Dimorfe soppgeneraliteter og eksempler

3332
Alexander Pearson

De dimorfe sopp er de som presenterer to forskjellige anatomiske eller morfologiske former: en mycelie og en gjærlignende form. Denne egenskapen til dimorfisme er bare til stede i noen sopparter og kalles soppdimorfisme..

I den morfologiske fasen av mycelium vises den dimorfe soppen som en masse dannet av et sett med hyfer eller sylindriske filamenter. Funksjonen til hyfene er å gi næring til soppen, da de har evnen til å absorbere næringsstoffer. Myceliet utgjør den såkalte vegetative kroppen til en makroskopisk flercellet sopp.

Figur 1. Candida albicans gjærfase. Kilde: David Arqueas [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], fra Wikimedia Commons

I gjærfasen fremstår den dimorfe soppen som en mikroskopisk encellet organisme, med sfæriske eller ovale celler. Den har også evnen til å bryte ned organisk materiale, sukker og karbohydrater gjennom gjæringsprosesser..

En liten gruppe sopp i Ascomycota phyllum regnes som dimorf; disse soppene har evnen til å infisere pattedyr, planter og insekter som parasitter.

Figur 2. Candida albicans i mycelial fase. Kilde: Garnhami [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], fra Wikimedia Commons

Eksempler inkluderer patogener (forårsaker sykdommer) hos mennesker, Candida albicans og Histoplasma capsulatum. Også den fytopatogene soppen Ophiostoma novo-ulmi, forårsaker nederlandsk almesykdom.

Andre eksempler er Ophiocordyceps unilateralis, Entomopatogen sopp som presenterer dimorfisme og utskiller kjemiske forbindelser som endrer oppførselen til infiserte maur. Det kalles "soppen til zombiemaurer".

Er også Malassezia furfur, en dimorf sopp som er både fytopatogen og entomopatogen.

Artikkelindeks

  • 1 Dimorfisme og patogenisitet
  • 2 Faktorer som bestemmer faseendring eller soppdimorfisme
  • 3 Humane patogene dimorfe sopp
    • 3.1 Talaromyces marneffei
    • 3.2 Candida albicans
    • 3.3 Histoplasma capsulatum
  • 4 Referanser

Dimorfisme og patogenisitet

Soppdimorfisme er relatert til evnen til å forårsake soppsykdom eller patogenisitet.

Prosessen der en sopp passerer fra en encellet tilstand i form av gjær (gjærform) til en flercellet tilstand av hyfer eller mycel, kalles faseovergang. Denne overgangen er viktig for soppens patogenisitet og virulens..

Den patogene soppen mottar signaler med informasjon fra omgivelsene som omgir den, og i henhold til sin bekvemmelighet reagerer den ved å transformere seg til en av de to fasene. For eksempel er det sopp som endrer tilstanden avhengig av temperaturen i miljøet, da den er termoavhengig.

Dette er tilfelle sopp som vokser i jorden ved en temperatur på 22 til 26 ° C og forblir i mycelial tilstand. Disse myceliene kan fragmentere og bli suspensjoner i luften eller aerosoler på grunn av endringer som naturkatastrofer eller menneskelig inngripen (konstruksjon, landbruk, blant andre)..

Når det inhaleres av en pattedyrvert, koloniserer luftbårne sopp lungene, der temperaturen opprettholdes på 37 °C. Ved denne temperaturen virker myceliehyfer som smittsomme forplantninger, blir patogene gjær og forårsaker lungebetennelse..

Når infeksjonen er etablert i lungene, kan gjærene spre seg til andre organer, som hud, bein og hjerne..

Faktorer som bestemmer faseendring eller soppdimorfisme

Blant miljøfaktorene som genererer transformasjonen av soppen fra en tilstand til en annen på en reversibel måte er følgende.

Endringer i temperatur

Endringen i temperatur genererer hos soppartene Talaromyces marneffei en morfologisk faseovergang eller endring. Når omgivelsestemperaturen er mellom 22 og 25 °C, presenterer soppen filamentøs morfologi (hyphal), og når temperaturen stiger til 37 °C, tilegner seg gjærsmorfologi.

Andre humane patogene sopparter med temperaturavhengig dimorfisme inkluderer Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi Y Emmansia sp.

