Všeobecnosti a príklady dimorfných húb



dimorfné huby sú tie, ktoré predstavujú dve rôzne anatomické alebo morfologické formy: myceliálnu a kvasinkovú formu. Táto vlastnosť dimorfizmu je prezentovaná len niektorými druhmi húb a nazýva sa hubový dimorfizmus.

V morfologickej fáze mycélia sa dimorfná huba javí ako hmota tvorená súborom hýf alebo valcovitých vlákien. Funkciou hýf je vyživovať huby, pretože majú schopnosť absorbovať živiny. Mycelium predstavuje tzv. Vegetatívne telo viacbunkovej huby, makroskopické.

V kvasinkovej fáze sa huba s dimorfizmom javí ako jednobunkový mikroskopický organizmus so sférickými alebo oválnymi bunkami. Má tiež schopnosť rozkladať organické látky, cukry a sacharidy prostredníctvom fermentačných procesov.

Malá skupina húb v phylum Ascomycota je považovaná za dimorfnú; tieto huby majú schopnosť infikovať cicavce, rastliny a hmyz ako parazity.

Príkladmi sú patogény (pôvodcovia) u ľudí, Candida albicans a Histoplasma capsulatum. Tiež fytopatogénna huba Ophiostoma novo-ulmi, príčinou holandskej choroby.

Ďalšími príkladmi sú Ophiocordyceps unilateralis, entomopatogénna huba, ktorá predstavuje dimorfizmus a vylučuje chemické zlúčeniny, ktoré menia správanie infikovaných mravcov. Nazýva sa "mravné huby zombie".

Je to tiež Malassezia furfur, dimorfná huba, ktorá je fytopatogénna aj entomopatogénna.

index

  • 1 Dimorfizmus a patogenita
  • 2 Faktory, ktoré určujú fázovú zmenu alebo hubový dimorfizmus
  • 3 Ľudské patogénne dimorfné huby
    • 3.1 Talaromyces marneffei
    • 3.2 Candida albicans
    • 3.3 Histoplasma capsulatum
  • 4 Odkazy

Dimorfizmus a patogenita

Doterajší stav techniky Dimorizmus húb je spojený so schopnosťou vyvolať ochorenia alebo patogénnosť húb.

Proces, ktorým huba prechádza z jednobunkového stavu vo forme kvasiniek (kvasiniek) do viacbunkového stavu hyf alebo mycélia, sa nazýva fázový prechod. Tento prechod je základom pre patogenitu a virulenciu huby.

Patogénna huba prijíma signály s informáciami z prostredia, ktoré ju obklopuje, a podľa svojej vhodnosti reaguje transformáciou do jednej z dvoch fáz. Existujú napríklad huby, ktoré menia stav v závislosti od teploty prostredia, ktorý je potom závisí od teploty.

Je to prípad húb, ktoré rastú v pôde pri teplote 22 až 26 ° C, pričom sa udržiava myceliálny stav. Tieto mycélia môžu fragmentovať a prenikať do suspenzií vo vzduchu alebo aerosólov v dôsledku zmien, ako sú prírodné katastrofy alebo zásahy človeka (stavebníctvo, poľnohospodárstvo, okrem iného)..

Pri inhalácii cicavčím hostiteľom huby suspendované vo vzduchu kolonizujú pľúca, kde teplota zostáva na 37 ° C °Pri tejto teplote myeliálne hyfy pôsobia ako infekčné propagule, stávajú sa patogénnymi kvasinkami a spôsobujú pneumóniu.

Akonáhle sa infekcia vytvorí v pľúcach, kvasinky sa môžu šíriť do iných orgánov, ako je koža, kosti a mozog.

Faktory, ktoré určujú fázovú zmenu alebo hubový dimorfizmus

Medzi faktory životného prostredia, ktoré vytvárajú premenu huby z jedného stavu na druhý reverzibilným spôsobom, sú nasledujúce faktory.

Zmeny teploty

Zmeny teploty vznikajú u druhov húb Talaromyces marneffei prechodom alebo morfologickou fázovou zmenou. Keď je teplota okolia medzi 22 a 25 ° C °C, huba predstavuje vláknitú morfológiu (hyphal) a keď sa teplota zvýši na 37 ° C °C, získava morfológiu kvasiniek.

Iné ľudské patogénne druhy húb s teplotne závislým dimorfizmom sú Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi a Emmansia sp.

Zmena dostupnosti živín

V tomto druhu Candida albicans prezentuje sa nasledovný fázový prechod: v prítomnosti médií bohatých na živiny je morfológia kvasinkami, zatiaľ čo v médiách chudobných na živiny je rastová forma myceliálna vláknitá.

