Grzybica paznokci – Patofizjologia i mechanizm

Grzybica paznokci
Patofizjologia i mechanizm

Grzybica paznokci (onychomycosis) jest powszechną infekcją grzybiczą aparatu paznokciowego, dotykającą około 10% populacji, z wyższą częstością (15-20%) u osób powyżej 40 roku życia. Najczęściej wywoływana jest przez dermatofity, zwłaszcza Trichophyton rubrum, które stanowią 70-90% przypadków, a także przez drożdżaki (Candida albicans – około 2%) i pleśnie niedermatofilne (około 8%). Patogeneza zależy od podtypu klinicznego, z dominującą dystalno-boczną grzybicą paznokci (DLSO), gdzie grzyb przenika przez hyponychium do łożyska paznokcia. Infekcja prowadzi do charakterystycznych zmian: zniekształcenia, przebarwienia, pogrubienia i kruchości paznokci, a także dolegliwości bólowych i obniżenia jakości życia. Czynniki ryzyka obejmują zaawansowany wiek, cukrzycę, zaburzenia krążenia, łuszczycę, nadmierną potliwość oraz ekspozycję na wilgotne środowiska. Mechanizmy patogenne obejmują produkcję keratynaz i proteaz, modulację odpowiedzi immunologicznej gospodarza oraz formowanie biofilmu, co utrudnia leczenie i sprzyja nawrotom.

Wprowadzenie do grzybicy paznokci

Grzybica paznokci (onychomycosis, tinea unguium) to infekcja grzybicza aparatu paznokciowego, stanowiąca istotny problem zdrowia publicznego ze względu na wysoką częstość występowania (około 10% populacji) oraz związane z nią dolegliwości. ¹ Jest to najczęstsza choroba paznokci, która może zainfekować zarówno paznokcie stóp, jak i dłoni, choć grzybica paznokci stóp występuje znacznie częściej. ² Choroba może powodować zniekształcenie paznokci, przebarwienia, pogrubienie, kruchość, ból, trudności w chodzeniu, a także powodować zakłopotanie emocjonalne, co znacząco wpływa na jakość życia pacjenta. ³

Częstość występowania grzybicy paznokci wzrasta wraz z wiekiem i może wynosić 15-20% u pacjentów powyżej 40 roku życia. W populacji ogólnej częstość występowania wynosi 3-5%. ⁴ Zwiększona częstość występowania u osób starszych może być przypisana wielu czynnikom, w tym zmniejszonemu krążeniu obwodowemu, cukrzycy, braku aktywności, względnej immunosupresji oraz zmniejszonemu wzrostowi i jakości paznokci. ⁵

Czynniki etiologiczne grzybicy paznokci

Dermatofity są najczęstszymi patogenami powodującymi grzybicę paznokci (70-90% infekcji), ale drożdżaki (szczególnie Candida albicans) oraz pleśnie niedermatofilne również mogą być czynnikami etiologicznymi. ¹⁶ Termin dermatofitoza używany jest do opisania infekcji wywołanych przez przedstawicieli rodzajów Microsporum, Trichophyton i Epidermophyton. ⁷

Najczęstszą przyczyną grzybicy paznokci jest Trichophyton rubrum, ale inne dermatofity, w tym Trichophyton mentagrophytes i Epidermophyton floccosum, również mogą ją wywoływać. Dermatofity są identyfikowane w 90% przypadków grzybicy paznokci stóp i 50% przypadków grzybicy paznokci dłoni. ² Candida albicans stanowi około 2% przypadków grzybicy paznokci, szczególnie w przypadku paznokci dłoni. ²

Grzybica paznokci wywołana przez pleśnie niedermatofilne dotyczy głównie paznokci stóp. Przykładami tych pleśni saprofitycznych są Fusarium, Aspergillus, Acremonium, Scytalidium i Scopulariopsis brevicaulis, które stanowią około 8% infekcji paznokci. ² Jedno z badań wykazało, że 39% infekcji miało charakter mieszany (wywołane przez dermatofity oraz pleśnie niedermatofilne i/lub drożdżaki), co sprawia, że diagnoza i leczenie są trudne. ⁶

Patogeneza grzybicy paznokci

Patogeneza grzybicy paznokci zależy od podtypu klinicznego. W dystalno-bocznej grzybicy paznokci (DLSO, najczęstszy podtyp), grzyb rozprzestrzenia się ze skóry podeszwy i wnika do łożyska paznokcia przez hyponychium. Stan zapalny występujący w tych obszarach aparatu paznokciowego powoduje typowe objawy fizyczne DLSO. ⁸ W powierzchownej białej grzybicy paznokci (WSO), która występuje rzadziej, dochodzi do bezpośredniego zajęcia powierzchni płytki paznokciowej. W proksymalnej podpaznokciowej grzybicy paznokci (PSO, najrzadszy podtyp), grzyby przenikają do macierzy paznokcia przez proksymalny wał paznokciowy i kolonizują głęboką część proksymalnej płytki paznokciowej. ⁸

Mechanizm infekcji

Grzybicę paznokci często poprzedza bezobjawowe, suche, hiperkeratotyczne grzybicze zakażenie stóp (tinea pedis). ⁹ Z czasem ciemne, ciepłe, wilgotne środowisko butów oraz mikrourazy wywierające nacisk na aparat paznokciowy osłabiają i przełamują barierę hyponychialną, umożliwiając penetrację dermatofitu do łożyska paznokcia. ⁹ Częsty kontakt z wodą może osłabiać paznokcie dłoni. ⁹

