Γενικές ιδιότητες και παραδείγματα μυκήτων



Το διμορφικοί μύκητες είναι εκείνες που παρουσιάζουν δύο διαφορετικές ανατομικές ή μορφολογικές μορφές: μια μυκηλιακή και μία μορφή ζύμης. Αυτή η ιδιότητα του διμορφισμού παρουσιάζεται μόνο από κάποια είδη μυκήτων και ονομάζεται μυκητιακός διμορφισμός.

Στην μορφολογική φάση του μυκηλίου, ο διμορφικός μύκητας εμφανίζεται ως μάζα που σχηματίζεται από ένα σύνολο υφών ή κυλινδρικών νηματίων. Η λειτουργία των υφών είναι να θρέψουν τον μύκητα, επειδή έχουν την ικανότητα να απορροφούν θρεπτικά συστατικά. Το μυκήλιο αποτελεί το λεγόμενο φυτικό σώμα ενός πολυκύτταρου μύκητα, μακροσκοπικό.

Στη φάση ζυμομυκήτων, ο μύκητας με διμορφισμό εμφανίζεται ως μονοκύτταρος μικροσκοπικός οργανισμός, με σφαιρικά ή ωοειδή κύτταρα. Έχει επίσης την ικανότητα να αποσυνθέτει οργανική ύλη, σάκχαρα και υδατάνθρακες μέσω διεργασιών ζύμωσης.

Μικρή ομάδα μυκήτων μέσα στο phyllum Ascomycota θεωρείται μειωμένη. αυτοί οι μύκητες έχουν τη δυνατότητα να μολύνουν θηλαστικά, φυτά και έντομα ως παράσιτα.

Παραδείγματα είναι παθογόνα (αιτιολογικοί παράγοντες) στους ανθρώπους, Candida albicans ε Histoplasma capsulatum. Επίσης ο φυτοπαθογόνος μύκητας Ophiostoma novo-ulmi, αιτία της ολλανδικής νόσου των elm.

Άλλα παραδείγματα είναι Ophiocordyceps unilateralis, έναν εντομοπαθογόνο μύκητα που παρουσιάζει διμορφισμό και εκκρίνει χημικές ενώσεις που αλλάζουν τη συμπεριφορά μολυσμένων μυρμηγκιών. Ονομάζεται "μυρμήγκια μυρμηγκιών ζόμπι".

Είναι επίσης Malassezia furfur, ένα διμορφικό μύκητα που είναι τόσο φυτοπαθογόνο όσο και εντομοπαθογόνο.

Ευρετήριο

  • 1 Δυμφθορμία και παθογένεια
  • 2 Παράγοντες που καθορίζουν την αλλαγή φάσης ή τον μυκητικό διμορφισμό
  • 3 Ανθρώπινοι παθογόνοι διμορφικοί μύκητες
    • 3.1 Talaromyces marneffei
    • 3.2 Candida albicans
    • 3.3 Histoplasma capsulatum
  • 4 Αναφορές

Δημοφιλισμός και παθογένεια

Ο μυκητιακός διμορφισμός σχετίζεται με την ικανότητα να προκαλεί ασθένειες ή μυκητιακή παθογένεια.

Η διαδικασία με την οποία ένας μύκητας περνά από μία μονοκυτταρική κατάσταση με τη μορφή μαγιάς (ζυμομύκητα) σε πολυκύτταρη κατάσταση υφών ή μυκηλίου, ονομάζεται μετάπτωση φάσης. Αυτή η μετάβαση είναι θεμελιώδης για την παθογένεια και τη μολυσματικότητα του μύκητα.

Ο παθογόνος μύκητας λαμβάνει σήματα με πληροφορίες από το περιβάλλον που το περιβάλλει και, ανάλογα με την ευκολία του, αποκρίνεται με τη μετατροπή του σε μία από τις δύο φάσεις. Για παράδειγμα, υπάρχουν μύκητες που αλλάζουν κατάσταση ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος, τότε θερμο-εξαρτώμενο.

