Exophiala pisciphila - Exophiala pisciphila

Exophiala pisciphila
Научная классификация
Королевство:
Грибы
Подразделение:
Аскомикота
Подразделение:
Пезизомикотина
Класс:
Евротиомицеты
Порядок:
Chaetothyriales
Семья:
Herpotrichiellaceae
Род:
Экзофиала
Виды:
E. pisciphila
Биномиальное имя
Exophiala pisciphila
Макгиннис и Аджелло (1974)

Exophiala pisciphila это мезофильный черные дрожжи и член темные перегородчатые эндофиты. Эта сапротрофный грибок обычно встречается в морской и почвенной среде. Его много в суровых условиях окружающей среды, таких как почва, загрязненная тяжелыми металлами. E. pisciphila формирует симбиотические отношения с различными растениями, колонизируя корни, обеспечивая устойчивость к засухе и стрессу от тяжелых металлов. Это условно-патогенный микроорганизм, который обычно вызывает инфекции у содержащихся в неволе рыб и амфибий, но редко вызывает заболевания у людей. Вторичные метаболиты произведенные этим видом, потенциально могут применяться в клинических антибиотиках и антиретровирусных препаратах.

История и таксономия

В 1969 году Никола Фиджан впервые описал системную микоз вспышка в канальный сом из пруда в Алабама и идентифицировал его как Экзофиала лососевая.[1] В 1974 году Майкл МакГиннис и Либеро Аджелло повторно оценили грибок и определили его как новый вид. Exophiala pisciphila.[2] В специфический эпитет pisciphila лингвистический варварство, объединяя латинский слово piscis что означает "рыба" с Греческий суффикс -филос (φίλος) означает «любящий».[3]

Среда обитания и экология

Exophiala pisciphila обычно встречается в почве,[4] растения[5] и вода[6] в Северная Америка, Нидерланды, объединенное Королевство, и Австралия.[7] E. pisciphila встречается как колонист или патоген у хладнокровных позвоночных, таких как различные коммерчески выращиваемые рыбы и земноводные.[8] Имеет низкую специфичность к хозяину.[8] Рыбки в неволе особенно восприимчивы из-за ограниченного пространства аквариумов и скопления частиц грибка.[9] Декоративные элементы, камни или зараженный корм в аквариумах могут быть резервуарами для E. pisciphila.[9] Этот гриб имеет высокую толерантность к ионам определенных металлов и встречается в суровых условиях, таких как почвы, загрязненные тяжелыми металлами.[10] Когда этот гриб заселяет корни растений, он повышает устойчивость растений к ионам тяжелых металлов.[11] Симбиотический отношения с растениями-хозяевами также позволяют улучшить рост и выживаемость растений в условиях засухи.[12][13]

Рост и морфология

Exophiala pisciphila представляет собой исключительно бесполый гриб, который демонстрирует как нитчатый, так и дрожжевой рост.[14] Из-за различных форм роста и темной пигментации клеточных стенок он считается членом описательной группы подобных грибов, известных как черные дрожжи.[14] E. pisciphila образует медленнорастущие колонии размером примерно 20–35 миллиметров (0,79–1,38 дюйма), которые аналогичны другим видам этого рода, E. salmonis и E. brunnea.[2] Текстура колонии сухая и пушистая за счет образования на воздушной подушке. гифы в зрелых колониях.[2] Верхняя поверхность имеет цвет от серого до зеленого черного, а обратная поверхность обычно бывает черной.[8]

Рост происходит на различных средах, включая агар с солодовым экстрактом (МА), овсяный агар (ОА), Агар с декстрозой Сабурана (SA), агар из кукурузной муки (CMA), Раствор Чапека агар, картофельный агар с декстрозой (КПК) и питательный агар (NA).[15] Оптимальный рост происходит на КПК и МА с наибольшим количеством воздушных гиф, образующих куполообразные колонии.[14][15] Считается, что среды, связанные с менее оптимальным ростом, приводят к образованию плоских колоний.[15] Отличительной чертой этого гриба от других представителей рода является его способность расти на L-арабинитол.[8]

Идеальные условия для роста E. pisciphila происходят между 20–30 ° C (68–86 ° F), где максимальный рост происходит при 37 ° C (99 ° F).[14][2] Это отличает его от E. jeanselmei который в остальном имеет сходную физиологию.[14]

