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Clasificación, estructura y replicación de los hongosImportancia de los hongos: Todos los hongos llevan una existencia heterótrofa como saprobiontes (microorganismos que se nutren de materia muerta o en descomposición), simbiontes (microorganismos que viven juntos, de tal manera que la asociación s...

Description

Clasificación, estructura y replicación de los hongos Importancia de los hongos: 

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Todos los hongos llevan una existencia heterótrofa como saprobiontes (microorganismos que se nutren de materia muerta o en descomposición), simbiontes (microorganismos que viven juntos, de tal manera que la asociación supone una ventaja mutua), comensales (microorganismos que viven en una relación estrecha en la que uno se beneficia de la relación y el otro ni se beneficia ni sale perjudicado) o parásitos (microorganismos que viven en el exterior o interior de un hospedador del que obtiene beneficios sin hacer ninguna contribución útil a cambio; en el caso de los patógenos la relación es perjudicial para el hospedador). Los hongos se han convertido en enfermedades de gran importancia, en especial en las personas inmunodeprimidas (trasplantados, pacientes con SIDA, cáncer y que reciben quimioterapia, etc.) u hospitalizadas con enfermedades subyacentes graves. En estos casos, los hongos actúan como patógenos oportunistas y producen una morbimortalidad elevada.

Taxonomía, estructura y replicación de los hongos: 

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Los hongos (reino Fungi) son microorganismos eucariotas que se distinguen por su pared celular rígida formada por quitina y glucano, y una membrana celular en la que el ergosterol sustituye al colesterol como principal componente esterólico. Los hongos pueden ser unicelulares y pluricelulares. Otro agrupamiento, basado en la morfología, divide a los hongos en levaduras y mohos. Una levadura puede definirse como una célula que se reproduce mediante gemación o fisión, de manera que una célula progenitora desprende una porción de si misma para producir una célula hija. Las células hijas se pueden elongar para formar seudohifas con forma de salchichas. Las levaduras habitualmente son unicelulares y producen colonias redondeadas, pálidas o mucoides en agar. Por otro lado, los mohos son microorganismos multicelulares formados por estructuras tubulares filiformes denominadas hifas, que se alargan en los extremos mediante un proceso conocido como extensión apical. Las hifas pueden ser cenocíticas (huecas y multinucleadas) o tabicadas (dividida por tabiques transversales). Las hifas se unen para formar micelio. A menudo se describen las colonias formadas por los mohos como filamentosas, vellosas o lanosas . Cuando crecen en agar o en otras superficies sólidas, los mohos, producen hifas vegetativas, que crecen sobre la superficie del medio de cultivo o por debajo de este, y también hifas que se proyectan por encima de la superficie del medio de cultivo ( hifas aéreas). Las hifas aéreas pueden producir conidios (elementos reproductores asexuados) . Los conidios pueden estar producidos por un proceso blástico (de gemación) o por un proceso tálico, en el que los segmentos de las hifas se fragmentan para dar lugar a células individuales o artroconidios. Los conidios son transportados por el aire y sirven para diseminar el hongo. Muchos hongos de importancia medica se denominan dimorfos ya que pueden aparecer tanto como levaduras o como moho. La mayoría de los hongos tiene respiración aeróbica, aunque algunos son anaerobios facultativos (fermentativos) y otros son anaerobios estrictos. Los hongos son heterótrofos y son versátiles desde el punto de vista bioquímico, de manera que producen metabolitos tanto primarios (ácido cítrico, etanol, glicerol) como secundarios (antibióticos{penicilina}, amanitinas, aflatoxinas). Los hongos tienen un crecimiento lento, con tiempos de duplicación celular del orden de horas. Los hongos se reproducen mediante la formación de esporas que pueden ser sexuadas (lo que supone una meiosis, precedida por la fusión del protoplasma y el núcleo de dos tipos de apareamiento compatibles ) o asexuales (solo se produce mitosis). La forma de hongo que produce esporas sexuadas se denomina teleomorfo y la forma que producen esporas asexuales anamorfo. Las esporas asexuales comprenden dos tipos generales: esporangioesporas y conidios. Las primeras son esporas asexuales que se producen en una estructura que las contiene (esporangio) y son características de los géneros que pertenecen al orden de los Mucorales, como los géneros Rhizopus y Mucor. Los segundos (conidios) son esporas asexuales que se trasportan sin envoltura en estructuras especializadas (genero Aspergillus y, Penicillium y en los dermatofitos).

