Патогенез дерматофітів
Розвиток грибкових захворювань шкіри, викликаних дерматофітами, визначається низкою факторів: патогенністю та вірулентністю збудника, станом організму людини та умовами зовнішнього середовища, які можуть сприяти зараженню та впливати на перебіг хвороби.
span> Клінічні прояви цих мікозів зумовлені, з одного боку, руйнуванням рогового шару епідермісу, волосся і нігтів внаслідок росту та розмноження в них грибів, а, з іншого боку, вираженої різною мірою запальної реакцією в дермі. Патогенна активність одного і того ж гриба динамічна; її визначають умови життя та особливості харчування. Патогенність та інвазивна активність (вірулентність, заразливість) дерматофітів зменшується в процесі перебігу інфекції та одужання; вона слабко виражена при млявому розвитку прихованої інфекції та при носійстві гриба в осередках колишніх поразок.
Патогенну активність дерматофітів можуть посилити різноманітні фактори, що погіршують умови існування гриба, вплив дратівливих лікарських засобів, травматичні ушкодження шкіри. З посиленням патогенності дерматофітів пов’язують загострення запальних процесів у вогнищах ураження, гематогенне та лімфогенне поширення гриба та сенсибілізацію організму хворого, що проявляється різними неспецифічними дисеменованими висипами на шкірі (мікідами) та погіршенням загального стану хворого.
Вірулентність патогенних дерматофітів також різна. Вона буває неоднаковою навіть у різних штамів того самого гриба. Так, наприклад, Trichophyton mentagrophytes var. gypseum адаптований до життя у тварин, у людини викликає гостру реакцію з боку шкіри, а його варіант interdigitale, що є суворим антропофілом, є причиною поверхневих, слабко виражених запальних уражень шкіри. Так само як і патогенна активність, вірулентність дерматофітів може посилюватися або слабшати в природних та експериментальних умовах під впливом різних факторів. Посилення вірулентності настає за сприятливих умов існування дерматофітів або за їх пасування через сприйнятливі організми. Маловірулентні культури в пасажах стають активнішими, інкубаційний період хвороби скорочується, вона протікає гостро, з вираженими клінічними симптомами. Вірулентність дерматофітів знижується під впливом несприятливих для них факторів (температурних впливів, засобів дезінфікування, продуктів життєдіяльності супутньої мікробної флори), а також при пасажах через несприйнятливий організм.
Патогенність грибів не завжди збігається з їхньою вірулентністю та контагіозністю. Багаторічні клінічні спостереження та експериментальні дослідження встановили високу життєздатність дерматофітів та їхню стійкість до впливу несприятливих факторів зовнішнього середовища. Багато з них у вологому середовищі зберігаються місяці та роки; дають видиме зростання і навіть потужні культури на овочах, листі та стовбурах рослин, на корі дуба, тирсі, у гною, зволоженому піску, гравії тощо.
Виразною і більш стійкою патогенністю володіють гриби пологів Trichophyton і Microsporum; деякі з них відрізняються вираженою вірулентністю та викликають гострі за течією та різноманітні за клінічними проявами захворювання; ці гриби відрізняються високою життєздатністю, легко пристосовуються до людського і тваринного організму і мають велику контагіозність. Патогенність інших дерматофітів, наприклад, Trichophyton mentagrophytes var. interdigitale може бути виражена дуже слабо і за своїми властивостями вони можуть наближатися до сапрофітів. Ці гриби роками паразитують на шкірі людини, викликаючи стерті форми мікозів, і погано піддаються різному лікувальному впливу. Деякі здорові люди можуть бути асимптомними носіями патогенних дерматофітів, будучи важливими джерелами зараження здорових людей.
Особливістю дерматофітів є їх дерматотропізм і здатність викликати ураження переважно рогового шару епідермісу, волосся та нігтів. Дерматотропізм патогенних дерматофітів визначається їх еволюцією у процесі багатовікового паразитування на покривах людини та тварин. У дерматофітів відзначається виражена кератолітична та ліполітична активність, що дозволяє їм успішно використовувати білки кератину як живильний матеріал. Дерматотропізм виразно виявляється при експериментальному зараженні тварин патогенними дерматофітами. За всіх видів зараження захворювання завжди розвивається у шкірі, а чи не в інших органах. Так, при внутрішньовенному зараженні травма шкіри (скарифікація) сприяє швидкому розвитку запального процесу саме у шкірі. Паразитування грибів у поверхневих шарах шкіри та її придатках сприяє також наявна тут велика кількість кисню і відповідна, нижча (25 – 30 ° С) порівняно з внутрішніми органами температура [Кашкін П. Н., 1950].
