Общи положения и примери за диморфни гъби



на диморфни гъби са тези, които имат две различни анатомични или морфологични форми: мицелова и дрождна форма. Това свойство на диморфизма е представено само от някои гъбични видове и се нарича гъбичен диморфизъм.

В морфологичната фаза на мицела диморфната гъба се появява като маса, образувана от набор от хифи или цилиндрични влакна. Функцията на хифите е да подхранват гъбичките, защото имат способността да абсорбират хранителните вещества. Мицелът представлява така нареченото вегетативно тяло на многоклетъчна гъба, макроскопично.

В дрождената фаза гъбата с диморфизъм се появява като едноклетъчен микроскопичен организъм със сферични или яйцеви клетки. Той също така има способността да разгражда органични вещества, захари и въглехидрати чрез процеси на ферментация.

Малка група гъбички във филум Ascomycota се счита за диморфен; тези гъби имат способността да заразяват бозайници, растения и насекоми като паразити.

Примери са патогени (причинители) при хора, Candida albicans и Histoplasma capsulatum. Също така фитопатогенната гъба Ophiostoma novo-ulmi, причината за холандската болест на бряст.

Други примери са Ophiocordyceps unilateralis, ентомопатогенна гъба, която представя диморфизъм и секретира химични съединения, които променят поведението на заразените мравки. Тя се нарича "зомбита на мрака гъбички".

Също така е Malassezia furfur, диморфна гъба, която е едновременно фитопатогенна и ентомопатогенна.

индекс

  • 1 Диморфизъм и патогенност
  • 2 Фактори, които определят промяната на фазата или гъбичния диморфизъм
  • 3 Човешки патогенни диморфни гъби
    • 3.1 Talaromyces marneffei
    • 3.2. Candida albicans
    • 3.3 Histoplasma capsulatum
  • 4 Препратки

Диморфизъм и патогенност

Гъбичният диморфизъм е свързан със способността да причинява заболявания или гъбична патогенност.

Процесът, чрез който една гъбичка преминава от едноклетъчно състояние под формата на дрожди (дрожди) в многоклетъчно състояние на хифи или мицел, се нарича фазов преход. Този преход е фундаментален за патогенността и вирулентността на гъбичките.

Патогенната гъба получава сигнали с информация от обкръжаващата го среда и според нейното удобство реагира чрез трансформиране в една от двете фази. Например, има гъби, които променят състоянието си в зависимост от температурата на околната среда, тогава температура зависи.

Това е случаят с гъби, които растат в почвата при температура от 22 до 26 ° C, поддържайки мицелно състояние. Тези мицели могат да се фрагментират и преминават, за да образуват суспензии във въздуха или аерозоли поради промени като природни бедствия или човешка намеса (строителство, селско стопанство, между другото).

Когато се вдишат от бозайник, гъбичките, суспендирани във въздуха, колонизират белите дробове, където температурата остава 37 °C. При тази температура мицеловите хифи действат като инфекциозни пропагули, стават патогенни дрожди и причиняват пневмония.

След като инфекцията се установи в белите дробове, дрождите могат да се разпространят в други органи, като кожа, кости и мозък.

Фактори, които определят промяната на фазата или гъбичния диморфизъм

Сред факторите на околната среда, които генерират превръщането на гъбичките от едно състояние в друго по обратим начин, са следните.

Промени в температурата

Промяната на температурата генерира в гъбичните видове Talaromyces marneffei промяна на преход или морфологична фаза. Когато температурата на околната среда е между 22 и 25 °C, гъбичката представя филаментозна морфология (хифал) и когато температурата се повиши до 37 ° С °C, придобива морфология на дрождите.

Други патогенни гъбични видове при хора с температурно зависим диморфизъм Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi и Emmansia sp.

Промяна в наличността на хранителни вещества

В вида Candida albicans представен е следният фазов преход: в присъствието на богати на хранителни вещества медии морфологията е дрожди, докато в среда с ниско съдържание на хранителни вещества растежната форма е мицелова нишковидна.

