Wpływ grzybów pleśniowych na zdrowie człowieka - Zespół Chorego Budynku
XXI wiek pełen jest informacji o zagrożeniach, na które narażeni są ludzie – smog, gluten, globalne ocieplenie, żywność nafaszerowana lekami, konflikty pomiędzy państwami czy terroryzm.
Mimo to, bardzo rzadko poruszany jest temat toksyn oraz substancji toksycznych, na których działanie ludzie narażeni są każdego dnia we własnych domach i mieszkaniach. Narażenie na toksyny i czynniki wewnątrz budynków mieszkalnych doprowadziło badaczy do rozpoznania zespołu chorego budynku (Sick Building Syndrome).
Aspergiloza to choroba wywoływana przez grzyb pleśniowy z rodzaju (lub pleśń) zwany Aspergillus. Grzyb jest bardzo powszechny zarówno w pomieszczeniach, jak i na zewnątrz. Większość ludzi codziennie wdycha zarodniki grzyba bez wpływu na stan zdrowia. Jednak, u niektórych bardziej podatnych osób choroba może rozwinąć zespół chorego budynku (SBS czyli Sick Building Syndrome).
Obecnie rozpoznawane postacie kliniczne zakażenia kropidlakiem Aspergillus fumigatus dotyczą aspergilozy inwazyjnej, rozpoznawane są jako:
- postać zatokowo-płucna
- postać uogólniona
- postać narządowa (dotyczy pojedynczego narządu)
Jednym z nich jest alergiczna aspergiloza oskrzelowo-płucna (allergic bronchopulmonary aspergillosis-ABPA), wywołana nie przez zakażenie, lecz przez nadwrażliwość na zarodniki grzyba.
Aspergilloza do niedawna była uważana za chorobę rzadką, jednak częstość jej występowania rośnie, nawet u pacjentów bez niedoborów odporności. Coraz częściej Aspergillus jest czynnikiem groźnych dla życia zakażeń szpitalnych.
Zarodniki grzyba często osadzają się w nosie i zatokach. Biofilm Aspergillus w zatokach i nabłonkach dróg oddechowych może stanowić rezerwuar zarodników nawet długo po przerwaniu ekspozycji, ponadto utrudnia leczenie z uwagi na znacznie większą oporność na środki przeciwgrzybiczne. Trójwymiarowe struktury biofilmu najczęściej składają się z wielu mikroorganizmów, współpracujących ze sobą na niekorzyść gospodarza. W porównaniu do komórek wolnopływających, mikroorganizmy rosnące w populacji biofilmu są znacznie mniej wrażliwe na działanie antybiotyków, leków przeciwgrzybiczych antyseptyków oraz mechanizmów obronnych organizmu ludzkiego. W związku z powyższym, infekcje związane z biofilmem są przyczyną licznych komplikacji terapeutycznych. Poza tym, często przechodzą w stan przewlekły i nawracają po wyleczeniu.
Aspergillus, mykotoksyny a układ nerwowy
Aspergillus i inne grzyby mogą zakażać ośrodkowy układ nerwowy, w najcięższych przypadkach prowadząc do śmierci chorego.
Do niedawna uważano, że zakażenia grzybicze w ośrodkowym układzie nerwowym mogą mieć jedynie przebieg ciężki, z zagrożeniem życia pacjenta, jednak ostatnie badania prof. Louisa Carrasco wskazują, iż zakażenia grzybicze mogą prowadzić do wieloletnich zaburzeń psychicznych i umysłowych, przejawiając się np. jako choroba Alzheimera. Choroba Alzheimera jest obecnie trzecią najczęstszą przyczyną śmierci w Stanach Zjednoczonych, po chorobie sercowo-naczyniowej i nowotworach. Badacze coraz częściej wiążą chorobę Alzheimera z przewlekłym zespołem odpowiedzi zapalnej (chronic inflammatory response syndrome CIRS) wywołanym przez mykotoksyny.
