Skip to main content
Global

24.4: טפילים ופתוגנים פטרייתיים

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    206629

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מיומנויות לפיתוח

    • תאר טפילים פטרייתיים ופתוגנים של צמחים
    • תאר את הסוגים השונים של זיהומים פטרייתיים בבני אדם
    • הסבר מדוע טיפול אנטי פטרייתי נפגע על ידי הדמיון בין תאים פטרייתיים לבעלי חיים

    טפילות מתארת מערכת יחסים סימביוטית שבה אחד מחברי העמותה מרוויח על חשבון השני. גם טפילים וגם פתוגנים פוגעים במארח; עם זאת, הפתוגן גורם למחלה, ואילו הטפיל בדרך כלל לא. קומנסליזם מתרחש כאשר חבר אחד מרוויח מבלי להשפיע על השני.

    טפילי צמחים ופתוגנים

    ייצור יבולים באיכות טובה מספיק חיוני לקיום האנושי. מחלות צמחים הרסו יבולים, והביאו רעב נרחב. פתוגנים צמחיים רבים הם פטריות הגורמות לריקבון רקמות ובסופו של דבר למוות של המארח (איור\(\PageIndex{1}\)). בנוסף להשמדת רקמת הצמח ישירות, חלק מהפתוגנים הצמחיים מקלקלים יבולים על ידי ייצור רעלים חזקים. פטריות אחראיות גם לקלקול המזון ולריקבון הגידולים המאוחסנים. לדוגמא, הפטרייה Claviceps purpurea גורמת לארגוט, מחלה של גידולי דגנים (בעיקר של שיפון). למרות שהפטרייה מפחיתה את תפוקת הדגנים, יש חשיבות רבה יותר להשפעות הרעלים האלקלואידים של הארגוט על בני אדם ובעלי חיים. אצל בעלי חיים, המחלה מכונה ארגוטיזם. הסימנים והתסמינים השכיחים ביותר הם עוויתות, הזיות, גנגרנה ואובדן חלב בבקר. המרכיב הפעיל של ergot הוא חומצה ליזרגית, שהיא מבשר של התרופה LSD. כתמים, חלודה וטחב אבקתי או פלומתי הם דוגמאות נוספות לפתוגנים פטרייתיים נפוצים המשפיעים על יבולים.

    חלק א 'מראים טפילים פטרייתיים על אשכוליות. חלק ב 'מראים טפילים פטרייתיים על זיניה. חלק ג 'מראים טפילים פטרייתיים על צרור שעורה. חלקים D מראים טפילים פטרייתיים על ענבים.
    איור\(\PageIndex{1}\): כמה פתוגנים פטרייתיים כוללים (א) עובש ירוק על אשכולית, (ב) טחב אבקתי על זיניה, (ג) חלודה גזע על צרור שעורה, ו (ד) ריקבון אפור על ענבים. בתנאים רטובים Botrytis cinerea, הפטרייה הגורמת לריקבון אפור, עלולה להרוס יבול ענבים. עם זאת, זיהום מבוקר של ענבים על ידי בוטריטיס מביא לריקבון אצילי, מצב המייצר יינות קינוח חזקים ומוערכים מאוד. (אשראי א: שינוי עבודות מאת סקוט באואר, USDA-ARS; אשראי ב: שינוי עבודות מאת סטיבן אוסמוס, USDA-ARS; אשראי ג: שינוי עבודות מאת דייוויד מרשל, USDA-ARS; אשראי ד: שינוי עבודות מאת ג'וזף סמילניק, USDA-ARS)

    אפלטוקסינים הם תרכובות רעילות ומסרטנות המשתחררות על ידי פטריות מהסוג אספרגילוס. מעת לעת, קציר של אגוזים ודגנים נגוע באפלטוקסינים, מה שמוביל לזכירה מסיבית של התוצרת. זה לפעמים הורס את היצרנים וגורם למחסור במזון במדינות מתפתחות.

    טפילים ופתוגנים של בעלי חיים ובני אדם

    פטריות יכולות להשפיע על בעלי חיים, כולל בני אדם, בכמה דרכים. מיקוזיס היא מחלה פטרייתית הנובעת מזיהום ונזק ישיר. פטריות תוקפות בעלי חיים ישירות על ידי התיישבות והרס רקמות. Mycotoxicosis הוא הרעלת בני אדם (ובעלי חיים אחרים) על ידי מזונות מזוהמים על ידי רעלים פטרייתיים (mycotoxins). Mycetismus מתאר בליעה של רעלים מעוצבים מראש בפטריות רעילות. בנוסף, אנשים המגלים רגישות יתר לעובשים ונבגים מפתחים תגובות אלרגיות חזקות ומסוכנות. בדרך כלל קשה מאוד לטפל בזיהומים פטרייתיים מכיוון שבניגוד לחיידקים, פטריות הן אוקריוטים. אנטיביוטיקה מכוונת רק לתאים פרוקריוטים, בעוד שתרכובות שהורגות פטריות פוגעות גם במארח החיות האוקריוטי.

