5.+Micología+general.

Tema 5. [|Micología general.]

Escritor: Adrián Argüelles Curto Corrector:
= **__MICOLOGÍA GENERAL__** =

Los hongos tienen una nutrición absortiva, quimioheterótrofa, con reservas nutritivas de glucógeno y paredes celulares de quitina, celulosa, glucanos y mananos; lo que justifica que se sitúen en un reino independiente: el de los Gunfi o Mycetae. La mayoría tiene un habitat saprofito, encontrándose en los más diversos biotopos. Puede ser uni o pluricelulares y presentan una gran variedad morfológica.

Características generales de los hongos
__Morfología y crecimiento__ Los hongos que producen micosis en el ser humano se encuentran en dos estados morfológicos básicos: levaduras y mohos.


 * **Levaduras:** Son hongos unicelulares, redondos o elipsoides que se repoducen por gemación o fisión binaria. La gemación es la protusión externa del protoplasma materno formando un saliente (yema o gema), que va creciendo poco a poco y, finalmente, se desprende cnvirtiéndose en un nuevo individuo. En alguno casos permanecen unidas distintas gemas alrededor de la célula madre y, en otro, la gema sigue creciendo a su vez porduciendo nuevos bortes y dando la imagen de seudomicielio formado por blastoconidias. Una levadura también puede ser el estadio morfológico en el cilo biol´gico de una espeie filamentosa; a este hecho se le denomina "dimorfismo" y al hongo "hongo dimórfico". También existe la situación inversa: una levadura puede tener capacidad de producir hifas como ocurre con //Candida albicans.//
 * **Mohos**: Son hongos multicelulares. El elemento tubular que emerge se denomina "hifa"; éste sigue creciendo y ramificándose, formando un conjunto entrelazado al que se denomina "micelio" o thallus. Parte de las hifas se introducen en el sustrato y forman el micelo vegetativo, las que se proyectan hacia el exterior constituyen el micelo aéreo, que puede presentar microscópicamente un aspecto algodonoso, velloso, mate, plegad, etc... Estas características fenotípicas sirven para una aproximación taxonómica en la identificación. En el se producen los elemento de propagación que pueden ser esporas, conidios, fragemento de micelio, etc. En micología médica y microbiología a este conjunto visible sobre el medio de cultivo se le denomina colonia.

__Estructura__ Los hongos como células eucariotas poseen: -Núcleo con membrana nuclear que encierra entre 5 y 20 cromosomas. -Mitocondrias 6 a 10 por célula -La mayoría tienen pared celular de quitina, mananos, glucanos. -Algunas son encapsuladas, inmóviles, poseen esteroles en su membrana citoplasmatica - tipo de nutrición quimioheterotrofos, utilizan compuestos orgánicos como fuente de carbono y de energía.. -crecimiento pH entre 2 y 9 temperatura entre 10 y 40 grados centígrados. -aerobios o anaerobios facultativos. -en la naturaleza suelen ser saprofitos. -existen unas cuarenta especies patógenas para la especie humana.

Además hay que destacar que:
 * **Membrana:**Contiene diversos fosfolípidos y una elevada cantidad de esteroles:
 * Ergosterol (derivado del zimosterol), ambos distintos del colesterol de los humanos. De esta característica es de la que se han aprovechado los antifúngicos.
 * Antifúngicos: Anfotericina B, nistatina... se combinan con el ergosterol produciendo en la membrana fúngica auténticos agujeros que alteran su permeabilidad. Los compuestos de inmidazol y triazol inhibien la síntesis del ergosterol, actuando sobre la desmetilasa Citocormo P450 dependiente

Los hongos tienen una pared con estructura laminar y largas microfibrillas que corresponden a polisacáridos. Los más frecuentes son: Quitina, quitosano, celulosa, glucanos y mananos. La distribución en los diversos grupos toxonómicos es distinta. Básicamente los antifúngicos que actúan frente a la pared celular pueden agruparse en dos apartados:
 * **Pared:** Componente esencial en la célula micótica. La pared le proporciona al hongo rigidez y le protege del shock osmótico.
 * 1) Los que inhiben la síntesis de quitina (homopolímero de N-acetilglucosamina):
 * Péptidos-nucleósidos, polioxina y nikomicina.
 * Tunecamicina y tetaína, que inhiben la glucosamina-6-fosfato sintetasa.
 * 1) Los que inhiben los betaglucanos: aculeucinas, echinocandinas, papulocandinas y cilofungina.


