Dimorfa svampar allmänt och exempel

3823
Alexander Pearson

De dimorfa svampar är de som presenterar två olika anatomiska eller morfologiska former: en mycelial och en jästliknande form. Denna egenskap hos dimorfism är endast närvarande i vissa svamparter och kallas svampdimorfism..

I den morfologiska fasen av mycelium uppträder den dimorfa svampen som en massa bildad av en uppsättning hyfer eller cylindriska filament. Hyfernas funktion är att ge näring till svampen, eftersom de har förmågan att absorbera näringsämnen. Myceliet utgör den så kallade vegetativa kroppen av en makroskopisk flercellig svamp.

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

I jästfasen framträder den dimorfa svampen som en mikroskopisk encellig organism med sfäriska eller äggformiga celler. Det har också förmågan att bryta ner organiskt material, sockerarter och kolhydrater genom jäsningsprocesser..

En liten grupp svampar inom Ascomycota phyllum anses dimorf; dessa svampar har förmågan att infektera däggdjur, växter och insekter som parasiter.

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

Exempel inkluderar patogener (orsakar sjukdomar) hos människor, Candida albicans och Histoplasma capsulatum. Även den fytopatogena svampen Ophiostoma novo-ulmi, orsakar holländsk almsjukdom.

Andra exempel är Ophiocordyceps unilateralis, Entomopatogen svamp som presenterar dimorfism och utsöndrar kemiska föreningar som förändrar beteendet hos infekterade myror. Det kallas "svampen från zombiemyror".

Är också Malassezia furfur, en dimorf svamp som är både fytopatogen och entomopatogen.

Artikelindex

  • 1 Dimorfism och patogenicitet
  • 2 Faktorer som bestämmer fasförändring eller svampdimorfism
  • 3 Humana patogena dimorfa svampar
    • 3.1 Talaromyces marneffei
    • 3.2 Candida albicans
    • 3.3 Histoplasma capsulatum
  • 4 Referenser

Dimorfism och patogenicitet

Svampdimorfism är relaterad till förmågan att orsaka svampsjukdom eller patogenicitet.

Processen genom vilken en svamp passerar från ett encelligt tillstånd i form av jäst (jästform) till ett flercelligt tillstånd av hyfer eller mycel kallas fasövergång. Denna övergång är väsentlig för svampens patogenicitet och virulens..

Den patogena svampen tar emot signaler med information från den omgivande omgivningen och enligt dess bekvämlighet svarar den genom att förvandla sig till en av de två faserna. Det finns till exempel svampar som ändrar sitt tillstånd beroende på temperaturen i miljön, då termoberoende.

Detta är fallet med svampar som växer i jorden vid en temperatur av 22 till 26 ° C och förblir i ett myceliskt tillstånd. Dessa mycelier kan fragmenteras och bli suspensioner i luften eller aerosoler på grund av förändringar som naturkatastrofer eller mänskliga ingripanden (konstruktion, jordbruk, bland andra)..

Vid inandning av en däggdjursvärd koloniserar luftburna svampar lungorna där temperaturen bibehålls vid 37 °C. Vid denna temperatur fungerar myceliala hyfer som smittsamma utbredningar, blir patogena jästar och orsakar lunginflammation..

När infektionen har upprättats i lungorna kan jästerna spridas till andra organ, såsom hud, ben och hjärna..

Faktorer som bestämmer fasförändringen eller svampdimorfismen

Bland de miljöfaktorer som genererar transformation av svampen från ett tillstånd till ett annat på ett reversibelt sätt är följande.

Förändringar i temperatur

Temperaturförändringen genererar hos svamparterna Talaromyces marneffei en morfologisk fasövergång eller förändring. När omgivningstemperaturen är mellan 22 och 25 °C presenterar svampen filamentös morfologi (hyphal) och när temperaturen stiger till 37 °C, förvärvar jästmorfologi.

Andra humana patogena svamparter med temperaturberoende dimorfism inkluderar Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi Y Emmansia sp.

