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Amanda Lofeu Cury Micologia - Medicina 15 de julho de 2014 Introdução à Micologia Estudo dos Fungos ♦ ️Características dos Fungos - Ubíquos - Ecossitemas: sapróbios, simbiontes ou parasitas - Eucariontes - Unicelulares ou pluricelulares - Parede celular de quitina - Membrana plasmática: ergosterol - Imóveis (alguns possuem esporos móveis) - Reprodução assexuada ou sexuada - Nutrição por absorção - Mesófilos: 5º à 37ºC - Metabolismo: aeróbios, microaerófilos, fermentadores obrigatórios, anaeróbios facultativos ou obrigatórios. (Todos os fungos patogênicos são aeróbios) - pH ótimo: 6,5 Nota: Estruturas celulares próprias dos fungos Lomossoma: invaginações da membrana plasmática, com varias funções associadas não comprovadas como: secreção da parede celular, atua na síntese do glicogênio.. No entanto, alguns micologistas o julgam como um artefato, de técnica de preparo da lâmina. Corpo de woronin: presentes em certos tipos de fungos e estão associadas tipicamente aos poros septais. ♦ ️Morfologia Fúngica Podem ser filamentosos, leveduriformes ou dimórficos (assume as duas formas separadamente, de acordo com o ambiente) "1UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE 🔺 Leveduriformes (unicelulares): compostos por células ovaladas que se reproduzem assexuada por brotamento. 🔺 Filamentosos (puricelulares): São os bolores. Compostos por hifas: filamentos microscópios (células cilíndricas) dos fungos pluricelulares, tubo microscópio rico em quitina no interior no qual se aloja a massa citoplasmática que contém os núcleos. O conjunto de hifas é denominado micélio. Nota: Fungos pluricelulares macroscópios - Não formam tecidos verdadeiros. O cogumelo que conhecemos, corresponde ao micélio aério. O reconhecimento dos fungos pluricelulares é feito pela estrutura de reprodução. Dessa maneira, o Micélio poderá ser classificado em duas categorias: • Vegetativo (rasteiro): fica sob ou dentro do meio de cultura, realizando a função de fixar o fungo e absorver • Reprodutor: é aério, que produz as estruturas reprodutivas e esporos As Hifas também podem se apresentar de duas maneiras, visualizada no microscópio: • Cenocíticas: Hifas que não possuem septo Ex: Zygomycetes • Septadas: Quando essas hifas são divididas em unidades celulares unicelulares. Os septos possuem poros que fazem com que o citoplasma das células se comuniquem. Quanto à coloração, as hifas podem ser classificadas com demáceas (coloração natural amarromzadas) ou hialinas (coloração azuladas). 🔺 Dimórficos: no ambiente encontra-se na condição filamentosa, e quando submetido à temperatura corporal, encontra-se na forma leveduriforme. São os fungos capazes de causar infecções sistêmicas clássicas. Meio de cultivo: Sabourad - rico em glicose, possui antibiótico para evitar o crescimento de bactérias. Pode se fazer em placas, tubos ou garrafas. "2UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE ♦ ️Macromorfologia As colônias leveduriformes são pastosas ou cremosas, formadas por microorganismos unicelulares que cumprem as funções vegetativas e reprodutivas. As colônias filamentosas são algodonosas, aveludadas ou pulverulentas. O corpo do fungo é composto de longos filamentos de células conectadas, as hifas. ♦ ️Reprodução Assexuada Pode ocorrer com, ou sem, formação de estruturas diferenciadas. 🔺 Sem formação de estruturas diferenciadas: • Leveduriformes: Brotamento - A célula parental forma um broto na sua superfície externa, blastoconídeos. Á medida que essa célula filha se desenvolve, o núcleo da célula parental se divide e um dos núcleos migra para esse broto, que se separa da célula parental. Algumas leveduras produzem brotos que não se separam e formam uma pequena cadeia de células denominadas pseudo-hifa ou pseudo-micélio. • Filamentosos: Septação de hifa - As hifas crescem por alongamento das extremidades. Dessa maneira, uma hifa septada pode se alongar originando uma nova hifa. Nota: Crescimento Vegetativo - Os fungos possuem um alongamento da hifa sempre nas extremidades, o que confere a lesão um aspecto arredondado. Por esse mesmo motivo, ao realizar um raspado de uma lesão, é necessário que essa coleta seja feito nos bordos. O centro possui hifas sem conteúdo citoplasmático. 