Кератин є оптимальним середовищем для розмноження дерматофітів, причому різні їх види мають афінітет до різних типів кератину. Trichophyton rubrum, наприклад, рідко вражає волосся, але майже завжди впроваджується у шкіру та нігті; Epidermophyton floccosum рідко інфікує нігті і ніколи не заражає волосся. Можливо, ці особливості залежать від відмінностей у типах кератину або від здатності грибів по-різному утилізувати продукти розпаду кератину.
За наявності сприятливих умов патогенний гриб впроваджується і починає розмножуватися в шкірі, даючи початок інфекційному процесу. Період впровадження гриба зазвичай не помітний для хворого та оточуючих. Після інокуляції гриба у тканині людини у розвитку інфекційного процесу виділяють три періоди: інкубаційний період, період росту гриба з наступною рефракторною стадією та період зворотного розвитку, процесу.
Тривалість інкубаційного періоду варіює в залежності від виду гриба та місця його впровадження; вона різна не більше однієї й тієї грибкової інфекції в різних штамів гриба, його життєздатності. Грибкові захворювання на гладкій шкірі зазвичай розвиваються швидше, інкубаційний період у цьому випадку коротший; поразка нігтів відрізняється повільним розвитком.
Інкубаційний період при мікроспорії становить в середньому 5 – 7 днів, при трихофітії – трохи довше, при фавусі коливається від декількох днів до 2-3 тижнів, при мікозі стоп, обумовленому Trichophyton mentagrophytes var. interdigitale – від 3 до 5 днів і більше.
Впровадження гриба в шкіру не обов’язково призводить до розвитку захворювання. Існують люди (носії), у яких гриб визначається при мікроскопії чи культуральному дослідженні на здоровій (на вигляд) шкірі. Захворювання в цих випадках може не виникнути або з’являється через кілька місяців після зараження. Такі асимптомні носії грибкової інфекції виявляються, наприклад, у 5 – 10% випадків серед школярів у вогнищах, ендемічних за мікозами волосистої частини голови (мікроспорії, трихофітії).
Потрапивши в шкіру, гриб проростає, дає сплетення гіллястого міцелію, яке поступово захоплює нові ділянки шкіри; у старіших осередках нитки розпадаються на прямокутні чи округлі суперечки, вкриті двоконтурною оболонкою. Перебіг хвороби в цей період визначається двома основними факторами: швидкістю зростання збудника та проліферативною активністю та швидкістю відлущування ураженого епідермісу. Зростання гриба може відповідати або перевищувати швидкість десквамації рогового шару, і тоді інфекційний процес поширюється на шкіру. Якщо ж швидкість відлущування рогового шару епідермісу перевищує швидкість розмноження гриба, може настати елімінація збудника з лусочками, що відпадають, і відбутися мимовільне одужання. Проліферативна активність епідермальних клітин у зоні запальної реакції шкіри у відповідь на впровадження гриба збільшується в 4 рази, але швидкість розмноження грибів у роговому шарі, як правило, випереджає розвиток захисних реакцій організму (як проліферативну активність епідермісу, так і запальну реакцію). Внаслідок цього осередки ураження на шкірі збільшуються за рахунок периферичного зростання з одночасним дозволом запальної реакції в центрі, набуваючи тим самим вельми характерну для дерматомікозів кільцеподібну форму (ringwarm.). Повного знищення грибів у центральній мабуть здорової частини вогнищ ураження, де відсутня запальна реакція, не відбувається, і при мікроскопічному чи культуральному дослідженні лусочок із цієї зони вони завжди визначаються у невеликій кількості. При хронічному перебігу мікозів захисна запальна реакція з боку шкіри у відповідь на впровадження гриба виражена слабо, що призводить до тривалої персистенції збудника в осередках ураження.
