Mikolojiye GirişMantarların Sınıflandırılması

Mikozların Epidomiyolojisi,Tanı ve Tedavi Prenspleri

Prof. Dr. Nuri KİRAZMikoloji Uzmanı

Mikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Uzmanı

• Mantarlar ökaryot hücre yapısında, klorofilsiz, fotosentez yapmayan, absorbsiyonla beslenen, eşeyli ve eşeysiz sporlarıyla üreme gösteren mikroorganizmalardır.

 • Mantarlar maya, küf ve bazıları ise dimorfik (oda

ısısında küf, 35-37 ºC de maya) şekillerde üreme gösterirler.

• Mayalar mikroskobik olarak genellikle yuvarlak veya elipsoid yapıda, tomurcuklanma ile üreyen tek hücreli mantarlardır.

• Maya hücrelerinin tomurcuklanması sonucunda oluşan yavru hücreler bazen ana hücreden ayrılmaz , uç uca dizilerek hif görünümünü andırırlar. Bu görünümleri yalancı hif olarak adlandırılır.

• Küfler hif adı verilen ince uzun flamentlerden oluşurlar.

• Hifler tubüler yapıda olup , septalı (bölmeli) yada septasız(bölmesiz) olabilirler.

• Septalı olanların stoplazması deliklerle birbiri ile temastadır. Çekirdek ve stoplazmaları hareket edebilir.

• Hif topluluklarına miçelyum adı verilir Hifler köksü, düğümsü, raket, favus şamdanı , taraksı cisim , spiral gibi şeklilerde olabilir. Belirli mantar türleri için özel hif yapıları bilinmektedir.

• Bu özellikler tanı amaçlı olarak kullanılmaktadır.

• Whittaker tarafından önerilen ve Margulis ve Schwartz tarafından modifiye edilen sınıflamaya göre canlılar beş aleme ayrılırlar. Bunlar Monera, Protoctista, Fungi, Plantae ve Animalia’dir.

• Mantarlar Fungi aleminde yer alırlar.

KINGDOM CHARACTERISTIC EXAMPLE

     

Monera Prokaryocyte BacteriaActinomyces

Protista Eukaryocyte Protozoa

Fungi Eukaryocyte * Fungi

Plants Eukaryocyte PlantsMoss

Animals Eukaryocyte * ArthropodsMammals

Man

 

• Mantarları inceleyen bilim dalına mikoloji denir. • Mantarların neden olduğu infeksiyonlara ise

mikoz denir. • Bu gün dünyada yüz binden fazla mantar türü

bilinmektedir. Belki de bir o kadarı da keşfedilmeyi beklemektedir. Bunların yaklaşık 150-200 kadarı insan ve hayvanlarda hastalık etkeni olabilmektedir.

Mantar Sporları• Mantarların sınıflandırılmasında önemlidir.

• Mantarların sporları bakteri sporlarının aksine mikroorganizmanın aynı zamanda üreme şekilleridir.

• Sporlar, uygun ortam bulduklarında kendilerine özel mantar türünü oluştururlar. Sporlar dış çevre koşullarına dayanıklı olup , yıllarca canlı kalabilirler.

• Mantarların tür tanısı, bakterilerin aksine biyokimyasal veya antijenik özelliklerinden çok , morfolojik yapılarına göre yapılmaktadır. Dolayısıyla oluşturdukları spor şekilleri mikolojik tanıda çok önem taşımaktadır. Seksüel ve aseksüel yapıda mantar sporları ve bunların özellikleri aşağıda verilmektedir.

Seksüel Mantar Sporları

• 1.Zigospor

• 2.Askospor

• 3.Basidiospor

• 1- Zigospor: İki zigogametin birleşmesi sonucu oluşur. İki komşu hif birer yan dal verek birbirlerine yaklaşırlar. Her iki uçta stoplazmaları yoğun birer hücre oluşur ve aralarında bölme ortadan kalkar. Kalın çeperli bir zigospor meydana gelir.

• 2-Askospor: Askus denen kese içerisinde oluşan sporlardır. Askuslar ise askorap adı verilen yapılar içerisinde yer alırlar. Askokraptın tepesi açık ise peritesiyum, eğer tam kapalı ise clestothesiyum, tabak şeklinde ise apothesiyum adını alırlar.

• 3- Basidiospor: Lobut şeklinde basidium adı verilen bu yapı içinde oluşan sporlardır. Basidiumlardan çıkan dört miçelyumun uçlarından basidiosporlar dışarıya atılır.

