Научная статья на тему 'Cубмикроскопическое изучение клеток вегетативного мицелия Aspergillus fumigatus Fres'

Cубмикроскопическое изучение клеток вегетативного мицелия Aspergillus fumigatus Fres Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
78
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВОЗДУШНЫЙ И СУБСТРАТНЫЙ ВЕГЕТАТИВНЫЙ МИЦЕЛИЙ / ПОРОВЫЙ АППАРАТ СЕПТ / ТАЛЛОКОНИДИИ / УЛЬТРАСТРУКТУРА / ASPERGILLUS FUMIGATUS / AERIAL AND SUBMERGED VEGETATIVE MYCELIUM / SEPTAL PORE APPARATUS / TALLOCONIDIA / ULTRASTRUCTURE

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Степанова А. А., Синицкая И. А., Авдеенко Ю. Л.

Изучена ультраструктура клеток вегетативного мицелия у штамма A. fumigatus, выделенного из промывных вод бронхов больного аспергиллезом и выращенного в культуре in vitro на среде Чапека. Выявлены различия в тонком строении гиф воздушного и субстратного мицелия, с одной стороны, а также между зрелыми клетками гиф субстратного мицелия, с другой. Выделено 5 типов зрелых клеток гиф субстратного мицелия по: 1. размерам и форме ядер; 2. уровню развития и строению вакуома, митохондрий и эндоплазматического ретикулума (ЭР); 3. наличию (отсутствию) числу и строению микротелец; 4. наличию (отсутствию) и типу запасных веществ; 5. толщине и структуре латеральной клеточной стенки. Описан процесс формирования таллоконидий клетками гиф субстратного мицелия.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SUBMICROSCOPIC STUDY OF VEGETATIVE MYCELIUM OF ASPERGILLU S FUMIGATUS FRES

Te ultrastructure of vegetative mycelium of A. fumigatus isolated in culture on Czapek medium from BAL of patient with aspergillosis has been investigated. Differences in fine structure of aerial and submerged mycelium, on the one hand, and mature cell of substrate mycelium, in another hand, are recognized. 5 types of mature cells of substrate mycelium are recognized according to: 1. the sizes and formes of nucleus; 2. level of development and structure of vacuoles, mitochondries and endoplasmic reticulum; 3. presence or abscence, number and structure of microbodies; 4. presence or absence and types of storage substances; 5. lateral cell wall structure. Te process of talloconidium formation by the cells of substrate mycelium are described.

Текст научной работы на тему «Cубмикроскопическое изучение клеток вегетативного мицелия Aspergillus fumigatus Fres»

УДК 616.002.828

СУБМИКРОСКОПИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ КЛЕТОК ВЕГЕТАТИВНОГО МИЦЕЛИЯ ASPERGILLUS FUMIGATUS FRES.

А. А. Степанова, И. А. Синицкая, Ю. Л. Авдеенко

НИИ медицинской микологии им. П.Н. Кашкина, СПб МАПО, Санкт-Петербург, Россия

^Коллектив авторов, 2004

Изучена ультраструктура клеток вегетативного мицелияу штамма A.fumigatus, выделенного из промывных вод бронхов больного аепергиллезом и выращенного в культуре in vitro на среде Чапека. Выявлены различия в тонком строении гиф воздушного исубстратного мицелия, с одной стороны, а также между зрелыми клетками гиф субстратного мицелия, с другой. Выделено S типов зрелых клеток гиф субстратного мицелия по: 1. размерам и форме ядер; 2. уровню развития и строению вакуома, митохондрий и эндоплазматического репшкулума (ЭР);

3. наличию (отсутствию) числу и строению микротелец;

4. наличию (отсутствию) и типу запасных веществ;

5. толщине и структуре латеральной клеточной стенки. Описан процесс формирования таллоконидий клетками гиф) субстратного мицелия.