🔺 Com formação de estruturas diferenciadas: • Esporos sexuais: Formados pelas hifas, quando germinam, tornam-se clone do indivíduo parental. - Conidiósporo ou conídio: produzidos em cadeia na extremidade de um conidióforo - Artrósporo ou artroconídios: resultam da fragmentação de uma hifa septada - Blastoconídeos: formado a partir de brotos de uma célula parental - Clasmidiósporo: formado por um arredondamento e alargamento do interior de um segmento de hifa - Esporangiósporo: formado dentro dos esporângios na hifa reprodutiva Resumidamente, pode ocorrer por formação de conídeos (esporos exógenos) ou por formação de esporangiósporos (esporos endógenos). "3UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE Os conídios são esporos assexuados formado por células conidiogênicas (esterígmas e fiálides). Estas por sua vez, são formadas e sustentadas por hifas reprodutivas, os conidióforos. A hifa vegetativa forma o esporangióforo que possui em sua extremidade o esporângio com vários esporangiósporos em seu interior. ♦ ️Reprodução Sexuada Pode ocorrer de duas maneiras: homotálica (quando ocorre na mesma hifa que tem células positivas e negativas); ou heterotálicas (ocorre em hifas de micélios diferentes). Na verdade, não ocorre união de gametas, e sim junção de núcleos (cariogamia). Consiste de três fases: (1) Plasmogamia: Fusão dos citoplasmas. Um núcleo haplóide de uma célula doadora penetra no citoplasma da célula receptora (2) Cariogamia: Fusão dos núcleos, formando um zigoto diplóide. (3) Meiose: Redução do núcleo diplóide para haplóide (esporos sexuais) Os esporos resultantes receberam o nome de acordo com a classe a que pertencem (Zygomycetes, Ascomycetes ou Basidiomycetes). • Zigomycetes: Hifas asseptadas, reprodução sexuada com a formação do zigósporo. Reprodução assexuada pela formação do esporangiósporo. • Ascomycetes: Incluem fungos com hifas septadas e algumas leveduras. Seus esporos assexuais são normalmente os conídeos. Ascósporos são esporos sexuados que se originam da fusão do núcleo de duas células em uma estrutura em forma de saco, denominada asco. • Brasidiomycetes: Fungos de hifas septadas que produzem cogumelos. Esses fungos produzem esporos proveniente da reprodução sexuada exógena, os brasidiósporos. "4UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE Nota: Fungos Mitospóricos - antigo Deuteromycetes ou "fungo imperfeito", não existe ou não é conhecida a fase sexuada. Ex: Sporothrix schenckii ♦ ️Importância dos fungos 🔺 Benefícios: - Micorrizas: associacao entre fungos e raízes de plantas - Líquens: associação entre fungos e algos - Criação de antibióticos, como a penicilina - Alimentação (cogumelos), e utilizado no preparo de queijos, pão, cerveja.. - Produção de bebidas (cerveja, vinhos..) - Decomposição da matéria orgânica 🔺 Malefícios: - Deterioração dos alimentos - Interesse agrícola - Alergias - Biodeterioração - Síndrome dos edifícios doentes - Micoses em animais e plantas - Micotoxicose e micotoxinas "5UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE Nota: Micotoxinas - São substâncias tóxicas produzidas pelos fungos. Pode atuar de maneira endógena ou exógena. • Exógena: promove uma intoxicação denominada Micotoxicose. Quando a micotoxina é produzida e liberada para o meio externo, substrato (alimento), que poderá ser ingerido pelo homem ou outros animais. Geralmente produzida por fungos microscópios. • Endógena: promove uma intoxicação denominada Micetismo. Quando a micotoxina está localizada no interior do micélio de fungo. Há