Micología médica

Liborio Escobedo
Sep 9, 2018 · 8 min read

INTRODUCCIÓN

La micología se ocupa del estudio de los hongos. En promedio, se han descrito unas 80k especies de ellos, pero poseen importancia médica menos de 400, y menos de 50 especies ocasionan más de 90% de las micosis de humanos y otros animales. Por otro lado, muchas especies de hongos son beneficiosas para humano. Están en la naturaleza y son esenciales para la degradación y el reciclado de materia orgánica. Algunos realmente mejoran la calidad de vida de los humanos al contribuir a la producción de alimentos y bebidas, como quesos, pan y cerveza.

Otros hongos han aportado metabolitos bioactivos secundarios y útiles en la medicina como los antibióticos (penicilina), y los inmunodepresores (como las ciclosporinas). Los genetistas y los biólogos moleculares han aprovechado los hongos como modelos para investigar diversos fenómenos eucariotos.

Los hongos ejercen su máximo impacto económico como fitopatógenos; la industria agrícola afronta cada año enormes pérdidas de cosechas como consecuencia de micosis del arroz, el maíz, los granos y otras plantas.

Los hongos son organismos eucariotos y cada uno tiene al menos un núcleo y una membrana nuclear, un retículo endoplásmico, mitocondrias y un aparato secretor. Muchos son aerobios obligados o facultativos. Son quimiótrofos, secretores de enzimas que degradan una amplia variedad de sustratos orgánicos en nutrientes solubles que luego son absorbidos pasivamente o integrados a la célula por transporte activo.

Alexander Fleming

Las micosis son las infecciones producidas por hongos. Muchos de estos organismos patógenos son exógenos y su hábitat natural se sitúa en el agua, la tierra y los restos orgánicos. Las micosis que aparecen con la máxima incidencia, como son la candidosis y las dermatofitosis, son causadas por hongos que forman parte de la flora microbiana normal o que están muy adaptados a sobrevivir en el hospedador humano.

Se puede clasificar las micosis en superficiales, cutáneas, subcutáneas, sistémicas o generalizadas y por oportunistas. El agrupamiento de las micosis en las categorías mencionadas muestra su puerta de entrada. Sin embargo, surgen enormes puntos comunes, ya que las micosis generalizadas muestran manifestaciones subcutáneas y viceversa. Muchos sujetos que terminan por mostrar infecciones por oportunistas tienen graves enfermedades primarias y disminución de sus defensas inmunitarias; sin embargo, las micosis sistémicas primarias también aparecen en tales enfermos y los gérmenes oportunistas también pueden infectar a sujetos inmunocompetentes. Durante la infección, muchos pacientes terminan por mostrar intensas respuestas inmunitarias de tipo celular y humoral a los antígenos de los hongos.

Cryptococcus neoformans, examen histopatológico. A) Levadura (Gomori-Grocott, 40Å~). B) Levaduras abundantes en un paciente con SIDA ((Mucicarmín, 40x).

Los progresos en la medicina han prolongado en grado significativo la supervivencia de sujetos con cáncer, SIDA y los receptores de trasplantes de blastos o de órganos; como consecuencia, ha aumentado impresionantemente la incidencia de micosis por oportunistas.

Aspergillus

Los hongos patógenos no producen toxinas potentes y los mecanismos de patogenia de hongos son complejos y poligénicos.

Muchas micosis son difíciles de tratar. Los hongos son eucariotos, y por esa razón comparten innumerables genes homólogos, productos génicos y vías, con sus hospedadores humanos. Como consecuencia, son pocos los puntos de ataque particulares en que actúen quimioterápicos y antibióticos eficaces. Por fortuna, el interés por los hongos importantes en medicina va en aumento y también la búsqueda de factores de virulencia y de posibles puntos en que actúen las terapias.