    זיהומים פטרייתיים רבים הם שטחיים; כלומר, הם מתרחשים על העור של החיה. המכונים מיקוסים עוריים ("עור"), הם יכולים להיות בעלי השפעות הרסניות. לדוגמה, הירידה באוכלוסיית הצפרדעים בעולם בשנים האחרונות עלולה להיגרם על ידי פטריית הכיטריד Batrachochytrium dendrobatidis, המדביקה את עור הצפרדעים וככל הנראה מפריעה לחילופי גזים. באופן דומה, יותר ממיליון עטלפים בארצות הברית נהרגו כתוצאה מתסמונת האף הלבן, המופיעה כטבעת לבנה סביב פי העטלף. זה נגרם על ידי הפטרייה האוהבת קר Geomyces destructans, המפיצה את נבגיה הקטלניים במערות בהן עטלפים מתרדמים. מיקולוגים חוקרים את ההעברה, המנגנון והשליטה של G. destructans כדי לעצור את התפשטותו.

    פטריות הגורמות למיקוזות השטחיות של האפידרמיס, השיער והציפורניים מתפשטות לעיתים רחוקות לרקמה הבסיסית (איור\(\PageIndex{2}\)). פטריות אלה נקראות לעתים קרובות באופן שגוי "דרמטופיטים", מהמילים היווניות דרמיס שמשמעותן עור ופיט שמשמעותן צמח, אם כי אינן צמחים. דרמטופיטים נקראים גם "גזזת" בגלל הטבעת האדומה שהם גורמים לעור. הם מפרישים אנזימים חוץ-תאיים המפרקים קרטין (חלבון המצוי בשיער, בעור ובציפורניים), וגורמים למצבים כמו כף הרגל והגירוד של הספורטאי. מצבים אלה מטופלים בדרך כלל בקרמים ואבקות אקטואליות ללא מרשם, ומתנקים בקלות. מיקוזות שטחיות מתמשכות יותר עשויות לדרוש תרופות מרשם דרך הפה.

    חלק א 'הוא תצלום של נגע עור אדום בצורת טבעת. חלק ב 'הוא מיקרוגרף של תפטיר ארוך דמוי חוט וספורנגיה קטנה וסגלגלה. חלק ג 'הוא צילום רנטגן בחזה של אדם עם זיהום פטרייתי.
    איור\(\PageIndex{2}\): (א) גזזת מופיעה כטבעת אדומה על העור; (ב) Trichophyton violaceum, המוצג במיקרוגרף אור שדה בהיר זה, גורם למיקוזות שטחיות בקרקפת; (ג) Histoplasma capsulatum הוא אסקומיקט המדביק דרכי הנשימה וגורם לתסמינים הדומים לשפעת. (אשראי א: שינוי עבודה על ידי ד"ר לוסיל ק 'גיאורג, CDC; אשראי ב: שינוי העבודה על ידי ד"ר לוסיל ק 'גיאורג, CDC; אשראי ג: שינוי העבודה על ידי מ 'רנץ, CDC; נתוני סרגל קנה מידה מאת מאט ראסל)

    מיקוסים מערכתיים מתפשטים לאיברים פנימיים, לרוב נכנסים לגוף דרך מערכת הנשימה. לדוגמה, coccidioidomycosis (קדחת העמק) נמצא בדרך כלל בדרום מערב ארצות הברית, שם הפטרייה שוכנת באבק. לאחר השאיפה, הנבגים מתפתחים בריאות וגורמים לתסמינים דומים לאלה של שחפת. היסטופלזמוזיס נגרמת על ידי הפטרייה הדימורפית Histoplasma capsulatum. זה גם גורם לזיהומים ריאתיים, ובמקרים נדירים יותר, לנפיחות בקרומי המוח וחוט השדרה. טיפול במחלות פטרייתיות רבות אחרות מחייב שימוש בתרופות נגד פטריות שיש להן תופעות לוואי חמורות.

    מיקוסים אופורטוניסטיים הם זיהומים פטרייתיים הנפוצים בכל הסביבות, או חלק מהביוטה הרגילה. הם משפיעים בעיקר על אנשים שיש להם מערכת חיסונית נפגעת. חולים בשלבים המאוחרים של האיידס סובלים ממיקוזות אופורטוניסטיות העלולות לסכן חיים. השמרים קנדידה sp., חבר נפוץ בביוטה הטבעית, יכול לצמוח ללא בדיקה ולהדביק את הנרתיק או הפה (קיכלי הפה) אם משתנים ה- pH של הסביבה הסובבת, ההגנה החיסונית של האדם או אוכלוסיית החיידקים הרגילה.

