Dimorfische schimmels algemeenheden en voorbeelden

de dimorfe schimmels zijn die twee verschillende anatomische of morfologische vormen vertonen: een mycelium en een gistvorm. Deze eigenschap van dimorfisme wordt alleen door sommige schimmelsoorten gepresenteerd en wordt schimmeldimorfisme genoemd.

In de morfologische fase van mycelium verschijnt de dimorfe schimmel als een massa gevormd door een reeks hyfen of cilindrische filamenten. De functie van hyphae is om de schimmel te voeden, omdat ze het vermogen hebben om voedingsstoffen te absorberen. Het mycelium vormt het zogenaamde vegetatieve lichaam van een multicellulaire schimmel, macroscopisch.

In de gistfase verschijnt de schimmel met dimorfisme als een eencellig microscopisch organisme, met bolvormige of eivormige cellen. Het heeft ook het vermogen om organisch materiaal, suikers en koolhydraten te ontleden door fermentatieprocessen.

Een kleine groep schimmels binnen de phyllum Ascomycota wordt als dimorf beschouwd; deze schimmels hebben het vermogen om zoogdieren, planten en insecten als parasieten te infecteren.

Voorbeelden zijn pathogenen (veroorzakers) bij mensen, Candida albicans en Histoplasma capsulatum. Ook de fytopathogene schimmel Ophiostoma novo-ulmi, oorzaak van de Nederlandse iepziekte.

Andere voorbeelden zijn Ophiocordyceps unilateralis, een entomopathogene schimmel die dimorfisme presenteert en chemische stoffen scheidt die het gedrag van geïnfecteerde mieren veranderen. Het wordt "de mierenzwam zombies" genoemd.

Het is ook Malassezia furfur, een dimorfe schimmel die zowel fytopathogeen als entomopathogeen is.

index

• 1 Dimorfisme en pathogeniteit
• 2 Factoren die de faseverandering of schimmeldimorfisme bepalen
• 3 Menselijk pathogene dimorfe schimmels
  • 3.1 Talaromyces marneffei
  • 3.2 Candida albicans
  • 3.3 Histoplasma capsulatum
• 4 Referenties

Dimorfisme en pathogeniteit

Het schimmel-dimorfisme houdt verband met het vermogen om ziekten te veroorzaken of pathogeniteit van schimmels.

Het proces waarbij een schimmel een eencellige staat passeert in de vorm van gist (gist) tot een meercellige staat van hyfen of mycelium, wordt faseovergang genoemd. Deze overgang is fundamenteel voor de pathogeniciteit en virulentie van de schimmel.

De pathogene schimmel ontvangt signalen met informatie uit de omgeving die hem omringt en reageert op basis van zijn gemak door te transformeren in een van de twee fasen. Er zijn bijvoorbeeld schimmels die van toestand veranderen afhankelijk van de temperatuur van de omgeving, op dat moment temperatuurafhankelijke.

Het is het geval van schimmels die in de grond groeien bij een temperatuur van 22 tot 26 ° C, met behoud van een myceliale toestand. Deze mycelia kunnen fragmenteren en passeren om suspensies in de lucht of aerosols te vormen als gevolg van veranderingen zoals natuurrampen of menselijke tussenkomst (constructie, landbouw, onder andere).

Bij inademing door een zoogdiergastheer koloniseren schimmels in de lucht de longen, waar de temperatuur op 37 blijft ^°C. Bij deze temperatuur fungeren de mycelium hyfen als infectieuze propagules, worden ze pathogene gisten en veroorzaken ze longontsteking.

Zodra de infectie in de longen is gevestigd, kunnen gisten zich uitbreiden naar andere organen, zoals huid, botten en hersenen.

Factoren die de fasewisseling of schimmeldimorfisme bepalen

Onder de omgevingsfactoren die de omvorming van de schimmel van de ene toestand naar de andere op een omkeerbare manier genereren, zijn de volgende.

Veranderingen in temperatuur

De temperatuurverandering genereert in de schimmelsoort Talaromyces marneffei een overgang of morfologische faseverandering. Wanneer de omgevingstemperatuur tussen 22 en 25 ligt ^°C, de schimmel vertoont een filamenteuze morfologie (hyphal), en wanneer de temperatuur stijgt tot 37 ^°C, verwerft gistmorfologie.

Andere humane pathogene schimmelsoorten met temperatuurafhankelijk dimorfisme zijn Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Incitis coccidioides, Lacazia laboi en Emmansia sp.

Verandering in beschikbaarheid van voedingsstoffen

In de soort Candida albicans de volgende fase-overgang wordt gepresenteerd: in aanwezigheid van voedingsrijke media is de morfologie gist, terwijl in voedingsarme media de groeivorm myceliaal filamenteus is.