Aseksüel Mantar Sporları

1.      Blastospor 

• 2.      Klamidopsor

• 3.      Artrospor 

• 4.      Konidiospor

• 5. Sporangiospor

• 1.      Blastospor: Maya hücrelerinin değişik yerlerinden tomurcuklanma sonucu oluşan spor yapılardır. Sporlar olgunlaşınca serbest hale geçerler. Bazen sporlar ayrılmaksızın uçuca eklenerek yalancı hifler oluşturabilirler.

• 1.      Klamidopsor: Hifa ya da yalancı hifalardaki bazı hücrelerin çeperi kalınlaşır. Protoplazması koyulaşır. Çevre şartlarına daha dirençli hale gelirler. Hifler üzerindelki yerleşimlerine göre uç, ara ve yan klamidosporlar bulunur. Candida albicans ve Candida dubliensis mısır unlu Tween 80 agarda klamidospor oluşturur ve bu türlerin tanımlanmasında son derece önemlidir.

• 1.      Artrospor: Hifaların enine septalarla ayrılması sonucunda oluşur. Dermatofit infesiyonlarında deri tırnak ve saçlarda gözlenebilir. Türe özgü morfolojileri tanımsal amaçlı kullanılır.

• 1.      Konidiospor: Bu tür sporlara bir çok mantar türünde rastlanır. Üreyici hiflerden konidiofor adı verilen özel bir sap gelişir. Konidiofordan doğrudan veya sterigma adı verilen özel bir taşıyıcı üzerinde konidiosporlar oluşur. Tek hücreli olanlarına mikrokonidi, büyük ve çok hücreli olanlarına ise makrokonidi denir. Makrokonidiler çeşitli büyüklük ve morfolojide olabilirler. Dermatofitlerde cins tanısı makrokonidilerin görünümlerine göre yapılır. Konidiosporların mantar türlerinin tanımlanmasında önemi büyüktür.

• 1.      Sporangiospor: Hiflerin ucunda yer alan yuvarlak kese biçimindeki sporangium içerisinde şporangiosporlar yer alır. Sporangiumun açılması ile sporlar etrafa dağılır ve uygun koşullarda çimlenir.

Mantarların Sınıflandırılması

• Mantarların sınıflandırılması, oluşturdukları spor yapıları dikkate alınarak yapılmıştır.

• Mantarlar, dört alt bölüme ayrılarak sınıflandırılır. Bunlar;

• 1. Zygomicotia(=alt bölüm), zygomycetes(=sınıf)• Septasız hiflere sahiptirler. Seksüel olarak zigospor

oluştururlar. Aseksüel olarak ise sporangiospor oluşturarak ürerler.

•  

• 2.      Ascomycetes: Askospor oluştururlar. Hifa uçlarında aseksüel konidiospor oluştururlar.

•  • 3.      Basidiomycetes: Basidium içerisinde seksüel

birleşme sonucu oluşan dört basidiospor bulunur.•  • 4.     Fungi imperfecti: Seksüel spor oluşturmazlar.

Tıbbi önemi olan mantar türlerinin önemli bir kısmı bu sınıf içerisinde yer alır.

Mantarların Neden Olduğu Hastalıklar

• Yüzeyel,

• Subkutan ,

• Sistemik

• Fırsatçı infeksiyonlar oluşturabilirler.

Ayrıca,

*Allerjik hastalıkların etyolojisinde de mantarlar yer almaktadır.

* Oluşturduğu toksinlerle çeşitli klinik tablolara neden olabilirler.

Epidemiyoloji

• Mikozların insandan insana bulaşabilme özellikleri azdır.

• Salgınlara ve kitlesel ölümlere neden olmazlar. Bu yüzden mikrobiyolojinin diğer dallarına göre gelişmesi daha yavaş olmuştur.

• Son zamanlarda sayıları artan ve immün yetmezlikli hastalarda fırsatçı patojen olan mantar enfeksiyonlarına sıkça rastlanmaktadır. Bu nedenle son yıllarda özellikle fırsatçı mikozların tanı ve tedavi yaklaşımları önem kazanmıştır.

• Doğada mantarlar ile oldukça sık karşılaşır ve onlarla içice yaşarız. Gıda maddeleri üzerindeki küfler bunun en çarpıcı örneğidir. Toprak ve havada çok sayıda mantar elamanı bulunur. Mantarlar endüstriyel amaçlı olarak da kullanılabilen mikroorganizmalardır.

