Općenitosti i primjeri dimorfnih gljiva



dimorfne gljivice su oni koji imaju dva različita anatomska ili morfološka oblika: oblik micelija i kvasca. Ovo svojstvo dimorfizma prikazuju samo neke vrste gljiva i nazivaju se gljivični dimorfizam.

U morfološkoj fazi micelija pojavljuje se dimorfna gljivica kao masa koju tvori skup hifa ili cilindričnih niti. Funkcija hifa je hraniti gljivice, jer imaju sposobnost apsorbiranja hranjivih tvari. Micelij tvori tzv. Vegetativno tijelo višestanične gljivice, makroskopske.

U fazi kvasca, gljivica s dimorfizmom pojavljuje se kao jednoćelijski mikroskopski organizam, sa sfernim ili jajastim stanicama. Također ima sposobnost razgradnje organskih tvari, šećera i ugljikohidrata kroz procese fermentacije.

Mala skupina gljivica unutar filuma Ascomycota smatra se dimorfnom; ove gljivice imaju sposobnost da zaraze sisavce, biljke i insekte kao parazite.

Primjeri su patogeni (uzročnici) kod ljudi, Candida albicans i Histoplasma capsulatum. Također i fitopatogena gljivica Ophiostoma novo-ulmi, uzrok holandske bolesti brijesta.

Drugi primjeri su Ophiocordyceps unilateralis, entomopatogena gljivica koja predstavlja dimorfizam i izlučuje kemijske spojeve koji mijenjaju ponašanje zaraženih mrava. Zove se "zombiji mravlje gljive".

Također je Malassezia furfur, dimorfnu gljivicu koja je i fitopatogena i entomopatogena.

indeks

  • 1 Dimorfizam i patogenost
  • 2 Čimbenici koji određuju promjenu faze ili gljivični dimorfizam
  • 3 Humane patogene dimorfne gljivice
    • 3.1 Talaromyces marneffei
    • 3.2. Candida albicans
    • 3.3 Histoplasma capsulatum
  • 4 Reference

Dimorfizam i patogenost

Gljivični dimorfizam povezan je sa sposobnošću izazivanja bolesti ili patogenosti gljivica.

Proces kojim gljiva prelazi iz jednoćelijskog stanja u obliku kvasca (kvasca) u višestanično stanje hifa ili micelija, naziva se fazni prijelaz. Ovaj prijelaz je temelj za patogenost i virulentnost gljivica.

Patogena gljivica prima signale s informacijama iz okruženja koje ga okružuje, a prema njegovoj pogodnosti reagira pretvarajući se u jednu od dvije faze. Na primjer, postoje gljivice koje mijenjaju stanje ovisno o temperaturi okoline, a tada su temperatura ovisi.

To je slučaj s gljivicama koje rastu u tlu na temperaturi od 22 do 26 ° C, održavajući stanje micelija. Ovi miceliji se mogu fragmentirati i proći u obliku suspenzija u zraku ili aerosolima zbog promjena kao što su prirodne katastrofe ili ljudske intervencije (gradnja, poljoprivreda, između ostalih).

Kada se udiše domaćin sisavca, gljive suspendirane u zraku koloniziraju pluća, gdje temperatura ostaje na 37 ° C. °C. Na ovoj temperaturi, micelijski hifi djeluju kao infektivni propaguli, postaju patogeni kvasci i uzrokuju upalu pluća.

Nakon što se infekcija uspostavi u plućima, kvasci se mogu proširiti na druge organe, kao što su koža, kosti i mozak.

Čimbenici koji određuju promjenu faze ili gljivični dimorfizam

Među čimbenicima okoliša koji generiraju transformaciju gljivice iz jednog stanja u drugo na reverzibilni način su sljedeći.

Promjene temperature

Promjena temperature stvara gljivične vrste Talaromyces marneffei prijelazna ili morfološka promjena faze. Kada je temperatura okoline između 22 i 25 °C, gljivica predstavlja filamentoznu morfologiju (hyphal), a kada temperatura raste do 37 ° C °C, dobiva morfologiju kvasca.

Druge vrste patogenih gljivica kod ljudi s dimorfizmom ovisnim o temperaturi Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi i Emmansia sp.

Promjena u dostupnosti hranjivih tvari

U vrsti Candida albicans prikazan je sljedeći fazni prijelaz: u prisutnosti medija bogatih hranjivim tvarima morfologija je kvasac, dok je u mediju slabe hranjive tvari oblik rasta micelij filamentozan.