Ascomycota (Ascomycetes):  

Abarcan casi el 50% de todas las especies de hongos nombradas y consta de cerca del 80% de los hongos de relevancia médica. La reproducción sexual da lugar al desarrollo de ascoesporas, que se generan en una estructura sacular especializada conocida como asco. La reproducción asexual consiste en la producción de conidios a partir de una célula generativa o conidiógena.

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Este filo consta de 4 clases con importancia medica: Pneumocystidiomycetes, Saccharomycetes, Eurotiomycetes y Sordariomycetes. Pneumocystidiomycetes: es una nueva clase que se describió recientemente para incluir un microorganismo, Pneumocystis carinii, al que previamente se había considerado un protozoo. Este microorganismo existe en una forma trófica vegetativa que se reproduce por mecanismos asexuales mediante fisión binaria. La fusión de tipos de apareamiento compatibles da lugar a un quiste esférico o una bolsa de esporas (cuando maduran contiene 8 esporas). Saccharomycetes: contiene las levaduras ascomicéticas (Orden Saccharomycetales), que se caracterizan por ser células levaduriformes vegetativas que proliferan por gemación o fisión. Muchos miembros del orden Saccharomycetales tienen una fase anamorfa que pertenece al género Cándida. Eurotiomycetes: la reproducción sexual lleva a la formación de un saco de pared fina, o asco, que contiene las ascoesporas haploides. Esta clase de 7 ordenes abarca a especies patógenas para el ser humano. Entre los más importantes están el orden Onygenales, que contiene los dermatofitos y diversos patógenos sistémicos dimorfos (como h. capsulatum y Blastomyces dermatitidis), y el orden Eurotiales, que contiene los géneros teleomorfos o anamorfos Aspergillus y Penicillium. Sordariomycetes: en esta clase, el orden Hypocreales contiene las teleoformas del genero anamorfo Fusarium y el orden Microascales incluye los teleomorfos (Pseudallescheria) del género anamorfo Scedosporium. Además, los teleomorfos de numerosos hongos melanizados (dermatiáceos) importantes desde el punto de vista medico pertenecen a ordenes de esta clase.

Basidiomycota (Basidiomycetes)  

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La mayoría de los miembros de la clase Basidiomycetes tiene un forma filamentosa con filamentos independientes, aunque algunos son levaduras típicas. La reproducción sexual lleva a la formación de basidioesporas haploides en el exterior de una célula generativa denominada basidio. Los patógenos humanos mas importantes de esta clase son levaduras basiodiomicéticas con fases anamorfas que pertenecen a los géneros Cryptococcus, Malassezia y Trichosporon. El género Cryptococcus tiene teleomorfos (fase sexuadas) que se han asignado a los géneros Filobasidium y Filobasidiella. Los basidiomicetos filamentosos son cada vez mas reconocidos como causas de infecciones micóticas oportunistas. En cultivo estos microorganismos suelen dar lugar a colonias blanquecinas, estériles y de crecimiento rápido con conexiones en abrazadera, que son excrecencias de hifas que forman una derivación alrededor del tabique para facilitar la migración de un núcleo. En el ser humano la infección mas frecuente es por Schizophylum commune. Designación taxonómica Filo: Glomeromycota (Mucormycetes) Orden: Mucorales

Géneros representativos

Orden: Entomophthorales

Basidiobolus, Conidiobolus

Filo: Basidiomycota (Basidiomycetes)

Teleomorfos de los géneros Cryptococcus, Malassezia y Trichosporon.