 * **Cápsula**: En algunos hongos existen polisacáridos en envoltura que se concretan en una estructura compacta denominada cápsula. Su viscosidad, composición química y antigenicidad caría de una espacie a otra.

__Reproducción__ Los hongos se multiplican a través de estructuras que pueden ser asexuales (sólo mitosis) o sexuales (meiosis previa fusión del protoplasma y núcleo de células distintas). La tendencia actual en micología es restringir el término espora a las propágulas que se desarrollan dentro de un esporangio o las producidas por vía sexual. Las esporangioesporas se encuentran dentro de la una estrucutra globosa denominada esporangio y sin caracterísitcas de //Zygomycetes//. Las conidias se forman a partir decéulas especializadas en una estructura hifal que es el conidióforo. Su clasificación se basa de acuerdo al proceso de desarrollo o conidiogénsesis, que puedeser tálico o blástico.
 * **Reprodución asexual.** Bajo esta denominación quedan englobados el crecimiento vegetativo y la reproducción mediante formación de elementos resistentes y diferenciados que son propágulas asexuales. Éstas pueden ser de dos tipos: esporangiosporas y conidios.
 * Cóndidos tálicos: Son los desarrollados dentro del cuerpo. Un fragmento de la hifa se delimita por en tabique más grueso y queda diferenciada (artroconidia)
 * Cóndidos blásticos: Producidos por un proceso de gemación o crecimiento polar en la célula conidiógena que da lugar a la formación del conidio:
 * Blastoconidia: las gemaciones de la levadura.
 * Fialoconidias: la célula conidiógena es una fiálide o botella de la que emergen las conidias
 * Aneloconidia: Cuando en la célula conidiógena queda una franja o anillo por cada conidia que emerge.
 * **Reproducción sexual:** Da lugar a un número par de células denominadas esporas sexules. según el tipo morfológico de esta espora, asi como el tejido o estructuras que lo sostienen, los hongos se clasifican en seis divisiones distintas: //Myxomicota, Chytridiomycota, oomycota, zygomycota, ascomycota y basdiomycota.//


 * __MORFOLOGIA DE LOS HONGOS__**

De acuerdo con su forma a los hongos los podemos clasificar en:
 * __**Hongos filamentosos**__ __**(MOHOS)**__

- hifas no septadas, en este caso las hifas crecen formando una masa de ramificación y su conjunto se llama Micelio. Los micelios pueden ser a su vez:
- micelio vegetativo, en relacción con la nutrición o - micelio aéreo, lugar donde se dan las estructuras para la reproducción

Son hongos unicelulares con forma oval o esférica. Se pueden multiplicar mediante la llamada fisión binaria o por gemación o división asimétrica. Pseudohifa es una nueva célula que no se separa y que adquiere forma filamentosa. Los hongos dimórficos son algunos hongos que pueden presentar forma de moho o de levadura (dimorfismo). Su forma suele depender de factores ambientales tales como; Temperatura, así son levaduriformes a 37º y filamentosos a temperatura ambiente. Otros factores son por ejemplo la concentración de CO2, crecimiento en suero, etc.
 * **__LEVADURAS__**

__**Visualización, cultivo e identificación de los hongos**__

Los hongos se observan en nuestras clínicas teídas con la tinción de Gram como grampositivos. También se visualizan bien contrastando las muestras con una gota de azul de lactofenol. En productos fluidos en los que se sospecha la existencia de levaduras capsuladas, como el criptococo, puede depositarse en el prota una gota de material, y añadir una gota de tinta china, lo que permite observar la levadura con la cápsula.
 * - EXAMEN MICROSCÓPICO.-** El exámen microscópico de los hongos en las muesras clínicas o de los cltivos se efectúa previa tinción o directamente en fresco.

Muchas veces el examen microscópico de las micosis de los tejidos y órganos profundos se hace por técnicas histológicas a partir de biopsias. La hematoxilina-eosina se útil para examinar las lesiones inflamatorias que, en ciertas ocasiones, orientan el diagnóstico, pero no permite la detección de elementos fúngicos, que se tiñen mal por esta técnica. La tinción de PAS colorea intensamente la pared polisacárida de los hongos y permite na detección rápda de los elementos fúngicos en los tejidos. Las tinciones argénticas permiten igualmente reconocer los elementos fúngicos ya que la pared se tiñe en negro. En los tejidos de los hongos pueden observarse como levaduras aisladas, o como filamentos ramificados infiltrantes.