При впровадженні у волосяний фолікул гриб також проростає, дає розгалужений міцелій, подальша еволюція якого у волоссі протікає по-різному.
Для грибів типу endotrix характерно швидке впровадження проростаючого гриба у волосся, яке відбувається в центрі фолікула або в кореневій частині волосся. Тут міцелій швидко розвивається і розпадається на суперечки; волосся набуває схожості з «мішком, заповненим горіхами».
Для грибів типу ectotrix, що володіють швидкими темпами розвитку, характерно розмноження грибкового міцелію у волоссі і навколо нього, у волосяному фолікулі. Гриб оточує волосся, щільно заповнює його фолікулярну частину, розпадається на великі або дрібні суперечки, що чохлом оточують волосся.
Збудник фавусу відрізняється більш повільним розвитком. Проростаючи, він дає потужне та компактне сплетення гриба в шкірі, гирло волосяного фолікула. Повстяні сплетення міцелію досить швидко розпадаються тут на прямокутні сегменти, що становлять жовту луску – скутулу, характерну для фавуса. У волоссі міцелію нитки спочатку розташовуються у вузькій частині фолікула, вони повільно ростуть по його довжині, ніколи повністю не заповнюючи волосся. Використовуючи для зростання тканину волосся, вони утворюють порожнечі, заповнені повітрям; при цьому утворюються скупчення жирових крапель і спостерігається зміна пігментації волосся. Надалі старі нитки міцелію розпадаються прямокутні сегменти; молоді видаються ніжними, рідко септованими; зустрічаються також скупчення спор, що виникли під час розпаду міцелію.
Гриби типу neo-endotrix повільно впроваджуються у волосся, їх міцелій досить довго знаходиться поза волоссям, він поступово заповнює фолікулярну частину волосся, суцільно розпадається на суперечки, тісними рядами заповнюючи волосся.
span> Грибкове ураження волосся призводить до зміни його кольору, форми та консистенції. Волосся стає білуватим, дуже ламким, особливо на межі фолікулярної та вільної частини. При мікроспорії та трихофітії волосся обламується, через що ці захворювання отримали назву стрижучий лишай. При фавусі гриб розподіляється по довжині волосся, ніколи не заповнює його суцільно, у зв’язку з чим волосся залишається більш стійким, не обламується, але завжди змінений у кольорі, білуватий, сухий, неживий, тьмяний.
Гриби в нігтьових платівках розмножуються дуже повільно. Поступово нитки міцелію заповнюють всю нігтьову пластинку, впроваджуються у нігтьове ложе. Молоді периферичні нитки міцелію видаються тут рівними, гомогенними, рідко септованими; більш старі розпадаються на ланцюжки із округлих та багатогранних клітин, покритих двоконтурною оболонкою.
Поступово грибкова інфекція поширюється як на прилеглі до основного вогнища, так і на віддалені від нього ділянки шкіри. При цьому слід мати на увазі, що резервуаром прихованої грибкової інфекції, здатної за несприятливих умов до поширення на різні ділянки тіла, є, як правило, оніхомікози та мікози стоп. Порівняно рідко гриби поширюються лімфогенним та гематогенним шляхом. Гематогенним поширенням інфекції деякі автори пояснюють виникнення проксимальних піднігтьових оніхомікозів, зумовлених Т. rubrum; перенесення гриба Т. mentagrophytes var. interdigitale з міжпальцевих складок стоп на шкіру рук, а також дисемінацію грибів з первинного вогнища у внутрішні органи при глибоких мікозах.
Крім особливостей збудника (виду гриба, його патогенності та вірулентності), важливе значення для розвитку грибкових захворювань має порушення захисних сил організму людини проти грибкової інфекції. В даний час виділяють неімунні та імунні механізми захисту від впровадження патогенних грибів.
До перших відноситься перш за все нормальна фізіологічна захисна функція шкіри. Здорова неушкоджена шкіра людини є непереборним бар’єром для грибів.