Dermatofity żyją wyłącznie na keratynie martwych korneocytów w skórze, paznokciach i włosach. ⁹ W przypadku stóp, dermatofity wytwarzają keratynazy, które rozpoczynają infekcję między palcami, rozprzestrzeniają się na hiperkeratotyczną podeszwę i stopniowo rozciągają się do dystalnej przestrzeni hyponychiowej mikrourazowanych jednostek paznokciowych. ⁹ Dermatofity przełamują barierę i infekują łożysko paznokcia przez dystalne hyponychium paznokcia, rozprzestrzeniając się proksymalnie jako onycholiza i podpaznokciowa hiperkeratoza. ⁹

Proces infekcji grzybiczej paznokci obejmuje kilka etapów:

Adhezja i penetracja: zarodniki grzyba przyczepiają się do powierzchni paznokcia i przenikają przez małe pęknięcia lub oddzielenia w płytce paznokciowej
Kolonizacja: po dostaniu się do wnętrza, grzyby zaczynają rozkładać keratynę przy użyciu wyspecjalizowanych enzymów zwanych keratynazami
Proliferacja: w miarę jak grzyby konsumują keratynę, szybko się mnożą, powodując pogrubienie, przebarwienie i kruchość paznokcia
Inwazja otaczających tkanek: bez leczenia infekcja może rozprzestrzenić się na otaczającą skórę, a nawet inne paznokcie

¹⁰

Komórki grzybów wytwarzają keratynolityczne proteazy, które zapewniają sposób wnikania do żywych komórek. ¹ Niektóre gatunki dermatofitów, które zasadniczo są saprofitami glebowymi, nabyły zdolność do rozkładania szczątków keratynowych w glebie i ewoluowały, aby być zdolnymi do pasożytowania na tkankach keratynowych zwierząt. ¹

Pierwotna lokalizacja infekcji

Pierwotnym miejscem infekcji jest łożysko paznokcia, gdzie występuje ostra infekcja z niewielką odpowiedzią zapalną, która postępuje do przewlekłej fazy infekcji łożyska paznokcia jako całkowicie dystroficzna grzybica paznokci. ¹¹ Histologicznie, ostre zmiany w grzybicy paznokci przejawiają się jako spongiotyczne, akantozą, brodawkowatością z obrzękiem i hiperkeratozą. Te objawy przypominają patologię łuszczycy. ¹¹ Jak w większości infekcji, rozwija się gęsty naciek zapalny. ¹¹

Grzybica paznokci ostatecznie infekuje również żywą macierz paznokcia. Grzybica paznokci wtórnie uszkadza macierz paznokcia, gdy łożysko paznokcia staje się hiperkeratotyczne i pogrubione, aby pozbyć się infekcji grzybiczej. ¹¹ Dermatofit atakuje również nakładającą się płytkę paznokciową, oddzielając ją i zniekształcając z czasem. ¹¹ Płytka paznokciowa staje się uniesiona i niewłaściwie ustawiona, gdy infekcja wchodzi w przewlekłą, całkowicie dystroficzną fazę kliniczną grzybicy paznokci. ¹¹

W tym przewlekłym stadium infekcji występują duże ilości zwartej hiperkeratozy, hipergranuloza, akantoza i brodawkowatość z rzadkim naciekiem okołonaczyniowym. Mogą wystąpić dermatofitoza i podpaznokciowe surowiczaki. ¹¹

Rola mechanizmów obronnych organizmu

Badania Zaikovska i wsp. wykazały wysokie poziomy komórek pozytywnych dla cytokin interleukiny-6 i interleukiny-10 w łożysku paznokcia, a także w krwiobiegu w przypadku grzybicy paznokci. ¹¹ W łożysku i płytce paznokci z grzybicą można znaleźć wiele włókien zawierających ludzką beta-defensynę-2. ¹¹

Ludzki organizm próbuje zwalczać grzybicze infekcje paznokci za pomocą układu odpornościowego, ale grzyby ewoluowały, rozwijając mechanizmy oporności na ataki immunologiczne. Odpowiedź organizmu obejmuje:

Stan zapalny: układ odpornościowy wywołuje miejscowy stan zapalny, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się infekcji
Obrona komórkowa: białe krwinki uwalniają białka przeciwgrzybicze, aby przeciwdziałać rozwojowi grzybów
Odpowiedź keratynocytów: komórki skóry i paznokci wytwarzają bariery ochronne, ale powolny wzrost paznokci ogranicza ten mechanizm obronny

¹²

Względny brak skutecznej odporności komórkowej w aparacie paznokciowym wydaje się sprawiać, że paznokieć jest bardziej podatny na infekcje grzybicze. ¹³ Uszkodzenie oskórka jest ważnym czynnikiem w patogenezie, przez który drożdżaki i bakterie wnikają do przestrzeni podoskórkowej w proksymalnej części paznokcia. ¹³

Szczególne aspekty infekcji Candida

Inwazja paznokci przez Candida nie jest powszechna, ponieważ drożdżaki potrzebują zmienionej odpowiedzi immunologicznej jako czynnika predysponującego, zanim będą mogły wniknąć do paznokci. ⁸ Pomimo częstego izolowania Candida z proksymalnego wału paznokciowego lub przestrzeni podpaznokciowej u pacjentów z przewlekłym zanokciem lub onycholizą, Candida jest tylko wtórnym kolonizatorem u tych pacjentów. ⁸ W przewlekłej kandydozie skórno-śluzówkowej drożdżaki infekują płytkę paznokciową, a ostatecznie proksymalny i boczny wał paznokciowy. ⁸

Czynniki ryzyka i predysponujące

Istnieje wiele czynników, które zwiększają ryzyko rozwoju grzybicy paznokci:

