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病原性真菌とは、ヒトや他の生物に病気を引き起こす真菌のことです。真菌は真核生物ですが、多くの病原性真菌は微生物です。[ 1 ]約300種類の真菌がヒトに病原性を示します。[ 2 ]真菌の研究は「医真菌学」と呼ばれています。真菌感染症による死亡者数は、結核やマラリアによる死亡者数よりも多いと推定されており、年間約200万人に上ります。[ 3 ]
ヒト病原性真菌は単一の分類群を形成するのではなく、複数の真菌系統に分布しています。これらは一般的に、酵母、熱二形性真菌、その他のグループなど、共通の形態学的および生物学的特徴によって分類されます。これらの真菌は生態や生活環において大きく異なりますが、それぞれがヒト組織に定着して病気を引き起こす能力を進化させてきました。[ 4 ] [ 5 ]
酵母は単細胞性の真菌であり、主に出芽または分裂によって増殖し、臨床的に重要な多くの真菌性病原体を構成する。いくつかの酵母属はヒトの常在微生物叢の一部であったり、環境中に広く分布しているが、宿主の防御機能が低下した際には日和見病原体として作用する可能性がある。
カンジダ属菌は免疫系が弱い人に感染症を引き起こします。カンジダ属菌は真菌感染症のほとんどの原因菌であり、全身感染症と表在性感染症の両方を引き起こす可能性があります。 [ 6 ]
カンジダ・アルビカンスは、ヒトの腸内細菌叢によく見られる二倍体酵母の一種です。C .アルビカンスはヒトにおける日和見病原体です。この真菌の異常な過剰増殖は、特に免疫不全の人に起こる可能性があります。 [ 7 ] C.アルビカンスは、環境ストレスによって刺激されると思われる準有性生殖サイクルを持っています。 [ 8 ]
2009年に初めて記載されたC. aurisは、多くの第一選択抗真菌薬、消毒剤、熱に対して耐性があり、根絶が非常に困難です。多くの真菌病原体と同様に、主に免疫不全の人に影響を与えます。血液や他の臓器や組織に存在する場合、死亡率は約50%です。 [ 3 ]
カンジダ属の他の種も病原性を持つ可能性があり、これにはCandida stellatoidea、C. tropicalis、C. pseudotropicalis、C. krusei、C. parapsilosis、C. guilliermondiiなどが含まれる。[ 9 ]
クリプトコッカス・ネオフォルマンスは、 HIV感染およびAIDS患者に重度の髄膜炎および髄膜脳炎を引き起こす可能性があります。クリプトコッカス属の大部分は土壌に生息しており、ヒトに病気を引き起こしません。クリプトコッカス・ネオフォルマンスは、ヒトおよび動物の主要な病原体です。以前はクリプトコッカス属に分類されていたパピリオトレマ・ローレンティとナガニシア・アルビダは、免疫不全のヒト患者に中等度から重度の疾患を引き起こすことが知られています。クリプトコッカス・ガッティは、アフリカ大陸とオーストラリアの熱帯地域に固有のもので、免疫不全でない人にも病気を引き起こす可能性があります。 [ 1 ]
感染したC. neoformans細胞は通常、肺の肺胞マクロファージによって貪食される。 [ 10 ] 侵入したC. neoformans細胞は、これらのマクロファージによる酸化分子およびニトロソ化分子の放出によって殺される可能性がある。[ 11 ] しかし、一部のC. neoformans細胞はマクロファージ内で生存する可能性がある。[ 10 ] 病原体がマクロファージ内で生存できる能力は、おそらく病気の潜伏期間、拡散、および抗真菌剤に対する耐性を決定する。マクロファージの敵対的な細胞内環境で生存するために、C. neoformansの応答の 1 つは、酸化ストレスへの応答に使用される遺伝子を上方制御する ことである。[ 10 ]
