アスペルギルス・テレウス

Aspergillus terreusは 、 Aspergillus terrestrisとしても知られていますが、世界中の土壌で見られる真菌（カビ）です。最近まで厳密に無性であると考えられていましたが、 A。terreusは現在、有性生殖が可能であることが知られています。この腐生菌は、熱帯や亜熱帯地域などの温暖な気候で流行しています。 A. terreusは、土壌に存在するだけでなく、植生やほこりの分解などの生息地でも発見されています。 A. terreusは、イタコン酸やcis-アコニット酸などの重要な有機酸、およびキシラナーゼなどの酵素を生産するために産業界で一般的に使用されています。また、血清コレステロールを低下させる薬物であるメビノリン（ロバスタチン）の最初の供給源でもありました。

アスペルギルス・テレウスは、免疫系が不十分な人に日和見感染を引き起こす可能性があります。一般的な抗真菌薬であるアムホテリシンBに比較的耐性があります。 また、Aspergillus terreusは、 シロイヌナズナの花粉発生の阻害剤であるアスペテル酸と6-ヒドロキシメレインも生産しています。

外観

アスペルギルステレウスは茶色がかった色で、培地で熟成するにつれて暗くなります。 25°C（77°F）のチャペックまたは麦芽エキス寒天（MEA）培地では、コロニーは急速に成長し、滑らかな壁を持っています。いくつかのケースでは、彼らは綿毛になることができ、髪のような柔らかい房を達成します。麦芽エキス寒天上のコロニーは、他の多くの培地よりも速く成長し、より高密度に胞子を形成します。

Aspergillus terreusの分生子の頭は、コンパクトで、双生糸で、密に円柱状で、直径500×30–50μmに達します。 A. terreusの分生子柄は滑らかで、直径100〜250×4〜6μmまでの透明です。 A. terreusの分生子は小さく、直径約2μm、球形、滑らかな壁、淡黄色から透明までさまざまです。この種に特有なのは、白亜角膜の産生であり、これは、有毛分生子よりも大きい菌糸上で直接産生される無性胞子（直径6〜7μmなど）です。この構造は、炎症反応の上昇を誘発する可能性があるため、 A。terreusが臨床的に現れる方法に影響を与える可能性があります。

この真菌は、そのシナモン茶色のコロニーの色と白帯分生子の産生により、 アスペルギルスの他の種と容易に区別されます。 A. terreusは、温度が35〜40°C（95〜104°F）で最適に成長し、最大成長が45〜48°C（113〜118°F）であるため、耐熱性の種です。

エコロジー

Aspergillus terreusは 、他のAspergillus種と同様に、さまざまな距離にわたって空気中に効率的に分散する胞子を生成します。この菌の形態は、胞子が気流の中でグローバルに分散するためのアクセス可能な方法を提供します。成長表面の上の長い茎の上の胞子形成ヘッドの上昇は、空気中の胞子の分散を促進する可能性があります。通常、菌類の胞子は静止空気に放出されますが、 A。terreusでは、長い茎でこの問題を解決し、胞子が風のような気流に放出されることを可能にします。同様に、 A。terreusは、胞子を広大な地理的地域に分散させる可能性が高く 、これが真菌の世界的なworldwide延を後に説明します。

A. terreusは暖かく耕作可能な土壌で世界中に見られますが、堆肥やほこりなど多くの異なる生息地にあります。最終的に、分散した真菌の胞子は液体または固体のいずれかの材料と接触して沈殿しますが、条件が適切な場合にのみ胞子が発芽します。真菌にとって重要な条件の1つは、材料に含まれる水分のレベルです。真菌の成長をサポートできる最低の水分活性（Aw）は0.78と報告されています。比較的低いAw条件の耐性は、部分的に、成長する能力が幅広い場所にあることを考えると、この種の遍在的な性質を説明するかもしれません。鉢植えの土がA.テレウスの成長を支える一つの共通の生息地で、コロニー形成土壌は院内感染の重要な貯水池かもしれません。他の生息地には、綿、穀物、および分解する植生が含まれます。

