Abstract

Rice grain is one of the world’s most important food crops, and its cultivation is a major occupation in Anambra State, Nigeria. Rolnicy uprawiający ryż są narażeni na różne czynniki, które predysponują ich do grzybic skórnych. Celem tej pracy było zbadanie hodowców ryżu pod kątem zmian sugerujących grzybice skórne oraz wyizolowanie i zidentyfikowanie czynników grzybiczych związanych z infekcją. Badanie przeprowadzono między listopadem 2009 a czerwcem 2011 roku w stanie Anambra w Nigerii. Próbki kliniczne pobrane od 201 rolników ze zmianami sugerującymi grzybice skórne zostały przetworzone i zidentyfikowane organizmy. Do uzyskania innych niezbędnych danych wykorzystano kwestionariusze, które poddano analizie statystycznej. Z 2,580 przebadanych hodowców ryżu, 201 (7.79%) wykazało pozytywne zmiany. Wyizolowane organizmy obejmowały Microsporum audouinii, Microsporum ferrugineum, Trichophyton megnini, Trichophyton tonsurans, Trichophyton rubrum, Aspergillus terrus, Aspergillus candidus, Aspergillus scleriotorum, Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Scopulariopsis sp., Chrysosporium sp., Eupenicillium javanicum, Fusarium sp., Penicillium aculeatum i Penicillium pinophilum. Pod koniec tej pracy zaobserwowano, że onychomikoza jest najbardziej rozpowszechniona, a pleśnie niedermatofitowe stają się obecnie bardzo ważnymi czynnikami grzybic skórnych wśród hodowców ryżu.

1. Wprowadzenie

Rolnictwo ryżu jest jednym z głównych zawodów w północnej części stanu Anambra w Nigerii. To ziarno, które jest jednym z najważniejszych na świecie upraw żywności jest uprawiana albo w bagnistych obszarach niskiej ziemi z dużą ilością wody lub w płaskowyżu lub pagórkowatych regionach, gdzie naturalne opady deszczu zapewnia odpowiednią ilość wody. Przygotowanie ziemi, orka pola, stosowanie obornika, nawozów, pestycydów i herbicydów, siew nasion ryżu, przesadzanie sadzonek ryżu i zbiory są wykonywane ręcznie przez tych rolników, co predysponuje ich do grzybic skórnych.

Grzybice skórne są patogennymi infekcjami grzybiczymi, które wpływają na zrogowaciałe warstwy skóry i jej przydatków (paznokcie, włosy). Nie mają wpływu na żywe tkanki. Zakażenia te wywoływane są głównie przez dermatofity i drożdżaki. Poza przyjętymi patogenami, w grzybicach skórnych istotne znaczenie zaczynają odgrywać grzyby niedermatofitowe.

W ostatnim czasie pojawiły się doniesienia o zatrważającym wzroście częstości występowania zakażeń grzybiczych. Zostały one połączone przez Terrell , Meis i Verweij , i Rolston do zabiegów medycznych, warunki obniżonej odporności, niedożywienie, niektóre operacje i metali ciężkich, takich jak rtęć. Inne czynniki, które mogą predysponować do infekcji grzybiczych według Gugnani, Shenoi et al. oraz Oyeka i Eze obejmują higienę osobistą, zatłoczone życie i zły stan sanitarny, wielkość rodziny, wiek, ciepły wilgotny klimat, status społeczno-ekonomiczny i podróże międzynarodowe. Pracownikżw rolnych, ktżre są narażone na rżżne czynniki drażniące, a mianowicie, błoto, obornik krowi, lub inne rodzaje nawozżw, nawożżżw, herbicydżw, pestycydżw, kurzu i gleby (ktżra jest uważana za rezerwuar większości organizmżw patogennych, w tym dermatofitżw i nondermatofitżw grzybżw) są rżwnież predysponowane do zakażenia grzybiczego .

Zakażenia grzybicze spowodowane przez dermatofity i nondermatofitżw pleśni zostały szeroko zgłoszone do problemu zdrowia publicznego w Nigerii i na całym świecie . To, jednak, nie może być nadal nadmiernie podkreślane jako zaraźliwy charakter wśród społeczności zwierząt; wysokie koszty leczenia, trudności w kontroli i konsekwencje dla zdrowia publicznego wyjaśnić ich wielkie znaczenie. Stąd też niniejsze badanie miało na celu zgłoszenie dermatofitowych i niedermatofitowych pleśni związanych z grzybicami skórnymi wśród rolników uprawiających ryż w stanie Anambra, Nigeria.

