Криптококоз або торулоз (; також «європейська молочниця») — тяжке і потенційно летальне інфекційне захворювання, яке спричинюють паразитичні гриби комплексу Cryptococcus neoformans (зокрема, Cryptococcus neoformans і Cryptococcus gattii). Ймовірно передається за допомогою базидіоспор повітряно-крапельним механізмом, хоча усі механізми передачі цієї хвороби ще не встановлені достеменно.
Інфекція інкапсульованими грибками Cryptococcus neoformans може призвести до безсимптомної колонізації дихальних шляхів. Проте це також може призвести до менінгіту, який є найбільш поширеною клінічною формою криптококозу та виникає у 70–90 % випадків цього захворювання, або генералізованої форми, особливо в осіб із порушеним клітинним імунітетом. Криптококоз є основною небезпечною для життя грибковою інфекцією у пацієнтів з тяжкою ВІЛ-інфекцією, а також може ускладнити трансплантацію органів, ретикулоендотеліальну злоякісну пухлину, хвороби, які лікуються кортикостероїдами, або саркоїдоз. У пацієнтів зі СНІДом криптококоз є причиною 15 % смертей цієї категорії хворих.
Історія досліджень У 1894 році патологоанатом Буссе вперше описав збудника в статті, яку він представив Грайфсвальдському медичному товариству. Буссе виділив його з великогомілкової кістки 31-річної жінки, відзначив стійкість до гідроксиду натрію і того ж року опублікував звіт про випадок. Наступного року хірург на ім'я Бушке повідомив про той самий ізолят від того самого пацієнта, таким чином встановивши ранній епонім хвороби Буссе—Бушке. Цей єдиний випадок послужив для ідентифікації нових дріжджів і доказу їхнього патогенного потенціалу.
З перших повідомлень дослідники визначили різноманітний спектр реакцій організму на криптококову інфекцію. Вони варіюються від нешкідливої колонізації дихальних шляхів і безсимптомної інфекції у лаборантів (що призводить лише до позитивного результату шкірного тесту) до менінгіту чи генералізованого захворювання. Хоча вірулентність у тварин і, можливо, у людей різна для різних штамів криптококів, вона, ймовірно, відіграє відносно невелику роль у розвитку інфекції. Вирішальним фактором є імунний статус.
Етіологія Криптококоз спричинюють дріжджеподібні гриби роду Cryptococcus, який включає в себе більше 50 видів, з яких тільки С. neoformans вважається патогенним для людини. Добре росте на більшості поживних середовищ, в широкому температурному діапазоні від −20 °С до +37 °С. Збудник має значну стійкість до факторів зовнішнього середовища, зберігається в ґрунті тривалий час.
Раніше C. neoformans визначався як такий, що має два різновиди — var. neoformans і var. gattii. Однак на основі з'ясування геномних послідовностей C. neoformans і C. gattii тепер вважаються двома різними видами. Ці два види мають 5 серотипів на основі антигенної специфічності капсульного полісахариду; вони включають серотипи A, D і AD (C. neoformans) і серотипи B і C (C. gattii). У Європі та Північній Америці поширений С. neoformans, а в тропічній та субтропічній зонах — С. gatti. Обидва види патогенні для людини. У хворих на ВІЛ-інфекцію переважає С. neoformans (навіть в тропічних районах, де раніше був поширений тільки С. gatti, тепер у ВІЛ-інфікованих зустрічається переважно С. neoformans).
Дріжджова фаза С. neoformans має сферичну, округлу або овальну форму, середній розмір клітин від 8 мкм до 40 мкм, причому у одного і того ж пацієнта можуть виділятися як дрібні, так і великі клітини. Збудник розмножується брунькуванням. Товста стінка грибка оточена світлопреломлюючою мукополісахаридною капсулою, розміри якої варіюють від практично невизначуваної, до товщини, рівної двом діаметрам самої грибкової клітини. Описано явище філаментації С. neoformans у зрізах тканин мозку і легенів. У культурі можливе утворення міцелію та псевдоміцелію. Досконалі форми мають гіфи, на яких утворюється велика кількість бічних і кінцевих базидій, з яких формуються гаплоїдні базидіоспори.
