Micología Médica, Micología, Características Generales de los Hongos

Micología Médica

Del griego mykes (hongo) y logos, tratado. Ciencia que se encarga del estudio de los hongos

Antecedentes Históricos de Micología Médica

• 1677 Hooke comienza el estudio de los Hongos construye lentes.

• 1729 Michell describe el género Aspergillus.

• Siglo XIX se realizan progresos en la micología.

• Actualmente existen 50 000 a 100 000 especies aceptadas.

• Alrededor 200 son patógenos al hombre y animales.

Características generales de los hongos

·  Eucariotas, aerobios, inmóviles, heterótrofos.

·  Pared celular constituida de polisacárido (90% del peso seco).   

·  Reproducción sexual y asexual*

·  Algunos poseen cápsula de polisacáridos.

·  Unicelulares (levaduras) o pluricelulares (filamentosos) o dimorfos (ambos)

Hongos Filamentosos Elementos

• El elemento primario es la hifa o filamento, una estructura cilíndrica. (septada o aseptada)

• Hifas no septadas: Formadas por una masa multinuclear de citoplasma continuo.

• Hifas septadas: Tienen las  células separadas por paredes transversales. Los tabiques tienen agujeros que permiten el flujo del material citoplasmático entre las células

Formas de Hifas y Micelio

Formas de Hifas

· Espirales, Nodulares, Pectinadas, Raquetas, Candelabros fávicos

Conjunto de Hifas = Micelio

· Crece en la superficie y en el se encuentran las esporas. Función reproductora.

·  Se introduce en el medio de cultivo. Función nutritiva.

Cultivo de Hongos Filamentosos

Medio Agar Sabouraud glucosa, Temperatura ambiente, 7 – 14 días

Colonias de Hongos Filamentosos

Se desarrollan en el micelio aéreo y según género y especie tendrán diferente forma y color. (Lanosas, Aterciopeladas y Pulverulentas)

HONGOS LEVADURIFORMES

· Células ovales, redondeadas (blastosporas o blastoconidias)

·  Se reproducen por gemación.

·   Pueden formar un pseudomicelio

Cultivo Hongos Levaduriformes

Medio Agar Sabouraud glucosa, 37ºC, 2 – 3 días

Colonias Levaduriformes

·  Colonias suaves  y    cremosas 

·   Pigmentos variados

·  Olor a levaduras

·  Reproducción asexual por gemación

Hongos Dimorfos forma filamentosa

·         En la naturaleza

·         Medios pobres en nutrientes

·         Laboratorio a 25°C

Hongos Dimorfos forma levaduriforme

·         En los tejidos

·         Medios ricos en nutrientes

·         Laboratorio a 37°C

Reproducción de los Hongos

Sexual y asexualmente.

La reproducción asexual es la más importante desde el punto de vista médico, ya que la mayoría de los hongos patógenos para el hombre se reproducen asexualmente, las esporas asexuales se denominan conidias

Clasificación de los hongos (Whittaker, 1969)

Hongos perfectos (Poseen reproducción sexual  y asexual.)

Hongos imperfectos (Poseen reproducción asexual solamente.)

Clases de Hongos Perfectos

·         Zygomycetes o Phycomycetes. (Mucor, Rhizopus)

·         Basidiomycetes.

• Ascomycetes

Clase de Hongo Imperfecto

·         Deuteromycetes: La mayoría de los patógenos al hombre

Reproducción por conidias (microconidias; macroconidias) o esporas asexuales

BLASTOSPORAS: Célula redonda u oval que se reproduce por gemación

ARTROSPORAS: Hifa septada se fragmenta en células individuales

CLAMIDOSPORAS: Las células en la hifa se agrandan y forman paredes gruesas. Resistentes a condiciones ambientales desfavorables. Germinan cuando las condiciones mejoren.

