Видовое разнообразие и патогенные свойства аллергенных грибов, обитающих в школьных зданиях

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 579.63                                      

В современный период рост численности населения и ускорение урбанизации способствовали широкому распространению микромицетов, что сделало проблему микогенной сенсибилизации весьма актуальной. Установлено, что более 80 видов микромицетов, распространённых в окружающей среде, обладают аллергенными свойствами [7, 12].

Исследования показывают, что частота встречаемости аллергических заболеваний варьирует от 6% до 24%. Аллергические заболевания, вызванные микроскопическими грибами, уже подтверждены клиническими исследованиями. Именно поэтому такие грибы называют источниками аллергенов. Следует отметить, что на основе информации от низкоаффинных рецепторов в организме микромицетами синтезируются макромолекулы аллергенов, отличающиеся по физико-химическим свойствам. Сравнительные клинические исследования показывают, что грибы с аллергенными свойствами широко распространены [2, 5].

Среди них представители пяти родов — Aspergillus, Alternaria, Cladosporium, Penicillium и Malassezia — занимают доминирующее положение. В патогенезе заболеваний, вызванных этими грибами, особая роль принадлежит микогенной сенсибилизации. Кроме того, установлено, что ключевым фактором в этиологии аллергических заболеваний является высокая ферментативная активность микроаллергенов [3, 9].

Следует подчеркнуть, что патологии микотического происхождения характеризуются как «инфекции цивилизации» и являются приоритетным направлением исследований. Это доказывает важность вопросов микологической безопасности для участников образовательного процесса. [8, 11].

Целью работы являлось изучение видового разнообразия микроскопических грибов, заселяющих школьные здания в г. Баку, и аллергенного состава формирующейся микобиоты.

Материалы и методы

В ходе исследования были выбраны 9 школьных зданий, расположенных в районах Сабаиль, Ясамал и Бинагади города Баку, построенные в разные годы. В исследуемых школах были проведены качественные ремонтные работы, и они были оснащены современным оборудованием. Микологические исследования проводились на всех этажах соответствующих школ, где отбирались пробы и выполнялись микологические анализы.

В результате визуальных наблюдений в обследованных школьных зданиях были выявлены плесневые пятна различной окраски. Пробы отбирались методом седиментации и аппликации как из атмосферного воздуха, так и с поверхности различных субстратов. Инокуляция полученных образцов осуществлялась как на питательную среду Сабуро, так и на среду Чапека-Докса. Так, из атмосферного воздуха с помощью пылесоса-импактора PU-1B пробы брались с поверхности потолка, пола, стен и других предметов, а также с площади 1 дм² при помощи стерильных ватных тампонов или скарификационных инструментов мягким или смывным методом и помещались в 1 мл стерильной дистиллированной воды. Образцы высевались на вышеуказанные питательные среды и инкубировались при температуре 28°С в течение 7 суток.

Для определения и идентификации грибов использовались общепринятые культурные, морфологические и микроскопические методы, а также существующие определители [1, 4, 6, 10].

Эксперименты проводились в 4–6 повторностях.

Полученные результаты и их обсуждение

Установлено, что микобиота школьных зданий достаточно богата по видовому разнообразию и состоит из 30 видов (Таблица).

Выявлено, что среди грибов, обнаруженных в школьных зданиях, имеются виды с аллергенными свойствами, которые составляют более 50% общей микобиоты. Сравнительная характеристика аллергенных грибов по родовому составу показывает, что:род Penicillium представлен 8 видами (26,6%); Aspergillus — 5 видами (16,6%); Cladosporium и Fusarium — по 3 вида (10+10%); Alternaria, Malassezia, Rhizopus и Trichophyton — по 2 вида (26,4%; 6,6%х4); Paecilomyces, Mucor и Ulocladium — по 1 виду -9,9% Таким образом, среди аллергенных грибов доминируют роды Penicillium и Aspergillus, характеризующиеся наибольшим видовым разнообразием.

Таблица

СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ СОСТАВ ГРИБОВ

Род	Вид
Alternaria (1/2)	Alternaria alternata (Fr.) Keissl.; Aşradicina Meier
Aspergillus (1/5)	Aspergillus candidus (Fr.) Link ; A. flavus Link ; A. fumigatus Fresen; A. niger Tiegh; A. oryzae Link
Cladosporium (1/3)	Cladosporium elatum Nannf; C. herbarum Link ; C. fulvum Link
Penicillium (1/8)	Penicillium brevi-compactum Dierckx; P. citrinum Thom; P. diversum Sacc ; P. expansum Link; P. chrysogenum Thom; P. funiculosum Thom; P. oxalicum Currie et Thom ; P. tardum Thom
Paecilomyces (1/1)	Paecilomyces variotii Bainier
Fusarium (1/3)	Fusarium culmorum Nees ; F. moniliforme Scheld ; F. oxysporium Fuckel
Malassezia (1/2)	Malassezia furfur; M. sympodialis
Mucor (1/1)	Mucor saturninus
Rhizopus (1/2)	Rhizopus nigricans Ehrenb ; Rh. stolonifer Ehrenb
Trichophyton (1/2)	Trichophyton rubrum; T. tonsurans
Ulocladium (1/1)	Ulocladium atrum Preuss

