Obecně a příklady dimorfních hub

2721
Charles McCarthy

The dimorfní houby jsou ty, které představují dvě různé anatomické nebo morfologické formy: myceliální a kvasinkovou formu. Tato vlastnost dimorfismu je přítomna pouze u některých druhů hub a nazývá se houbový dimorfismus..

V morfologické fázi mycelia se dimorfní houba jeví jako hmota tvořená sadou hyf nebo válcových vláken. Funkce hyf je vyživovat houby, protože mají schopnost absorbovat živiny. Mycelium tvoří takzvané vegetativní tělo makroskopické mnohobuněčné houby.

Obrázek 1. Kvasinková fáze Candida albicans. Zdroj: David Arqueas [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], z Wikimedia Commons

V kvasinkové fázi se dimorfní houba jeví jako mikroskopický jednobuněčný organismus se sférickými nebo vejčitými buňkami. Má také schopnost štěpit organickou hmotu, cukry a sacharidy pomocí fermentačních procesů..

Malá skupina hub uvnitř Ascomycota phyllum je považována za dimorfní; tyto houby mají schopnost infikovat savce, rostliny a hmyz jako parazity.

Obrázek 2. Candida albicans v myceliální fázi. Zdroj: Garnhami [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], z Wikimedia Commons

Mezi příklady patří patogeny (způsobující nemoci) u lidí, Candida albicans a Histoplasma capsulatum. Také fytopatogenní houba Ophiostoma novo-ulmi, způsobující holandské jilmové onemocnění.

Další příklady jsou Ophiocordyceps unilateralis, Entomopatogenní houba, která představuje dimorfismus a vylučuje chemické sloučeniny, které mění chování infikovaných mravenců. Říká se tomu „houba zombie mravenců“.

Je také Malassezia furfur, dimorfní houba, která je jak fytopatogenní, tak entomopatogenní.

Rejstřík článků

  • 1 Dimorfismus a patogenita
  • 2 Faktory určující fázovou změnu nebo houbový dimorfismus
  • 3 Lidské patogenní dimorfní houby
    • 3.1 Talaromyces marneffei
    • 3.2 Candida albicans
    • 3.3 Histoplasma capsulatum
  • 4 Odkazy

Dimorfismus a patogenita

Plísňový dimorfismus souvisí se schopností způsobit plísňové onemocnění nebo patogenitu.

Proces, kterým houba přechází z jednobuněčného stavu ve formě kvasinek (yeastiform) do mnohobuněčného stavu hyf nebo mycelium, se nazývá fázový přechod. Tento přechod je nezbytný pro patogenitu a virulenci houby..

Patogenní houba přijímá signály s informacemi z prostředí, které ji obklopuje, a podle svého pohodlí reaguje transformací do jedné ze dvou fází. Například existují houby, které mění svůj stav v závislosti na teplotě prostředí teplotně závislé.

To je případ hub, které rostou v půdě při teplotě 22 až 26 ° C a zůstávají v myceliálním stavu. Tato mycelia se mohou fragmentovat a stát se suspenzí ve vzduchu nebo aerosolech v důsledku změn, jako jsou přírodní katastrofy nebo lidské zásahy (stavebnictví, zemědělství, mimo jiné)..

Při vdechnutí savčím hostitelem koloniální houby kolonizují plíce, kde se teplota udržuje na 37 °C. Při této teplotě fungují myceliální hyfy jako infekční propagule, stávají se patogenními kvasinkami a způsobují zápal plic..

Jakmile se infekce objeví v plicích, mohou se kvasinky šířit do dalších orgánů, jako je kůže, kosti a mozek..

Faktory, které určují fázovou změnu nebo houbový dimorfismus

Mezi faktory prostředí, které generují transformaci houby z jednoho stavu do druhého reverzibilním způsobem, patří následující.

Změny teploty

Změna teploty se vytváří u druhů hub Talaromyces marneffei morfologická fázová přeměna nebo změna. Když je okolní teplota mezi 22 a 25 °C, houba představuje vláknitou morfologii (hyphal), a když teplota stoupne na 37 °C, získá morfologii kvasinek.

Mezi další lidské patogenní druhy hub s teplotně závislým dimorfismem patří Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi Y Emmansia sp.

Změna dostupnosti živin

V naturáliích Candida albicans Nastává následující fázový přechod: v přítomnosti média bohatého na živiny je morfologie kvasinek, zatímco v médiu chudém na živiny je růstová forma myceliální vláknitá.

