Post on 26-Jul-2022
AREA MICOLOGÍA
ESTRUCTURA FÚNGICA
Dra. Marisa Biasoli
Centro de Referencia de Micología
MICROBIOLOGÍA GENERAL
MICOLOGÍA
es la rama de la Microbiología que se dedica al estudio de los hongos.
• Etimológicamente deriva del griego
Mykes= seta logos=discurso
Hongos macroscópicos….
Los hongos se conocen desde hace muchísimos años y los primeros
hongos que se observaron fueron los hongos macroscópicos que se
encontraban en el medio ambiente y que llamaron su atención por su
tamaño, forma y colores.
• Siglo XVII Con la invención del microscopio, comienza el
estudio sistemático de los hongos.
• Siglo XVIII Pier Antonio Micheli: reúne las investigaciones
sobre los hongos (Nova plantarun genera, fueron incluidos dentro del
reino de las plantas)
Comienza el estudio microscópico de los hongos….
Microsporum gypseum
•Algunos ejemplos de hongos de importancia en la micología médica, con sus características macroscópica y microscópica:
Candida albicans
Hay dos tipos de levaduras que se utilizan en la fabricación del vino:
- Las levaduras “salvajes”, que está presentes naturalmente en el campo y
en la fruta, y que son transferidas al jugo,
- La levadura del vino cultivada, que es adicionada al jugo de uva para
comenzar la fermentación.
APROVECHAMIENTO BIOTECNOLÓGICO
Saccharomyces cerevisiae :
Levadura responsable de la transformación del mosto de uva en vino, a través
del proceso conocido como fermentación alcohólica
¿PORQUÉ NOS INTERESA ESTUDIAR A LOS HONGOS?
Responsable del proceso de
fermentación en la Producción
de la cerveza, utilizando la
malta como sustrato.
APROVECHAMIENTO BIOTECNOLÓGICO
Saccharomyces cerevisiae
Producción de Pan
Consiste en la formación de una masa
elástica (harina de trigo) con la
levadura. Utilizando los componentes
de la harina, la levadura fermenta
expulsando al medio dióxido de
carbono, que forma unas bolsas en el
interior de la masa.
Elaboración de quesos: se utilizan hongos filamentosos como
Penicillium roqueforti, Penicillium camamberti
APROVECHAMIENTO BIOTECNOLÓGICO
Penicillium roqueforti:
para la producción de quesos
azules, el hongo aporta el aroma
y el sabor característicos
Penicillium camamberti:
para la producción de queso Camambert , Brie,
Coulommiers y Cambozola, en los cuales, las
colonias de P. camemberti forman una costra
dura y blanca. Es responsable de dar a estos
quesos su sabor distintivo.
Criptococosis pulmonar: infección
producida por la levadura
Cryptococcus neoformans
Candidiasis bucal: infecciones en las
mucosa oral producida por levaduras
del género Candida
Onixis: son infecciones de las uñas
producidas por levaduras del género Candida
y por hongos filamentosos (dermatofitos)
Tiña capitis: infecciones del cuero
cabelludo producido por hongos
dermatofitos
Pueden producir MICOSIS: son infecciones producidas por hongos
¿PORQUÉ NOS INTERESA ESTUDIAR A LOS HONGOS?
Hongos fitopatógenos: producen infecciones en los cultivos que
llevan a grandes pérdidas económicas.
• Micelio de Sclerotium rolfsii en la base del
tallo de morrón. • Esclerotos de Rizoctonia solani sobre
tubérculo de papa.
• SDS en soja producido por Fusarium
tucumaniae
¿PORQUÉ NOS INTERESA ESTUDIAR A LOS HONGOS?
EFECTOS BENÉFICOS
ROL EN LA ECOLOGÍA- Descomposición de la materia orgánica: por su gran actividad enzimática los hongos
son capaces de degradar moléculas orgánicas complejas presentes en el medio ambiente
como celulosa, lignina, proteínas, etc., enriqueciendo los suelos, por acumulación de materia
orgánica rica en ácidos húmicos (contribuye a la fertilidad de los suelos), ayudan a incrementar
la biomasa y liberan CO2.