Zaawansowany wiek (zwykle powyżej 60 lat) jest najczęstszym czynnikiem ryzyka grzybicy paznokci z powodu zmniejszonego krążenia krwi, dłuższej ekspozycji na grzyby, paznokci, które rosną wolniej i grubieją, oraz zmniejszonej funkcji immunologicznej zwiększającej podatność na infekcje
Płeć męska (grzybica paznokci częściej dotyka mężczyzn niż kobiety)
Predyspozycje genetyczne i występowanie grzybicy paznokci w rodzinie
Nadmierne pocenie się
Przebywanie w wilgotnym lub mokrym środowisku
Łuszczyca
Noszenie skarpet i butów, które utrudniają wentylację i nie wchłaniają potu
Chodzenie boso w wilgotnych miejscach publicznych, takich jak baseny, siłownie i prysznice
Grzybica stóp (tinea pedis)
Drobne urazy skóry lub paznokci, uszkodzenie paznokcia lub inna infekcja
Cukrzyca
Problemy z krążeniem, które mogą również prowadzić do niższych temperatur obwodowych na dłoniach i stopach
Osłabiony układ odpornościowy

¹⁴¹⁵

Ryzyko grzybicy paznokci jest 1,9–2,8 razy wyższe u osób z cukrzycą w porównaniu z populacją ogólną. ¹⁶ Grzybica paznokci częściej dotyka paznokci stóp niż paznokci dłoni ze względu na ich wolniejszy wzrost, zmniejszony dopływ krwi i częste przebywanie w ciemnych, wilgotnych środowiskach. ¹⁶

Może wystąpić u pacjentów z zniekształconymi paznokciami, historią urazów paznokci, predyspozycją genetyczną, nadmierną potliwością, współistniejącymi infekcjami grzybiczymi i łuszczycą. ¹⁶

Mechanizmy molekularne grzybicy paznokci

Enzymy i proteazy grzybicze

Dermatofity wytwarzają keratynazy, które umożliwiają im trawienie ludzkiej keratyny, kolagenu i elastyny. ¹⁷ Gatunki dermatofitów wydzielają ponad 20 różnych proteaz, w tym egzopeptydazy i endopeptydazy. Te proteazy mają optymalne pH 8 i są zależne od wapnia. ¹⁷

Analizy genetyczne T. rubrum ujawniły obecność białek szoku cieplnego, transporterów, enzymów metabolicznych i systemu regulacji kluczowych enzymów w cyklu glioksalanowym. ¹⁷

Modulacja odpowiedzi immunologicznej

Infekcje wywołane przez Trichophyton rubrum nie wywołują silnych odpowiedzi zapalnych, ponieważ ten czynnik hamuje komórkowe odpowiedzi immunologiczne z udziałem limfocytów, szczególnie limfocytów T. ¹⁸ Mannan, składnik ściany komórkowej grzyba, może również hamować odpowiedzi immunologiczne, chociaż mechanizm działania pozostaje nieznany. ¹⁹

Infekcja Trichophyton rubrum została powiązana z indukcją reakcji id, w której infekcja w jednej części ciała wywołuje odpowiedź immunologiczną w postaci jałowej wysypki w odległym miejscu. ¹⁹

Adaptacja metaboliczna patogenów grzybiczych

Patogeny grzybicze muszą asymilować lokalne składniki odżywcze, aby ustanowić infekcję u swojego gospodarza. ²⁰ Zaburzenie asymilacji węgla, azotu lub mikroelementów osłabia patogeniczność grzybów. ²⁰

Elastyczność metaboliczna jest generalnie niezbędna dla patogeniczności grzybów, a w szczególności dla adaptacji do kontrastujących mikrośrodowisk gospodarza, takich jak przewód pokarmowy, powierzchnie śluzówkowe, krwiobieg i narządy wewnętrzne. ²⁰

Ta elastyczność metaboliczna opiera się na złożonych sieciach regulacyjnych, z których niektóre są zachowane w różnych liniach, podczas gdy inne uległy znacznemu przeprogramowaniu ewolucyjnemu. ²⁰

Rola biofilmu

Pojawiające się dowody na rolę biofilmu w grzybiczej chorobie paznokci mogą tłumaczyć oporność na leki przeciwgrzybicze i zwiększoną zjadliwość. ²¹ Biofilm stanowi barierę ochronną dla grzybów, utrudniając penetrację leków przeciwgrzybiczych i zwiększając przeżywalność patogenów w niesprzyjających warunkach.

Wpływ grzybicy paznokci na organizm

Grzybica paznokci może powodować ból i trwałe uszkodzenie paznokci. ²² Może prowadzić do innych poważnych infekcji, jeśli układ odpornościowy jest osłabiony z powodu leków, cukrzycy lub innych schorzeń. ²²

Nieprawidłowa grubość paznokcia może prowadzić do uszkodzenia tkanek miękkich i/lub infekcji, powodując zapalenie tkanki podskórnej (cellulitis), owrzodzenie w łożysku paznokcia (owrzodzenie podpaznokciowe) i/lub infekcję kości (zapalenie szpiku kostnego). ²³

Grzybica paznokci może również prowadzić do komplikacji, takich jak:

Nawrót infekcji
Trwała utrata zainfekowanego paznokcia
Przebarwienie zainfekowanego paznokcia
Rozprzestrzenienie się infekcji na inne obszary ciała, a potencjalnie także do krwiobiegu
Rozwój bakteryjnej infekcji skóry zwanej zapaleniem tkanki łącznej

