Dimorfe svampe generaliteter og eksempler

1603
Basil Manning

Det dimorfe svampe er dem, der præsenterer to forskellige anatomiske eller morfologiske former: en mycelial og en gærlignende form. Denne egenskab ved dimorfisme er kun til stede i nogle svampearter og kaldes svampedimorfisme..

I den morfologiske fase af mycelium fremstår den dimorfe svamp som en masse dannet af et sæt hyfer eller cylindriske filamenter. Hyfernes funktion er at fodre svampen, da de har evnen til at absorbere næringsstoffer. Myceliet udgør den såkaldte vegetative krop af en makroskopisk flercellet svamp.

Figur 1. Candida albicans gærfase. Kilde: David Arqueas [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], fra Wikimedia Commons

I gærfasen fremtræder den dimorfe svamp som en mikroskopisk encellet organisme med sfæriske eller ægformede celler. Det har også evnen til at nedbryde organisk stof, sukker og kulhydrater gennem gæringsprocesser..

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

Figur 2. Candida albicans i mycelial fase. Kilde: Garnhami [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], fra Wikimedia Commons

Eksempler inkluderer patogener (forårsager sygdomme) hos mennesker, Candida albicans og Histoplasma capsulatum. Også den fytopatogene svamp Ophiostoma novo-ulmi, forårsager hollandsk almesygdom.

Andre eksempler er Ophiocordyceps unilateralis, Entomopatogen svamp, der præsenterer dimorfisme og udskiller kemiske forbindelser, der ændrer opførelsen af ​​inficerede myrer. Det kaldes "svampemyresvampen".

Er også Malassezia furfur, en dimorf svamp, der er både fytopatogen og entomopatogen.

Artikelindeks

  • 1 Dimorfisme og patogenicitet
  • 2 faktorer, der bestemmer faseændring eller svampedimorfisme
  • 3 Humane patogene dimorfe svampe
    • 3.1 Talaromyces marneffei
    • 3.2 Candida albicans
    • 3.3 Histoplasma capsulatum
  • 4 Referencer

Dimorfisme og patogenicitet

Svampedimorfisme er relateret til evnen til at forårsage svampesygdom eller patogenicitet.

Processen, hvorved en svamp passerer fra en encellet tilstand i form af gær (gærform) til en multicellulær tilstand af hyfer eller mycel, kaldes faseovergang. Denne overgang er afgørende for svampens patogenicitet og virulens..

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

Dette er tilfældet med svampe, der vokser i jorden ved en temperatur på 22 til 26 ° C og forbliver i mycelial tilstand. Disse mycelier kan fragmentere og blive suspensioner i luften eller aerosoler på grund af ændringer såsom naturkatastrofer eller menneskelig indgriben (konstruktion, landbrug, blandt andre)..

Når de inhaleres af en pattedyrvær, koloniserer luftbårne svampe lungerne, hvor temperaturen opretholdes på 37 °C. Ved denne temperatur fungerer myceliehyfer som smitsomme formeringsmidler, bliver patogene gær og forårsager lungebetændelse..

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

Faktorer, der bestemmer faseændring eller svampedimorfisme

Blandt de miljømæssige faktorer, der genererer transformation af svampen fra en tilstand til en anden på en reversibel måde, er følgende.

Ændringer i temperatur

Ændringen i temperatur genererer hos svampearterne Talaromyces marneffei en morfologisk faseovergang eller -ændring. Når den omgivende temperatur er mellem 22 og 25 °C viser svampen filamentøs morfologi (hyphal), og når temperaturen stiger til 37 °C, erhverver gærmorfologi.

Andre humane patogene svampearter med temperaturafhængig dimorfisme indbefatter Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi Y Emmansia sp.

Ændring i næringsstoftilgængelighed

I naturalier Candida albicans Følgende faseovergang forekommer: i nærvær af næringsrige medier er morfologien gær, mens i næringsfattige medier er vækstformen mycelial filamentøs.

Fælles ændringer i temperatur og næringsstoftilgængelighed eller tilstedeværelse af giftige stoffer

Selvom temperatur synes at være den dominerende miljømæssige stimulus, der driver overgangen fra hyfa (ved 22-25 ° C) til gær (ved 37 °C) og omvendt er der yderligere stimuli, der påvirker morfologisk ændring, såsom koncentrationen af ​​kuldioxid (COto), tilstedeværelsen af ​​cystein, østradiol eller giftige stoffer i mediet.

Nogle svampearter kræver ændringer i begge miljøfaktorer (temperatur og næringsstoftilgængelighed) for at udtrykke dimorfisme. Også andre miljømæssige ændringer, såsom tilstedeværelsen af ​​metaller eller chelateringsmidler, kan udløse morfologiske faseovergange..

Humane patogene dimorfe svampe

Tre eksempler på humane patogene dimorfe svampe er kort beskrevet nedenfor..

Talaromyces marneffei

Det er en patogen svampeart, der hører til Ascomycota phyllum. Præsenterer dimorfisme afhængig af temperatur: ved 25 °C vokser i sin trådformede fase som en saprofyt og ved 37 °C viser parasitær gærmorfologi.

Svampen T. marneffei kan forårsage en dødelig infektion i hele kroppen penicillose, opkaldt efter sin gamle taksonomiske betegnelse som Penicillium marneffei

Morfologiske former eller faser

Svampen T.marneffei i den hyphale eller filamentøse fase vokser den i gråhvide kolonier med en glat og glat overflade. Disse kolonier skifter til en rødbrun farve med gule toner, mens deres overflade får en udstrålet lettelse med en laksefarvet underside..