- Asociaciones Biológicas
Micorrizas: simbiosis entre un hongo y las raíces de una planta. Como en muchas
relaciones simbióticas, ambos participantes obtienen beneficios.
Líquenes: son organismos que surgen de la simbiosis entre un hongo, y un alga o una
cianobacteria .
Resumiendo la Importancia de LOS HONGOS
Líquen
EFECTOS BENÉFICOS
USO INDUSTRIAL Y BIOTECNOLÓGICO
- Fuente alimenticia consumo directo de champiñones, trufas, setas
- Producción de alimentos: quesos, pan, soja
- Producción de bebidas alcohólicas: cerveza, vino, whisky, sake, ron
- Obtención de:
. Proteínas fúngicas (pectinasas, amilasas, proteasas): muy utilizadas en la
industria alimenticia
. Ácidos Orgánicos (cítrico, láctico, málico)
. Antibióticos (Penicilina, cefalosporinas): El 1º antibiótico descubierto fue la
penicilina, en 1897 por Ernest Duchesne, en Francia, quien trabajaba con hongos del género
Penicillium.
. Antifúngicos: Griseofulvina: utilizada en el tratamiento de micosis superficiales
. Hormonas (Giberilina)
Resumiendo la Importancia de LOS HONGOS
EFECTOS NOCIVOS
BIODETERIORANTES
- Los hongos son capaces de deterior gran cantidad de sustancias como
alimentos, papel, cuero, medicamentos, instrumental, etc.
HONGOS PATÓGENOS
-Vegetales: fitopatógenos
- Animales y humanos: producen infecciones llamadas MICOSIS.
Las micosis pueden ser cutáneas (lesiones en la piel por hongos
dermatofitos llamadas tiñas o por levaduras del genero Candida), subcutáneas,
profundas e invasivas, que icluso pueden provocar la muerte.
PRODUCTORES DE TOXINAS- Micotoxicosis: son intoxicaciones por metabolitos secundarios producidos
por los hongos que contaminan alimentos: Aflatoxina, ocratoxina, zearalenona,
patulina, etc.
HONGOS VENENOSOS-Micetismo: intoxicación resultante de la ingestión de setas u hongos
venenosos, las cuales pueden ir desde molestias gastrointestinales leves hasta
la muerte. Ej: Amanita phalloides (hongo de la muerte)
Resumiendo la Importancia de LOS HONGOS
Los seres vivos se pueden clasificar en tres dominios:
¿Dónde ubicamos taxonómicamente a los hongos?
Los hongos pertenecen al dominio Eucarya, forman un Reino separado y están entre
los organismos más evolucionados.
¿Cómo definimos a los HONGOS?
Son organismos eucariotas: poseen núcleo verdadero, ADN con intrones,
ADN en cromosomas, organelas, esteroles en la membrana, ribosomas 80S
Heterótrofos (sin clorofila) : son los únicos organismos eucariotas que se
nutren por absorción.
Poseen pared celular, muy importante en el ciclo de vida de los hongos
Desarrollo filamentoso (plurinucleado) o levaduriforme (unicelular)
Se reproducen sexual y/o asexualmente
De estructura simple (unicelular) o compleja (setas, hongos de
sombrero
Saprófitos (viven a expensas de la materia orgánica en descomposición)
o parásitos (viven a expensas de otros organismos vivos)
TALO FILAMENTOSO o PLURINUCLEADO
Hifa o filamento
Estructura de los HONGOS
- TALO: es todo el cuerpo o soma del hongo. Puede ser:
Estructura de los HONGOS
- HIFA o FILAMENTO:
estructura básica de los
hongos, en forma de tubo
cilíndrico.
- MICELIO: es el conjunto de hifas que forman
una trama o tejido.
