Mikologia Lekarska 2006, 13 (3): 231-236 Prace poglądowe / Review articles Copyright 2006 Cornetis www.cornetis.com.pl ISSN 1232-986X Toksynotwórczy grzyb Stachybotrys chartarum [Ehrenberg ex Link] Hughes [S. atra Corda] Toxynogenic fungus Stachybotrys chartarum [Ehrenberg ex Link] Hughes [S. atra Corda] Mariusz Dyląg1, Małgorzata Bień2, Eugeniusz Baran1 1 Katedra i Klinika Dermatologii, Wenerologii i Alergologii AM we Wrocławiu 2 Instytut Genetyki i Mikrobiologii Uniwersytetu Wrocławskiego Streszczenie Grzyby pleSniowe stanowią często poważny problem w domach zalanych przez wodę czy narażonych na zawilgocenie. Bardzo często wewnątrz takich budynków, z ang. z wanych water-damaged buildings, dochodzi do rozwoju tego rodzaju grzybów, a wSród nich Stachybotrys chartarum [Ehrenberg ex Link] Hughes. Grzyb ten w ostatnich latach wzbudza ogromne zainteresowanie ze względu na potencjalne zagrożenia, jakie stanowi dla ludzi. Pierwsze przypadki schorzeń wywołanych przez S. chartarum w latach 30. XX w. na terenie ówczesnego Związku Radzieckiego dotyczyły zwierząt gospodarskich i zostały okreSlone terminem stachybotrytoksykoza. Zainteresowanie tym gatunkiem wzrosło, gdy w latach 1993-1994 stwierdzono 37 przypadków samoistnej płucnej hemosiderozy IPH (idiopatic pulmonary hemosiderosis) u mieszkańców Cleveland, Ochio, USA. Obecnie wiedza na temat produkowanych przez niego mikotoksyn i licznych lotnych związków zapachowych jest ogromna. Coraz lepiej są też poznane produkowane przez S. chartarum czynniki indukujące rozwój IPH. Ten o silnych celulolitycznych właSciwoSciach grzyb jest zdolny do produkcji bardzo toksycznych związków z grupy makrocyklicznych trichotecenów, których mutagenne działanie zostało udowodnione. S. chartarum jest ponadto zdolny do produkcji m.in. stachylizyny hemolitycznego białka powodującego rozpad erytrocytów. Niniejszy artykuł stanowi próbę syntetycznego spojrzenia na systematykę, ekologię i chorobotwórczoSć tego gatunku. Słowa kluczowe: Stachybotrys sp., ekologia, patogennoSć, mikotoksyny The moulds are often serious problem in dampnes home or in home with humidity problems. Very ofen molds grow in buildings, who called water- Abstract damaged buildings in english-language literature and among them S. chartarum [Ehrenberg ex Link] Huges. In recent years this fungus excite huge interest because his potential risk for people. The first incident s of sick which were cause by S. chartarum in thirty years of twenty centuries in the ZSSR concern farm animals and were called stachybotriotoxicosis. Interest of this species rised since in 1993-1994 was noted 37 incidents Idiophatic Pulmonary Hemosiderosis (IPH) in Cleveland (Ohio) inhabitants. Actually knowledge about mycotoxins and volatile organic compouds what this fungus produce is huge. We know more and more about factors inducing IPH develop. This fungus with high celulitic activity is able to produce very toxic compouds with macrocyklic trichotecens group, about which mutagenic influence we know. Moreover S. chartarum is able to produce stachylisin hemolitic protein caused decay of erythrocytes. This article institute a trial of synthetic describe of taxonomy, ekology and pathogenicity of this species. Key words: Stachybotrys sp., ecology, pathogenicity, mycotoxins Wprowadzenie Grzyby w pomieszczeniach mogą rozwijać się w warstwach skondensowanej pary wodnej na Scianach i oknach, na reszt- Ludzie spędzają około 90% swego czasu w pomieszczeniach kach żywnoSci, pod dywanami i na wszelkich innych zawilgoco- zamkniętych. Paradoksalnie więc zagrożenie dla ludzkiego zdro- nych materiałach. Rrodowiskiem szczególnie dobrym do rozwo- wia może być znacznie większe w związku z ekspozycją na zanie- ju wielu mikroorganizmów jest kurz domowy (1, 4). IloSć i rodza- czyszczenia powietrza wewnętrznego aniżeli powietrza zewnętrz- je grzybów spotykanych w powietrzu i na różnych powierzchniach nego (1, 2). SpoSród zanieczyszczeń powietrza o charakterze pozwalają wnioskować o potencjalnych zagroż eniach związa- mikrobiologicznym na szczególną uwagę zasługują grzyby. nych z przebywaniem w tego typu pomieszczeniach. Z obecno- W ostatnich latach pomijany wczeSniej problem ekologii Scią pleSni w pomieszczeniach, w których przebywa człowiek, grzybów obecnych wewnątrz budynków, ich metabolitów i wpły- zawsze wiążą się pewne problemy zdrowotne, różne w zależno- wu na zdrowie mieszkańców jest często poruszany. Działania Sci od osobniczej wrażliwoSci. na tym polu muszą być interdyscyplinarne, obejmujące inżynie- Coraz częstsze są doniesienia o występowaniu u ludzi róż- rów budownictwa, specjalistów od materiałów budowlanych nych, nietypowych