قارچ‌های دیمورفیک یا دوشکل و خواص پاتوژنیک آن‌ها

قارچ‌های دیمورفیک (Dimorphic Fungus)، قارچ‌هایی هستند که می‌توانند هم به شکل کپک و هم به شکل مخمر وجود داشته باشند. این اتفاق معمولاً با تغییر دما رخ می‌دهد. به همین دلیل قارچ‌های دیمورفیک با نام قارچ های گرمایی نیز شناخته می‌شود.  

در این مطلب قصد داریم به بررسی قارچ‌های دیمورفیک بپردازیم و ببینیم آیا باعث بیماری در انسان می‌شوند یا خیر.

قارچ دیمورفیک چیست؟

قارچ (Fungus) اصطلاح گسترده‌ای است که ارگانیسم‌های زیادی را در بر می‌گیرد. قارچ‌ها مورفولوژی مختلفی دارند. مورفولوژی اصطلاحی است که به شناخت شکل ظاهری و ساختمان بیرونی موجودات زنده و ویژگی‌های ساختاری آن‌ها اطلاق می‌شود.

قارچ‌های دیمورفیک به انواع قارچ‌هایی اطلاق می‌شود که چرخه زندگی دو بخشی دارند. اصطلاح dimorphic از دو واژه لاتین گرفته شده است. پیشوند di به معنای “دو” و پسوند morphic به معنای “مورفولوژی” است. قارچ‌های دیمورفیک قادر هستند دو مورفولوژی از خود نشان دهند. یعنی مخمر (yeast) و کپک (mold). به طور کلی این قارچ‌ها در دمای ۲۵ الی ۳۰ درجه سانتیگراد به شکل کپک و در دمای ۳۵ الی ۳۷ درجه سانتیگراد به شکل مخمر هستند.

مخمرها نوعی قارچ تک سلولی هستند که با جوانه زدن از طریق میتوز تولید مثل می‌کنند. مخمر برخلاف قارچ، میسلیوم تشکیل نمی‌دهد. هنگامی که مخمرها در یک پتری دیش رشد می‌کنند، شبیه به کلونی‌های باکتری به نظر می‌رسند.

کپک‌ها، قارچ‌های چند سلولی هستند. زمانیکه روی پتری دیش رشد می‌کنند ظاهری خزدار و رشته‌ای دارند. این رشته‌ها هیف نامیده می‌شوند و از یک شبکه میسلیوم به وجود می‌آیند. کپک‌ها ‌به جای جوانه زدن میتوزی، از طریق هاگ‌ تکثیر می‌شوند.

ویژگی دیمورفیک چه مزایایی دارد؟

ویژگی دیمورفیک در واقع سازگاری قارچ‌ها را بیشتر می‌کند. به این معنی که  به گونه‌های قارچی کمک می‌کند تا در محیط های متغیر زنده بمانند.

آیا قارچ‌های دیمورفیک بیماری‌زا هستند؟

قارچ‌های دیمورفیک به دلیل سازگاری بالایی که دارند می‌توانند عفونت‌هایی جدی در انسان ایجاد کنند.  بیمارانی که سیستم ایمنی ضعیفی دارند در معرض خطر بیشتری برای ابتلا به عفونت هستند. در برخی موارد، هاگ‌ها از طریق پوست و زمانی که پوست آسیب می‌بیند به بدن انسان وارد می‌شوند. برخی مواقع نیز هاگ ها از طریق استنشاق وارد بدن می‌شوند.

همانطور که گفته شد، دما یکی از دلایل اصلی تغییرات مورفولوژیکی در قارچ‌های دیمورفیک است. به طور کلی کپک‌ها در محیط‌های سردتر مانند خاک رشد می‌کنند و مخمرها در محیط‌های گرمتر مانند بدن انسان رشد می‌کنند.

چرخه زندگی قارچ‌های دیمورفیک بیماری زا در خاک و در دمای ۲۵ الی ۳۰ درجه سانتی گراد شروع می‌شود. در این حالت قارچ هنوز به شکل کپک است و یک شبکه میسلیوم تشکیل می‌‌دهد. هیف‌ها، هاگ‌های ارتجاعی تولید می‌کنند. وقتی شرایط رشد برای کپک نامطلوب شود، هاگ‌ها آزاد می‌شوند. این هاگ‌ها تا زمانی که وارد بدن میزبان مناسب نشوند در محیط غیر فعال می‌مانند. دمای بدن میزبان گرمتر است (حدود ۳۵ الی ۳۷درجه سانتیگراد) و باعث جوانه زدن هاگ و ایجاد مخمر می‌شود. سلول مخمر از طریق جوانه زدن تکثیر می‌شود و باعث عفونت در میزبان می‌گردد. اگر شرایط در میزبان نامطلوب شود، قارچ مجددا به صورت یک کپک به محیط باز می‌گردد.