Talo LEVADURIFORME o
Unicelular
4 - 7 µm
Estructura de los HONGOS
Una única célula es la estructura
básica del talo levaduriforme. A esta
célula se la denomina levadura
Las levaduras se reproducen principalmente por brotación, es decir la
célula madre brota para formar una célula hija, que crece y termina
separándose de su progenitora.
Algunos Hongos los llamamos dimórficos: porque pueden
tener un desarrollo levaduriforme o filamentoso,
dependiendo de las condiciones ambientales
Fase Levaduriforme Fase Filamentosa
Estructura de los HONGOS
-Histoplasma capsulatum
-Paracoccidiodes brasiliensis
-Coccidioides posadasii
Hongos patógenos
Talo LEVADURIFORME
Levadura Pseudomicelio
In vitro:
Se puede obtener desarrollo de
pseudomicelio in vitro en medios
complejos como el Agar Harina de
Maíz (AHM)
Pseudomicelio:
Es común observar este tipo de desarrollo
in vivo, en los tejidos, por ej. en
infecciones vaginales producidas por
levaduras del género Candida.
In vivo: Frotis de flujo vaginal teñido
con Gram.
Hifa o filamentoPseudodomicelio
Candida parapsilosis Candida albicans
El MICELIO es un conjunto
de hifas y puede ser:
10-15 µm
2-5 µm
Micelio no Tabicado:
es ancho (10-15µm), de
diámetro irregular e hifas que se
doblan o aplastan fácilmente
Micelio tabicado:
es fino (2-5µm), de diámetro
regular e hifas turgentes
Pared celular (PC)
Morfogénesis: determina la forma de la célula
Protección: protege a la célula contra factores externos (radiaciones,
agresiones físicas, etc.) e internos, como la elevada presión osmótica
intracelular.
Reservorio enzimático: posee gran cantidad de proteínas con
función enzimática que permiten degradar sustancias complejas y
permitir su absorción.
Adherencia: a través de adhesinas específicas puede interactuar con
receptores en el hospedero e iniciar una infeccion.
Antigenicidad: cunado se produce una infección el hospedero puede
desarrollar anticuerpos contra antígenos presentes en la PC.
Está presente en todos los hongos, es la parte más externa
de la célula y cumple funciones indispensables para la vida
del hongo:
Pared celular
ESTRUCTURA:
La PC está conformada por capas o estratos de polímeros
polisacáridos fibrilares (quitina y quitosan) y una matriz de
estructuras amorfas (glucanos, mananos y galactomananos) y
proteínas.
COMPOSICIÓN PC de Candida albicans
Pared celular
Adherencia, antigenicidad, reservorio enzimático,
Morfogénesis, resistencia
Nucleósido-péptidos (polimixina B): inhiben la enzima Quitina sintasa, impidiendo la síntesis de quitina.
EQUINOCANDINAS: Inhiben la enzima
β(1,3)-D-glucán sintasa, impidiendo la
síntesis de glucanos
Es un metabolito utilizado para detectar infecciones fúngicas invasivas (IFI)
Estructura y composición pared celular en diferentes especies
fúngicas
Juan Carlos G. Cortés, et al., Biotechnology Advances, https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2019.02.008
Composición pared celular en diferentes grupos de hongos
Porqué es importante conocer la
composición de la Pared celular?
Taxonomía y clasificación de los hongos: la composición de la PC
es uno de los criterios mas importante en la taxonomía de los hongos.
Diagnóstico: la detección de algunos componentes de la PC como (1-
3)-ß-D-glucano y galactomanano en fluidos humanos, son utilizados para
el diagnóstico de infecciones fúngicas invasivas.
Serotipificación: algunos componentes de la PC permiten determinar
serotipos de C. albicans y de C. neoformans
Tratamientos: diseño de nuevos ATF utilizando como blanco
moléculas de la pared (Equinocandinas, Polimixina B)
Hongos demateáceos Hongos hialinos
Presencia de pigmentos en la PC: Algunos hongos poseen pigmentos
melánicos en la PC. Esto les confiere color que puede ser marrón, gris hasta casi
negro. El color se puede observar en la pared y en los tabiques. A éstos hongos se les
llama demateáceos, para diferenciarlos de aquellos que no poseen pigmentos y se les
llama hialinos donde la pared celular se ve transparente o translúcida
Macromorfología de colonias:
Hongos demateáceos: tanto el anverso como el reverso de la
colonia presentan colores oscuros
Hongos hialinos: el reverso de la colonia nunca es de colores oscuros
mientras que el anverso puede ser claro o presentar colores (foto de la
derecha) que se deben a los elementos de reproducción.