Filo: Ascomycota (Ascomycetes) Clase: Pneumocystidiomycetes Clase: Saccharomycetes Clase: Eurotiomycetes Orden: Onygenales

Orden: Eurotiales Clase: Sordariomycetes Orden: Hypocreales Orden: Microascales Filo: Microspora (Microsporidia)

Rhizopus, Saksenaea

Mucor,

Enfermedad humana Lichtheimia,

Mucormicosis: oportunista en pacientes con diabetes, leucemia, quemaduras graves o malnutrición; infecciones rinocerebrales. Entomoftoromicosis: infecciones subcutáneas y gastrointestinales. Criptococosis y numerosas micosis

Pneumocystis jirovecii Teleomorfo del género Cándida; Saccharomyces Arthroderma (teleomorfos de Trichophyton y Microsporum) Ajellomyces (teleomorfos de los géneros Blastomyces e Histoplasma) Teleomorfos del género Aspergillus Teleomorfos del género Fusarium

Neumonía por Pneumocystis Numerosas micosis

Pseudallescheria (teleomorfo del género Scedosporium) Encephalitozoon, Enterocytozoon, Nosema, Trachipleistophora

Neumonía, micetoma invasoras. Queratoconjuntivitis, neumonitis, diarrea, infección diseminada.

Características biológicas, morfológicas y reproductivas de los hongos patógenos

Dermatofitosis, micosis sistémicas.

Aspergilosis Queratitis y otras micosis invasoras y

micosis

sinusitis, encefalitis,

Grupo de microorganismo Mucormycetes (antes Zigomycetes)

Géneros representativos Rhizopus, Mucor, Lichtheimia, Basidiobolus

morfología

Reproducción

Hifas cenocítica ancha y de pared fina con lados no paralelos; esporas dentro del esporangio; estructuras similares a raíces denominadas rizoides características de algunos géneros. Levaduras en gemación, hifas y artroconidios. Hifas que producen basidioesporas (no se ven en la naturaleza y en los pacientes). Hifas con conexiones en abrazadera.

Asexual: producción de esporangioesporas dentro de un esporangio. Sexual: producción de cigoesporas formadas por la fusión de tipos de apareamiento compatibles. Asexual: producción de conidios mediante gemación a partir de cel. Madres o dentro de un fragmento de una hifa. Sexual: fusión de núcleos compatibles seguida por meiosis para formar basidioesporas. Asexual: fisión binaria. Sexual: fusión de tipos de apareamiento compatibles para formar un cigoto; compartimentación de las esporas dentro del quiste. Asexual: producción de conidios mediante gemación desde una célula Madre. Sexual: no se ve o mediante conjugación entre 2 células únicas o mediante conjugación madre-brote. Asexual: producción de conidios mediante gemación desde una célula madre. Sexual: ascoesporas que se producen en una estructura especializada denominada asco o no se ve.

Basidiomycetes

Levaduras basidiomicéticas anamorfas (Cryptococcus, Malassezia, Trichosporon)

Pneumocystidiomycetes

Pneumocystis jirovecii

Formas tróficas y estructuras de aspecto quístico.

Saccharomycetes

Cándida Saccharomyces

y

Levaduras en gemación e hifas, seudohifas.

Eurotiomycetes

Dermatofitos, géneros Blastomyces, Histoplasma, Aspergillus, Fusarium, Scedosporium

Levaduras en gemación, hifas tabicadas, conidios asexuados transportados sobre estructuras especializadas.