Είναι η περίπτωση των μυκήτων που αναπτύσσονται στο έδαφος σε θερμοκρασία 22 έως 26 ° C, διατηρώντας μια μυκηλιακή κατάσταση. Αυτά τα μυκήλια μπορούν να αποσπαστούν και να περάσουν για να σχηματίσουν εναιωρήματα στον αέρα ή σε αερολύματα λόγω αλλαγών όπως φυσικές καταστροφές ή ανθρώπινη παρέμβαση (κατασκευή, γεωργία, μεταξύ άλλων).

Όταν εισπνέονται από έναν ξενιστή θηλαστικών, οι μύκητες που αιωρούνται στον αέρα αποικίζουν τους πνεύμονες, όπου η θερμοκρασία παραμένει στα 37 °Γ. Σε αυτή τη θερμοκρασία, οι μυκηλιακές υφές λειτουργούν ως μολυσματικοί πολλαπλασιαστές, γίνονται παθογόνοι ζυμομύκητες και προκαλούν πνευμονία.

Μόλις η μόλυνση δημιουργηθεί στους πνεύμονες, οι ζύμες μπορούν να εξαπλωθούν σε άλλα όργανα, όπως το δέρμα, τα οστά και τον εγκέφαλο.

Παράγοντες που καθορίζουν την αλλαγή φάσης ή τον μυκητικό διμορφισμό

Μεταξύ των περιβαλλοντικών παραγόντων που παράγουν τη μετατροπή του μύκητα από το ένα κράτος στο άλλο κατά αναστρέψιμο τρόπο είναι οι εξής.

Αλλαγές θερμοκρασίας

Η αλλαγή της θερμοκρασίας δημιουργεί στα μυκητιακά είδη Talaromyces marneffei μεταβατική ή μορφολογική αλλαγή φάσης. Όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι μεταξύ 22 και 25 °C, ο μύκητας παρουσιάζει νηματοειδή μορφολογία (hyphal), και όταν η θερμοκρασία αυξάνεται σε 37 °C, αποκτά μορφολογία ζύμης.

Άλλα ανθρώπινα παθογόνα μυκητιακά είδη με εξαρτώμενο από τη θερμοκρασία διμορφισμό είναι Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi και Emmansia sp.

Αλλαγή διαθεσιμότητας θρεπτικών ουσιών

Στο είδος Candida albicans η ακόλουθη μετάπτωση φάσης παρουσιάζεται: παρουσία πλούσιων σε θρεπτικά μέσα μέσου η μορφολογία είναι ζύμη, ενώ σε φτωχά θρεπτικά μέσα η μορφή ανάπτυξης είναι μυκηλιακή νηματοειδής.

Τυποποιημένες αλλαγές θερμοκρασίας και διαθεσιμότητας θρεπτικών ουσιών ή παρουσία τοξικών ουσιών

Παρόλο που η θερμοκρασία φαίνεται να είναι το κυρίαρχο περιβαλλοντικό ερέθισμα που κατευθύνει τη μετάβαση από την υφα (στους 22-25 ° C) στη ζύμη (σε 37 °C) και αντίστροφα, υπάρχουν επιπρόσθετα ερεθίσματα που επηρεάζουν τις μορφολογικές μεταβολές, όπως η συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα (CO)2), την παρουσία κυστεϊνης, οιστραδιόλης ή τοξικών ουσιών στο μέσο.

Ορισμένα είδη μυκήτων απαιτούν αλλαγές και στους δύο περιβαλλοντικούς παράγοντες (θερμοκρασία και διαθεσιμότητα θρεπτικών ουσιών) για να εκφράσουν τον διμορφισμό. Επίσης, άλλες περιβαλλοντικές αλλαγές, όπως η παρουσία μετάλλων ή χηλικών παραγόντων, μπορούν να ενεργοποιήσουν τις μεταβάσεις μορφολογικών φάσεων.

Παθογονικοί διμορφικοί μύκητες των ανθρώπων

Παρακάτω υπάρχουν τρεις σύντομες περιγραφές των παθογόνων μικροοργανισμών για τους ανθρώπους.

