크립토코커스 네오포만스

Cryptococcus neoformans
크립토코커스 네오포만스
Cryptococcus neoformans using a light India ink staining preparation PHIL 3771 lores.jpg
크립토코커스 네오포만스의 효모 상태
과학적 분류 edit
왕국: 곰팡이
중분류: 담자균류
클래스: 삼균류
주문: 트리멜랄레스
패밀리: 크립토코커스과
속: 크립토코커스속
종류:
C. 네오포만스
이항명
크립토코커스 네오포만스
(San Felice) 빌(1901)
동의어

사카로미세스 네오포르만스 San Felice(1895)
필로바시디엘라 네오포만스 권충(1975년)

크립토코커스 네오포만스는 트리멜라균류에 속하는 캡슐화[1] 효모이자 식물과 동물 모두에서 살 수 있는 필수 에어로베이다[2].그것의 텔레모형은 필라멘트 모양의 균류로, 이전에는 필로바시디엘라 네오포만스라고 불렸다.효모 상태에서는 새의 배설물에서 종종 발견된다.크립토코커스 네오포만균은 면역 결핍 [1][3]숙주뿐만 아니라 명백한 면역 결핍 숙주에서도 질병을 일으킬 수 있다.

분류

크립토코커스 네오포만스는 1895년 처음 기술된 이후 여러 가지 명명법 개정을 거쳤다.그것은 이전에 두 가지 품종을 포함했다: C. neoformans var. 네오포만과 C. 네오포만 var. grubii.세 번째 변종인 C. neoformans var. gatti는 나중에 별개의 종인 Cryptoccus gattii로 정의되었다.가장 최근의 분류 체계에서는 이러한 품종을 7종으로 [4]나눕니다.C. neoformans는 C. neoformans var. grubii를 말한다.크립토코커스 데네오포만스라는 새로운 종명이 이전의 C. 네오포만스 바리에 사용되었습니다. 네오포만C. gattii는 5종으로 나뉜다.

텔레모형은 1975년 K.J. 권충이 효모 C. 네오포만스 균주를 교배해 필로바시디에라 네오포만스 균주를 배양하면서 처음 기술했다.그녀는 필로바시디움속과 비슷한 담자를 관찰할 수 있었고, 그래서 새로운 [5]속 이름을 필로바시딜라라고 지었다.조류, 곰팡이, 식물에 대한 국제 명명법의 변경에 따라, 동일한 균류의 텔레모르프 및 아나모르프 형태에 다른 이름을 붙이는 관행은 중단되었고, 이는 필로바시델라 네오포만스가 초기 이름인 크립토코쿠스 네오포만스와 동의어가 되었다는 것을 의미한다.

특성.

C. 그램 얼룩으로 얼룩진 네오포만

크립토코커스 네오포맨은 전형적으로 효모로 자라며 싹을 틔워 복제를 한다.짝짓기 중에 균사체를 만들고, 균사체 끝에 담자 포자를 만들어 포자를 만듭니다.저포도당, 혈청, 5% 이산화탄소 및 저철분을 포함한 숙주 관련 조건 하에서 세포는 특징적인 다당류 [6]캡슐을 생성한다.그램으로 얼룩진 화농성 삼출액 도말에서 C. 네오포만스의 인식은 효모세포의 확실한 착색을 막는 커다란 젤라틴 모양의 캡슐의 존재에 의해 방해될 수 있다.이러한 착색제제에서는, 옅은 라벤더 세포질 배경에 그램 양성 입상물이 찍힌 원형 세포 또는 그램 음성 [7]지방체로 나타날 수 있다.효모로 재배될 때, C. 네오포만스는 주로 다당류로 구성된 눈에 띄는 캡슐을 가지고 있습니다.현미경 아래에서, India [8]잉크 얼룩은 뇌척수액에서 캡슐을 시각화하기 위해 사용됩니다.잉크 색소의 입자는 구형 효모세포를 둘러싸고 있는 캡슐 안으로 들어가지 않고 세포 주위에 클리어런스 존 또는 "헤일로"가 생깁니다.이를 통해 C. 네오포맨을 빠르고 쉽게 식별할 수 있습니다.특이한 형태학적 형태는 거의 [9]보이지 않는다.조직에서의 식별을 위해 뮤시카르민 염색은 C. 네오포만에서 다당 세포벽의 특이적 염색을 제공한다.뇌척수액에서 나오는 크립토코커스 항원은 HIV 양성 [10]환자에서는 신뢰할 수 없지만 민감도 면에서는 크립토코커스 뇌수막염을 진단하는 데 가장 좋은 검사로 여겨진다.