ゲノム

国立アレルギー感染症研究所が資金提供したBroad Fungal Genome Initiativeは、2006年にA. terreusの配列決定を実施しました。結果は、11.05×ゲノム配列のカバレッジでした。 A. terreusには30〜35 Mbpと約10,000個のタンパク質コード遺伝子が含まれています。 A. terreusのゲノム内の病原性決定因子の同定は、 A。terreus関連疾患の治療への新しいアプローチの開発を促進する可能性があります。さらに、 A。terreusは一般的な抗真菌薬のアムホテリシンBに耐性があるため、その耐性の根底にあるメカニズムは、ゲノムレベルの調査によりよく理解される可能性があります。

感染

アスペルギルス・テレウスは、動物や人間に日和見感染を引き起こす他のアスペルギルス種ほど一般的ではありません。しかし、 A。terreus感染の発生率は他のどのアスペルギルスよりも急速に増加しており、このため感染症の新たな病原体と考えられています。

日和見病原体として、全身感染と表面感染の両方を引き起こす可能性があります。気道に沿って移動する真菌胞子の吸入は、典型的な呼吸器感染症を引き起こします。爪真菌症や耳真菌症など、その他の感染症も発生する可能性があります。 A. terreusには、特定の免疫細胞を欠く免疫不全患者に深刻な影響を引き起こす能力があります。具体的には、長期の好中球減少症は、この真菌性疾患の原因となります。

Aspergillus terreusは、ヒトまたは動物の宿主に感染した場合、その物理的構造を変化させるという点では適応していません。真菌は特徴的な菌糸フィラメントとして成長し続けます。他の病原性真菌は、通常、新しい環境に最適になるように、異なる成長段階である菌糸体から酵母への転換に切り替わります。このプロセスはA. terreusでは発生しません。

植物

何十年もの間、 A。terreusは、病原菌が作物を破壊するのを防ぐ手段として農業で使用されてきました。しかし、1980年代後半に、研究者たちはA. terreusを植物の真菌病原体として説明しました。小麦やライグラスなどの作物は、 A。terreus感染後に病気になることが示されました。より最近では、研究者は種がジャガイモの葉枯れの原因にもなりうることを発見しました。これはインドで最初に説明されました。 A. terreus感染は、ジャガイモが世界で3番目に重要な食用作物と考えられているため、重要な意味を持つ可能性があります。

アスペルギルステレウスは、植物モデル生物シロイヌナズナの雄の性的生殖サイクルを混乱させることも示されています。真菌から放出されるその二次代謝産物であるアスペテル酸と6-ヒドロキシメレインは、植物の雄性配偶子である花粉の産生を阻害します。 シロイヌナズナは繁殖できないため、不妊であり、次世代に子孫を与えることはできません。最終的に、これは植物種の遺伝的多様性に影響を及ぼします。

動物

アスペルギルス・テレウスは動物に感染を引き起こす可能性がありますが、犬や牛などのいくつかの種に含まれています。広く、 A。terreusは牛の真菌性流産を引き起こすことがわかっています。犬、特にジャーマンシェパード種では、この菌は副鼻腔炎の原因でもあります。それはその普及を通じて犬にさらに影響を与える可能性があります。脾臓や腎臓などの臓器を含む身体の他の部分に影響を与える可能性があります。また、骨は、脊髄性骨髄炎を引き起こす可能性のあるA. terreusの影響を受ける可能性があります。

A. terreus感染を示す動物モデルはほとんどありません。成功した動物モデルには、 A。terreusが肺アスペルギルス症を形成したマウスとウサギが含まれます。これらの研究は、この真菌感染が病気を引き起こす可能性があるという証拠を提供するため、重要です。

人間

ヒトでは、 A。terreusは他の種、特にA. fumigatus、A。flavusおよびA. nigerよりも病原体として遭遇する頻度は低いです。臨床サンプルではあまり見られませんが、 A。terreusは、普及率と全体的な予後不良と相関するアンフォテリシンB耐性の証拠を示します。

Aspergillus terreusは、主にコルチコステロイドを服用しているCOPD患者、化学療法治療を受けている癌患者、またはHIV / AIDS患者などの免疫不全の人に日和見感染を引き起こします。免疫能のある個体では、胞子の吸入によりマクロファージと好中球の即時放出が開始されます。免疫抑制された個人では、この反応はそれほど活発ではありません。これらの個人のほとんどは好中球減少症に悩まされており、それにより自分自身を防御する能力が低下しています。さらに、 A。terreusは好中球のような免疫細胞を攻撃する有毒な代謝物を放出し、真菌が繁殖するのに適した条件を提供します。

