Диморфні гриби загальних і прикладів

The диморфні гриби це ті, що мають дві різні анатомічні або морфологічні форми: міцеліальну і дріжджову. Ця властивість диморфізму представлена ​​лише деякими грибними видами і називається грибковим диморфізмом.

У морфологічній фазі міцелію диморфний гриб з'являється у вигляді маси, утвореної набором гіф або циліндричних ниток. Функція гіф полягає в живленні гриба, оскільки вони мають здатність поглинати поживні речовини. Міцелій являє собою так зване вегетативне тіло багатоклітинного гриба, макроскопічне.

У дріжджовій фазі гриб з диморфізмом з'являється як одноклітинний мікроскопічний організм зі сферичними або яйцеподібними клітинами. Вона також здатна розкладати органічну речовину, цукру і вуглеводи через процеси ферментації.

Невелика група грибів в межах філлусу Ascomycota вважається диморфною; ці гриби володіють здатністю інфікувати ссавців, рослин і комах як паразитів.

Прикладами є патогени (збудники) у людини, Candida albicans e Histoplasma capsulatum. Також фітопатогенний гриб Ophiostoma novo-ulmi, причиною голландської хвороби в'язів.

Іншими прикладами є Ophiocordyceps unilateralis, ентомопатогенний гриб, який представляє диморфізм і секретує хімічні сполуки, які змінюють поведінку інфікованих мурах. Його називають "зомбі мурашиного гриба".

Це також Malassezia furfur, диморфний гриб, який є як фітопатогенним, так і ентомопатогенним.

Індекс

• 1 Диморфізм і патогенність
• 2 Фактори, що визначають зміну фази або диморфізм грибів
• 3 людські патогенні диморфні гриби
  • 3.1 Talaromyces marneffei
  • 3.2. Candida albicans
  • 3.3 Histoplasma capsulatum
• 4 Посилання

Диморфізм і патогенність

Грибковий диморфізм пов'язаний зі здатністю викликати захворювання або грибкову патогенність.

Процес, за допомогою якого грибок переходить від одноклітинного стану у вигляді дріжджів (дріжджів) до багатоклітинного стану гіф або міцелію, називається фазовим переходом. Цей перехід є фундаментальним для патогенності та вірулентності гриба.

Патогенний гриб отримує сигнали з інформації, що оточує його, і відповідно до її зручності він реагує, перетворюючись на одну з двох фаз. Наприклад, існують гриби, які змінюють стан залежно від температури навколишнього середовища, будучи тоді термозалежний.

Це випадок грибів, які ростуть у ґрунті при температурі від 22 до 26 ° C, підтримуючи міцеліальний стан. Ці міцелії можуть фрагментуватися і проходити, щоб утворити суспензії в повітрі або аерозолі через зміни, такі як стихійні лиха або втручання людини (будівництво, сільське господарство, серед інших).

При вдиханні господаря ссавців гриби, суспендовані в повітрі, колонізують легені, де температура залишається при 37 ^°C. При цій температурі міцеліальні гіфи діють як інфекційні пропагули, стають патогенними дріжджами і викликають пневмонію.

Як тільки інфекція встановлена ​​в легенях, дріжджі можуть поширюватися на інші органи, такі як шкіра, кістки і мозок.

Фактори, що визначають зміну фази або диморфізм грибів

Серед факторів навколишнього середовища, які генерують перетворення гриба з одного стану в інший оборотним чином, є наступні.

Зміна температури

Зміна температури викликає у грибкових видів Talaromyces marneffei перехід або морфологічна зміна фази. При температурі навколишнього середовища від 22 до 25 ^°C, гриб представлений ниткоподібної морфологією (гіфал), а при підвищенні температури до 37 ^°С, набуває морфологію дріжджів.

Інші патогенні види грибів людини з температурно-залежним диморфізмом Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi і Emmansia sp.

Зміна доступності поживних речовин

У виду Candida albicans представлений наступний фазовий перехід: у присутності багатих поживними середовищами морфологія - дріжджі, тоді як у погано поживних середовищах форма росту є мицелиальной ниткоподібною.