Особливу роль у захисті шкіри від різних, у тому числі і грибкових інфекцій відіграє роговий шар епідермісу. Неушкоджений роговий шар непроникний для грибів. Постійне фізіологічне лущення епідермісу (desquamatio insensibilis) сприяє відторгненню грибів, що потрапили на шкіру. При захворюваннях шкіри, що супроводжуються посиленням десквамації епідермісу, наприклад, при псоріазі, зараження дерматофітами відбувається рідше, ніж у здорових людей. У випадках, коли лущення сповільнюється, наприклад, при іхтіозі, інфікування дерматофітами спостерігається частіше. Впровадженню та розмноженню дерматофітів у тканинах, що містять кератин, сприяє виділення ними ряду ферментів (кератинази, еластази та ін.) та токсинів, причому ступінь виразності клінічних проявів хвороби, зокрема, запальної реакції шкіри в осередках ураження, зазвичай корелює зі здатністю грибів продукувати. . Так, наприклад, у військовослужбовців армії США у В’єтнамі спостерігалися важкі форми мікозу стоп, обумовленого Т. mentagrophytes. Захворювання виявлялося гострими запальними явищами з формуванням великої кількості пухирів на шкірі у вогнищах ураження. Збудник хвороби продукував велику кількість еластази, причому чим більше він виділяв ферменту, тим важче протікала хвороба і тим більше відзначалося пухирів.
Існують, однак, дані про те, що рогові лусочки успішно протистоять впровадженню гриба. При електронно-мікроскопічному дослідженні встановлено, що гриби в роговому шарі епідермісу поширюються переважно між лусочками, а не впроваджуються в них. Можливо, що обидва процеси відбуваються одночасно.
Кератин рогового шару епідермісу є важливим, але не єдиним фактором неімунного захисту шкіри від грибів. Потік, що постійно є на поверхні шкіри, і шкірне сало створюють так звану «водно-ліпідну мантію» шкіри, яка перешкоджає впровадженню в шкіру патогенних грибів за рахунок своїх фізичних і хімічних властивостей. Цей поверхневий захисний водно-ліпідний шар має кислу реакцію, несприятливу для розмноження більшості грибів і мікробів. Лише у складках, де реакція шкіри має нейтральну або слаболужну реакцію, створюються сприятливі умови для розмноження грибів (так звані «фізіологічні дірки» у водно-ліпідній мантії шкіри). Встановлено також, що шкіра має самостерилізуючі властивості, зумовлені хімічним складом шкірного сала і поту. Особливе значення при цьому надається неестерифікованим (вільним) жирним кислотам, особливо нижчим (С-7, 9, 11, 13), якими особливо багата шкіра і які мають виразну фунгістатичну властивість. Одужання дітей, які страждають на мікози волосистої частини голови, зумовлені грибами роду Trichophyton і Microsporum, в період статевого дозрівання пояснюють зміною складу шкірного сала і, зокрема, появою великої кількості вільних жирних кислот. На підставі цих даних були спроби використовувати нижчі жирні кислоти у формі мазей для лікування дерматомікозів. Повного підтвердження гіпотеза про фунгістатичну дію жирних кислот in vivo, однак, не отримала. Навпаки, були отримані дані про те, що деякі гриби, зокрема Pityrosprum огbiculare, мають виражену ліполітичну активність і використовують продукти розпаду тригліцеридів, у тому числі жирні кислоти, для своєї життєдіяльності.
До природних неімунних механізмів захисту організму від грибкової інфекції відносять так званий сироватковий інгібуючий фактор (SIF). Цей фактор виявляється в сироватці крові всіх людей у різній кількості, він не є антитілом, а є трансферином. За певних умов, наприклад при запаленні, SIF із сироватки крові проникає через пошкоджений мальпігієвий шар епідермісу в роговий шар і тут пригнічує ріст грибів. Вважають, що трансферин затримує розвиток грибів за рахунок зв’язування заліза, яке необхідне грибам для розмноження.
Значення SIF в патогенезі дерматомікозів підтверджується в експерименті при інокуляції збудника в травмовану шкіру. Якщо травмований дуже поверхневий шар епідермісу (дефект шкіри не відокремлює серозну рідину), зараження відбувається успішно. Якщо травма епідермісу призводить до виникнення дефекту, що відокремлює серозний ексудат, зараження не вдасться. Є також спостереження про те, що у людей, які мають низький вміст SIF у сироватці крові, грибкова інфекція, наприклад мікоз, зумовлений Т. rubrum, може набувати поширеного гранулематозного характеру.