2. Materiały i metoda

Dwa tysiące pięciuset osiemdziesięciu (2,580) rolników uprawiających ryż, w tym dorosłych i dzieci, przebadano pod kątem zmian sugerujących grzybice skórne. Zmiany były oceniane pod kątem świądu, łuszczenia się, szczelinowatości, zaczerwienienia skóry i dystrofii paznokci. Kwestionariusze zostały wykorzystane do uzyskania informacji na temat płci, wieku, lokalizacji zmian, poziomu wykształcenia, wielkości rodziny, charakteru zamieszkania rodziny, obecności zwierząt domowych w domu, czasu trwania zmian, jeśli rolnik używa obornika, nawozu, herbicydów lub pestycydów.

2.1. Pobieranie materiału klinicznego

Zmiany chorobowe oczyszczono 70% alkoholem, a zeskrobiny pobrano aseptycznie z okolicy postępujących brzegów tych zmian za pomocą sterylnego skalpela. Próbki z paznokci palców u rąk i nóg pobierano za pomocą klamerek po uprzednim oczyszczeniu paznokci 70% alkoholem. Próbki zbierano do kieszonek, przenoszono do laboratorium mikrobiologicznego, Nnamdi Azikiwe University, Awka, Nigeria, i przetwarzano w ciągu 2 godzin. Wymazy pobierano również z sieci palców u rąk i nóg po oczyszczeniu 70% alkoholem przy użyciu sterylnego patyczka do wymazów.

2.2. Przetwarzanie próbek

Szkiełka do mikroskopii bezpośredniej przygotowywano przy użyciu 20% KOH dla niektórych porcji zeskrobin skórnych i skrawków paznokci. Pozostałe porcje oraz wymazy z palców u rąk i nóg posiewano na podwójne płytki zawierające Sabouraud Dextrose Agar (SDA) (Biotech) uzupełnione 0,05 mg/mL chloramfenikolu i 0,5 mg/mL cykloheksymidu. Inną zduplikowaną płytkę z samym chloramfenikolem 0,05 mg/mL również inokulowano próbką. Płytki inkubowano w temperaturze 27°C przez 4 tygodnie. Płytki dodatnie ze wzrostem grzybów oczyszczano przez subkulturowanie różnych kolonii na świeże skosy SDA bez antybiotyków.

2.3. Identyfikacja Izolatów

Izolaty identyfikowano na podstawie szczegółowego badania ich morfologii brutto i mikroskopowej i porównywano ze standardowym opisem podanym przez Campbella i Stewarta , Guy St-Germaina i Richarda oraz De Hooga i wsp. Dziesięć z izolatów zostało zidentyfikowanych przy użyciu sekwencjonowania wewnętrznego regionu transkrybowanego odstępu rybosomalnego DNA izolatu w Nationales Konsiliarlabor für Dermatophyten, Institut für Mikrobiologie und Hygiene, Charité-Universitatmedizin, Berlin, Niemcy.

2.4. Analiza statystyczna

Wyniki i dane uzyskane z kwestionariusza rozprowadzonego wśród dotkniętych rolników ryżu zostały poddane analizie statystycznej przy użyciu testów chi kwadrat, Kruskala-Wallisa i Manna-Whitneya. Wyniki były testowane dla poziomu istotności 0,05.

3. Wyniki

Z całkowitej liczby 2580 rolników przebadanych pod kątem infekcji skórnych, u 201 (7,79%) osób stwierdzono zmiany sugerujące infekcję grzybiczą. Pobrane próbki były pozytywne w badaniu KOH i hodowli. Na podłożu KOH w niektórych próbkach stwierdzono fragmenty grzybni przegrodowej, a w innych nie przegrodowej. Wśród badanej populacji z zakażeniem skóry 78 (38,81%) stanowili mężczyźni, a 123 (61,19%) kobiety. Dziewięćdziesiąt (44,78%) z 201 próbek pochodziło z zakażenia paznokci palców, 45 (22,39%) z zakażenia paznokci palców, 27 (13,43%) z zakażenia skóry gładkiej, 20 (9,95%) z zakażenia stóp, 12 (5,97%) z zakażenia sieci palców u rąk i nóg oraz 7 (3,48%) z zakażenia skóry głowy. Tabela 1 przedstawia rozkład grzybic skórnych w zależności od miejsca zakażenia, płci i wieku rolników uprawiających ryż. Analiza przypadków zakażeń w zależności od wieku hodowców ryżu wykazała, że zakażenia były statystycznie znamienne wraz z wiekiem () i odnotowano ich więcej w grupie wiekowej 16-30 lat (47,76%), a następnie w grupie wiekowej 31-45 lat (35,82%) (tab. 1). Zakażenie odnotowano również częściej wśród rodzin mieszkających w zatłoczonych mieszkaniach (), rolników korzystających ze wspólnych pomieszczeń () oraz tych, którzy trzymali zwierzęta domowe ().