Gezamenlijke veranderingen in temperatuur en beschikbaarheid van voedingsstoffen of de aanwezigheid van toxische stoffen

Hoewel de temperatuur de overheersende omgevingsstimulus lijkt te zijn die de overgang van hypha (bij 22-25 ° C) naar gist regisseert (tot 37 ^°C) en omgekeerd, er zijn extra stimuli die de morfologische verandering beïnvloeden, zoals de concentratie van koolstofdioxide (CO)₂), de aanwezigheid van cysteïne, estradiol of toxische stoffen in het medium.

Sommige schimmelsoorten vereisen veranderingen in beide omgevingsfactoren (temperatuur en beschikbaarheid van voedingsstoffen) om het dimorfisme tot uitdrukking te brengen. Ook kunnen andere omgevingsveranderingen, zoals de aanwezigheid van metalen of chelaatvormers, de overgangen van morfologische fasen teweegbrengen.

Pathogene dimorfe schimmels van mensen

Hieronder staan ​​drie korte beschrijvingen van pathogene dimorfe schimmels voor mensen.

Talaromyces marneffei

Het is een pathogene schimmelsoort die behoort tot de phyllum Ascomycota. Presenteert dimorfisme afhankelijk van de temperatuur: op 25 ^°C groeit in de filamenteuze fase als een saprofiet en op 37 ^°C toont parasitische gistmorfologie.

De schimmel T. marneffei het kan een dodelijke infectie van het hele organisme veroorzaken; de penicilose, genoemd naar zijn vroegere taxonomische naam als Penicillium marneffei. 

Morfologische vormen of fasen

De schimmel T.marneffei in de hyphal of filamenteuze fase groeit het in grijsachtig witte kolonies, met een glad en glad oppervlak. Deze kolonies veranderen in roodachtig bruin met gele tonen, terwijl het oppervlak ervan een uitgestraald reliëf krijgt, met de onderkant van zalm.

In de gistfase, T. marneffei ontwikkelt kleine kolonies van ivoorkleur, met verlichting van ruw uiterlijk.

reservoirs

De reservoirs van T. marneffei ze zijn de grond (in de tropen en subtropen, in regenachtige seizoenen, van mei tot oktober) en verschillende soorten bamboeratten (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis en Rhizomis-pruinose).

gastheer

Gemeenschappelijke gastheren van de pathogene schimmel T. marneffei Het zijn ratten, mensen, katten en honden.

De schimmel T. marneffei Het dringt het lichaam voornamelijk via de luchtwegen binnen. Het kan ook via een andere route doordringen dan het spijsverteringskanaal.

Klinische manifestaties

De schimmel T. marneffei Het produceert opportunistische gegeneraliseerde of systemische infectie bij mensen met immunodeficiëntie. Het beïnvloedt in eerste instantie de longen en vervolgens via de bloedsomloop naar verschillende organen. Het produceert laesies in de vorm van papels op de huid van de nek, het gezicht en de romp..

Candida albicans

De schimmel Candida albicans behoort tot de phyllum Ascomycota en presenteert dimorfisme afhankelijk van de beschikbaarheid van voedingsstoffen.

Candida albicans is het schimmelmicro-organisme dat het vaakst wordt geïsoleerd uit biofilmen die zijn gevormd op het oppervlak van medische implantaten en menselijke weefsels. Het wordt vaak gebruikt als een modelorganisme in microbiologische studies.

Morfologische vormen of fasen

Candida albicans Het kan groeien als gist en als mycelium, dus het wordt beschouwd als een dimorfe schimmel, maar in feite presenteert het verschillende andere morfologische fenotypen naast deze twee. In sommige stammen van Candida albicans zijn gerapporteerd tot 7 morfologische fasen.

Om deze reden is de juiste term voor deze schimmelsoort, in plaats van dimorfisme, die van pleomorfisme of polyfenische soorten. Fasewijzigingen in Candida albicans worden veroorzaakt door variaties in de hoeveelheid voedingsstoffen en de pH.

in Candida albicans de gistcellen lijken het meest geschikt voor bloedverspreiding en virulentiefactor. Terwijl de hyfale fase is voorgesteld als de meest invasieve in weefselpenetratie en orgaankolonisatie.

De overgang van gist naar hyfen is een snel proces, geïnduceerd door omgevingsfactoren zoals niveaus van koolstofdioxide, gebrek aan zuurstof, veranderingen in het voedingsmedium en in de temperatuur.

Door pleomorfisme of veranderingen in meerdere fasen kan deze schimmel de immuunafweermechanismen van zijn gastheer overleven. In de gistfase is de morfologie van bolvormige of eivormige cellen in kleine groepen. In de hyphalfase of de filamenteuze schimmelmorfologie lijken de cellen langwerpig, uitgerekt in de vorm van filamenten.

