Il funghi dimorfici sono quelli che presentano due diverse forme anatomiche o morfologiche: una forma miceliale e una simile a lievito. Questa proprietà del dimorfismo è presente solo in alcune specie fungine ed è chiamata dimorfismo fungino..
Nella fase morfologica del micelio, il fungo dimorfico si presenta come una massa formata da un insieme di ife o filamenti cilindrici. La funzione delle ife è quella di nutrire il fungo, poiché hanno la capacità di assorbire i nutrienti. Il micelio costituisce il cosiddetto corpo vegetativo di un fungo multicellulare macroscopico.
Nella fase di lievito, il fungo dimorfico si presenta come un organismo unicellulare microscopico, con cellule sferiche o ovoidali. Ha anche la capacità di abbattere la materia organica, gli zuccheri e i carboidrati attraverso i processi di fermentazione..
Un piccolo gruppo di funghi all'interno dell'Ascomycota phyllum è considerato dimorfico; questi funghi hanno la capacità di infettare mammiferi, piante e insetti come parassiti.
Gli esempi includono gli agenti patogeni (che causano malattie) negli esseri umani, candida albicans e Histoplasma capsulatum. Anche il fungo fitopatogeno Ophiostoma novo-ulmi, causando la malattia dell'olmo olandese.
Altri esempi sono Ophiocordyceps unilateralis, Fungo entomopatogeno che presenta dimorfismo e secerne composti chimici che alterano il comportamento delle formiche infette. Si chiama "il fungo delle formiche zombi".
È anche Malassezia furfur, un fungo dimorfico che è sia fitopatogeno che entomopatogeno.
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Il dimorfismo fungino è correlato alla capacità di causare malattie fungine o patogenicità.
Il processo mediante il quale un fungo passa da uno stato unicellulare sotto forma di lievito (yeastiform) a uno stato multicellulare di ife o micelio, è chiamato transizione di fase. Questa transizione è essenziale per la patogenicità e la virulenza del fungo..
Il fungo patogeno riceve segnali con informazioni dall'ambiente che lo circonda, e secondo la sua convenienza risponde trasformandosi in una delle due fasi. Ad esempio, ci sono funghi che cambiano il loro stato a seconda della temperatura dell'ambiente, essendo quindi termodipendente.
È il caso dei funghi che crescono nel terreno a una temperatura compresa tra 22 e 26 ° C, rimanendo in uno stato miceliale. Questi miceli possono frammentarsi e diventare sospensioni nell'aria o aerosol a causa di alterazioni come disastri naturali o intervento umano (edilizia, agricoltura, tra gli altri)..
Quando inalati da un ospite mammifero, i funghi trasportati dall'aria colonizzano i polmoni, dove la temperatura viene mantenuta a 37 °C. A questa temperatura, le ife miceliali agiscono come propaguli infettivi, diventano lieviti patogeni e causano polmonite..
Una volta che l'infezione si è stabilita nei polmoni, i lieviti possono diffondersi ad altri organi, come pelle, ossa e cervello..
Tra i fattori ambientali che generano la trasformazione del fungo da uno stato all'altro in modo reversibile sono i seguenti.
Il cambiamento di temperatura si genera nelle specie fungine Talaromyces marneffei una transizione o un cambiamento di fase morfologica. Quando la temperatura ambiente è compresa tra 22 e 25 °C, il fungo presenta morfologia filamentosa (ifale), e quando la temperatura sale a 37 °C, acquisisce la morfologia del lievito.
Altre specie fungine patogene umane con dimorfismo dipendente dalla temperatura includono Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi Y Emmansia sp.
In genere candida albicans Si verifica la seguente transizione di fase: in presenza di terreni ricchi di nutrienti la morfologia è di lievito, mentre in terreni poveri di nutrienti la forma di crescita è miceliale filamentosa.
Sebbene la temperatura sembri essere lo stimolo ambientale predominante che guida il passaggio da ifa (a 22-25 ° C) a lievito (a 37 °C) e viceversa, ci sono ulteriori stimoli che influenzano il cambiamento morfologico, come la concentrazione di anidride carbonica (CODue), la presenza di cisteina, estradiolo o sostanze tossiche nel mezzo.
Alcune specie fungine richiedono cambiamenti in entrambi i fattori ambientali (temperatura e disponibilità di nutrienti) per esprimere il dimorfismo. Inoltre, altri cambiamenti ambientali, come la presenza di metalli o agenti chelanti, possono innescare transizioni di fase morfologiche..
Di seguito vengono descritti brevemente tre esempi di funghi dimorfici patogeni per l'uomo..
È una specie fungina patogena appartenente all'Ascomycota phyllum. Presenta dimorfismo dipendente dalla temperatura: a 25 °C cresce nella sua fase filamentosa come saprofita ea 37 anni °C mostra la morfologia del lievito parassita.
Il fungo T. marneffei può causare un'infezione mortale di tutto il corpo; penicillosi, chiamata per la sua vecchia designazione tassonomica come Penicillium marneffei.
Il fungo T.marneffei in fase ifale o filamentosa cresce in colonie bianco-grigiastre, con superficie liscia e liscia. Queste colonie assumono un colore bruno-rossastro con sfumature gialle, mentre la loro superficie acquista un rilievo irradiato, con una parte inferiore color salmone..
Nella fase di lievito, T. marneffei sviluppa piccole colonie color avorio con un rilievo dall'aspetto ruvido.
