Книга: Медицинская микробиология, иммунология и вирусология

Морфология грибов

Морфология грибов

К грибам относится большая группа одно– или многоклеточных организмов, которым присущи как признаки растений (неподвижность, неограниченный верхушечный рост, способность к синтезу витаминов, наличие клеточных стенок), так и животных (тип питания, наличие хитина в клеточных стенках, запасных углеводов в форме гликогена, образование мочевины, структура цитохромов). Различают грибы-паразиты, грибы-сапрофиты и грибы-симбионты. Грибы-паразиты поражают живые ткани растений, животных и человека, вызывая различные заболевания, называемые микозами. Из ныне известных свыше 100 000 видов грибов для человека патогенны не более 400. Грибы-сапрофиты питаются органическими веществами мертвых тканей или экскрементами. Примерами сапрофитов являются дрожжевые и плесневые грибы; последние также могут быть причиной микозов человека. Грибы-симбионты могут вступать в симбиотические отношения с корнями высших растений, в эту группу входят многие шляпочные грибы (базидиомицеты), в том числе и употребляемые в пищу, и ядовитые.

Грибы, паразитирующие в организме человека, вызывают микозы, протекающие с поражениями кожи, ее придатков или внутренних органов.

Единой общепринятой классификации грибов пока нет. Патогенные грибы, их роды и виды распределяются в различных семействах, подклассах и классах грибов: классе Deyteromycetes, или Fungi imperfecti (несовершенные грибы), классе Ascomycetes и классе Zygomycetes. Возбудитель криптококкоза относится к классу Basidiomycetes. В основе классификации грибов, которая более всего удобна для практики, лежат морфологические особенности и характер размножения.

Клетки грибов покрыты плотной клеточной оболочкой, состоящей из полисахаридов, близких к целлюлозе, и азотистых веществ, подобных хитину. У большинства грибов вегетативное тело (мицелий) состоит из системы тонких ветвящихся нитей, называемых гифами. Переплетаясь, мицелий образует грибницу. Гифы способны расти в длину и развиваются на поверхности или внутри питательного субстрата. Соответственно различают мицелий субстратный (вегетативный), врастающий в питательную среду, и воздушный. Концы нитей мицелия могут быть закручены в виде спиралей, завитков и т. д.

Грибы размножаются с помощью различных структур. При образовании половых спор имеет место мейоз, а конидии являются неполовыми репродуктивными органами. Половые стадии обнаружены у многих патогенных грибов, принадлежащих к классам Ascomycetes и Zygomycetes. У других патогенных грибов, которые относятся к дейтеромицетам, половые формы размножения не выявлены. У грибов, имеющих медицинское значение, существуют следующие разновидности половых спор:

а) зигоспоры – у некоторых зигомицетов верхушки расположенных близко друг к другу гиф сливаются, происходит мейоз, и образуются крупные зигоспоры с толстыми стенками (рис. 112, а);

б) аскоспоры – в специальных клетках, называемых асками (сумками), в которых произошел мейоз, образуется 4 – 8, иногда 16 и более спор, размеры, форма и поверхность которых могут быть весьма разнообразными у разных видов грибов (рис. 112, б);

в) базидиоспоры – после мейоза на поверхности особой клетки, называемой базидиумом, на вершине каждой из четырех стеригм развивается по одной круглой или слегка удлиненной базидиоспоре различных размеров (рис. 112, в).

У большинства грибов, имеющих медицинское значение, обнаруживаются разнообразные конидии (или экзоспоры), являющиеся формами неполового размножения. Если у гриба не известны половые стадии, классификация основывается на морфологических особенностях конидий. Они могут образовываться на специальных конидиофорах (конидиеносцах), по бокам или на концах обычных неспециализированных гиф или из гифальных клеток. В одной и той же колонии гриба может происходить образование нескольких типов конидий; в этом случае мелкие одноклеточные конидии называются микроконидиями, а крупные, часто многоклеточные, – макроконидиями.

Рис. 112. Половые споры грибов:

а – зигоспоры; б – аскоспоры; в – базидиоспоры

Наиболее частыми типами конидий являются следующие виды спор:

а) бластоспоры – простые структуры, которые образуются в результате почкования с последующим отделением почки от родительской клетки, например у дрожжевых и дрожжеподобных грибов (рис. 113, а);

б) хламидоспоры – гифальные клетки увеличиваются, у них образуется толстая оболочка. Эти структуры высокоустойчивы к действию неблагоприятных факторов внешней среды и прорастают, когда условия становятся более благоприятными (рис. 113, б);

в) артроспоры – структуры, которые образуются в результате фрагментации гиф на отдельные клетки (рис. 113, в). Встречаются у дрожжеподобных грибов, возбудителя кокцидиоидоза, тканевых форм дерматофитов в волосе, кожных чешуйках и в ногте;

г) конидиоспоры – зрелые наружные споры – образуются на мицелии и не являются следствием превращения каких-либо других клеток грибницы. Они или возникают на дифференцированных конидиофорах, отличающихся от других нитей грибницы по размерам и форме (аспергилл, пеницилл, рис. 113, г, д), или располагаются по бокам и на концах любой ветви мицелия, прикрепляясь к ней непосредственно либо тонкой ножкой (рис. 113, е).

Рис. 113. Неполовое размножение грибов, морфология спор:

а – бластоспоры; б – интеркаларные (промежуточные) и терминальные (концевые) хламидоспоры; в – артроспоры; г – конидии аспергилла; д – конидии пеницилла; е – конидии споротрихума; ж – алейрии; з – спорангии с эндоспорами у мукора; и – сферулы кокцидиоидного гриба

Алейрии (рис. 113, ж) отличаются от обычных конидий тем, что при их образовании протоплазма соответствующих нитей целиком идет на формирование спор, от мицелия остаются нежизнеспособные фрагменты. С обилием алейрий связан мучнистый характер культур дерматофитов на плотных средах.

К эндоспорам совершенных грибов относятся спорангиоспоры мукоровых грибов; они развиваются в специальных органах, располагающихся на вершине спорангиеносца. Споры освобождаются при разрыве стенки спорангия и, попадая в благоприятные условия, прорастают и дают грибницы с соответствующими органами спороношения (рис. 113, з). Эндоспоры обнаруживаются также у тканевых форм возбудителей кокцидиоидоза и риноспоридиоза. Они развиваются в круглых образованиях – сферулах. В процессе созревания последних в них развиваются многочисленные округлые или яйцевидные тонкостенные эндоспоры (рис. 113, и). При разрыве стенки зрелой сферулы эндоспоры освобождаются и, попадая в благоприятные условия, повторяют жизненный цикл, постепенно превращаясь в зрелые сферулы.

Ни один из описанных выше морфологических элементов не является абсолютно характерным для того или иного вида гриба, так как в культурах разных грибов можно встретить одинаковые клеточные формы, различающиеся в деталях на разных этапах их созревания. Комплексом разнообразных клеточных элементов определяется большой полиморфизм грибов в культурах на различных питательных средах. В паразитарном состоянии тканевые формы многих грибов очень резко отличаются от культуральных. Морфологические черты тканевых форм более однообразны и более характерны для возбудителей соответствующих заболеваний.