Bovendien krijgt het in de gistfase een symbiotische levensvorm en in de hyphale fase wordt het een pathogene parasiet..

Reservorio

Het reservoir van Candida albicans Het is het menselijk organisme. Het is aanwezig in de microflora van de huid, in het maagdarmkanaal, in de mondholte en in het urogenitale systeem.

gastheer

Het menselijk organisme functioneert als een gastheer van Candida albicans, wiens pad de huid en slijmvliezen is.

Klinische manifestaties

De schimmel Candida albicans Het produceert candidiasis of moniliasis, die de huid, nagels, slijmvliezen van de mond en gastro-intestinale slijmvliezen aantast. Bij mensen met immunosuppressie kan de infectie systemisch of gegeneraliseerd worden door het hele lichaam.

Candida albicans kan de bloed-hersenbarrière passeren. Sterftecijfers van 40% worden gemeld bij ernstige infecties met deze pathogene schimmel.

Histoplasma capsulatum

Histoplasma capsulatum behoort tot de phyllum Ascomycota. Het is een pathogene schimmelsoort voor mensen, die dimorfisme afhankelijk van de temperatuur vertoont. De schimmel groeit op de grond en op mengsels van spreeuwachtige ontlasting (Stumus vulgaris), merels (Turdus merula) en verschillende soorten vleermuizen.

De schimmel Histoplasma capsulatum Het komt veel voor in rustplaatsen van vogels en in grotten, zolders of boomgaten bewoond door vleermuizen.

Deze schimmel heeft een brede verspreiding over de hele planeet, behalve op Antarctica. Het wordt vaak geassocieerd met rivierdalen. Het wordt vooral aangetroffen in de valleien van de rivieren de Mississippi en Ohio, in de Verenigde Staten.

Morfologische vormen of fasen

Histoplasma capsulatum Het presenteert filamenteuze groei, mycelium, in de vorm van saprofytisch leven in de bodem. Bij het infecteren van dieren of mensen ontwikkelt het de groeifase in de vorm van parasitaire gist bij de lichaamstemperatuur van 37 ^°C.

De morfologische fase van mycelium wordt gevormd door hyphae. De kolonies zijn aanvankelijk wit, donzig en worden later donkerbruin met een gele tot oranje onderkant.

De gistfase presenteert eivormige cellen, langzaam groeiend tot 37 ^°C, die grijs tot beige kolonies vormen met een vochtige en romige uitstraling.

reservoirs

De reservoirs van Histoplasma capsulatum zijn bodems verontreinigd met vogelpoep en vleermuizen, rijk aan stikstof.

gastheer

Onder de gastheren van Histoplasma capsulatum menselijke organismen, sommige vogels (spreeuwen, merels, lijsters, kippen, kalkoenen, ganzen), vleermuizen, honden, katten, knaagdieren, paarden en runderen zijn.

Deze schimmel heeft als manieren om het menselijke organisme de ademhalingsroute, de percutane (door de huid) en de slijmvliezen binnen te laten komen.

Klinische manifestaties

Gevallen van acute longinfectie door Histoplasma capsulatum ze komen zeer vaak voor, met symptomen zoals koorts, koude, koude rillingen, hoofdpijn, pijn op de borst, vermoeidheid, erytheem en uitslag. 

referenties

1. Hiten, D., Madhani, G en Fink, G.R. (1998). De controle van filamenteuze differentiatie en virulentie bij schimmels. Trends in celbiologie. 8 (9): 348-353.
2. Nadal, M., García-Pedrajas, M. en Gold, S.E. (2008). Dimorfisme bij schimmelpathogene plantpathogenen. Microbiologiebrieven. 284 (2): 127-134.
3. Navarro-Mendoza, M., Pérez-Arques, C., Murcia, L., Martínez-García, P., Lax, C .; Sanchis, M. et al. (2018). Componenten van een nieuwe genfamilie van ferroxidasen die betrokken zijn bij virulentie zijn functioneel gespecialiseerd in fungusdimorfisme. Nature. Scientific Reports.8: 7660. doi: 10.1038 / s41598-018-26051-x
4. Nemecek, J.C., Wüthrich, M. en Bruce S. Klein, B.S (2006). Globale controle van dimorfisme en virulentie bij schimmels. Science. 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). Mycofenolzuur als een veelbelovende schimmel-dimorfisme-remmer voor de beheersing van suikerrietziekte veroorzaakt door Sporisorium scitamineum. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 67 (1): 112-119. doi: 10.1021 / acs.jafc.8b04893