.

Miejsce zakażenia Liczba zebranych próbek Płeć Wiek
Mężczyźni Kobiety <15 16-30 31-45 >45
Paznokcie palców 90 (44.78%) 19 71 1 48 32 9
Paznokcie u stóp 45 (22.39%) 20 25 23 16 6
Skóra gładka 27 (13.43%) 10 17 15 8 4
Stopy 20 (9.95%) 16 4 6 10 4
Sieć palców/palce 12 (5.97%) 8 4 4 6 2
Skalp 7 (3. 78 123 8 96 72 25
Ogółem (%) 100 38.81 61.19 3.98 47.76 35.82 12.44
Tabela 1
Rozkład grzybic skórnych w zależności od miejsca zakażenia, płci i wieku rolników uprawiających ryż.

Z próbek wyizolowano 225 izolatów grzybów, w tym 48 (21,33%) dermatofitów (Tabela 2) i 177 (78,67%) pleśni niedermatofitowych (Tabela 3). Najczęściej izolowanymi dermatofitami i grzybami niedermatofitowymi były odpowiednio T. rubrum (11,11%) i A. candidus (16,44%). Izolaty zidentyfikowane w Nationales Konsiliarlabor für Dermatophyten, Institut für Mikrobiologie und Hygiene, Charité-Universitatmedizin, Berlin, Niemcy, należały do gatunków Aspergillus scleriotorum, Aspergillus flavus, Aspergillus terrus, Eupenicillium javanicum, Penicillium aculeatum, Penicillium pinophilum i Fusarium.

.

Gatunki dermatofitów Liczba izolatów Występowanie procentowe (%)
Microsporum audouinii 5 2.22
Microsporum ferrugineum 2 0,89
Trichophyton megnini 6 2.67
Trichophyton tonsurans 10 4.44
Trichophyton rubrum 25 11.11
Total 48 21.33
Tabela 2
Gatunki wyizolowanych grzybów dermatofitowych i ich procentowe występowanie.

Gatunki nondermatofitów Liczba izolatów Występowanie procentowe (%)
Aspergillus terrus 24 10.67
Aspergillus candidus 37 16.44
Aspergillus scleriotorum 26 11.56
Aspergillus niger 11 4.89
Aspergillus flavus 26 11.56
Scopulariopsis sp. 18 8
Chrysosporium sp. 12 5.33
Eupenicillium javanicum 2 0.89
Fusarium sp. 11 4.89
Penicillium aculeatum 4 1.77
Penicillium pinophilum 6 2.67
Total 177 78.67
Tabela 3
Gatunki wyizolowanych grzybów pleśniowych z grupy nondermatofitów i ich procentowe występowanie.

4. Dyskusja

Prezentowane badanie służy podkreśleniu znaczenia infekcji grzybiczych dla zdrowia publicznego wśród rolników uprawiających ryż w stanie Anambra w Nigerii. Zakażenie palca i paznokci palców było więcej niż w innych częściach ciała i bardziej powszechne u kobiet. Wyższa częstość występowania tej infekcji wśród kobiet może być przypisana faktowi, że kobiety używają więcej palców w uprawie ryżu i zbiorach niż mężczyźni. Zgadza się to z doniesieniami El Sayeda i wsp. oraz Souzy i wsp. Souza i wsp. podali, że 72,25% przypadków grzybicy paznokci w ich badaniu w Japonii dotyczyło kobiet, podczas gdy Kazemi i Charles podali wyższą częstość występowania tej infekcji wśród mężczyzn, mimo że ich badania nie dotyczyły rolników uprawiających ryż. Potwierdzają to również wyniki badań Blank i wsp. oraz Shenoi i wsp., którzy odnotowali wysoki wskaźnik infekcji paznokci wśród pracowników pól ryżowych w Indiach.

Zakażenie skóry głowy obserwowano tylko u dzieci i prawdopodobnie mogło być przeniesione przez zakażone ręce ich matek i innych krewnych. Mężczyźni (71,43%) mieli więcej zakażeń niż kobiety (28,57%). Oyeka dokonał tej samej obserwacji i powiązał ją z niską higieną osobistą mężczyzn w porównaniu do ich odpowiedników płci żeńskiej.

Rolnicy w wieku 16-30 lat odnotowali więcej infekcji niż inne grupy wiekowe i można to wyjaśnić faktem, że ta grupa wiekowa jest bardziej aktywnie zaangażowana w uprawę ryżu niż młodsze i starsze grupy wiekowe i ma tendencję do większego pocenia się.

