Saccharomyces cerevisiae

Пекарские дрожжи(лат.Saccharomyces cerevisiae) — вид одноклеточных микроскопических (5—10мкмв диаметре) грибов (дрожжей) из классасахаромицетов, широко используемый в производствеалкогольнойихлебопекарнойпродукции, а также в научных исследованиях. В1996 годупекарские дрожжи стали первымиэукариотами, чейгеномбыл полностьюсеквенирован.
КлеткиSaccharomyces cerevisiaeразмножаются вегетативным образом при помощи почкования. Сначала появляется вырост на материнской клетке, затем происходитмитотическоеделение ядра, образование клеточной стенки и отделение клеток друг от друга. На материнской клетке остается шрам от почкования, что позволяет определить её возраст. Обычно материнская клетка может образовывать 20—30 почек.
Клетки дрожжей могут пребывать в одном из двух стабильных состояниях (фазах):гаплоидном(сфероиды) и диплоидном (эллипсоиды), которые считаются различными поколениями. В течение каждой фазы пекарские дрожжи размножаются вегетативно почкованием. По продолжительности у пекарских дрожжей преобладает диплоидная фаза. Она переходит в гаплоидную фазу путём образования гаплоидныхаскоспорв результатемейоза. Гаплоидная фаза переходит в диплоидную путём слияния образовавшихся из аскоспор гаплоидных клеток.
Для выращивания оптимальными условиями является раствор дрожжевого экстракта с температурой 30 °C, содержащийпептониглюкозу.
Saccharomyces cerevisiae— один из наиболее изученныхмодельных организмов, на примере которого происходит исследование клетокэукариотов, они легко выращиваются и имеют низкую патогенность для человеческого организма. По сравнению скишечной палочкой(Escherichia coli), клетка дрожжей содержит в несколько раз большеДНКи имеет более сложную организацию, чембактерии. Клетки сохраняют жизнеспособность даже с множественнымигенетическими маркерамив своемгенотипе, что существенно с точки зрениягенной инженерии.
ДрожжиSaccharomyces cerevisaeиспользуются в медицине и животноводстве в качествепробиотика. В частности, в медицине нашёл применениештаммSaccharomyces cerevisae var. boulardii.
Ряд клинических исследований показал возможную пользуS. cerevisae var. boulardiiдля предотвращения или лечения некоторых кишечных заболеваний. Имеютсядоказательства умеренного качествав пользу эффективности данного пробиотика для снижения рискадиареипри леченииантибиотиками(как у детей, так и у взрослых), а также для снижения риска возникновения побочных эффектов приэрадикацииHelicobacter pylori. Кроме того, имеются некоторые данные в пользу эффективностиS. cerevisae var. boulardiiдля предотвращения (но не лечения) «диареи путешественников», а также в качестве вспомогательного средства при лечении острой диареи у взрослых и детей и хронической диареи у детей.
Saccharomyces cerevisae var. boulardiiсчитается безопасным в качестве лекарственного средства. В ходеклинических испытанийэтот пробиотик хорошо переносился пациентами, и частота нежелательных эффектов была сходной с их частотой в контрольных группах. В ходе клинических испытаний не было зафиксировано ни одного случаяфунгемии, вызванной этим микроорганизмом.
В то же время в клинической практике отмечаются случаи фунгемии, вызваннойSaccharomyces cerevisiaeи, в частности,Saccharomyces cerevisiae var. boulardii. Группу риска составляют больные симмунодефицитом, а также больные с центральным венознымкатетером. Некоторые специалисты полагают, чтоS. cerevisiae var. boulardiiне следует использовать для лечения таких лиц, тогда как другие считают, что необходимо только соблюдать должную осторожность.
Saccharomyces cerevisiaeявляетсяоппортунистическим патогеномсравнительно низкойвирулентности. Несмотря на широкое применение этого микроорганизма как в промышленности, так и в домашних условиях, случаи вызванных им инфекций встречаются нечасто. Дрожжи данного вида встречаются на коже, наслизистыхротовой полости,глотки,желудочно-кишечного трактаивлагалищаздоровых людей. В частности, одна обзорная публикация, обобщившая данные ряда исследований, указывает на наличиеS. cerevisiaeв 6 % образцов, взятых изкишечниказдоровых людей. Некоторые специалисты считаютS. cerevisiaeчастьюздоровой микрофлорыжелудочно-кишечного тракта,дыхательных путейи влагалища человека. Другие предполагают, что дрожжи этого вида, обнаруживаемые в организме человека, имеют внешнее происхождение (поступают с пищей) и могут задерживаться лишь в течение некоторого времени. Так, эксперименты показывают, что при намеренном приёме дрожжей данного вида здоровыми добровольцами, они исчезают из кишечника в течение пяти дней после прекращения приёма.
