خانه > قارچ شناسی > پنی‌سیلیوم (انواع،شکل،تشخیص آزمایشگاهی)

پنی‌سیلیوم (انواع،شکل،تشخیص آزمایشگاهی)

پنی‌سیلیوم‌ها قارچ‌های رشته‌ای هستند که تقریباً در همه‌جا اعم از خاک، مواد آلی در حال فساد و هوا حضور دارند و اغلب در آزمایشگاه‌ها یک آلوده‌کننده‌ی محیط‌های کشت هستند که از طریق هوا انتشار می‌یابند. پنی‌سیلیوم‌ها دارای گونه‌های مختلفی هستند که برخی از گونه‌های مهم آن‌ها شامل پنی‌سیلیوم کرایزوجنوم (P.chrysogenum)، پنی‌سیلیوم مارنفئی (P.marnefeii)، پنی‌سیلیوم سیترینوم ( P.citrinum)، پنی‌سیلیوم پولونیکوم (P. polonicum)، پنی‌سیلیوم گلابروم (P. glabrum)، پنی‌سیلیوم ایتالیکوم

(P. italicum) می‌باشند. اساساً شناسایی گونه‌های مختلف بر پایه مشخصات مورفولوژیکی و روش‌های مولکولی می‌باشد. پنی‌سیلیومها از جنبه‌های مختلف بیولوژیکی، پزشکی و دارویی حائز اهمیت هستند:
۱- پنی‌سیلیوم‌ها ایجادکننده عفونت‌های گوناگون در انسان می‌باشند که به‌طورکلی پنی‌سیلیوزیس اطلاق می‌شوند. برخی از بیماری‌هایی که ایجاد می‌کنند عبارت‌اند از: اندوفتالمیت، اونیکومایکوزیس، اتومایکوزیس، ازوفاژیت نکروز دهنده، پنومونی، اندوکاردیت، پریتونیت و عفونت‌های مجاری ادراری.
۲ – از جمله کاربردی‌ترین قارچ‌ها در بیوتکنولوژی محسوب می‌شوند.
پنیسیلیومها قادر به تولید آنزیم‌های متعددی هستند که کاربردهای وسیعی در پزشکی و صنعت دارند. برخی از این آنزیم‌ها عبارت‌اند از: Phosphogluconate dehydrogenase،Glucose oxidase ،Dextranase ، Lipase،Phosphatase ، Endonuclease،Phytase ، Dextranase، Catalae، Pectinase
۳- پنی‌سیلیومها از عوامل مهم ایجاد آلرژی می‌باشند. برخی از آن‌ها که آلرژی‌زا بودنشان ثابت شده است شامل گونه‌های زیر است: Penicillium chrysogenum، Penicillium citrinum و
Penicillium italicum
۴- گونه‌های مختلف پنی‌سیلیوم، سموم یا مایکوتوکسینهای مختلفی تولید می‌کنند. مسمومیت‌های غذایی ناشی از مایکوتوکسینها یکی از نگرانی‌های محققین و دانشمندان در عرصه تغذیه و بهداشت می‌باشد. تعدادی از این سموم عبارت‌اند از: patulin، ochratoxin، cyclopenol، viomellein، islanditoxin، cyclopenin،communesins ،citrinin ، secalonic acid
***
از محصولات مهم پنی‌سیلیومها، آنتی‌بیوتیک‌ها هستند که کاربرد وسیعی در پزشکی دارند. از جمله‌ی آن‌ها پنی‌سیلین است که توسط پنی‌سیلیوم کرایزوجنوم و یا گریزئوفولوین که توسط پنی‌سیلیوم گریزئوفولوم تولید می‌شود. با توجه به اهمیت فوق‌العاده‌ای که پنی‌سیلیومها دارند، شناسایی این قارچ در سطح گونه شرط لازم برای انجام هر گونه مطالعه بر روی آن‌ها است. سکالونیک اسید (SAD) مایکوتوکسینی است که توسط پنی‌سیلیوم اگزالیکوم ترشح می‌گردد. سکالونیک اسید از پنی‌سیلیوم کرایزوجنوم، پنی‌سیلیوم آترامنتوزوم، پنی‌سیلیوم کانفرتوم نیز جدا گردیده است. این ترکیبات دیمرهای زانتون (XANTHONE) هستند که وزن مولکولی آن‌ها ۶۳۸٫۲ و ساختار شیمیایی آن C32 H30 O14 می‌باشد.
در بررسیهای گوناگون مشخص گردیده است که این توکسین ویژگی‌های متعددی دارد، از آن جمله به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:
۱- قدرت مهارکنندگی پروتئین کیناز c (PKC) وابسته به ca و فسفولیپید
۲- قدرت مهارکنندگی پروتئین کیناز A(PKA)
۳-خواص آنتی توموری
۴-خواص آنتی میکروبی
۵- محرک ایمنی است
۶-هپاتوتوکسیک است
۷- موتاژن است
۸- مهارکننده فسفوریلاسیون اکسیداتیو می‌باشد
۹- تراتوژن است.
در بین گونه‌های متعدد این جنس تنها پنی‌سیلیوم مارنفئی است که به‌عنوان یک قارچ پاتوژن انسان و حیوانات شناخته شده است. این‌ گونه در بین گونه‌های مختلف جنس پنی‌سیلیوم یک ویژگی منحصربه‌فرد نیز دارد و آن عبارت از حالت در این قارچ است و نکته‌ی دیگر اینکه از لحاظ جغرافیائی محدود به کشورهای منطقه‌ی آسیای جنوب شرقی می‌باشد.