Zajedničke promjene temperature i dostupnosti hranjivih tvari ili prisutnost otrovnih tvari

Iako se čini da je temperatura prevladavajući poticaj u okolišu koji usmjerava prijelaz iz hifa (na 22-25 ° C) u kvasac (na 37 ° C) °C) i obrnuto, postoje dodatni podražaji koji utječu na morfološku promjenu, kao što je koncentracija ugljičnog dioksida (CO)2), prisutnost cisteina, estradiola ili otrovnih tvari u mediju.

Neke vrste gljiva zahtijevaju promjene u oba čimbenika okoliša (temperatura i dostupnost hranjivih tvari) kako bi se izrazio dimorfizam. Također, druge promjene u okolini, kao što je prisutnost metala ili kelatnih agensa, mogu potaknuti prijelaze morfoloških faza.

Patogene dimorfne gljivice ljudi

U nastavku su tri kratka opisa patogenih dimorfnih gljiva za ljude.

Talaromyces marneffei

To je patogena vrsta gljiva koja pripada filumu Ascomycota. Prikazuje dimorfizam ovisno o temperaturi: na 25 ° C °C raste u filamentoznoj fazi kao saprofit i na 37 ° C °C pokazuje morfologiju parazitskog kvasca.

Gljivice T. marneffei može uzrokovati smrtonosnu infekciju cijelog organizma; peniciloza, nazvana po nekadašnjem taksonomskom imenu Penicillium marneffei. 

Morfološki oblici ili faze

Gljivice T.marneffei u hyphal ili filamentoznoj fazi, raste u sivkasto-bijelim kolonijama, s glatkom i glatkom površinom. Ove kolonije se mijenjaju u crvenkasto smeđu sa žutim tonovima, a njezina površina dobiva zračeni reljef, s donje strane lososa.

U fazi kvasca, T. marneffei razvija male kolonije boje slonovače, s reljefom grubog izgleda.

rezervoari

Akumulacije T. marneffei to su tlo (u tropima i subtropima, u kišnim sezonama, od svibnja do listopada), te nekoliko vrsta bambusovih štakora (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis i Rhizomis pruinosis).

domaćin

Uobičajeni domaćini patogene gljivice T. marneffei Oni su štakori, ljudi, mačke i psi.

Gljivice T. marneffei Prolazi kroz tijelo uglavnom kroz respiratorni trakt. Također može prodrijeti kroz bilo koji drugi put nego probavni.

Kliničke manifestacije

Gljivice T. marneffei On proizvodi oportunističku generaliziranu ili sistemsku infekciju kod ljudi s imunodeficijencijom. U početku zahvaća pluća, a zatim različite organe putem krvotoka. To stvara lezije u obliku papula na koži vrata, lica i trupa..

Candida albicans

Gljivice Candida albicans pripada phyllumu Ascomycota i predstavlja dimorfizam ovisno o dostupnosti hranjivih tvari.

Candida albicans je gljivični mikroorganizam koji se najčešće izolira iz biofilma formiranih na površinama medicinskih implantata i ljudskih tkiva. Često se koristi kao modelni organizam u mikrobiološkim studijama.

Morfološki oblici ili faze

Candida albicans Može rasti kao kvasac i kao micelij, pa se smatra dimorfnom gljivicom, ali zapravo predstavlja nekoliko različitih morfoloških fenotipa osim ova dva. U nekim sojevima Candida albicans zabilježeni su do 7 morfoloških faza.

Iz tog razloga, ispravan izraz za ovu vrstu gljiva, umjesto dimorfizma, je pleomorfizam ili polifenska vrsta. Faza se mijenja u Candida albicans uzrokuju varijacije u količini hranjivih tvari i pH.

u Candida albicans Čini se da su stanice kvasca najprikladnije za diseminaciju krvi i faktor virulencije. Dok je hifalna faza predložena kao najinvazivnija u penetraciji tkiva i kolonizaciji organa.

Prijelaz s kvasca na hife je brz proces, induciran okolišnim čimbenicima kao što su razine ugljičnog dioksida, nedostatak kisika, promjene u hranjivom mediju i temperaturi.

Kroz pleomorfizam ili višestruke fazne promjene, ova gljivica može preživjeti imunološke obrambene mehanizme svog domaćina. U fazi kvasca morfologija je kuglastih ili jajoličnih stanica u malim skupinama. U morfologiji hifalne ili filamentozne gljivice, stanice se pojavljuju izdužene, rastegnute u obliku niti.

Osim toga, u fazi kvasca dobiva se simbiotski oblik života i u fazi hifa postaje patogeni parazit..