ESPORANGIOSPORAS: Se forman en un saco (esporangio), sostenido por una hifa llamada “esporangióforo”

Reproducción por Esporas Sexuales

Se producen por meiosis y de acuerdo a su origen pueden ser:

·         Zigosporas (Fusión de la punta de dos hifas)

·         Ascosporas (En una célula llamada asca se forman de 4 a 8 esporas)

·         Basidiosporas (En una célula llamada basidio se forman 4 esporas.)

Enfermedades Causadas por Hongos

·         Alergia: Sensibilización a antígenos específicos de los hongos

·         Micotoxicosis: Ingestión de toxinas elaboradas por los hongos

·         Micetismo: Ingestión de hongos venenosos o alucinógenos

·         Micosis: Infecciones causadas por la presencia del hongo en los tejidos del hospedero

Adquisición Endógena de Hongos

·         El hongo forma parte de la microbiota normal

·         Requiere de factores predisponentes (Candidiosis)

Adquisición Exógena de Hongos

·         Inhalación (Histoplasma)

·         Implantación traumática (Cromomicosis)

·         Contacto (Dermatofitos)

Clasificación de Micosis

• Superficiales

• Cutaneas

• Subcutaneas

• Sistemicas o Profundas

Micosis Superficiales

Causadas por hongos de muy baja patogenicidad, que sólo atacan las capas más superficiales de la piel y sus apéndices

·         Pitiriasis versicolor

·         Piedra blanca

·         Piedra negra

·         Tiña negra

Micosis Cutaneas

Invaden todos los tejidos queratinizados (piel, pelos y uñas)

·         Dermatofitosis          

·         Candidiasis de piel y uñas

Micosis Subcutaneas

Infecciones que involucran piel, tejido celular subcutáneo y en ocasiones huesos

·         Esporotricosis

·          Cromomicosis

Micosis Sistémicas o Profundas

·         Afectan órganos internos

·         Por patógenos verdaderos (histoplasmosis, coccidioidomicosis) u oportunisatas (candidiosis)

Respuesta Inmune en Infecciones Micoticas

Mecanismos inespecíficos de defensa

·         Barrera hística (piel y mucosas)

·         Fagocitosis (PMN, macrófagos y monocitos)

·         Células NK

Mecanismos específicos

·         Humorales (opsonización, proteasas)

·         Celulares (Th)

Resistencia de Hongos y neutralización de Ac

·         Suelen ser resistentes a  la lisis mediada por el C′ probablemente por el mayor grosor de su pared celular.

·         Muchos producen proteasas que degradan a las Igs.

·         Las variaciones antigénicas pueden facilitar el escape a la inmunidad mediada por Ac.

Producen sustancias inmunomoduladoras que inducen tolerancia inmunológica.

Dominio, Reino y División de Hongos

Dominio Eukarya, Reino Fungi, División Eumycota

Características del Hongo en Micología

·         Organismos: Eucariotas

·         Número de Células: Unicelulares o Pluricelulares.

·         Formas: Esfericas o cilindricas aisladas o formando tubos con ramificaciones,a veces diformismo.

·         Tamaño: Variable de 2 a 6  micrometros a 300

·         Reproduccion: Sexuada o Asexuada

·         Metabolismo: Heterotrofo,aerobio o microaerofilico y mesofilo.

Características Celulares del Hongo

·         Organización: Más compleja que las Bacterias.

·         Capsula: Ausente o presente (Glucoroxidoma-nanos).

·         Pared Celular: Quitina, mananos glucanos y proteinas.

·         Membrana Celular: Con Mesosomas y Citocromo P 450 para la sintesis de Ergosterol.

·         Citoplasma: Ribosomas 80S,a veces polirribosomas,reticulo endoplasmico con microvesiculas, nucleolos, mitocondrias, inclusiones.

Clasificación de los hongos según el número de Células

·         Unicelulares (levaduras)

·         Pluricelulares (hifas, continuo o tabicado)

Hongos Unicelulares

·         Producen colonias mucosas(1-7 ) se le conocen como Levaduras, Hongos Levaduriformes

Hongos Pluricelulares

·         Colonias vellosas, lanosas, pulverulentas, (7-30 Dias), se le conocen como Mohos, poseen

Hifas tabicadas o continuas.