En forma excepcional algunos hongos, como las levaduras del
género Cryptococcus , como C. neoformans y C. gattii, poseen
cápsula. Esta posee propiedades antifagocíticas, aumenta la
antigenicidad y la virulencia de este patógeno.
Está formada por 3 polímeros diferentes: glucuronoxylomanano,
galactoxylomanano y manoproteinas.
Observación microscópica de C. neoformans, con tinta china (suspensión de
partículas de carbón), que se utiliza como liquido de montaje para poner en evidencia
la presencia de la cápsula.
Membrana Plásmatica
FUNCIONES:
Regula entrada y salida de moléculas
ESTRUCTURA:
- Fosfolípidos
- Proteínas
- Ergosterol
Molécula target de la mayoría de los antifúngicos:
Polienos (anfotericina B)
Azoles (fluconazol, voriconazol)
Alilaminas (terbinafina)
Número de núcleos:
Levaduras: por definición es un organismo unicelular y posee un solo
núcleo.
Hongos Filamentosos: nº de núcleos variable por compartimiento hifal
(por definición es un desarrollo plurinucleado)
Haploide (n): durante la mayor parte del ciclo de vida del hongo.
Durante la reproducción sexuada puede encontrarse núcleos diploides (2n)
ADN en cromosomas: se puede encontrar un número variable de
cromosomas en los distintos géneros y especies de hongos, el numero varía
de 6-20. Esto no tiene que ver con la complejidad del organismo:
Saccharomyces cerevisiae : tiene 16 cromosomas y es una levadura (organismo
unicelular)
Aspergillus nidulans : tiene 8 (es un hongo filamentoso de desarrollo más complejo)
ADN con intrones
Núcleo
Formado por:
• Microtúbulos de tubulina (blanco de fungicidas benzimidazoles)
• Microfilamentos de actina
Función:
• Firmeza celular
• Movimientos intracelulares (mitosis, movimiento de organelos
dentro de la hifa)
Citoesqueleto
Crecimiento fúngico
Crecimiento apical
Colonia
fúngica
Ramificación
Ramificaciones
dicotómicas
Crecimiento apical de la hifa
Se produce una extensión por el ápice o extremo de la hifa, y se
observan los siguientes eventos:
-En el ápice la PC se hace más delgada y las fibras de actina se
concentran.
- Los microtúbulos de tubulina facilitan el transporte de vesículas
desde Golgi hacia el extremo de la hifa.
- Estas vesículas contienen enzimas de lisis, precursores de la PC y
enzimas de síntesis.
En el extremo de la hifa, las vesículas se
funden con el plasmalema y liberan su
contenido en forma secuencial:
1-Enzimas de lisis: rompen los enlaces de
los componente estructurales de la
pared celular en el extremo. Por la
fuerza osmótica interna la pared se
estira.
2-Precursores de los componentes de
pared, que se unen a los componentes
preexistente
3-Enzimas de síntesis: regeneran la
estructura intacta de la pared
Pared
celular
Plasmalema
Vesícula
de lisis
Precursores
Vesícula
de síntesis
Crecimiento apical de la hifa
Eventos en el ápice de las hifa durante el crecimiento fúngico
1
2
3
Septos o tabiques
Están presentes en los hongos tabicados
•Forman compartimientos dentro de la hifa
• Son incompletos: Presentan poros
• Los poros permiten el paso de núcleos y la corriente citoplasmática
• Dan soporte estructural especialmente en condiciones de sequedad
• Aumentan la turgencia de la hifa.