Förändring i tillgängligheten av näringsämnen

In natura Candida albicans Följande fasövergång sker: i närvaro av näringsrika medier är morfologin jäst, medan i näringsfattiga media är tillväxtformen mycelialt.

Gemensamma förändringar i temperatur och näringsämnes tillgänglighet eller närvaro av giftiga ämnen

Även om temperaturen verkar vara den dominerande miljöstimulansen som driver övergången från hyfa (vid 22-25 ° C) till jäst (vid 37 °C) och vice versa, det finns ytterligare stimuli som påverkar morfologisk förändring, såsom koncentrationen av koldioxid (COtvå), närvaron av cystein, östradiol eller toxiska ämnen i mediet.

Vissa svamparter kräver förändringar i båda miljöfaktorerna (temperatur och näringstillgänglighet) för att uttrycka dimorfism. Andra miljöförändringar, såsom närvaron av metaller eller kelatbildande medel, kan också utlösa morfologiska fasövergångar..

Mänskliga patogena dimorfa svampar

Tre exempel på humana patogena dimorfa svampar beskrivs kort nedan..

Talaromyces marneffei

Det är en patogen svampart som tillhör Ascomycota phyllum. Presenterar dimorfism beroende på temperatur: vid 25 °C växer i sin filamentösa fas som en saprofyt och vid 37 °C visar parasitisk jästmorfologi.

Svampen T. marneffei kan orsaka en dödlig infektion i hela kroppen; penicillos, uppkallad efter sin gamla taxonomiska beteckning som Penicillium marneffei

Morfologiska former eller faser

Svampen T.marneffei i hyphal eller filamentös fas växer den i gråvita kolonier med en jämn och slät yta. Dessa kolonier ändras till en rödbrun färg med gula toner, medan deras yta får en utstrålad lättnad med en laxfärgad undersida..

I jästfasen, T. marneffei utvecklar små elfenbenfärgade kolonier med en grov lindring.

Reservoarer

Reservoarerna av T. marneffei är jorden (i tropikerna och subtroperna, under regnperioder, från maj till oktober) och olika arter av bamburåttor (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis Y Rhizomis pruinosis).

Värdar

Vanliga värdar för den patogena svampen T. marneffei det är råttor, människor, katter och hundar.

Svampen T. marneffei det kommer in i kroppen främst genom luftvägarna. Det kan också tränga igenom någon annan väg än matsmältningsvägen.

Kliniska manifestationer

Svampen T. marneffei producerar opportunistisk generaliserad eller systemisk infektion hos immunförsvarade människor. Det påverkar initialt lungorna och sedan olika organ via blodomloppet. Producerar papelliknande skador på nacken, ansiktet och stammen.

Candida albicans

Svampen Candida albicans tillhör phyllum Ascomycota och presenterar dimorfism beroende på tillgången på näringsämnen.

Candida albicans det är den svampmikroorganism som oftast isoleras från biofilmer som bildas på ytorna av medicinska implantat och mänskliga vävnader. Används ofta som modellorganism i mikrobiologistudier.

Morfologiska former eller faser

Candida albicans Det kan växa som en jäst och som ett mycelium, varför det anses vara en dimorf svamp, men det har faktiskt flera olika morfologiska fenotyper utöver dessa två. I vissa stammar av Candida albicans upp till sju morfologiska faser har rapporterats.

Av denna anledning är den korrekta termen för denna svampart istället för dimorfism den för pleomorfism eller polyfena arter. Fasförändringar i Candida albicans utlöses av variationer i mängden näringsämnen och pH.

Candida albicans jästceller verkar vara de mest lämpliga för blodutgjutning och virulensfaktor. Medan hyphal-fasen har föreslagits som den mest invasiva i vävnadsgenomträngning och organkolonisering.

Övergången från jäst till hyfa är en snabb process, inducerad av miljöfaktorer som koldioxidnivåer, syrebrist, förändringar i näringsmediet och i temperatur..

Genom pleomorfism eller flera fasförändringar kan denna svamp överleva immunförsvarsmekanismerna hos sin värd. I jästfasen är morfologin sfäriska eller äggformiga celler i små grupper. I hyphasfasen eller filamentös svampmorfologi verkar cellerna långsträckta, sträckta i form av filament.