Спільні зміни температури і доступності поживних речовин або наявність токсичних речовин

Хоча температура, здається, є переважним стимулятором навколишнього середовища, який спрямовує перехід від гіф (при 22-25 ° C) до дріжджів (до 37). ^°C) і навпаки, є додаткові стимули, які впливають на морфологічні зміни, такі як концентрація діоксиду вуглецю (CO)₂), наявність в середовищі цистеїну, естрадіолу або токсичних речовин.

Деякі види грибів вимагають зміни як факторів навколишнього середовища (температури і доступності поживних речовин), щоб виразити диморфізм. Крім того, інші зміни навколишнього середовища, такі як наявність металів або хелатирующих агентів, можуть ініціювати переходи морфологічних фаз.

Патогенні диморфні гриби людини

Нижче наведено три коротких опису патогенних диморфних грибів для людини.

Talaromyces marneffei

Це патогенний вид грибів, що належить до філлусу Ascomycota. Представлений диморфізм в залежності від температури: при 25 ^°C зростає у своїй ниткоподібній фазі як сапрофіт, а при 37 ^°С показує паразитну морфологію дріжджів.

Грибок Т. marneffei це може викликати смертельну інфекцію всього організму; пеніцилоз, названий на честь його колишньої таксономічної назви як Penicillium marneffei. 

Морфологічні форми або фази

Грибок T.marneffei у гіфальній або нитчатій фазі вона росте в сірувато-білих колоніях з гладкою і гладкою поверхнею. Ці колонії змінюються на червонувато-коричневі з жовтими тонами, а її поверхня набуває випромінювання рельєфу, з нижньої сторони лосося.

У дріжджовій фазі, Т. marneffei розвивається невеликі колонії кольору слонової кістки, з рельєфом шорсткого вигляду.

Резервуари

Водосховища Росії Т. marneffei вони являють собою ґрунт (у тропіках і субтропіках, в дощові сезони, з травня по жовтень), і кілька видів бамбукових щурів (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis і Rhizomis pruinosis).

Хостери

Загальні господарі патогенного гриба Т. marneffei Це щури, люди, кішки і собаки.

Грибок Т. marneffei Він проникає в організм головним чином через дихальні шляхи. Він також може проникати через будь-який інший шлях, ніж травний.

Клінічні прояви

Грибок Т. marneffei Він викликає опортуністичну генералізовану або системну інфекцію у людей з імунодефіцитом. Спочатку він впливає на легені, а потім на різні органи через кровообіг. Вона викликає ураження у вигляді папул на шкірі шиї, обличчя і тулуба..

Candida albicans

Грибок Candida albicans належить до філлусу Ascomycota і представляє диморфізм в залежності від доступності поживних речовин.

Candida albicans являє собою грибковий мікроорганізм, найбільш часто виділяється з біоплівки, утвореної на поверхнях медичних імплантатів і тканин людини. Він часто використовується як модельний організм в мікробіологічних дослідженнях.

Морфологічні форми або фази

Candida albicans Він може рости як дріжджі, так і міцелій, тому він вважається диморфним грибом, але насправді він представляє кілька різних морфологічних фенотипів, крім цих двох. У деяких штамах Candida albicans були зареєстровані до 7 морфологічних фаз.

З цієї причини правильним терміном для цього виду грибів, замість диморфізму, є плеоморфізм або поліфеновий вид. Фаза змінюється в Candida albicans викликаються варіаціями кількості поживних речовин і рН.

В Candida albicans Дріжджові клітини є найбільш придатними для фактора розповсюдження та вірулентності крові. У той час як гіфальна фаза була запропонована як найбільш інвазивна в проникненні тканин і колонізації органів.

Перехід від дріжджів до гіф є швидким процесом, індукованим факторами навколишнього середовища, такими як рівні діоксиду вуглецю, відсутність кисню, зміни харчової середовища та температури.

Завдяки плеоморфізму або множинним фазовим змінам, цей грибок може пережити імунні захисні механізми свого господаря. У фазі дріжджів морфологія - це сферичні або яйцеподібні клітини в малих групах. У морфології гіфної фази або міцеліальних грибів клітини виступають витягнутими, розтягнуті у вигляді ниток.

Крім того, в дріжджовій фазі вона набуває симбіотичну форму життя і в гіфній фазі стає патогенним паразитом..