- **CULTIVO**.- Los hongos crecen bien en medios artificiales y tienen requerimientos nutritivos simples, una fuente de carbono orgánicco, generalmente azúcar, y de nitrógeno suelen ser los elementos suficientes para obtener un buen crecimiento. Junto a ellos, un soporte sólido, el agar, permite a los hongos filamentosos el desarrollo del micelo aéreo, donde se localizan las estructuras resproductoras y el desarrollo de colonias en el caso de las levaduras. El medio de cultivo más utilizado para los hongos es el medio de Saouraudm que reúne estas características y un pH de 5,6, que dificulta el crecimiento bacteriano.

No es cierto que los hongos requieran necesariamente para su crecimiento ser cultivados en el medio de Saboureaud, la mayro parte de medios de cultivo utilizados en basteriología permiten su desarrollo, pero su utilización está consagrada por la costumbre. De hecho, la mayoría de las descripciones de crecimiento y características morfológicas de las colonias fúngicas se han hecho sobre el medio Saboureaud.

La adición al medio de antibióticos como el cloranfenicol o la gentamicina,, que inhiben el crecimiento bacterias contaminantes, o antifúngicos especiales (como la actidiona o cilohexamida) que inhiben el crecimiento de uchos hongos no patógenos, transforman al medio de Sabouraud en un medio más selectivo.

Los medios de cultivo espués de sembrados, se incuban en aerobiosis y la temperatura óptima suele ser 25-30 ºC para los que preducen infecciones prefundas.

Los hongos levaduriformes dan lugar en 24-48 horas a colonias de aspecto y morfologá similar a las basterias. El desarrollo de las colonias de os hongos filamentosos es mucho más variable; algunos crecen muy lentamente, pero sus colonias son muy características y en general se diferencian fácilmente de las levaduras. Medio de cultivo Sabouraud.

Medios para aislamientos especiales: Medio de patata: T.rubrum Añadiendo zanahoria y bilis (Cándida albicans) o glucosa (Tricophyton rubrum). Medio de arroz: Microsporum auduinii Medio Czapek: Aspergillus spp. Medio de alpiste: Criptococcus neoformans. Medio Chromagar Candida: Cándida spp.
 * - IDENTIFICACIÓN**.- Un hongo se identifica en primer lugar por la morfología macroscópica de la colonia, color, textura y velocidad de crecimiento. Para observar la estrucutra microscópica puede tomarse un pequeño fragmento de cultivo y montarlo entre cubre y porta, en fresco o contrastado con un colorante para su posterior observación, lo que permitirá confirmar la sospecha de hongo levaduriforme o filamentoso basada en la morfología colonial.

Los hongos filamentososo se identifican a nivel de género especie por la morfología del micielo, pero sobre todo por las características microscópicas de sus esporas asexuadas y los elementos que las originan. Para conseguir la producción de esporas a veces se requieren medios de cultivo especiales que facilitan la esporulación. Las estructura repoductivas asexuadas (conidioforos) son muy fráiles y para poder observarlas al microscopio sin distorsionarlas o destruirlas se emplean técnicas especiales (microcultivo).

Los hongos no esporulados (micelio estéril) son difícilmente identificables.

Los hongos levaduriformes se identifican mediante pruebas metabólicas, de modo semejante a las bacterias.

__Medidas de crecimiento de hongos__

Medidas directas Medida directa de crecimiento del ratio Medidas microscopicas Peso seco Turbidometria Medidas indirectas Actividad metabólica Medición de exoenzimas Contenido de ATP Componentes de biomasa

__Requerimientos físicos para el crecimiento de los hongos__

Temperatura, en su mayoría crecen bien entre 15-30ºC Humedad Aireación, en su mayoria son aerobios es decir necesitan aire pH, la mayoría crecen bien a pH neutros y ácidos. Luz, incide en la velocidad de crecimiento. Nutrientes (carbono, nitrógeno, vitaminas, oligoelementos, ...).