Las Hifas carentes de tabiques se llama micelio Cenocitico 

Reproducción Hongos Pluricelulares

forman Esporas y pueden ser asexuadas (conidios)

Las Esporas Sexuadas se llaman Basidiosporas 

Reproducción Hongos Unicelulares

se reproduce por emision de brotes o yemas (blastoconidios), también pueden formar seudomicelios o seudohifas.

Pared Celular de Los Hongos

Constituida por varias capas de estructura microfibrilar embebidas en una matriz amorfa.

Polisacaridos de la pared Celular de los Hongos

·         Fibrilar (N-acetil glucosamina y celulosa)

·         Componente Amorfo (D-manosa, D-glucosa D-glucosamina y proteínas)

Funciones de la Pared Celular de los Hongos

·         Confiere la forma al hongo

·         Brinda protección ante el shock osmótico (esferoplastos)

·         Sitio de unión de enzimas

·          Nutrición

·          Confiere propiedades antigénicas (Mananoproteinas y Glucomananos)

·         Sus componentes (glucan, mananos y zimosan) son receptores de los receptores Toll.

Membrana Plásmatica de Los Hongos

·         Compuesta por fosfolípidos (ergosterol), carbohidratos, proteínas

·         Regula el pasaje de sustancias, permeabilidad y enzimas de cadena respiratoria

Citoplasma de Los Hongos

·         Mitocondria: contiene ADN autoreplicable

·         RE: origina microvesículas, transporta enzimas hidrolíticas

·         Ribosomas: peso molecular de 80 S, aislados o en polirribosomas.

·         Aparato de Golgi: rudimentario

·         Microtúbulos

·         Vesículas de glucógeno.

·         Corpúsulo de Woromin

·         Inclusiones: vacuolas lipídicas

Núcleo de Los Hongos

·         Las células fúngicas pueden ser uni o multinucleadas.

·         Pueden homocarioticas o heterocariotas.

·         Poseen nucleolos.

·         La membrana nuclear es doble y posee poros.

·         El número de cromosomas es variable.

Cápsula de Los Hongos

·         Presente en algunas levaduras (Cryptococcus neoformans)

·         Compuesta por mucopolisacaridos.

·         Es un factor de virulencia con propiedades antifagocíticas.

Metabolismo Fúngico

·         Son quimioorganotrofos: Obtienen la energía y el carbono de compuestos orgánicos sintetizados por otros organismos y asimilan dichos nutrientes por absorción.

·         Necesitan una fuente de nitrógeno, micro/macro nutrientes inorgánicos, vitaminas, etc

·         Exoenzimas - Factor de virulencia.

·         Difusión pasiva o facilitada (permeasas a favor de gradiente o mecanismos de transporte activo)

·         Aerobios estrictos o anaerobios facultativos.

·         No anaerobios estrictos, son aerotolerantes

·         Algunos son únicamente fermentadores

·         Tº y  pH: poco exigentes.

·         Rango de pH de 2 a 9 (PH óptimo: 5,6 –7,2)

·         Rango de Tº 10 y 40 °C (Tº óptima: 20-39 ºC)

Modalidades Econutricionales de Los Hongos

·         Hongos zootróficos: deben crecer en tejidos de organismos  vivos durante parte de su ciclo de vida. Siempre  Son patógenos primarios.

·         Hongos Saprófitos: Restos vegetales y animales muertos. (no vertebrados)

·         Hongos Necrotróficos:  utilizan compuestos orgánicos producidos por animales vertebrados (Ej:queratinofílicos)

Dimorfismo Fungico

·         En medios pobres (hongo filamentoso, sapofritico) y en naturaleza

·         En tejido, parasitario (levaduriforme) y en el huésped.

