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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA CENTRO UNIVERSITARIO METROPOLITANO FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS MICROBIOLOGÍA – TERCER AÑO

PROPIEDADES GENERALES DE LOS HONGOS Al iniciar con este tema de sumo interés debemos recordar que Whittaker fue un investigador que se encargó de clasificar a los seres vivos de acuerdo a sus niveles de organización celular y a sus modos principales de nutrición. Con el pasar del tiempo, y a través de los aportes de diversos investigadores, se pudo clasificar y perfeccionar el árbol filogenético, quedando éste de la siguiente manera.

En resumen, podemos decir que la clasificación de Whittaker se base en: • • •

Niveles de organización. Tipo de organización celular. Modos principales de nutrición.

El árbol filogenético universal (basado en rRNA) establecido por Carl Woese y Gary Olsen, es el siguiente: 1


Reinos: • • • • •

Monera (bacterias y algas azul-verdes) Protista (microalgas y protozoos) Hongos (levaduras y hongos) Vegetal (plantas verdes multinucleadas y algas superiores) Animal (seres multicelulares)

Asimismo, Woese y Olsen señalan el concepto de “dominio” en base al taxón filogenético. Después de una descripción muy general de la clasificación de los seres vivos, procederemos a describir el reino que será objeto de estudio en esta unidad, siendo el de los hongos. HONGOS Como dato curioso e interesante debemos mencionar, que el ser vivo más grande del mundo no es precisamente un animal o una planta, sino un hongo, conocido con el nombre de Armillaria ostoyae (hongo de la miel), éste espécimen de hongo recientemente fue descubierto en el bosque nacional de Malheur en el Oriente de Oregon, Estados Unidos, se extiende por más de 5.6 kilómetros, cubriendo un área mayor de 1,600 campos de fútbol., dejando claro que la criatura viva más grande sobre el planeta es un hongo. En otras palabras podemos indicar que los hongos que causan daño a los seres humanos no difieren mucho de los hongos que crecen en el medio ambiente a expensas de las plantas. Cuando hablamos de los hongos podemos indicar que hablaos del Reino Fungi y que los hongos están compuestos por células eucariotas con paredes celulares, por lo tanto poseen un núcleo verdadero. Como ellos son seres eucariotas, comparten muchas actividades biológicas con los humanos. Los hongos absorben sustancias orgánicas e inorgánicas del medio, siendo ésta su forma de alimentación. Su tamaño (en promedio) varía entre 20 µm y 25 cm de diámetro o incluso más. No poseen clorofila ni cloroplastos, por esta razón no pueden elaborar su propio alimento. Necesitan obtener su alimento de otro ser vivo; estas características los convierten en SAPRÓFITOS o PARÁSITOS.

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Usan los alimentos que sintetizan otros organismos, y digieren el mismo, secretando enzimas digestivas al exterior, para luego absorber el alimento. Este modo de alimentación es muy parecido al utilizado por las bacterias. Naturaleza de los Hongos: • • • •

Usan la materia orgánica o inorgánica como único alimento Son saprófitos o parásitos. Necesitan humedad. Algunos no resisten la luz solar fuerte o directa (sensibles a luz ultravioleta).

Desarrollo de los Hongos: Gemación de Esporas

Producción de Hifas

Liberación de Esporas Éste proceso de desarrollo es similar en todos los hongos. Estructura de los Hongos: Los componentes estructurales generales del hongo son: • • • •

Pared celular formada por Quitina. Núcleo verdadero. Organelos intracitoplasmáticos. Plastidas.

La unidad estructural de las paredes de los hongos es la Quitina, a diferencia de las paredes celulares de las células de los vertebrados que están formadas principalmente por Queratina.

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COMPONENTES ESTRUCTURALES ESPECÍFICOS o CONIDIOS: son esporas asexuales que se hallan unidas a los extremos de conidióforos. Presentan diversidad de formas, tamaños y formas de septación. o BLASTOSPORAS: son yemas que se originan de las levaduras y de las células semejantes a las levaduras. Dan origen a una nueva levadura. o HIFAS: filamentos ramificados o tubos. Contienen citoplasma , organelos intracitplasmáticos y varios núcleos. o SEPTOS: paredes transversales que dividen las hifas en células. o MICELIO: red de hifas. Se divide en estructura reproductiva y micelio vegetativo o ESTRUCTURA CENOCÍTICA: es una cualidad estructural que poseen los hongos y que les permite intercambiar citosol, plástidas y núcleos entre hongos de su misma y los de otras especies.