I gærfasen, T. marneffei udvikler små elfenbenfarvede kolonier med en groft udseende lettelse.

Reservoirer

Reservoirerne til T. marneffei er jorden (i troperne og subtroperne, i regntiden, fra maj til oktober) og forskellige arter af bambusrotter (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis Y Rhizomis pruinosis).

Værter

Almindelige værter for den patogene svamp T. marneffei det er rotter, mennesker, katte og hunde.

Svampen T. marneffei det kommer hovedsageligt ind i kroppen gennem luftvejene. Det kan også trænge igennem en hvilken som helst anden rute end fordøjelsessystemet.

Kliniske manifestationer

Svampen T. marneffei producerer opportunistisk generaliseret eller systemisk infektion hos immunkompromitterede mennesker. Det påvirker oprindeligt lungerne og derefter forskellige organer via blodbanen. Producerer papulignende læsioner på nakke, ansigt og bagagerum.

Candida albicans

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

Candida albicans det er den svampemikroorganisme, der oftest isoleres fra biofilm dannet på overfladerne af medicinske implantater og humane væv. Bruges ofte som modelorganisme i mikrobiologistudier.

Morfologiske former eller faser

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

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

Candida albicans gærceller synes at være de mest egnede til blodudgydelse og virulensfaktor. Mens hyphal fase er blevet foreslået som den mest invasive i vævspenetration og organkolonisering.

Overgangen fra gær til hyfa er en hurtig proces, induceret af miljømæssige faktorer som kuldioxidniveauer, mangel på ilt, ændringer i næringsmediet og temperaturen..

Gennem pleomorfisme eller flere faseændringer kan denne svamp overleve immunforsvarsmekanismerne hos sin vært. I gærfasen er morfologien sfæriske eller ovoide celler i små grupper. I hyfafasen eller filamentøs svampemorfologi ser cellerne ud aflange, strakte sig i form af filamenter.

Derudover får den i gærfasen en symbiotisk livsform, og i den hyphale fase bliver den en patogen parasit..

Reservoir

Reservoiret af Candida albicans det er den menneskelige organisme. Det er til stede i hudens mikroflora, i mave-tarmkanalen, i mundhulen og i urogenitale systemet.

Værter

Den menneskelige organisme fungerer som vært for Candida albicans, hvis indgangsvej er huden og slimhinderne.

Kliniske manifestationer

Svampen Candida albicans producerer candidiasis eller moniliasis, der påvirker hud, negle, slimhinde i munden og mave-tarmslimhinden. Hos immunsupprimerede mennesker kan infektionen blive systemisk eller generaliseret i hele kroppen..

Candida albicans det er i stand til at krydse blod-hjerne-barrieren. Dødelighed på 40% er rapporteret i svære infektioner med denne patogene svamp.

Histoplasma capsulatum

Histoplasma capsulatum tilhører phyllum Ascomycota. Det er en svampeart, der er patogen for mennesker og udviser temperaturafhængig dimorfisme. Svampen vokser i jord og på blandinger af stærs afføring (Stumus vulgaris), solsort (Turdus merula) og flere arter af flagermus.

Svampen Histoplasma capsulatum almindelig i fugleopholdsområder og i huler, lofter eller træhuller, hvor flagermus lever.

Denne svamp har en bred fordeling over hele planeten undtagen i Antarktis. Det er ofte forbundet med floddalene. Det findes især i dalene i Mississippi og Ohio-floderne i USA.

Morfologiske former eller faser

Histoplasma capsulatum Det har filamentøs, mycelial vækst i en saprofytisk livsform i jorden. Ved infektion af dyr eller mennesker udvikler den vækstfasen i form af parasitgær ved en kropstemperatur på 37 °C.

Den morfologiske fase af mycelium består af hyfer. Kolonier er oprindeligt hvide, bomuldsagtige og bliver senere mørkebrune med en gul til orange underside..

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

Reservoirer

Reservoirerne til Histoplasma capsulatum er jord forurenet med kvælstofrig fugle- og flagermusskidt.

Værter

Blandt værterne for Histoplasma capsulatum er menneskelige organismer, nogle fugle (stær, solsort, trost, kyllinger, kalkuner, gæs), flagermus, hunde, katte, gnavere, heste og kvæg.

Denne svamp kommer ind i menneskekroppen gennem luftvejene, perkutan (gennem huden) og slimhinderne.

Kliniske manifestationer

Tilfælde af akut lungeinfektion ved Histoplasma capsulatum er meget almindelige med symptomer som feber, forkølelse, kulderystelser, hovedpine, brystsmerter, træthed, erytem og udslæt. 

Referencer

  1. Hiten, D., Madhani, G og Fink, G.R. (1998). Kontrol af filamentøs differentiering og virulens hos svampe. Tendenser i cellebiologi. 8 (9): 348-353.
  2. Nadal, M., García-Pedrajas, M. og Gold, S.E. (2008). Dimorfisme i svampeplantepatogener. Mikrobiologiske breve. 284 (2): 127-134.
  3. Navarro-Mendoza, M., Pérez-Arques, C., Murcia, L., Martínez-García, P., Lax, C.; Sanchis, M. et al. (2018). Komponenter i en ny genfamilie af ferroxidaser involveret i virulens er funktionelt specialiseret i svampedimorfisme. Natur. 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 med 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 svampedimorfismehæmmer til kontrol af sukkerrørsygdom forårsaget af Sporisorium scitamineum. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 67 (1): 112-119. doi: 10.1021 / acs.jafc.8b04893

Endnu ingen kommentarer