objawów, głównie ze strony układu oddecho- oraz mikrobiologów. Do oceny zanieczyszczenia powietrza grzy- wego, a związanych z przebywaniem w mieszkaniach z proble- bami wprowadza się nowoczesne metody z zastosowaniem mami wilgotnoSciowymi i co za tym idzie z obecnoScią mikroor- iloSciowej techniki PCR (3). ganizmów na różnych materiałach budowlanych i wykoń- czeniowych (5-7). Szczególnie poważnym problemem stają się grzyby pleSnio- we w wilgotnych domach zalanych przez wodę. Często we- Adres do korespondencji: Mgr Mariusz Dyląg wnątrz takich budynków dochodzi do rozwoju pleSni S. charta- Katedra i Klinika Dermatologii, Wenerologii i Alergologii AM rum [Ehrenberg ex Link] Huges grzyba, który w ostatnich la- ul. Chałubińskiego 1, 50-368 Wrocław tel.: +48 071 784 22 97, e-mail: mati288@vp.pl tach wzbudza duże zainteresowanie ze względu na potencjalne 231 Mariusz Dyląg, Małgorzata Bień, Eugeniusz Baran Toxynogenic fungus Stachybotrys chartarum [Ehrenberg ex Link] Hughes [S. atra Corda] Mikologia Lekarska 2006, 13 (3) zagrożenia, jakie stanowi dla ludzi. Gatunek ten był długo po- ceae, podobnie jak Alternaria czy Cladosporium. Gatunek ten strzegany za niepatogenny, a efekt wdychania przez ludzi jego znany jest także pod synonimami S. atra i S. alternans. Obec- konidiów obecnych w powietrzu wewnętrznym nie był szeroko nie nazwa S. chartarum jest powszechnie akceptowana i uży- badany (8). Obecnie liczne badania naukowe dostarczają coraz wana przez większoSć mikologów (19). więcej dowodów na jego potencjalnie chorobotwórczy wpływ Według opisu Corda z 1837 r. konidia tego gatunku miały na zdrowie ludzi (9-11). być dwukomorowe. Budziło to kontrowersje (13). Obecnie uwa- ża się, że wszystkie szczepy Stachybotrys produkują jednoko- Ekologia, warunki życia grzyba mórkowe konidia (20). Opisany przez Kong w 1997 r. (19) gatunek S. junnaniensis, a także S. chlorohalonata opisany Należący do rodziny Dematiaceae S. chartarum jest typo- w 2002 r. przez Andersen i jego zespół (21) są bardzo podobne wym, saprofitycznym grzybem, rozprzestrzenionym na całym do S. chartarum, i doSć trudne do rozróżnienia. Ponadto zróżni- Swiecie. Podobnie jak znane gatunki z rodzaju Chaetomium cowanie rozmiarów i kształtu fialid i konidiów dostarcza trudno- należy do grupy grzybów okreSlanych często nazwą soft rot Sci w identyfikacji S. chartarum. Uważa się, że koncepcja ga- fungi grzybów powodujących powierzchniową zgniliznę mate- tunku S. chartarum ciągle jest doSć szeroka (13). riałów drewnianych objawiającą się w postaci czarnych plam (12). S. chartarum ma silne właSciwoSci celulolityczne (11-15), Opis gatunku a powodowany przez niego rozkład drewna przejawia się w utra- cie jego wagi, spójnoSci i struktury (12, 16). S. chartarum [Ehrenberg ex Link] Huges roSnie bardzo wol- Grzyby te najczęSciej spotkać można na zawilgoconej, niewła- no na zwykłych podłożach hodowlanych, dlatego często nie Sciwie przechowywanej słomie czy sianie w postaci czarnych, udawało się go wyizolować nawet z bardzo zagrzybionych do- jakby koloru sadzy kolonii (14). W domach z problemami wilgot- mów, zalanych przez wodę. W celu uzyskania czystego szczepu noSciowymi izoluje się go najczęSciej z różnego typu materiałów najlepiej jest stosować podłoża zawierające celulozę jako jedy- budowlanych, a w szczególnoSci z zawilgoconych płyt gipsowych ne xródło węgla (14). (17, 18). Często występuje pod tapetami i na ich powierzchniach, Stosunkowo dobrymi podłożami do hodowli S. chartarum są w miejscach skondensowanej pary wodnej na Scianach, pod dy- podłoże Sabourauda, Czapka-Doxa i agar słodowy (14). wanami, w izolacjach cieplnych, a nawet w zwykłym kurzu domo- S. chartarum [Ehrenberg ex Link] Huges na agarze słodo- wym (13). Jak już wspomniano, grzyb ten rozwija się bardzo do- wym tworzy początkowo szarobiałe, z czasem szaroczarne ko- brze na materiałach bogatych w celulozę, jednakże do rozpoczę- lonie, na powierzchni których tworzą się pręgi ciemnoszarych cia zarodnikowania potrzebuje stałej wilgoci przez 10-12 dni strzępek. Podczas gdy rewers kolonii pozostaje przez cały czas (14). Do intensywnego wzrostu kolonii na zawilgoconym materia- czarny, to na awersie może się rozwijać grzybnia wtórna, naj- le dochodzi szczególnie wtedy, gdy materiał bogaty w celulozę częSciej koloru białego (ryc. 1) (22). jest jednoczeSnie ubogi w związki azotowe (10). W obrazie mikroskopowym z łatwoScią można odróżnić W mieszkaniach S. chartarum jest postrzegany jako wtórny młode strzępki, które są hialinowe od oliwkowo-szarobrązo- kolonizator Scian, pojawiający się po pionierskich gatunkach, wych strzępek starszych. SzerokoSć strzępek mieSci się w