Ключевые слова: Aspergillus fumigatus, воздушный и субстратный вегетативный мицелий, поровый аппарат септ, таллоконидии, ультраструктура

SUBMICROSCOPIC STUDY OF VEGETATIVE MYCELIUM OF ASPERGILLUS FUMIGATUS FRES.

A.A. Stepanova, I.A. Sinitskaya, Y.L. Avdeenko

Kashkin Research Institute of Medical Mycology, SPb MAPE, Saint Petersburg, Russia

© Collective of authors, 2004

І7ге ultmstructure of vegetative mycelium of A. fumigatus isolated in culture on Czapek medium from BAL of patient with aspergillosis has been investigated. Differences in fine structure of aerial and submerged mycelium, on the one hand, and mature cell of substrate mycelium, in another hand, are recognized. 5 types of mature cells of substrate mycelium are recognized according to: 1. the sizes and formes of nucleus; 2. level of development and structure of vacuoles, mitOchondries and

endoplasmic reticulum; É presence or abscence, number and structure of microbodies; 4. presence or absence and types of storage substances; S. lateral cell wall structure. The process of talloconidium formation by the cells of substrate mycelium are described.

Key words: aerial and submerged vegetative mycelium, Aspergillus fumigatus, septal pore apparatus, talloconidia, ultrastructure

ВВЕДЕНИЕ

A. fumigatus - условно-патогенный и наиболее распространенный вид рода Aspergillus [1]. Он является патогеном птиц, животных и человека. В последние два десятилетия случаи заражения человека этим грибом растут драматически [2]. Штаммы A. fumigatus способны синтезировать а- и [>• (1-3) глюканы [3], аспарагиновую протеиназу [4], антигенноактивные ферменты - пептидилпептидазу и ката-лазу [5]. Известно 12 наименований вторичных метаболитов, синтезируемых этим грибом [6]. В число последних входят глиотоксин, фумигатин и др. Термофильные штаммы A. fumigatus могут синтезировать фумигаклавин В [7].

Вирулентность штаммов A. fumigatus обусловлена мелкими размерами конидий, что облегчает их легкое проникновение в дыхательные пути, а также быстрым ростом мицелия при температуре 37 и небольшой требовательностью к химическому составу субстрата, на котором растет гриб. Устойчивость иммунокомпетентных людей к инфицированию A.fumigatus обусловлена способностью их альвеолярных макрофагов и нейтрофилов убивать конидии и ростковые трубки этого вида гриба [8].

В работе, посвященной изучению тонкого строения двухдневной культуры вегетативного мицелия A. fumigatus [9], приведено лишь частичное описание клеток субстратного мицелия, а сведения о численности и размерах органелл, а также о строении порового аппарата септ, полностью отсутствуют. В связи с этим, представляло интерес более детально изучить и проанализировать ультраструктуру клеток вегетативного мицелия A. fumigatus, выращенного в культуре in vitro и сравнить их со сведениями, имеющимися в литературе по другим видам аспергиллов и, прежде всего, ранее изученным нами штаммом A. niger [10].

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Изучали штамм ВКПГ F-1172 A. fumigatus из коллекции НИИ медицинской микологии им. П.Н. Кашкина СПб МАПО Минздрава России, выделенный из промывных вод больного (В.В., 9.03.1999 г.) аспергил-лезом. Культуру гриба выращивали на среде Чапека в термостате при температуре 27 °С и исследовали через 2, 3, 5, 10 и 20 дней после посева. Методика подготовки материала для просвечивающей электронной микроскопии описана нами ранее [10].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ

Через 2 дня после посева колония А. имела диаметр 0,6 см и была окрашена в белый цвет. Через 3 дня после посева диаметр колонии был равен 1,0 см; ее центральная часть (0,7 см в диаметре) была зеленого цвета и состояла из разновозрастных элементов конидиального спороношения, а оставшаяся периферическая (растущая) имела белый цвет. В пятидневной колонии (диаметр — 3 см) зона конидиального спороношения занимала больший диаметр (2,4 см). Через 10 и 20 дней после посева колония разрасталась соответственно до 3,5 и 6,0 см, из которых 0,6 см составляла периферическая белая часть, а остальная — имела зеленый цвет и представляла собой зону конидиального спороношения.

