muggsopp

Muggsopp er eukaryote, noe som betyr at muggsoppcellene har en avgrenset og definert cellekjerne, og organeller omgitt av membraner.

Mugg kan betegnes som en vekstform som er karakterisert ved en lodden struktur av mycel og sporer. Mange ulike sopparter kan danne mugg. Muggsoppene tilhører soppriket, og man finner muggsopp i mange ulike rekker. Eksempler på muggsopp er arter innen slektene Mucor (skjeggmugg), som danner et gråhvitt belegg, Cladosporium, samt Penicillium (penselmugg) og Aspergillus (strålemugg), som begge danner et grønnlig belegg (grønnmugg). I slekten Rhizopus finnes blant annet Rhizopus stolonifer (kulemuggsopp), også kjent som svart brødmugg.

Muggsopp er filamentøse, noe som betyr at de vokser som trådformede hyfer. Hyfene består av rekker med celler, og nettverket av hyfer kalles mycel. Veksten skjer fra tuppen av hyfene, og mycelet absorberer næringsstoffer. Noen hyfer vokser oppover, og på disse kan det dannes ukjønnede sporer som kalles konidier. Disse sporene tåler godt uttørking. Noen muggsopp danner kjønnede sporer. Disse er svært motstandsdyktige og tåler lave temperaturer og tørke, mens de inaktiveres ved høye temperaturer.

Fordi muggsopp trenger oksygen for å vokse, kalles de aerobe. De fleste muggsopper kan vokse når temperaturen er mellom 5 og 40 ℃, men enkelte arter kan vokse ved minusgrader, og noen ved temperaturer opptil 60 ℃. Mugg trives best i fuktige omgivelser, og høy luftfuktighet vil øke risiko for forekomst og vekst av muggsopp.

Dimorfe sopper kan vokse som både gjær og filamentøs form. Mange sykdomsfremkallende sopp er dimorfe.

Muggsoppvekst sees ofte som bomullslignende struktur, noe som skyldes hyfene som vokser loddrett, såkalte lufthyfer, og fargen på muggsoppkoloniene skyldes fargen på sporene.

Vi puster alle inn muggsoppsporer, og de blir først et problem når det blir veldig mange av dem. Unntaket er personer som har astma eller allergier. Innendørs eksponering for muggsopp øker risiko for allergi og sykdommer i luftveiene. Fordi mugg er avhengig av fukt for å vokse, vises det ofte til at fuktige innemiljøer kan disponere for sykdom.

Muggsoppsporer som spres i omgivelsene, pustes inn og kan føre til sykdom og allergi. I tillegg legger sporene seg som støv i omgivelsene. Symptomer på muggsoppallergi inkluderer blant annet nysing og hosting, tett eller rennende nese, tåreflod og kløe i øyne og nese. For noen blir symptomene sterkere ved vått vær.

Mange muggsopparter kan forårsake allergi. For eksempel er flere arter innen slektene Aspergillus og Penicillium assosiert med allergi innendørs, mens blant annet slektene Cladosporium og Alternaria er assosiert med allergi utendørs. Det er beskrevet mer enn 70 muggsoppallergener. Eksempler på disse er enzymer som soppen skiller ut, som proteaser, dehydrogenaser og ribosomale proteiner.

I tillegg til allergiske reaksjoner kan muggsopp forverre astma. Det er vist at eksponering for muggsoppslektene Penicillium øker risiko for astma, mens Aspergillus er satt i sammenheng med utvikling av allergiske reaksjoner, atopi, hos barn. Hos personer med muggsoppallergi og astma kan astmaanfall være en reaksjon dersom man puster inn muggsoppsporer.

Flere muggsopper produserer spesifikke giftstoffer kalt mykotoksiner, som kan medføre forgiftninger og risiko for kreft, men som også brukes medisinsk (for eksempel antibiotika). Mykotoksiner kan virke toksisk for leveren, nervesystemet, immunsystemet eller nyrene. De karsinogene mykotoksinene øker risiko for kreft.

Mykotoksiner har ikke smak eller lukt, og mange er vannløselige. De fleste brytes ikke ned av høye temperaturer. Slektene Aspergillus, Fusarium og Penicillium er eksempler på slekter av muggsopp som produserer mykotoksiner. Toksinproduserende muggsopper kan deles i lagringssopp og feltsopp. Fusariumarter vokser på avlinger og kalles feltsopp, mens Aspergillus og Penicillium vokser på mat og fôr og kalles lagringssopp.

Aspergillus flavus og Aspergillus parasiticus produserer mykotoksinet aflatoksin. Dette er levertoksisk, karsinogent, gentoksisk og immunosuppresivt. Disse muggsoppene trives best i varme tropiske områder, og derfor er det hovedsakelig importerte næringsmidler som kan inneholde aflatoksiner. Nøtter, korn, fiken og mais er eksempler på matvarer som kan inneholde toksinet.

Fusarium er en slekt av muggsopp som kan føre til sykdom i korn, inkludert hvete, bygg og havre. Den er vidt utbredt og reduserer avlingen og forringer kvaliteten på kornet. Fusarium produserer mykotoksinet trichothecener, som blant annet kan medføre apoptose i huden og tarmsystemet, og diaré. I tillegg kan de ha immunsuppressiv effekt. Fusarium produserer også zearaleoner, som er gentoksiske mykotoksiner som også har hormonforstyrrende effekter ved at de binder seg til østrogenreseptorer.