Aspergillus terreus感染は、ヒトの表層感染につながる可能性があります。これらは体の外側の層に影響します。一般的には、人間の皮膚や爪の感染症である爪真菌症から分離されます。 A. terreus （一般的な皮膚糸状菌ではない）の結果としての爪真菌症の発生率は増加しています。これは、診療所や病院で最も頻繁に報告されている表面感染です。 A. terreusによって引き起こされるもう1つの一般的な表在性感染には、最近の外科手術を受けた患者からほとんど分離されている耳真菌症（耳感染）が含まれます。

さらに、 A。terreus感染は、4つの主要な全身性疾患の結果をもたらす可能性もあります。

• アレルギー性気管支肺アスペルギルス症
• アスペルギルス気管支炎および侵襲性アスペルギルス気管気管支炎
• 侵襲性（肺）アスペルギルス症
• 播種性アスペルギルス症

4つの病気の結果はすべて、人間に大きな健康リスクをもたらす可能性がありますが、侵襲性アスペルギルス症は、ヒトで最も高い死亡率と罹患率をもたらす傾向があります。疫学研究により、侵入型アスペルギルス症を引き起こすA. terreusの発生率は、属の他の種と比較して増加していることが示されています。 A. terreus感染は、侵襲性アスペルギルス症を発症した人の死亡率を100％にします。 20の他のアスペルギルス種と比較して、 A。terreus感染は、最も悪い予後と高い死亡率に関連しています。実際、侵襲性アスペルギルス症は、白血病および幹細胞移植患者の主要な死因として挙げられています。

治療と予防

A. terreusの治療は、深刻な真菌感染症の代替薬であるアムホテリシンBにほぼ完全に耐性があるため、臨床的に困難です。しかし、ボリコナゾール、ポサコナゾール、およびカスポファンギンなどのいくつかの新しい薬は、この薬剤の治療に有望であることが示されています。

臨床検体からのA. terreusの実験室での同定も難しい場合があります。現在、この種の迅速な免疫学的検査は利用できず、その正確な同定は培養に依存したままです。 A. terreus株は、動物宿主にいる間に変異する傾向があり、その結果、初代培養で特徴的な胞子頭の実質的な減少または損失が生じます。そのような株は、 ブラストミセス・デルマチティディスの無白子分生子に外観が類似した小さな無毛分生子を生成し続けます。

ある研究では、病院でのA. terreus感染の3分の1近くが鉢植えの植物の存在に関連していることがわかりました。免疫不全患者の部屋の鉢植え植物の除去は、病気の予防に役割を果たしている可能性があります。 A. terreusは、外部の病院の建設と改修のために、多くの研究で病院の環境に共通していると説明されています。空気中に再導入された土壌と破片の量は、空気中を移動して免疫抑制患者に感染する可能性があります。予防措置を講じる簡単な方法は、病室全体に適切な空気ろ過と換気を提供することです。接種物の除去は、A.テレウスによる院内感染の予防に重要です。

産業用途

アスペルギルステレウスは、テリトレムA、シトレオビリジン、シトリニン、グリオトキシン、パツリン、テレイン、テレイン酸、およびテレトニンを含む、多くの二次代謝産物とマイコトキシンを生成します。真菌はまた、ロバスタチンと呼ばれる二次代謝産物を生成します。これは、人間や動物の血中コレステロール値を低下させる強力な薬剤です。これは、コレステロール生合成の触媒ステップに関与する酵素の1つに対する阻害剤です。ロバスタチンは通常、真菌の発酵条件下で生産されます。 A. terreus種の糸状菌糸の急速な成長により、ロバスタチンの生産が低下する可能性があります。この代謝産物A. terreusの生産を増やすには、発酵中に重要な栄養素が必要です。この場合、炭素と窒素は発酵生産性において非常に重要であり、代謝生産物ロバスタチンのバイオマスも増加します。 A. terreus株は、グリセロールとグルコースをロバスタチン生産の最良の炭素源として使用します。