Las micosis principales y los hongos que las causan

PROPIEDADES GENERALES Y CLASIFICACIÓN DE LOS HONGOS

Los hongos al proliferar asumen dos formas básicas que son la de levaduras y la de mohos. Esta última forma ocurre por la producción de colonias filamentosas multicelulares integradas por túbulos cilíndricos ramificados llamados hifas, cuyo diámetro varía de 2 a 10 micrómetros (μm). Recibe el nombre de micelio la masa de hifas entremezcladas, acumulada durante la fase de crecimiento activo. Algunas hifas se dividen y forman células gracias a la intervención de estructuras cruzadas llamadas tabiques o septos, que de manera típica se forman a intervalos regulares durante la fase de hifas. Un grupo de mohos de importancia en medicina que son los cigomicetos, produce hifas que rara vez están tabicadas. Las hifas que penetran en el medio de sustento y absorben nutrientes son las vegetativas o de sustrato. A diferencia de ello, las hifas aéreas sobresalen de la superficie del micelio y por lo común poseen las estructuras reproductivas del moho. En una situación de proliferación estandarizada en el laboratorio, los mohos producen colonias con características propias como la rapidez de proliferación, textura y pigmentación. Es posible conocer el género (y tal vez la especie) de muchos mohos que afectan humanos, por el examen microscópico de la ontogenia y la morfología de sus esporas reproductivas asexuales o conidios .

Rhizopus. El esporangio de este moho cigomiceto ha liberado sus esporangiosporas, pero sigue unido al esporangióforo de sostén y se advierten los rizoides en la base del esporangióforo. 200x

Las levaduras son células únicas de formas esféricas o elipsoidales, y diámetro que varía de 3 a 15 micrómetros. Muchas de ellas se reproducen por gemación, y algunas especies producen yemas que de manera característica no se desprenden, y terminan por alargarse; el paso siguiente en ese proceso produce una cadena de levaduras alargadas llamadas seudohifas. Las colonias de tales células por lo común son suaves, opacas, de 1 a 3mm de diámetro y de color crema. La morfología de las colonias y la microscópica de muchas levaduras son muy semejantes, razón por la cual se identifican las especies de ellas con base en estudios fisiológicos y unas cuantas diferencias morfológicas clave. Algunas especies de hongos son dimórficas y pueden proliferar en la forma de levadura o moho, según las características ambientales.

Curvularia. Es un hongo dematiáceo que produce los característicos macroconidios curvos que tienen grandes células centrales, peculiares. 400x.

Todos los hongos cuentan con una pared esencial rígida que es el elemento que les da su forma. Las paredes están compuestas en gran medida de capas de carbohidratos (cadenas largas de polisacáridos) y también glucoproteínas y lípidos.

Durante la infección las paredes de los hongos desempeñan funciones biopatológicas importantes. Los componentes superficiales de la pared son los que median la fijación del hongo a las células del hospedador. Los polisacáridos de la pared pueden activar la cascada de complemento y desencadenar una reacción inflamatoria; el hospedador casi no los degrada y se les puede detectar por medio de tinciones especiales. La pared libera antígenos inmunodominantes que pueden originar respuestas inmunitarias de tipo celular y anticuerpos característicos útiles para el diagnóstico. Algunas levaduras y mohos poseen paredes melanizadas, que le dan un color pardo o negro y los hongos con tales características se denominan dematiáceos. En varios estudios, la melanina ha sido vinculada con la virulencia.

Penicillium. Las cadenas de conidios son generadas por fiálides, sostenidas por un conidióforo ramificado. El conidio basal es nuevo. 400x.
Cunninghamella bertholletiae, otro cigomiceto patógeno. Sus esporangiosporas son producidas en el interior de los esporangios que están unidos a una vesícula y sostenidos por un esporangióforo. 400x.