Воздушный мицелий. Зрелые интактные клетки гиф имели варьирующий диаметр (0,9-1,5 мкм) и содержали 4 ядра эллипсоидной формы (0,8x1,8 мкм). Ядра попарно сближены и расположены в разных концах клетки у латеральной клеточной стенки (Рис. 1.2а, 2а). Ядрышко одно, мелкое (0,4 мкм), эксцентричное, слабо контрастное. Нуклеоплазма, сходной электронной плотности с цитозолем, содержала хроматин диффузного типа. Вакуоли редкие, равномерно распределенные по площади среза клетки (Рис. 2а). Они мелкие, в основном, одиночные, светлые. Митохондрии в небольшом числе, разной протяженности (0,3-0,5 мкм), с плохо различимыми кристами и плотным матриксом. Другие органеллы не вьмвляли, очевидно, из-за высокой электронной плотности цитозоля. Запасные вещества отсутствовали. Плазмалемма ровная, плотно примыкала к тонкой (0,08 мкм) светлой клеточной стенке гранулярной структуры.

В центральной и средней пятидневной колонии небольшой процент клеток воздушного мицелия находился на разных стадиях старения и отмирания. С возрастом частота встречаемости стареющих и опустошенных клеток в гифах воздушного мицелия возрастала в направлении от центра колонии к периферии. В двадцатидневной колонии интактные клетки в гифах воздушного мицелия практически отсутствовали.

Субстратный мицелий. Концевые клетки гиф периферической части колонии имели в среднем диаметр 1,5 мкм. Для них характерно полярное строение: в базальной части клетки локализовалась вакуоль средних размеров (Рис. 1.1а-е; 26), а в апикальной

— цитозоль, практически лишенный крупных орга-нелл (Рис. 2 в). В апикальной и субапикальной зонах отмечали небольшое число мелких (0,06-0,07 мкм) светлых одиночных пузырьков (Рис. 1.1 а-е; 2в). В субапикальной зоне концевых клеток гиф выявляли цитозоль, свободные рибосомы и длинные, разветвленные профили митоходрий. В центральной части клетки располагались 2 мелких (0,5x0,6 мкм), близко расположенных ядра эллипсоидной формы (Рис. 1.1

а-е). Ядрышко одно, мелкое (0,3 мкм), эксцентричное, гранулярно-фибриллярного строения. Нуклеоплазма сходной электронной плотности с цитозолем, содержала диффузный хроматин. Короткие аграну-лярные цистерны ЭР были редкими. Другие органеллы и запасные вещества не отмечены. Клеточная стенка тонкая (0,08 мкм), однослойная, светлая, гранулярная.

По мере роста гиф субстратного мицелия диаметр их возрастал, варьируя от 2,0 до 4,5 мкм в зависимости от их типа.

В изученных колониях выявлено 5 типов зрелых гиф, клетки которых различались по размерам и форме ядер, уровню развития и строению вакуома, митохондрий и ЭР, наличию, отсутствию и типу запасных веществ, структуре латеральной клеточной стенки. Общими признаками дифференциации клеток всех типов гиф субстратного мицелия было увеличение числа ядер от 2-х до 4-х, пролиферация митохондрий с формированием митохондриального ретикулума, наличие попарно сближенных интерфазных ядер хромоцентрического типа. Ядра содержали крупное эксцентричное ядрышко эллипсоидной (0,5х0,7мкм) формы, состоящее из фибриллярного и гранулярного компонентов. Последний занимал большую часть площади среза ядрышка.