za- takich jak Penicillium i Aspergillus, oraz drugorzędnych koloni- kresie od 2 do 4 m. Wyrastające na strzępkach grzybni koni- zatorach, których typowymi przedstawicielami są gatunki z ro- diofory są oliwkowo-brązowe lub oliwkowo-szare, osiągając dzaju Cladosporium (11). długoSć 30-70 m i szerokoSć 3-5 m. W obrębie konidioforu S. chartarum jest zdolny do wzrostu w pH mieszczącym się moż e występować nawet do kilku sept. Konidiofory tworzą w zakresie 3,0-9,8, jednakże optymalne dla niego pH mieSci się na strzępkach grzybni pojedynczo lub są sympodialnie się w przedziale od 5,6 do 6,0. Optymalna do wzrostu tempera- rozgałęzione. Konidiofor zwykle w swej górnej częSci ma tura to 20-25C, chociaż grzyb ten jest zdolny do wzrostu w za- szorstką, lekko brodawkowaną powierzchnię i jest ciemniej kresie temperatur 2,5-40C (11, 14). Ochiai i wsp. (8) podają zabarwiony. Na szczycie konidioforu tworzy się pęczek maczu- jednak, że w temperaturze 38C dochodzi już do zahamowania gowatych fialid, które są hialinowe lub ciemno zabarwione, wzrostu, sugerując, że temperatura 37C jest już graniczną dla dłuższe niż szersze i tworzą się najczęSciej w liczbie od 6 do rozwoju S. chartarum, co może uniemożliwiać jego wzrost 10. Produkują one konidia pojedynczo i sukcesywnie na ma- w ludzkich tkankach, a więc rozwój grzyba w tkance płucnej łym wyrostku znajdującym się na ich szczycie. Mogą być owal- byłby niemożliwy. ne lub kuliste, hialinowe lub ciemno zabarwione o powierzchni Do szczególnie obfitego wzrostu i produkcji groxnych toksyn gładkiej lub chropowatej, są pokryte lepkim Sluzem i trzymają (satratoksyn G i H) dochodzi na tapetach i płytach gipsowych, się na szczycie konidioforu jako kula czy głowa (ryc. 2 i 3) zwłaszcza gdy wilgotnoSć tych materiałów wynosi 84-100%. (10, 14, 22, 24). Minimalna wartoSć aw (aktywnoSci wodnej) dla wzrostu i pro- Kształt konidiów i charakter ich powierzchni odgrywają duże dukcji toksyn wynosi 0,94 (11). znaczenie przy odróżnianiu szczepów S. chartarum od S. yun- Konidia tego gatunku są bardzo oporne na wysychanie i na- naniensis (19) i S. chlorochalonata (21). Konidia tego pierwsze- wet po kilku latach są zdolne do kiełkowania. go w odróżnieniu od typowych dla S. chartarum są cylindryczne Do zajmowania kolejnych nisz ekologicznych dochodzi dzięki do półcylindrycznych. Różnice morfologiczne między S. chloro- rozsiewaniu konidiów przez wiatr i inne czynniki. Utrata wilgoci chalonata a S. chartarum polegają na tym, że ten pierwszy na w podłożu i wysychanie dojrzałej kolonii prowadzi do tego, że agarze Czapka (CYA) tworzy gładkie konidia i kolonie o ograni- konidia dotychczas skupione w Sluzowatych głowach rozdzielają czonym wzroScie oraz wydziela zielony pigment do podłoża. się od siebie i migrują niesione przez ruchy powietrza (10, 14). S. chartarum sensu stricto (włączając szczepy identyfikowane jako S. chlorohalonata i S. yunnaniensis) jest wciąż gatunkiem PrzynależnoSć taksonomiczna o dużym zróżnicowaniu morfologicznym (13). Zróżnicowanie to dotyczy głównie rozmiarów oraz kształtu fialid i konidiów. Mło- S. chartarum [Ehrenberg ex Link] Hughes został po raz de niedojrzałe jeszcze konidia są hialinowe i raczej gładkie, pierwszy wyizolowany przez Corda w 1837 r. z tapety Sciennej z wiekiem stają się coraz ciemniejsze aż do oliwkowo-szarych w domu w Pradze i opisany jako S. atra (10, 11). Gatunek ten czy szaro-czarnych, a ich powierzchnia staje się szorstka i wy- 232 należy do Deuteromycetes, rzędu Moniliales i rodziny Dematia- raxnie brodawkowana (13). Mariusz Dyląg, Małgorzata Bień, Eugeniusz Baran Toksynotwórczy grzyb Stachybotrys chartarum [Ehrenberg ex Link] Hughes [S. atra Corda] ChorobotwórczoSć S. chartarum Po raz pierwszy z przypadkami schorzeń wywołanych przez S. chartarum spotkano się na Ukrainie i w innych częSciach Europy Wschodniej. W 1930 r. opisano przypadki nowej choro- by u koni i innych zwierząt gospodarskich, które charakteryzo- wały się objawami, takimi jak: obrzęk nozdrzy, stan zapalny gardła, drgawki, ogniska martwicy skóry, spadek liczby leukocy- tów, zwiększoną zdolnoScią do krwawień (hemoragia), zaburze- nia w funkcjonowaniu układu nerwowego, a nawet kończyły się zgonem (10, 17). Przeprowadzone w 1938 r. przez rosyjskich naukowców badania (10) wykazały, że przyczyną tego schorzenia był S. chartarum (wtedy okreSlany jako S. alternans). Tę nową jed- Ryc. 1. Stachybotrys chartarum [Ehrenberg ex Link] Hughes hodowla na nostkę chorobową okreSlono wówczas terminem stachybotrio- agarze słodowym (MEA malt extract agar) (23) toksykoza. W póxniejszym czasie stachybotriotoksykoza była Fig. 1. Stachybotrys chartarum [Ehrenberg ex Link] Hughes