Micologia Clinica

La micología médica se ocupa del estudio de los hongos (levaduras y mohos) microscópicos que causan infecciones fúngicas o micosis.

Células eucariotas (microorganismos)

-Núcleo con membrana nuclear que encierra entre 5 y 20 cromosomas.
-Mitocondrias 6 a 10 por célula
-La mayoría tienen pared celular de quitina, mananos, glucanos.
-Algunas son encapsuladas, inmóviles, poseen esteroles en su membrana citoplasmatica
- tipo de nutrición quimioheterotrofos, utilizan compuestos orgánicos como fuente de carbono y de energía..
-crecimiento pH entre 2 y 9 temperatura entre 10 y 40 grados centígrados.
-aerobios o anaerobios facultativos.
-en la naturaleza suelen ser saprofitos.
-existen unas cuarenta especies patógenas para la especie humana.

Composición de la pared celular.

Componentes estructurales: microfibrillas de quitina(polímetro de N-acetilglucosamina), mananos y glucanos. Estos componentes también aparecen en plantas y el exoesqueleto de los artrópodos, pero los hongos son los únicos que combinan los tres.
A diferencia de las plantas, carecen de celulosa
Matriz, formada por manoproteinas que se organizan en una especie de gel .
Cápsula, solo en unos pocos(tilobasidella neuformans).
Núcleo.
Posee membrana nuclear (eucariotas).
1 a 3micromm de diámetro.
3 a 40 cromosomas.
El ADN contiene de 6000 a 13000 genes.
División intracelular-la membrana nuclear.

Membrana citoplasmática.
También llamada plasmalema, es una bicapa de fosfolípidos.
Contiene ergostero en lugar de colesterol.

Orgánulos intracitoplasmáticos.

Núcleo que contiene un nucléolo y varios cromosomas unidos por una membrana nuclear.
Mitocondrias .
Aparato de Golgi.
Otros ribosomas, vacuolas, cuerpos lipidicos, glucogeno, microtubulos.

Características especiales
La pared celular de los hongos está compuesta por quitina y glucanos, la primera presente en el exoesqueleto de los artrópodos y la segunda en la pared celular de las plantas, pero los hongos son los únicos organismos que combinan estas dos moléculas estructurales en su pared celular.
A diferencia de las plantas, las paredes celulares de hongos no contienen celulosa.

MORFOLOGIA DE LOS HONGOS

De acuerdo con su forma a los hongos los podemos clasificar en:

•Hongos filamentosos (MOHOS)

Las esporas del moho germinan para producir los filamentos largos de ramificación conocida como hifas. Las hifas pueden ser:
- hifas septadas, debido a que poseen unos tabiques o septos de separación que las dividen en células uninucleadas.
- hifas no septadas, en este caso las hifas crecen formando una masa de ramificación y su conjunto se llama Micelio. Los micelios pueden ser a su vez:
- micelio vegetativo, en relacción con la nutrición o
- micelio aéreo, lugar donde se dan las estructuras para la reproducción

•LEVADURAS
Son hongos unicelulares con forma oval o esférica. Se pueden multiplicar mediante la llamada fisión binaria o por gemación o división asimétrica. Pseudohifa es una nueva célula que no se separa y que adquiere forma filamentosa.

Los hongos dimórficos son algunos hongos que pueden presentar forma de moho o de levadura (dimorfismo). Su forma suele depender de factores ambientales tales como;
Temperatura, así son levaduriformes a 37º y filamentosos a temperatura ambiente. Otros factores son por ejemplo la concentración de CO2 , crecimiento en suero, etc.

CLASIFICACION DE LOS HONGOS.

Chytridyomicota, carecen de hifas verdaderas
Zygomycota, hifas canociticas
Ascomycota, hifas septadas
Basidiomycota, hifas septadas
Deuteromycota, hongos asexuales

Reproducción de hongos
Anamorfo.-Se forman por estadio asexual
Mitosporas.-espora formada por vía sexual
Teleomorfo.-estadio sexual, se forman las neioesporas

Asexual- por esporas vegetativas o a través de la fragmentación del micelio.
Sexual- por meiosis, produciendo meioesporas
En ambos casos, se producen esporas, y cada tipo de reproducción tiene sus ventajas: las meiosporas tienen una capacidad de resistencia que les permite sobrevivir en las condiciones más adversas, mientras que las esporas producidas asexualmente cumplen sobre todo con el objetivo de propagar el hongo con la máxima rapidez y con la mayor extensión posible.