Spoločné zmeny teploty a dostupnosti živín alebo prítomnosti toxických látok

Hoci sa zdá, že teplota je prevládajúcim stimulom pre životné prostredie, ktorý usmerňuje prechod z hyphy (pri 22-25 ° C) na kvasinky (na 37%). °C) a naopak, existujú ďalšie stimuly, ktoré ovplyvňujú morfologickú zmenu, ako napríklad koncentrácia oxidu uhličitého (CO)2), prítomnosť cysteínu, estradiolu alebo toxických látok v médiu.

Niektoré druhy húb vyžadujú zmeny v environmentálnych faktoroch (teplota a dostupnosť živín) na vyjadrenie dimorfizmu. Aj iné zmeny prostredia, ako napríklad prítomnosť kovov alebo chelatačných činidiel, môžu spúšťať prechody morfologických fáz.

Patogénne dimorfné huby ľudí

Nižšie sú uvedené tri stručné opisy patogénnych dimorfných húb pre ľudí.

Talaromyces marneffei

Je to patogénny druh huby, ktorý patrí do phyllum Ascomycota. Predstavuje dimorfizmus v závislosti od teploty: pri 25 ° C °C rastie vo svojej vláknitej fáze ako saprofyt a pri 37 ° C °C ukazuje morfológiu parazitických kvasiniek.

Huba T. marneffei môže spôsobiť smrtiacu infekciu celého organizmu; penicióza, pomenovaná podľa jej predchádzajúceho taxonomického mena ako Penicillium marneffei. 

Morfologické formy alebo fázy

Huba T.marneffei v hyfálnej alebo vláknitej fáze rastie v sivobielych kolóniách s hladkým a hladkým povrchom. Tieto kolónie sa menia na červenohnedú so žltými tónmi, zatiaľ čo jej povrch získava vyžarovaný reliéf so spodnou stranou lososa..

V kvasinkovej fáze, T. marneffei vyvíja malé kolónie slonovinovej farby, s reliéfom hrubého vzhľadu.

nádrže

Nádrže T. marneffei sú to pôda (v trópoch a subtropoch, v daždivých obdobiach, od mája do októbra) a niekoľko druhov bambusových potkanov (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis a Rhizomis pruinosis).

hostiteľ

Spoloční hostitelia patogénnej huby T. marneffei Sú to potkany, ľudia, mačky a psy.

Huba T. marneffei Vniká do organizmu hlavne cez dýchacie cesty. Môže tiež preniknúť cez akúkoľvek inú cestu ako tráviacu.

Klinické prejavy

Huba T. marneffei Vyvoláva oportúnnu generalizovanú alebo systémovú infekciu u ľudí s imunodeficienciou. Spočiatku postihuje pľúca a potom rôzne krvné orgány. Vytvára lézie vo forme papúl na koži krku, tváre a trupu..

Candida albicans

Huba Candida albicans patrí do phyllum Ascomycota a predstavuje dimorfizmus v závislosti od dostupnosti živín.

Candida albicans je hubový mikroorganizmus najčastejšie izolovaný z biofilmov vytvorených na povrchoch lekárskych implantátov a ľudských tkanív. Často sa používa ako modelový organizmus v mikrobiologických štúdiách.

Morfologické formy alebo fázy

Candida albicans Môže rásť ako kvasinky a ako mycélium, preto sa považuje za dimorfnú hubu, ale v skutočnosti predstavuje okrem týchto dvoch rôznych morfologických fenotypov. V niektorých kmeňoch Candida albicans boli hlásené až 7 morfologických fáz.

Z tohto dôvodu je správnym termínom pre tento druh huby namiesto dimorfizmu ten typ pleomorfizmu alebo polyfénnych druhov. Fázové zmeny v Candida albicans sú vyvolané zmenami v množstve živín a pH.

v Candida albicans kvasinkové bunky sa zdajú byť najvhodnejšie na šírenie krvi a faktor virulencie. Zatiaľ čo hyfálna fáza bola navrhnutá ako najinvazívnejšia pri prenikaní tkaniva a kolonizácii orgánov.

Prechod z kvasiniek na hýfy je rýchly proces, vyvolaný faktormi prostredia, ako sú hladiny oxidu uhličitého, nedostatok kyslíka, zmeny v nutričnom médiu a teplota..

Prostredníctvom pleomorfizmu alebo viacfázových zmien môže táto huba prežiť imunitné obranné mechanizmy svojho hostiteľa. V kvasinkovej fáze je morfológia v malých skupinách sférických alebo vajcovitých buniek. V morfológii hyfálnej fázy alebo vláknitej huby sa bunky javia ako predĺžené, natiahnuté vo forme filamentov..