growing on malt jeszcze nieraz stwierdzana u licznych zwierząt domowych, extract agar (MEA) (23) zwłaszcza w Europie Wschodniej (10, 17). Zainteresowanie tym gatunkiem wzrosło gdy w latach 1993- -1994 stwierdzono 37 przypadków płucnej hemoragii (IPH) u ludzi zamieszkujących domy zalane w wyniku powodzi w rejo- nie Cleveland (Ochio, USA). SpoSród wszystkich stwierdzonych przypadków 12 zakończyło się Smiercią. Te niecodzienne przy- padki płucnej hemoragii, występujące głównie u dzieci w prze- dziale wieku od 1 do 8 miesięcy, objawiały się głównie kaszlem z krwią (25, 26). Pierwszy przypadek płucnej hemoragii (IPH) stwierdzono w Grecji we wczesnych latach 80. XX w. Póxniej z tego typu schorzeniem spotkano się w Chicago i Detroit między 1992 a 1995 r. oraz w Milwaukee między 1993 a 1996 r. (17). W 1993 r. opisano przypadek wystąpienia toksykozy spowo- dowanej przez S. chartarum u urzędników jednego z biurow- Ryc. 2. Stachybotrys chartarum [Ehrenberg ex Link] Hughes konidiofor ców. U pracujących tam osób występowały zaburzenia w ukła- o szorstkiej powierzchni niosący kulę zlepionych konidiów (pow. 400) (23) dzie oddechowym i typowe objawy alergii na S. chartarum, co Fig. 2. Stachybotrys chartarum [Ehrenberg ex Link] Hughes conidiophore potwierdziły dodatnie testy IgE (27). with rought surface bearing ball of conidies which are stick together (enlarge- Zainteresowanie uwagi publicznej tym gatunkiem wciąż ro- ment 400) (23) Snie ze względu na efekt wpływu na ludzkie zdrowie, zwłaszcza w odniesieniu do informacji o jego związku z płucną hemoragią u mieszkańców z Cleveland (28). S. chartarum przez wiele lat postrzegany był jako mało znaczący saprofit (8). Opisane w 1938 r. przez rosyjskich na- ukowców pierwsze przypadki schorzeń wywołanych przez ten gatunek dotyczyły głównie zwierząt gospodarskich, spoSród których największą wrażliwoScią cechowały się konie. Dla tej nowej jednostki chorobowej użyto wtedy terminu stachybotry- toksykoza (10). Choroba ta charakteryzuje się leukopenią, hemoragią oraz arytmią serca i często prowadzi do Smierci (29). Wywoływane przez ten gatunek efekty zdrowotne u ludzi były przez długi czas słabo znane. Obecnie w literaturze miko- logicznej znajduje się wiele doniesień na temat negatywnego wpływu S. chartarum na zdrowie ludzi (8, 17, 30, 31). Istnieje też wiele udokumentowanych przypadków schorzeń wywoła- Ryc. 3. Stachybotrys chartarum [Ehrenberg ex Link] Hughes jednokomórko- nych przez S. chartarum, które niejednokrotnie kończyły się we, owalne konidia (pow. 1000) (23) Smiercią (17, 30-33). Fig. 3. Stachybotrys chartarum [Ehrenberg ex Link] Hughes one-celled, ovoid Zyska podkreSla (34), że mimo dużej liczby dowodów na pa- conidia (enlargement 1000) (23) togenne właSciwoSci tego gatunku nie uwzględniono go na li- Scie sporządzonej w 1996 r. przez ECMM (European Confede- Rozróżnienie między S. chartarum a pozostałymi gatunkami ration of Medical Mycology), chociaż na sporządzonej w tym jest zależne głównie od kształtu, koloru, rozmiaru i urzexbienia samym roku przez organizację AIHA (American Industrial Hygie- powierzchni konidiów (20). Kolor i ornamentacja konidiów ne Association) liScie S. chartarum został umieszczony na zmienia się z wiekiem, dlatego też próba identyfikacji kolonii pierwszym miejscu wSród pleSni produkujących groxne dla kilkudniowych może zakończyć się niepowodzeniem. zdrowia mikotoksyny (35). Autor postuluje (34), aby ze względu Morfologicznie bardzo podobnym gatunkiem do S. chartarum na wydzielane przez ten gatunek silne mikotoksyny z grupy tri- jest Memnoniella echinata. W odróżnieniu od S. chartarum, chotecyn umieScić S. chartarum w drugiej klasie ze względu na u którego konidia skupiają się w lepkie, Sluzowate głowy, w przy- tzw. poziom biobezpieczeństwa BSL (biosefty levels). Zgodnie padku tego gatunku konidia układają się w długie łańcuchy (20). 233 z takim podziałem gatunek ten znajdowałby się w tej samej Mariusz Dyląg, Małgorzata Bień, Eugeniusz Baran Toxynogenic fungus Stachybotrys chartarum [Ehrenberg ex Link] Hughes [S. atra Corda] Mikologia Lekarska 2006, 13 (3) grupie grzybów co takie oportunistyczne patogeny, jak: Asper- w jamie ustnej, nudnoSci, wymioty, biegunka czy ból brzucha gillus flavus, Candida albicans, czy np. Acremonium kiliense (44). ToksycznoSć konidiów wydaje się SciSle korelować z istnie- (34, 35). jącym w nich poziomem satratoksyn (15). S. chartarum produkuje różnego typu makrocykliczne tricho- Elipsoidalne konidia S. chartarum o rozmiarach 7-12 m na teceny, które są postrzegane jako czynniki etiologiczne chro- 4-6 m pozornie wydają się zbyt duże, aby dostać się do dróg nicznych jednostek chorobowych