necessidade de ingerir o fungo, parte dele ou extrato, parai que ocorra a intoxicação. Geralmente produzidas por fungos macroscópios. As micotoxinas pode apresentar diferentes toxicidades - Aguda: resultando em danos aos rins ou fígado - Crônica: resultando em câncer de fígado - Mutagênica: causando danos ao DNA - Teratogênica: causando câncer em crianças por nascer A gravidade da intoxicação por micotoxinas pode ser agravada por fatores como: deficiência da vitamina A, privação calórica, alcolismo, vulnerabilidade às doenças microbianas "6UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE Mecanismos de Defesa e Agressão em Infecções Fúngicas ♦ ️Infecções fúngicas Associadas á condições especificas de imunidade, como por exemplo: - Meningite criptococica » AIDS - Candidíase disseminada » Neutropenia - Aspergilose » Transplante de medula óssea Caso o indivíduo esteja saudável, pensar em doenças de pele, mucosas.. Por exemplo: - Coccidioides - Histoplasma » infecções por esse pode se confundir com raiva, comum em pessoas que habitaram cavernas, casas abandonadas - Sporothrix Nota: Uma simples intervenção médica, como o uso de catéter, pode atuar como fator de risco para candidíase disseminada. ♦ ️Relação Fungo-Hospedeiro • Barreiras físicas e químicas (temperatura, lisozima, hormônios, pele, muco e cílios..) • Infecção heterogênea: quando um fungo ambiental entra no oorganismo por inalação ou inoculação • Infecção endógena: quando há um fungo da própria microbiota atinge a corrente sangüínea atuando como agente patogênico Resposta de células T aos fungos Se tratando de fungos, esses serão reconhecidos principalmente por receptores de leptina, e tool like. - TH1: Imumanidade de base celular. Ativa macrófagos, produzindo interferon gama » Uma possível vacina para infecções sistêmicas deveria atuar estimulando esse tipo de resposta. - TH2: induz produção de anticorpos, relacionado principalmente à alergias (IgE). No entanto, esse não ativa macrófagos. É uma resposta antagônica ao TH1, ou seja, atua inibindo-a quando uma é ativada, a outra é reprimida » é deletério, faz uma inflamação extensa, mas não exclui o fungo - TH17: Imunidade de submucosa. Mantém microbiota de submucosa, ativa migração de neutrófilo e ativa a célula epitelial à produzir IL-17 e IL-22, que faz com que as células que revestem a mucosas produzam defencinas (antimicrobianos) » Uma possível vacinas para infecções de mucosa poderia atuar estimulando esse tipo de resposta. "7UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE - Treg: modula a resposta imune através da liberação de citocinas inflamatórias. » Essas citocinas produzidas poderão ser pró ou anti-inflamatórias, tal fato irá depender de diversos fatos (espécie fúngica, receptor ativado, célula, PAMP) Nota: Porque não se faz vacina para fungos? Não ha como prever como será a RI ao fungo pois, por exemplo, um fungo dimórfico poderá se apresentar filamentoso ou leveduriforme. Dessa maneira, esse fungo poderá estar na forma de conídeos, hifas, leveduras, o que irá mudar os PAMPS da superfície. O mesmo PAMP pode ser reconhecido por diferentes receptores na imunidade inata, interagindo de maneira sinérgica ou antagônica. Logo, devido a essa grande variedade de formas, que podem ser reconhecido por diferentes receptores da imunidade inata, o resultado final (resposta TH1, TH2, TH17..) irá depender de diversos aspectos. ♦ ️Patogenia dos Fungos Fatores patógenos + Fatores do hospedeiro + Fatores ambientais • Fatores patógeno: fatores de virulência, tipo de resposta » adaptação ao ambiente, penetração, colonização e evasão da resposta imune » lesões = micose • Fatores do hospedeiro: status imune, sexo, raça, comportamento • Fatores ambientais: habitat do hospedeiro, área em que reside Fatores de Virulência Fúngica 🔺 Termotolerância: fungos capazes de tolerar a temperatura corpórea do hospedeiro. Acredita-se que mesmo pequenas diferenças na tolerância à temperatura podem influenciar o potencial patogênico de um fungo assim como a forma da doença apresentada pelo hospedeiro. 