Splošnosti in primeri dimorfnih gliv



The dimorfne glive so tiste, ki imajo dve različni anatomski ali morfološki obliki: obliko micelija in kvasa. To lastnost dimorfizma predstavljajo le nekatere glivične vrste in se imenuje glivični dimorfizem.

V morfološki fazi micelija se dimorfna gliva pojavlja kot masa, ki jo tvori niz hif ali valjastih filamentov. Funkcija hife je, da hranijo glivice, ker imajo sposobnost absorbirati hranilne snovi. Micelij tvori tako imenovano vegetativno telo večcelične glive, makroskopske.

V fazi kvasa se glivica z dimorfizmom pojavi kot enocelični mikroskopski organizem s sferičnimi ali jajčnimi celicami. Prav tako ima sposobnost razgradnje organskih snovi, sladkorjev in ogljikovih hidratov s pomočjo fermentacijskih procesov.

Majhna skupina gliv v filumu Ascomycota velja za dimorfno; te glive imajo sposobnost okužiti sesalce, rastline in žuželke kot parazite.

Primeri so patogeni (povzročitelji) pri ljudeh, Candida albicans e Histoplasma capsulatum. Tudi fitopatogena gliva Ophiostoma novo-ulmi, povzroča nizozemske bolezni brestov.

Drugi primeri so Ophiocordyceps unilateralis, entomopatogena gliva, ki predstavlja dimorfizem in izloča kemične spojine, ki spremenijo vedenje okuženih mravelj. Imenuje se "zombiji mravljinke".

Prav tako je Malassezia furfur, dimorfne glivice, ki so fitopatogene in entomopatogene.

Indeks

  • 1 Dimorfizem in patogenost
  • 2 Dejavniki, ki določajo spremembo faze ali glivični dimorfizem
  • 3 Humane patogene dimorfne glivice
    • 3.1 Talaromyces marneffei
    • 3.2 Candida albicans
    • 3.3 Histoplasma capsulatum
  • 4 Reference

Dimorfizem in patogenost

Glivični dimorfizem je povezan s sposobnostjo povzročanja bolezni ali patogenosti gliv.

Postopek, pri katerem gliva prehaja iz enoceličnega stanja v obliki kvasa (kvas) v večcelično stanje hif ali micelija, se imenuje fazni prehod. Ta prehod je bistvenega pomena za patogenost in virulenco gliv.

Patogena gliva prejme signale z informacijami iz okolja, ki ga obdaja, in glede na njegovo udobje se odziva s preoblikovanjem v eno od dveh faz. Na primer, glive, ki spreminjajo stanje glede na temperaturo okolja, so potem toplotno odvisna.

Gre za glive, ki rastejo v tleh pri temperaturi 22 do 26 ° C in ohranjajo stanje micelija. Ti miceliji se lahko zaradi sprememb, kot so naravne nesreče ali človeški posegi (gradnja, kmetijstvo, med drugim), fragmentirajo in preidejo v suspenzije v zraku ali aerosole..

Ko inhalira gostitelj sesalec, glive, ki so suspendirane v zraku, kolonizirajo pljuča, kjer temperatura ostane pri 37 °C. Pri tej temperaturi micelijski hifi delujejo kot infekcijske propagule, postanejo patogene kvasovke in povzročajo pljučnico.

Ko se okužba vzpostavi v pljučih, se lahko kvas razširi na druge organe, kot so koža, kosti in možgani.

Dejavniki, ki določajo spremembo faze ali glivični dimorfizem

Med okoljskimi dejavniki, ki povzročajo preobrazbo glive iz enega stanja v drugo na reverzibilen način, so naslednji.

Spremembe temperature

Sprememba temperature povzroča pri glivah Talaromyces marneffei sprememba prehoda ali morfološke faze. Če je temperatura okolice med 22 in 25 °C, gliva predstavlja filamentozno morfologijo (hyphal) in ko se temperatura dvigne na 37 ° C °C, pridobi morfologijo kvasovk.

Druge patogene glivične vrste ljudi s temperaturno odvisnim dimorfizmom Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi in Emmansia sp.

Sprememba razpoložljivosti hranil

V vrsti Candida albicans predstavljen je naslednji fazni prehod: v prisotnosti medijev, bogatih s hranili, je morfologija kvasovka, medtem ko je v gojišču slabih medijih rastna oblika micelijasta nitasta.