u ludzi żyjących w zapleSnia- oddechowych. Jednakże ich aerodynamiczna Srednica wynosi łych mieszkaniach. Obecnie nie ulega wątpliwoSci, że mikotok- ok. 5 m. Osiąganie tak małej aerodynamicznej Srednicy jest syny i inne metabolity, takie jak MVOC (microbial volatile możliwe, gdyż włókna czy cząstki elipsoidalne orientują się organic compouds), oddziałują negatywnie na ludzkie zdrowie w powietrzu wzdłuż w ten sposób, ż e ich aerodynamiczna (37-40). Srednica odpowiada temu węższemu wymiarowi (15). S. chartarum jest zdolny do produkcji różnego typu metabo- Stachybotrys chartarum jest ponadto zdolny do produkcji litów wtórnych i innych związków, takich jak: makrocykliczne stachylizyny hemolitycznego białka powodującego rozpad trichoteceny, pochodne trichowerroidyny, roridyna E i L-2, satra- erytrocytów (13, 14). Znaczna częSć szczepów jest zdolna do toksyna F, G i H, izosatratoksyna F, G i H, werrukaryna B i J, produkcji tej hemolizyny w temperaturze 37C. Ta temperatura werrukarol, trichowerroid, trichowerol A i B czy trichowerryna wydaje się najlepiej sprzyjać ekspresji hemolitycznych właSci- A i B itp. (10, 11). Gatunek ten jest ponadto zdolny do produkcji woSci tego gatunku (17). licznych proteaz (41, 42). Satratoksyny są generalnie produko- Należy podkreSlić, że stachylizyna w dużych iloSciach może wane w duż o większych iloSciach niż pozostałe trichoteceny gromadzić się w konidiach (9). Uważa się, że 10 g tej hemolizy- (10). Ponadto wiele szczepów z tego gatunku wytwarza atrano- ny wystarczy do wywołania efektu lizy 1 ml 0,5% wodnej zawie- ny A-G, których wpływ na zdrowie ludzkie nie został jeszcze do siny erytrocytów (14). Stachylizyna wydaje się poważnym czyn- końca wyjaSniony (8, 10, 21). nikiem przyczyniającym się do wywołania hemoragii i hemosi- Makrocykliczne trichoteceny są bardzo toksycznymi związ- derozy (45). kami z olbrzymią zdolnoScią do inhibicji syntezy protein przez Kilka przypadków samoistnej płucnej hemoragii (IPH) stwier- blokowanie procesu inicjacji translacji (14, 37). Związki te dzono w latach 1993-1994 u mieszkańców Cleveland (Ohio, mogą także wpływać na układ odpornoSciowy (11). USA). Te rzadkie przypadki wystąpiły głównie u dzieci w wieku SpoSród trichotecenów szczególnie silne właSciwoSci derma- 1-8 miesięcy i objawiały się m.in. kaszlem z krwią. Wszyscy to- i cytotoksyczne mają stachybotrytoksyna i satratoksyna (11). chorzy pochodzili z domów zawilgoconych lub zalanych przez Poza procesem inhibicji syntezy białek trichoteceny wykazu- wodę, z których obficie izolowano S. chartarum (15, 25). ją także działanie immunosupresyjne, a nawet mogą stymulo- W przeprowadzonych wtedy badaniach przez Centers for Di- wać proliferację tkanek, takich jak skóra, błona Sluzowa czy sease Control and Prevention wykazano, że przyczyną tychże tkanka limfatyczna (13, 14). U zwierząt doSwiadczalnych pod- schorzeń był S. chartarum (39). dawanych ekspozycji na duże dawki trichotecenów dochodziło Począwszy od 1993 r., na samym tylko obszarze Cleveland do rozwoju białaczki (14). odnotowano ponad 40 przypadków IPH. W 30% kończyły się Działanie związków z grupy trichotecenów może przejawiać one Smiercią. Problem samoistnej płucnej hemoragii (IPH) nie się także szerokim immunosupresyjnym działaniem na komór- jest ograniczony tylko do obszaru Cleveland. Według ostatnich kową i humoralną odpornoSć, przyczyniając się do wtórnych doniesień ponad 140 przypadków IPH było stwierdzone wSród infekcji (14). mieszkańców USA w ciągu minionych 5 lat (17). Toksynotwórcze szczepy S. chartarum mogą także produko- Najnowsze badania wskazują, że produkowane przez S. char- wać spirolaktony i spirolaktamy związki cechujące się działa- tarum mikotoksyny same w sobie mogą nie być wystarczają- niem przeciwko składnikom dopełniacza (14). Według Jang cym czynnikiem do rozwoju IPH. Uważa się, że pewne dodatko- i wsp., (43) spoSród wszystkich trichotecenów najsilniejszymi we czynniki mogą mieć wpływ na rozwój tej jednostki chorobo- właSciwoSciami cytotoksycznymi cechuje się satratoksyna G, wej. Vesper i wsp. takiego czynnika odgrywającego ważną rolę która jest nawet bardziej toksyczna niż toksyna T-2. w rozwoju IPH upatrują w stachylizynie (17). Wykazano bowiem, Jarvis i wsp. (38) uważ ają, ż e kombinacja trichotecenów że chorzy mieszkający w domach, w których izolowano obficie i działających immunosupresyjnie spirolaktonów i spirolakta- szczepy S. chartarum, mieli daleko posuniętą hemoglobinurię. mów, moż e być odpowiedzialna za obserwowanie wysokiej Spostrzeżenie to pozwala sądzić, że stachylizyna produkowana toksycznoSci tego gatunku. przez S. chartarum odgrywa ważną rolę w patogenezie