Endring i tilgjengeligheten av næringsstoffer

In natura Candida albicans Følgende faseovergang skjer: i nærvær av næringsrike medier er morfologien gjær, mens i næringsfattige medier er vekstformen mycelial filamentøs.

Felles endringer i temperatur og næringsstofftilgjengelighet eller tilstedeværelse av giftige stoffer

Selv om temperaturen ser ut til å være den dominerende miljømessige stimulansen som driver overgangen fra hyfa (ved 22-25 ° C) til gjær (ved 37 °C) og omvendt, er det flere stimuli som påvirker morfologisk endring, slik som konsentrasjonen av karbondioksid (COto), tilstedeværelsen av cystein, østradiol eller giftige stoffer i mediet.

Noen sopparter krever endringer i begge miljøfaktorer (temperatur og næringstilgjengelighet) for å uttrykke dimorfisme. Også andre miljøendringer, for eksempel tilstedeværelsen av metaller eller chelateringsmidler, kan utløse morfologiske faseoverganger..

Humane patogene dimorfe sopp

Tre eksempler på humane patogene dimorfe sopper er kort beskrevet nedenfor..

Talaromyces marneffei

Det er en patogen soppart som tilhører Ascomycota phyllum. Presenterer dimorfisme avhengig av temperatur: ved 25 °C vokser i sin filamentøse fase som en saprofyt, og ved 37 °C viser parasittisk gjærsmorfologi.

Soppen T. marneffei kan forårsake en dødelig infeksjon i hele kroppen; penicillose, oppkalt etter sin gamle taksonomiske betegnelse som Penicillium marneffei

Morfologiske former eller faser

Soppen T.marneffei i hyphal eller filamentøs fase vokser den i gråhvite kolonier, med en glatt og glatt overflate. Disse koloniene skifter til en rødbrun farge med gule toner, mens overflaten får en utstrålt lettelse, med en laksefarget underside..

I gjærfasen, T. marneffei utvikler små elfenbenfargede kolonier med en grov lindring.

Reservoarer

Reservoarene til T. marneffei er jorda (i tropene og subtropene, i regntider, fra mai til oktober), og forskjellige arter av bambusrotter (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis Y Rhizomis pruinosis).

Verter

Vanlige verter for den patogene soppen T. marneffei det er rotter, mennesker, katter og hunder.

Soppen T. marneffei den kommer inn i kroppen hovedsakelig gjennom luftveiene. Det kan også trenge gjennom en hvilken som helst annen rute enn fordøyelsessystemet.

Kliniske manifestasjoner

Soppen T. marneffei produserer opportunistisk generalisert eller systemisk infeksjon hos immunkompromitterte mennesker. Det påvirker opprinnelig lungene og deretter forskjellige organer via blodbanen. Produserer papellignende lesjoner på huden i nakken, ansiktet og kofferten.

Candida albicans

Soppen Candida albicans tilhører phyllum Ascomycota og presenterer dimorfisme avhengig av tilgjengeligheten av næringsstoffer.

Candida albicans det er soppmikroorganismen som ofte isoleres fra biofilm dannet på overflaten av medisinske implantater og humant vev. Brukes ofte som modellorganisme i mikrobiologistudier.

Morfologiske former eller faser

Candida albicans Den kan vokse som gjær og som mycelium, og det er derfor den betraktes som en dimorf sopp, men den har faktisk flere forskjellige morfologiske fenotyper i tillegg til disse to. I noen stammer av Candida albicans opptil 7 morfologiske faser er rapportert.

Av denne grunn er det riktige uttrykket for denne sopparten, i stedet for dimorfisme, pleomorfisme eller polyfeniske arter. Faseendringer i Candida albicans utløses av variasjoner i mengden næringsstoffer og pH.

Candida albicans gjærceller ser ut til å være de mest egnede for blodutgytelse og virulensfaktor. Mens hyphal fase er blitt foreslått som den mest invasive i vevspenetrasjon og organkolonisering.

Overgangen fra gjær til hyfa er en rask prosess, indusert av miljøfaktorer som karbondioksidnivåer, mangel på oksygen, endringer i næringsmediet og i temperatur..

Gjennom pleomorfisme eller flere faseendringer kan denne soppen overleve immunforsvarsmekanismene til verten. I gjærfasen er morfologien sfæriske eller ovale celler i små grupper. I hyphalfasen eller filamentøs soppmorfologi, ser cellene langstrakte ut, strukket i form av filamenter.