Размножение этого вида происходит бесполым путем конидия который наблюдался различными способами в развивающихся колониях.[8] Конидии образуются либо (1) ранее существовавшими конидиями, (2) зрелыми гифами, либо (3) дифференцировкой клетки в специализированную производящую конидии клетку, называемую аннеллидами.[15] E. pisciphila иметь гладкие стенки конидии с желто-коричневыми стенками, которые характерно дифференцируются в кольчатые червяки.[4] Аннелиды - это клетки в форме бутылок, которые дают начало конидиям, так сказать, на конце горлышка бутылки. В этом отношении аннелиды похожи на фиалиды но отличаются тем, что их шеи постепенно удлиняются по мере переноса каждого последующего конидия. Стенки клеток этого вида содержат коричневый пигмент. меланин который является одновременно фактором патогенности и механизмом увеличения выживаемости клеток в периоды стресса.[16] Развивающиеся колонии также производят воздушные гифы, которые выглядят как нити гиф, которые переплетаются подобно веревке.[15] Образование воздушных гиф было предложено как средство повышения выживаемости в суровых условиях роста.[15] E. salmonis имеет одноклеточные конидии, которые меньше, чем у других морфологически сходных видов, E. brunnea.[8]

Патология

В отличие от близкородственных видов, таких как E. jeanselmei и E. dermatitidis, E. pisciphila редко вызывает заболевание у людей в первую очередь из-за его неспособности переносить температуру человеческого тела.[8] Сообщается об одном случае заболевания человека в Бразилия где человек проходит иммунодепрессивный лечение трансплантата печени привело к кожной инфекции.[17] Инфекция не распространилась и разрешилась после лечения в течение месяца.[17] Неконтролируемый астматики может проявиться гиперчувствительность к E. pisciphila антигены.[18] Этот гриб является патогенным для множества водных животных, в первую очередь для пресноводных и морских рыб, у которых инфекция связана с развитием кожных повреждений и узелков на поверхности. висцеральные органы.[4] Это может вызвать смертельные инфекции в Атлантический лосось где гифы проникают в мозг, вызывая хроническое воспаление.[19] Эти инфекции связаны с неправильным плаванием, депрессией и потемнением кожи.[20] Нелососевая рыба, такая как гладкая морская собака,[16] канальный сом,[19] Американская подошва,[19] Кардинальная тетра,[21] треска,[4] спинорог,[4] Японская камбала,[8] Король Джордж Уайтинг,[8] Американская камбала также восприимчивы.[8] Системные смертельные инфекции описаны у акул в неволе.[16] в том числе зебра,[19] капот[22] и акулы-молоты.[22] Инфекции акул, скатов и скатов обычно связаны с серьезным повреждением тканей, особенно некроз селезенки и жабр.[22] Также могут быть затронуты другие хладнокровные животные, такие как черепахи, крабы, морские коньки и лягушки.[8] E. pisciphila считается второстепенным патогеном яиц из-за его способности инфицировать небольшое количество нематода личинки.[23] Изоляты были обнаружены из язв на языке различных наземных животных, таких как лошади и собаки.[7]

Использует

E. pisciphila производит экзофилин A, a вторичный метаболит идентифицирован как новый антибиотик против Грамположительные бактерии.[24][25] Другой вторичный метаболит, продуцируемый этим видом, - недавно обнаруженный поликетид соединение 1- (3,5-дигидроксифенил) -4-гидроксипентан-2-он, которое может обладать антимикробной активностью.[26][27] Был выделен новый грибковый метаболит, экзофильная кислота, который действует как ингибитор интегразы ВИЧ-1, фермента, критически важного для репликации и распространения вируса ВИЧ. Это демонстрирует его потенциал для использования в антиретровирусной терапии.[28]