Przewlekły zespół odpowiedzi zapalnej
Prace nad wpływem biotoksyn są szeroko znane w biologii morskiej znany jest także ich wpływ na zdrowie ludzkie. Badania R. Shoemakera i jego współpracowników wykazały jednoznacznie, że biotoksyny, takie jak mykotoksyny, są związane z szerokim zakresem objawów, w tym pogorszeniem funkcji poznawczych.
Powyżsi badacze i klinicyści zidentyfikowali zespół objawów, wiążący w całość predyspozycje genetyczne (haplotypy HLA-DR / DQ) i nieprawidłowości laboratoryjne charakterystyczne dla pacjentów narażonych i wrażliwych na wspomniane biotoksyny. Powstały zespół nazwano zespołem przewlekłej odpowiedzi zapalnej (CIRS).
Najczęstszą przyczyną CIRS jest narażenie na mikotoksyny, zwykle związane z pleśniami, takimi jak Stachybotrys, Penicillium lub Aspergillus, występującymi w budynkach zniszczonych przez wodę. CIRS wywoływać mogą także inne biotoksyny, z Borrelia burgdorferi z Lyme lub z innych patogenów przenoszonych przez kleszcze, lub aquatoksyny, pochodzące z bruzdnic, mogą również powodować CIRS. Laboratoryjna ocena CIRS ujawnia wzrosty C4a (składnik dopełniacza 4a), TGF-β1 (transformujący czynnik wzrostu beta-1), MMP9 (metaloproteaza matrycowa 9), specyficzne cytokiny i zmniejszenie MSH (hormonu stymulującego melanocyty), naczyniowego czynnik wzrostu śródbłonka VEGF i ADH (hormon antydiuretyczny), a także częstą hiperkortyzolemię, i inne nieprawidłowości. Specyficzne haplotypy HLA-DR/DQ są związane z wrażliwością na mikotoksyny, a zatem odpowiadają za zdecydowaną większość przypadków CIRS.
Postępowanie przy przewlekłym zespole odpowiedzi zapalnej i zespole chorego budynku
W przypadku zespołu chorego budynku przede wszystkim należy przerwać ekspozycję – czyli zmienić otoczenie. Jeśli nie jest to wykonalne, należy budynek poddać dokładnemu remontowi z uwzględnieniem odwodnienia i prawidłowej wentylacji, także zastosować odpowiednie środki przeciwgrzybicze.
W przeciwnym razie, unoszące się w powietrzu zarodniki będą stanowiły źródło ciągłej alergizacji i narażenia na mykotoksyny a także źródło zakażeń. Jednym z najbardziej efektywnych sposobów walki z pleśniami w budynku jest cykliczne ozonowanie pomieszczeń.
W przypadku aktywnej aspergillozy lekarze zalecają ogólnoustrojowe leki przeciwgrzybicze i aerozole donosowe.
Leczenie przewlekłego zespołu odpowiedzi zapalnej
Niestety, poprawa zdrowia budynków i zastosowanie środków przeciwgrzybiczych często nie wystarcza – biotoksyny kumulują się w organizmie i poprzez krążenie wątrobowo-jelitowe wpuszczane są stale do krwioobiegu w mechanizmie zamkniętego koła.
Odnowa błon komórkowych odbywa się poprzez suplementację diety fosfatydylocholiną a w zasadzie jej najbardziej oczyszczoną formą fosfatydyloetanolaminy (PPC Phoschol), która w licznych badaniach naukowych potwierdziła działanie przywracające funkcję komórki wątrobowej, odbudowę błon komórkowych a także zdolność wiązania z mykotoksynami.
Ponadto, podaje się substancje wiążące toksyny w jelicie, takie jak preparaty węgla, cholestyraminę czy silikaty mineralne.
Równie ważne jest zwalczanie biofilmów – tu doskonałą rolę pełnią produkty wytrawiające mukopolisacharydową otoczkę trójwymiarowej struktury jaką jest biofilm, np. preparaty enzymatyczne lub wyciągi Carica papaya (Caricol).
Ważna jest także suplementacja diety probiotykami, formującymi kontrbiofilm (Quickmelt) Lactobacillus rhamnosus GG i Bifidobacterium lactis BL-04 oraz podawanie niewielkich ilości ksylitolu, który w licznych badaniach naukowych ma udowodnioną skuteczność w leczeniu biofilmów w jamie nosowo-gardłowej, która często bywa rezerwuarem Aspergillus i innych pleśni.