IPH. Wiadomo, że wytwarzane przez S. chartarum mikotoksyny Zdaniem tych autorów, kombinacja hemolizyny i mikotoksyn mogą kumulować się we wszystkich komórkach grzyba. Te wtór- może indukować rozwój płucnej hemoragii (17). ne metabolity mogą się gromadzić w konidioforach, fialidach, Stwierdzono również, że stachylizyna akumuluje się w płu- konidiach, a także mogą dyfundować do podłoża, na którym ro- cach w wyraxnie komórkowo niespecyficzny sposób, osiągając Snie kolonia grzyba (11, 14). Za najbardziej toksyczne uważa się najwyższe stężenia wokół konidiów (9). konidia i chlamydospory (9, 14). Należy podkreSlić, że konidia są Wydaje się, że bardzo ważnym obok stachylizyny czyn- komórkami zawierającymi najwyższe stężenia satratoksyny, któ- nikiem indukującym rozwój IPH może być satratoksyna G. ra jest produkowana konstytutywnie (9). Inhalacja konidiów W pochłanianiu i unieczynnianiu niskich stężeń tej toksyny zwłaszcza w przypadku osób podlegających ciągłej ekspozycji dużą rolę odgrywają alweolarne makrofagi (9). Uważa się, że na nie może powodować poważne zniszczenia w płucach (8). konidia S. chartarum są oporne na przeciwgrzybiczą aktyw- W powietrzu pomieszczeń, w których obecny jest S. charta- noSć alveolarnych makrofagów w odniesieniu do fagocytozy, rum, rosnący na różnego typu materiałach, zawsze jest obecna zabijania i inhibicji wzrostu (sporulacji). Pokrywająca powierzch- pewna liczba żywych i martwych konidiów. Te ostatnie, chociaż nię konidiów lepka substancja wykazuje cytotoksyczne działa- nie wyrosną na podłożu hodowlanym, wciąż mają silne właSci- nie przeciw makrofagom. Substancja ta dodawana do mysich woSci alergiczne i toksyczne (11). Na uwagę zasługuje też to, że otrzewnowych makrofagów powodowała ich degradację w cią- konidia zarówno martwe, jak i żywe, agresywnie podrażniają gu 24 godzin (8). skórę i narządy oddechowe (30). Chociaż S. chartarum nie jest zdolny do rozwoju w tkance W przypadku gdy konidia S. chartarum dostaną się do ukła- płucnej to powoduje poważne zniszczenia w płucach przez wy- 234 du pokarmowego, pojawiają się objawy, takie jak: pieczenie woływanie innego typu schorzeń. Grzyb ten może powodować Mariusz Dyląg, Małgorzata Bień, Eugeniusz Baran Toksynotwórczy grzyb Stachybotrys chartarum [Ehrenberg ex Link] Hughes [S. atra Corda] silny odczyn zapalny wywoływany głównie przez polimorfojądro- 3. Warscheid T.: Interdisciplinary risk-assessment of indoor mould and consequent sanitation strategies. The 16th Congress of ISHAM. Paris. 2006. Presentation we leukocyty PMNs (polymorphonuclear leukocytes) w pęche- Summaries 144. rzykach płucnych i przestrzeni okołooskrzelikowej. Tak więc, 4. Korpi A., Pasanen A.L., Pasanen P., Kalliokoski P.: Microbial growth and metabo- wdychanie konidiów tego grzyba może prowadzić do ostrych lism in house dust. Int. Biodeterioration Biodegradation, 1997, 40, 19-27. odczynów zapalnych w tkance płucnej (8). 5. Hyvrinen A., Meklin T., Vepslinen A., Nevalainen A.: Fungi and actinobacteria in Innym zagadnieniem także pozostającym w związku z nega- moisture-damaged building materials-concentrations and diversity. Int. Biodete- rioration Biodegradation, 2002, 49, 27-37. tywnym wpływem S. chartarum na zdrowie ludzi są wydzielane 6. Nielsen K.F.: Mould growth on building materials-secondary metabolites, przez niego pewne związki zapachowe tzw. MVOC (microbial mycotoxins and biomarkers. By og Byg. Statens Byggeforskninginstitut, 2002. volatile organic compouds). www.by-og-byg.dk S. chartarum szczególnie w okresie intensywnego wzrostu 7. Dales R.E.: Respiratory health effects of home dampness and molds among Ca- jest zdolny do produkcji tego typu związków. Grzyb ten w naj- nadian children. Am. J. Epidemiol., 1991, 134, 196-203. 8. Ochiai E., Kamei K., Hiroshima K., Watanabe A., Hashimoto Y., Sato A., Ando A.: większych iloSciach produkuje związki z grupy ketonów i alko- The pathogenicity of S. chartarum. Jpn. J. Med. Mycol., 2005, 46, 109-117. holi. WSród wydzielanych przez niego związków zapachowych 9. Gregory L., Pestka J.J., Dearborn D.G., Rand T.G.: Localization of satratoxin-G in znajdują się głównie takie substancje jak: 2-metylo-1-propanol, Stachybotrys chartarum spores and spore-impacted mouse lung using immuno- 1-heksanol, 3-octanon, formaldehyd, 3-metylo-1-butanol, 1-octa- cytochemistry. Toxicologic Pathology, 2004, 32, 26-34. nol, akroleina, 2-heksanon, 1-butanol czy geosmina (12, 26). 