использованная литература

  1. ^ Фиджан, Никола (1969). «Системный микоз у канального сома». Бюллетень Ассоциации болезней дикой природы. 5 (2): 109–110. Дои:10.7589/0090-3558-5.2.109. PMID  5816092. S2CID  20510874.
  2. ^ а б c d Макгиннис, М; Аджелло, Л. (1974). «Новый вид Exophiala, выделенный из канального сома». Микология. 66 (3): 518–520. Дои:10.1080/00275514.1974.12019633. PMID  4858287.
  3. ^ «Интернет-этимологический словарь». www.etymonline.com.
  4. ^ а б c d е Брэди, Б. (1975). "Описание патогенных грибов и бактерий CMI № 744". Бюллетень Ассоциации болезней дикой природы. 75 (2): 105–106.
  5. ^ Чжань, Фангдун; Он, Юнмэй; Ли, Тао; Ян, Юнь-я; Toor, Gurpal S .; Чжао, Чживэй (17 октября 2014 г.). «Толерантность и антиоксидантный ответ эндофита темной перегородки (DSE), Exophiala pisciphila, на стресс кадмия». Бюллетень загрязнения окружающей среды и токсикологии. 94 (1): 96–102. Дои:10.1007 / s00128-014-1401-8. PMID  25323040. S2CID  22294797.
  6. ^ Wang, L .; Yokoyama, K .; Miyaji, M .; Нисимура, К. (1 декабря 2001 г.). «Идентификация, классификация и филогения патогенных видов Exophiala jeanselmei и родственных видов с помощью анализа гена митохондриального цитохрома b». Журнал клинической микробиологии. 39 (12): 4462–4467. Дои:10.1128 / JCM.39.12.4462-4467.2001. ЧВК  88566. PMID  11724862.
  7. ^ а б Hoog, G.S. de; Германид-Нейхоф, Э. (1977). «Черные дрожжи и родственные им гифомицеты». Исследования в области микологии. 15.
  8. ^ а б c d е ж г час я j k de Hoog, G.S .; Vicente, V.A .; Najafzadeh, M.J .; Harrak, M.J .; Badali, H .; Сейедмусави, С. (31 декабря 2011 г.). "Водный Экзофиала виды, вызывающие заболевание у хладнокровных животных ". Persoonia. 27 (1): 46–72. Дои:10.3767 / 003158511x614258. ISSN  0031-5850. ЧВК  3251318. PMID  22403476.
  9. ^ а б Ehulka, J; Кубатова, А; Хубка, В (март 2018). «Микоз плавательного пузыря у красивой тетра (Пульчер гемиграмма) вызванный Exophiala pisciphila и Phaeophleospora hymenocallidicola, и экспериментальная проверка патогенности ». Журнал болезней рыб. 41 (3): 487–500. Дои:10.1111 / jfd.12750. PMID  29159880.
  10. ^ Чжань, Фангдун; Он, Юнмэй; Ли, Юань; Ли, Тао; Ян, Юнь-Я; Toor, Gurpal S .; Чжао, Чживэй (14 июля 2015 г.). «Субклеточное распределение и химические формы кадмия в темном перегородчатом эндофите (DSE) Exophiala pisciphila». Экология и исследования загрязнения окружающей среды. 22 (22): 17897–17905. Дои:10.1007 / s11356-015-5012-7. PMID  26165995. S2CID  22794201.
  11. ^ Li, T .; Liu, M.J .; Zhang, X.T .; Zhang, H.B .; Ша, Т .; Чжао, З.В. (Февраль 2011 г.). «Повышение толерантности кукурузы (Zea mays L.) к тяжелым металлам за счет колонизации темного септатного эндофита (DSE) Exophiala pisciphila». Наука об окружающей среде в целом. 409 (6): 1069–1074. Bibcode:2011ScTEn.409.1069L. Дои:10.1016 / j.scitotenv.2010.12.012. PMID  21195456.
  12. ^ Дружинина Ирина С .; Кубичек, Кристиан П. (2016). Экологические и микробные отношения. Springer. ISBN  9783319295329.
  13. ^ Чжан, Q; Гонг, М; Юань, Дж (2017). «Эндофит темной перегородки улучшает устойчивость сорго к засухе». Международный журнал сельского хозяйства и биологии. 19 (1): 53. Дои:10.17957 / ijab / 15.0241.