²⁴

Wyzwania w leczeniu grzybicy paznokci

Trudno jest leczyć grzybicę paznokci, ponieważ trudno jest wyeliminować grzyba (wyleczenie mykologiczne) z paznokcia. ¹³ Pomimo wyleczenia mykologicznego, nieprawidłowości strukturalne paznokcia mogą nie zostać skorygowane. ¹³ Może to być szczególnie prawdziwe w przypadku infekcji niedermatofilnych, ponieważ paznokieć może być nieprawidłowy przed inwazją grzybów. ¹³

Grzybica paznokci jest powszechnie oporna na leczenie i wymaga długotrwałego leczenia, które może trwać cały rok. ²⁵ Nawet wtedy, całkowite wyleczenie, definiowane jako wyleczenie kliniczne (oznaczające oczyszczenie paznokcia) plus wyleczenie mykologiczne (zarówno negatywny wynik badania mikroskopowego, jak i hodowli dermatofitów), jest często nieosiągalne. ²⁵

Istnieje wiele czynników, które mogą przyczyniać się do wysokiego wskaźnika nawrotów grzybiczej infekcji paznokci. ²⁶ Artrospory, które są łańcuchami konidiów grzybów tworzącymi się przez pęknięcie strzępek grzybów, są uważane za główny sposób inwazji paznokci. ²⁶

Nawet w przypadkach, gdy infekujący grzyb został całkowicie wyeliminowany przez terapię przeciwgrzybiczą, pacjenci pozostają narażeni na ponowną infekcję. ²⁶ Wskaźnik nawrotów grzybicy paznokci wynosi od 10% do 53%, niezależnie od zastosowanej metody leczenia. ²⁷

Mechanizmy oporności na leki przeciwgrzybicze

Jednakże częstość występowania oporności wrodzonej wśród dermatofitów jest niska. ²⁶ Częściej problem stanowi niewystarczająca penetracja leku przez płytkę paznokciową do łożyska paznokcia, gdzie przebywa infekcja. Aktualnie dostępne leki miejscowe, takie jak amorolfina 5% i cyklopiroks 8%, mają niską skuteczność (około 5-12%). ²⁸ Tę niską skuteczność można głównie przypisać niezdolności leku do penetracji przez płytkę paznokciową do łożyska paznokcia. ²⁸

Próbowano wielu różnych podejść do rozwiązania problemu penetracji paznokci. ²⁶ Nowe technologie, takie jak zimna plazma (PP-CAPJ), wykazują obiecujące wyniki w zabijaniu Trichophyton rubrum w paznokciach poprzez generowanie fali uderzeniowej, która niszczy błonę komórkową grzyba. ²⁹

Podsumowanie mechanizmów patogenezy

Grzybica paznokci jest złożoną infekcją z wieloma czynnikami przyczyniającymi się do jej rozwoju i trudności w leczeniu. Główne mechanizmy patogenezy obejmują:

Zdolność dermatofitów i innych grzybów do wytwarzania enzymów proteolitycznych, które rozkładają keratynę paznokci
Penetracja grzybów przez mikrouszkodzenia płytki paznokciowej lub przez hyponychium
Kolonizacja łożyska paznokcia i płytki paznokciowej
Modulacja odpowiedzi immunologicznej gospodarza, szczególnie w przypadku T. rubrum
Formowanie biofilmu, który chroni grzyby przed lekami przeciwgrzybiczymi
Zdolność przetrwania w niesprzyjających warunkach i nawrotu infekcji

Zrozumienie tych mechanizmów jest kluczowe dla opracowania skutecznych strategii leczenia i zapobiegania grzybicy paznokci. ¹² Dokładna diagnoza oparta na metodach laboratoryjnych jest niezbędna do identyfikacji patogenu i wyboru odpowiedniego leczenia. ¹⁶

Kolejne rozdziały

Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.

Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.