Bulaşma Yolları• Toprak ve uygun çevre, çoğu etken mantar için doğal

kaynaktırlar. Genel olarak insan infeksiyonları havadaki sporların inhale edilmesi sonucu oluşur( solunum kaynaklı geçiş). Nadir olarak, sporotrikoz deri inokulasyonu ile, kandidoz normal floradan veya insandan insana geçiş şeklinde kazanılır. Diğer sistemik mikozlar rutin olarak insandan insana geçmezler. Bazı sistemik mantarların doğal yaşam yerleri belirli coğrafi bölgeler ile sınırlıdır. Bu bölgede yaşayanlar büyük risk altındadır. Bu tür mantar infeksiyonları endemik mikoz olarak adlandırılır.

• Bazı mantarlar fırsatçı patojen olarak düşünülür. Normal florada veya doğada bulunan bazı mantar türleri özellikle değişen konak savunması durumunda hastalık etkeni olarak karşımıza çıkabilir. Bu infeksiyonlar fırsatçı mikozlar olarak adlandırılmaktadır. Bazı faktörler fırsatçı mantar infeksiyonlarına zemin hazırlamaktadır.

Fırsatçı Mantar İnfeksiyonları İçin Predispozan Faktörler

1. Anotomik bariyerlerdeki bozukluklar, yanıklar , endotrkeal tüp kullanımı

2. Yabancı cisimler uygulamalrı( arteriyel veya venöz kataterler, üriner kateter, prostetik kalp kapakları ve eklemler)

3. Hematolojik malignensilere(lökemi), sekonder granülosit disfonksiyonları, sitotoksik kemoterapi,

4.  Organ transplantasyonuna bağlı baskılanmış hücresel immünite

5.  AİDS,

6.  Kortikosteroid, azathiyoprimidin gibi immun süpressif tedavi

7.  Diabetik ketoasidoz

8.  İntravenöz ilaç bağımlıları

• Mantar İnfeksiyonlarının Tanısı

• Mantar İnfeksiyonlarının mikolojik tanısında direkt mikroskobi, kültür , serolojik ve moleküler yöntemlerden yararlanılır.

• A.Direkt Mikroskobi• Mantar infeksiyonlarında etken, smear veya

biyopsi örneklerinin mikroskobik incelenmesi ile cins veya tür seviyesinde belirlenebilir. Keratinize dokuların klarifikasyonu için %10 KOH solusyonlarından yararlanılır.

Calcofluor white boyası

• Floresans mikroskobunda calcofluor white boyası ile yapılan preparasyonlarda balgam, bronkoalveolar lavaj, püy ve biyopsi örneklerinde mantar elamanları kolaylıkla gösterilebilir. Aslında bu boya tekstil endüstrisinde beyazlatıcı olarak kullanılmaktadır. Bu boya, mantarlara spesifik olmayıp kitin ve sellüloz gibi yapılarda bulunan β 1-3 , β 1-4 polisakkarid yapılara bağlanma göstermektedir.

• Beyin omurilik sıvısında kriptokokdan şüpheleniliyorsa çin mürekkebi ile kapsüllü maya hücreleri aranır. Bu etken varlığında siyah zeminde boyanmamış kapsüllü maya hücrelerinin varlığı yıldızlı gök manzarasına benzetilir. Vajinal ve oral lezyonlardan yapılan preparasyonlar gram yöntemi ile boyandığında maya hücreleri, psödohif nadiren hif yapıları görülebilir. Ancak Candida glabrata gibi türlerin yalancı hif ve hif oluşturamadıkları da unutulmamalıdır.

• Histopatolojik incelemelerde Gomori methenamine gümüşleme , periodic acid-schiff (=PAS) gibi boyama yöntemleri tercih edilir.

• B.Kültür • Mantar kültürleri infekte vucut sıvılarının

( balgam, kan, idrar, ve BOS) ve dokuların • deri, akciğer, karaciğer, kemik iliği ve lenf nodu)

histolopatolojik incelenmesi mikoz teşhisi için temel dayanaktır. Eğer mantar infeksiyonundan şüpheleniliyorsa, mikrobiyoloji laboratuvarı uygun besi yeri kullanılması için uyanık olmalıdır.

• Mantarları üretmede sıklıkla Sabouraud Dextrose Agar (=SDA) besiyeri kullanılır. Bu besiyerinin şeker içeriği genel bakteriyolojik besiyerlerine göre yüksektir. Besiyerinin bu özelliği, mantarların üremesine seçicilik kazandırır. Çünkü, mantarlar ürediğinde ortamdaki şeker kullanılacak ve sonuçta besiyerinin pH’ı asit yönde değişecektir. Asit pH’da üremeyi yeğleyen mantarlar bakterilerin aksine bu ortamda kolaylıkla üreyebilecektir.