Съвместни промени в температурата и наличността на хранителни вещества или наличие на токсични вещества

Въпреки че температурата изглежда е преобладаващият стимул за околната среда, който насочва прехода от хифа (при 22-25 ° С) към дрожди (до 37 ° С) °В) и обратно, има допълнителни стимули, които влияят на морфологичната промяна, като например концентрацията на въглероден диоксид (СО)2), присъствието на цистеин, естрадиол или токсични вещества в средата.

Някои гъбични видове изискват промени в двата фактора на околната среда (температура и наличност на хранителни вещества), за да изразят диморфизма. Също така, други промени в околната среда, като наличието на метали или хелатиращи агенти могат да предизвикат преходите на морфологични фази.

Патогенни диморфни гъбички на хора

По-долу са дадени три кратки описания на патогенни диморфни гъби за хората.

Talaromyces marneffei

Това е патогенен гъбичен вид, който принадлежи към филум Ascomycota. Представя диморфизъм в зависимост от температурата: при 25 ° С °C расте във влакнестата си фаза като сапрофит и при 37 °С показва паразитна морфология на дрожди.

Гъбата T. marneffei може да причини смъртоносна инфекция на целия организъм; пеницилозата, кръстена на предишното си таксономично име като Penicillium marneffei. 

Морфологични форми или фази

Гъбата T.marneffei в хифалната или нишковидната фаза расте в сиво-бели колонии, с гладка и гладка повърхност. Тези колонии се променят в червеникаво-кафяви с жълти тонове, докато повърхността й придобива излъчен релеф, с долната страна на сьомгата..

В дрождената фаза, T. marneffei развива малки колонии с цвят на слонова кост, с релеф на груб вид.

резервоари

Язовирите на T. marneffei те са почвата (в тропиците и субтропиците, в дъждовни сезони, от май до октомври) и няколко вида бамбукови плъхове (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis и Rhizomis pruinosis).

домакин

Общи гостоприемници на патогенната гъба T. marneffei Те са плъхове, хора, котки и кучета.

Гъбата T. marneffei Тя прониква в тялото главно през дихателните пътища. Той може също да проникне през всеки друг път, отколкото храносмилателния.

Клинични прояви

Гъбата T. marneffei Той предизвиква опортюнистична генерализирана или системна инфекция при хора с имунен дефицит. Той първоначално засяга белите дробове и след това различни органи чрез кръвообращението. Той поражда лезии под формата на папули върху кожата на шията, лицето и тялото..

Candida albicans

Гъбата Candida albicans принадлежи към Phyllum Ascomycota и представлява диморфизъм в зависимост от наличието на хранителни вещества.

Candida albicans е гъбичният микроорганизъм, най-често изолиран от биофилми, образувани върху повърхности на медицински импланти и човешки тъкани. Често се използва като моделен организъм в микробиологични изследвания.

Морфологични форми или фази

Candida albicans Тя може да расте като дрожди и като мицел, така че се счита за диморфна гъба, но в действителност тя представя няколко различни морфологични фенотипа освен тези две. В някои щамове на Candida albicans са докладвани до 7 морфологични фази.

Поради тази причина правилният термин за този вид гъби, вместо диморфизъм, е този на плеоморфизма или полифеничния вид. Фазата се променя в Candida albicans се предизвикват от вариации в количеството на хранителните вещества и рН.

в Candida albicans дрождевите клетки изглеждат най-подходящи за разпространение на кръвта и фактор на вирулентност. Докато хифната фаза е била предложена като най-инвазивна в проникването на тъкани и колонизацията на органи.

Преходът от дрожди към хифи е бърз процес, предизвикан от фактори на околната среда като нива на въглероден диоксид, липса на кислород, промени в хранителната среда и температура..

Чрез плеоморфизъм или многофазови промени, тази гъба може да оцелее по имунните защитни механизми на своя гостоприемник. В дрождената фаза морфологията е на сферични или яйцеви клетки в малки групи. В морфологията на хифната фаза или филаментната гъбичка клетките изглеждат удължени, опънати под формата на нишки.

Освен това, в дрождената фаза тя придобива симбиотична форма на живот и в хифалната фаза става патогенен паразит..