C. neoformansの半数体核は核融合（核融合）を起こして二倍体になることができる。これらの二倍体核はその後、組換えを含む減数分裂を起こし、分散可能な半数体担子胞子を形成する可能性がある。 [ 12 ]減数分裂は、マクロファージの攻撃に対するC. neoformans DNAの修復を 促進する可能性がある。 [ 12 ]
温度二形性真菌は、環境中では糸状カビとして生育するが、感染後に哺乳類の体温で酵母または酵母様形態に変化する病原性真菌のグループである。ほとんどは、土壌やその他の環境貯蔵庫からの空気中の分生子の吸入によって感染し、一次肺感染症を引き起こし、他の臓器に播種する可能性がある。いくつかの温度二形性真菌は特定の地理的地域に固有であり、免疫能が正常な人と免疫不全の人の両方に病気を引き起こす可能性がある。[ 4 ]
ヒストプラズマ・カプスラツムは、ヒト、イヌ、ネコにヒストプラズマ症を引き起こす可能性があります。この真菌は、南北アメリカ大陸、インド、東南アジアで最も多く見られます。また、アメリカ合衆国の一部の地域では風土病となっています。
ヒストプラズマは主に鳥やコウモリの糞で肥沃になった土壌に存在し、そこで糸状菌として増殖し、感染性の分生子を産生する。[ 13 ]感染は空気中の分生子の吸入によって起こり、一次肺感染症を引き起こす。病気の重症度は接種量と宿主の免疫状態に関連している。[ 5 ]鳥を扱う人や鳥のねぐらとなる場所で作業する人にヒストプラズマ症の症例が多数報告されている。洞窟探検家も、洞窟内のコウモリの糞からエアロゾル化した真菌に曝露されることが多い。[ 5 ]
コクシジオイデス属菌は、バレー熱としても知られるコクシジオイデス症の原因菌です。ヒトの病気は、 Coccidioides immitisとCoccidioides posadasiiによって引き起こされます。これらの真菌は西半球の乾燥地帯に固有のもので、土壌中で生育し、土壌が攪拌されると空気中に飛散する感染性分節胞子を生成します。[ 14 ]
吸入後、分節胞子は酵母細胞ではなく多数の内生胞子を含む特徴的な球状体へと発達し、コクシジオイデスは熱二形性真菌の中でも独特な存在となる。[ 14 ]ほとんどの感染は無症状であるか、軽度の呼吸器疾患に限られるが、肺合併症や皮膚、骨、関節、中枢神経系に及ぶ播種性疾患が発生することもある。[ 5 ]
Blastomyces dermatitidisは、環境中の分生子を吸入することによって感染する風土病性真菌症であるブラストミセス症の原因菌です。B . dermatitidisは、米国のオハイオ川とミシシッピ川流域に固有の菌です。感染者の約 50% は無症状感染です。 [ 15 ]真菌の拡散により肺外疾患が引き起こされ、最も一般的には皮膚に影響を及ぼします。
Paracoccidioides属の真菌種は、ラテンアメリカに固有の全身性真菌症であるパラコクシジオイド真菌症を引き起こす可能性がある。 [ 5 ]主な病原体はParacoccidioides brasiliensisとParacoccidioides lutziiである。[ 16 ] Paracoccidioidesは土壌中に存在し、吸入によって感染する。
タラロミセス属のほとんどの種は環境腐生菌であるが、タラロミセス・マルネフェイ（以前はペニシリウム・マルネフェイ）は温度二形性日和見病原菌である。[ 5 ]
スポロトリックス属の種は、土壌や腐敗した植物に見られる一般的な環境腐生菌です。[ 17 ]通常、吸入曝露によって伝染するほとんどの熱二形性真菌とは異なり、スポロトリックスは外傷接種によって侵入します。スポロトリックス・シェンキイ複合体の種が主な病原性種であり、ヒトに引き起こす病気はスポロトリコーシス（またはバラ園芸家病）として知られています。[ 18 ]
