24.4 Sníkjusveppir og sýklar
Markmið náms
Í lok þessa hluta muntu geta gert eftirfarandi:
- lýsa nokkrum sníkjusveppum og plöntusýklum
- lýsa mismunandi gerðum sveppasýkinga í mönnum
- útskýra hvers vegna sveppalyfjameðferð er erfið vegna líkinda milli sveppafrumna og dýrafrumna
Sníkjuvist er samlífi þar sem annar aðilinn hagnast á kostnað hins. Bæði sníklar og sýklar skaða hýsilinn. Sýklar valda þó sjúkdómi, það er skemmdum á vefjum eða lífeðlisfræði hýsils, en sníklar gera það yfirleitt ekki, þótt þeir geti valdið alvarlegum skaða og jafnvel dauða með samkeppni um næringarefni eða aðrar auðlindir. Gistilífi á sér stað þegar annar aðilinn hagnast án þess að hafa áhrif á hinn.
Sníkjusveppir og sýklar plantna
Framleiðsla nægilegrar og hágæðaríkrar uppskeru er mannkyninu nauðsynleg. Því miður hafa plöntusjúkdómar eyðilagt mikla uppskeru í gegnum landbúnaðarsögu mannkyns og stundum valdið víðtækri hungursneyð. Margir plöntusýklar eru sveppir sem valda rotnun vefja og að lokum dauða hýsilsins (Mynd 24.26). Auk þess að eyðileggja plöntuvef beint spilla sumir plöntusýklar uppskeru með því að framleiða öflug eiturefni sem geta skaðað hýsilplöntuna enn frekar og drepið hana. Sveppir valda einnig skemmdum á matvælum og rotnun geymdrar uppskeru. Til dæmis veldur sveppurinn Claviceps purpurea, grasdrjóli, korndrepi í kornrækt, einkum rúgi. Þótt sveppurinn minnki kornuppskeru skipta áhrif alkalóíðaeiturefna korndreps á menn og dýr miklu meira máli. Í dýrum kallast sjúkdómurinn korndrepseitrun. Algengustu teikn og einkenni eru krampar, ofskynjanir, drep og nytjamissir hjá nautgripum. Virka efnið í korndrepi er lýsergsýra, forveri lyfsins LSD. Brandsveppir, ryðsveppir og mjölsveppir eða dúnmyglur eru önnur dæmi um algenga sveppasýkla sem herja á uppskeru.
Aflatoxín eru eitruð, krabbameinsvaldandi efnasambönd sem sveppir af ættkvíslinni Aspergillus losa. Reglulega spillist uppskera hneta og korns af völdum aflatoxína, sem leiðir til umfangsmikillar innköllunar vara. Þetta gerir framleiðendur stundum gjaldþrota og veldur matarskorti í þróunarlöndum.
Sníkjusveppir og sýklar dýra og manna
Sveppir geta haft áhrif á dýr, þar á meðal menn, á ýmsa vegu. Sveppasýking er sjúkdómur sem stafar af sýkingu og beinum skaða vegna vaxtar og innrásar sveppsins. Sveppir ráðast beint á dýr með því að nema land í vefjum og eyðileggja þá. Sveppaeiturefnaeitrun er eitrun í mönnum og öðrum dýrum af völdum fæðu sem menguð er sveppaeiturefnum. Eitursveppaeitrun lýsir sérstaklega inntöku tilbúinna eiturefna í eitruðum hattsveppum. Auk þess geta einstaklingar sem eru ofurnæmir fyrir myglu og gróum fengið sterk og hættuleg ofnæmisviðbrögð. Sveppasýkingar eru almennt mjög erfiðar viðureignar því, ólíkt bakteríum, eru sveppir heilkjörnungar. Sýklalyf virka aðeins á dreifkjörnungafrumur, en efnasambönd sem drepa sveppi geta einnig skaðað heilkjörnungafrumur dýrahýsilsins.
Margar sveppasýkingar eru yfirborðslægar; það er að segja þær eiga sér stað á húð dýrsins. Þær kallast húðsveppasýkingar og geta haft hrikalegar afleiðingar. Til dæmis má rekja fækkun froskastofna heimsins á undanförnum árum að hluta til kítríðsveppsins Batrachochytrium dendrobatidis. Þessi banvæni sveppur sýkir húð froska og truflar líklega loftskipti um húðina, sem eru nauðsynleg fyrir afkomu froskdýra. Sömuleiðis hafa meira en milljón leðurblökur í Bandaríkjunum drepist af völdum hvítsnoppuveiki, sem birtist sem hvítur hringur í kringum munn leðurblökunnar. Hún orsakast af kuldakæra sveppnum Pseudogymnoascus destructans, sem dreifir banvænum gróum sínum í hellum þar sem leðurblökur leggjast í dvala. Sveppafræðingar rannsaka smitleiðir, virkni og varnir gegn P. destructans til að stöðva útbreiðslu hans.
Sveppir sem valda yfirborðslægum sveppasýkingum í yfirhúð, hári og nöglum breiðast sjaldan út í undirliggjandi vefi (Mynd 24.27). Þessir sveppir eru oft ranglega nefndir húðsveppir, af grísku orðunum dermis, sem merkir húð, og phyte, sem merkir planta, þótt þeir séu ekki plöntur. Húðsveppir eru einnig kallaðir hringskyrfi vegna rauða hringsins sem þeir valda á húðinni. Þeir seyta utanfrumuensímum sem brjóta niður keratín, prótein sem finnst í hári, húð og nöglum, og valda kvillum eins og fótsveppi og nárasveppi. Þessa kvilla er yfirleitt hægt að meðhöndla með staðbundnum kremum og dufti sem fást án lyfseðils og þeir hverfa auðveldlega. Þrálátari yfirborðssveppasýkingar geta krafist lyfseðilsskyldra lyfja til inntöku.