• Cuerpos de Woronin : son estructuras densas que se encuentran cerca a los tabiques,
son una defensa frente a daño: tapan los poros de los septos en caso de daño
•La presencia de septos o tabiques es el primer criterio de clasificación en hongos
filamentosos.
Corte transversal de la hifa
• SEPTO SIMPLE
-Presentes en hongos superiores-Controlan el paso de los núcleos durante la reproducción sexuada.
• SEPTO CON DOLIPORO
Clasificación del Micelio
2- Por su situación en el sustrato:
-Micelio profundo: sumergido en el sustrato desempeñando funciones
de absorción y sostén (funciones vegetativas).
-Micelio basal: ubicado sobre la superficies del sustrato, con
funciones vegetativas.
-Micelio aéreo: emerge del sustrato, generalmente con funciones de
reproducción.
1- Por su función:
- Micelio Vegetativo: se refiere al conjunto de hifas que cumplen funciones de
absorción, conducción, asimilación, nutrición, fijación, sostén, resistencia.
- Micelio de Reproducción: se refiere al conjunto de hifas encargadas de formar las
estructuras destinadas a perpetuar la especie.
En el caso de las levaduras estas 2 funciones la cumple una única célula.
Micelio Vegetativo
Por la disposición de las hifas, el micelio vegetativo puede
clasificarse como:
- Micelio laxo:
- Micelio plectenquimatoso
- Micelio con funículo
Prosénquima
Micelio Plectenquimatoso
Pseudoparénquima
Prosénquima y pseudoparénquima forman parte de:
-Estructuras de resistencia del micelio vegetativo, bulbillos y esclerotes
(como veremos más adelante)
-Cuerpos fructíferos en la reproducción sexuada: cleistotecios, peritecios y
apotecios. (se verá en la clase de Rep. Sexuada)
-Cuerpos fructíferos en la reproducción asexuada: picnidios, acervuli. (se
verá en la clase de reo. Asexuada)
Formaciones especiales del Micelio Vegetativo
Con funciones de fijación e infección: APRESORIO
Con funciones de fijación y absorción: RIZOIDES
Tejido
vegetal
Con funciones de fijación y perforación: Órgano perforador
Con funciones de absorción: HAUSTORIOS
Organo
perforador
Pelo
Con funciones de resistencia: bulbillos, esclerotes.
Son estructuras macroscópicas
(de tamaño de la cabeza del un
alfiler) Los bulbillos son más
pequeños que los esclerotes y
ambos cumplen funciones de
resistencia.
Tiene pigmentos melánicos por
lo que son oscuros, casi negros
y están formados por
prosénquima y
pseudoparénquima,
organizados en 3 capas:
1- Cutícula, la más externa,
pseudoparénquima.
2- Corteza, pseudoparénquima
3- Médula, la más interna,
prosénquima
Esclerote
Cutícula
CortezaMédula
Otras formaciones especiales del Micelio Vegetativo, que no poseen ninguna función especial son:
• Hifas peridiales
Son hifas que rodean a los cuerpos
fructíferos, principalmente cleistotecios
y peritecios (rep. Sexuada) y se
presentan como hifas dentadas o
espiraladas. Tiene utilidad taxonómica.
• Hifas en espiral: son hifas
en forma de tirabuzón, comunes
en los hongos conocidos como
dermatofitos y ayudan en la
identificación de los mismos
• Hifas en raqueta:
Son hifas que se ensanchan en la zona
cercana al tabique al en forma de
tirabuzón, también se observan en los
dermatofitos.
DESARROLLO FÚNGICO
1- PROLIFERACIÓN Crecimiento del micelio
2- DISEMINACIÓNFormación de propágulos asexuales
(conidios y esporas asexuales)
3- PRESERVACIÓNFormación de estructuras de resistencia (bulbillos, esclerotes)
4- SUPERACIÓNFormación de esporas sexuales
(mejoramiento x entrecruzamiento
genético)
Son los cambios morfológicos durante el crecimiento. Se pueden
diferenciar 4 etapas:
1
23
4