Skupne spremembe temperature in razpoložljivosti hranil ali prisotnost strupenih snovi

Čeprav se zdi, da je temperatura prevladujoči okoljski dražljaj, ki usmerja prehod iz hif (pri 22-25 ° C) v kvas (na 37) °C) in obratno, obstajajo dodatni dražljaji, ki vplivajo na morfološke spremembe, kot je koncentracija ogljikovega dioksida (CO).2), prisotnost cisteina, estradiola ali strupenih snovi v mediju.

Nekatere glivične vrste zahtevajo spremembe tako okoljskih dejavnikov (temperatura in razpoložljivost hranil), da izrazijo dimorfizem. Tudi druge okoljske spremembe, kot so prisotnost kovin ali kelatnih sredstev, lahko sprožijo prehod morfoloških faz.

Patogene dimorfne glivice ljudi

Spodaj so trije kratki opisi patogenih dimorfnih gliv za ljudi.

Talaromyces marneffei

Gre za patogeno glivično vrsto, ki pripada phyllumu Ascomycota. Prikazuje dimorfizem, odvisen od temperature: pri 25 ° C °C raste v filamentozni fazi kot saprofit in pri 37 °C kaže morfologijo parazitskega kvasa.

Glive T. marneffei lahko povzroči smrtonosno okužbo celotnega organizma; peniciloza, poimenovana po nekdanjem taksonomskem imenu Penicillium marneffei. 

Morfološke oblike ali faze

Glive T.marneffei v hyphal ali filamentozni fazi raste v sivo-belih kolonijah, z gladko in gladko površino. Te kolonije se spremenijo v rdečkasto rjavo z rumenimi odtenki, njegova površina pa pridobi sevani relief, s spodnjo stranjo lososa..

V fazi kvasa, T. marneffei razvija majhne kolonije barve slonovine s reliefom grobega videza.

Rezervoarji

Rezervoarji T. marneffei so tla (v tropih in subtropih, v deževnih obdobjih, od maja do oktobra) in več vrst bambusovih podgan (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis in Rhizomis pruinosis).

Gostitelji

Skupni gostitelji patogene glive T. marneffei To so podgane, ljudje, mačke in psi.

Glive T. marneffei V telo prodira predvsem skozi dihalne poti. Lahko prodre tudi skozi katerokoli drugo pot, kot je prebavna.

Klinične manifestacije

Glive T. marneffei Pri ljudeh povzroča oportunistično generalizirano ali sistemsko okužbo z imunsko pomanjkljivostjo. Na začetku vpliva na pljuča in nato na različne organe prek krvnega obtoka. Povzroča lezije v obliki papul na koži vratu, obraza in debla..

Candida albicans

Glive Candida albicans pripada phyllumu Ascomycota in predstavlja dimorfizem, odvisen od razpoložljivosti hranil.

Candida albicans je glivični mikroorganizem, ki je najpogosteje izoliran iz biofilmov, nastalih na površinah medicinskih vsadkov in človeških tkiv. Pogosto se uporablja kot modelni organizem v mikrobioloških študijah.

Morfološke oblike ali faze

Candida albicans Lahko raste kot kvas in kot micelij, zato se šteje za dimorfno glivico, v resnici pa poleg teh dveh predstavlja več različnih morfoloških fenotipov. V nekaterih sevih Candida albicans so poročali do 7 morfoloških faz.

Zato je pravilen izraz za to vrsto gliv, namesto dimorfizma, tisti za pleomorfizem ali polifenične vrste. Faza se spremeni v Candida albicans sprožijo spremembe količine hranil in pH.

V Candida albicans Kvasne celice so najprimernejše za diseminacijo krvi in ​​faktor virulence. Medtem ko je bila hifalna faza predlagana kot najbolj invazivna pri penetraciji tkiv in kolonizaciji organov.

Prehod iz kvasa v hife je hiter proces, ki ga povzročajo okoljski dejavniki, kot so ravni ogljikovega dioksida, pomanjkanje kisika, spremembe v hranilnem mediju in temperaturi..

S pleomorfizmom ali več faznimi spremembami lahko ta gliva preživi imunske obrambne mehanizme svojega gostitelja. V fazi kvasovk je morfologija sferičnih ali jajčnih celic v majhnih skupinah. V morfologiji hifalne ali filamentozne glive so celice videti podolgovate, raztegnjene v obliki filamentov.

Poleg tega v fazi kvasa pridobi simbiotično življenjsko obliko in v fazi hifa postane patogeni parazit..

