Aspergillus – sieni, homeet, lajit ja lääketieteellinen merkitys

Aspergillus on suuri sienisuku, joka kuuluu Ascomycota-sukuun. Siihen kuuluu useita satoja lajeja tai tyyppejä, joista osa on tärkeitä lääketieteen, tieteen ja teollisuuden kannalta. Se kasvaa homeena, usein kasvien päällä. Sienet muodostavat suvuttomia itiöitä rakenteessa, jota kutsutaan aspergillumiksi. Noin kolmasosalla lajeista on myös suvullinen lisääntyminen.

Kuvaus ja biologia

Aspergillus-suvun lajit ovat yleensä aerobisia ja muodostavat näkyviä, pörröisiä pesäkkeitä, joiden väri vaihtelee lajista riippuen. Tyypillinen rakenne sisältää konidioforin (itiönkantajan) ja sen päässä konidiklustereita, joista vapautuvat konidiot eli suvuttomat itiöt. Monet lajit pystyvät hajottamaan orgaanista ainesta tehokkaasti, ja niillä on runsaasti entsyymituotantoa (esim. amylaasit, proteaasit, sellulaasit).

Levinneisyys ja elinympäristöt

Aspergillus-lajit ovat erittäin yleisiä ja esiintyvät lähes kaikissa happirikkaissa ympäristöissä: maaperässä, kompostissa, ilmassa, kasvien pinnalla ja elintarvikkeissa. Ne ovat tavallisia tärkkelyspitoisten elintarvikkeiden (kuten leivän ja perunoiden) saastuttajia, ja ne voivat kasvaa myös rakennuksissa kosteusongelmien yhteydessä.

Tärkeimmät lajit (esimerkkejä)

• Aspergillus fumigatus – yleisin invasiivisen aspergilloosin aiheuttaja ihmisillä.
• Aspergillus flavus – voi tuottaa aflatoksiineja ja saastuttaa pähkinöitä ja viljoja.
• Aspergillus niger – yleinen elintarvike- ja teollisuuslaji (mm. entsyymien ja happona käytetyn sitruunahapon tuotannossa).
• Aspergillus terreus – voi aiheuttaa infektioita ja on tunnettu resistenssistään amfoterisiini B:lle.
• Aspergillus nidulans – käytetty malli-organismina genetiikassa ja biotieteissä.

Lääketieteellinen merkitys

Aspergillus-lajit ovat tärkeitä lääketieteellisesti ja voivat aiheuttaa monenlaisia sairauksia ihmisille ja eläimille. Yli 60 Aspergillus-lajia on tunnistettu lääketieteellisesti merkittäviksi patogeeneiksi.

Taudit ja oireet

• Invasiivinen aspergilloosi – vakava sairaus, joka esiintyy erityisesti immunosuppressiivisilla potilailla (esim. kantasolusiirrot, pitkäaikainen neutropenia, suuriannoksinen kortikosteroidihoito). Voi levitä keuhkoista verenkiertoon ja muihin elimiin.
• Krooninen pulmonaalinen aspergilloosi – keuhkojen pitkäaikainen tulehdus ja kudosvauriot, usein keuhkolobulusten tai keuhkopussien yhteydessä.
• Aspergilloma – “sieni-kyhmy” (myksooma) keuhkoissa, syntyy usein keuhkoihin jääneisiin koloputkiin tai kaviteetteihin tuberkuloosin tai muiden sairauksien jälkeen.
• Allerginen bronkopulmonaalinen aspergilloosi (ABPA) – allerginen reaktio A. fumigatusta kohtaan, tavallisesti astma- tai keuhkoputkitautia sairastavilla.
• Otomykoosi (ulkokorvan sienitulehdus), iho- ja haavainfektiot sekä myketoomat – pinnalliset ja paikalliset infektiot erityisesti diabeetikoilla tai haavojen yhteydessä.

