Dimorfe svampegenskaber og eksempler



den dimorfe svampe er dem der præsenterer to forskellige anatomiske eller morfologiske former: en mycel- og en gærform. Denne egenskab af dimorphism er kun præsenteret af nogle svampearter og kaldes svampedimorfisme.

I den myfologiske morfologiske fase fremgår den dimorfe svamp som en masse dannet af et sæt hyphae eller cylindriske filamenter. Hyphaes funktion er at fodre svampen, fordi de har evnen til at absorbere næringsstoffer. Myceliet udgør den såkaldte vegetative krop af en multicellulær svamp, makroskopisk.

I gærfasen fremstår svampen med dimorfisme som en enhedsmikroskopisk organisme med sfæriske eller ovoide celler. Det har også kapacitet til at nedbryde organisk stof, sukker og kulhydrater gennem gæringsprocesser.

En lille gruppe svampe i phyllum Ascomycota betragtes som dimorphic; disse svampe har evnen til at inficere pattedyr, planter og insekter som parasitter.

Eksempler er patogener (årsagsmidler) hos mennesker, Candida albicans og Histoplasma capsulatum. Også den phytopathogenic svampe Ophiostom novo-ulmi, årsag til den hollandske elm sygdom.

Andre eksempler er Ophiocordyceps unilateralis, en entomopatogen svamp der præsenterer dimorphism og udskiller kemiske forbindelser, der ændrer opførsel af inficerede myrer. Det hedder "myren svamp zombier".

Det er også Malassezia furfur, en dimorf svamp, der både er phytopathogen og entomopatogen.

indeks

  • 1 Dimorfisme og patogenicitet
  • 2 Faktorer, der bestemmer faseændringen eller svampdimorphismen
  • 3 Human patogene dimorfe svampe
    • 3.1 Talaromyces marneffei
    • 3.2 Candida albicans
    • 3.3 Histoplasma capsulatum
  • 4 referencer

Dimorfisme og patogenicitet

Svampedimorphismen er relateret til evnen til at forårsage sygdomme eller svampepatogenicitet.

Den proces, hvormed en svamp passerer fra en encellular tilstand i form af gær (gær) til en multicellulær tilstand af hyphae eller mycelium, kaldes faseovergang. Denne overgang er grundlæggende for svampens patogenicitet og virulens.

Den patogene svamp modtager signaler med information fra omgivelserne, der omgiver det, og efter dens bekvemmelighed reagerer det ved at omdanne til en af ​​de to faser. For eksempel er der svampe, der ændrer tilstand afhængigt af temperaturen i miljøet, da temperaturafhængig.

Det er tilfældet med svampe, der vokser i jorden ved en temperatur på 22 til 26 ° C, der opretholder en mycelstilstand. Disse mycelier kan fragmentere og passere for at danne suspensioner i luften eller aerosoler som følge af ændringer som naturkatastrofer eller menneskelig indgriben (konstruktion, landbrug, blandt andre).

Når indåndes af en pattedyr vært, svampe suspenderet i luften kolonisere lungerne, hvor temperaturen forbliver på 37 °C. Ved denne temperatur virker mycelhyphaen som infektiøse propagler, bliver patogene gær og forårsager lungebetændelse.

Når infektionen er etableret i lungerne, kan gærene sprede sig til andre organer, såsom hud, knogler og hjerner.

Faktorer der bestemmer faseændringen eller svampedimorfismen

Blandt de miljømæssige faktorer, der genererer omdannelsen af ​​svampen fra en stat til en anden på en reversibel måde, er følgende.

Ændringer i temperatur

Temperaturændringen frembringer i svampesorten Talaromyces marneffei en overgang eller morfologisk faseændring. Når omgivelsestemperaturen er mellem 22 og 25 °C, svampen præsenterer trådformet morfologi (hyphal), og når temperaturen stiger til 37 °C, erhverver gærmorfologi.

Andre humane patogene svampearter med temperaturafhængig dimorfisme er Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitider, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi og Emmansia sp.

Ændring i næringsstoftilgængelighed

I arten Candida albicans den følgende faseovergang er præsenteret: i nærvær af næringsrige medier er morfologien gær, mens i næringsfattige medier er vækstformen mycelisk filamentøs.