__Antigenos fúngicos__

La composicion antigénica de los hongos es compleja y varía según la estructura anatómica considerada (levadura, hifa, espora) y el resultado metabólico. En algún caso los antígenos principales de los hongos han sido purificados y caracterizados tanto en su composición química como en su localización celular, pero en otros casos se trabaja con extractos antigénicos más o menos purificados, cuya composición precisa se desconoce. Estos extractos antigénicos pueden ser celulares o metabólicos, en este último caso son productos celulares segregados al medio de cultivo. En el //criptococcus// el antígeno más studiado es el capsular, d estrucuctura polisacarídica. Su detección en los líquidos orgánicos constituye un método de diagnóstico de la infección. La mayoría de los antígenos fúngicos se localizan en la pared, siendo principalmente mananos y proteínas estructurales. La complejidad antigénica de los hongos, puede documentarse en el estudio de //Aspergillus//. Sus antígenos son muy vriados y los extractos celulares enfrentados a sueros de paciente infectads pueden mostrar más de 52 bandas antigénicas diferentes reconocidas por el suero inmune. Algunos antígenos, como el polisacárido capsular del criptococcus, algunos de //Candida// e incluso de aspergilos, se han purificado y obtenido anticuepros específicos (monoclonales) que han permitido su caracterización precisa. También han sido muy estdiados los antígenos de otros hongos patógenos para el hombre como los de histoplasma, coccidioides y otros. Especial interés poseen los antígenos de los dermatofitos que son utilizados en pruebas cutáneas para evaluar la respuesta inmune celular de un paciente.

__Características diagnósticas de laboratorio__

Cultivo en un medio complejo (agar de Sabouraud) Color del micelio, característico de las colonias Tipo de hifas, septadas y no septadas. Estructuras reproductoras Test inmunológicos Test bioquímicos, utilizando azúcares o complejos nitrogenados. - Auxonograma (patrón de utilización de hidratos de carbono). - Zimograma (patrón de fermentación de hidratos de carbono). Test de identificación genética, basados en la tecnología del ADN


 * __PATOLOGIA CAUSADA POR HONGOS__**


 * __Capacidad patogénica de los hongos:__**


 * Micetismo: Afección causada por la ingestión de hongos, por ejemplo Amarita phalloides, Claviceps purpúrea.
 * Micotoxicosis: Patología que deriva de la ingestión de alimentos contaminados con metabolitos tóxicos
 * Granos de maíz con aflotoxinas (Asprgillus)
 * Patulinas (penicillinum)
 * Trichotecenos (Fusarium)
 * Alergia: Cuadro producido por acción de hipersensibilidad frente a hongo, como el Aspergillus que casua rinitis alérgicas y asma.
 * Infecciones: Se da en hospedadores que le permitan al hongo colonizar y/o diseminarse por el organismo.

Las micosis son las infecciones causadas por hongos. Se pueden clasificar en:


 * __Micosis superficiales__ ** : Son infecciones superficiales por hongos de la piel o del cabello. No se invade el tejido vivo y no hay respuesta celular del huésped. No hay cambios patológicos. Estas infecciones son a menudo tan inocuas que los pacientes no son conscientes de ellas. Ejemplo:


 * pitiriasis versicolor, dermatitis seborréica y la caspa, incluyendo folicular rosada: //Malassezia furfur// (una levadura lipofílica)

Ejemplos
 * __Micosis cutáneas:__ ** Son infecciones superficiales por hongos de la piel, cabello o uñas. No se invaden los tejidos vivos, sin embargo, una variedad de cambios patológicos se producen en el hospedador debido a la presencia del agente infeccioso y sus productos metabólicos.
 * Dermatofitosis(tiña del cuero cabelludo): Dermatofitos (Microsporum,Trichophyton, Epidermophyton)
 * Candidiasis de la piel, membranas mucosas y uñas: Candida albicans y especies afines.

Ejemplos:
 * __Micosis subcutáneas:__ ** Son infecciones crónicas localizadas de la piel y el tejido subcutáneo tras una implantación traumática del agente etiológico. Los hongos causantes son saprófitos del suelo cuya capacidad para adaptarse al entorno provocan patología extremadamente variable.