Diagnoosi

Diagnoosi perustuu usein yhdistelmään kliinisiä oireita, kuvantamistutkimuksia (esim. TT, “halo sign” invasiivisessa aspergilloosissa) ja laboratoriotutkimuksia: mikroskopia ja viljely näytteistä, antigeenitestaus (galaktomanaani seerumissa tai bronkoalveolaarisesta pesunesteestä), β-D-glukaanin määritys sekä PCR-pohjaiset menetelmät. Kuitenkin viljely voi olla haastavaa ja tulosten tulkinta vaatii kokonaistilanteen huomioimista.

Hoito

Hoito riippuu taudin tyypistä ja vakavuudesta. Invasiivisessa aspergilloosissa ensilinjan lääke on yleensä vorikonatsoli. Muita käytettyjä lääkkeitä ovat amfoterisiini B -valmisteet, itrakonatsoli ja ekinokandiinit tietyissä tilanteissa. Kirurginen poisto voi olla tarpeen aspergilloman tai paikallisten komplikaatioiden yhteydessä. Lääkkeiden kesto ja valinta määräytyvät potilaan immuunipuutoksen, infektion laajuuden ja resistenssiprofiilin mukaan.

Resistenssi on kasvava huolenaihe: erityisesti pitkäaikainen ympäristöaltistus azoliluokan hyönteismyrkyille (esim. agronomeissa käytettävät sienitautien torjunta-aineet) on liitetty kliniikkakantojen azoli-resistenssin lisääntymiseen.

Mykotoksiinit ja elintarvikehaitat

Jotkin Aspergillus-lajit tuottavat mykotoksiineja, kuten aflatoksiineja (A. flavus, A. parasiticus) ja stergimatotsysiineja. Aflatoksiinit ovat tunnettuja maksatoksisuudesta ja karsinogeenisyydestään (sydämen ja erityisesti maksasyövän riski). Elintarviketurvallisuudessa nämä mykotoksiinit ovat merkittävä ongelma maataloustuotteissa (maissi, pähkinät, maito epäsuorasti). Siksi elintarvikkeille on säädetty rajoja, ja valvonta on tärkeää.

Teollinen ja tieteellinen merkitys

• Aspergillus niger ja muut lajit ovat tärkeitä teollisesti: sitruunahapon tuotannossa, entsyymien (amylaasit, proteaasit), orgaanisten happojen ja muiden biokemikaalien valmistuksessa.
• Aspergillus-mallit lajeina (esim. A. nidulans) ovat keskeisiä tutkimuksessa, joka käsittelee solubiologiaa, genetiikkaa ja entsyymituotantoa.

Ennaltaehkäisy ja kontrolli

Aspergillus-spoorien torjunta kotona ja julkisissa tiloissa perustuu kosteuden hallintaan, riittävään ilmanvaihtoon ja homeen kasvualustojen poistamiseen. Sairaaloissa immunosupressoitujen potilaiden suojaksi voidaan käyttää HEPA-suodatusta, suojahuoneita ja rakennustyömaiden hallittua ilmanvaihtoa, koska rakentaminen voi nostaa spoorimäärää ilmassa.

Yhteenveto

Aspergillus on monimuotoinen sienisuku, jolla on suuri ekologinen, lääketieteellinen ja teollinen merkitys. Se voi olla hyödyllinen entsyymien ja kemikaalien tuotannossa, mutta osa lajeista aiheuttaa vakavia infektioita ja tuottaa terveydelle haitallisia mykotoksiineja. Diagnoosi, asianmukainen hoito ja ennaltaehkäisy ovat avainasemassa erityisesti riskiryhmien suojelemiseksi.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on Aspergillus?

K: Missä Aspergillus kasvaa usein?

K: Mitä Aspergillus tekee rakenteessa, jota kutsutaan aspergillumiksi?

Kysymys: Pystyvätkö kaikki Aspergillus-tyypit lisääntymään sukupuolisesti?

K: Missä Aspergillus-lajeja tavataan yleisesti?

K: Ovatko Aspergilluslajit tärkeitä lääketieteessä ja teollisuudessa?

K: Voivatko Aspergillukset aiheuttaa infektioita ihmisille ja eläimille?

Hae kirjaimella