Medidas de crecimiento de hongos
Medidas directas
Medida directa de crecimiento del ratio
Medidas microscopicas
Peso seco
Turbidometria
Medidas indirectas
Actividad metabólica
Medición de exoenzimas
Contenido de ATP
Componentes de biomasa

Requerimientos físicos para el crecimiento de los hongos
Temperatura, en su mayoría crecen bien entre 15-30ºC
Humedad
Aireación, en su mayoria son aerobios es decir necesitan aire
pH, la mayoría crecen bien a pH neutros y ácidos.
Luz, incide en la velocidad de crecimiento.

Identificación en el laboratorio
Cultivo en un medio complejo (agar de Sabouraud)
Color del micelio, característico de las colonias
Tipo de hifas, septadas y no septadas.
Estructuras reproductoras
Test inmunológicos
Test bioquímicos, utilizando azúcares o complejos nitrogenados.
- Auxonograma (patrón de utilización de hidratos de carbono).
- Zimograma (patrón de fermentación de hidratos de carbono).
Test de identificación genética, basados en la tecnología del ADN

PATOLOGIA CAUSADA POR HONGOS

Las micosis son las infecciones causadas por hongos. Se pueden clasificar en:

Micosis superficiales: Son infecciones superficiales por hongos de la piel o del cabello. No se invade el tejido vivo y no hay respuesta celular del huésped. No hay cambios patológicos. Estas infecciones son a menudo tan inocuas que los pacientes no son conscientes de ellas. Ejemplo:

•pitiriasis versicolor, dermatitis seborréica y la caspa, incluyendo folicular rosada: Malassezia furfur (una levadura lipofílica)

Micosis cutáneas: Son infecciones superficiales por hongos de la piel, cabello o uñas. No se invaden los tejidos vivos, sin embargo, una variedad de cambios patológicos se producen en el hospedador debido a la presencia del agente infeccioso y sus productos metabólicos.
Ejemplos

•Dermatofitosis(tiña del cuero cabelludo): Dermatofitos (Microsporum,Trichophyton, Epidermophyton)
•Candidiasis de la piel, membranas mucosas y uñas: Candida albicans y especies afines.

Micosis subcutáneas: Son infecciones crónicas localizadas de la piel y el tejido subcutáneo tras una implantación traumática del agente etiológico. Los hongos causantes son saprófitos del suelo cuya capacidad para adaptarse al entorno provocan patología extremadamente variable.
Ejemplos:

•Esporotricosis: Sporothrix schenckii

Micosis sistémicas o profundas: Son infecciones en los órganos o tejidos internos,causadas por hongos patógenos dimórficos que pueden combatir a las defensas del huésped humano normal cambiando su forma morfológica. Son geográficamente limitadas y el sitio principal de infección es generalmente pulmonar, producido por la inhalación de las conidias .
Ejemplos:

•Histoplasmosis: Histoplasma capsulatum
•Blastomicosis: Blastomyces dermatitidis

Micosis oportunistas: S
on infecciones que se producen casi exclusivamente en p
acientes con la inmunidad alterada.
Los organismos involucrados son hongos con una virulencia muy baja.
Ejemplos
* Candidiasis: Candida albicans y especies relacionadas

•Criptococosis:Cryptococcus neoformans

* Aspergilosis: Aspergullus fumigatus

Patología causada por micotoxinas: Las micotoxinas son compuestos tóxicos producidos por los hongos, que se acumulan en alimentos contaminados.