Materiały źródłowe

#1 Onychomycosis: Pathogenesis, Diagnosis, and Management
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC88888/
Onychomycosis (a fungal infection of the nail, usually caused by a dermatophyte) constitutes an important public health problem because of its high prevalence (about 10% of the U.S. population) and associated morbidity. […] Dermatophyte fungi are the predominant pathogens, but yeasts (especially Candida albicans) and nondermatophyte molds may also be implicated. […] This is the consequence of factors intrinsic to the nailâthe hard, protective nail plate, sequestration of pathogens between the nail bed and plate, and slow growth of the nailâas well as of the relatively poor efficacy of the early pharmacologic agents. […] The fungal cells manufacture keratinolytic proteases, which provide a means of entry into living cells. […] Some dermatophytic species, which are basically soil saprophytes that have acquired the ability to digest keratinous debris in soil, have evolved to be capable of parasitizing keratinous tissues of animals.
#2 Onychomycosis – StatPearls – NCBI Bookshelf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK441853/
Onychomycosis is a fungal infection of the nail unit. When dermatophytes cause onychomycosis, this condition is called tinea unguium. The term onychomycosis encompasses the dermatophytes, yeasts, and saprophytic mold infections. An abnormal nail not caused by a fungal infection is a dystrophic nail. Onychomycosis can infect both fingernails and toenails, but onychomycosis of the toenail is much more prevalent. […] The most frequent cause of onychomycosis is Trichophyton rubrum, but other dermatophytes, including Trichophyton mentagrophytes and Epidermophyton floccosum, can also cause it. The dermatophytes are identified in 90% of the toenail and 50% of fingernail onychomycosis. Candida albicans cases account for 2% of onychomycosis, especially in fingernails. Nondermatophytic mold onychomycosis is cultured primarily from toenails. Examples of these saprophytic molds include Fusarium, Aspergillus, Acremonium, Scytalidium, and Scopulariopsis brevicaulis, accounting for about 8% of nail infections.
#3 JMI – The Journal of mycology and infection
https://e-jmi.org/archive/detail/7?is_paper=y
Onychomycosis, a fungal nail infection, is caused by mainly dermatophytes, yeasts, and non-dermatophyte molds. […] Onychomycosis can cause nail disfigurement, such as discoloration, thickening, and fragility; pain; walking difficulty; and emotional embarrassment; thus, it significantly impacts patient’s quality of life. […] However, onychomycosis is notoriously difficult to treat. Its general treatment modalities include medical (oral and topical antifungals) and non-medical treatments or a combination of these. Antifungals, the mainstay of onychomycosis therapy, have a high ex-vivo bioavailability, but demonstrate a relatively lower cure rate, protracted treatment duration, and higher recurrence when treating onychomycosis than other superficial fungal infections. […] The variable clinical presentations and causative fungal species of onychomycosis and the limitation in antifungal use according to patients’ health status also hinder successful treatment outcomes.
#4 Fungal nail infection | The BMJ
https://www.bmj.com/content/337/bmj.39357.558183.94
Key signs of fungal nail infections The main changes in onychomycosis are nail thickening, discoloration, and onycholysis (separation of the nail plate from the nail bed). Onycholysis also gives a crumbly aspect to the nail. […] In fungal nail infection dermatophytes invade the nail plate. The prevalence of the infection increases with age. Several studies report a prevalence of 15-20% in patients aged 40 years. In the general population the prevalence is 3-5%.
#5 How to treat fungal nail effectively – The Pharmaceutical Journal
https://pharmaceutical-journal.com/article/ld/how-to-treat-fungal-nail-effectively
Fungal nail infection (onychomycosis [OM]) is a mycotic infection caused by fungal invasion of the nail structure and is one of the most common nail disorders, representing half of nail abnormalities in adults. […] An increased incidence among older people may be attributed to multiple factors, including reduced peripheral circulation, diabetes, inactivity, relative immunosuppression, and reduced nail growth and quality. […] Damage to the nail structure can affect nail growth, shape, size and, consequently, predispose the nail to infection. OM can invade any part of the nail but typically enters the nailâs free edge, sulci or damaged cuticles. […] Where OM infects the area underneath the nail plate, the infection produces a thick hyperkeratotic nodule that contains clusters of branching filaments (hyphae) called dermatophytoma.
#6 Onychomycosis: Rapid Evidence Review | AAFP
https://www.aafp.org/pubs/afp/issues/2021/1000/p359.html
Dermatophytes cause 70% of onychomycosis infections in the United States, with the remaining 30% caused by nondermatophyte molds and yeasts. […] One study showed that 39% of infections were mixed (caused by dermatophytes plus nondermatophyte mold and/or yeast), making diagnosis and treatment challenging.
#7 Onychomycosis: Pathogenesis, Diagnosis, and Management
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC88888/
The term dermatophytosis is used to describe infection by members of the genera Microsporum, Trichophyton, and Epidermophyton. […] The species that most often cause onychomycosis in North America and parts of Europe are T. rubrum, T. mentagrophytes, and Epidermophyton floccosum: the first two species are much more often implicated than E. floccosum. […] Both dermatophytes and nondermatophytes, especially Candida albicans, have been identified as sole etiologic agents of onychomycosis; however, the incidence of true mixed infections (caused by dermatophytes plus nondermatophytes) is difficult to determine accurately. […] The dermatophytes are hyaline septated molds. […] Variability with respect to the causative microorganism is both geographic and, within a given region, temporal. […] Changes over time within a region in the prevalence of particular dermatophyte species also are common.
#8 Onychomycosis: Practice Essentials, Pathophysiology, Etiology
https://emedicine.medscape.com/article/1105828-overview
The pathogenesis of OM depends on the clinical subtype. In DLSO (the most common subtype), the fungus spreads from plantar skin and invades the nail bed via the hyponychium. Inflammation occurring in these areas of the nail apparatus causes the typical physical signs of DLSO. In contrast, WSO is a rarer presentation caused by direct invasion of the surface of the nail plate. In PSO (the least common subtype), fungi penetrate the nail matrix via the proximal nail fold and colonize the deep portion of proximal nail plate. EO is a variant of DLSO in which fungi infect the nail via the skin and directly invade the nail plate. Total dystrophic OM involves the entire nail unit. […] Nail invasion by Candida is not common, because the yeast needs an altered immune response as a predisposing factor before it can penetrate the nails. Despite the frequent isolation of Candida from the proximal nail fold or the subungual space of patients with chronic paronychia or onycholysis, Candida is only a secondary colonizer in these patients. In chronic mucocutaneous candidiasis, the yeast infects the nail plate and eventually the proximal and lateral nail folds.