Otros componentes estructurales: o o o o o

Esporangio. Esporangiospora. Esporangióforo. Hifa cenocítica. Rizoides.

Morfología o o o o

Conidios. Métulas. Conidióforo. Septas transversas (levaduras)

Las levaduras son células únicas que miden de 3 a 15 µm y producen gemación. Los mohos son micelios conformados por hifas de 2 a 10 µm de diámetro o más. Son el micelio aéreo de los hongos, aunque también existe el llamado micelio vegetativo que se encuentra en el sustrato en donde crecen los mohos. Pueden tener microconidios, macroconidios y otras estructuras.

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Tipos de Reproducción • •

Reproducción sexual. Reproducción asexual.

La reproducción sexual produce esporas sexuales. La reproducción asexual ocurre frecuentemente por fragmentación de hifas. Los hongos también pueden multiplicarse por reproducción de esporas. Los hongos son DIMÓRFICOS, es decir que tienen dos formas, siendo ellas: • •

Forma de levaduras (cuando infectan a una persona). Forma de micelios (en el medio ambiente o en medios de cultivo).

Los hongos que infectan al ser humano tienen un tamaño entre 20 y 50 µm. Todos los hongos, excepto uno (P. jiroveci), poseen ESTEROLES en su estructura y la pared celular siempre está conformada por: • • • •

Glucanos, Mananos, Quitina, y Complejos proteicos.

Por estas razones, los hongos son sensibles a los polienos y a la griseofulvina, que actúan su pared. Los hongos son HETERÓTROFOS AERÓBIOS, o sea que necesitan de otro ser para alimentarse y también de aireación (oxígeno) para poder desarrollarse. DIFERENCIAS ENTRE LOS COMPUESTOS DE LA PARED CELULAR • •

Los hongos tienen Quitina. Los vertebrados tienen Queratina.

La quitina está compuesta por unidades de quitobiosa, tiene cierta tendencia a formar capas de polímeros y en algunos seres vivos determina su exoesqueleto, como en los escarabajos, alacranes, caparazones de los crustáceos, etc. La queratina es un compuesto que forma parte integral del pelo, las uñas y la piel de los vertebrados. Su función es proteger.

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Los hongos pueden llevar a cabo MUTUALISMO y la SIMBIOSIS. Los hongos están presentes en todos los ambientes (son ubícuitos) y son necesarios para la vida. Los hongos son saprófitos, la mayoría vive en materia en descomposición, como árboles muertos, hojas, frutos y estiércol. Su función es descomponer la materia orgánica, función semejante a la de las bacterias saprófitas. Pueden causar infecciones en el ser vivo, conocidas como micosis. También son simbióticos porque se asocian con otros organismos, como en las raíces de los vegetales (micorrizas) o con algas formando líquenes. De la misma manera, los hongos están presentes desde hace cientos de años en la medicina, la industria, la producción de los alimentos, las bebidas como los vinos y las cervezas. Además de ser agentes infectivos, son productores de toxinas. Producen infecciones y putrefacción, sin embargo, es un proceso normal y natural. Niveles de parasitismo

Parásito Obligado Biótrofo Saprófito Facultativo Hemibiótrofo Parásito Facultativo Necrótrofo Saprófito

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GRUPOS TAXONÓMICOS Cigomicetos Ascomycetos Basidiomicetos Deuteromicetos Ahora, procederemos a describir las características más importantes de cada uno de los grupos taxonómicos. 1. CIGOMICETOS Tienen dos tipos de reproducción: Reproducción Sexual

Cigosporas

Reproducción Asexual

Esporangios

A los cigomicetos también se les conoce como Filo zigomycota, y presentan las siguientes características: • •

La mayoría son hongos terrestres. Producen micorrizas, es decir, asociaciones mutualistas con las raíces de las plantas.

A diferencia de las bacterias, los hongos se reproducen a través de esporas, mientras que en las bacterias, las esporas tienen una función de resistencia. Cigomicetos de interés médico: • • • •

Rhizopus (moho negro del pan) Absidia. Mucor. Philobolus.

