Mantarların Sınıflandırılması, Morfolojisi ve Genetiği PDF

MANTARLARIN SINIFLANDIRILMASI, MORFOLOJİSİ VE ÖZELLİKLERİ Doç. Dr. Demet HACISEYİTOĞLU Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı Mantar enfeksiyonlarında artış nedenleri İmmün yetmezliği olan hasta sayısında artış Transplant hastaları AIDS hastaları Kanser hastaları Kemoterapi alan hastalar Hastanede yatan...

MANTARLARIN SINIFLANDIRILMASI, MORFOLOJİSİ VE ÖZELLİKLERİ Doç. Dr. Demet HACISEYİTOĞLU Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı Mantar enfeksiyonlarında artış nedenleri İmmün yetmezliği olan hasta sayısında artış Transplant hastaları AIDS hastaları Kanser hastaları Kemoterapi alan hastalar Hastanede yatan invaziv girişim yapılan hastalar Mantarlar doğada yaygın (toprak, hava, su, çürümüş organik maddeler) >200 000 tür Patojen ~ 150 tür Kesin patojen Fırsatçı patojen (sayısı giderek artıyor) Mantar hastalığına “mikoz” denir Mikoloji Mantarlar alemi olarak kendilerine ait ayrı bir alemde sınıflandırılır Kingdom fungi Taksonomisi morfolojiye ve spor oluşturma şekline dayanır Morfolojiye dayalı olarak en basit şekilde maya ve küf olarak gruplandırılır Nomenklatür Bölüm (Division) Sınıf (Class) Takım (Order) Aile (Family) Cins (Genus) Tür (Species) : -mycota : -mycetes : -ales : -aceae ::- Nomenklatür Bölüm (Division) Sınıf (Class) Takım (Order) Aile (Family) Cins (Genus) Tür (Species) : Zygomycota : Zygomycetes : Mucorales : Mucoraceae : Rhizopus : R. oryzae HÜCRE YAPISI Mantarlar, ökaryotik, gelişmiş hücre yapısına sahip Kapsül (sadece bazı mantarlarda) Hücre duvarı Hücre zarı Sitoplazma - çekirdek - çekirdek zarı - çekirdekçik - ER, mitokondri, golgi, vakuoller Kapsül Polisakkarit yapıda Önemli virulans faktörü (antifagositik) Bazı mantarlar kapsüllü (Cryptococcus neoformans) Hücre duvarı Mantarın kuru ağırlığının %90’ı Kimyasal yapısı bakteri ve bitkilerdekinden farklı - %90 polisakkarit (kitin, mannan, β-glukan vb.) - %10 protein ve glikoprotein - bakteride hücre duvarının esas maddesi ise peptidoglikan (bakteri hücre duvarına etkili antibiyotikler mantarlara etkisizdir) Bazı antifungaller mantar hücre duvarına etki eder Hücre duvarı antijenik yapıdadır Rijiditeyi sağlar, mantara şeklini verir, ozmotik şoklardan korur Hücre zarı Çift tabakalı Fosfolipitler ve steroller (ergosterol) içerir (insandaki başlıca sterol kolesteroldür) İşlevleri: Madde alışverişi, kapsül ve hücre duvarı sentezi Bazı antifungaller (amfoterisin B, azoller) sterol üzerinden etki eder METABOLİZMA Fotosentez yapmazlar (klorofilsiz) (bitki ve alglerden farkı) Heterotrof (karbonu organik ürünleri parçalayarak sağlar) Absorbsiyonla beslenirler Çoğu aerobik, bazıları fakültatif anaerop (mayalar vb.) pH 6.0-6.8 üreme için gerekli Üreme için nemli ortam gerekli (sporlar kuruluğa dirençli) Optimal üreme 25-35 oC Bazıları termotoleran (Aspergillus fumigatus vb.) MORFOLOJİ Maya - Küf Mayalar Funguslar Küfler (filamentöz mantarlar) Dimorfik mantarlar (termal dimorfizm) Mayalar Tek hücreli mantarlar Mikroskopi - Yuvarlak veya oval görünümlü (çap: 3-15 μm; boy: 2-50 μm) - Tomurcuklanarak ürerler (yavru hücreye “blastokonidyum” denir) - Psödohif (yalancı hif) yapıları oluştururlar (blastokonidyumlar ana hücreden ayrılmadan uzarlar) Makroskopi - macunsu görünümlü koloniler oluştururlar - kolonileri bakteri kolonilerine benzer SDA’da Candida kolonileri ChromAgar Candida Küfler Çok hücreli mantarlar Filamentöz (ipliksi) yapıdadır Ana yapısı hiflerdir Mikroskopi - hifler (dallanmış tübüler hücreler) (2-10 μm) hifler, septalı (gerçek) veya nadiren septalı (septasız) - hif şekli (raket, spiral, köksü