Talaromyces marneffei

Είναι ένα παθογόνο μυκητιακό είδος που ανήκει στο phyllum Ascomycota. Παρουσιάζει διμορφισμό που εξαρτάται από τη θερμοκρασία: στις 25 °C αυξάνεται στη νηματοειδή φάση του ως σαπροφύτου και στις 37 °Ο C παρουσιάζει παρασιτική μορφολογία ζύμης.

Ο μύκητας Τ. Marneffei μπορεί να προκαλέσει μια θανατηφόρα λοίμωξη ολόκληρου του οργανισμού. η πενικιλία, το όνομά της από το παλαιό ταξινομικό της όνομα Penicillium marneffei. 

Μορφολογικές μορφές ή φάσεις

Ο μύκητας T.marneffei στην υφαλική ή νηματοειδή φάση, αναπτύσσεται σε γκριζωπο-λευκές αποικίες, με λεία και λεία επιφάνεια. Αυτές οι αποικίες αλλάζουν σε κοκκινωπό καφέ με κίτρινους τόνους, ενώ η επιφάνειά του αποκτά μια ακτινοβολούμενη ανακούφιση, με την κάτω πλευρά του σολομού.

Στη φάση ζύμης, Τ. Marneffei αναπτύσσει μικρές αποικίες χρώματος ελεφαντόδοντου, με ανάγλυφη εμφάνιση.

Δεξαμενές

Οι δεξαμενές του Τ. Marneffei είναι το έδαφος (στις τροπικές και τις υποτροπικές, στις βροχερές εποχές, από τον Μάιο έως τον Οκτώβριο), και διάφορα είδη μπαμπού αρουραίων (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis και Rhizomis pruinosis).

Hosters

Κοινή ξενιστές του παθογόνου μύκητα Τ. Marneffei Πρόκειται για αρουραίους, ανθρώπους, γάτες και σκύλους.

Ο μύκητας Τ. Marneffei Διεισδύει στο σώμα κυρίως μέσω της αναπνευστικής οδού. Μπορεί επίσης να διεισδύσει μέσω οποιασδήποτε άλλης διαδρομής από την πεπτική.

Κλινικές εκδηλώσεις

Ο μύκητας Τ. Marneffei Παράγει ευκαιριακή γενικευμένη ή συστηματική μόλυνση σε ανθρώπους με ανοσοανεπάρκεια. Αρχικά επηρεάζει τους πνεύμονες και στη συνέχεια σε διαφορετικά όργανα μέσω της κυκλοφορίας του αίματος. Παράγει βλάβες με τη μορφή παλατιών στο δέρμα του λαιμού, του προσώπου και του κορμού..

Candida albicans

Ο μύκητας Candida albicans ανήκει στο phyllum Ascomycota και παρουσιάζει διμορφισμό εξαρτώμενο από τη διαθεσιμότητα θρεπτικών ουσιών.

Candida albicans είναι ο μυκητιακός μικροοργανισμός που συνήθως απομονώνεται από βιοφίλμ που σχηματίζεται στις επιφάνειες των ιατρικών εμφυτευμάτων και των ανθρώπινων ιστών. Χρησιμοποιείται συχνά ως οργανισμός μοντέλο σε μελέτες μικροβιολογίας.

Μορφολογικές μορφές ή φάσεις

Candida albicans Μπορεί να αναπτυχθεί ως ζυμομύκητα και ως μυκήλιο, επομένως θεωρείται ένας διμορφικός μύκητας, αλλά στην πραγματικότητα παρουσιάζει διάφορους μορφολογικούς φαινοτύπους εκτός αυτών των δύο. Σε μερικά στελέχη του Candida albicans έχουν αναφερθεί μέχρι 7 μορφολογικές φάσεις.