•Amatoxinas, Aflatoxinas

ANTIFÚNGICOS

A diferencia de las bacterias, tanto los hongos como las células humanas son eucariotas con el ADN organizado en cromosomas dentro del núcleo celular y con distintos orgánulos citoplasmáticos; además comparten mecanismos similares para la replicación del ADN y la síntesis de proteínas. Son por tanto, similares a nivel molecular y esto hace que sea difícil diseñar fármacos tóxicos para los hongos sin afectar las células humanas y, en consecuencia, muchos antimicóticos causan efectos secundarios.
Actualmente los fármacos antifúngicos se dirigen a 4 objetivos:

Membrana celular del hongo:
Mientras en las membranas celulares humanas el esterol predominante es el colesterol, en los hongos es el ergosterol. Esta diferencia se ha explotado por varias clases de fármacos antifúngicos como los polienos, los azoles, y alilaminas.

•Polienos (ej. Anfotericina B)
Se unen al ergosterol provocando la despolarización de la membrana y la formación de poros que aumentan la permeabilidad a proteínas e iones y con ello conducen a la muerte celular.
También puede inducir daño oxidativo en las células y se visto que estimula las células del sistema inmunedel huésped.
Esta estimulación provoca la liberación de citoquinas inflamatorias por los monocitos circulantes que puede producir fiebre, escalofríos, rigidez, náuseas, vómitos, mialgias, artralgias y dolor de cabeza durante las infusiones intravenosas. A concentraciones mayores, la anfotericina B se une al colesterol en las membranas celulares que lleva a toxicidad, la más importante la nefrotoxicidad.
•Azoles
Inhiben el citocromo P-450 interrumpiendo la síntesis de ergosterol al dificultar la 14-desmetilación. Se agota el ergosterol en la membrana celular y se acumulan esteroles tóxicos intermedios, provocando aumento de la permeabilidad de la membrana y la inhibición de la proliferación de hongos.
También pueden inhibir muchas enzimas dependientes del citocromo P450 que participan en la síntesis de hormonas o en el metabolismo de fármacos drogas. Por lo tanto, los antifúngicos azoles son particularmente susceptibles a interacciones medicamentosas clínicamente significativas con otros medicamentos metabolizados por la vía P450.

•Alilaminas
Inhiben la síntesis de ergosterol en una etapa temprana mediante la inhibición de la enzima escualeno epoxidasa. Al igual que los azoles, tienen potencial de interacciones farmacológicas con otros medicamentos metabolizados por el citocromo P-450.

Pared celular del hongo:
Dado que las células de mamíferos carecen de pared celular, representa un objetivo ideal para la terapia antifúngica.
Estructuralmente, la pared celular de los hongos está compuesta por una compleja red de proteínas y policarbohidratos que varía en función de la composición de especies de hongos. La alteración de esta matriz resulta en una pared celular defectuosa estructuralmente, sensible a la lisis osmótica.

•Inhibidores de la síntesis del glucano
Se cree que evitan síntesis de la pared fúngica al inhibir la síntesis del glucano, lo que provoca su agotamiento dando lugar a una pared celular anormal incapaz de soportar el estrés osmótico.

Hay tres fármacos que siguen este mecanismo de acción, pertenecientes a la familia de las equinocandinas: caspofungina, micafungina y anidulafungina. Como era de predecirse a partir de su mecanismo de acción, estos agentes parecen ser bien tolerados y tienen menos toxicidad que los polienos o los antifúngicos azólicos.

Síntesis de ADN / ARN
Ha sido un objetivo difícil históricamente por su similitud entre hongos y células humanas. Por el momento, sólo hay una clase de agentes que se dirijan contra este objetivo.

•Antimetabolitos (flucitosina o 5-fluorocitosina).
La flucitosina es transportada a las células fúngicas susceptibles por una enzima permeasa específica para citosina y en el citoplasma se convierte por la citosina deaminasa en 5-fluorouracilo que queda incorporado en el ADN del hongo, pero debido a la falta del termilal 3 ', no pueden agregarse otros otros nucleósidos, y la síntesis de ácidos nucleicos queda bloqueada.

La flucitosina se puede convertir en 5-FU por las bacterias que residen en el tracto gastrointestinal. Produciendo efectos secundarios similares a los observados en la quimioterapia con 5-FU (diarrea, náuseas y vómitos, supresión de la médula ósea), pero a una intensidad reducida.

Miscelánea:
La griseofulvina inhibe la mitosis celular de los hongos mediante la interrupción de la formación del huso mitótico.

Victor Murillo

Electronica del estado solido