Формою, яка найбільш часто зустрічається в тканинах є кругла, інкапсульована клітина. Хоча збудник криптококкозу має здатність заражати всі тканини організму, але в основному розмноження відбувається в ЦНС. Існує декілька припущень, які пояснюють нейротропізм цього паразита. Вважається, що в сироватці крові людини міститься антікриптококковий (за іншими джерелами більш універсальний — фунгістатичний) фактор, який відсутній в спинномозковій рідині. Зростанню збудника також сприяє наявність у високій концентрації тіаміну, глютамінової кислоти, вуглеводнів, у надлишку присутніх у спинномозковій рідині. У ЦНС відсутні клітинні фактори імунітету, які грають провідну роль в обмеженні зростання грибкової флори. Проте основним фактором патогенності криптококків є полісахаридна капсула, яка сприяє їх укоріненню, розмноженню і генералізації в інфікованому організмі. Крім капсульних антигенів у збудника є соматичні антигени, які мають властивості ендотоксину грамнегативних бактерій. Слід зазначити, що всі антигени криптококків, незважаючи на виражену патогенну дію, мають низьку імуногенність.
Комплекс видів C. neoformans/gattii експресує кілька факторів вірулентності, що забезпечує інвазію та виживання. Дріжджові клітини оточені грибковою капсулою різної товщини, яка переважно складається з полісахариду глюкуроноксиломаннану. Він відіграє ключову роль в імунній модуляції шляхом пригнічення фагоцитозу, фагосомного підкислення, презентації антигену, проліферації Т-лімфоцитів і гуморальної відповіді, індукції апоптозу макрофагів і індукції імунотолерантного стану. Розмір капсули визначає ранній контроль макрофагами інфекції та подальшу внутрішньоклітинну проліферацію. Продукція меланіну, що регулюється геном лаккази, захищає від фагоцитозу радикалами, отриманими з азоту та кисню. C. neoformans також виробляє безліч інших факторів вірулентності для сприяння системному поширенню, особливо поширенню в ЦНС, включаючи уреазу, гіалуронову кислоту, металопротеазу та фосфоліпазу B1.
Під час інфікування in vivo спостерігаються різкі зміни морфології клітин криптококів, що призводить до утворення «клітин-титанів», які в 5-10 разів більші за типові дріжджові клітини криптококів, з потовщеною клітинною стінкою та мають ущільнену капсулу та утворюють приблизно від 5% до 20% грибкових клітин в інфікованих легенях мишей. Утворення «клітин-титанів» порушує фагоцитоз і спотворює запальну відповідь на відповідь Th2-типу, сприяючи виникненню початкової легеневої інфекції, адаптації до стресу, дисемінації та смертності.
При інгаляційному шляху зараження взаємодія криптококів з легеневим епітелієм в основному включає адгезію, опосередковану глюкуроноксиломаннаном, фосфоліпазою B1 і манопротеїном MP84. Використовуючи 2-вимірний органоїд легенів людини, отриманий із стовбурових клітин ембріона людини,було продемонстровано, що C. neoformans H99 здатен вторгатися в мінілегеневу тканину та змінювати експресію поверхнево-активних речовин. Крім того, легеневий епітелій реагує на криптококову адгезію продукуванням прозапального інтерлейкіну 6 (IL-6), IL-8 та CXCL1, а також цитокіну, який індукує Th2, IL-33.
Будучи переважаючими резидентними фагоцитуючими клітинами в легенях, альвеолярні макрофаги відіграють важливу роль в імунній відповіді людини на криптококову інвазію, включаючи опосередкований рецепторами фагоцитоз, секрецію хемокінів і цитокінів і презентацію антигену, а також служать резервуаром для латенції. Здатність макрофагів стримувати криптококову інвазію залежить від поляризації та статусу активації макрофагів, на які впливає мікрооточення цитокінів. Інтерферон γ (IFN-γ), фактор некрозу пухлини α (TNF-α) і передача сигналів GM-CSF стимулюють поляризацію M1, яка є важливою для фунгіцидної активності макрофагів. Тим не менш, стимуляція IL-4 диференціально індукує поляризацію М2, що пов’язано з дефіцитом антикриптококової активності та прогресуванням захворювання. Концептуально, лікування, яке погіршує поляризацію M1, наприклад антагоністи TNF-α або інгібітори JAK/STAT (кіназа Януса/перетворювач сигналу та активатор транскрипції), які погіршують передачу сигналів IFN-γ, пов’язані з підвищеним ризиком криптококозу серед осіб, які часто схильні до інфекції через основне захворювання або супутній прийом імунодепресантів.