Fælles ændringer i temperatur og tilgængelighed af næringsstoffer eller tilstedeværelse af giftige stoffer

Selv om temperaturen synes at være den overvejende miljømæssige stimulus, der styrer overgangen fra hypha (ved 22-25 ° C) til gær (til 37 °C) og omvendt er der yderligere stimuli, der påvirker den morfologiske forandring, såsom koncentrationen af ​​kuldioxid (CO)2), tilstedeværelsen af ​​cystein, østradiol eller giftige stoffer i mediet.

Nogle svampearter kræver ændringer i både miljøfaktorer (temperatur og tilgængelighed af næringsstoffer) for at udtrykke dimorphismen. Andre miljømæssige ændringer, såsom tilstedeværelsen af ​​metaller eller chelateringsmidler, kan også udløse overgange af morfologiske faser.

Patogene dimorfe svampe hos mennesker

Nedenfor er tre korte beskrivelser af patogene dimorfe svampe for mennesker.

Talaromyces marneffei

Det er en patogen svampeart, der tilhører phyllum Ascomycota. Præsenterer dimorphisme afhængig af temperatur: ved 25 °C vokser i sin filamentøse fase som en saprofyte og ved 37 °C viser parasitær gærmorfologi.

Svampen T. marneffei det kan forårsage en dødelig infektion af hele organismen; penicilosen, opkaldt efter dens tidligere taxonomiske navn som Penicillium marneffei. 

Morfologiske former eller faser

Svampen T.marneffei i hhv. eller filamentfasen vokser den i gråhvid kolonier med en glat og glat overflade. Disse kolonier ændres til rødbrune med gule toner, mens overfladen køber en udstrålet relief, med undersiden af ​​laks.

I gærfasen, T. marneffei udvikler små kolonier af elfenben farve, med lindring af groft udseende.

reservoirer

Reservoirerne af T. marneffei de er jorden (i troperne og subtropene, i regntider, fra maj til oktober), og flere arter af bambusrotter (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis og Rhizomis pruinose).

vært

Fælles værter af den patogene svamp T. marneffei De er rotter, mennesker, katte og hunde.

Svampen T. marneffei Det trænger ind i kroppen hovedsageligt gennem luftvejene. Det kan også trænge igennem enhver anden vej end fordøjelsessystemet.

Kliniske manifestationer

Svampen T. marneffei Det producerer opportunistisk generaliseret eller systemisk infektion hos mennesker med immundefekt. Det påvirker i første omgang lunger og derefter til forskellige organer via blodcirkulationen. Det producerer læsioner i form af papler på hals, ansigt og krops hud..

Candida albicans

Svampen Candida albicans tilhører phyllum Ascomycota og præsenterer dimorphism afhængig af tilgængeligheden af ​​næringsstoffer.

Candida albicans er svampemikroorganismen mest almindeligt isoleret fra biofilmer dannet på overfladerne af medicinske implantater og humane væv. Det anvendes hyppigt som en modelorganisme i mikrobiologiske studier.

Morfologiske former eller faser

Candida albicans Det kan vokse som gær og som mycelium, så det betragtes som en dimorf svamp, men faktisk præsenterer det flere forskellige morfologiske fænotyper ud over disse to. I nogle stammer af Candida albicans Der er blevet rapporteret op til 7 morfologiske faser.

Af denne grund er det korrekte udtryk for denne svampeart, i stedet for dimorphisme, det, der er for pleomorfisme eller polypheniske arter. Faseændringer i Candida albicans udløses af variationer i mængden af ​​næringsstoffer og pH.

i Candida albicans gærcellerne synes at være den mest egnede til blodformidling og virulensfaktor. Mens hyphalfasen er blevet foreslået som den mest invasive i vævspenetration og orgelkolonisering.

Overgangen fra gær til hyphae er en hurtig proces, induceret af miljøfaktorer som niveauer af kuldioxid, mangel på ilt, ændringer i næringsmediet og i temperaturen.

Gennem pleomorphism eller multipelfaseændringer kan denne svamp overleve værts immunforsvarsmekanismer. I gærfasen er morfologien af ​​sfæriske eller ovoide celler i små grupper. I hyphalfasen eller filamentøs svampemorfologi forekommer cellerne langstrakte, strakt i form af filamenter.

