Candida glabrata – groźny krewniak drożdży piekarniczych

W ostatnich czasach nastąpił wzrost infekcji wywołanych przez grzyby z rodzaju Candida związany przede wszystkim z intensywnym wykorzystanie leczenia immunosupresyjnego, inwazyjnych zabiegów chirurgicznych, chemo- i radioterapii oraz stosowaniem antybiotyków szerokiego spektrum. Coraz większą uwagę badaczy zaczynają przykuwać tzw. NCAC, czyli grzyby z rodzaju candida nie należące do gatunku albicans.

Candida glabrata – charakterystyka

Do rodzaju Candida zalicza się ponad 150 gatunków, jednak tylko nieliczne mogą wywołać infekcję u ludzi, czyli kandydozę. Wynika to głównie z faktu, iż większość tych grzybów nie jest w stanie namnażać się w temperaturze 37°C. Te, które potrafią, należą do fizjologicznej mikrobioty jamy ustnej, układu pokarmowego (candida glabrata w kale) oraz pochwy (stąd możliwe jest występowanie candida glabrata w pochwie). Candida glabrata to gatunek zaliczany do NCAC, grupy która coraz częściej wskazywana jest jako przyczyna grzybic u ludzi. Wzrost liczby takich przypadków przypisuje się rozwojowi technik analitycznych i wykorzystaniu badań molekularnych w diagnostyce oraz rosnącej oporności tych gatunków na leki przeciwgrzybicze. C. glabrata pozbawiona jest charakterystycznych dla swojego rodzaju czynników zjadliwości. Nie wytwarza strzępek oraz nie produkuje enzymu proteazy, który uszkadza komórki gospodarza. Na poziomie metabolicznym odstaje od rodziny selektywnym gustem kulinarnym. Fermentuje i asymiluje jedynie glukozę i trehalozę (połączenie dwóch cząsteczek glukozy). Grzyb ten posiada również odmienny od większości krewniaków genom haploidowy (w każdej komórce ma tylko jedną parę chromosomów). Zsekwencjonowanie genomu C. glabrata przyniosło kolejna niespodziankę. Okazała się, że ma on wspólnego przodka z popularnym gatunkiem grzyba Saccharomyces cerevisiae, którego szczepy znane są jako drożdże piekarnicze, winiarskie czy gorzelnicze. C. glabrata w toku ewolucji stracił znaczą liczbę genów w porównaniu do krewniaka. Jego zdolności metaboliczne zredukowała łatwość pobierania nutrientów z otoczenia. Jednocześnie przebudowie uległa błona komórkowa, wykształcając zdolność przywierania do wielu rodzajów powierzchni. Zmiany te świadczą o przystosowaniu C. glabrata do roli organizmu komensalnego wobec ssaków.

Infekcje Candida glabrata

Przyjmuje się, że pewne zmiany zachodzące w organizmie człowieka są niezbędne aby nieszkodliwe komensalne drożdżaki zmieniły się w oportunistyczne patogeny. Zmiany te dotyczą przede wszystkim osłabienia działania układu odpornościowego. Jednocześnie, inaczej niż dotychczas sądzono, grzyby nie czekają biernie, aż organizm gospodarza osłabnie. Wręcz przeciwnie, wykorzystują szereg agresywnych środków, czynnie uczestnicząc w rozwoju infekcji. Candida glabrata wydaje się zdradzać niewiele typowych dla swojego rodzaju cech patogennych, jednak znaczący wzrost infekcji, w tym śmiertelnych, z udziałem tego grzyba świadczy o czymś zupełnie przeciwnym. Przede wszystkim C. glabrata mimo iż nie wytwarza strzępek, potrafi tworzyć biofilm na powierzchniach organicznych i nieorganicznych. Ta umiejętność wyższej organizacji pozwala mu unikać interwencji ze strony układu odpornościowego, wytwarzać oporność wobec środków przeciwgrzybiczych oraz zyskiwać przewagę metaboliczną względem mikroorganizmów konkurencyjnych. W repertuarze omawianego grzyba znajdziemy zdolność wytwarzania szeregu enzymów hydrolitycznych (trawiennych) takich jak: lipazy, fosfolipazy i hemilizyny, które pozwalają mu na przeżywanie i rozmnażanie się wewnątrz makrofagów, (czyli komórek układu odpornościowego), uszkadzanie komórek nabłonka, a nawet niszczenie czerwonych krwinek w celu pozyskiwania żelaza. Infekcje wywołane przez C. glabrata są częstsze u dorosłych niż u dzieci i bardzo rzadkie u noworodków. Grzyb ten odpowiada za 14% wszystkich infekcji wywołanych przez NCAC i największą liczbę przypadków śmiertelnych. Do infekcji dochodzi zwykle w warunkach szpitalnych, choć mechanizm rozwoju zakażenia nie jest do końca jasny ze względu na stałą obecność tego mikroba w ludzkiej mikrobiocie. W ostatnim czasie zaobserwowano, iż 70% przypadków kandydozy w jamie ustnej powodują infekcje mieszane C. albicans i C. glabrata.