При определённых условиях, например, при снижении иммунитета,Saccharomyces cerevisiaeможет вызвать у человека инфекционное заболевание. В частности, данный грибок иногда вызывает у женщинвагинит. По данным ряда исследований доля вагинитов, вызванныхS. cerevisiae, может составлять 0,45-1,06 % от всех случаев вагинита, вызванного дрожжевыми грибками. В некоторых случаях женщины, страдающие вагинитом, вызваннымS. cerevisiae, находились в интимных отношениях с мужчинами, работающими в пекарнях или пиццериях, и было установлено совпадение штаммовS. cerevisiaeиз образцов из влагалища этих женщин, со штаммами, используемыми их интимными партнёрами в работе, причём образцы тех же штаммов были обнаружены и на руках мужчин.В то же время отмечалось отсутствие в научной литературе (по состоянию на 1999 год) сообщений о подобном заболевании у женщин, которые сами работали в пекарнях. Отдельные случаи вагинита, вызванногоS. cerevisiae, связывались медиками с использованием дрожжей для домашней выпечки. Также известны случаи инфекций ротовой полости и глотки, вызванныхS. cerevisiae.
В редких случаяхSaccharomyces сerevisiaeвызываетинвазивные инфекции(то есть заражает магистральный кровоток или другие жидкие среды организма, которые в норме должны быть стерильны, или внутренние органы, например, лёгкие, печень, селезёнку). Такая инфекция может статьсистемной, то есть затронуть несколько органов. Инвазивныемикозы, вызванныеSaccharomyces сerevisiae, — весьма опасны — смертность составляет более 30 % даже при проведении лечения.
По сравнению с инвазивными инфекциями, вызваннымиCandida albicans, инвазивные инфекции, вызванныеS. сerevisiae— довольно редки, даже у пациентов, ослабленных раковыми заболеваниями. ТакS. сerevisiaeвызывает от 1 % до 3,6 % госпитальных фунгемий.
Воротами инвазивной инфекции, вызваннойSaccharomyces cerevisiae, могут стать: транслокация сослизистой(например, ротовой полости или кишечника) или загрязнённый венозный/артериальныйкатетер. Предрасполагающими факторами для таких инвазивных инфекций являются: наличие венозного/артериального катетера, приёмантибиотиковииммунодефицит, который может быть вызван, в частности,СПИДом,лейкемиейили некоторыми медицинскими вмешательствами (например,трансплантацией костного мозга).
40 % инвазивных микозов, вызванныхSaccharomyces cerevisiae, приходятся на штаммS. cerevisiae boulardii, используемый в качестве пробиотика. Многие из этих случаев связаны непосредственно с намеренным медицинским употреблениемS. cerevisiae boulardii, в других случаях имеет место госпитальная инфекция, связанная с занесением патогена в венозный/артериальный катетер через руки медицинского персонала либо, возможно, из воздуха, куда сухие дрожжи попадают при вскрытии пакетика сS. cerevisiae boulardii(когда медработник вскрывает пакетик, чтобы дать лекарство одному из пациентов, находящихся в палате). По сравнению с другими штаммамиS. cerevisiaeштаммS. cerevisiae var. boulardiiчаще вызывает инвазивные инфекции у людей, не страдающих иммунодефицитом, хотя подобные осложнения являются очень редкими в практике терапевтического применения данного пробиотика.
Известен случай, когда грибокSaccharomyces cerevisiaeбыл обнаружен водиночном лёгочном узле, хирургически удалённом из лёгкого человека, профессиональная деятельность которого была связана с регулярным пребыванием в различных пекарнях. Предполагается, что источником инфекции в данном случае стало вдыхание порошка сухих дрожжей.
Вирулентность различных штаммовSaccharomyces cerevisiae— различна. Большинство штаммов, встречающихся в естественной среде, неспособны к росту при температурах выше 35 °C, характерных для тела человека и других млекопитающих. Вирулентные штаммы, однако, способны к росту при температурах выше 37 °C и часто до 39 °C, иногда даже до 42 °C.Способностью к росту при температурах выше 37 °C обладают и некоторые штаммы, используемые в промышленности. Согласно требованиямЕвропейского агентства по безопасности продуктов питания, штаммыSaccharomyces cerevisiae, способные к росту при температуре более 37 °C для того, чтобы получить презумпцию безопасности, должны не иметь резистентности к противогрибковым лекарственным препаратам.
Способность к росту при сравнительно высоких температурах — не единственный фактор, влияющий на вирулентность штамма.
Признаками вирулентности штаммаSaccharomyces cerevisiaeчасто считают:
Некоторые исследователи также считают признаком вирулентности способность к формированию псевдогиф, хотя другие полагают, что эта способность в одинаковой мере характерна как для вирулентных, так и невирулентных штаммов.