Rezervoar

Rezervoar Candida albicans To je človeški organizem. Prisoten je v mikroflori kože, v prebavnem traktu, ustni votlini in v sečilnem \ t.

Gostitelji

Človeški organizem deluje kot gostitelj Candida albicans, katerih pot je koža in sluznice.

Klinične manifestacije

Glive Candida albicans Proizvaja kandidizo ali moniliazo, ki prizadene kožo, nohte, sluznice ust in gastrointestinalne sluznice. Pri imunosupresiranih ljudeh lahko okužba postane sistemska ali generalizirana po vsem telesu.

Candida albicans lahko prečka krvno-možgansko pregrado. Pri hudih okužbah s to patogeno glivico poročajo o 40-odstotni umrljivosti.

Histoplasma capsulatum

Histoplasma capsulatum pripada phyllumu Ascomycota. Gre za patogene glivične vrste za ljudi, ki predstavljajo dimorfizem, odvisen od temperature. Glive rastejo na tleh in na mešanicah frakcij s starlingom (Stumus vulgaris), kosi (Turdus merula) in več vrst netopirjev.

Glive Histoplasma capsulatum Pogosto je v počivališčih za ptice in v jamah, podstrešjih ali drevesnih vrtinah, kjer živijo netopirji.

Ta gliva ima široko porazdelitev po vsem planetu, razen na Antarktiki. Pogosto jo povezujejo rečne doline. Najdemo ga predvsem v dolinah rek Mississippi in Ohio, v Združenih državah.

Morfološke oblike ali faze

Histoplasma capsulatum Predstavlja vlaknasto rast, micelij, v obliki saprofitskega življenja v tleh. Pri okužbi živali ali ljudi se razvije rastna faza v obliki parazitskega kvasa pri telesni temperaturi 37 ° C °C.

Morfološko fazo micelija tvorijo hife. Kolonije so sprva bele, bombažne in kasneje temno rjave barve z rumeno do oranžno spodnjo stranjo.

Faza kvasa predstavlja ovalne celice, ki se počasi povečujejo na 37 ° C °C, ki tvorijo sive do bež kolonije z vlažnim in kremastim videzom.

Rezervoarji

Rezervoarji Histoplasma capsulatum so tla onesnažena z ptičjim iztrebkom in netopirji, bogata z dušikom.

Gostitelji

Med gostitelji Histoplasma capsulatum so človeški organizmi, nekatere ptice (škorci, kosi, drozgi, piščanci, purani, gosi), netopirji, psi, mačke, glodalci, konji in govedo.

Ta gliva ima kot način vstopa v človeški organizem dihalno pot, perkutano (skozi kožo) in sluznico..

Klinične manifestacije

Primeri akutne okužbe pljuč z Histoplasma capsulatum zelo pogosti, s simptomi, kot so zvišana telesna temperatura, mraz, mrzlica, glavobol, bolečina v prsih, utrujenost, eritem in izpuščaj. 

Reference

  1. Hiten, D., Madhani, G in Fink, G.R. (1998). Nadzor filamentozne diferenciacije in virulence v glivah. Trendi v biologiji celic. 8 (9): 348-353.
  2. Nadal, M., García-Pedrajas, M. in Gold, S.E. (2008). Dimorfizem v glivičnih rastlinskih patogenih. Mikrobiološka pisma. 284 (2): 127-134.
  3. Navarro-Mendoza, M., Pérez-Arques, C., Murcia, L., Martínez-García, P., Lax, C.; Sanchis, M. et al. (2018). Komponente nove genske družine feroksidaz, ki sodelujejo pri virulenci, so funkcionalno specializirane za glivični dimorfizem. Narava Znanstvena poročila.8: 7660. doi: 10.1038 / s41598-018-26051-x
  4. Nemecek, J.C., Wüthrich, M. in Bruce S. Klein, B.S. (2006). Globalni nadzor dimorfizma in virulence v glivah. Znanost 312 (5773): 583-588. doi: 10.1126 / science.1124105
  5. Zhong, Y., Yan; M., Jiang, Y., Zhang, Z., Huang, J., Zhang, L. in vsi. (2019). Mikofenolna kislina kot obetaven zaviralec glivnega dimorfizma za nadzor bolezni sladkornega trsa, ki jo povzroča Sporisorium scitamineum. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 67 (1): 112-119. doi: 10.1021 / acs.jafc.8b04893