Glomeromycota (Mucormycetes, antiguamente Zygomycetes)   

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La clase Glomeromycota (Mucormycetes) esta formada por mohos con hifas anchas, paucitabicadas y cenocíticas. Entomophthorales producen cigoesporas sexuadas después de la fusión de dos tipos de apareamiento compatibles. Las esporas sexuales del orden Mucorales están contenidas dentro de un esporangio (esporangioesporas). Los esporangios son transportados en las puntas de esporangiosporas similares a un tallo que terminan en una tumefacción bulbosa denominada columela. La presencia de estructuras radiculares, denominadas rizoides, es útil para identificar géneros específicos dentro del orden de los mucorales. El orden mucorales comprende los géneros Lichtheimia (antes Absidia), Mucor, Rhizopus y Rhizomucor. El orden Entomophthorales (menos frecuente) comprende los géneros Basidiobolus y Conidiobolus. Estos microorganismos producen Mucormicosis subcutánea tropical. Las esporas asexuadas se transportan una a una sobre esporóforos cortos y se expulsan de manera forzada cuando están maduras.

Microspora (Microsporidia):  

Son eucariotas formadoras de esporas, unicelulares y intracelulares obligados. Características estructurales: la presencia de quitina de la pared de la espora, los núcleos diplocariotas y las placas fusiformes electrodensas asociadas a la envoltura nuclear.

Clasificación de las micosis humanas: Además de la clasificación taxonómica de los hongos, las micosis pueden ser clasificadas según los tejidos infectados.

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Micosis superficiales: son infecciones limitadas a las regiones mas superficiales de la piel y el cabello. No son destructivas y solo tienen importancia estética. Ej.) pitiriasis versicolor (alteraciones de la coloración y descamación de la piel), tiña negra (hace referencia a placas maculares pigmentadas de color marrón o negro localizadas principalmente en las palmas), piedra negra o blanca (afectan el cabello y se caracterizan por nódulos formados por hifas que engloban el tallo piloso). Entre los hongos asociados a estas infecciones superficiales se incluyen Malassezia furfur, Hortae werneckii, Piedraia hortae y el género Trichosporon. Micosis cutáneas: son infecciones de la capa queratinizada de la piel, el cabello y las uñas. Estas infecciones pueden producir una respuesta del hospedador y hacerse sintomáticas. Entre los signos y síntomas se incluyen el purito, descamación, rotura de los cabellos, placas anulares en la piel y uñas engrosadas y coloreadas. Los dermatofitos son hongos que se clasifican en los géneros Trichophyton, Epidermophyton y Microsporum. La infecciones de la piel producidas por estos microorganismos se denominan dermatofitosis. La tiña ungueal hace referencia a las infecciones de los dedos de los pies producidas por estos hongos. entre las onicomicosis se incluyen las infecciones de las uñas producidas por dermatofitos, además de por hongos no dermatofíticos, como los géneros Cándida y Aspergillus. Micosis subcutáneas: afectan a las capas profundas de la piel, como la capa cornea, el músculo y el tejido conjuntivo, y están producidas por un amplio espectro de hongos diversos desde el punto de vista taxonómico. Los hongos entran en los tejidos mas profundos habitualmente por inoculación traumática y permanecen localizados, dando lugar a formación de abscesos, ulceras que no curan y fistulas con drenaje. El sistema inmunitario del hospedador reconoce los hongos, lo que da lugar a una destrucción variable de los tejidos y a menudo a hiperplasia epiteliomatosa. Las infecciones pueden estar producidas por mohos hialinos, como los géneros Acremonium y Fusarium, y por hongos pigmentados o dermatiáceos, como los géneros Alternaria, Cladosporium y Exophiala (feohifomicosis, cromoblastomicosis). Las micosis subcutáneas tienden a estar localizadas y raras veces se diseminan por vía sistémica. Micosis endémicas: son infecciones producidas por los patógenos micóticos dimorfos clásicos H. capsulatum, B. dermatitidis, Emmonsia pasteuriana, Coccidioides immitis, Coccidioides posadasii, Paracoccidioides brasiliensis y Talaromyces (Penicillium) marneffei. Estos hongos presentan dimorfismo térmico (aparecen como levaduras o esférulas a 37° y como mohos a 25°) y generalmente están confinados a regiones geográficas en las que ocupan nichos ambientales o ecológicos específicos. Las micosis endémicas a menudo se denominan micosis sistémicas porque estos microorganismos son patógenos verdaderos y pueden producir infecciones en personas sanas. Todos estos patógenos producen una infección primaria del pulmón, con diseminación posterior a otros órganos y tejidos. Micosis oportunistas: son infecciones que se pueden atribuir a hongos que se encuentran normalmente como comensales humanos o en el medio ambiente. A excepción de Cryptococcus neoformans y Cryptococcus gattii, estos microorganismos tienen una virulencia inherentemente baja o limitada y producen infección en personas que están debilitadas o inmunodeprimidas o que tienen dispositivos protésicos implantados o catéteres vasculares. Los patógenos micóticos oportunistas más frecuentes son las levaduras del genero Cándida y C. neoformans, mohos del genero Aspergillus y Pneumocystis jirovecii. Debido a su virulencia inherente, a menudo se considera que Cryptococcus neoformans es un patógeno sistémico. Aunque este hongo puede producir infección en personas con un sistema inmunitario normal, es evidente que se ve con más frecuencia como Patógeno oportunista en la población inmunodeprimida.