vb.) tanımlamada önemli - miçel (hiflerin oluşturduğu örgü/yumak) vejetatif (kök yapı) ve aerial (havasal=reproductive) miçel - sporlar (aerial hiflerin üzerinde taşınır) Makroskopi - küf kolonileri (pamuksu, yünsü, kadifemsi yüzey) - koloni rengi (pigmentasyon) A- Septasız hif (psödohif) B- Septalı (gerçek) hif Dimorfik mantarlar Bazı mantarlar “termal dimorfizm” gösterir Çevre koşullarına göre maya veya küf formunda bulunabilirler 37 oC’de ve in vivo şartlarda (insan vücudu)→ maya veya sferül formu Doğal ortam ve oda sıcaklığı (saprofitik dönem) → küf formu (bulaşıcı) Dimorfizm reversibl (saprofitik form parazitik form) Dimorfik mantarların tanımlanmasında her iki formun ve birbirine dönüşümünün gösterilmesi gerekir Dimorfizim Hif pigmentasyonu Pigmentli - Pigmentsiz Pigmentsiz veya hafif pigmentli) hif → Hiyalen hif - hyalohyphomycosis= hiyalen mantar enfeksiyonu Pigmentli hif → Dematiaceous (esmer) hif - pigmentasyon hücre duvarında melanin varlığına bağlı - Fontana-Masson boya (melanin boyası) ile boyamada esmer mantarlar → kahverengi/siyah hiyalen mantarlar → pembe/kırmızı - phaeohyphomycosis = esmer mantar enfeksiyonu ÜREME Eşeysiz-Eşeyli Eşeysiz (aseksüel = imperfect = tam olmayan) üreme - Eşeysiz üreyen mantara “anamorf” denir - Bir ana hücreden tomurcuklanma ve bölünme (mitoz) ile - Oluşan aseksüel spor “konidyum” (blastokonidyum = blastospor) Eşeyli (seksüel = perfect) üreme - İki uyumlu mantarın (haploid) bir araya gelmesi (plazmogami), çekirdeklerin füzyonu (karyogami) ve bölünmesi (mayoz) ile - Eşeyli üreyen mantara “telemorf”, oluşan yapıya “spor” denir - Önemli eşeyli sporlar: Zigospor, askospor, bazidiyospor Eşeysiz Üreme Mayalar Tomurcuklanma (blastokonidya) Fission (Bölünme) Küfler Tomurcuklanma (blastokonidya) Sporangium içinde sporangiospor Disartikülasyon/ konversiyon Eşeysiz sporlar (konidiyalar ve sporanjiospor) Dış ortam koşullarına dirençlidir Mantarların doğada yayılmasını kolaylaştırır Koloniye rengini verir konidyalardan mantar identifikasyonunda yararlanılır: - şekli, rengi, dizilimi Eşeysiz spor çeşitleri: - Blastoconidia ve psödohif (Candida spp.) - Chlamydospor (Candida albicans) - Arthrospor (Coccidioides immitis) - Microconidia (Aspergillus spp.) - Macroconidia (Microsporum spp.) - Sporangiospor (Mucor spp.) Conidium çeşitleri Önemli konidyalar Artrokonidia (artrospor) Chlamydospore Blastospor (blastoconidia) ve psödohifler Sporangiospore Eşeyli Üreme Elemanları (Sporlar) Zygospor: Büyük ve kalın çeperlidir Ascospor: Askus (ascus) denilen keselerde oluşur, her askusta 2-8 adet spor bulunur Basidiospor: Basidium denilen tokmak şeklindeki oluşumların uç kısımlarında, sterigmata adı verilen yapıların içinde bulunurlar Zygospor Ascus Ascospor Basidium Basidiospor SINIFLANDIRMA Sınıflandırmada esas alınan kriterler: - Mikroskopik morfoloji (seksüel spor, hif septasyonu) - Makroskopik (koloni) morfoloji → küflerde çok önemli - Üreme şekli - Biyokimyasal özellikler → mayalarda önemli - Moleküler özellikler - Yaptıkları hastalıklar (klinik sınıflandırma) Taksonomik Sınıflandırma Seksüel sporların tipine göre (telemorfik mantarlar) - Chytridiomycota (insanlar için patojenik herhangi bir tür içermez) - Ascomycota - Basidiomycota - Zygomycota Eşeyli üremenin gösterilemediği mantarlar - Fungi imperfecti (Deuteromycetes) (yapay sınıflama) Ascomycota Eşeyli ve eşeysiz şekilde üreyebilirler Eşeysiz spor: Konidyum Eşeyli spor: Askospor Tıbbi önemi olan seksüel mantarların çoğu bu bölümde Aspergillus spp. Histoplasma capsulatum Penicillium spp. Basidiomycota Eşeyli üreme gösterirler Eşeyli spor → basidiospor