Transmissibility of fungal infections among family members has extensively been reported in Nigeria and supports the findings of this study where higher rate of infection was reported among families living in crowded accommodation (), those that shared facilities () and those that kept pets/domestic animals (). Te obiekty i zwierzęta mogą działać jako rezerwuar grzybów / zarodników, przez które zakażenie może być łatwo przenoszone na rolników.

Ważnym spostrzeżeniem poczynionym podczas tego badania było to, że rolnicy uprawiający ryż nie używali ani butów, ani rękawiczek podczas pracy na roli, ponieważ buty zapadają się w błocie i zmniejszają szybkość pracy według tych rolników. Nieużywanie ochronnych ubrań na stopy i ręce naraża tych rolników na czynniki infekcyjne. Podobne spostrzeżenie zostało poczynione przez Shenoi et al. Zaobserwowano również niską higienę osobistą wśród tych rolników, która jest czynnikiem znanym z predysponowania osób do wszelkiego rodzaju infekcji, w tym infekcji grzybiczych.

Trichophyton rubrum był najczęściej odzyskiwanym dermatofitem (11,11%) w tym badaniu. Był to jedyny organizm grzybowy wyizolowany z wszystkich miejsc na ciele, z wyjątkiem opuszek palców rąk i stóp. Zgadza się to z pracami innych badaczy, którzy podawali T. rubrum jako najczęstszy czynnik etiologiczny dermatofitoz różnych części ciała. Badania te wykazały również, że oprócz dermatofitów wywołujących zakażenia skórne, bardzo ważnymi czynnikami etiologicznymi zakażeń skóry stają się pleśnie niedermatofitowe. W tym badaniu stwierdzono, że pleśnie nienależące do dermatofitów były częściej izolowane (78,67%) niż zwykłe dermatofity (31,33%), zwłaszcza w grzybicy paznokci. Chociaż niektórzy autorzy podawali, że dermatofity stanowią większość przypadków grzybicy paznokci, badania epidemiologiczne wykazały, że Aspergillus sp. są coraz częściej pojawiającymi się czynnikami grzybiczymi grzybicy paznokci stóp. Obecnie Aspergillus sp. zajmuje drugie miejsce po Scopulariopsis sp. i Fusarium solani w onychomikozie wywołanej przez dermatofity. Wśród grzybów niedermatofitowych najczęściej izolowano Aspergillus sp., następnie Scopulariopsis sp., a potem Chrysosporium sp.; Penicillium pinophilum, Penicillium aculeatum i Eupenicillium javanicum, które zostały wyizolowane w tej pracy, zgodnie z literaturą nie były zaangażowane w infekcje skóry. Organizmy te są często izolowane z gleby i biorą udział w produkcji i scukrzaniu różnych enzymów przemysłowych, takich jak B-D-mannoza, endoglukanaza, -glukozydaza i pektynaza oraz w scukrzaniu polisacharydów słomy jęczmiennej, owsianej i pszennej oraz Solka-Floc. Zdolność tych organizmów do produkcji wyżej wymienionych enzymów może tłumaczyć ich zdolność do degradacji zrogowaciałych obszarów skóry. Wysoka częstotliwość izolacji grzybów niedermatofitowych zaobserwowana w tym badaniu może być przypisana ich regularnej izolacji z wody, powietrza, gleby i roślinności, jak odnotowali Oyeka i Okoli oraz Cribier i Bakshi . To sprawia, że ich szanse na wejście w kontakt z ludzką skórą są wysokie, dając początek infekcji oportunistycznej.

5. Wnioski

Na koniec tego badania zaobserwowano, że skórne zakażenie grzybicze paznokci było najbardziej rozpowszechnione. Dlatego należy zachować ostrożność, aby kontrolować rozprzestrzenianie się tej infekcji, ponieważ ci rolnicy dzielą obiekty użyteczności publicznej z masami. Zauważono również, że oprócz dermatofitów, pleśnie niedermatofitowe są obecnie bardzo ważnymi czynnikami etiologicznymi infekcji skórnych, szczególnie w grzybicy paznokci. Dalsze badania będą prowadzone w celu określenia patogenności Penicillium pinophilum, Penicillium aculeatum i Eupenicillium javanicum odzyskanych w tej pracy.

Podziękowania

Autorzy pragną podziękować Dr. Yvonne Graeser z Nationales Konsiliarlabor für Dermatophyten, Institut für Mikrobiologie und Hygiene, Charité-Universitatsmedizin, Berlin, Niemcy, która pomogła w identyfikacji izolatów grzybów.