Agente

Enfermedad

Factor de virulencia

Efecto

Aspergillus sp.

Aspergilosis

“rodlets” (hidrofobinas)

Inhibición de la fagocitosis

Aspergillus sp.

Aspergilosis pulmonar

Gliotoxina

Alientan el movimiento ciliar y lesionan el epitelio de vías respiratorias altas.

Dermatofitos

Tiñas

Queratinasas

Destrucción del estrato córneo

Dermatofitos

Ides

Toxinas

Hipersensibilidad

Cryptococcus

Criptococosis

Cápsula

Inhibición de respuesta inmune (impide migración de células de la inmunidad y propiedades antifagocíticas)

Cryptococcus

Criptococosis

Producción de melanina

Anti-oxidante, resistencia a anfotericina B

Sporothrix spp.

Esporotricosis linfangítica Producción de melanina

Inhibe la fagocitosis por macrófagos.

Mucorales

Mucormicosis

Ceto-reductasa

Degradan los cuerpos cetónicos presentes en sangre, favoreciendo el crecimiento y diseminación del hongo.

Malassezia spp.

Pitiriasis versicolor hipocrómica

Ácidos dicarboxílicos

Inhibición de la tirosinasa y de la producción de melanina conllevando una menor protección contra los rayos UV y el establecimiento de agentes microbianos dañinos.

Malassezia spp.

Dermatitis seborréica

Fosfolipasas

Destrucción de los ácidos grasos esenciales en la piel causando sequedad

Coccidioides spp.

Coccidioidiomicosis

Elastasas

Destruyen las fibras elásticas de los tejidos.

CLASIFICACIÓN CLÍNICA DE LAS MICOSIS Tipos

Enfermedad

Hongo (Género)

Superficial: (Fotografía 1) Capas externas de piel (epidermis), cabello, uñas, mucosas

Pitiriasis versicolor Tiña negra Dermatofitosis

Malassezia Hortaea Trichophyton Microsporum Epidermophyton

Subcutáneo: (Fotografía 2) Dermis, tejido subcutáneo y músculo

Eumicetoma Esporotricosis Cromoblastomicosis

Madurella Sporothrix Fonsecaea

Sistémico o profundo: (Fotografía 3) Uno o más órganos / tejidos profundos

Histoplasmosis Paracoccidiodomicosis Coccidiodomicosis

Histoplasma Paracoccidioides Coccidioides

Oportunista: (Fotografía 4) Diversos órganos. Topográficamente pueden ser Candidosis superficiales, subcutáneas o sistémicas, pero son Criptococosis causadas por hongos inocuos Zigomicosis En un sujeto susceptible, cualquier hongo puede ser un oportunista

Micosis superficiales Piedra negra Piedraia hortae Tiña negra Hortae werneckii Pitiriasis versicolor Malassezia furfur Piedra blanca Genero Trichosporon

Hongos oportunistas:

Micosis cutáneas y subcut...