Muggsopp kan føre til infeksjoner, spesielt hos personer med svekket immunforsvar. Invasive sykdommer forårsaket av muggsopp har høy dødelighet. Antallet alvorlige soppinfeksjoner har økt de siste 20 årene. Dette skyldes blant annet økt bruk av immunosuppressive legemidler. Fordi den infeksiøse agensen kommer fra omgivelsene, kalles slike infeksjoner eksogene.

Aspergillose er en infeksjon som skyldes muggsoppen Aspergillus. Denne er utbredt i naturen og fører sjelden til sykdom hos friske mennesker. Hos personer med svekket immunforsvar kan sporer som inhaleres, føre til infeksjon, ved at soppen vokser i lungevevet og kan spres via blodbanen til andre organer.

Risikofaktorene for infeksjon med Aspergillus finnes ved sykdommer som nøytropeni, kols og cystisk fibrose og ved transplantasjoner. Mange AIDS-relaterte dødsfall skyldes infeksjoner med Aspergillus fumigatus.

Det er stadig flere muggsopparter som kan føre til sykdom hos personer med svekket immunforsvar, såkalte opportunistiske infeksjoner. Dette er urovekkende, fordi man også har sett en økning i resistens mot antimykotiske legemidler. I tillegg til Aspergillus kan blant annet arter i slektene Rhizopus, Fusarium, Mucor og Lichtheimia, samt artene Purpureocillium lilacinum og Scedosporium apiospermum forårsake mykoser.

Skader på hud og øye kan også føre til muggsoppinfeksjoner. Alvorlige sårskader kan forurenses med organisk materiale med mikroorganismer, inkludert muggsopp på ulykkesstedet. I alvorlige tilfeller kan infeksjonen spres med blodstrømmen og forårsake systemisk sykdom.

Muggsoppinfeksjoner kan behandles med antimykotika, som azoler, echinocandiner og polyener. Det å raskt stille diagnose og starte med antimykotika er viktig ved behandling av invasive mykoser. Det å stille riktig diagnose kan imidlertid være problematisk, noe som blant annet skyldes uspesifikke symptomer. Metodene som brukes inkluderer CT-skanning, dyrkningsanalyser, serologiske tester og molekylære metoder der man undersøker soppens DNA/RNA og histopatologi.

Mange virkestoffer i legemidler som brukes i dag, er opprinnelig isolert fra eller inspirert av naturlige produkter fra muggsopp. Dette inkluderer blant annet antibiotikumet penicillin, kolesterolsenkende medisin og medikamenter som brukes til kreftbehandling. Disse legemidlene har reddet millioner av liv og ført til økt levealder.

Den skotske mikrobiologen Alexander Fleming oppdaget i 1928 at muggsoppen Penicillium notatum hemmet veksten av bakterien Staphylococcus. Stoffet som hemmet veksten, var penicillin, som er et antibiotikum som har revolusjonert behandlingen av bakterielle infeksjoner. Penicillin kan produseres ved både dyrkning av muggsoppene P. chrysogenum og P. notatum og fremstilles syntetisk i laboratoriet.

De første statinene ble i 1976 isolert som naturlige produkter fra muggsoppen Penicillium citrinum. Statiner brukes for å senke nivået av LDL (low density lipoprotein)-kolesterol.

Legemiddelet ciklosporin stammer fra muggsoppen Tolypocladium niveum. Ciklosporin demper immunresponsen og gis ofte i forbindelse med organtransplantasjoner for å hindre at kroppen frastøter det nye organet, og for behandling av autoimmune sykdommer som for eksempel leddgikt. Ciklosporin ble opprinnelig isolert fra en jordprøve fra Hardangervidda. Prøven ble tatt i 1969 av den sveitsiske biologen Hans Peter Frey (1939–2018), som var ansatt i legemiddelfirmaet Novartis.

Metabolitter fra muggsopp er også brukt som utgangspunkt for medikamenter som brukes i behandling av kreft, blant annet polyketider som griseofulvin fra P. griseofulvum, nitrogenholdige stoffer som for eksempel xanthocillin, opprinnelig isolert fra Penicillium notatum, og terpenoidderivater som for eksempel taxol, som blant annet produseres av P. raistrickii. De fleste legemidler mot kreft som stammer fra muggsopp, kommer fra slektene Aspergillus, Penicillium og Talaromyces.

Muggsopp er nedbrytere. De produserer og skiller ut enzymer for å bryte ned organiske næringsstoffer. Disse enzymene kan anvendes industrielt, og det er arter fra slekten Aspergillus som er mest brukt. Enzymer som brukes i matindustrien, for eksempel laktase, som tilsettes for å bryte ned laktose i meieriprodukt, har sin opprinnelse i blant annet Aspergillus.

Muggsopp og dens metabolitter er også brukt i matproduksjon som tilsetningsstoffer. Penicillium roqueforti brukes for å lage osten roquefort, mens Penicillium camemberti tilsettes osten camembert.

Arter i slekten Aspergillus, blant annet Aspergillus niger, brukes for å fremstille sitronsyre, og Aspergillus oryzae for å lage den japanske drikken sake.

Muggsopp kan dyrkes frem i næringsmedier. Det tar fra noen dager til uker før man ser synlig vekst. Morfologi, biokjemiske egenskaper, antistoff, bruk av DNA-prober og sekvensering av DNA kan brukes for å identifisere muggsopp.

Man kan undersøke forekomsten av mykotoksiner ved å bruke den immunologiske metoden ELISA eller kromatografimetoder som HPLC og GC.