В зрелых клетках гиф первого типа форма ядер неправильная (1,25x2,0 мкм, Рис. 1.26; 2 г,ж), контур оболочки ядра сильно волнистый. Вакуолизация умеренная. Вакуоли средних размеров и мелкие, причем первые доминировали. Они округлой или слегка неправильной формы, содержали обрывки мембран и мелкие темные гранулы полифосфатов, а также скопления тонко-фибриллярного материала. Профили митохондрий разной протяженности (0,5x2,2 мкм) имели темный матрикс и многочисленные узкие светлые кристы. ЭР развит слабо, составляющие его одиночные, агранулярные цистерны в форме коротких, прямых либо слегка извилистых периферических цистерн. Микротельца редкие одиночные мелкие (0,2x0,3 мкм) с темной ограничивающей мембраной и тонко-фибриллярным матриксом. Редкие короткие микротрубочки отмечали в толще цитозоля. Пузырьки и запасные вещества не выявлены. Цитозоль умеренной электронной плотности, с большим числом свободных рибосом. Плазмалемма слегка извилистая. Клеточная стенка тонкая (0,15 мкм), однослойная, фибриллярная, снаружи несет слой варьирующей толщины (0,2-0,5 мкм), состоящий из тонко-фибриллярного материала и темных сгустков различной конфигурации (Рис. 2ж).

У клеток гиф второго типа форма ядер эллипсоидная (0,7x1,8 мкм), контур оболочки слабо волнистый (Рис. 1.2в; 2 д,е). Вакуом по уровню развития и строению сходен с таковым в зрелых клетках гиф субстратного мицелия первого типа. Митохондрии разнообразной морфологии, часто собраны в группы, с матриксом умеренной электронной плотности и частыми светлыми кристами. ЭР такого же

строения, что и в клетках гиф субстратного мицелия первого типа. Другие органеллы и компоненты эн-домембранной системы не обнаружены. Запасные вещества в виде редких крупных одиночных, либо собранных в немногочисленные группы, липидных включений варьирующего диаметра (0,2-0,5 мкм). Они имели умеренную электронную плотность и неровный контур. Довольно толстая клеточная стенка (0,3 мкм) состояла из двух слоев одинаковой толщины: внутреннего гомогенного светлого и наружного фибриллярного умеренной электронной плотности (Рис. 3 б). Снаружи она покрыта таким же слоем, что и клеточные стенки гиф субстратного мицелия первого типа.

Для ядер клеток гиф третьего типа характерна эллипсоидная (0,9x1,25 мкм) форма (Рис. 1.2г; 2 и) и оболочка с довольно ровным контуром. Мелкие светлые одиночные вакуоли наблюдали редко. Митохондрии, элементы ЭР и другие органеллы имели структуру, типичную для зрелых клеток гиф второго типа. По периферии клетки отмечены крупные (0,08-

0,20 мкм) скопления из светлых розеток а-гликоге-на. Строение цитозоля, плазмалеммы и клеточной стенки такое же, как и у клеток гиф второго типа.

Клетки гиф четвертого типа содержали ядра (1,7x2,1 мкм) неправильной формы (Рис. 1.2д; 2к). Вакуоли двух типов: редкие крупные светлые и многочисленные мелкие с темными гомогенными включениями. Профили митохондрий имели матрикс и кристы такой же электронной плотности, что и клетки гиф первого типа. ЭР хорошо развит, двух типов: в форме обкладки из 6-9 параллельных друг другу аг-ранулярных цистерн вокруг крупных вакуолей (Рис. 2л) и объемных скоплений агранулярных трубочек (Рис. Зж). Микротельца встречались часто, они довольно крупные (0,3-0,5 мкм), округлой формы, одиночные, либо собраны в группы (Рис. За). Запасные вещества представлены скоплениями из темных розеток а-гликогена (0,08-0,22 мкм) и многочисленными Темными гомогенными включениями в вакуолях (Рис. 2к). Цитозоль, плазмалемма и клеточная стенка имели ультраструктуру, характерную для клеток гиф первого типа.