Společné změny teploty a dostupnosti živin nebo přítomnost toxických látek

Ačkoli se zdá, že teplota je převládajícím podnětem prostředí, který řídí přechod z hyf (při 22-25 ° C) na kvasinky (při 37 °C) a naopak, existují další podněty, které ovlivňují morfologické změny, například koncentrace oxidu uhličitého (COdva), přítomnost cysteinu, estradiolu nebo toxických látek v médiu.

Některé druhy hub vyžadují pro vyjádření dimorfismu změny obou faktorů prostředí (teplota a dostupnost živin). Také další změny prostředí, jako je přítomnost kovů nebo chelatačních činidel, mohou vyvolat morfologické fázové přechody..

Lidské patogenní dimorfní houby

Níže jsou stručně popsány tři příklady lidských patogenních dimorfních hub..

Talaromyces marneffei

Jedná se o patogenní druh houby, který patří do rodu Ascomycota phyllum. Představuje dimorfismus v závislosti na teplotě: při 25 ° C °C roste ve své vláknité fázi jako saprofyt a má 37 let °C ukazuje morfologii parazitických kvasinek.

Houba T. marneffei může způsobit smrtící infekci celého těla; penicilóza, pojmenovaná pro své staré taxonomické označení jako Penicillium marneffei

Morfologické formy nebo fáze

Houba T.marneffei v hyfální nebo vláknité fázi roste v šedobílých koloniích s hladkým a hladkým povrchem. Tyto kolonie přecházejí do červenohnědé barvy se žlutými tóny, zatímco jejich povrch získává vyzařovaný reliéf s lososově zbarvenou spodní stranou..

V kvasinkové fázi, T. marneffei rozvíjí malé kolonie slonovinové barvy s drsně vypadajícím reliéfem.

Nádrže

Nádrže T. marneffei jsou půda (v tropech a subtropech, v období dešťů, od května do října), a různé druhy bambusových krys (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis Y Rhizomis pruinosis).

Hostitelé

Společní hostitelé patogenní houby T. marneffei jsou to krysy, lidé, kočky a psi.

Houba T. marneffei do těla se dostává hlavně dýchacími cestami. Může také pronikat jakoukoli jinou cestou než trávicí.

Klinické projevy

Houba T. marneffei produkuje oportunní generalizovanou nebo systémovou infekci u lidí s oslabenou imunitou. Zpočátku postihuje plíce a poté různé orgány prostřednictvím krevního řečiště. Produkuje léze podobné papuli na kůži krku, obličeje a trupu.

Candida albicans

Houba Candida albicans patří do kmene Ascomycota a představuje dimorfismus v závislosti na dostupnosti živin.

Candida albicans je to houbový mikroorganismus nejčastěji izolovaný z biofilmů vytvořených na povrchu lékařských implantátů a lidských tkání. Často se používá jako modelový organismus ve studiích mikrobiologie.

Morfologické formy nebo fáze

Candida albicans Může růst jako kvasinka a jako mycelium, a proto se považuje za dimorfní houbu, ale ve skutečnosti má kromě těchto dvou i několik různých morfologických fenotypů. V některých kmenech Candida albicans bylo hlášeno až 7 morfologických fází.

Z tohoto důvodu je správným výrazem pro tento druh hub místo dimorfismu termín pleomorfismus nebo polyfenický druh. Fázové změny v Candida albicans jsou vyvolávány změnami v množství živin a pH.

Na Candida albicans kvasinkové buňky se jeví jako nejvhodnější pro faktor vylučování krve a virulence. Zatímco hyfální fáze byla navržena jako nejinvazivnější při penetraci tkání a kolonizaci orgánů.

Přechod z kvasinek na hyfy je rychlý proces, vyvolaný faktory prostředí, jako jsou hladiny oxidu uhličitého, nedostatek kyslíku, změny v živném médiu a teplota..

Prostřednictvím pleomorfismu nebo vícefázových změn může tato houba přežít imunitní obranné mechanismy svého hostitele. V kvasinkové fázi jsou morfologií sférické nebo vejčité buňky v malých skupinách. Ve fázi hyf nebo morfologii vláknitých hub se buňky zdají podlouhlé, protažené ve formě vláken.