Για το λόγο αυτό, ο σωστός όρος για αυτό το είδος μυκήτων, αντί του διμορφισμού, είναι αυτός του πλειομορφισμού ή των πολυφαινοειδών ειδών. Φάση αλλαγές στο Candida albicans προκαλούνται από διακυμάνσεις της ποσότητας των θρεπτικών ουσιών και του ρΗ.

Στο Candida albicans τα κύτταρα ζυμομύκητα φαίνεται να είναι τα πλέον κατάλληλα για τη διάδοση του αίματος και τον παράγοντα λοιμογόνου δράσης. Ενώ η φάση του υφάλου έχει προταθεί ως η πλέον επεμβατική σε διείσδυση ιστών και αποικισμό οργάνων.

Η μετάβαση από τη ζύμη στις υφές είναι μια ταχεία διαδικασία, η οποία προκαλείται από περιβαλλοντικούς παράγοντες όπως τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα, έλλειψη οξυγόνου, αλλαγές στο θρεπτικό μέσο και στη θερμοκρασία.

Μέσω πλειομορφισμού ή πολλαπλών αλλαγών φάσης, αυτός ο μύκητας μπορεί να επιβιώσει από τους μηχανισμούς άμυνας του ξενιστή του. Στη φάση ζυμομυκήτων η μορφολογία είναι σφαιρικών ή ωοειδών κυττάρων σε μικρές ομάδες. Στην μορφολογία της υφατικής φάσης ή της νηματοειδούς μύκητας, τα κύτταρα εμφανίζονται επιμηκυμένα, τεντωμένα με τη μορφή νηματίων.

Επιπρόσθετα, στη φάση της ζύμης αποκτά μια συμβιωτική μορφή ζωής και στην φάση του υφάσματος γίνεται παθογόνο παράσιτο..

Δεξαμενή

Η δεξαμενή του Candida albicans Είναι ο ανθρώπινος οργανισμός. Παρουσιάζεται στη μικροχλωρίδα του δέρματος, στο γαστρεντερικό σωλήνα, στην στοματική κοιλότητα και στο ουρογεννητικό σύστημα.

Hosters

Ο ανθρώπινος οργανισμός λειτουργεί ως πλήθος Candida albicans, του οποίου η οδός είναι το δέρμα και οι βλεννογόνοι μεμβράνες.

Κλινικές εκδηλώσεις

Ο μύκητας Candida albicans Παράγει καντιντίαση ή μονολιπάση, η οποία επηρεάζει το δέρμα, τα νύχια, τους βλεννογόνους του στόματος και τις γαστρεντερικές βλεννώδεις μεμβράνες. Στους ανοσοκατασταλμένους, η λοίμωξη μπορεί να γίνει συστηματική ή γενικευμένη σε όλο το σώμα.

Candida albicans είναι σε θέση να διασχίσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό. Τα ποσοστά θνησιμότητας 40% αναφέρονται σε σοβαρές λοιμώξεις με αυτόν τον παθογόνο μύκητα.

Histoplasma capsulatum

Histoplasma capsulatum ανήκει στο phyllum Ascomycota. Είναι ένα παθογόνο μυκητιακό είδος για τον άνθρωπο, το οποίο παρουσιάζει το διμορφισμό που εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Ο μύκητας αναπτύσσεται στο έδαφος και σε μείγματα κοπράνων (Stumus vulgaris), μαύρα πτηνά (Turdus merula) και διάφορα είδη νυχτερίδων.

Ο μύκητας Histoplasma capsulatum Είναι συνηθισμένο σε περιοχές ανάπαυσης πτηνών και σε σπηλιές, σοφίτες ή τρύπες δέντρων που κατοικούνται από νυχτερίδες.

Αυτός ο μύκητας έχει μια ευρεία κατανομή σε όλο τον πλανήτη, εκτός από την Ανταρκτική. Συχνά συνδέεται με κοιλάδες ποταμών. Βρίσκεται ιδιαίτερα στις κοιλάδες των ποταμών του Μισισιπή και του Οχάιου, στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Μορφολογικές μορφές ή φάσεις

Histoplasma capsulatum Παρουσιάζει νηματοειδή ανάπτυξη, μυκηλιακή, με τη μορφή σαπροφυτικής ζωής στο έδαφος. Όταν μολύνει ζώα ή ανθρώπους, αναπτύσσει τη φάση ανάπτυξης με τη μορφή παρασιτικής ζύμης στη θερμοκρασία του σώματος 37 °Γ.