پنی‌سیلیوم نوتاتوم
کلنی پنی‌سیلیوم نوتاتوم و اکسوداهای فراوان در سطح

 

پنی‌سیلیوم دارای رشد سریعی است و معمولاً در مدت‌زمان ۴ روز کلنی آن بالغ می‌شود. سطح کلنی در ابتدا سفیدرنگ است و سپس به‌صورت آبی- سبز و پودری با حاشیه‌ی سفید درمی‌آید. برخی از گونههائی که کمتر شایع هستند دارای رنگ و قوام کلنی متفاوتی می‌باشند. پشت کلنی معمولاً سفید است اما ممکن است قرمز یا قهوه‌ای باشد. هایفیهای قارچ شفاف و دارای تیغه‌ی میانی است و نیز دارای کنیدیوفورهای ساده یا منشعب می‌باشد. کنیدیوفورها انشعاب ثانوی بنام متولا ایجاد می‌کنند. بر روی متولا، فیالیدهای فلاسکی شکلی به‌صورت منظم تولید می‌شوند که در انتهای آن‌ها زنجیره‌های غیرمنشعبی از کنیدیهای کروی، صاف یا خشن به قطر دو و نیم تا ۵ میکرون ایجاد می‌گردند.
این ساختمان‌ها به‌طورکلی ظاهر پنیسیلوس یا برس مانند را که مشخصه‌ی این جنس است می‌سازند.