10. Nelson B.D.: Stachybotrys chartarum: the toxic indoor mold. www.APSnetfeature: Stachybotryschartarum, 2001. Trzeba jednak zwrócić uwagę na to, ż e profil wydzielanych 11. Pieckova E., Jesenska Z.: Microscopic fungi in dwellings and their health implica- MVOC zależy od tego, na jakim podłożu roSnie (26). Dla przykła- tions in humans. Ann. Agric. Environ. Med., 1999, 6, 1-11. du, wiele szczepów z tego gatunku na podłoż u MEA (malt 12. Korpi A., Pasanen A.L., Viitanen H.: Volatile metabolites of Serpula lacrymans, extract agar) wydziela 3-octanon, podczas gdy związek ten nie Coniophora puteana, Poria placenta, S. chartarum and Chaetomium globosum. jest wydzielany, gdy grzyb roSnie na płytach gipsowych (12). Building Environment, 1999, 34, 205-11. Uważa się, że istnieje korelacja między zdolnoScią do pro- 13. Li D.W., Yang C.S.: Taxonomic history and current status of Stachybotrys charta- rum and related species. Indoor Air, 2005, 15, Suppl. 9, 5-10. dukcji MVOC a możliwoScią produkcji mikotoksyny, co potwier- 14. Wyllie T., Morehouse L.G.: Mycotoxic fungi, mycotoxins, mycotoxicoses. [w:] An dza się w przypadku wielu dobrze znanych toksynotwórczych encyclopedic handbook. Vol. I: Mycotoxic fungi and hemistry of micotoxins. red. grzybów (46). B. Dekker, Nowy Jork, 1977, 91-98. Dłuższa inhalacja lotnych związków zapachowych może 15. Jarvis B.B., Sorenson W.G., Hintikka E.L., Nikulin M., Zhou Y., Jiang J., Wang S., doprowadzić do pewnych uszkodzeń w obrębie dróg oddecho- Hinkely S., Etzel R.A., Dearborn D.: Study of Toxin production by isolates of Stachy- botrys chartarum and Memnoniella echinata isolated during a study of pulmonary wych (47). Z wydzielaniem MVOC wiąż e się występowanie hemosiderosis in infants. Appl. Environ. Microbiol., 1998, 64, 3620-3625. jednostki chorobowej okreSlanej jako zespół chorego budyn- 16. Gravesen S.: Fungi as a cause of allergic disease. Allergy, 1979, 34, 135-154. ku, tzw. SBS (sick building syndrome). U ludzi dolegliwoSci 17. Vesper S.J., Dearborn D.G., Yike I., Sorenson W.G., Haugland R.A.: Hemolysis, toxi- związane z zespołem chorego budynku przejawiają się najczęS- city and randomly amplified polimorfic DNA analysis of Stachybotrys chartarum ciej poczuciem braku komfortu, bólem głowy, oczu, zapale- strains. Appl. Environ. Microbiol., 1999, 65, 3175-3181. 18. Flannigan B., Beardwood K., Ricaud P.M., Kirsch I.: Growth and toxin production in niem gardła, suchym kaszlem, zawrotami głowy, mdłoSciami, moulds isolated from houses. Biodeterioration Biodegradation, 1991, 8, 487-489. trudnoSciami w koncentracji, wrażliwoScią na zapach, znuże- 19. Kong H.Z.: Stachybotrys yunnanensis sp. nov. and Neosartorya delicata sp. nov. niem czy apatią. Te w głównej mierze neurotoksyczne objawy isolated from Yunnan, China. Myctaxon, 1997, 62, 427-433. nasilają się przy większym stężeniu bioaerozolu w powietrzu 20. Jong S.C., Davis E.E.: Contribution to the knowledge of Stachybotrys and Memno- wewnętrznym (48). niella in culture. Mycotaxon, 1976, 3, 409-486. 21. Andersen B., Nielsen K.F., Jarvis B.B.: Characterization of Stachybotrys from wa- Mówiąc o negatywnych zjawiskach związanych z produkcją ter-damaged buildings base on morphology, growth and metabolite production. mikotoksyn i MVOC, nie należy zapominać o alergogennych wła- Mycologia, 2002, 94, 392-403. SciwoSciach tego gatunku. Stachybotrys chartarum może także 22. Fassatiova O.: Grzyby mikroskopowe w mikrobiologii technicznej. WNT, Warsza- przyczyniać się do rozwoju astmy. Opisano przypadek 4-letniego wa, 1983, 201-203. chłopca, u którego doszło do rozwoju tego schorzenia w wyniku 23. Fungal pathogen images courtesy and copyright 2002 przebywania w pokoju z wyraxnie zapleSniałym dywanem, z któ- http://www.doctorfungus.org/. 24. Sigmon M.: Stachybotrys chartarum (atra) sp.-Stachybotrys info page. rego izolowano w ogromnych iloSciach S. chartarum (11). www.moldremoval.com/html/Fungi/stachybotrys_info_page.htm 2002. Tak więc, konidia Stachybotrys chartarum obecne w powie- 25. Dearborn D.G., Yike I., Sorenson W.G., Miller M.J., Etzel R.A.: Overview of investiga- trzu, w przypadku ich wdychania, mogą wywoływać objawy, ta- tions into pulmonary hemorrhage among infants in Cleveland, Ohio. Enviro. kie jak: kaszel, katar, zapalenie spojówek, dusznoSci, stan za- Health. Perspect. 1999, 107, 495-499. palny gardła czy podrażnienie skóry i błon Sluzowych (24). 