• Kan örneklerinden mantarların izole edilmesinde lizis santrifigasyon yönteminin çok yararlı olduğu bildirilmektedir. Mantarların tanımlanmasında üreme hızı, üreme ısısı, koloni görünümleri, pigment oluşumu gibi kriterler son derece önemlidir.

C.Seroloji

• Geç tip aşırı duyarlılığın bir göstergesi olan deri testleri prevalans araştırılmasında önceki infeksiyonların bir göstergesi olarak kullanılır. Akut infeksiyonların tanısında çok yararlı değildirler.

• Kanda veya BOS da kriptokokkal antijen için pozitif lateks aglutinasyon testi kriptokkkal hastalık için önemli bir göstergedir.

Antijen Arama Testleri

• Yaygın olarak kullanılan testler

• 1-İnvaziv Aspergillozda – Galaktomannan

• 2-Invaziv Mantar İnfeksiyonlarında -- beta D-Glukan*

• *: Panfungal bir test

(Galaktomannan Testi)

• Aspergillus ve Penicillium türleri için önemli bir hücre duvarı komponenti (Aspergillus fumigatus)

• Ekzoantigen (ExA) olarak da ortama salınabilir

• Bir çekirdek ve bir yan zincirden oluşmuş

• Çekirdek (mannan): α(1,2) ve α(1,4) mannoz (mannan)

• Yan zincir (galaktofuran):

a: düz yapıda ß(1,5) galaktofuranoz ve ß(1,4) galaktopiranoz

b: dallanmış yapıda ß(1,5) ve (1,6) galaktofuranoz

Latge et al. Infect Immun 1994; 62: 5424-5436

Galaktomannan Testi• Jean-Paul Latge: Pasteur Estitüsü Mikoloji

bölümü• Stynen ve Latge: Sıçandan galaktomannan

karşı monoklonal antikor hazırlanması (1990-1992)

• Bu antikor IgM yapısında • ß (1,5) galaktofuranoz yan zincirindeki

epitopu tanıyor. En az 4 epitop olmalı• Bu epitop hücre içi, hücre dışı ve hücre

duvarındaki yapıların hepsinde var

Galaktomannan Testi

Çalışmalarda denenmeye

başlandı1999’da Avrupa’da

ticari kit olarakkullanılmaya

başlandı

Mayıs-2003’de FDA

onay verdi

GM testi: öneriler

• Yüksek riskli hastalarda tarama testi• Haftada iki örnek• Tek serum örneğinin pozitif olması yeterli• Seri örneklerde titre artışı

(optimal "cut-off "?)• Tedaviye yanıt durumunda titrede düşme

(ekinokandinler hariç)

Yalancı Pozitiflik Nedenleri• Çocuklarda bazı antijenik maddelerin

translokasyon• Bifidobacterium bifidum lipoteikoik asit ile

çapraz reaksiyon• Sitotoksik kemotörapötik ilaçlar

(Siklofosfamid)• Piperasilin-tazobaktam, ampisilin-

sulbaktam• Kaspofungin tedavisi• Oto-antikorlar (kronik GvHD, KC

transplantasyonu)• Renal yetmezlik ve diyaliz

İFİ da Antijen Tarama Testleri

(1,3-ß-D glukan testi)• 1,3-ß-D glukan bir çok mantarın hücre

duvarında bulunan bir komponenttir (Cryptococcus ve Zygomycetes hariç)

• Ekstrasellüler ortama da salgılanabilir• Bazı bakteriler de glukan ya da glukan

benzeri polimerler oluşturabilirler (Alcaligenes ve Streptococcus)

• İnvaziv mantar enfeksiyonlarında serum seviyesinin ölçülmesinin tanıda yardımcı olabileceği düşüncesi ile kullanılmaya başlanmıştır

• D. Moleküler Yöntemler

• Mikozların tanısında PCR başta olmak üzere çeşitli moleküler yöntemler tanı amacıyla kullanılmaya başlamıştır. Bu yöntemlerin duyarlılık ve özgüllüklerinin yüksek olduğunu bildiren çalışmalar bulunmaktadır.

Antifungal TedaviAntifungal ilaçları başlıca iki gruba ayırabiliriz. Bunlar

topikal ve sistemik ilaçlardır. Topikal İlaçlar: Mantar hücresinin hücre zarında yer alan temel sterol olan

ergosterol sentezini inhibe etmek suretiyle etki gösteren azoller (imidazoller ve triazoller) topikal olarak kullanılmaktadır. Bu amaçla kullanılan başlıca imidazoller klotrimazol, ekonazol, ketokonazol, sulkonazol, oksikanazol, ve mikonazoldür. Triazollerden flukonazol ve itrakonazol de topikal olarak kullanılmaktadır.