Reproducción de Hongos

·         Asexual: Proceso Mitótico (condiciones favorables)

·         Sexual: Proceso Meiótico (condiciones adversas)

Relación Hongo-Humano (enfermedades que puede causar)

·         Alergia: Sensibilización o respuesta alérgica a hongos saprófitos cuando hay contacto con mucosas o piel. (Asma, erupciones, Sinusitis)

·         Micetismos: Consumo de hongos tóxicos, las toxinas (metabolitos secundarios) son liberadas dentro de los tejidos humanos.

·         Micotoxicosis: Consumo de alimentos contaminados con toxinas de hongos (Apergillus: Aflatoxinas, Sterigamatocistinas, Ocratoxina)
(Fusarium: Zearalenonas, Tricotecenos)
(Penicilium: Patulina, Luteoskinina)

·         Micosis: Infección por proliferación en los tejidos animales con desarrollo de respuesta inmune originada por el Ag fúngico

Reino Fungi

-          Células eucariotas

-          Nutrición heterótrofa

-          Sin diferenciación tisular

Estructura de Los Hongos

•         Membrana celular: Ergosterol

•         Pared celular: (Quitina, Proteínas, Mananos)

•         Cápsula

Organización Fúngica

•         Estructura filamentosa (MOHOS) Hifa; Micelio

•         Estructura levaduriforme (Blastoconidia)

•          Dimorfismo

Reproducción BLASTOMYCES DEMATIDIS

•         Asexual (Fragmentos de hifas, Conidias)

•         Sexual (Esporas sexuales)

Diagnostico micológico

Exámen directo al M.O

Fresco: +/- KOH o NaOH

Tinciones: azul de lactofenol, Gram, tinta china, histopatológicas

Diagnóstico Micológico Cultivos

-          Medio de Saboureaud glucosado +/- antibióticos.

-          Dimorfismo: 25ºC (Saboureaud) y 37ºC (BHI).

azoles, alilaminas

* Inhibidores del ergosterol

polienos

* Membrana celular directa

griseofulvina

* Microtubulos del nucleo.  Inhiben la mitosis

sordarinas, azasordarinas

* Inhibición de sintesis proteica

Via metabolica antimicotica

* Inhiben el escualeno epoxidasa que pasa el escualeno al lanosterol (alinaminas)

* Inhibe el 14-a-desmetilasa (Azoles)

* Inhibe la formación de ergosterol en punto final (Polienos)

Hongos oportunistas levaduras

•         Género Candida:

C. albicans

Hongos Oportunistas filamentosos

•         Aspergillus spp

•         Mucor spp

•         Rhizopus spp

Hongo oportunista atípico

Pneumocystis carinii

CANDIDA ALBICANS factores del microorganismo

•         Formación hifas

•         Proteinasa ácida

CANDIDA ALBICANS factores del huesped

•         alteración mecanismos defensivos

•         Tratamiento antimicrobiano prolongado

Cuadros Clínicos Candida Albicans

•         Candidiasis mucocutánea

-          Infección superficial de mucosas: oral, vaginal, esofágica, intestinal

-          Invasión superficial de la piel: intértrigo, erosión interdigital, paroniquia

-          Formas mucocutáneas crónicas

•         Candidiasis sistémica

Diagnostico microbiologico Candida Albicans

•         Tinciones:

–        Gram, azul de lactofenol. Histopatológicas

•         Cultivo:

–        Saboureaud, Medios bacteriológicos

•         Identificación:

-          Test de filamentación, Medios especiales (Chromagar)

-          Fermentación y asimilación de azúcares

M. sistémicas por hongos dimórficos

•         Histoplasma capsulatum: Histoplasmosis.

•         Coccidioides immitis: Coccidioidomicosis.

•         Blastomyces dermatitidis: Blastomicosis.