Ядра зрелых клеток гиф пятого типа Эллипсоидной (1,4x1,8 мкм) формы (Рис. 1.2е; Зв). Контур ядерной оболочки ровный. Вакуом умеренно развит, состоял из мелких вакуолей двух типов: с темным гомогенным и фибриллярным содержимым. Строение митохондрий сходно с митохондриями в зрелых клетках гиф первого и четвертого типов, а ЭР — первых трех типов. Другие органеллы отсутствовали. Запасные вещества были в виде электронно-плотных гомогенных глобулярных или фибриллярных включений разного диаметра (Рис. 1.2е; Зв) в вакуолях и крупных бесформенных скоплений фибриллярного белка, локализующихся непосредственно в цитозоле вблизи ядер (Рис. Зв) и клеточной стенки (Рис. Зг). Особенности строения цитозоля, плазмалеммы и клеточной стенки были идентичны с таковыми в

зрелых клетках гиф субстратного мицелия первого и четвертого типов.

Заключительные этапы морфогенеза клеток гиф воздушного и субстратного мицелия протекали сходно. Размеры ядер и ядрышек сокращались почти в два раза, имело место формирование центральной вакуоли (Рис. 1.3 а-e; 2з). Электронная плотность цитозоля возрастала, численность органелл существенно снижалась, запасные вещества и темные включения из вакуолей исчезали. Диаметр клеток таких гиф сильно уменьшался (до 0,6 мкм). Вакуолизация клеток субстратного мицелия у Л. niger также сопровождалась утилизацией запасных веществ [10], что совпадало с переходом колонии гриба к конидиаль-ному спороношению.

Таллоконидиогенез. Таллоконидии формировались из зрелых клеток гиф погруженного мицелия второго типа через 5 дней после посева. Закладка их происходила по голобластическому типу. Вначале латеральная клеточная стенка клетки гифы формировала несколько небольших, близко расположенных (0,15 мкм) относительно друг друга одиночных вздутий — зачатков таллоконидий, содержащих цитозоль и свободные рибосомы (Рис. Зд). Зачаток таллоконидии рос апикально, а затем изодиаметрически. В растущую таллоконидию из образующей ее клетки переходили цитозоль, свободные рибосомы, короткие цистерны ЭР, несколько мелких митохондрий и вакуолей, а после завершения роста и одно ядро. Выявлено, что из одного латерального вздутия клетки субстратного мицелия формировалась одна таллоконидия (Рис. Зе). Сформировавшиеся таллоконидии мелкие, сферические (0,6 мкм) или слегка эллипсоидные (0,5x0,6 мкм) окружены тонкой (0,05 мкм) однослойной фибриллярной клеточной стенкой. В зрелых таллоконидиях выявляли электронно-плотный цитозоль, маскирующий все компоненты клетки.

Клеточная стенка зрелых таллоконидий у А. саг-neus [11], в отличие от таковой изучаемого нами штамма A. fumigatus, состояла из 4-х чередующихся между собой светлых и темных слоев и была вдвое толще несущей ее клетки мицелия.

Ранее таллоконидии (так называемые «алейро-споры») были описаны у A. terreus и A. flavipes. Однако, в отличие от изучаемого штамма A. fumigatus, они были крупнее (3-9 мкм) и формировались в числе 2-8 последовательно на каждом вздутии латериальной клеточной стенки. Морфологические особенности строения таллоконидий у аспрегиллов являются таксоноспецифичным признаком ранга группы.

Поскольку таллоконидии вьмвляют в легких животных при экспериментальном изучении ас-пергилеммы, а также в клинике у соответствующих пациентов, особенности их морфологии и ультраструктуры могут иметь немаловажное значение при идентификации A. fumigatus в патологическом материале.