Відповіді Т-клітин на криптококову інфекцію стимулюються активованими дендритними клітинами, які реагують на молекулярні структури, асоційовані з грибковими патогенами, такими як β-глюкан, хітин і глюкуроноксиломаннан. Активовані Т-клітини CD4+ секретують IL-12 та IL-23 для активації клітин Т-хелперів 1 (Th1), які, у свою чергу, виробляють інтерферон-γ для «суперактивації» макрофагів задля посилення інтрафагоцитарного знищення. Проте було продемонстровано масове накопичення патологічних криптококових антиген-специфічних клітин Th2 у легенях після інфікування in vivo, яке координувалося легеневими звичайними дендритними клітинами CD11b+ та індукувалося розщепленням хітину хітотріозидазою хазяїна.
Епідеміологічні особливості Гриби роду Cryptococcus убіквітарні, вони постійно виявляються в зовнішньому середовищі. Варіант neoformans зустрічається переважно в Північній Америці, Європі і Японії. Варіант gatti поширений в Австралії, В'єтнамі, Таїланді, Камбоджі, Непалі, Центральній Америці. Гриби були виділені з молока, масла, різних овочів і фруктів, з повітря приміщень. Вважається, що основним джерелом інфікування людей є старий послід голубів пташині гнізда і рясно забруднений їхнім послідом ґрунт. C. gattii не асоціюється з птахами, але росте в підстилці навколо певних видів евкаліптів. Епідеміологічне дослідження показало, що C. neoformans також має прихильність до видів евкаліпта, подібних до C. gattii.
Зараження відбувається аерогенним шляхом вдихання дрібних дріжджових клітин з частинками пилу, але за певних умов можливе зараження і через пошкоджену шкіру, слизові оболонки, аліментарним шляхом. Внутрішньоутробна передача, а також передача від людини людині не описані. Враховуючи повсюдне поширення криптококку, прийнято вважати, що інфікуванню піддаються практично всі люди, але ризик розвитку маніфестних клінічних форм дуже малий. Групами ризику розвитку клінічно виражених форм хвороби є особи з різними імунодефіцитними станами.
Патогенез Більшість випадків зараження відбуваються в ранньому віці. Вхідними воротами інфекції є респіраторний тракт. Аерозоль, який містить збудника (пил, відокремлюване зі слизових хворого або носія), потрапивши в респіраторний тракт, призводить до формування в легенях первинного вогнища, який у імуносупресивних осіб може з'явитися джерелом подальшої гематогенної дисемінації в органи і тканини. Вважається, що інфікуючими є дрібні, бескапсульні, дріжджоподібні клітини діаметром менше 2 мкм, здатні зі струмом повітря досягти альвеол. Передбачається, що базидіоспори внаслідок їхнього малого розміру також можуть вважатися патогенними. В організм людини криптококки можуть потрапити також через пошкоджену шкіру та слизові оболонки. У іммунокомпетентних осіб хвороба перебігає локально і спонтанно закінчується санацією організму. Фактором, який сприяє розвитку криптококозу, є вроджений або набутий імунодефіцит, в основному його клітинної ланки. У осіб зі збереженим імунним статусом криптокок, потрапивши в легені, персистує там місяцями або роками і лише при змінених умовах (імуносупресія) починає розмножуватися і дисеміновувати в організмі, уражаючи різні тканини та органи. Обґрунтуванням цього є висока ураженість криптококозом хворих на СНІД.
Вважається, що проникнення криптококів у ЦНС відбувається через один або комбінацію трьох механізмів: парацитоз за допомогою грибкових металопротеаз, трансцитоз через зв’язування між гіалуроновою кислотою та CD44 на ендотелії та механізм «троянського коня» шляхом захоплення фагоцитів хазяїна подолати гематоенцефалічний бар'єр.
Клінічні прояви