I serbatoi di T. marneffei sono il suolo (nei tropici e subtropicali, nelle stagioni delle piogge, da maggio a ottobre), e varie specie di ratti di bambù (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis Y Pruinosi di Rhizomis).
Ospiti comuni del fungo patogeno T. marneffei sono ratti, umani, gatti e cani.
Il fungo T. marneffei entra nel corpo principalmente attraverso le vie respiratorie. Può penetrare anche attraverso qualsiasi altra via diversa da quella digestiva.
Il fungo T. marneffei produce infezioni opportunistiche generalizzate o sistemiche negli esseri umani immunocompromessi. Inizialmente colpisce i polmoni e poi diversi organi attraverso il flusso sanguigno. Produce lesioni papule sulla pelle del collo, del viso e del tronco.
Il fungo candida albicans appartiene al phyllum Ascomycota e presenta dimorfismo dipendente dalla disponibilità di nutrienti.
candida albicans è il microrganismo fungino più comunemente isolato dai biofilm formati sulle superfici degli impianti medici e dei tessuti umani. Spesso utilizzato come organismo modello negli studi di microbiologia.
candida albicans Può crescere come lievito e come micelio, motivo per cui è considerato un fungo dimorfico, ma in realtà ha diversi fenotipi morfologici diversi oltre a questi due. In alcuni ceppi di candida albicans sono state riportate fino a 7 fasi morfologiche.
Per questo motivo il termine corretto per indicare questa specie fungina, invece di dimorfismo, è quello di pleomorfismo o specie polifenica. Cambiamenti di fase in candida albicans sono innescati da variazioni nella quantità di nutrienti e pH.
Sopra candida albicans le cellule di lievito sembrano essere le più adatte per lo spargimento di sangue e il fattore di virulenza. Mentre la fase ifale è stata proposta come la più invasiva nella penetrazione dei tessuti e nella colonizzazione degli organi.
Il passaggio dal lievito all'ifa è un processo rapido, indotto da fattori ambientali come i livelli di anidride carbonica, la mancanza di ossigeno, i cambiamenti nel mezzo nutritivo e nella temperatura..
Attraverso il pleomorfismo o più cambiamenti di fase, questo fungo può sopravvivere ai meccanismi di difesa immunitaria del suo ospite. Nella fase di lievito, la morfologia è di cellule sferiche o ovoidali in piccoli gruppi. Nella fase ifale o morfologia del fungo filamentoso, le cellule appaiono allungate, allungate sotto forma di filamenti.
Inoltre, nella fase di lievito acquisisce una forma di vita simbiotica e nella fase ifale diventa un parassita patogeno..
Il serbatoio di candida albicans è l'organismo umano. È presente nella microflora della pelle, nel tratto gastrointestinale, nel cavo orale e nel sistema genito-urinario.
L'organismo umano funge da ospite per candida albicans, la cui via di ingresso è la pelle e le mucose.
Il fungo candida albicans produce candidosi o moniliasi, che colpisce la pelle, le unghie, la mucosa della bocca e la mucosa gastrointestinale. Nelle persone immunosoppresse, l'infezione può diventare sistemica o generalizzata in tutto il corpo..
candida albicans è in grado di attraversare la barriera emato-encefalica. Sono riportati tassi di mortalità del 40% nelle infezioni gravi da questo fungo patogeno.
Histoplasma capsulatum appartiene al phyllum Ascomycota. È una specie fungina patogena per l'uomo e mostra dimorfismo dipendente dalla temperatura. Il fungo cresce nel terreno e su miscele di feci di storno (Stumus vulgaris), merli (Turdus merula) e diverse specie di pipistrelli.
Il fungo Histoplasma capsulatum comune nelle aree di sosta degli uccelli e nelle caverne, nei solai o nelle cavità degli alberi dove vivono i pipistrelli.
Questo fungo ha un'ampia distribuzione in tutto il pianeta, tranne in Antartide. È spesso associato alle valli fluviali. Si trova in particolare nelle valli dei fiumi Mississippi e Ohio negli Stati Uniti.
Histoplasma capsulatum Ha una crescita miceliale filamentosa, in una forma di vita saprofita nel suolo. Quando infetta animali o esseri umani, sviluppa la fase di crescita sotto forma di lievito parassita a una temperatura corporea di 37 °C.
La fase morfologica del micelio è costituita dalle ife. Le colonie sono inizialmente bianche, cotonose e successivamente diventano marrone scuro con una parte inferiore da gialla ad arancione..
La fase di lievito presenta cellule ovoidali, che crescono lentamente fino a 37 °C, che formano colonie da grigie a beige con aspetto umido e cremoso.
I serbatoi di Histoplasma capsulatum sono terreni contaminati da escrementi di uccelli e pipistrelli ricchi di azoto.
Tra gli ospiti di Histoplasma capsulatum sono organismi umani, alcuni uccelli (storni, merli, tordi, galline, tacchini, oche), pipistrelli, cani, gatti, roditori, cavalli e bovini.
Questo fungo entra nel corpo umano attraverso le membrane respiratorie, percutanee (attraverso la pelle) e mucose.
Casi di infezione polmonare acuta da Histoplasma capsulatum sono molto comuni, con sintomi come febbre, raffreddore, brividi, mal di testa, dolore toracico, affaticamento, eritema ed eruzione cutanea.
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