• Polien makrolid antifungal antibiyotiklerden nistatin ve nadiren de amfoterisin B topikal olarak kullanılmaktadır. Bu grup ilaçlar hücre zarındaki ergosterol yapıya bağlanarak hücre zarında permeabilite değişikliğine neden olurlar. Nistatin özellikle gastrointesinal sistem kandidozunda tercih edilmektedir.

• Ayrıca ciclopirox olamine, haloprogin, terbinafine ve naftifine deri mikozlarının tedavisinde imidazollerle aynı klinik spektruma sahipdir. Tolnaftate ve undecylenic acid dermatofitozlara etkin ancak Candida’ lara etkisizdir.

Sistemik Antifungal İlaçlar:

• Griseofulvin keratinize dokulara afinitesi olan bir ilaçdır. Oral olarak alınır ve yüzeyel mikoz infeksiyonlardan özellikle dermatofitozlarda kullanılabilir.

• Terbinafine onikomikoz ve dermatofitozlarda etkin olmasına rağmen Kandidozların tedavisinde etkin değildir. Terninafin siklosporin seviyelerini azaltır.

Sistemik mikozların tedavisinde kullanılan antifungaller

• Amfoterisin B (lipid formülasyonları)• Triazoller (flukonazol, itrakonazol,

vorikonazol,posakonazol)• Ekinokandinler

(kaspofungin,mikafungin, anidulafungin)

• Flusitozin• Terbinafin

Antifungal ilaçların hedefleri

Terbinafin

Azol ve polienlerin etki mekanizması

Sitokrom P-450 ailesinden 14-demetilazın inhibisyonu

Ergosterole bağlanarak zar geçirgenliğini bozar, fungisidal etki.

Flusitozin ve kandinlerin etki mekanizması

FC: flurositozin, FU:flurourasil, FUMP:Fluorouridin monofosfat, FdUMP: Fluorodeoksiuridin monofosfat

Amfoterisin B• Amfoterisin B halen sistemik amaçla

kullanılan antifungal ilaçların başında gelmektedir. Bu ilaç hayatı tehdit eden ciddi immun sistemi bozulan hastalarda kullanılır. Ancak, iki önemli dezavantajı söz konusudur. Bunlardan ilki intravenöz kullanılması, ikincisi toksik etkileridir. Amfoterisin B’nin başlıca toksik etkileri, azotemi, hipokalemi, ve kemik iliği süpresyonudur.

• Amfoterisin B nin lipid kompleksleri geliştirilmiştir. Lipozomlarla kaplanmış (ambizom), amfoterisin B nin kolloidal dispersiyonu (amphocil), amfoterisin B lipid kompleksi(ABLC) ve lipid içinde amfoterisin B. Bu ilaçların klasik amfoterisin B preparatlarına göre daha az toksik oldukları ve retiküloendoteliyal sisteme afinite gösterdiği bildirilmiştir.

Azoller

• Azol grubu antifungal ilaçlar imidazoller ve triazoller olarak ikiye ayrılır. İlk tedaviye giren imidazollerdir.

• Sistemik olarak uygulanan ketakonazol ve mikonazol imidazol grubunda yer alırlar.

• Mikonazol, bu grubun ilk üyesi olup intra venöz kullanılır, toksik etkilerinden dolayı sınırlı kullanıma sahipdir. Ketakonazol oral yolla kullanılır. Etki spektrumu mikonazol ile benzerlik gösterir.

Triazoller

• Triazoller ise imidazollerden daha sonra uygulama alanına girmiştir. Bu grubta flukonazol, itrakonazol ve voriconazol yer alır. Azol grubu ilaçların etki spektrumları her zaman aynı olmamaktadır. Bunun en güzel örneği, Aspergillus infeksiyonlarında itrakonaol etkili iken flukonazol etkisiz kalmaktadır. Ayrıca bu iki ilaça karşı oluşan direnç mekazimalarında da farklılıklar bulunmaktadır.

• Kandida suşları içinde C.krusei suşları interensek olarak flukonazole dirençlidir. C.glabrata suşlarında da flukonazol dirençine rastlanmaktadır. C.albicans suşları flukonazole duyarlıdır. Ancak son yıllarda özellikle uzun süreli flukonazol kullanımına bağlı flukonazole dirençli C.albicans suşları bildirilmeye başlanmıştır