#9 Onychomycosis – StatPearls – NCBI Bookshelf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK441853/
An asymptomatic, dry hyperkeratotic tinea pedis usually precedes onychomycosis. Over time, the dark, warm, moist environment of shoes and micro traumatic pressure on the nail unit compromise and break the hyponychial seal, allowing penetration of the dermatophyte into the nail bed. Repeated exposure to water in wet work compromises fingernails. Dermatophytes only live on the keratin of dead corneocytes in the skin, nails, and hair. […] In the foot, the dermatophytes produce keratinases that begin the infection between the lesser toes, spread to the hyperkeratotic sole, and gradually extend to the distal hyponychial space of micro-traumatized nail units. The dermatophytes breach and infect the nail bed through the distal nail hyponychial, spreading proximally as onycholysis and subungual hyperkeratosis.
#10 Understanding the Science Behind Nail Fungus
https://aesthetician-nasrin.com/blog/understanding-the-science-behind-nail-fungus/
Nail fungus, scientifically known as onychomycosis, is a condition caused by fungal organisms that invade and thrive in the nail bed. These fungi break down keratin, the primary protein in nails, leading to discoloration, thickening, and brittleness. […] Fungi responsible for nail infections belong to the dermatophyte group, but yeasts and molds can also contribute. These fungi are opportunistic organisms that survive by feeding on keratin, which is abundant in nails. The most common dermatophytes include: […] These fungi thrive in warm, moist environments, such as public showers, swimming pools, and sweaty shoes. Once they penetrate the nail, they establish colonies, producing enzymes that degrade keratin and allowing them to spread further. […] The process of nail fungal infection follows several stages: Adhesion and Penetration: Fungal spores attach to the nail surface and penetrate through small cracks or separations in the nail plate. Colonization: Once inside, the fungi begin breaking down keratin using specialized enzymes called keratinases. Proliferation: As the fungi consume keratin, they multiply rapidly, causing the nail to thicken, discolor, and become brittle. Invasion of Surrounding Tissues: If untreated, the infection can spread to surrounding skin and even other nails, leading to conditions like tinea pedis (athletes foot).
#11 Onychomycosis – StatPearls – NCBI Bookshelf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK441853/
The primary site of the infection is the nail bed, where the acute infection occurs with a low-grade inflammatory response and progresses to a chronic phase of the nail bed infection as total dystrophic onychomycosis. Histologically, the acute lesion of onychomycosis manifests as spongiosis, acanthosis, papillomatosis with edema, and hyperkeratosis. These signs resemble psoriasis pathology. As in most infections, a dense inflammatory infiltrate develops. Onychomycosis also eventually infects the viable nail matrix. Onychomycosis secondarily damages the nail matrix as the nail bed becomes hyperkeratotic and thickened to shed the fungal infection. The dermatophyte also invades the overlying nail plate, detaching and distorting it over time. The nail plate becomes elevated and misaligned as the infection enters the chronic total dystrophic clinical stage of onychomycosis. At this chronic stage of the infection, there are large amounts of compact hyperkeratosis, hypergranulosis, acanthosis, and papillomatosis with sparse perivascular infiltrate. Dermatophytosis and subungual seromas can occur. Zaikovska et al found high levels of cytokines interleukin-6- and interleukin-10-positive cells in the nail bed as well as the bloodstream in onychomycosis. Many fibers containing human beta defensin-2 can be in the bed and plate of the mycotic nails.
#12 Understanding the Science Behind Nail Fungus
https://aesthetician-nasrin.com/blog/understanding-the-science-behind-nail-fungus/
Certain conditions create an ideal environment for fungal growth, including: Moisture and Humidity: Fungi flourish in damp conditions, making sweaty feet a prime target. Weakened Immune System: Individuals with compromised immunity (e.g., diabetes, HIV) are more susceptible. Poor Circulation: Reduced blood flow to the extremities weakens the body’s ability to fight infections. Nail Trauma: Minor injuries or cracks in the nail provide entry points for fungal spores. Aging: Older adults have slower-growing, thicker nails, which are more prone to fungal colonization. […] The human body attempts to fight nail fungal infections using the immune system, but fungi have evolved mechanisms to resist immune attacks. The body’s response includes: Inflammation: The immune system triggers localized inflammation to prevent the spread of infection. Cellular Defense: White blood cells release antifungal proteins to counteract fungal growth. Keratinocyte Response: Skin and nail cells produce protective barriers, but the slow growth of nails limits this defense mechanism. […] Nail fungus is a scientifically complex condition involving opportunistic fungal organisms that degrade keratin to establish infection. By understanding the biological processes behind fungal infections, we can better develop strategies for prevention and treatment.
#13
https://journals.lww.com/armh/fulltext/2014/02010/fungal_nail_disease__onychomycosis___challenges.10.aspx
Onychomycosis (fungal nail infection) is caused by three groups of fungal pathogens namely dermatophyte molds (DM), non-DM (NDM) and yeasts. […] It is difficult to treat onychomycosis because eradication of the fungus (mycological cure) from the nail is difficult. In spite of the mycological cure, structural abnormality of the nail may not get corrected. […] Mechanical and chemical factors have a role in nail infection with surface adhesion followed by the invasion in to the layers of nail apparatus seems to be the determinants in the pathogenesis and the eventual type of onychomycosis. […] Relative lack of effective cell-mediated immunity in the nail apparatus seems to make the nail more vulnerable to fungal infections. […] Damage to the cuticle is an important factor in pathogenesis, due to which yeasts and bacteria enter the subcuticular space at the proximal part of the nail. […] In spite of eradication of the fungus (mycological cure), anatomical abnormality of the nails may not be corrected (clinical cure). This may be especially true for nondermatophyte infections, because the nail may be abnormal prior to the fungal invasion.