علائم برخی از عفونت‌های قارچی دیمورفیک ممکن است شبیه به سل ریوی (PTB) باشد و شامل تب، سرفه، خستگی، تعریق شبانه و درد قفسه سینه است.

این عفونت‌ها با استفاده از اشعه ایکس قفسه سینه، بررسی بافت رنگ آمیزی شده، کشت نمونه، آزمایش آنتی ژن و آزمایش مولکولی تشخیص داده می‌شوند.

درمان ممکن است شامل آمفوتریسین B و یا آنازول باشد.

انواع قار‌چ‌های دیمورفیک پاتوژنیک

قارچ های دیمورفیک که پاتوژن و بیماری‌زا محسوب می‌شوند عبارتند از:

• بلاستومایسس درماتیتیدیس (Blastomyces dermatitidis)
• هیستوپلاسما کپسولاتوم (Histoplasma capsulatum)
• کوکسیدیوئیدس ایمیتیس (Coccidioides immitis)
• پاراکوکسیدیوئیدس برازیلینسیس (Paracoccidioides brasiliensis)
• اسپوروتریکس شنکی (Sporothrix schenckii)

در ادامه قصد داریم به بررسی هریک از این قارچ‌های دیفورمیک بیماری‌زا بپردازیم.

۱- بلاستومایسس درماتیتیدیس

بلاستومایسس درماتیتیدیس یکی از انواع قارچ‌های دیمورفیک است. در حال حاضر جنس Blastomyces شامل دو گونه Blastomyces dermatitidis و Blastomyces gilchristi است که از نظر مورفولوژیکی یکسان هستند. اما با تجزیه و تحلیل توالی ناحیه ITS قابل تشخیص و تمایز هستند.

B. dermatitidis در خاک و در مواد در حال پوسیدگی مانند برگ و چوب زندگی می‌کند. این قارچ، عامل بیماری بلاستومایکوز مزمن گرانولوماتوز چرکی است. این بیماری‌ها ابتدا سبب عفونت ریوی می‌شوند. سپس به سایر نقاط بدن، ازجمله پوست و استخوان انتشار می‌یابند. اگرچه مدت‌ها تصور می‌شد که این بیماری به قاره آمریکای شمالی محدود می‌شود. اما در سال‌های اخیر مواردی در آفریقا، آسیا و اروپا تشخیص داده شده است.

توصیف مورفولوژیکی

کلنی‌‌های بلاستومایسس درماتیتیدیس  در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد دارای مورفولوژی و سرعت رشد متغیر هستند. آن‌ها ممکن است به سرعت رشد کنند و یک میسلیوم سفید کرکی ایجاد کنند. یا به آهستگی به صورت کلنی ‌های بدون اسپور تکثیر شوند. رشد و هاگ زایی ممکن است در محیط کشت های حاوی عصاره مخمر افزایش یابد. اکثر سویه‌ها با افزایش سن پلئومورفیک می‌شوند.

کلنی‌های روی آگار خون در دمای ۳۷ درجه سانتیگراد چروکیده و چین خورده، بدون کرک و مخمر مانند هستند. از نظر میکروسکوپی، ارگانیسم فاز مخمر مشخصه ای را که در پاتولوژی بافتی مشاهده می شود، تولید می کند. یعنی B. dermatitidis یک قارچ دو شکل است.

۲- قارچ‌های دیمورفیک کوکسیدیوئیدس ایمیتیس

یکی دیگر از قارچ‌های دیمورفیک بیماری زا، کوکسیدیوئیدس ایمیتیس است.

کوکسیدیوئیدس ایمیتیس به دو گونه مجزا تقسیم می‌شود: C. immitis و C. posadasii

این دو گونه از نظر مورفولوژیکی یکسان هستند و تنها با تجزیه و تحلیل ژنتیکی و نرخ رشد متفاوت در حضور غلظت نمک بالا قابل تشخیص هستند. C. posadasii کندتر رشد می‌کند.

توصیف مورفولوژیکی قارچ‌های دیمورفیک

کلنی‌های C. immitis و C. posadasii که در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد رشد می‌کنند ممکن است در ابتدا مرطوب باشند. اما به سرعت به رنگ خاکستری مایل به سفید یا برنزه مایل به قهوه‌ای تبدیل می‌شوند. این گونه قارچی تغییرات قابل توجهی در سرعت رشد و مورفولوژی کشت دارد.