26. Gao P., Martin J.: Volatile metabolites produced by three strains of Stachybotrys chartarum cultivated on rice and gypsum board. Appl. Occup. Environ. Hyg., Przedstawione w niniejszym artykule aspekty związane 2002, 17, 430-436. z obecnoScią S. chartarum w Srodowisku życia człowieka po- 27. Johanning E., Morey P.R., Jarvis B.B.: Clinical-epidemiological investigation of he- zwalają lepiej zrozumieć zagrożenia dla zdrowia związane z tym alth effects caused by Stachybotrys atra building contamination. Indoor Air 93. gatunkiem. Zyska postuluje, aby w przypadku stwierdzenia Proceedings of the sixth International Conference on Indoor Air Qality and Clima- S. chartarum w materiałach budowlanych czy wykończeniowych te. Vol. 1. Health Effects. Indoor Air 93, Helsinki, 259-263. osoby zamieszkujące takie zagrzybione budynki poddać natych- 28. Dearborn D.: Pulmonary hemorrhage in infants and children. Curr. Opin. Pediatr., 1997, 9, 219-224. miastowej kontroli medycznej i przeprowadzić odgrzybienie po- 29. Forgacs J.: Stachybotrytoxicosis. [w:] Microbial toxins VIII. red. S. Kadis, A. Cie- mieszczeń (49). Problemu tego nie można lekceważyć i nikt nie gler, S.J. Ajl, N.Y. Academic Press, Inc., New York, 1972, 95-128. może być spokojny, żyjąc w mieszkaniach o dużej wilgotnoSci 30. Croft W.A., Jarvis B.B., Yatawara C.S.: Airborne outbreak of trichothecene toxico- powietrza, z wyraxnym zapachem pleSni i widocznym ich wzro- sis. Atmos. Environ., 1986, 20, 549-552. stem na Scianach, boazeriach (lub za nimi), sufitach, tapetach, 31. Johanning E., Biagini R., Hull D., Morey P., Jarvis B.B., Landsbergis P.: Health and dywanach czy innych materiałach tapicerskich (11, 49). immunology study following exposure to toxigenic fungi (Stachybotrys charta- rum) in water damaged office environment. Int. Arch. Occup. Environ. Health., 1996, 68, 297-318. PiSmiennictwo 32. Cooley J.D., Wong W.C., Jumper C.A., Straus D.C.: Correlation between the preva- lence of certain fungi and sick building syndrome. Occup. Environ. Med., 1998, 1. Zyska B.: Grzyby powietrza wewnętrznego w krajach europejskich. Mikol. Lek., 55, 579-584. 2001, 8, 3-4, 127-140. 33. Johanning E., Morey P., Jarvis B.B.: Clinical-epidemiological investigation of heath 2. LaMuth J.: Indoor air quality: molds and dust. Ohio State University Extension, effects caused by S. atra building contamination. Indoor Air, 1993, 1, 225-230. 2002. http://ohioline.osu.edu/cd-fact/ 235 Mariusz Dyląg, Małgorzata Bień, Eugeniusz Baran Toxynogenic fungus Stachybotrys chartarum [Ehrenberg ex Link] Hughes [S. atra Corda] Mikologia Lekarska 2006, 13 (3) 34. Zyska B.: Grzyby powietrza wewnętrznego w krajach europejskich. Mikol. Lek., 42. Yike I., Rand T., Dearborn D.: Proteases from the spores of the toxigenic fungus 2001, 8, 127-140. Stachybotrys chartarum. Am. J. Respir. Crit. Care. Med., 2002, Supl. 165. Ameri- 35. Bagley J.: Mycotoxin producing molds. AIHA 2000. can Thoracic Society: abstract. leas.ca/UserFiles/File/PowePoints/carpenterfix/text12.htm. 43. Yang G.H., Jarvis B. B., Chung Y.J., Pestka J. J.: Apoptosis induction by the satrato- 36. Hoogs G.S.: Risk assessment of fungi reported from humans and animals. Myco- xins and other trichothecene mycotoxins: Relationship to ERK, p38 MAPK, and ses, 1996, 39, 407-417. SAPK/JNK activation. Toxicol. Appl. Pharmacol., 2000, 164, 149-160. 37. Jarvis, B.B.: Macrocyclic trichothecenes. [w:] Mycotoxins and phytoalexins in hu- 44. Toxic Mold and Tort News Online an eJustice Group Website.: Stachybotrys mold. man and animal health. red. R.P. Sharma D.K. Salunkhe, CRC Press, Boca Raton, [w:] www.toxic-mold-news.com/toxic_mold/stach.html 2003. Florida, 1991, 361-421. 45. Vesper.S.J., Vesper M.J.: Stachylysin may be a cause hemorrhaging in humans 38. Jarvis B., Salemme J., Morais A.: Stachybotrys toxins. 1. Natural Toxins, 1995, 3, exposed to S. chartarum. Infect. Immun., 2002, 70, 2065-2069. 10-16. 46. Pasanen A.L., Lappalainen S., Pasanen P.: Volatile organic metabolites associa- 39. Vesper S. J., Dearborn D. G., Elidemir O., Haugland R. A.: Quantification of sidero- ted with some toxic fungi and their mycotoxins. Analyst, 1996, 121, 1949-1953. phore and hemolysin from Stachybotrys chartarum strains, including a strain 47. Schnrer J., Olsson J., Brjesson.: Fungal volatiles as indicators of food and feeds isolated from a child with pulmonary hemorrhage and hemosiderosis. Appl. Envi- spoilage-review. Fungal Genetics Biology, 1999, 27, 209-217. ron. Microbiol., 2000, 66, 2678-8261. 48. Bogacka E., Matkowski K.: Wpływ grzybów na zdrowie ludzi. Mikol. Lek., 2001, 8, 40. Sudakin D. L.: Stachybotrys chartarum: Current knowledge of its role in disease. 175-178. 49. Zyska B.: Katastrofy, awarie i zagrożenia mikrobiologiczne w przemySle i budow- http://www.calcs-plus.com/stachybotrys.htm 2000. 41. Kordula T.A., Banbula J., Macomson J., Travis J.: Isolation and properties of stachy- nictwie. Politechnika Łódzka, Łódx 2001, 153-68. rase A, chymotrypsin-like serine proteinase from S. chartarum. Infect. Immun., 2002, 70, 419-421. Praca wpłynęła do Redakcji: 2006.06.30. Zaakceptowano do druku: 2006.07.10. 236