MICOLOGÍA GENERAL Gustavo E. Giusiano
LOS HONGOS Los Hongos (del griego: mikes y del latín: fungus-fungi) son organismos eucariotas, heterótrofos por absorción, que se reproducen sexual y asexualmente, pueden ser uni o pluricelulares (multinucleares) y sus estructuras están rodeadas por una pared celular gruesa que determina su crecimiento en forma de elementos esféricos o tubulares. No poseen clorofila. Los organismos heterótrofos (del griego hetero, otro, desigual, diferente y trofo, que se alimenta), en contraste con los organismos autótrofos, son aquellos que se alimentarse con las sustancias orgánicas sintetizadas por otros organismos. Los hongos son heterótrofos por absorción ya que secretan enzimas digestivas en su medio, realizan una digestión externa de sus alimentos y luego absorben las moléculas disueltas resultantes de la digestión. A esta forma de alimentación se le llama osmotrofia, la cual es similar a la que se da en las plantas, pero, a diferencia de aquéllas, los nutrientes que toman son orgánicos. Un organismo heterótrofo es aquel que obtiene su carbono y nitrógeno de la materia orgánica de otros y también en la mayoría de los casos obtiene su energía de esta manera. Los hongos son los descomponedores primarios de la materia orgánica muerta de plantas y de animales en muchos ecosistemas, y como tales, se ven comúnmente en alimentos en descomposición. Los hongos son ubicuos y cosmopolitas, casi todos son organismos aerobios, aunque algunas levaduras son anaerobias facultativas, y hay algunos quítridos que son fermentadores obligados. Requerimientos: son aerobios, necesitan agua, sustancias nitrogenadas, carbono y algunas vitaminas. La mayoría de los hongos crecen entre 0 y 35ºC pero las temperaturas óptimas están entre los 20 y 30ºC. La luz no es necesaria, pero algunos la necesitan para su dispersión o para esporular. Célula fúngica: las dimensiones son mayores que la célula bacteriana, pero generalmente, menores que las células de los animales y vegetales. La membrana plasmática y posee una estructura y composición igual a la de todos los organismos eucariotas, pero se diferencia por la presencia de ergosterol. La pared celular es la estructura más distintiva de los hongos, está constituida en un 80% a 90% por polisacáridos tales como: quitina, celulosa y quitosano. La pared celular confiere la morfología al hongo, brinda protección, nutrición (por su permeabilidad) y confieren las propiedades antigénicas a través de mananoproteínas y glucomananos, que les, y glicoproteínas, lípidos y otros componentes en menor cantidad, por ejemplo, algunos hongos poseen pigmentos, de los cuales el más conocido es la melanina que es un excelente filtro para luz UV y protege a las paredes de la hidrólisis causada por otros microorganismos del suelo. La constitución varía entre las diferentes especies. También varia con la edad del hongo, ya que sustancias que pueden estar presentes en las hifas jovenes, desaparecen en las más viejas o depositar otros materiales y enmascarar la presencia
de constituyentes iniciales, también la composición del medio, el ph y la temperatura, influyen en la composición de las paredes de los hongos (Foster, 1949). HONGOS MICROSCOPICOS Según la pared celular determine el crecimiento en forma de elementos esféricos o tubulares, el talo (soma o cuerpo vegetativo) puede ser unicelular (levaduras) o multicelular (hifas micelio). Por lo tanto, las células de los hongos microscópicos se presentan con dos tipos morfológicos básicos: 1) Levaduras 2) Hifas 1) Las levaduras u hongos unicelulares, son células generalmente esféricas, ovales o elípticas, que se reproducen asexualmente por gemación, es decir, mediante una prolongación (gema) que luego se separa de la célula materna. Esta célula hija también toma el nombre de blastoconido. Las levaduras pueden diferir en su modalidad de gemación: apical, bipolar o multipolar. Cuando la célula se alargada con puntos de constricción entre las células y se produce una secuencia de gemaciones manteniéndose unidas sin separarse, se denomina pseudohifa o pseudomicelio. Estas células unidas en sus extremos se comunican entre ellas mediante un microporo. Algunas levaduras pueden forman micelio filamentoso verdadero. Las colonias de las levaduras son húmedas, de textura suave y uniforme (parecidas a las bacterianas). Levadura gemando Pseudomicelio Micelio verdadero 2) Los hongos que forman hifas u organismos multinucleados, son llamados hongos filamentosos o mohos. La hifa posee una estructura tubular de paredes paralelas que crece por elongación y ramificación de su ápice. El conjunto de hifas constituye el micelio. Las colonias de los hongos filamentosos son secas algodonosas o vellosas. Las hifas pueden ser: septadas Cuando el protoplasma se encuentra dividido en intervalos regulares o irregulares a lo largo de la hifa, estas divisiones son llamadas septos (L. septum= seto, tabique), de esta manera la estructura tubular está dividida en compartimentos, por tabiques transversales. El micelio se denomina septado o tabicado.