Reservorio

Язовирът на Candida albicans Това е човешкият организъм. Той присъства в микрофлората на кожата, в стомашно-чревния тракт, в устната кухина и в пикочо-половата система.

домакин

Човешкият организъм функционира като домакин Candida albicans, чийто път са кожата и лигавиците.

Клинични прояви

Гъбата Candida albicans Тя произвежда кандидоза или монолиаза, която засяга кожата, ноктите, лигавиците на устата и стомашно-чревните лигавици. При имуносупресирани хора инфекцията може да стане системна или генерализирана в цялото тяло.

Candida albicans може да премине кръвно-мозъчната бариера. Смъртност от 40% се съобщава при тежки инфекции с тази патогенна гъба.

Histoplasma capsulatum

Histoplasma capsulatum принадлежи към филум Ascomycota. Той е патогенен гъбичен вид за хората, който представлява диморфизъм в зависимост от температурата. Гъбата се разраства на земята и върху смеси от фекални скоби (Stumus vulgaris, косове (Turdus merula) и няколко вида прилепи.

Гъбата Histoplasma capsulatum Той е често срещан в зоните за почивка на птици и в пещери, тавани или дупки на дървета, обитавани от прилепи.

Тази гъба има широко разпространение по цялата планета, освен в Антарктика. Често се свързва с речните долини. Той е открит особено в долините на реките Мисисипи и Охайо, в Съединените щати.

Морфологични форми или фази

Histoplasma capsulatum Той представя филаментозен растеж, мицелиален, под формата на сапрофитен живот в почвата. При заразяване на животни или хора тя развива фазата на растеж под формата на паразитни дрожди при телесна температура от 37 ° С °C.

Морфологичната фаза на мицела се образува от хифи. Колониите първоначално са бели, памучни и по-късно стават тъмнокафяви с жълта до оранжева долна.

Дрождената фаза представлява яйцевидни клетки, които растат бавно до 37 °С, които образуват сиви до бежови колонии с влажен и кремав вид.

резервоари

Язовирите на Histoplasma capsulatum са почви, замърсени с птичи тор и прилепи, богати на азот.

домакин

Сред домакините на Histoplasma capsulatum са човешки организми, някои птици (скорци, косми, дроздове, пилета, пуйки, гъски), прилепи, кучета, котки, гризачи, коне и говеда.

Тази гъбичка има начини за влизане в човешкия организъм дихателния път, перкутанното (през кожата) и лигавиците.

Клинични прояви

Случаи на остра белодробна инфекция от Histoplasma capsulatum те са много чести, със симптоми като повишена температура, студ, втрисане, главоболие, болка в гърдите, умора, еритема и обрив. 

препратки

  1. Hiten, D., Madhani, G и Fink, G.R. (1998). Контрол на филаментозна диференциация и вирулентност в гъбичките. Тенденции в клетъчната биология. 8 (9): 348-353.
  2. Nadal, M., García-Pedrajas, M. and Gold, S.E. (2008 г.). Диморфизъм в гъбични растителни патогени. Писма за микробиология. 284 (2): 127-134.
  3. Navarro-Mendoza, М., Pérez-Arques, C., Murcia, L., Martínez-García, P., Lax, C.; Sanchis, M. et al. (2018). Компонентите на новото генно семейство фероксидази, участващи във вирулентността, са функционално специализирани в дихането на гъбички. Nature. Научни доклади8: 7660. doi: 10.1038 / s41598-018-26051-x
  4. Nemecek, J.C., Wüthrich, M. and Bruce S. Klein, B.S. (2006). Глобален контрол на диморфизма и вирулентността в гъбите. Science. 312 (5773): 583-588. doi: 10.1126 / science.1124105
  5. Zhong, Y., Yan; M., Jiang, Y., Zhang, Z., Huang, J., Zhang, L. и др. (2019). Микофенолна киселина като обещаващ инхибитор на гъбичен диморфизъм, за да контролира захарната болест, причинена от Sporisorium scitamineum. Вестник на селскостопанската и хранителната химия. 67 (1): 112-119. doi: 10.1021 / acs.jafc.8b04893