Reservorio

Spremnik od Candida albicans To je ljudski organizam. Prisutna je u mikroflori kože, gastrointestinalnom traktu, usnoj šupljini i genitourinarnom sustavu..

domaćin

Ljudski organizam funkcionira kao domaćin Candida albicans, čiji je put koža i sluznice.

Kliničke manifestacije

Gljivice Candida albicans On proizvodi kandidozu ili moniliazu, koja pogađa kožu, nokte, sluznicu usta i gastrointestinalne sluznice. U imunosuprimiranih osoba infekcija može postati sustavna ili generalizirana u cijelom tijelu.

Candida albicans može prijeći krvno-moždanu barijeru. Stopa smrtnosti od 40% prijavljena je kod teških infekcija s ovom patogenom gljivicom.

Histoplasma capsulatum

Histoplasma capsulatum pripada filumu Ascomycota. To je patogena vrsta gljiva za ljude, koja predstavlja dimorfizam ovisno o temperaturi. Gljiva raste na tlu i na mješavinama fekalijaStumus vulgaris, kosi (Turdus merula) i nekoliko vrsta šišmiša.

Gljivice Histoplasma capsulatum To je uobičajeno u prostorima za odmor ptica te u špiljama, tavanima ili rupama na drveću u kojima žive šišmiši.

Ova gljiva ima široku distribuciju na cijelom planetu, osim na Antarktiku. Često se povezuje s riječnim dolinama. Nalazi se osobito u dolinama rijeka Mississippi i Ohio, u Sjedinjenim Državama.

Morfološki oblici ili faze

Histoplasma capsulatum On predstavlja filamentozni rast, micelij, u obliku saprofitskog života u tlu. Prilikom infekcije životinja ili ljudi razvija se faza rasta u obliku parazitskog kvasca na tjelesnoj temperaturi od 37 ° C °C.

Morfološku fazu micelija stvaraju hife. Kolonije su u početku bijele, pamučne, a kasnije postaju tamnosmeđe sa žutom do narančastom donjom stranom.

Faza kvasca predstavlja jajne stanice, koje se sporo razvijaju do 37 °C, koji formiraju sive do bež kolonije s vlažnim i kremastim izgledom.

rezervoari

Akumulacije Histoplasma capsulatum su tla kontaminirana ptičjim izmetom i šišmišima, bogata dušikom.

domaćin

Među domaćinima Histoplasma capsulatum su ljudski organizmi, neke ptice (čvorci, kosi, drozdovi, kokoši, purani, guske), šišmiši, psi, mačke, glodavci, konji i goveda.

Ova gljiva ima kao način ulaska u ljudski organizam dišni put, perkutanu (kroz kožu) i sluznicu..

Kliničke manifestacije

Slučajevi akutne infekcije pluća Histoplasma capsulatum vrlo su česte, sa simptomima kao što su groznica, prehlada, zimica, glavobolja, bol u prsima, umor, eritem i osip. 

reference

  1. Hiten, D., Madhani, G i Fink, G.R. (1998). Kontrola filamentozne diferencijacije i virulencije gljivica. Trendovi u staničnoj biologiji. 8 (9): 348-353.
  2. Nadal, M., García-Pedrajas, M. i Gold, S.E. (2008). Dimorfizam u gljivičnim biljnim patogenima. Mikrobiološka slova. 284 (2): 127-134.
  3. Navarro-Mendoza, M., Pérez-Arques, C., Murcia, L., Martínez-García, P., Lax, C.; Sanchis, M. i sur. (2018.). Komponente nove genske obitelji feroksidaza uključenih u virulenciju funkcionalno su specijalizirane za gljivični dimorfizam. Priroda. Znanstvena izvješća.8: 7660. doi: 10.1038 / s41598-018-26051-x
  4. Nemecek, J.C., Wüthrich, M. i Bruce S. Klein, B.S. (2006). Globalna kontrola dimorfizma i virulencije u gljivama. Znanost. 312 (5773): 583-588. doi: 10.1126 / science.1124105
  5. Zhong, Y., Yan; M., Jiang, Y., Zhang, Z., Huang, J., Zhang, L. i sur. (2019). Mikofenolna kiselina kao obećavajući inhibitor gljivičnog dimorfizma za kontrolu bolesti šećerne trske uzrokovane Sporisorium scitamineum. Časopis za poljoprivredu i prehrambenu kemiju. 67 (1): 112-119. doi: 10.1021 / acs.jafc.8b04893