Éstas hifas pueden ser hialinas (sin color) o dematiaceas (color café oscuro) cuando tienen melanina en su pared celular. Aseptada o cenocítica (Gr. koinos=común+koite=lecho), cuando la estructura tubular de las paredes que constituyen la hifa no presenta septos o lo hace excepcionalmente. El micelio se denomina continuo, cenocítico o no tabicado. Sin embargo cuando la hifa muere, se forma un septo que separa la porción muerta de la viva. A - Hifas sentadas B Hifas aseptadas En las formas septadas, el protoplasma de uno y otro lado del tabique se conecta a través de un poro central del septo. En los hongos en cuyas hifas no hay septos, los núcleos, el citoplasma y las organelas se mueven libremente desde una región a otra (hacia los ápices de crecimiento) y cada hifa puede presentar cientos de núcleos flotando libremente dentro del citoplasma. Dimorfismo Es un importante factor de patogenicidad de determinados hongos. Se denominan hongos dimórficos a aquellos que tienen la capacidad de adoptar la forma de levadura o producir la forma micelial o filamentosa, según ciertas condiciones ambientales o de nutrientes. Uno de los factores ambientales más importantes para el crecimiento de una u otra forma es la temperatura, a 25-28 C crecen en forma de hongos filamentosos (mohos) y a 35-37 C crecen en forma de levaduras. Entre los patógenos humanos más estudiados que presentan dimorfismo podemos mencionar a Histoplasma capsulatum, Paracoccidioides brasiliensis, Blastomyces dermatitidis, Sporotrix schenkii y Penicillium marneffei. Estos son capaces de desarrollarse en forma levaduriforme en los tejidos del hospedador (37 C) (forma parasitaria) y en forma filamentosa (forma saprofítica) en cultivos a 28 C. Coccidioides sp. es un hongo dimórfico dependiente de los nutrientes no de la temperatura, tanto a 37ºC como a 28ºC desarrolla la forma filamentosa o saprofítica. La reproducción de los hongos es asexual y sexual. Los hongos se reproducen por estructuras denominadas genéricamente propágulos de dispersión, sin embargo un pequeño fragmento de micelio viable es suficiente para iniciar el crecimiento de un nuevo organismo. La asexual, por división simple (mitosis), tiene lugar por la fragmentación del micelio o en la producción de propágulos de dispersión (conidia). En la sexual, a través de meiosis, se forman estructuras especiales llamadas gametangios que serán los encargados de producir las gametas que al fusionarse darán origen a un nuevo individuo. El propágalo de dispersión de origen sexual recibe el nombre de espora (Gr. spora=semilla).
Las esporas y conidias se producen en número ilimitado, siempre muy alto, pueden variar enormemente en la manera de producirse, forma, color, aspecto de la pared y tamaño, pero hasta las mayores esporas son lo suficientemente ligeras para poder ser transportadas a distancias considerables por las corrientes de aire, de modo que es raro encontrar la atmósfera libre de esporas/conidias de mohos, lo mismo en el interior de un edificio que en el exterior. Los propágulos de dispersión derivan de un micelio parental y contienen toda la información genética necesaria para el desarrollo de este. En la actualidad las esporas y conidias de un hongo siguen constituyendo una de las características primarias de la taxonomía fúngica, es decir, que permiten clasificar los hongos en género y especie. En la reproducción sexual cuando se unen los núcleos (+) y (-) de un micelio hay una plasmogamia inicial seguida por una cariogamia con una fase diploide. Las esporas se forman por un proceso meiótico en número de 2 o 2n generalmente son 8. Clasificación actual del reino de los hongos Quitridiomicetes (división Chytridiomycota). Zigomicetes (división Zygomycota). Glomeromicetes (división Glomeromycota). Basidiomicetes (división Basidiomycota). Ascomycetes (división Ascomycota). Actividad y Rol Ecológico La mayor parte de los hongos son saprofitos de materia orgánica en descomposición y juegan un papel de vital importancia en el mantenimiento de los ecosistemas, reciclando la materia orgánica que luego podrá ser utilizada por los vegetales. Por otro lado, hay varios miles de especies que parasitan a las plantas; de hecho, los hongos son los fitopatógenos por excelencia. En comparación, sólo unas pocas especies provocan enfermedades en humanos y animales. Como pueden los hongos afectar la salud del hombre? Micosis: afecciones producidas por el parasitismo fúngico. Micetismo: Intoxicaciones producidas por la ingestión de hongos toxicogénicos. Micotoxicosis: Intoxicaciones producidas por la ingestión continua y prolongada de alimentos contaminados con hongos, a los cuales los hongos les han transferido sus toxinas. Alergias: Reacciones de hipersensibilidad Tipo I. MECANISMO DE PATOGENICIDAD Los principales mecanismos mediante los cuales los hongos pueden producir daño son: 1.- Invasividad: pueden invadir y proliferar en tejidos liberando sus antigenos. Dan origen a las micosis, con desarrollo de respuesta inmune originada por los antíegnos fúngicos.
Causas: a. Interrupción de barreras cutáneo-mucosas: Contacto directo (piel o mucosas), traumatismos, inhalación, etc, y posterior proliferación e invasión. b. Proliferación excesiva. Ej: uso de ATB c. Depresión de mecanismos defensivos: Inmunodeficiencias, corticoterapia, etc. 2.-Hipersensibilidad: Diversos componentes estructurales de los hongos son capaces de estimular reacciones de hipersensibilidad tipo I (alergias), lo que produce manifestaciones como rinitis, sinusistis alérgica, asma bronquial, dermatofitides. 3.-Toxicidad: Algunos hongos producen toxinas que pueden liberarse dentro de los tejidos humanos o pueden encontrarse en alimentos que ingiere el hombre, produciendo diversas manifestaciones clínicas. Originan intoxicaciones fúngicas como el micetismno y la micotoxicosis. MECANISMO DE INMUNIDAD CONTRA LOS HONGOS: Los mecanismos de resistencia natural son esenciales como primera línea de defensa contra la mayoría de los agentes fúngicos, en especial las barreras cutáneas y mucosas y los fagotitos. La inmunidad especifica de mayor importancia en estas infecciones es la inmunidad celular, principalmente los linfocitos T, teniendo un menor rol la respuesta de anticuerpos o inmunidad humana.