Candida glabrata leczenie

Dostępnych jest kilka klas leków zwalczających grzyby z tego rodzaju. Mechanizm działania najpopularniejszej grupy azoli (flukonazol, itrakonazol, ketokonazol, mykonazol, worykonazol, pozakonazol, rosakonazol) polega na blokowaniu biosyntezy cząsteczki ergosterolu, co upośledza funkcjonowanie otoczki komórek grzyba. Ergosterol w komórkach grzybów spełnia tę samą budulcową rolę co cholesterol w błonach komórkowych zwierząt i ludzi. Inna grupa leków przeciwgrzybiczych, polienów, do który należy, amfoterycyna B, nystatyna i natamycyna, łączy się z cząsteczkami ergosterolu, niejako dziurawiąc błony komórkowe grzybów. Trzecia z wykorzystywanych grup leków (echinokandyny takie, jak: kaspofungina, mykafungina i anidulafungina) działa na zasadzie blokowania syntezy innych istotnych składników błony komórkowej grzybów na poziomie molekularnym. Ta ostatnia grupa wykorzystywana jest wyłącznie w leczeniu szpitalnym, inwazyjnych zakażeń grzybiczych i jest bardzo skuteczna wobec całej grupy NCAC. C. glabrata wykazuje sporą oporność, szczególnie wobec powszechnie stosowanej grupy azoli. Kluczowym elementem stawiania oporu wobec leków jest opisana powyżej zdolność tworzenia gęstego biofilmu, który poprzez swoją złożoną organizację blokuje przenikanie leków w głąb kolonii.

Bibliografia:

• Calderone RA (2002) Introduction and historical perspectives. Candida and Candidiasis (Calderone R., ed), pp. 15–25. ASM Press, Washington, DC
• Gonzalez GM Elizondo M Ayala J (2008) Trends in species distribution and susceptibility of bloodstream isolates of Candida collected in Monterrey, Mexico, to seven antifungal agents: results of a 3-year (2004 to 2007) surveillance study. J Clin Microbiol46: 2902–2905.
• Kaur R, Domergue R, Zupancic ML, Cormack BP (2005) A yeast by any other name: Candida glabrata and its interaction with the host. Curr Opin Microbiol 8:378–3
• Fidel PL Vazquez JA Sobel JD (1999) Candida glabrata: review of epidemiology, pathogenesis, and clinical disease with comparison to C. albicans. Clin Microbiol Rev12: 80–96.
• Wolfe KH, Shields DC (1997) Molecular evidence for an ancient duplication of the entire yeast genome. Nature 387:708–713
• Dujon B, Sherman D, Fischer G et al (2004) Genome evolution in yeasts. Nature 430:35–44
• Silva S, Negri M, HenriquesM, Oliveira R,Williams DW, Azeredo J (2012) Candida glabrata, Candida parapsilosis and Candida tropicalis: biology, epidemiology, pathogenicity and antifungal resistance. FEMSMicrobiol Rev 36(2):288–305.
• Silva S, Henriques M, Oliveira R,Williams D, Azeredo J (2010) In vitro biofilmactivity of non-Candida albicans Candida species. Curr Microbiol 61:534–540.
• Luo G, Samaranayake LP, Cheung BP, Tang G (2004) Reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) detection of HLP gene expression in Candida glabrata and its possible role in in vitro haemolysin production. APMIS 112:283–290
• Krcmery V Barnes AJ (2002) Non-albicansCandida spp. causing fungaemia: pathogenicity and antifungal resistance. J Hosp Infect50: 243–260.
• Sónia Silva, Melyssa Negri, Mariana Henriques, Rosário Oliveira, David W. Williams, Joana Azeredo, Candida glabrata, Candida parapsilosis and Candida tropicalis: biology, epidemiology, pathogenicity and antifungal resistance, FEMS Microbiology Reviews, Volume 36, Issue 2, March 2012, Pages 288–305,
• Redding SW Kirkpatrick WR Coco BJ Sadkowski L Fothergill AW Rinaldi MG Eng TY Patterson TF (2002) Candida glabrata oropharyngeal candidiasis in patients receiving radiation treatment for head and neck cancer. J Clin Microbiol40: 1879–1881.

Informacje o rodzajach drożdzaków:

• Candida krusei
• Candida albicans
• Candida tropicalis
• Candida glabrata