 * Esporotricosis: Sporothrix schenckii

Ejemplos:
 * __Micosis sistémicas o profundas:__ ** Son infecciones en los órganos o tejidos internos,c ausadas por hongos patógenos dimórficos que pueden combatir a las defensas del huésped humano normal cambiando su forma morfológica. Son geográficamente limitadas y el sitio principal de infección es generalmente pulmonar, producido por la inhalación de las conidias.
 * Histoplasmosis: //Histoplasma capsulatum//
 * Blastomicosis: //Blastomyces dermatitidis//

on infecciones que se producen casi exclusivamente en p acientes con la inmunidad alterada. Los organismos involucrados son hongos con una virulencia muy baja. Ejemplos * Candidiasis: Candida albicans y especies relacionadas
 * __Micosis oportunistas:__** S


 * Criptococosis:Cryptococcus neoformans

* Aspergilosis: Aspergullus fumigatus

**__Patología causada por micotoxinas:__** Las micotoxinas son compuestos tóxicos producidos por los hongos, que se acumulan en alimentos contaminados.


 * Amatoxinas, Aflatoxinas


 * __[|ANTIFÚNGICOS]__**

=
A diferencia de las bacterias, tanto los hongos como las células humanas son eucariotas con el ADN organizado en cromosomas dentro del núcleo celular y con distintos orgánulos citoplasmáticos; además comparten mecanismos similares para la replicación del ADN y la síntesis de proteínas. Son por tanto, similares a nivel molecular y esto hace que sea difícil diseñar fármacos tóxicos para los hongos sin afectar las células humanas y, en consecuencia, muchos antimicóticos causan efectos secundarios.======

=
Mientras en las membranas celulares humanas el esterol predominante es el colesterol, en los hongos es el ergosterol. Esta diferencia se ha explotado por varias clases de fármacos antifúngicos como los polienos, los azoles, y alilaminas.======


 * //Polienos (ej. Anfotericina B)//

=
Esta estimulación provoca la liberación de citoquinas inflamatorias por los monocitos circulantes que puede producir fiebre, escalofríos, rigidez, náuseas, vómitos, mialgias, artralgias y dolor de cabeza durante las infusiones intravenosas. A concentraciones mayores, la anfotericina B se une al colesterol en las membranas celulares que lleva a toxicidad, la más importante la nefrotoxicidad.======


 * //Azoles//

=
Inhiben el citocromo P-450 interrumpiendo la síntesis de ergosterol al dificultar la 14-desmetilación. Se agota el ergosterol en la membrana celular y se acumulan esteroles tóxicos intermedios, provocando aumento de la permeabilidad de la membrana y la inhibición de la proliferación de hongos.======

=
También pueden inhibir muchas enzimas dependientes del citocromo P450 que participan en la síntesis de hormonas o en el metabolismo de fármacos drogas. Por lo tanto, los antifúngicos azoles son particularmente susceptibles a interacciones medicamentosas clínicamente significativas con otros medicamentos metabolizados por la vía P450.======


 * //Alilaminas//

=
Inhiben la síntesis de ergosterol en una etapa temprana mediante la inhibición de la enzima escualeno epoxidasa. Al igual que los azoles, tienen potencial de interacciones farmacológicas con otros medicamentos metabolizados por el citocromo P-450.======

=
Estructuralmente, la pared celular de los hongos está compuesta por una compleja red de proteínas y policarbohidratos que varía en función de la composición de especies de hongos. La alteración de esta matriz resulta en una pared celular defectuosa estructuralmente, sensible a la lisis osmótica.======


 * //Inhibidores de la síntesis del glucano//

=
Hay tres fármacos que siguen este mecanismo de acción, pertenecientes a la familia de las equinocandinas: //caspofungina, micafungina y anidulafungina//. Como era de predecirse a partir de su mecanismo de acción, estos agentes parecen ser bien tolerados y tienen menos toxicidad que los polienos o los antifúngicos azólicos.=====

La flucitosina es transportada a las células fúngicas susceptibles por una enzima permeasa específica para citosina y en el citoplasma se convierte por la citosina deaminasa en 5-fluorouracilo que queda incorporado en el ADN del hongo, pero debido a la falta del termilal 3 ', no pueden agregarse otros otros nucleósidos, y la síntesis de ácidos nucleicos queda bloqueada.
 * //Antimetabolitos// //(flucitosina o 5-fluorocitosina).//

=
La flucitosina se puede convertir en 5-FU por las bacterias que residen en el tracto gastrointestinal. Produciendo efectos secundarios similares a los observados en la quimioterapia con 5-FU (diarrea, náuseas y vómitos, supresión de la médula ósea), pero a una intensidad reducida.======

La //griseofulvina// inhibe la mitosis celular de los hongos mediante la interrupción de la formación del huso mitótico.
Mecanismo de acción de los antifúngicos.