🔺 Dimorfismo: muda de forma (filamentoso para levedura) de acordo com alterações da temperatura e/ou nutrientes » Importância: confere termotolerância e promovem alterações dos PUMPS (moléculas de superfície) gerando alteração antigênica para sobreviver ➡ ️ resposta imune A hifa possui maior capacidade de penetração, além de passar a produzir enzimas que degradam a matriz alvo Excessão: Dimorfismo Invertido - Conversão de levedura em filamentoso. Ocorre na cândida, não depende de temperatura mas sim de alterações como radiação e quimioterapia. Nota: Biofilme como um determinante de virulência - resistência as drogas antigúngicas, evasão do sistema imune.. Sua formação é dependente das condições ambientais. "8UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE 🔺 Componentes da parede celular: Sob forma de micélio, possui o Beta-Glucana, uma molécula altamente imunogênica. No entanto, quando no corpo humano, sob forma de levedura, converte essa molécula para Alfa-Glucana, um antígeno que não é facilmente reconhecido pela resposta inata (promove rigidez e resistência fagocitária). O receptor leptina-1 não consegue reconhecer essa molécula na levedura. ▶ ️ Escape da Resposta Imunológica Nota: Produção de quitina como fator de virulência - Com o fim evitar a resposta imunológica, o fungo aumenta a produção de quitina na parede celular, tornando-se mais imunogênicos e promovendo inibição do reconhecimento dos receptores da imunidade inata, evitando a ativação de macrófagos, neutrófilos.. Tal situação também ocorre quando esses são expostos à antifúngicos. 🔺 Cápsula fúngica: Características distinta dos Cryptococcus neoformans Polissacarídeos que formam a cápsula, GXM e GalXM possuem diversas funçoes: - Repulsão eletrostática: promovem a repulsão dos fagócitos, evitando que neutrófilos cheguem perto do fungo. - Ativa via de complemento: Esse fungo libera também pedaços da cápsula formando uma "cortina de fumaça", escapando da opsonização quando em contato com o C3b. - Inibição da migração de polimorfonucleares:mimpedem que os neutrofilos saem da corrente sanguínea, soltando a exoleptina (molécula de adesão) - Apoptose de Linfócitos e morte de APC: Esses componentes polissacarídios da cápsula, vão induzir a morte tanto da APC (presente em macrófago ou células dendríticas) quanto do linfócito, por apoptose. Isso ocorre fazendo a expressão dessas moléculas que induzem a apoptose. 🔺 Melanina: formada a partir da polimerização de compostos fenólicos e indólicos, ocorre melanização, que é a deposição desse complexo na superfície celular. Tem potencial antimicrobiano, de antidegradação. Essa substância protege contra peptídeos microbicidas gerados por fagócitos. 🔺 Interações com receptores hormonais: Observado quando ocorre maior proporção da manifestação desse fungo em homens do que em mulheres. Noss paracocos, por exemplo, o estradiol inibe o dimorfismo, ou seja, a conversão do conídio em levedura. Isso acontece pois o estradiol se liga a receptores citosólicos do fungo, o que impede o dimorfismo, fazendo com que o conídio se transforme em hifa e seja degradado. Na cândida, ocorre o contrário. O estradiol estimula na levedura a formação do tubo germinativo com produção de hifa, que é a forma parasitária. Tal fato faz com que essa seja mais frequente em mulheres do que o homem. 🔺 Produção de enzimas tóxicas: Fosfolipases, proteinases, catalases, queratinases, lipases, elastases, por exemplo. Podem afetar a nutrição, aderência, invasão tecidual e evasão imune. Algumas enzimas, por exemplo, degradam moléculas importantes como fibronectinas, colágenos e imunoglobulinas. "9UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
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