C. 네오포만(var. neoformans; 현재 C. deneoformans) 변종의 첫 번째 게놈 배열은 2005년에 [11]발표되었다.

연구에 따르면 체르노빌 원자력 발전소의 용해된 원자로 폐허에서 자라는 C. 네오포만 군락과 관련 곰팡이들은 방사능 에너지를 "방사능 영양"[12] 성장을 위해 사용할 수 있다.

병리학

C. 네오포만 감염은 크립토코커스증이라고 불린다.C. 네오포만균 감염은 대부분 [13]폐에서 발생한다.그러나 곰팡이성 수막염과 뇌염은 특히 에이즈 환자의 2차 감염으로 종종 C. 네오포만에 의해 발생하므로 특히 위험한 균이다.이 균에 의한 감염은 면역체계가 완전히 기능하는 사람들에게서 드물다. 그래서 C. 네오포만스는 종종 기회주의 병원체로 [1]언급된다.그것은 숙주 식세포를 이용하여 [15][16]체내에 퍼질 수 있는 조건성 세포내[14] 병원체이다.크립토코커스 네오포만스는 구토구증이라는 비용해성 탈출 과정이 [17][18]관찰된 최초의 세포 내 병원체였다.숙주 세포를 조작하는 이러한 능력은 Arturo Casadevall이 "우발적인 독성"[19]이라는 용어로 처음 제안한 가설인 아메베에 의한 환경 선택 압력에서 비롯된다고 추측되어 왔다.

인간 감염에서 C. 네오포만스는 에어로졸화된 담자 포자를 흡입하여 전파되며, 중추신경계로 전파될 수 있으며, [20]뇌수막염을 일으킬 수 있습니다.폐에서 C. 네오포만스 세포는 폐포 [21]대식세포에 의해 식세포된다.대식세포는 침입한 [22]병원균을 죽이기 위해 적대적인 환경을 조성하면서 산화 및 질화제를 생산한다.그러나 일부 C. 네오포만 세포는 [21]대식세포에서 세포 내에서 생존할 수 있다.세포내 생존은 잠복기, 파종성 질환 및 항진균제에 의한 박멸 저항의 기초가 되는 것으로 보인다.C. 네오포만스가 대식세포의 적대적인 세포 내 환경에서 살아남는 메커니즘 중 하나는 산화 [21]스트레스에 대한 반응에 관여하는 유전자의 발현을 상향 조절하는 것이다.

C. 네오포만스에 의한 혈액-뇌 장벽 횡단은 뇌수막염 병원 [23]형성에 중요한 역할을 한다.하지만, 그것이 혈액-뇌 장벽을 통과하는 정확한 메커니즘은 아직 알려지지 않았습니다; 쥐에 대한 최근의 한 연구는 분비되는 세린 단백질 분해 [24]효소의 중요한 역할을 제안했습니다.금속단백질가수분해효소 Mr1은 혈액-뇌 장벽 침투에 [25]중요한 것으로 입증되었다.