Derudover erhverver i gærfasen en symbiotisk livsform, og i hyphalfasen bliver den en patogen parasit..

Reservorio

Reservoiret af Candida albicans Det er den menneskelige organisme. Det er til stede i mikrofloraen af ​​huden, i mave-tarmkanalen, i mundhulen og i det genitourinære system.

vært

Den menneskelige organisme fungerer som en vært for Candida albicans, hvis vej er hud og slimhinder.

Kliniske manifestationer

Svampen Candida albicans Det producerer candidiasis eller moniliasis, som påvirker hud, negle, slimhinder i munden og mavetarms slimhinder. Hos immunsupprimerede personer kan infektionen blive systemisk eller generaliseret gennem hele kroppen.

Candida albicans er i stand til at krydse blod-hjernebarrieren. Dødelighedshastigheder på 40% rapporteres i svære infektioner med denne patogene svamp.

Histoplasma capsulatum

Histoplasma capsulatum tilhører phyllum Ascomycota. Det er en patogen svampeart for mennesker, som præsenterer dimorphisme afhængig af temperatur. Svampen vokser på jorden og på blandinger af stjerneafføring (Stumus vulgaris), sortefugle (Turdus merula) og flere arter af flagermus.

Svampen Histoplasma capsulatum Det er almindeligt inden for fugle hvilepladser og i huler, lofter eller træhull beboet af flagermus.

Denne svamp har en bred fordeling over hele verden, undtagen i Antarktis. Det er ofte forbundet med flod dale. Det findes især i dalen i Mississippi og Ohio floder, i USA.

Morfologiske former eller faser

Histoplasma capsulatum Det præsenterer trådformet vækst, mycelial, i form af saprofytisk liv i jorden. Ved infektion af dyr eller mennesker udvikler den vækstfasen i form af parasitær gær ved kropstemperaturen på 37 °C.

Den morfologiske fase af mycelium er dannet af hyphae. Kolonierne er oprindeligt hvide, bomuldssyge og bliver senere mørkebrune med gul til orange underside.

Gærfasen præsenterer ovoide celler, der vokser langsomt til 37 °C, som danner grå til beige kolonier med fugtigt og cremet udseende.

reservoirer

Reservoirerne af Histoplasma capsulatum er jordforurenet med fuglefed og fladdermus, der er rig på kvælstof.

vært

Blandt værterne af Histoplasma capsulatum er menneskelige organismer, nogle fugle (starlings, sortefugle, trusser, kyllinger, kalkuner, gæs), flagermus, hunde, katte, gnavere, heste og kvæg.

Denne svamp har som måder at komme ind i den menneskelige organisme åndedrætsvej, perkutan (gennem huden) og slimhinderne.

Kliniske manifestationer

Tilfælde af akut lungeinfektion ved Histoplasma capsulatum de er meget hyppige med symptomer som feber, kulde, kulderystelser, hovedpine, brystsmerter, træthed, erythema og udslæt. 

referencer

  1. Hiten, D., Madhani, G og Fink, G.R. (1998). Kontrol af trådformet differentiering og virulens i svampe. Trends in Cell Biology. 8 (9): 348-353.
  2. Nadal, M., García-Pedrajas, M. og Gold, S.E. (2008). Dimorfisme i svampeplantepatogener. Microbiology Letters. 284 (2): 127-134.
  3. Navarro-Mendoza, M., Pérez-Arques, C., Murcia, L., Martínez-García, P., Lax, C .; Sanchis, M. et al. (2018). Komponenter af en ny genfamilie af ferroxidaser involveret i virulens er funktionelt specialiseret i svampdimorfi. Naturen. Videnskabelige rapporter.8: 7660. doi: 10.1038 / s41598-018-26051-x
  4. Nemecek, J.C., Wüthrich, M. og Bruce S. Klein, B.S (2006). Global kontrol af dimorfisme og virulens i svampe. Videnskab. 312 (5773): 583-588. doi: 10.1126 / science.1124105
  5. Zhong, Y., Yan; M., Jiang, Y., Zhang, Z., Huang, J., Zhang, L. et al. (2019). Mycophenolsyre som en lovende svampedimorfisme inhibitor til kontrol af sukkerrørssygdom forårsaget af Sporisorium scitaminum. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 67 (1): 112-119. doi: 10.1021 / acs.jafc.8b04893