#14 Onychomycosis – Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Onychomycosis
Advancing age (usually over the age of 60) is the most common risk factor for onychomycosis due to diminished blood circulation, longer exposure to fungi, nails which grow more slowly and thicken, and reduced immune function increasing susceptibility to infection. […] Nail fungus tends to affect men more often than women and is associated with a family history of this infection. […] Other risk factors include perspiring heavily, being in a humid or moist environment, psoriasis, wearing socks and shoes that hinder ventilation and do not absorb perspiration, going barefoot in damp public places such as swimming pools, gyms and shower rooms, having athlete’s foot (tinea pedis), minor skin or nail injury, damaged nail, or other infection, and having diabetes, circulation problems, which may also lead to lower peripheral temperatures on hands and feet, or a weakened immune system.
#15 Onychomycosis: Current Trends in Diagnosis and Treatment | AAFP
https://www.aafp.org/pubs/afp/issues/2013/1201/p762.html
Onychomycosis is a fungal infection of the nails that causes discoloration, thickening, and separation from the nail bed. […] Onychomycosis is caused by various organisms, most often dermatophytes of the genus Trichophyton. […] Accurate diagnosis involves physical and microscopic examination and culture. […] Histologic evaluation using periodic acidSchiff staining increases sensitivity for detecting infection. […] Treatment is aimed at eradication of the causative organism and return to a normal appearance of the nail. […] Systemic antifungals are the most effective treatment, with meta-analyses showing mycotic cure rates of 76% for terbinafine, 63% for itraconazole with pulse dosing, 59% for itraconazole with continuous dosing, and 48% for fluconazole. […] The increased prevalence in older adults is related to peripheral vascular disease, immunologic disorders, and diabetes mellitus.
#16 Onychomycosis: Current Trends in Diagnosis and Treatment | AAFP
https://www.aafp.org/pubs/afp/issues/2013/1201/p762.html
The risk of onychomycosis is 1.9 to 2.8 times higher in persons with diabetes compared with the general population. […] Onychomycosis affects toenails more often than fingernails because of their slower growth, reduced blood supply, and frequent confinement in dark, moist environments. […] It may occur in patients with distorted nails, a history of nail trauma, genetic predisposition, hyperhidrosis, concurrent fungal infections, and psoriasis. […] Accurate diagnosis is crucial for successful treatment and requires identification of physical changes and positive laboratory analysis. […] Identification of hyphae, pseudohyphae, or spores confirms infection but does not identify the organism. […] To identify the organism, culture can be performed in a laboratory. […] Periodic acidSchiff (PAS) staining and methenamine silver stains are used.
#17 Trichophyton rubrum – Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Trichophyton_rubrum
These infections are usually unresponsive to topical treatments and respond only to systemic therapy. […] Genetic analyses of T. rubrumhave revealed the presence of heat shock proteins, transporters, metabolic enzymes and a system of up-regulation of key enzymes in the glyoxylate cycle. […] The species secretes more than 20 different proteases, including exopeptidases and endopeptidases. […] These proteases allow T. rubrumto digest human keratin, collagen and elastin; they have an optimum pH of 8 and are calcium dependent.
#18 Trichophyton rubrum – Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Trichophyton_rubrum
Trichophyton rubrumis a dermatophytic fungus in the phylum Ascomycota. It is an exclusively clonal, anthropophilic saprotroph that colonizes the upper layers of dead skin, and is the most common cause of athlete’s foot, fungal infection of nail, jock itch, and ringworm worldwide. […] Approximately 80-93% of chronic dermatophyte infections in many parts of the developed world are thought to be caused by T. rubrum, including cases of tinea pedis (foot), tinea unguium (nail), tinea manuum (hand), tinea cruris (groin), and tinea corporis (arms and leg), as well as some cases of tinea barbae (beard). […] Trichophyton rubruminfections do not elicit strong inflammatory responses, as this agent suppresses cellular immune responses involving lymphocytes particularly T cells.
#19 Trichophyton rubrum – Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Trichophyton_rubrum
Mannan, a component of the fungal cell wall, can also suppress immune responses, although the mechanism of action remains unknown. […] Trichophyton rubruminfection has been associated with the induction of an id reaction in which an infection in one part of the body induces an immune response in the form of a sterile rash at a remote site. […] Once considered a rare causative agent, T. rubrumis now the most common cause of invasive fungal nail disease (called onychomycosis or tinea unguium). Nail invasion by T. rubrumtends to be restricted to the underside of the nail plate and is characterized by the formation of white plaques on the lunula that can spread to the entire nail. […] Infections by T. rubrumare frequently chronic, remaining limited to the nails of only one or two digits for many years without progression.
#20 Metabolism in Fungal Pathogenesis
https://doi.org/10.1101/cshperspect.a019695
Fungal pathogens must assimilate local nutrients to establish an infection in their mammalian host. […] We highlight several emerging trends based on the available data. First, the perturbation of carbon, nitrogen, or micronutrient assimilation attenuates fungal pathogenicity. […] Second, the contrasting evolutionary pressures exerted on facultative versus obligatory pathogens have led to contemporary pathogenic fungal species that display differing degrees of metabolic flexibility. […] Third, metabolic flexibility is generally essential for fungal pathogenicity, and in particular, for the adaptation to contrasting host microenvironments such as the gastrointestinal tract, mucosal surfaces, bloodstream, and internal organs. […] Fourth, this metabolic flexibility relies on complex regulatory networks, some of which are conserved across lineages, whereas others have undergone significant evolutionary rewiring. […] Fifth, metabolic adaptation affects fungal susceptibility to antifungal drugs and also presents exciting opportunities for the development of novel therapies.
#21 Fungal Nail Infections â DermNet
https://dermnetnz.org/topics/fungal-nail-infections