감수 분열(성생식), 세포 내 C. 네오포만스의 또 다른 가능한 생존인자

C. 네오포맨의 환경 및 임상적 고립체의 대부분은 짝짓기 유형 알파입니다.짝짓기 타입 알파의 필라멘트는 보통 반배체 핵을 가지고 있지만, 이것들은 배반포자라고 불리는 이배체 세포를 형성하기 위한 이배체화 과정을 거칠 수 있다.배반포자의 이배체 핵은 재조합을 포함한 감수분열을 거쳐 반수체 담자 포자를 형성할 수 있으며,[26] 그 후 분산될 수 있다.이 과정을 단핵 결실이라고 합니다.이 과정에 필요한 것은 dmc1로 지정된 유전자, 박테리아에서는 recA, 진핵생물에서는 rad51로 보존된 유전자의 상동어이다(기사 recA 및 rad51 참조).Dmc1은 감수분열과 DNA의 [27]이중사슬 절단 복구 중에 상동 염색체 쌍을 매개한다.C. 네오포만에서 감수분열의 한 가지 이점은 대식세포에서 [26]생성된 산화성 및 질화성 물질에 의해 야기된 DNA 손상 환경에서 DNA 복구를 촉진하는 것일 수 있다.따라서, C. 네오포만스는 숙주 대식세포의 산화적, DNA 손상 환경에서 재조합 복구를 촉진할 수 있는 감수 분열 과정인 모노카리오틱 결실을 겪을 수 있으며, 이는 그 독성에 기여할 수 있다.

심각한 합병증

감염은 폐에서 시작하여 혈액을 통해 뇌수막과 신체의 다른 부분으로 전파된다.캡슐은 식세포를 억제한다.정상, 당뇨병 및 면역 결핍 숙주의 뇌수막염으로 알려진 치명적인 뇌수막염을 포함한 전신 감염을 일으킬 수 있습니다.뇌 속의 C. 네오포만으로부터의 감염은 치료하지 않으면 치명적일 수 있다.CNS 감염은 또한 크립토코커스종, 경막하 유출, 치매, 고립된 두개골 신경 병변, 척수 병변, 그리고 허혈성 뇌졸중으로 알려진 뇌농양으로도 나타날 수 있다.크립토코커스성 뇌수막염이 발생하면 사망률은 10~30%[28]이다.

치료

C. 에이즈 환자의 폐에서 볼 수 있는 네오포만.이 경우 무시카르민 얼룩이 사용되어 유기체의 내부 캡슐을 붉게 물들인다.

중추신경계에 영향을 주지 않는 크립토코커스증은 플루코나졸만으로 치료할 수 있다.

크립토코커스성 수막염은 정맥 내 암포테리신 B 0.7–1.0mg/kg/일 및 구강 내 플루시토신 100mg/kg/일(또는 환자가 삼킬 수 없는 경우에는 정맥 내 플루시토신 75mg/kg/일)로 2주간 치료해야 한다.그런 다음 환자의 CD4 수가 200셀/[30][31]mcl 이상이 될 때까지 매일 400–800mg의 경구 플루코나졸을 10주[29] 동안, 그리고 최소 1년 동안 매일 200mg씩 투여해야 한다.플루시토신은 일반적이고 특허가 없는 약이다.하지만, 플루시토신 치료의 2주 비용이 약 10,000달러인 시장 실패가 존재한다.결과적으로, 플루시토신은 현재 저소득층과 중산층 국가에서는 보편적으로 사용할 수 없다.1970년에 플루시토신은 아프리카에서 [32]구할 수 있었다.

정맥주사 앰비솜 4(mg/kg)/일 사용 가능하지만 우수하지는 않다. 암포테리신 B를 허용하지 않는 환자에게 주로 사용된다.플루시토신에 대한 200mg/kg/일 복용량은 더 효과적이지 않고 더 많은 부작용과 관련이 있으므로 사용해서는 안 된다.