Źródła:
1. Bedka A, Rosiński M. Toksyny oraz substancje toksyczne obecne w budynkach mieszkalnych – działanie, źródła oraz zapobieganie. 2017 [cited 2019 Nov 20]; Available from: http://repozytorium.p.lodz.pl/handle/11652/1757
2. Kȩdziora K, Słomiński JM, Gil K, Porzezińska M, Gorzewska A. Inwazyjna grzybica kropidlakowa zatok przynosowych, płuc i mózgowia. Pneumonol Alergol Pol. 2008;76(5):400–6.
3. Schwab CJ, Straus DC. The roles of Penicillium and Aspergillus in sick building syndrome. Adv Appl Microbiol. 2004;55:215–38.
4. Microorganisms in Home and Indoor Work Environments: Diversity, Health … – Google Books [Internet]. [cited 2019 Nov 20]. Available from: https://books.google.pl/books?id=KpLLBQAAQBAJ&pg=PA103&lpg=PA103&dq=Ahearn,+D.,+Crow,+S.+A.,+Simmons,+R.+B.,+Price,+D.+L.,+Mishra,+S.+K.,+and+Pierson,+D.+L.+(1997).+Fungal+colonization+of+air+filters+and+insulation+in+a+multi-story+office+building:&source
5. Ahearn DG. Fungal Colonization of Air Filters and Insulation in a Multi-Story Office Building: Production of Volatile Organics. Curr Microbiol [Internet]. 1997 Nov 1 [cited 2019 Nov 20];35(5):305–8. Available from: http://link.springer.com/10.1007/s002849900259
6. About Aspergillosis | Aspergillosis | Types of Fungal Diseases | Fungal Diseases | CDC [Internet]. [cited 2019 Nov 20]. Available from: https://www.cdc.gov/fungal/diseases/aspergillosis/definition.html
7. Manuel RJ, Kibbler CC. The epidemiology and prevention of invasive aspergillosis. J Hosp Infect [Internet]. 1998 Jun [cited 2019 Nov 20];39(2):95–109. Available from: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0195670198903231
8. Denning DW. Aspergillosis in “Nonimmunocompromised” Critically Ill Patients. Am J Respir Crit Care Med [Internet]. 2004 Sep 15 [cited 2019 Nov 20];170(6):580–1. Available from: http://www.atsjournals.org/doi/abs/10.1164/rccm.2407004
9. Weber DJ, Peppercorn A, Miller MB, Sickbert-Benett E, Rutala WA. Preventing healthcare-associated Aspergillus infections: review of recent CDC/HICPAC recommendations. Med Mycol [Internet]. 2009 Jan 1 [cited 2019 Nov 20];47(s1):S199–209. Available from: https://academic.oup.com/mmy/article-lookup/doi/10.1080/13693780802709073
10. Foreman A, Boase S, Psaltis A, Wormald P-J. Role of Bacterial and Fungal Biofilms in Chronic Rhinosinusitis. Curr Allergy Asthma Rep [Internet]. 2012 Apr 11 [cited 2019 Apr 1];12(2):127–35. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22322439
11. Mitchell KF, Zarnowski R, Andes DR. Fungal Super Glue: The Biofilm Matrix and Its Composition, Assembly, and Functions. Hogan DA, editor. PLOS Pathog [Internet]. 2016 Sep 29 [cited 2019 Nov 13];12(9):e1005828. Available from: https://dx.plos.org/10.1371/journal.ppat.1005828
12. Maciejewska M, Bauer M, Dawgul M. Nowoczesne Metody Zwalczania Biofilmu Bakteryjnego. Postep Mikrobiol. 2016;55(1):3–11.