Además de su proliferación vegetativa en la forma de levaduras o mohos, los hongos producen esporas para mejorar su supervivencia. Éstas pueden ser dispersadas fácilmente, son más resistentes a situaciones adversas y germinan cuando surgen circunstancias adecuadas para la proliferación. Las esporas derivan de la reproducción asexual o de la sexual, que son los estados anamórfico y teleomórfico, respectivamente. Las esporas asexuales son los descendientes mitóticos, es decir, las mitosporas, y genéticamente idénticas. Los hongos de importancia médica generan dos grandes tipos de esporas asexuales o conidios y, en el caso de los cigomicetos, las esporangiosporas. Características orientadoras propias de las esporas son su ontogenia (algunos mohos producen estructuras conidiógenas complejas), y su morfología (tamaño, contorno, textura, color, y carácter unicelular o multicelular). En el caso de algunos hongos, las células vegetativas pueden transformarse en conidios (como serían los artroconidios, o las clamidosporas). En otros casos, los conidios son producidos por una célula conidiógena como una fiálide que por sí misma puede unirse a una hifa especializada, llamada conidióforo. En los cigomicetos, las esporangiosporas surgen por replicación mitótica y producción de la espora dentro de una estructura sacular llamada esporangio, apoyada por un esporangióforo.

Bipolaris. Hongo dematiáceo que produce macroconidios de pared gruesa, característicos. 400x.

Clasificación

Los hongos se clasifican en cuatro filos: Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota y Basidiomycota. El filo más numeroso es el de Ascomycota (o ascomicetos) que incluyen más del 60% de los hongos conocidos y, en promedio, 85% de los patógenos para humanos. Los demás hongos patógenos son los cigomicetos o basidiomicetos. La asignación de una especie de hongo a un filo, y también a una clase, orden y familia apropiados se basa en su mecanismo de reproducción sexual, propiedades fenotípicas (morfología y funcionamiento o aspectos fisiológicos) y relaciones filogenéticas; estos últimos métodos se utilizan para clasificar las especies anamórficas o asexuales. De manera típica, la reproducción sexual surge cuando cepas compatibles (para la unión o cruzamiento) de una especie son estimuladas por feromonas y experimentan plasmogamia, fusión nuclear y meiosis y, como consecuencia, hay intercambio de información genética. Los microorganismos asexuales y sus esporas se reproducen por clonas. Se han asignado nombres diferentes a muchas especies, lo cual refleja mecanismos de reproducción sexual (teleomórficos) y asexual (anamórficos).

A. Zygomycota (cigomicetos)

La reproducción sexual da como resultado una cigospora; la sexual se da por medio de esporangios. Las hifas vegetativas tienen tabiques escasos. Ejemplos: Rhizopus, Absidia, Mucor, Cunninghamella, Pilobolus.

B. Ascomycota (ascomicetos)

Para la reproducción sexual se necesita de un saco o asca en el cual se produce la cariogamia y la meiosis, con la generación de ascosporas. La reproducción asexual se hace por medio de conidios. Los mohos tienen hifas tabicadas. Ejemplos: casi todas las levaduras (Saccharomyces, Candida ) y los mohos (Coccidioides, Blastomyces, Trichophyton ).

C. Basidiomycota (basidiomicetos)

La reproducción sexual genera cuatro basidiosporas hijas, apoyadas por un basidio en forma de clava. Las hifas poseen septos complejos. Ejemplos: setas, Cryptococcus.

PROLIFERACIÓN Y AISLAMIENTO DE HONGOS

Muchos hongos viven en la naturaleza y proliferan fácilmente si tienen una fuente sencilla de nitrógeno y carbohidratos. El medio tradicional en micología, el agar de Sabouraud, que contiene glucosa y peptona modificada (pH 7.0), se ha usado porque no permite la proliferación de bacterias. Las características morfológicas de los hongos que se usan para identificarlos, se describieron a partir de su proliferación en agar de Sabouraud. Sin embargo, otros medios como el agar inhibidor (para hongos) han facilitado la proliferación de hongos y su detección en muestras de seres humanos. Para cultivar hongos importantes en medicina, a partir de muestras no estériles, se agregan a los medios antibióticos antibacterianos (como la gentamicina y el cloranfenicol) y la cicloheximida, para inhibir bacterias y mohos saprófitos, respectivamente.

Liborio Escobedo

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