아프리카에서는 매일 200mg의 속도로 경구용 플루코나졸을 사용하는 경우가 많다.하지만, 이것은 단지 곰팡이를 억제하고 죽이지 않기 때문에 치료로 이어지지 않는다; 생존 가능한 곰팡이는 몇 달 동안 플루코나졸을 복용하지 않은 환자의 뇌척수액에서 계속 자랄 수 있다.매일 400mg의 선량이 증가한다고 [33]해서 결과가 개선되지는 않지만, 우간다와 말라위의 선행 연구는 하루 1200mg의 선량이 증가하면 더 많은 살균 활성이 [34]있다고 보고했다.플루코나졸 모노테라피의 결과는 암포테리신 기반 치료법보다 30% 더 생존율이 낮습니다.[35]

레퍼런스

  1. ^ a b c Buchanan, Kent; Murphy, J. W. (1998). "What makes Cryptococcus neoformans a pathogen?". Emerging Infectious Diseases. 4 (1): 71–83. doi:10.3201/eid0401.980109. PMC 2627665. PMID 9452400.
  2. ^ Ingavale, Susham S.; Chang, Yun C.; Lee, Hyeseung; McClelland, Carol M.; Leong, Madeline L.; Kwon-Chung, Kyung J. (2008-09-01). "Importance of mitochondria in survival of Cryptococcus neoformans under low oxygen conditions and tolerance to Cobalt Chloride". PLOS Pathogens. 4 (9): e1000155. doi:10.1371/journal.ppat.1000155. ISSN 1553-7366. PMC 2528940. PMID 18802457.
  3. ^ Bahn, Yong-Sun; Sun, Sheng; Heitman, Joseph; Lin, Xiaorong (2020-09-01). "Microbe Profile: Cryptococcus neoformans species complex". Microbiology. 166 (9): 797–799. doi:10.1099/mic.0.000973. ISSN 1350-0872. PMC 7717486. PMID 32956032.
  4. ^ Hagen, Ferry; Khayhan, Kantarawee; Theelen, Bart; Kolecka, Anna; Polacheck, Itzhack; Sionov, Edward; Falk, Rama; Parnmen, Sittiporn; Lumbsch, H. Thorsten (2015-05-01). "Recognition of seven species in the Cryptococcus gattii/Cryptococcus neoformans species complex". Fungal Genetics and Biology. 78: 16–48. doi:10.1016/j.fgb.2015.02.009. ISSN 1096-0937. PMID 25721988.
  5. ^ Kwon-Chung KJ. (1975). "A new genus, Filobasidiella, the perfect state of Cryptococcus neoformans". Mycologia. 67 (6): 1197–1200. doi:10.2307/3758842. JSTOR 3758842. PMID 765816.
  6. ^ Heitman, Joseph; Kozel, Thomas R.; Kwon-Chung, Kyung J.; Perfect, John R.; Casadevall, Arturo, eds. (2011). Cryptococcus: From Human Pathogen to Model Yeast. Washington, DC: ASM Press. doi:10.1128/9781555816858. ISBN 9781683671220.
  7. ^ Bottone, E J (1980). "Cryptococcus neoformans: pitfalls in diagnosis through evaluation of gram-stained smears of purulent exudates". Journal of Clinical Microbiology. 12 (6): 790–1. doi:10.1128/jcm.12.6.790-791.1980. PMC 273699. PMID 6171578.
  8. ^ Zerpa, R; Huicho, L; Guillén, A (September 1996). "Modified India ink preparation for Cryptococcus neoformans in cerebrospinal fluid specimens". Journal of Clinical Microbiology. 34 (9): 2290–1. doi:10.1128/JCM.34.9.2290-2291.1996. PMC 229234. PMID 8862601.
  9. ^ Shashikala; Kanungo, R; Srinivasan, S; Mathew, R; Kannan, M (Jul–Sep 2004). "Unusual morphological forms of Cryptococcus neoformans in cerebrospinal fluid". Indian Journal of Medical Microbiology. 22 (3): 188–90. doi:10.1016/S0255-0857(21)02835-8. PMID 17642731.
  10. ^ Antinori, Spinello; Radice, Anna; Galimberti, Laura; Magni, Carlo; Fasan, Marco; Parravicini, Carlo (November 2005). "The role of cryptococcal antigen assay in diagnosis and monitoring of cryptococcal meningitis" (PDF). Journal of Clinical Microbiology. 43 (11): 5828–9. doi:10.1128/JCM.43.11.5828-5829.2005. PMC 1287839. PMID 16272534.