У деяких хворих мікозами в сироватці крові виявлено також a2Результати клінічних спостережень та експериментальних досліджень свідчать про те, що в патогенезі грибкових захворювань важливу роль відіграють усі ланки імунної системи людини. Достовірно встановлено, що у хворих на мікози в процесі інфекції та після одужання спостерігаються зміни клітинного та гуморального імунітету, а також алергічна перебудова організму.
Продукти життєдіяльності дерматофітів відрізняються великою різноманітністю. Деякі з них мають антигенну природу: у відповідь на них в організмі відбуваються істотні зміни як з боку клітинного, так і гуморального імунітету. Інші мають алергізуючими властивостями, що проявляється розвитком вторинних алергічних висипів (так званих мікідів), а також можливістю трансформації деяких грибкових захворювань у мікотичну екзему. Грибкові алергени з успіхом використовуються для виявлення сенсибілізації у хворих на різні мікози.
Вираженість імунобіологічних змін в організмі хворого у відповідь на впровадження гриба залежить від особливостей збудника, стану макроорганізму та перебігу грибкового захворювання.
Антигенні властивості дерматофітів різні: більш життєздатні та патогенні гриби призводять до виражених змін імунної системи, тоді як повільно зростаючі, слабо патогенні види цими властивостями мають значно меншу міру. При грибкових захворюваннях, що характеризуються великими ураженнями шкіри і вираженою запальною реакцією, захисні імунні механізми включаються в патологічний процес швидко, носять стійкий характер і нерідко призводять до мимовільного одужання хворого. У цих випадках, як правило, розвивається набута несприйнятливість до нового зараження, особливо спочатку після одужання. Ця несприйнятливість більшою мірою виражена у хворих, які перенесли гострі, глибокі, інфільтративно-нагножувальні форми мікозів, обумовлені зоофільними грибами. Зазначено, що фермери, які перенесли глибоку островозапальну трихофітію, внаслідок зараження грибом Trichophyton verrucosum від великої рогатої худоби, незважаючи на подальший тривалий та тісний контакт із цими тваринами, повторно не заражаються. У цих людей, проте, імунітет розвивається переважно до грибів, тотожним збуднику раніше перенесеного захворювання; імунологічна перебудова щодо далеких за спорідненістю грибів виражена слабше. Більш міцний імунітет до нового зараження виникає на місцях грибкової інфекції; штучне щеплення у ці місця зазвичай не вдається; несприйнятливість до інфекції тут має стійкий осередковий характер.
У хворих на хронічно протікаючі поверхневі мікози, що характеризуються слабо вираженою запальною реакцією, імунобіологічні зміни виражені значно менше. Захисні імунні реакції, що розвиваються в цих випадках, не в змозі повністю знищити і елімінувати збудника з вогнищ ураження, що призводить до тривалої персистенції грибів на шкірі та розвитку повторних заражень.
Результати внутрішньошкірного тестування хворих на дерматомікози за допомогою грибкових антигенів (трихофітину) можуть бути різними. В одних хворих виникають шкірні реакції гіперчутливості негайного типу, які з’являються через 20 хв після введення антигену і свідчать про напруженість гуморального імунітету. В інших хворих відзначаються прояви реакції гіперчутливості уповільненого типу, що виникають через 48 год і є свідченням напруженості імунітету клітин.
У тих випадках, коли переважають реакції гуморального імунітету, дерматомікоз, як правило, протікає на тлі слабко вираженої запальної реакції з боку шкіри, схильний до хронічного перебігу і погано піддається терапії. Така ситуація нерідко (приблизно у 75% хворих) спостерігається при мікозі, зумовленому Т. rubrum. Якщо ж зазначені вище клініко-імунологічні зміни спостерігаються при мікозах, викликаних іншими дерматофітами, то у хворих, як правило, виявляються будь-які загальні захворювання організму, що знижують опір грибкової інфекції (діабет, злоякісні пухлини, захворювання органів шлунково-кишкового тракту і т.д. .п.).