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2. ASCOMICETOS En su reproducción sexual forman un asco o ascus. Además, a través de su reproducción producen: Reproducción Sexual

Ascosporas

Reproducción Asexual

Conidios

Ascomicetos de importancia médica: • • • • • •

Ajellomyces (micosis subcutánea) Blastomyces (micosis subcutánea) Histoplasma (micosis profunda) Miscrosporum (micosis cutánea) Trichophyton (micosis cutánea) Saccharomyces (utilizado en la industria)

3. BASIDIOMICETOS Reproducción Sexual

Basidiosporas

Reproducción Asexual

Basidios

Cuando germinan las teliosporas (probasidios) se forma un tubo de germinación (metabasidio) donde tiene lugar la meiosis, produciendo 4 núcleos aploides. En otras palabras, se forman tabiques, originándose 4 células uninucleadas, cada una con un esterigma y una basidiospora. Entre los basidiomicetos se encuentran todos los hongos que observamos en el campo, por ello se incluyen las llamadas “setas” que tienen cuerpos fruticosos (parecidos a fruta) que reciben el nombre de Basidiocarpo. La reproducción asexual de los basidiomicetos es menos común. El ejemplo más importante para los basidiomicetos es Filobasidiella neoformans, anteriormente conocida como criptococo neoformans. Este hongo posee basidios en forma de raqueta, produce infección en el sistema nervioso central. Se reproduce en forma saprofítica en el excremento de las palomas. Produce meningitis a través de la inhalación.

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4. DEUTEROMICETOS Es un agrupamiento de hongos imperfectos, es decir que aún no se ha descubierto su forma de reproducción sexual. Deuteromicetos de importancia médica • • •

Coccidioides imminis. Paracoccidioides brasiliensis. Candida albicans.

IMPACTOS DE LOS HONGOS 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Son importantes descomponedores. Son patógenos y causan problemas en la agricultura. Algunas de sus toxinas producen serias enfermedades. Producen micosis en el hombre. Sólo unas 50 especies de ellos afectan al ser humano. Algunos tienen importancia comercial al ser utilizados en alimentos, bebidas y antibióticos. 7. Son colonizadores de la tierra. EPIDEMIOLOGÍA • • •

Los hongos son cosmopolitas (están en todo el mundo). En los niños, causan daño principalmente a nivel cefálico. En los adultos, comúnmente infectan los pies (tinea pedis).

Condicionantes para el desarrollo de los hongos en los humanos Calzado

Duchas y baños públicos

Ropa íntima de nylon

MICOSIS Fuentes de infección • • • • •

Seres humanos. Animales. Piso – tierra. Uso de peines, toallas, ropa, etc. (fomites) Mecanismo de transmisión: contacto directo.

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INÓCULO Estructura del patógeno capaz de producir infección. Algunos de los inóculos que pueden producir infecciones son: • • • •

Hongos: esporas, esclerotes y micelios. Bacterias: células bacterianas. Virus: partículas virales. Nemátodos: formas juveniles, adultos y huevos.

CLASIFICACIÓN DE LOS HONGOS GEOFÍLICOS Trichophyton mentagrophytes* Trichophyton terrestre Microsporum nanum Microsporum gypseum* Microsporum distortum Keratinomyces ajelloi

ZOOFÍLICOS Trichophyton equinum (caballos, humanos) Trichophyton verrucosum (caballos, vacas, humanos) Trichophyton mentagrophytes* (perro, gallina, humano) Trichophyton gallinae (gallinas, vacas, humano) Microsporum canis* (perro, gato, humano)

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ANTROPOFÍLICOS Trichophyton tonsurans* Trichophyton schoenleini Trichophyton megnini Trichophyton rubrum* Trichophyton violaceum Microsporum audovini Epidermophyton floccosum* * Los más importantes de cada clasificación. CICLO DE DESARROLLO DE LOS HONGOS Espora

Formación de nuevas esporas

Gemación

Formación de Hifa

Micelio Aéreo Micelio Vegetativo

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ESTRUCTURA DEL SEPTO • • • •

Cuerpo de Woronin. Poro. Doliporo (selectivo). Parentesoma (selectivo).

En los hongos es importante saber que los que poseen la denominada estructura cenocítica son aquellos en los que existe el intercambio de información genética entre hongos de la misma especie y además entre hongos de diferente especie, por esta razón se hace difícil el tratamiento.

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CICLO PARASEXUAL DE LOS HONGOS Fusión de Hifas Recombinación del ADN Núcleos diploides heterocigotos Células diploides diferentes a las maternas

DIAGNÓSTICO Para el diagnóstico de género y especie se toman en cuenta los siguientes aspectos: 1. 2. 3. 4. 5.

Morfología. Forma del micelio. Pigmentos. Producción de microconidios. Producción de macroconidios.

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Propiedades generales de los hongos  
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