  11. ^ Loftus BJ; et al. (2005). "The genome of the basidiomycetous yeast and human pathogen Cryptococcus neoformans". Science. 307 (5713): 1321–24. Bibcode:2005Sci...307.1321L. CiteSeerX 10.1.1.592.3649. doi:10.1126/science.1103773. PMC 3520129. PMID 15653466.
  12. ^ Dadachova E; et al. (2007). Rutherford, Julian (ed.). "Ionizing Radiation Changes the Electronic Properties of Melanin and Enhances the Growth of Melanized Fungi". PLOS ONE. 2 (5): e457. Bibcode:2007PLoSO...2..457D. doi:10.1371/journal.pone.0000457. PMC 1866175. PMID 17520016.
  13. ^ Tripathi, K; Mor, V; Bairwa, NK; Del Poeta, M; Mohanty, BK (2012). "Hydroxyurea treatment inhibits proliferation of Cryptococcus neoformans in mice". Front Microbiol. 3: 187. doi:10.3389/fmicb.2012.00187. PMC 3390589. PMID 22783238.
  14. ^ Alvarez, M.; Burns, T.; Luo, Y.; Pirofski, L. A.; Casadevall, A. (2009). "The outcome of Cryptococcus neoformans intracellular pathogenesis in human monocytes". BMC Microbiology. 9: 51. doi:10.1186/1471-2180-9-51. PMC 2670303. PMID 19265539.
  15. ^ Charlier, C; Nielsen, K; Daou, S; Brigitte, M; Chretien, F; Dromer, F (January 2009). "Evidence of a role for monocytes in dissemination and brain invasion by Cryptococcus neoformans". Infection and Immunity. 77 (1): 120–7. CiteSeerX 10.1.1.336.3329. doi:10.1128/iai.01065-08. PMC 2612285. PMID 18936186.
  16. ^ Sabiiti, W; Robertson, E; Beale, MA; Johnston, SA; Brouwer, AE; Loyse, A; Jarvis, JN; Gilbert, AS; Fisher, MC; Harrison, TS; May, RC; Bicanic, T (May 2014). "Efficient phagocytosis and laccase activity affect the outcome of HIV-associated cryptococcosis". The Journal of Clinical Investigation. 124 (5): 2000–8. doi:10.1172/jci72950. PMC 4001551. PMID 24743149.
  17. ^ Alvarez, M; Casadevall, A (7 November 2006). "Phagosome extrusion and host-cell survival after Cryptococcus neoformans phagocytosis by macrophages". Current Biology. 16 (21): 2161–5. doi:10.1016/j.cub.2006.09.061. PMID 17084702. S2CID 1612240.
  18. ^ Ma, H; Croudace, JE; Lammas, DA; May, RC (7 November 2006). "Expulsion of live pathogenic yeast by macrophages". Current Biology. 16 (21): 2156–60. doi:10.1016/j.cub.2006.09.032. PMID 17084701. S2CID 11639313.
  19. ^ Casadevall, A (2012). "Amoeba provide insight into the origin of virulence in pathogenic fungi". Recent Advances on Model Hosts. Advances in Experimental Medicine and Biology. Vol. 710. pp. 1–10. doi:10.1007/978-1-4419-5638-5_1. ISBN 978-1-4419-5637-8. PMID 22127880.
  20. ^ Velagapudi R, Hsueh YP, Geunes-Boyer S, Wright JR, Heitman J (2009). "Spores as infectious propagules of Cryptococcus neoformans". Infect Immun. 77 (10): 4345–55. doi:10.1128/IAI.00542-09. PMC 2747963. PMID 19620339.
  21. ^ a b c Fan W, Kraus PR, Boily MJ, Heitman J (2005). "Cryptococcus neoformans gene expression during murine macrophage infection". Eukaryot Cell. 4 (8): 1420–1433. CiteSeerX 10.1.1.333.7376. doi:10.1128/EC.4.8.1420-1433.2005. PMC 1214536. PMID 16087747.
