspergillus terreus — zdroj léčiva lovastatinu (předchůdce statinů),
• produkce enzymů a metabolitů využívaných v chemickém průmyslu, biokonverziách a v krmivářství.

Prevence a kontrola

Kontrola růstu a šíření plísní rodu Aspergillus spočívá v udržování suchého a čistého prostředí, správném skladování potravin (kontrola vlhkosti, teploty) a v hygienických opatřeních v nemocničních zařízeních, zejména tam, kde jsou hospitalizovaní imunokompromitovaní pacienti. V potravinářství se uplatňují kontroly kvality a testy na přítomnost mykotoxinů.

Aspergillus je tedy skupina hub s dvojím významem: na jedné straně riziková kvůli alergiím, infekcím a produkci mykotoxinů, na druhé straně je nenahraditelná v řadě biotechnologických a potravinářských procesů.