    Mycetismus יכול להתרחש כאשר אוכלים פטריות רעילות. זה גורם למספר הרוגים אנושיים בעונת קטיף הפטריות. גופי פרי אכילים רבים של פטריות דומים לקרובי משפחה רעילים ביותר, וציידי פטריות חובבים מוזהרים לבדוק היטב את קצירם ולהימנע מאכילת פטריות ממוצא מפוקפק. הפתגם "יש קוטפי פטריות נועזים וקוטפי פטריות ישנים, אך האם אין קוטפי פטריות ישנים ונועזים" נכון למרבה הצער.

    חיבור שיטה מדעית: מחלת בוקיצה הולנדית

    שאלה: האם עצים עמידים למחלת בוקיצה הולנדית מפרישים תרכובות אנטי פטרייתיות?

    השערה: בנה השערה המתייחסת לשאלה זו.

    רקע כללי: מחלת הבוקיצה ההולנדית היא נגיעות פטרייתית הפוגעת במינים רבים של בוקיצה (אולמוס) בצפון אמריקה. הפטרייה מדביקה את מערכת כלי הדם של העץ, החוסמת את זרימת המים בתוך הצמח ומחקה את לחץ הבצורת. הוצג בטעות לארצות הברית בתחילת שנות השלושים, הוא הרס עצי צל ברחבי היבשת. זה נגרם על ידי הפטרייה אופיוסטומה אולמי. חיפושית קליפת הבוקיצה פועלת כווקטור ומעבירה את המחלה מעץ לעץ. בוקיצות אירופאיות ואסיאתיות רבות פחות רגישות למחלה מאשר בוקיצות אמריקאיות.

    בדוק את ההשערה: חוקר הבודק השערה זו עשוי לעשות את הפעולות הבאות. לחסן כמה צלחות פטרי המכילות מדיום התומך בצמיחת פטריות עם שברי תפטיר אופיוסטומה. חותכים (עם אגרוף מתכת) כמה דיסקים מרקמת כלי הדם של זנים רגישים של בוקיצה אמריקאית ובוקיצה אירופאית ואסייתית עמידה. כלול צלחות פטרי בקרה מחוסנות בתפטיר ללא רקמת צמח כדי לוודא שתנאי המדיום והדגירה אינם מפריעים לצמיחה פטרייתית. כבקרה חיובית, הוסף דיסקי נייר ספוגים בקוטל פטריות ידוע לצלחות פטרי שחוסנו בתפטיר.

    דגירה הצלחות במשך מספר מוגדר של ימים כדי לאפשר צמיחה פטרייתית והתפשטות של התפטיר על פני הצלחת. רשום את קוטר אזור הסליקה, אם בכלל, סביב דגימות הרקמה ודיסק הבקרה של קוטלי הפטריות.

    רשום את התצפיות שלך בטבלה הבאה.

    טבלה\(\PageIndex{1}\): תוצאות בדיקה אנטי פטרייתית של רקמת כלי דם ממינים שונים של בוקיצה

    דיסק אזור עיכוב (מ"מ)
    מים מזוקקים  
    קוטל פטריות  
    רקמה מבוקיצה רגישה #1  
    רקמה מבוקיצה רגישה #2  
    רקמה מבוקיצה עמידה #1  
    רקמה מבוקיצה עמידה #2  

    נתח את הנתונים ודווח על התוצאות. השווה את ההשפעה של מים מזוקקים לקוטל הפטריות. אלו הם פקדים שליליים וחיוביים המאמתים את מערך הניסוי. קוטל הפטריות צריך להיות מוקף באזור ברור בו נעצרה צמיחת הפטרייה. האם יש הבדל בין מינים שונים של בוקיצה?

    הסיקו מסקנה: האם הייתה פעילות אנטי-פטרייתית כצפוי מקוטל הפטריות? האם התוצאות תמכו בהשערה? אם לא, כיצד ניתן להסביר זאת? ישנם מספר הסברים אפשריים להתנגדות לפתוגן. הרתעה פעילה של זיהום היא רק אחת מהן.

    סיכום

    פטריות יוצרות קשרים טפיליים עם צמחים ובעלי חיים. מחלות פטרייתיות יכולות להרוס יבולים ולקלקל מזון במהלך האחסון. תרכובות המיוצרות על ידי פטריות יכולות להיות רעילות לבני אדם ובעלי חיים אחרים. Mycoses הם זיהומים הנגרמים על ידי פטריות. מיקוזות שטחיות משפיעות על העור, ואילו מיקוזות מערכתיות מתפשטות בגוף. זיהומים פטרייתיים קשה לרפא.

    רשימת מילים

    קומנסליזם
    מערכת יחסים סימביוטית שבה חבר אחד מרוויח ואילו החבר השני אינו מושפע
    מיסטיזמוס
    בליעת רעלים בפטריות רעילות
    מייקוזיס
    זיהום פטרייתי
    מיקוטוקסיקוזיס
    הרעלה על ידי רעלן פטרייתי המשתחרר במזון
    טפילות
    מערכת יחסים סימביוטית שבה אחד מחברי העמותה מרוויח על חשבון האחר