Kerfisbundnar sveppasýkingar breiðast út til innri líffæra og komast oftast inn í líkamann í gegnum öndunarfærin. Til dæmis er dalasótt (coccidioidomycosis) algeng í suðvesturhluta Bandaríkjanna, en finnst allt norður til Washington, þar sem sveppurinn lifir í ryki. Þegar gróunum er andað að sér þroskast þau í lungunum og valda einkennum sem svipa til berkla. Histoplasmasýking orsakast af tvíforma sveppnum Histoplasma capsulatum. Í mannhýsli sínum vex Histoplasma sem ger og veldur lungnasýkingum og, í sjaldgæfari tilfellum, bólgu í himnum heila og mænu. Meðferð við þessum og mörgum öðrum sveppasjúkdómum krefst notkunar sveppalyfja sem hafa alvarlegar aukaverkanir.
Tækifærissveppasýkingar eru sveppasýkingar sem stafa annaðhvort af sveppum sem eru algengir í umhverfinu eða eru hluti af eðlilegri flóru. Þær herja aðallega á einstaklinga með skert ónæmiskerfi. Sjúklingar á lokastigum alnæmis (AIDS) þjást af tækifærissveppasýkingum sem geta verið lífshættulegar. Gersveppurinn Candida sp., sem er algengur hluti af náttúrulegri flóru, getur vaxið stjórnlaust og sýkt leggöng eða munn, þar sem hann veldur þrusku, ef sýrustig umhverfisins, ónæmisvarnir einstaklingsins eða eðlilegur bakteríustofn breytist.
Eitursveppaeitrun getur átt sér stað þegar eitraðir hattsveppir eru borðaðir. Hún veldur fjölda dauðsfalla hjá mönnum á sveppatínslutímanum. Aldinhirslur margra ætra sveppa líkjast mjög eitruðum ættingjum og áhugafólki um sveppatínslu er ráðlagt að skoða uppskeru sína vandlega og forðast að borða sveppi af vafasömum uppruna. Orðtakið „það eru til djarfir sveppatínslumenn og gamlir sveppatínslumenn, en engir gamlir og djarfir sveppatínslumenn“ er því miður satt.
Tenging við vísindalega aðferð
Álmsýki
Spurning: Seyta tré sem eru ónæm fyrir álmsýki sveppaeyðandi efnasamböndum?
Tilgáta: Settu fram tilgátu sem svarar þessari spurningu.
Bakgrunnur: Álmsýki er sveppasýking sem hefur áhrif á margar tegundir álms (Ulmus) í Norður-Ameríku. Sveppurinn sýkir æðakerfi trésins, stíflar vatnsflæði innan plöntunnar og líkir eftir þurrkaálagi. Sjúkdómurinn barst óvart til Bandaríkjanna snemma á fjórða áratug tuttugustu aldar og útrýmdi amerískum álmtrjám sem veittu skugga um alla álfuna. Hann orsakast af sveppnum Ophiostoma ulmi. Álmbarkarbjallan er smitberi og ber sjúkdóminn milli trjáa. Margir evrópskir og asískir álmar eru síður móttækilegir fyrir sjúkdómnum en amerískir álmar.
Prófun á tilgátunni: Rannsakandi sem prófar þessa tilgátu gæti gert eftirfarandi. Sáið bútum af Ophiostoma-sveppþráðum í nokkrar petrískálar sem innihalda æti sem styður vöxt sveppa. Skerið með málmgatara nokkrar skífur úr æðavef móttækilegra afbrigða amerískra álma og ónæmra evrópskra og asískra álma. Hafið með samanburðarpetrískálar sem sáð er í með sveppþráðum án plöntuvefs til að staðfesta að ætið og ræktunarskilyrðin trufli ekki sveppavöxt. Sem jákvæðan samanburð skal bæta við pappírsskífum gegndreyptum með þekktu sveppalyfi í petrískálar sem sáð hefur verið í með sveppþráðum.
Ræktið skálarnar í ákveðinn fjölda daga til að leyfa sveppavöxt og útbreiðslu sveppþráðanna yfir yfirborð skálarinnar. Skráið þvermál eyðingarsvæðisins, ef það myndast, í kringum vefjasýnin og samanburðarskífuna með sveppalyfinu.
Skráðu athuganir þínar í eftirfarandi töflu.
Greinið gögnin og skýrið frá niðurstöðunum. Berið saman áhrif eimaðs vatns og sveppalyfsins. Þetta eru neikvætt og jákvætt viðmið sem staðfesta tilraunauppsetninguna. Sveppalyfið ætti að vera umkringt tæru svæði þar sem vexti sveppsins var hamlað. Er munur á milli mismunandi álmtegunda?
Dragið ályktun: Var sveppadrepandi virkni til staðar eins og vænst var af sveppalyfinu? Studdu niðurstöðurnar tilgátuna? Ef ekki, hvernig er hægt að skýra það? Nokkrar mögulegar skýringar eru til.