Є досить переконливі дані про те, що гуморальний імунітет не відіграє істотної ролі в захисті організму людини від патогенних грибів. У відповідь на впровадження цих збудників у сироватці крові хворого утворюються преципітуючі, гемагглютинуючі та зв’язуючі комплемент антитіла класів IgG, IgM, IgA та IgE. Так само як і грибкові антигени, ці антитіла мають груповий характер і не є строго специфічними: позитивні серологічні реакції виходять не тільки на антигени збудника, але і на антигени інших дерматофітів, а також сапрофітуючих і навіть цвілевих грибів, що знаходяться в повітрі. Ці антитіла можуть давати також позитивні перехресні серологічні реакції з ізоантигенами крові людини IV групи та антигенами міжклітинної цементуючої субстанції епідермісу. Останньою обставиною деякі автори пояснюють механізм розвитку імунологічної толерантності при хронічних мікозах.
Основну роль у захисті організму від патогенних грибів грає клітинний імунітет, особливо клітинні реакції IV типу. У хворих на дерматомікози захисні реакції клітинного імунітету стають найбільш вираженими в період виникнення запальних вогнищ на шкірі. Між ступенем напруженості клітинного імунітету та характером запальної реакції існує певна кореляція: чим виражене реакції гіперчутливості уповільненого типу, тим гостріше протікає запальний процес на шкірі. Встановлено, що реакції клітинного імунітету при дерматомікоз залишаються позитивними протягом тривалого часу після одужання хворого. Позитивні внутрішньошкірні проби з грибковими антигенами особливо виразно виявляються в осередках поразки та в їхньому найближчому оточенні.
Значення реакцій клітинного імунітету переконливо показано в дослідах із зараження людей дерматофітами. При зараженні здорової людини, яка раніше не хворіла на дерматомікоз, грибом Т. mentagrophytes var. Interdigitale мікоз, що виникає на шкірі, характеризується слабо вираженою запальною реакцією і лущенням шкіри. Внутрішньошкірні тести з трихофітином у цей час бувають негативними. Між 10-м і 35-м днями після зараження в осередках ураження швидко виникає виражена запальна реакція та сильний свербіж шкіри. Повторне внутрішньошкірне тестування пацієнтів трихофітином дає позитивну реакцію. Надалі, з розвитком реакцій клітинного імунітету, запалення у вогнищах поразки стихає і настає спонтанне дозвіл проявів мікозу. При повторному інфікуванні цього ж пацієнта тим самим збудником поява вираженої запальної реакції і дозвіл вогнища ураження відбувається дуже швидко. Люди, які раніше були сенсибілізовані до дерматофітів, реакції клітинного імунітету мають виражений характер, а збудники у вогнищах ураження на шкірі виявляються при цьому дуже рідко.
Реакції клітинного імунітету при дерматомікозах, найімовірніше, розвиваються наступним чином [Jones та співавт., 1974]: при першій інокуляції гриба в шкіру глікопептидний антиген клітини трихофітону проніка стимулює сенсибілізовані лімфоцити, які виділяють медіатори запалення та лімфокіни. Ці медіатори чинять шкідливу дію не так на гриби, як на клітини епідермісу. Епідермальний бар’єр порушується, що дає можливість сироватковому фактору (SIF) проникнути у роговий шар епідермісу. Цей фактор має фунгістатичну дію на гриби, тому описаний вище захисний механізм не призводить до повного знищення грибів. Про це свідчить постійне виявлення грибів у вогнищах ураження при мікроскопічному та культуральному дослідженні лусочок. Виявлено, проте, характерна закономірність: що сильніше виражена запальна реакція, то менше збудників виявляється у вогнищах поразки; не виключається також, що сенсибілізовані лімфоцити мають пряму згубну дію на дерматофіти, можливо, за рахунок лімфокінів.
Численні клінічні спостереження за хворими з первинними та вторинними імунодефіцитами також підтверджують вирішальну роль клітинного імунітету у захисті організму людини від патогенних грибів. Більшою мірою це характерно для хворих з вторинними імунодефіцитами (ВІЛ-інфекція, використання сильних імуносупресивних та цитостатичних лікарських засобів при лікуванні злоякісних та аутоімунних захворювань, трансплантації органів, тривалому лікуванні глюкокортикостероїдними гормонами, антибіотиками широкого спектру дії). Грибкові хвороби у цих осіб, нерідко атипові, зумовлені умовно-патогенними грибами, часто зустрічаються і протікають важко.
Матеріали надані сайтом http:/ /medicedu.ru