  14. ^ а б c d е Квон-Чунг, К. Джун; Беннетт, Джоан Э. (1992). Медицинская микология. Филадельфия: Леа и Фебигер. ISBN  978-0812114638.
  15. ^ а б c d е ж Cheung, P; Гаскинс, Дж (1986). «Exophilia psciphila: исследование ее развития». Микопатология. 93 (3): 173–184. Дои:10.1007 / BF00443521. PMID  3713799. S2CID  22725393.
  16. ^ а б c Чжань, Фангдун; Он, Юнмэй; Зу, Янцюнь; Ли, Тао; Чжао, Чживэй (13 марта 2011 г.). «Характеристика меланина, выделенного из темного перегородчатого эндофита (DSE) Exophiala pisciphila». Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии. 27 (10): 2483–2489. Дои:10.1007 / s11274-011-0712-8. S2CID  85195084.
  17. ^ а б Sughayer, Maher; DeGirolami, Paola C .; Хеттри, Урмила; Korzeniowski, Denise; Грумни, Энн; Пасарелл, Лестер; Макгиннис, Майкл Р. (1991-05-01). «Человеческая инфекция, вызванная Exophiala pisciphila: отчет о болезни и обзор». Клинические инфекционные болезни. 13 (3): 379–382. Дои:10.1093 / Clinids / 13.3.379. ISSN  1537-6591. PMID  1866539.
  18. ^ Кеббе, Джад; Мадор, М. Джеффри (6 марта 2016 г.). «Exophiala pisciphila: новая причина аллергического бронхолегочного микоза». Журнал торакальных болезней. 8 (7): E538 – E541. Дои:10.21037 / jtd.2016.05.77. ISSN  2077-6624. ЧВК  4958854. PMID  27499992.
  19. ^ а б c d Херст, Кристон Дж. (2016). Эффект Распутина: когда комменсалы и симбионты становятся паразитическими. Springer. п. 112. ISBN  978-3319281704.
  20. ^ Буллер, Ники Б. (2014). Бактерии и грибки рыб и других водных животных: практическое руководство по идентификации (2-е изд.). КАБИ. ISBN  978-1845938055.
  21. ^ Ehulka, J; Коларжик, М; Хубка, В (август 2017). «Распространенная инфекция, вызванная E. pisciphila в Cardinal tetra». Журнал болезней рыб. 40 (8): 1015–1024. Дои:10.1111 / jfd.12577. PMID  27982440.
  22. ^ а б c Маранчик, Дэвид П. (2011). «Распространенная грибковая инфекция у двух видов акул, содержащихся в неволе». Журнал медицины зоопарков и дикой природы. 42 (4): 686–694. Дои:10.1638/2010-0175.1. PMID  22204064. S2CID  34699522.
  23. ^ Пойнар, Джордж О. (2018). Болезни нематод. CRC Press. ISBN  9781351088367.
  24. ^ Дошида, Дзюнко (1996). «Экзофилин А, новый антибиотик из морского микроорганизма Exophiala pisciphila». Журнал антибиотиков. 49 (11): 1105–1109. Дои:10.7164 / антибиотики.49.1105. PMID  8982339.
  25. ^ Бартонн, сэр Дерек; Наканиши, Коджи; Мори, Кенджи; Мет-Кон, Отто (1999). Комплексная химия натуральных продуктов (1-е изд.). Эльзевир. п. 601. ISBN  978-0080431604.
  26. ^ Ван, Цуй-Цуй; Лю, Хай-Чжоу; Лю, Мин; Чжан Юй-Янь; Ли, Тянь-Тянь; Линь, Сю-Кун (30 марта 2011 г.). "Цитотоксические метаболиты почвенного гриба Exophiala Pisciphila". Молекулы. 16 (4): 2796–2801. Дои:10.3390 / молекулы16042796. ЧВК  6260601. PMID  21455093.
  27. ^ Тиджуэлл, Кевин; Кларк, Бенджамин Р .; Гервик, Уильям Х. (2010). Природные продукты Химия цианобактерий. Комплексные натуральные продукты II. С. 141–188. Дои:10.1016 / b978-008045382-8.00041-1. ISBN  9780080453828.
  28. ^ Ондейка, Джон Джи; Дебора, Зинк (2003). «Выделение, структура и ингибирующая активность интегразы ВИЧ-1 экзофилловой кислоты, нового грибкового метаболита из Exophiala pisciphila». Журнал антибиотиков. 56 (12): 1018–1023. Дои:10.7164 / антибиотики. 56.1018. PMID  15015729.