Поровый аппарат септ. Клетки мицелия отделены друг от друга однослойными клиновидными светлыми септами (Рис. 3 з,и), имеющими толщину вблизи латеральной клеточной стенки в среднем 0,20 (0,19— 0,22) мкм, а в средней части - 0,12 (0,10-0,14) мкм. В центре септ — сквозная пора диаметром 0,12 (0,100,14) мкм. Вблизи септальных пор наблюдали тельца Воронина в числе от 1 до 4. Как правило, тельца Воронина локализовались на некотором удалении от септальных пор. Форма телец Воронина на одних срезах гексагональная (в среднем — 0,15 мкм, Рис. 3

з, к), а на других - в виде плоского квадрата (0,14х

0,29 мкм, Рис. Зл), то есть имели форму плоских шестиугольников. Содержимое телец гомогенное, умеренной (Рис. 3 к,л), либо высокой электронной плотности (Рис. 3 з). Снаружи они окружены темной трехслойной ограничивающей мембраной. Отметим, что для изученного нами ранее штамма A. niger [10], были характерны более тонкие септы, но более крупные тельца Воронина сходного строения. Однако диаметр септальных пор у штаммов этих видов был идентичен.

По нашим данным, светлая клиновидная отделительная септа формировалась (несколько выше уровня латеральной клеточной стенки гифы) в основании закончившей рост таллоконидии. Толщина ее вблизи латеральной стенки была равна 0,06 мкм, а в средней части — 0,03 мкм. В центральной части септы выявляли сквозную пору диаметром 0,13 мкм, вблизи которой (со стороны образующей ее гифы) располагались 2-3 темных тельца Воронина гексагональной формы, одно из которых, как правило, перекрывало септальную пору. Септа в основании зрелой таллоконидии становилась сплошной, утолщалась до 0,09 мкм и приобретала прямую форму. Сплошные септы обнаружены и в основании талло-конидий, формируемых клетками вегетативного мицелия A. carneus, выращенного в условиях культуры in vitro [П].

Таким образом, для зрелых клеток гиф вегетативного мицелия изученного штамма A. fumigatus характерно наличие 4-х ядер, размеры и форма ко торых находились в зависимости от типа гиф, что резко отличало его от ранее изученного нами штамма Л. niger [10], зрелые клетки которого имели только 2 ядра идентичной морфологии, не зависящей от возраста и типа гиф. Зрелые клетки гиф воздушного мицелия у объекта настоящего исследования были однообразными по строению и имели вид малоактивных. Они были бедны органеллами, лишены запасных веществ, содержали плотный цитозоль, маскирующий все органеллы клетки. Судя по ультраструктуре, они выполняли механическую функцию, что предполагалось нами ранее для штамма A. niger, выращенного в аналогичных условиях культуры in vitro [10]. Отличительной особенностью клеток воздушного мицелия изученного нами штамма A. niger [10] от A. fumigatus было то, что часть их выполняла запасающую функцию.

Субстратный мицелий исследуемого штамма A, fumigatus, как и у Л. niger [13], в противоположность воздушному, имел более гетерогенный состав. Он включал в себя 5 типов зрелых гиф, различающихся по размерам и форме ядер, характеру вакуолизации, строению митохондрий, уровню развития ЭР, отсутствию, наличию и типу запасных веществ, отсутствию и наличию микротелец, их числу, размерам и строению, а также строению клеточной стенки. Интересно отметить, что у A. niger субстратный мицелий включал в себя 4 типа зрелых гиф, различающихся только по уровню вакуолизации, а также количеству и типу запасаемых веществ. Судя по ультраструктуре (крупные ядра, активные ядрышки, хорошо развитый митохондриальный ретикулум, многочисленные свободные рибосомы и запасные вещества), клетки гиф субстратного мицелия у штаммов обоих видов находились на более высоком уровне метаболизма, в сравнении с аналогичными воздушного мицелия, что можно объяснить более тесным их контактом с питательной средой [10]. Синтез большого количества запасных веществ в клетках субстратного мицелия изучаемого штамма A. fumigatus предшествовал ко-нидиальному спороношению, что отмечалось нами и для колоний ранее изученного штамма A. niger. Сравнительным анализом данных по ультраструктуре клеток зрелых гиф субстратного мицелия штаммов A. fumigatus и A. niger показано наличие сходных (гифы, синтезирующие липиды или гликоген) и специфических (для A. fumigatus) черт строения - наличие клеток со смешанным типом метаболизма. Иными словами, колонии исследованного нами штамма A. fumigatus характеризовались большим разнообразием типов зрелых клеток гиф субстратного мицелия, с одной стороны, и существенным варьированием численности и тонкого строения митохондрий, ЭР и микротелец, с другой. Обнаруженные нами различия между зрелыми клетками гиф субстратного мицелия анализируемого штамма A. fumiga tus в степени развития ЭР также являются показателями их более глубокой функциональной специализации, связанной с синтезом и секрецией грибных метаболитов, в число которых входят и ферменты. По всем признакам ультраструктуры, зрелые клетки гиф субстратного мицелия у A. fumigatus имели более активный ультраструктурный облик и отличались большим разнообразием аккумулируемых запасных веществ. Очевидно, что выдвинутое нами ранее для штамма A. niger [10] предположение о том, что полиморфизм ультраструктуры зрелых клеток гиф субстратного мицелия является причиной его большой вирулентности и способности колонизировать разные типы субстратов, приложимо и для изученного штамма A. fumigatus.