Fungal nail infections are also known as tinea unguium in the case of dermatophyte infections. […] Onychomycosis can be due to infection with dermatophytes or non-dermatophytes such as moulds and yeasts. […] Emerging evidence of the role of biofilm in fungal nail disease may account for antifungal drug resistance and increased virulence. […] The pattern of fungal invasion is further divided into: Superficial onychomycosis white patches affecting distal nail, Proximal subungual onychomycosis involvement of the proximal nail fold under surface to distal, Endonyx onychomycosis infection of the nail plate but not the nail bed, Mixed pattern onychomycosis. […] Fungal cultures can identify the causative organism and is the standard diagnostic test, however, results can take weeks and a large specimen collection may be required.
#22 Onychomycosis – Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Onychomycosis
Chemical (keratolytic) or surgical debridement of the affected nail appears to improve outcomes. […] Recurrence may occur following treatment, with a 20-25% relapse rate within 2 years of successful treatment. […] Nail fungus can be painful and cause permanent damage to nails. […] It may lead to other serious infections if the immune system is suppressed due to medication, diabetes or other conditions.
#23 How to treat fungal nail effectively – The Pharmaceutical Journal
https://pharmaceutical-journal.com/article/ld/how-to-treat-fungal-nail-effectively
Consequently, the nail becomes severely deformed and can cause nail lifting, brittleness and discoloration, which may result in acute pain. […] The abnormal thickness of the nail may lead to soft tissue breakdown and/or infection resulting in inflamed subcutaneous tissue (cellulitis), ulceration in the nail bed (subungual ulceration) and/or bone infection (osteomyelitis). […] Around 85â90% of OM cases are caused by dermatophytes (fungal organisms that require keratin for growth), such as Trichophyton rubrum and Trichophyton mentagrophtyes. […] Dermatophytes are highly resistant and can survive for long periods of time, especially in moist and dark environments, which may explain why toenails are more susceptible to OM than fingernails. […] Onychomycosis can invade any part of the nail but typically enters the nailâs free edge, sulci or damaged cuticles.
#24 Fungal Nail Infection: Overview, Causes & Treatments
https://www.healthline.com/health/fungal-nail-infection
Treatment isnt guaranteed to completely rid your body of the fungal infection. Complications from fungal infection are also possible. […] The main complications of a fungal nail infection are: a resurgence of the infection, a permanent loss of the affected nail, a discoloration of the infected nail, the spread of infection to other areas of the body and possibly the bloodstream, the development of a bacterial skin infection called cellulitis.
#25 Fungal Nail Infections (Onychomycosis): A Never-Ending Story? | PLOS Pathogens
https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1004105
The great majority of superficial fungal infections are caused by dermatophytes, which belong to one of three genera (Trichophyton, Epidermophyton, and Microsporum), with T. rubrum being the most prominent cause of nail infection. […] Among superficial fungal infections, by far the most difficult to cure is toenail onychomycosis. […] To successfully cure toenail onychomycosis requires long treatment duration that may extend to a full year. Even then, complete cure, defined as clinical cure (implying nail clearing) plus mycological cure (both negative microscopy and dermatophyte culture), is often unattainable. […] The most prevalent predisposing risk factor for developing onychomycosis is advanced age, which is reported to be 18.2% in patients 6079 years of age, compared to 0.7% in patients younger than 19 years of age.
#26 Fungal Nail Infections (Onychomycosis): A Never-Ending Story? | PLOS Pathogens
https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1004105
Many different approaches to solving the problem of nail penetration have been attempted recently. […] There are multiple factors that may contribute to the high rate of fungal nail infection recurrence. […] Arthroconidia, which are chains of fungal conidia that are formed by breakage of the fungal hyphae, are considered to be the primary means of nail invasion. […] However, the incidence of innate resistance among dermatophytes is low. […] Even in cases where the infecting fungus has been entirely eradicated by antifungal therapy, patients remain at risk for re-infection.
#27 Onychomycosis: Current Trends in Diagnosis and Treatment | AAFP
https://www.aafp.org/pubs/afp/issues/2013/1201/p762.html
A meta-analysis of treatments for toenail onychomycosis determined that mycotic cure rates were 76% for terbinafine, 63% for itraconazole with pulse dosing, 59% for itraconazole with continuous dosing, and 48% for fluconazole. […] Despite the number of available treatments, not all patients with onychomycosis are cured. […] Recurrence can be caused by lack of mycotic cure or reinfection, and the reported rate of clinical recurrence of onychomycosis ranges from 10% to 53%, regardless of the treatment method used.
#28 Fungal Nail Infections (Onychomycosis): A Never-Ending Story? | PLOS Pathogens
https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1004105
Other risk factors include diabetes and conditions contributing to poor peripheral circulation. […] Patients who are immunosuppressed, such as those with HIV infection and those undergoing cancer therapy, are also predisposed to fungal nail infection. […] Treatment of onychomycosis includes chemical or surgical removal of the infected nail, systemic or topical drugs, pulse therapy, or a combination thereof. […] However, these drugs may have side effects such as liver damage or drug interactions, which are particularly relevant in the elderly population. […] Unfortunately, currently available topical agents, such as amorolfine 5% and ciclopirox 8%, have low efficacy (approximately 5%12%). […] This low efficacy can mainly be attributed to the inability of the drug to penetrate through the nail plate to the nail bed where the infection resides.
#29 New plasma jet technology effectively treats fungal nail infections | News | The Microbiologist
https://www.the-microbiologist.com/news/new-plasma-jet-technology-effectively-treats-fungal-nail-infections/3594.article
They found that PP-CAPJ had a prominent killing effect on Trichophyton rubrum in nails of a certain thickness, and the PP-CAPJ device could kill 90% of Trichophyton rubrum in nails with 300 spark discharges. […] Furthermore, researchers experimentally verified the velocity and pressure of the shock wave generated by PP-CAPJ, finding that the device could generate instantaneous pressure greater than 1 MPa at the nail surface. They claimed for the first time that the shock wave generated by PP-CAPJ destroyed the cell membrane of Trichophyton rubrum in nails. […] This represents a new type of application of low-temperature plasma technology, as well as a new mechanism for the killing fungi using PP-CAPJ.