Okrem toho v kvasinkovej fáze získava symbiotickú formu života a v hyfickej fáze sa stáva patogénnym parazitom..

Reservorio

Zásobník Candida albicans Je to ľudský organizmus. Je prítomný v mikroflóre kože, v gastrointestinálnom trakte, v ústnej dutine av genitourinárnom systéme..

hostiteľ

Ľudský organizmus funguje ako hostiteľ Candida albicans, ktorej dráha je koža a sliznice.

Klinické prejavy

Huba Candida albicans Vyvoláva kandidózu alebo moniliózu, ktorá postihuje kožu, nechty, sliznice úst a gastrointestinálnych slizníc. U ľudí s imunosupresiou sa infekcia môže stať systémovou alebo generalizovanou v celom tele.

Candida albicans je schopný prechádzať hematoencefalickou bariérou. Úmrtnosť 40% je hlásená u závažných infekcií tejto patogénnej huby.

Histoplasma capsulatum

Histoplasma capsulatum patrí do phyllum Ascomycota. Je to patogénny druh húb pre ľudí, ktorý predstavuje dimorfizmus závislý od teploty. Pleseň rastie na zemi a na zmesiach špačice (Stumus vulgaris), kosi (Turdus merula) a niekoľko druhov netopierov.

Huba Histoplasma capsulatum To je obyčajné v vtáčích oddychových oblastiach av jaskyniach, podkroviach alebo stromových jamkách obývaných netopiermi.

Táto huba má širokú distribúciu po celej planéte, okrem Antarktídy. Často sa spája s údoliami rieky. Nachádza sa najmä v údoliach riek Mississippi a Ohio, v Spojených štátoch.

Morfologické formy alebo fázy

Histoplasma capsulatum Predstavuje vláknitý rast, myceliálny, vo forme saprofytického života v pôde. Keď infikuje zvieratá alebo ľudí, vyvíja rastovú fázu vo forme parazitických kvasiniek pri telesnej teplote 37 ° C. °C.

Morfologickú fázu mycélia tvorí hyf. Kolónie sú spočiatku biele, bavlnené a neskôr tmavohnedé so spodnou stranou žltej až oranžovej.

Fáza kvasiniek predstavuje vajcovité bunky, pomaly rastúce až na 37 ° C °C, ktoré tvoria šedé až béžové kolónie s vlhkým a krémovým vzhľadom.

nádrže

Nádrže Histoplasma capsulatum sú pôdy kontaminované vtáčím trusom a netopiermi, bohaté na dusík.

hostiteľ

Medzi hostiteľmi Histoplasma capsulatum sú ľudské organizmy, niektoré vtáky (škorce, kosi, drozd, kurčatá, morky, husi), netopiere, psy, mačky, hlodavce, kone a dobytok.

Táto huba má ako spôsob vstupu do ľudského organizmu dýchacie cesty, perkutánne (cez kožu) a sliznice.

Klinické prejavy

Prípady akútnej pľúcnej infekcie Histoplasma capsulatum sú veľmi časté, s príznakmi ako horúčka, nádcha, zimnica, bolesť hlavy, bolesť na hrudníku, únava, erytém a vyrážka. 

referencie

  1. Hiten, D., Madhani, G a Fink, G.R. (1998). Kontrola filamentóznej diferenciácie a virulencie u húb. Trendy v bunkovej biológii. 8 (9): 348-353.
  2. Nadal, M., García-Pedrajas, M. a Gold, S.E. (2008). Dimorfizmus v hubových rastlinných patogénoch. Mikrobiologické listy. 284 (2): 127-134.
  3. Navarro-Mendoza, M., Pérez-Arques, C., Murcia, L., Martínez-García, P., Lax, C.; Sanchis, M. a kol. (2018). Komponenty novej génovej rodiny ferroxidáz podieľajúcich sa na virulencii sa funkčne špecializujú na hubový dimorfizmus. Nature. Vedecké správy.8: 7660. doi: 10,1038 / s41598-018-26051-x
  4. Nemecek, J.C., Wüthrich, M. a Bruce S. Klein, B.S (2006). Globálna kontrola dimorfizmu a virulencie v hubách. Science. 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). Kyselina mykofenolová ako sľubný inhibítor hubového dimorfizmu na kontrolu ochorenia cukrovej trstiny spôsobenej Sporisorium scitamineum. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 67 (1): 112-119. doi: 10.1021 / acs.jafc.8b04893