Сравнительная характеристика по частоте встречаемости показала, что: Aspergillus niger встречается в 50% случаев; Rhizopus nigricans и Rhizopus stolonifer – по 47%; Penicillium chrysogenum и Penicillium expansum – по 40%; Alternaria alternata – 34%; Fusarium moniliforme , Fusarium oxysporum , Aspergillus fumigatus – по 30%; Penicillium funiculosum и Penicillium tardum – по 20%; Cladosporium herbarum – 17%. Остальные виды встречаются с частотой ниже 10% и считаются случайными или редкими.

Проведённые микологические исследования показывают, что в условиях относительной стационарности внутренней среды школьных зданий адаптация микромицетов происходит быстрее, вследствие чего их концентрация в помещении значительно возрастает. В результате интенсифицируется процесс микогенной сенсибилизации, и именно в этот момент аллергенные грибы проявляют особую активность.

В ходе исследований установлено, что одним из основных факторов, определяющих сенсибилизирующую активность аллергенных грибов, является лёгкий вес спор, каторые характеризуются 0,1-0,7 мкг. Такие споры способны совершать быстрые хаотические траектории в воздушном пространстве, что облегчает их миграцию в организм.

К лёгкоспоровым аллергенным грибам относятся: Alternaria alternata, Aspergillus fumigatus, Cladosporium herbarum, Penicillium chrysogenum, Fusarium culmorum, Mucor satirnimus и др.

Кроме того, одной из причин высокой сенсибилизирующей активности аллергенных грибов является их малый размер спор. Так, споры Alternaria alternata, Aspergillus candidus, A. oryzae, Penicillium chrysogenum, P. tardum, P. diversum, P. expansum, Cladosporium herbarum, Cladosporium fulvum, Fusarium moniliforme, Mucor satirnimus, Ulocladium atrum имеют размеры 1–2 мкм, что позволяет им легко проникать в верхние дыхательные пути и вызывать различные аллергические заболевания.

Установлено, что Alternaria alternata, Aspergillus fumigatus, Penicillium chrysogenum и Cladosporium herbarum обладают наиболее высокой сенсибилизирующей активностью по сравнению с другими.

Также в ходе исследований было подтверждено, что одним из симптомов наличия аллергенных грибов в школьных зданиях является значительное количество учеников, страдающих аллергическими заболеваниями.

По результатам исследований выяснено, что среди школьников, страдающих различными аллергическими патологиями, 20–25% проявляют высокую чувствительность к плесневым грибам. В этих случаях аллергенные микромицеты синтезируют высокомолекулярные иммунологически активные вещества и секретируют их в организм, что приводит к развитию соответствующих патологий.

Установлено, что у школьников происходит контаминация аллергенными грибами, а также быстрое проникновение мелких спор и конидий в организм людей с низким иммунным статусом.

Даже если в воздухе первого этажа школьных зданий, где уровень влажности достаточно высок, концентрация аллергенных грибов превышает 30%, то при дыхании учащихся эндогенное заражение верхних дыхательных путей аллергенными грибами достигает 70–90%. В этом случае наибольшую активность проявляют роды Aspergillus и Penicillium , особенно Aspergillus fumigatus и Penicillium chrysogenum .

Кроме того, установлено, что аллергенные грибы, особенно относящиеся к родам Aspergillus, Alternaria, Cladosporium, Penicillium и Malassezia , в процессе микогенной сенсибилизации у человека синтезируют около 40 макромолекулярных аллергенных веществ, отличающихся по физико-химическим свойствам, на основе информации о низкоаффинных рецепторах (IgE).

Следует отметить, что именно с помощью этих иммунологически активных веществ аллергенные грибы преодолевают защитные барьеры организма и вызывают аллергические патологии. Проведённые исследования показывают, что фактор влажности стимулирует размножение аллергенных грибов в школьных зданиях. В условиях повышенной влажности лёгкоспоровые грибы адсорбируются различными компонентами бытовой пыли, превращаются в биоаэрозоли, а их масса и размеры практически удваиваются. Это ускоряет активацию как эндогенных, так и экзогенных механизмов заражения организма, в результате чего проявляются различные микоаллергические патологии.

Таким образом, снижение агрессивности аллергенных грибов, мигрирующих во внутренную среду школьных зданий, означает уменьшение риска микоаллергической сенсибилизации среди школьников. Для этого в школьных зданиях необходимо регулярно проводить санитарно-эпидемиологические обследования и тщательно контролировать микробиологическое состояние.