13. Shuper A, Levisky HI, Cornblath DR. Early invasive CNS aspergillosis. Neuroradiology [Internet]. 1991 [cited 2019 Nov 20];33(2):183–5. Available from: http://link.springer.com/10.1007/BF00588266
14. Pisa D, Alonso R, Rábano A, Rodal I, Carrasco L. Different Brain Regions are Infected with Fungi in Alzheimer’s Disease. Sci Rep [Internet]. 2015 Dec 15 [cited 2019 Nov 20];5(1):15015. Available from: http://www.nature.com/articles/srep15015
15. James BD, Leurgans SE, Hebert LE, Scherr PA, Yaffe K, Bennett DA. Contribution of Alzheimer disease to mortality in the United States. Neurology [Internet]. 2014 Mar 25 [cited 2019 Nov 20];82(12):1045–50. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24598707
16. Bredesen DE. Inhalational Alzheimer’s disease: an unrecognized – and treatable – epidemic. Aging (Albany NY) [Internet]. 2016 Feb [cited 2019 Nov 20];8(2):304–13. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26870879
17. Viviani R. Eutrophication, marine biotoxins, human health. Mar Coast Eutrophication [Internet]. 1992 Jan 1 [cited 2018 Oct 6];631–62. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444899903500560
18. Shoemaker RC, House DE. A time-series study of sick building syndrome: chronic, biotoxin-associated illness from exposure to water-damaged buildings. Neurotoxicol Teratol [Internet]. 2005 Jan [cited 2019 Nov 20];27(1):29–46. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15681119
19. Shoemaker RC, House DE. Sick building syndrome (SBS) and exposure to water-damaged buildings: Time series study, clinical trial and mechanisms. Neurotoxicol Teratol [Internet]. 2006 Sep [cited 2019 Nov 20];28(5):573–88. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17010568
20. Hudson JB, Sharma M. The Practical Application of Ozone Gas as an Anti-fungal (Anti-mold) Agent. Ozone Sci Eng [Internet]. 2009 Jul 23 [cited 2019 Nov 20];31(4):326–32. Available from: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/01919510903043996
21. Kaniawati M, Wijaya A, Santoso A, Ticle B RA. The Correlations Between Concentrations of Myeloperoxidase, Serum Amyloid-A Protein and Scretory Phospolipase A-2 with Proinflammatory HDL in Healthy Male Person. Indones Biomed J [Internet]. 2009;1(1):53–60. Available from: http://inabj.org/index.php/ibj/article/view/83
22. Kidd PM. Phosphatidylcholine: A superior protectant against liver damage. Altern Med Rev. 1996;1(4):258–74.
23. Küllenberg D, Taylor LA, Schneider M, Massing U. Health effects of dietary phospholipids. Lipids Health Dis [Internet]. 2012 Jan 5 [cited 2018 Oct 6];11(1):3. Available from: http://lipidworld.biomedcentral.com/articles/10.1186/1476-511X-11-3
24. Lieber CS. Alcoholic liver disease: New insights in pathogenesis lead to new treatments. J Hepatol [Internet]. 2000 Jan 1 [cited 2018 Oct 6];32:113–28. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168827800804201
25. du Teil Espina M, Gabarrini G, Harmsen HJM, Westra J, van Winkelhoff AJ, van Dijl JM. Talk to your gut: the oral-gut microbiome axis and its immunomodulatory role in the etiology of rheumatoid arthritis. FEMS Microbiol Rev [Internet]. 2019 Jan 1 [cited 2019 Apr 2];43(1):1–18. Available from: https://academic.oup.com/femsre/article/43/1/1/5097781
26. BASKETFUL BENEFITS OF PAPAYA. Int Res J Pharm. 2011;
27. Salas-Jara MJ, Ilabaca A, Vega M, García A. Biofilm Forming Lactobacillus: New Challenges for the Development of Probiotics. Microorganisms [Internet]. 2016 Sep 20 [cited 2019 Apr 1];4(3). Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27681929
28. Jain R, Lee T, Hardcastle T, Biswas K, Radcliff F, Douglas R. The in vitro effect of xylitol on chronic rhinosinusitis biofilms. Rhinol J [Internet]. 2016 Dec 1 [cited 2019 Apr 2];54(4):323–8. Available from: http://www.rhinologyjournal.com/Abstract.php?id=1466