ムコール目に属するカビは、急速に増殖する環境真菌であり、血管侵襲、組織壊死、高い死亡率を特徴とする急速に進行する侵襲性感染症であるムコール症を引き起こします。[ 5 ] [ 4 ]
最も一般的な病原菌種は、Aspergillus fumigatusとAspergillus flavusです。Aspergillus flavus は、毒素であり発がん性物質でもあるアフラトキシンを産生し、ナッツなどの食品を汚染する可能性があります。Aspergillus fumigatusとAspergillus clavatus はアレルギー疾患を引き起こす可能性があります。一部のAspergillus種は、穀物作物、特にトウモロコシに病気を引き起こし、アフラトキシンを含むマイコトキシンを合成します。アスペルギルス症は、 Aspergillusによって引き起こされる疾患群です。症状には、発熱、咳、胸痛、息切れなどがあります。通常、免疫系が弱っている患者、または他の肺疾患のある患者のみが罹患しやすいです。[ 1 ]
アスペルギルス・フミガタスの胞子は大気中に遍在している。A .フミガタスは日和見病原体である。免疫不全の人に致命的な侵襲性感染症を引き起こす可能性がある。[ 19 ] A.フミガタスは閉鎖子嚢殻と子嚢胞子を生成する完全な機能的有性生殖サイクルを持っている。
皮膚糸状菌は、ヒトや動物の角質化した組織に定着することに高度に適応した真菌のグループです。[ 20 ]皮膚糸状菌によって生成される真菌構造には、大分生子、小分生子、および分節分生子（感染性菌糸断片）が含まれます。皮膚糸状菌感染症は、分節分生子が角質化した組織に付着することから始まります。ヒトに感染する最も一般的な皮膚糸状菌は、トリコフィトン、ミクロスポルム、およびエピデルモフィトンです。
ニューモシスチス・ジロベチ（以前はニューモシスチス・カリニとして知られていた）は、未熟児、免疫抑制療法を受けている患者、高齢者、エイズ患者など、免疫系が弱っている人に肺炎を引き起こす可能性がある。 [ 21 ]
Stachybotrys chartarum、いわゆる「黒カビ」は、呼吸器系の損傷や激しい頭痛を引き起こす可能性があります。これは、家屋や慢性的に湿気の多い地域でよく発生します。 [ 22 ]
2022年、世界保健機関（WHO）は、公衆衛生対策の優先課題となるべき真菌病原体のリストを発表しました。世界保健機関（WHO）によると、2022年に特に懸念される病原体は次のとおりです。[ 23 ]
哺乳類の恒温性と恒温性は、ほとんどの真菌に対する強力な非特異的防御である。[ 24 ] 比較ゲノム研究では、日和見真菌には、37 ℃で生育する能力を除いて、ヒトにおける真菌の日和見病原性と一貫して関連付けられる特殊な病原性形質はほとんど、あるいは全くないことがわかった。 [ 25 ]
研究によると、単球/マクロファージ、樹状細胞、不変ナチュラルキラー（iNK）T細胞などの免疫応答細胞レベルが高い宿主は、真菌の増殖をよりよく制御し、全身感染から保護することが示されています。パターン認識受容体（PRR）は、特定の真菌病原体を認識して免疫応答を開始することにより、免疫応答を誘導する上で重要な役割を果たします。粘膜カンジダ症の場合、サイトカインIL-17を産生する細胞は、自然免疫の維持に極めて重要です。[ 26 ]真菌感染の排除には、Th1型細胞介在性免疫（CMI）が必要です。
菌類の系統樹における日和見病原体とストレス耐性菌の分布を包括的に比較した結果、多極限耐性と日和見病原性は一貫して同じ菌類の目に現れ、日和見性と極限耐性（例えば浸透圧耐性と低温耐性）の共存は統計的に有意であることが示された。これは、ストレスの多い環境への適応が感染中の菌類の生存を促進する可能性を示唆している。[ 25 ]
植物に病原性を示す菌類は、動物界の菌類よりもはるかに多い。[ 27 ]植物に病原性を示す菌類やその他の生物の研究は、植物病理学と呼ばれる。