Clamp bağlantıların (connection) varlığı tanımlamada ipucu Cryptococcus neoformans Malassezia spp. Trichosporon spp. Mantarlar (mushroom) Zygomycota Eşeyli ve eşeysiz üreme gösterirler Eşeysiz spor: Sporangiospor Eşeyli spor: Zigospor Hifleri septasız (nadir septalı) ve kalın Toprakta bulunur ve hızlı ürerler Örnekler: Mucor spp. Rhizopus spp. Absidia spp. Zygomycetes sınıfı Fungi imperfecti (Deuteromycetes) Yapay bir sınıflandırma Önemli özellikleri: eşeyli üreme formlarının gösterilememiş (anamorfik) tipik konidyumlar bölmeli/bölmesiz hifler Tıbbi önemi olan mikoz etkenlerinin çoğunu içerir Örnekler: Candida spp. Sporothrix schenckii Pratik sınıflandırma Mayalar (Candida, Cryptococcus vb.) Filamentöz mantarlar - Küfler (Aspergillus, Penicillium, Zygomycetes, Fusarium vb.) - Dermatofitler (Epidermophyton, Trichophyton, Microsporum) Dimorfik mantarlar - Coccidioides immitis - Histoplasma capsulatum - Blastomyces dermatitidis - Paracoccidioides brasiliensis - Sporothrix schenckii - Penicillium marneffei Klasik dimorfik mantarlar İnsan mikozlarının sınıflandırılması Enfekte olan dokulara göre: Yüzeysel mikozlar Kütanöz mikozlar Subkütanöz mikozlar Endemik mikozlar Fırsatçı mikozlar Yüzeysel mikozlar Derinin ve kılın en üst yüzeylerinde sınırlı kalan enfeksiyonlar Hasar oluşturmazlar Kozmetik sorun olurlar Pitriyazis versicolor: Malassezia furfur Deride renk değişikliği veya pigment kaybı Pullanma Tinea nigra: Hortae werneckii Avuç içlerinde kahverengi veya siyah pigmentli maküler lekeler Siyah piedra (Piedra hortae) ve beyaz piedra (Trichosporon) : Kıl ve kıl gövdesini saran nodüller Kütanöz mikozlar Deri, saç ve tırnakların keratinli katmanlarının enfeksiyonlarıdır Bulgular; kaşıntı, pullanma, saçların kırılması ve deride halka şeklinde lezyonlar, tırnakların kalınlaşması ve renk değişikliği Dermatofitler: Trichophyton Epidermophyton Microsporum Dermatofitlerin yaptığı hastalığa «dermatofitoz» adı verilir Tırnak enfeksiyonu=onikomikoz Dermatofitler Candida Aspergillus Kütanöz mikozlar Mikotik keratit: Toprak ve bitkilerden bulaşır, sıklıkla travma öyküsü vardır Fusarium Aspergillus Candida Kromoblastomikoz: Fonsecaea Phialophora Subkütanöz mikozlar Kornea, kas ve bağ dokusu dahil derinin daha derin katmanlarını tutar Mantarlar genellikle derin dokuya travmatik bir inokülasyon sonucu girerler Abse, ülserler, dışarı akan sinüs kanalları olan lezyonlar yaparlar Lokalize kalma eğilimindedirler, nadiren yayılırlar Etkenler: Acremonium Fusarium Alternaria Cladosporum Exophiala Endemik mikozlar Dimorfik mantarlar tarafından oluşturulur: Blastomyces dermatitidis Histoplasma capsulatum Coccidioides immitis Paracoccidioides brasiliensis Penicillium marneffei Sporothrix schenkii Fırsatçı mikozlar Normalde çevrede bulunan veya insanda normal florada bulunan mantarlar Düşük virülanslıdır Bazı durumlarda enfeksiyon yaparlar Bağışıklık cevabı baskılanmış kişiler: Kanser hastaları, immün yetmezlik sendromları, immün sistemi baskılayan ilaç kullanımı Prostetik cihaz yerleştirilmiş kişiler Vasküler kateter uygulanmış kişiler Aspergilloz FIRSATÇI MİKOZLAR-I Aspergillus fumigatus Aspergillus flavus Aspergillus niger Aspergillus terreus Kandidoz Candida albicans Candida glabrata Candida parapsilosis Candida tropicalis Kriptokokoz Cryptococcus neoformans Trikosporonoz Trichosporon spp. Hiyalohifomikoz FIRSATÇI MİKOZLAR-II Acremonium spp. Fusarium spp Paecilomyces spp. Scedosporium spp. Mukormikoz Rhizopus spp. Mucor spp. Lictheimia corymbifera Feohifomikoz Alternaria spp. Curvularia spp. Bipolaris spp. Wangiella spp. Pnömosistoz Pneumocystis jirovecii