  22. ^ Alspaugh JA, Granger DL (1991). "Inhibition of Cryptococcus neoformans replication by nitrogen oxides supports the role of these molecules as effectors of macrophage-mediated cytostasis". Infect Immun. 59 (7): 2291–2296. doi:10.1128/IAI.59.7.2291-2296.1991. PMC 258009. PMID 2050398.
  23. ^ Liu TB (2012). "Molecular mechanisms of cryptococcal meningitis". Virulence. 3 (2): 173–81. doi:10.4161/viru.18685. PMC 3396696. PMID 22460646.
  24. ^ Xu CY (Feb 2014). "permeability of blood-brain barrier is mediated by serine protease during Cryptococcus meningitis". J Int Med Res. 42 (1): 85–92. doi:10.1177/0300060513504365. PMID 24398759.
  25. ^ "Fungal protein found to cross blood-brain barrier".
  26. ^ a b Lin X, Hull CM, Heitman J (2005). "Sexual reproduction between partners of the same mating type in Cryptococcus neoformans". Nature. 434 (7036): 1017–1021. Bibcode:2005Natur.434.1017L. doi:10.1038/nature03448. PMID 15846346. S2CID 52857557.
  27. ^ Michod RE, Bernstein H, Nedelcu AM (May 2008). "Adaptive value of sex in microbial pathogens". Infect Genet Evol. 8 (3): 267–285. doi:10.1016/j.meegid.2008.01.002. PMID 18295550.
  28. ^ 캐나다 공중위생국
  29. ^ Saag MS, Graybill RJ, Larsen RA, et al. (2000). "Practice guidelines for the management of cryptococcal disease. Infectious Diseases Society of America". Clin Infect Dis. 30 (4): 710–8. doi:10.1086/313757. PMID 10770733.
  30. ^ Martínez E, García-Viejo MA, Marcos MA, et al. (2000). "Discontinuation of secondary prophylaxis for cryptococcal meningitis in HIV-infected patients responding to highly active antiretroviral therapy". AIDS. 14 (16): 2615–26. doi:10.1097/00002030-200011100-00029. PMID 11101078.
  31. ^ Vibhagool A, Sungkanuparph S, Mootsikapun P, et al. (2003). "Discontinuation of secondary prophylaxis for Cryptococcal meningitis in Human Immunodeficiency Virus-infected patients treated with highly active antiretroviral therapy: a prospective, multicenter, randomized study". Clin Infect Dis. 36 (10): 1329–31. doi:10.1086/374849. PMID 12746781.
  32. ^ Mpairwe Y, Patel KM (1970). "Cryptococcal meningitis in Mulago Hospital, Kampala". East Afr Med J. 47 (8): 445–7. PMID 5479794.
  33. ^ CF Schaars; Meintjes GA; Morroni C; et al. (2006). "Outcome of AIDS-associated cryptococcal meningitis initially treated with 200 mg/day or 400 mg/day of fluconazole". BMC Infect Dis. 6: 118. doi:10.1186/1471-2334-6-118. hdl:11427/14193. PMC 1540428. PMID 16846523.
  34. ^ Longley N, Muzoora C, Taseera K, Mwesigye J, Rwebembera J, Chakera A, Wall E, Andia I, Jaffar S, Harrison TS (2008). "Dose response effect of high-dose fluconazole for HIV-associated cryptococcal meningitis in southwestern Uganda". Clin Infect Dis. 47 (12): 1556–61. doi:10.1086/593194. PMID 18990067.
  35. ^ Rajasingham R, Rolfes MA, Birkenkamp KE, Meya DB, Boulware DR (2012). "Cryptococcal meningitis treatment strategies in resource-limited settings: a cost-effectiveness analysis". PLOS Med. 9 (9): e1001316. doi:10.1371/journal.pmed.1001316. PMC 3463510. PMID 23055838.

외부 링크