کلنی پنی‌سیلیوم سیترینوم
کلنی پنی‌سیلیوم سیترینوم

منظره میکروسکپی پنی‌سیلیوم سیترینوم
منظره میکروسکپی پنی‌سیلیوم سیترینوم

گونه‌های پنی‌سیلیوم به‌عنوان یک پاتوژن انسانی
گونه‌های پنی‌سیلیوم در محیط، در همه‌جا منتشر هستند. آنالیز داده‌های مربوط به نمونه‌گیری از هوا نشان می‌دهد که اعضاء این جنس در هوای اماکن انسانی و نیز فضاهای خارج ساختمان حضور دارند.
هنگامی‌که یک گونه از پنی‌سیلیوم از بیماری جدا می‌شود تشخیص پنیسیلیوزیس فقط در صورتی مورد تائید است که مقاطع بافتی برای حضور عناصر قارچی مورد آزمایش قرار گرفته باشد.
اگر یک گونه از جنس پنی‌سیلیوم به‌طور مکرر از ترشحات دستگاه تنفسی جدا شود، باید تعیین کرد که آیا گونه‌های دیگر قارچی نیز در نمونه حضور دارند یا خیر؛ زیرا ممکن است بیمار از طریق مواجهه با هوای خارج از ساختمان و برخورد با اسپورهای هوابرد، این قارچ را در نمونه‌ی خلط خود نشان دهد و یا اینکه فرد دارای برونشکتازی (قصبهالریه) باشد. کنیدیهای زنده (viable) که در برونش‌ها یا برونشیولهای متسع شده برای مدت چند روز بدون تهاجم یا کلونیزه کردن بافت باقی می‌مانند، ممکن است با برونشیکتازی در ارتباط باشند.
هنگامی‌که یک گونه از پنی‌سیلیوم از عفونت ریوی جدا می‌شود، احتمال یا امکان یک بیماری اولیه و زمینه‌ای ریوی مانند توبرکلوزیس را باید در نظر داشت که نشان‌دهنده‌ی این مطلب است که ممکن است قارچ به‌صورت تصادفی و البته بدون اهمیت در نمونه حضور داشته باشد.
مواردی از مطالعات مروری وجود دارند که در آن‌ها جداسازی با اهمیت گونه‌های پنی‌سیلیوم از نواحی مختلف بدن افراد مبتلا به اختلالات سیستم ایمنی موردبحث قرار گرفته است. از جمله به مطالعه‌ای که توسط جانسون در سال ۱۹۹۱ صورت گرفته و یا مطالعه‌ی کوان – چونگ و بنت در سال ۱۹۹۲ می‌توان اشاره کرد.
در یک گزارش در بیمار مبتلا به لوسمی حاد و کاندیدیازیس معدی – روده‌ای پنی‌سیلیوم کمونه
(P. commune) از نمونه‌های بافت ریه و مغز جدا گردید. رشد بیش‌ازحد قارچ در ریه و مغز بیمار با تهاجم واسکولار، ترومبوز و انفارکتوس ریه کاملاً مشهود بود.
در یک مطالعه‌ی مروری دیگر ۱۰ مورد پنیسیلیوز شرح داده شده که ۵ تای آن‌ها در افراد دارای سیستم ایمنی سالم اتفاق افتاده‌اند. گونه‌های جدا شده از این بیماران شامل موارد زیر بوده‌اند:
P. crustaceum, P. glaucum, P. bertai, P. bicolor, P. spinulosum
هرچند که نقش این گونه‌ها به‌عنوان عوامل مسبب اولیه سؤال انگیز بوده است.
عفونت مجاری ادراری توسط پنی‌سیلیوم سیترینوم شرح داده شده است و ۴ مورد اندوکاردیت به دنبال عمل تعویض دریچه‌ی آئورت یا میترال رخ داده است. در یک مورد قارچی که از دریچه‌ی مصنوعی جدا شد به‌عنوان پنی‌سیلیوم کرایزوژنوم مورد شناسایی قرار گرفت و در ۳ مورد دیگر پنی‌سیلیوم در سطح گونه‌ای مورد شناسایی قرار نگرفت. پنی‌سیلیوم کرایزوژنوم و گونه‌ی دیگری که ناشناخته باقی ماند از مواردی از اندوفتالمیت به دنبال ضربه جدا شده است. Anaissie و همکاران در سال ۱۹۸۹ یک مورد مهلک از پنی‌سیلیوزیس در یک بیمار مبتلا به لنفوم و یک مورد نیز در بیمار مبتلا به لوسمی حاد لنفوبلاستیک را شرح داد.
پنی‌سیلیوم سیترینوم، پنی‌سیلیوم اکسپنزوم، و پنی‌سیلیوم اسپینولوزوم از مواردی از کراتیت قارچی جدا شده‌اند.

 

دکتر محمد قهری

ماهنامه اخبار آزمایشگاهی

منابع مورد استفاده:
۱- Topley & Wilson’s Microbiology and Microbial Infections, Vol 4: Medical Mycology
۲- “شناسایی وجداسازی ایزوله‌های پنی‌سیلیوم کرایزوجنوم (chrysogenum Penicillium) بعنوان مولد توکسین سکالونیک اسید (Secalonic acid) با استفاده از روش تعیین توالی ناحیه ژنی بتاتوبولین
(B-tubulin)”. پایان نامه دکترای تخصصی قارچ شناسی پزشکی. مهدی عباس تبار. دانشکده بهداشت. دانشگاه علوم پزشکی تهران.۱۳۹۲