۳- هیستوپلاسما کپسولاتوم

هیستوپلاسما کپسولاتوم یکی دیگر از قارچ‌های دیمورفیک است که در سراسر جهان شیوع دارد. این قارچ از خاک غنی شده با فضولات مرغ، سار و خفاش ساخته می‌شود.

این قارج سبب عفونت هیستوپلاسموز می‌شود. هیستوپلاسموز یک عفونت قارچی درون سلولی سیستم رتیکولواندوتلیال است که در اثر استنشاق قارچ ایجاد می‌شود. تقریباً ۹۵٪ موارد هیستوپلاسموز خوش خیم هستند. ۵% باقیمانده ممکن است به بیماری مزمن پیشرونده ریوی، بیماری پوستی یا سیستمیک مزمن یا یک بیماری سیستمیک کشنده حاد تبدیل شوند. مراحل این بیماری‌ها ممکن است شبیه سل باشد.

توصیف مورفولوژیکی قارچ‌های دیمورفیک

کلنی‌های هیستوپلاسما کپسولاتوم در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد به آهستگی رشد می‌کنند. سفید یا قهوه‌ای مایل به زردهستند. در برخی سویه‌‌ها رنگدانه قرمز نیز مشاهده شده است.

در مورفولوژی میکروسکوپی این قارچ، ماکروکنیدی‌های بزرگ، گرد و تک سلولی با قطر ۸ الی۱۴ میکرومتر دیده می‌شود. میکروکنیدی‌های کوچک و گرد به قطر ۲ الی ۴ میکرومتر، نیز در کناره‌های هیف‌ها نیز ممکن است وجود داشته باشند.

کلنی‌ها در دمای ۳۷ درجه سانتیگراد رشد کرده بر روی آگار برین هارت ایفیوژن (BHI) صاف، مرطوب، سفید و مخمر مانند هستند.

۴- پاراکوکسیدیوئیدس برازیلینسیس

پاراکوکسیدیوئیدس برازیلینسیس یکی دیگر از قارچ‌های دیمورفیک بیماری زا است. این قارچ از نظر جغرافیایی محدود به نواحی آمریکای جنوبی و مرکزی است.

پاراکوکسیدیوئیدس برازیلینسیس اخیراً به عنوان دو گونه شناخته شده است:

P. brasiliensis   و P. lutzii 

این دو گونه از نظر مورفولوژیکی بسیار مشابه هستند. کنیدی‌های P. lutzii دراز هستند در حالی که از P. brasiliensis به شکل گلابی (pyriform) هستند. به همین دلیل برای تمایز این دو  گونه، تایید مولکولی توصیه می‌شود.

توصیف مورفولوژیکی قارچ‌های دیمورفیک

کلنی‌های پاراکوکسیدیوئیدس برازیلینسیس در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد رشد کندی دارند و از نظر مورفولوژی متغیر هستند. کلنی‌هاممکن است مسطح، چروکیده و چین خورده، بدون بافت، پرزدار، سفید تا قهوه‌‌ای رنگ باشند. از نظر میکروسکوپی، انواعی از کنیدی‌ها، از جمله میکروکنیدی‌های گلابی شکل، کلامیدوسپورها و آرتروکونیدیاها ممکن است دیده شوند. با این حال، هیچ یک از این‌ها مشخصه این گونه از قارچ‌های دیفورمیک نیست و اکثر سویه‌ها ممکن است برای مدت طولانی بدون تولید کندی رشد کنند.

برخی سوالات متداول در رابطه با قارچ‌های دیمورفیک

در ادامه به بررسی سوالات رایج در مورد قارچ‌های دیمورفیک خواهیم پرداخت.

سخن پایانی

قارچ‌های دیمورفیک با توجه به ویژگی‌های مورفولوژیکی که دارند، می‌توانند خود را با محیط‌های مختلف وفق دهند. اگر در بیرون از بدن انسان بیماری زایی ندارند. اما اگر وارد بدن شوند می‌توانند سبب ایجاد عفونت های مختلف شده و جان فرد را به خطر بیندازند. به همین دلیل شناخت این قارچ‌ها و مورفولوژی آن‌ها برای پرسنل آزمایشگاهی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله سعی کردیم به بررسی قارچ‌های دیمورفیک و انواع پاتوژنیک آن بپردازیم. امیدواریم این مقاله مورد توجه شما قرار گرفته باشد.