Η μορφολογική φάση του μυκηλίου σχηματίζεται από υφές. Οι αποικίες είναι αρχικά άσπρες, βαμβακερές και αργότερα μετατρέπονται σε σκούρο καφέ με κίτρινο σε πορτοκαλί κάτω.

Η φάση ζυμομυκήτων παρουσιάζει ωοθυλακικά κύτταρα, που αναπτύσσονται αργά στους 37 ° C °C, τα οποία σχηματίζουν γκρι έως μπεζ αποικίες με υγρή και κρεμώδη εμφάνιση.

Δεξαμενές

Οι δεξαμενές του Histoplasma capsulatum είναι εδάφη μολυσμένα με περιττώματα και νυχτερίδες πουλιών, πλούσια σε άζωτο.

Hosters

Μεταξύ των οικοδεσποτών της Histoplasma capsulatum ανθρώπινους οργανισμούς, μερικά πουλιά (ψαρόνια, κοτσύφια, τσίχλες, κοτόπουλα, γαλοπούλες, χήνες), νυχτερίδες, σκυλιά, γάτες, τρωκτικά, άλογα και τα βοοειδή είναι.

Αυτός ο μύκητας έχει ως διαδρομές εισόδου στον ανθρώπινο οργανισμό αεραγωγών, διαδερμική (μέσω του δέρματος) και των βλεννογόνων.

Κλινικές εκδηλώσεις

Περιπτώσεις οξείας πνευμονικής λοίμωξης από Histoplasma capsulatum Είναι πολύ κοινό, με συμπτώματα όπως πυρετός, ρίγη, ρίγη, πονοκέφαλο, πόνο στο στήθος, κόπωση, δερματικό ερύθημα και εξάνθημα. 

Αναφορές

  1. Hiten, D., Madhani, G. and Fink, G.R. (1998). Ο έλεγχος της νηματοειδούς διαφοροποίησης και της λοιμογόνου δράσης στους μύκητες. Τάσεις στην κυτταρική βιολογία. 8 (9): 348-353.
  2. Nadal, Μ., García-Pedrajas, Μ. And Gold, S.E. (2008). Απομορφισμός σε παθογόνα μυκητιακών φυτών. Μικροβιολογικά γράμματα. 284 (2): 127-134.
  3. Navarro-Mendoza, Μ, Perez-Arques, C., Murcia, L. Martinez-Garcia, Ρ, Lax, C.? Sanchis, Μ. Et αϊ. (2018). Τα συστατικά μιας νέας γονιδιακής οικογένειας σιδηροξειδασών που εμπλέκονται στην λοιμογόνο δράση λειτουργούν εξειδικευμένα στον μυκητικό διμορφισμό. Φύση Επιστημονικές Εκθέσεις.8: 7660. doi: 10.1038 / s41598-018-26051-x
  4. Nemecek, J.C., Wüthrich, Μ. And Bruce S. Klein, B.S (2006). Παγκόσμιος έλεγχος του δημοφιλισμού και της μολυσματικότητας στους μύκητες. Επιστήμη 312 (5773): 583-588. doi: 10.1126 / science.1124105
  5. Zhong, Υ., Yan. Μ., Jiang, Υ., Zhang, Ζ., Huang, J., Zhang, L. et al. (2019). Το μυκοφαινολικό οξύ ως ένας υποσχόμενος αναστολέας μυκητιασικού διμορφισμού για τον έλεγχο της νόσου του ζαχαροκάλαμου που προκαλείται από Sporisorium scitamineum. Εφημερίδα της Γεωργικής και Τροφικής Χημείας. 67 (1): 112-119. doi: 10.1021 / acs.jafc.8b04893