Отметим, что специфической особенностью ультраструктуры клеток гиф субстратного мицелия A. fumigatus, в отличие от гиф воздушного мицелия, было то, что они имели хорошо развитый фибриллярно-гранулярный слой, покрывающий их клеточ-

У о о-” ? °и (о | О ‘-хО «СЕВ сзт Ц|0\ feio/" ~ - Л \f'J0 У fol vj«> 0 M

Пз В Яд

í pi с 25* о | о) т d/£'З 0j» o tq

/ Г Ядр С ЛВ \ .

€ е .0|%£bú.'3'v' i ¿O aR

i / Г ТВ в

€ U cfSsÜis S5 íol alo!

ЭРЧ г

bl ¿An lo! \o\oT

ФБ^

С , «ZZECD „ОЬ 1 ojо S(3>•■S! trrrxa 's*F<^a|01 Ц — -¿Ooid'

Рис. 1. Схематическое изображение ультраструктуры гиф воздушного (а) и субстратного мицелия (б-е) A. fumiga tus, выращенного в культуре in vitro на среде Чапека, Апикальная (1), зрелая (2) и стареющая (3) клетки гиф.

Условные обозначения (здесь и на рис. 2,3):

В - вакуоль; Г — гликоген; ЗТ — зачаток таллоконидии; КС - клеточная стенка; Л В — липидное включение;

М — митохондрия; Мт — микротельце; Пз — пузырек; С — септа; СП — септальная пора; Т — таллоконидия;

ТВ — тельце Воронина; ФБ - фибриллярный белок; ЭР — эндоплазматический ретикулум;

Яд — ядро; Ядр — ядрышко.

ные стенки и представляющий собой синтезируемые и выделяемые грибом в питательную среду метаболиты. Этот слой не был характерен для клеток гиф мицелия ранее изученного нами штамма А. níger [10]. Дифференциация клеток гиф мицелия в пределах колоний изученного штамма А. fumigatus протекала в центростремительном направлении, тогда как процессы старения и отмирания — в центробежном. Аналогичный тип морфогенеза был описан нами для клеток вегетативного мицелия А. niger [10].

ВЫВОДЫ

1. Зрелые клетки гиф вегетативного мицелия исследованного штамма А. fumigatus имели 4 интерфазных ядра с низким содержанием конденсированного хроматина, размеры и форма которых находились в зависимости от типа мицелия (воздушный, субстратный) и типа гиф субстратного мицелия.

2. У исследованного штамма А. fumigatus дифференциация клеток воздушного мицелия протекала однотипно и заключалась, в основном, в формировании небольшого числа мелких вакуолей и незначительной пролиферации митохондрий.

3. Дифференциация клеток гиф субстратного мицелия у анализируемого штамма А. fumigatus проходила по 5 основным типам, различающимся по характеру вакуолизации, строению митохондрий, степени развития и строении ЭР, наличию, количеству и качеству аккумулируемых запасных веществ и другим признакам.