Navíc v kvasinkové fázi získává symbiotickou formu života a ve hyfální fázi se stává patogenním parazitem..

Nádrž

Nádrž Candida albicans je to lidský organismus. Je přítomen v mikroflóře kůže, v gastrointestinálním traktu, v ústní dutině a v urogenitálním systému.

Hostitelé

Lidský organismus funguje jako hostitel Candida albicans, jehož cestou vstupu je kůže a sliznice.

Klinické projevy

Houba Candida albicans produkuje kandidózu nebo moniliázu, která postihuje kůži, nehty, sliznici úst a gastrointestinální sliznici. U imunosuprimovaných lidí se infekce může stát systémovou nebo generalizovanou v celém těle..

Candida albicans je schopen překonat hematoencefalickou bariéru. Úmrtnost 40% je hlášena u těžkých infekcí touto patogenní houbou.

Histoplasma capsulatum

Histoplasma capsulatum patří do kmene Ascomycota. Je to druh houby, který je pro člověka patogenní a vykazuje teplotně závislý dimorfismus. Houba roste v půdě a na směsích špačích výkalů (Stumus vulgaris), kosi (Turdus merula) a několik druhů netopýrů.

Houba Histoplasma capsulatum obyčejný v oblastech hřadování ptáků a v jeskyních, podkrovích nebo dírách stromů, kde obývají netopýři.

Tato houba má širokou distribuci po celé planetě, s výjimkou Antarktidy. To je často spojováno s říčními údolími. Vyskytuje se zejména v údolích řek Mississippi a Ohio ve Spojených státech.

Morfologické formy nebo fáze

Histoplasma capsulatum Má vláknitý, myceliální růst, v saprofytické formě života v půdě. Při infikování zvířat nebo lidí vyvíjí růstovou fázi ve formě parazitických kvasinek při tělesné teplotě 37 °C.

Morfologickou fázi mycelia tvoří hyfy. Kolonie jsou zpočátku bílé, bavlněné a později tmavnou hnědé se žlutou až oranžovou spodní stranou..

Kvasinková fáze představuje vejčité buňky, které pomalu rostou na 37 °C, které tvoří šedé až béžové kolonie s vlhkým, krémovým vzhledem.

Nádrže

Nádrže Histoplasma capsulatum jsou půdy kontaminované trusem ptáků a netopýrů bohatým na dusík.

Hostitelé

Mezi hostiteli Histoplasma capsulatum jsou lidské organismy, někteří ptáci (špačci, kosi, drozdi, kuřata, krůty, husy), netopýři, psi, kočky, hlodavci, koně a dobytek.

Tato houba vstupuje do lidského těla dýchacími, perkutánními (kůží) a sliznicemi.

Klinické projevy

Případy akutní plicní infekce Histoplasma capsulatum jsou velmi časté s příznaky jako horečka, nachlazení, zimnice, bolest hlavy, bolest na hrudi, únava, zarudnutí a vyrážka. 

Reference

  1. Hiten, D., Madhani, G a Fink, G.R. (1998). Kontrola vláknité diferenciace a virulence u hub. Trendy v buněčné biologii. 8 (9): 348-353.
  2. Nadal, M., García-Pedrajas, M. a Gold, S.E. (2008). Dimorfismus v houbových rostlinných patogenech. Mikrobiologické dopisy. 284 (2): 127-134.
  3. Navarro-Mendoza, M., Pérez-Arques, C., Murcia, L., Martínez-García, P., Lax, C.; Sanchis, M. a kol. (2018). Složky nové genové rodiny ferroxidáz zapojených do virulence jsou funkčně specializované na houbový dimorfismus. Příroda. Vědecké zprávy. 8: 7660. doi: 10.1038 / s41598-018-26051-x
  4. Nemeček, J. C., Wüthrich, M. a Bruce S. Klein, BS (2006). Globální kontrola dimorfismu a virulence u hub. Věda. 312 (5773): 583-588. doi: 10,1126 / science.1124105
  5. Zhong, Y., Yan; M., Jiang, Y., Zhang, Z., Huang, J., Zhang, L. a další. (2019). Kyselina mykofenolová jako slibný inhibitor plísňového dimorfismu pro kontrolu nemoci cukrové třtiny způsobené Sporisorium scitamineum. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 67 (1): 112-119. doi: 10,1021 / acs.jafc.8b04893

Zatím žádné komentáře