•         Paracoccidioides brasiliensis: Paracoccidioido-micosis

•         Criptococosis

CRIPTOCOCOS NEOFORMANS generalidades

•         Levadura encapsulada

•         P. entrada: respiratoria

•         Formas clínicas: inmunodeprimidos

-          Neumonía, Formas diseminadas, Infección SNC

•      Diagnóstico Directo

MICOSIS SUBCUTÁNEAS: ESPORITRICOSIS

Micosis de implantación producida por Sporothrix schenckii (hongo dimórfico)

Tipos de micosis cutaneas

•         Micosis superficiales propiamente dichas

-          Pitiriasis versicolor, Piedra negra, piedra blanca, Tiña negra

•         Micosis cutáneas: Dermatofitosis

Micosis Cutaneas por dermatofitos

•         Hongos filamentosos queratinofílicos:

-          Microsporum, Trichophyton, Epidermophyton

•         Afectan a la epidermis en todo su espesor,  pelo y uñas

•         Reservorios: suelo, animales, hombre

Manifestaciones Clínicas por dermatofitos

·         Tinea capitis

·         Tinea corpiris

·         Tinea manum

·         Tinea pedís

Diagnostico Dermatofitos

Muestras: pelos, escamas, uñas

Visualización M.O.:

Fresco, Aclaramiento con sosa o potasa, Azul de lactofenol

Cultivo: SDA +/- cicloheximida, 25ºC, hasta 2 meses

Identificación: Aspecto de la colonia y características de las macro y microconidias. Pruebas bioquímicas

M.O. de escamas tras aclaramiento con KOH

Tipos de Hifas (Hongos Microscopicos)

Por su origen

·         Hifas verdaderas: Son propias de los hongos mohos o filamentosos y se forman a partir de la germinación de una conidia o espora.

·         Pseudohifas: Son propias de los hongos levaduriformes y se forman a partir de gemaciones (blastosporas); estas no se desprenden de la célula madre y posteriormente sufren elongación, hasta dar origen a una estructura similar a la hifa verdadera, regularmente se forman cuando el medio nutricional es pobre o tenso.

Tipos de Micelio por diametro

·         Micelio macrosifonado: es el que tiene un diámetro mayor a una micra, lo presentan la mayor parte de hongos filamentosos.

·         Micelio microsifonado: es aquel que tiene un diámetro menor a una micra y es característico de los actinomicetos (nocordia, streptomyces).

Tipos de Micelio por pigmentación

·         MIicelio Hiliano: es aquel que carece de pigmento.

·         Micelio Pigmentado: es aquel que posee pigmento, sobre todo del tipo melánico y estos lo presentan los hongos dematiáceos o fuliginosos.

Tipos de micelio por tabiques

·         Micelio Septado: es aquel que tiene tabiques o divisiones y se presenta en la mayor parte de los hongos mohos o filamentosos.

·         Micelio Cenocítico: es aquel que no posee divisiones y es característico de los zigomicetos (Mucor, Rizopus, Absidia).

Tipos de Esporas

·         Sexuales

·         Asexuales

Esporas Sexuales

Existen células y órganos sexuales diferenciados, hay fusión de dos núcleos por lo tanto intercambio de material génetico.

Artrosporas

Esporas que se forman de la fragmentación de las hifas (Cocciodioides immitis, Geotrichum, Monilia, y los dermatofitos cuando están parasitando)

Blastosporas

Esporas que se forman por gemación, pueden ser únicas como en el caso de: Candida albicans, o múltiple como Torulopsis.

Clamidosporas

Esporas que se forman del engrosamiento del micelio, son propios de los hongos mohos y específicos de Candida albicans, nacen de condiciones adversas.

Microconidia (espora asexual)

•         Son unicelulares

•         Se presentan en diferentes formas

•         Se encuentran en muchos mohos u hongos filamentosos (Penicillium, Aspergillus)

Macroconidia (espora asexual)

•         Son pluricelulares

•         Polimorfos

•         Son de mayor tamaño que las microconidias  Helmintosporium, Fusarium y los dermatofitos Microsporum y Epidermophyton.

El Fenomeno Fungico

Dimorfismo fúngico:   es el fenómeno por el cual un hongo puede pasar de una forma micelial a levaduriforme reversiblemente, los hongos que lo presentan pueden ser:

a)      Nutriente dependiente: como Candida albicans que en medios pobres y tensas  da su fase filamentosa, y en medios ricos la levaduriforme.