I tillegg får den i gjærfasen en symbiotisk livsform, og i den hyphale fasen blir den en patogen parasitt..

Reservoar

Reservoaret til Candida albicans det er den menneskelige organismen. Det er tilstede i mikrofloraen i huden, i mage-tarmkanalen, i munnhulen og i urinveiene..

Verter

Den menneskelige organismen fungerer som en vert for Candida albicans, hvis innreisevei er hud og slimhinner.

Kliniske manifestasjoner

Soppen Candida albicans produserer candidiasis eller moniliasis, som påvirker hud, negler, mukosa i munnen og mage-tarmslimhinnen. Hos immunsupprimerte mennesker kan infeksjonen bli systemisk eller generalisert i hele kroppen..

Candida albicans den er i stand til å krysse blod-hjerne-barrieren. Dødelighetsgrad på 40% er rapportert ved alvorlige infeksjoner med denne patogene soppen.

Histoplasma capsulatum

Histoplasma capsulatum tilhører phyllum Ascomycota. Det er en soppart som er patogen for mennesker og viser temperaturavhengig dimorfisme. Soppen vokser i jord og på blandinger av stare avføring (Stumus vulgaris), svarttrost (Turdus merula) og flere flaggermusarter.

Soppen Histoplasma capsulatum vanlig i fugleoppholdsområder og i huler, loft eller trehull der flaggermus holder til.

Denne soppen har en bred distribusjon over hele planeten, bortsett fra i Antarktis. Det er ofte forbundet med elvedaler. Det finnes spesielt i dalene i Mississippi og Ohio-elvene i USA.

Morfologiske former eller faser

Histoplasma capsulatum Den har filamentøs, mycelial vekst, i en saprofytisk livsform i jorden. Ved infeksjon av dyr eller mennesker utvikler den vekstfasen i form av parasittgjær ved en kroppstemperatur på 37 °C.

Den morfologiske fasen av mycelium består av hyfer. Kolonier er i utgangspunktet hvite, bomullete og blir senere mørkebrune med en gul til oransje underside..

Gjærfasen presenterer ovale celler, vokser sakte til 37 °C, som danner grå til beige kolonier med et fuktig, kremaktig utseende.

Reservoarer

Reservoarene til Histoplasma capsulatum er jord som er forurenset med nitrogenrik fugle- og flaggermusk.

Verter

Blant vertene til Histoplasma capsulatum er menneskelige organismer, noen fugler (stær, svarttrost, trost, høner, kalkuner, gjess), flaggermus, hunder, katter, gnagere, hester og storfe.

Denne soppen kommer inn i menneskekroppen gjennom luftveiene, perkutane (gjennom huden) og slimhinner.

Kliniske manifestasjoner

Tilfeller av akutt lungeinfeksjon av Histoplasma capsulatum er veldig vanlige, med symptomer som feber, forkjølelse, frysninger, hodepine, brystsmerter, tretthet, erytem og utslett. 

Referanser

  1. Hiten, D., Madhani, G og Fink, G.R. (1998). Kontrollen av filamentøs differensiering og virulens i sopp. Trender innen cellebiologi. 8 (9): 348-353.
  2. Nadal, M., García-Pedrajas, M. og Gold, S.E. (2008). Dimorfisme hos soppplantepatogener. Microbiology Letters. 284 (2): 127-134.
  3. Navarro-Mendoza, M., Pérez-Arques, C., Murcia, L., Martínez-García, P., Lax, C.; Sanchis, M. et al. (2018). Komponenter i en ny genfamilie av ferroksidaser involvert i virulens er funksjonelt spesialisert i soppdimorfisme. Natur. Vitenskapelige rapporter. 8: 7660. doi: 10.1038 / s41598-018-26051-x
  4. Nemecek, J.C., Wüthrich, M. og Bruce S. Klein, B.S (2006). Global kontroll av dimorfisme og virulens i sopp. Vitenskap. 312 (5773): 583-588. doi: 10.1126 / science.1124105
  5. Zhong, Y., Yan; M., Jiang, Y., Zhang, Z., Huang, J., Zhang, L. et al. (2019). Mykofenolsyre som en lovende soppdimorfismehemmer for å kontrollere sukkerrørsykdom forårsaket av Sporisorium scitamineum. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 67 (1): 112-119. doi: 10.1021 / acs.jafc.8b04893

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.