4. Клетки гиф мицелия у изученного штамма А. fumigatus отграничены друг от друга однослойными клиновидными светлыми септами, которым сопутствовали тельца Воронина, имеющие форму плоских шестиугольников. Число телец Воронина вблизи одной септы варьировало от одного до четырех.

5. Зрелые клетки гиф субстратного мицелия второго типа изученного штамма А. /иШ$0ШЛ формировали одноклеточные таллоконидии. Закладка их происходила по голобластическому типу.

Рис. 2. Клетки воздушного (а) и субстратного (б-л) мицелия А Ьпт/аШч, выращенного на среде Чапека, Стрелкой показан фибриллярный слой, расположенный снаружи латеральной клеточной стенки.

Ув.: а-в —х11500 ; г-е -х12800; ж - х18000; з-л -х15000.

< п—туг' г итагш л ха ляи — ■

Рис. 3. Фрагменты клеток субстратного мицелия А. ¡итуаШз, выращенного на среде Чапека. Ув.: а-г, ж -х18000; д, е

-х13000; з, и - Х50000; к, л - Х60000.

ЛИТЕРАТУРА

1. Елино в Н.П., Митрофанов B.C., Чернопятова P.M. Аспергиллезная инфекция; подходы к ее диагностике и лечению // Ж. Проблемы медицинской микологии.- 2002.- Т.4, № 1.~ С, 4-16.

2. Mousavi A.A., Robson G.D. Entry into the stationary phase is associated with a rapid loss of viability and an apoptotic-like phenotype in the opportunistic pathogen Aspergillus fumigatus! ITungai genetics and biology. - 2003.— Vol. 39.— P. 221229.

3. Beauvais A., Morelle W„ Diaquin M., Latgi J.-P. Alpha and beta (1-3) glucan synthesis in Aspergillus fumigatus //Abstr. IMC7.

- 2002. — P.12.

4. Reichard V, Rückei E. Zellwand-assoziierte Hydrolasen von Hefe- und Schirnrnelpilzen//31Wissenschaftliche Tagung der

Deutschsprachigen Mykologischen Gesselschaft Myk’97, September 18-21, 1997, Universitatsklinikum der RWTH, Aachen.

5. Latge J.P., Beauvias A., Paris S. et al. Aspergillus fumigatus, pathogen or saprophyte?//13th ISHAM, Salsomaggiore Terme, Parma, Italy, June 8-13. Absr. - 1997. - P. 81.

6. Geiser D.M., Frisvad J.C., Taylor JW. Evolutionary relationships in Aspergillus section Fumigati inferred from partial ß-tubulin and hydrophobin DNA sequences//Mycologia.- 1998. — Vol. 90, №5. - P. 831-845.

7. Ohmomo S., Kaneko M., Atthasampunna P. Production of fumigaclavine В by a thermophilic strain of Aspergillus fumigatus

Minen J. - 1989. - Vol. 5;. - P. 5-13

8. Latge J.P. Aspergillus fumigatus and aspergillosis// Clin. Microbiol. Rev.- 199.- Vol.12.- P.310-350.

9. Campbell C. K. Fine structure of vegetative hyphae of Aspergillus fumigatus II J. Gen. Microbiol. - 1970. - Vol. .64, №3. - P. 373-376.

10. Степанова A.A., Синицкая И.А. Ультраструктура клеток Aspergillus niger van Thieghem. Вегетативный мицелий// Журн. Проблемы мед. микологии. - 2003. - Т.5, №4. - С.32-39.

11. PoreR.S., Pyle C., Larsh H.W., Skvaria /./. Aspergillus carneus aleurospore cell wall ultrastructure//Mycologia: - 1969. - V. 61, №2. - P. 418- 422,

Поступила в редакцию журнала 13.07.04 Рецензент: КВ.Каратыгин

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.