 * __Toxonomía__**

Los hongos se han clasificado con criterios muy diferentes según el interés de los estudiosos. Desde el punto de vista toxonómico estricto, se clasifican según el tipo de reproducción seual, en zigomicetos, ascomicetos y basimicetos; los deuteromicetos son los hongos superiores para los que se desconoce el tipo de reproducción sexuada, porque no se ha descubierto o no existe. Es desde hace relativamente pocos años, que se ha ido descubriendo la reprorducción sexual en los hongos, por ello los hongos se habían clasificado anteriormente por su aspecto morfológico, caracteres metabólicos y sobre todo por los órganos de reproducción asexual, y basándose en estos criterios se establecieron especias, generos, familias y taxones superiores, cuya nomenclatura esta adapatada al sistema binomial. Cuando se descubre la forma perfecta (sexuada) de una especia, se modifica su nomenclatura, persistiendo en ambos nombre, aunque en la práctica médica se utiliza el antigua.

Ascomycota

Es el grupo más grande. Estos hongos poseen formas muy variadas: de copa, botón, disco, colmena y dedos, entre otras. Agrupa una gran cantidad de hongos patógenos de plantas y animales y aquellos que crecen sobre alimentos, además algunos que se pueden encontrar sobre cuero, tela, papel, vidrio, lentes de cámaras, paredes, etc.

La característica principal, además de su forma, es la presencia de estructuras reproductoras microscópicas llamadas ascas, que dan origen a las esporas. Las ascas están formadas por una célula especializada con forma de saco en cuyo interior se forman las esporas. A las esporas producidas por los ascos también se les llama ascosporas. Los líquenes pertenecen al reino de los Hongos porque tienen el mismo tipo de reproducción y el 99% de las especies conocidas pertenecen al Filo Ascomycota (Ascolíquenes) y solamente 1% al Filo Basidiomycota.
 * [[image:http://www.inbio.ac.cr/papers/hongos/images/Figura02-mhcrv1.gif width="130" height="150"]] ||
 * Dibujo de Basidio

con esporas ||

Basidiomycota

Incluye aquellos hongos con forma de sombrilla, de coral, las orejas de palo, los gelatinosos, globosos y algunas levaduras, entre otros. También incluye los que tienen aspecto polvoriento o como manchas y crecen sobre diversas estructuras de las plantas (flores, frutos, hojas, tallo o raíces). Algunos tienen importancia económica, como las royas y los carbones.

A nivel microscópico su característica principal es la presencia de estructuras reproductoras especializadas o basidios, las cuales dan origen a las esporas pero en forma externa, generalmente en grupos de cuatro, aunque en algunas especies pueden encontrarse dos y seis esporas por basidio. Las esporas se conocen como basidiósporas.

Chytridiomycota

Grupo formado principalmente por hongos acuáticos microscópicos, aunque algunos pueden crecer también sobre materia orgánica en descomposición u organismos vivos como gusanos, insectos, plantas y otros hongos. En este caso, las esporas, llamadas "zoosporas", poseen flagelos que les permiten moverse en medios líquidos.

Zygomycota

Compuesto por hongos microscópicos que pueden desarrollarse sobre materia orgánica en descomposición, aunque también se pueden encontrar en el tracto digestivo de algunas especies de artrópodos, como los insectos.



=**//Reproducción de hongos//**=


 * Anamorfo**.-Se forman por estadio asexual


 * Mitosporas**.-espora formada por vía sexual


 * Teleomorfo**.-estadio sexual, se forman las neioesporas

**Enlaces:**
[|Medical Mycology]. Imagenes de microscopía de hongos patógenos. Universidad de Wisconsin (USA).

//**Participaron:**// Paloma Díaz Freire (2006-07) Marta Morán Hevia (2009-2010) Jaime Casal Álvarez (2011-2012)