Водосховище

Резервуар Росії Candida albicans Це людський організм. Він присутній в мікрофлорі шкіри, шлунково-кишкового тракту, порожнини рота і сечостатевої системи.

Хостери

Організм людини функціонує як маса Candida albicans, Її шлях - шкіра і слизові оболонки.

Клінічні прояви

Грибок Candida albicans Вона виробляє кандидоз або моноліаз, який вражає шкіру, нігті, слизові оболонки рота і слизові оболонки шлунково-кишкового тракту. У імунодепресивних людей інфекція може стати системною або генералізованою по всьому тілу.

Candida albicans здатний переходити гематоенцефалічний бар'єр. Рівень смертності в 40% повідомляється при важких інфекціях з цим патогенним грибом.

Histoplasma capsulatum

Histoplasma capsulatum належить до філлю Ascomycota. Це патогенний грибний вид для людини, який представляє диморфізм в залежності від температури. Гриб зростає на землі і на сумішах фекального стада (Stumus vulgaris), дрозд (Turdus merula) і кілька видів кажанів.

Грибок Histoplasma capsulatum Це поширене місце для відпочинку на птахах і в печерах, горищах або ямах, де мешкають кажани.

Цей грибок має широке поширення на всій планеті, за винятком Антарктиди. Він часто асоціюється з річковими долинами. Він зустрічається особливо в долинах річок Міссісіпі та Огайо, у Сполучених Штатах.

Морфологічні форми або фази

Histoplasma capsulatum Вона являє собою ниткоподібний ріст, мицелиальний, у вигляді сапрофітного життя в грунті. При зараженні тварин або людини він розвиває фазу росту у вигляді паразитарних дріжджів при температурі тіла 37 ^°C.

Морфологічну фазу міцелію утворюють гіфи. Колонії спочатку білі, бавовняні, а пізніше перетворюються в темно-коричневі з жовтою до оранжевої нижньої.

Дріжджова фаза представлена ​​яйцевидними клітинами, які повільно зростають до 37 ^°C, які утворюють сірі до бежевих колоній з вологим і вершковим виглядом.

Резервуари

Водосховища Росії Histoplasma capsulatum є грунтами, забрудненими пташиним послідом і кажанами, багатими азотом.

Хостери

Серед господарів Росії Histoplasma capsulatum це людські організми, деякі птахи (шпаки, дрозд, дрозди, кури, індички, гуси), кажани, собаки, кішки, гризуни, коні та худоба.

Цей грибок має як шляхи входу в організм людини дихальний шлях, черезшкірний (через шкіру) і слизові оболонки.

Клінічні прояви

Випадки гострої легеневої інфекції Histoplasma capsulatum вони дуже часті, з симптомами, такими як лихоманка, застуда, озноб, головний біль, біль у грудях, стомлюваність, еритема і висип. 

Список літератури

1. Hiten, D., Madhani, G і Fink, G.R. (1998). Контроль нитчастої диференціації та вірулентності грибів. Тенденції клітинної біології. 8 (9): 348-353.
2. Надаль, М., García-Pedrajas, M. і Gold, S.E. (2008). Диморфізм у грибкових патогенних рослинах. Мікробіологія Листи. 284 (2): 127-134.
3. Наварро-Мендоса, М., Pérez-Arques, C., Murcia, L., Martínez-García, P., Lax, C.; Sanchis, M. et al. (2018). Компоненти нового сімейства генів ферроксидаз, що беруть участь у вірулентності, функціонально спеціалізуються на диморфізмі грибів. Природа Наукові доповіді.8: 7660. doi: 10.1038 / s41598-018-26051-x
4. Nemecek, J.C., Wüthrich, M. та Bruce S. Klein, B.S. (2006). Глобальний контроль за диморфізмом і вірулентністю у грибах. Наука 312 (5773): 583-588. doi: 10.1126 / science.1124105
5. Чжун, Ю., Ян; M., Jiang, Y., Zhang, Z., Huang, J., Zhang, L. et al. (2019). Мікофенольна кислота як інгібітор грибкового диморфізму для контролю цукрової тростини, викликаної Sporisorium scitamineum. Журнал сільськогосподарської та харчової хімії. 67 (1): 112-119. doi: 10.1021 / acs.jafc.8b04893