Dessutom, i jästfasen, förvärvar den en symbiotisk livsform och i hyphas blir den en patogen parasit..

Reservoar

Reservoaren av Candida albicans det är den mänskliga organismen. Det finns i hudens mikroflora, i mag-tarmkanalen, i munhålan och i urinvägarna.

Värdar

Den mänskliga organismen fungerar som värd för Candida albicans, vars inträdesväg är huden och slemhinnorna.

Kliniska manifestationer

Svampen Candida albicans producerar candidiasis eller moniliasis som påverkar hud, naglar, slemhinnor i munnen och mag-tarmslemhinnan. Hos immunsupprimerade människor kan infektionen bli systemisk eller generaliserad i hela kroppen..

Candida albicans den kan passera blod-hjärnbarriären. Dödlighet på 40% rapporteras vid allvarliga infektioner med denna patogena svamp.

Histoplasma capsulatum

Histoplasma capsulatum tillhör phyllum Ascomycota. Det är en svampart som är patogen för människor och uppvisar temperaturberoende dimorfism. Svampen växer i jord och på blandningar av stallavföring (Stumus vulgaris), svartfåglar (Turdus merula) och flera fladdermössarter.

Svampen Histoplasma capsulatum vanligt i fågelrumområden och i grottor, vindar eller trädhål där fladdermöss bor.

Denna svamp har en bred fördelning över hela planeten utom i Antarktis. Det är ofta förknippat med floddalar. Det finns särskilt i dalarna i floderna Mississippi och Ohio i USA.

Morfologiska former eller faser

Histoplasma capsulatum Den har glödtrådig, myceliell tillväxt, i en saprofytisk livsform i jorden. Vid infektion av djur eller människor utvecklar den tillväxtfasen i form av parasitjäst vid en kroppstemperatur på 37 °C.

Den morfologiska fasen av mycel består av hyfer. Kolonier är ursprungligen vita, bomullsvarta och blir senare mörkbruna med en gul till orange undersida..

Jästfasen presenterar äggformiga celler som långsamt växer till 37 °C, som bildar grå till beige kolonier med ett fuktigt, krämigt utseende.

Reservoarer

Reservoarerna av Histoplasma capsulatum är jordar som är kontaminerade med kväverik fågel- och fladdermus.

Värdar

Bland värdarna för Histoplasma capsulatum är mänskliga organismer, några fåglar (starlar, blackbirds, thrushes, kycklingar, kalkoner, gäss), fladdermöss, hundar, katter, gnagare, hästar och boskap.

Denna svamp kommer in i människokroppen genom andningsorganen, perkutan (genom huden) och slemhinnor.

Kliniska manifestationer

Fall av akut lunginfektion av Histoplasma capsulatum är mycket vanliga, med symtom som feber, förkylning, frossa, huvudvärk, bröstsmärtor, trötthet, erytem och utslag. 

Referenser

  1. Hiten, D., Madhani, G och Fink, G.R. (1998). Kontroll av filamentös differentiering och virulens hos svampar. Trender inom cellbiologi. 8 (9): 348-353.
  2. Nadal, M., García-Pedrajas, M. och Gold, S.E. (2008). Dimorfism hos svampväxtpatogener. 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 i en ny genfamilj av ferroxidas som är involverade i virulens är funktionellt specialiserade på svampdimorfism. Natur. Vetenskapliga rapporter. 8: 7660. doi: 10.1038 / s41598-018-26051-x
  4. Nemecek, J.C., Wüthrich, M. och Bruce S. Klein, B.S (2006). Global kontroll av dimorfism och virulens i svampar. Vetenskap. 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). Mykofenolsyra som en lovande svampdimorfismhämmare för att kontrollera sockerrörsjukdom orsakad av Sporisorium scitamineum. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 67 (1): 112-119. doi: 10.1021 / acs.jafc.8b04893

Ingen har kommenterat den här artikeln än.