introducao a micologia

Prévia do material em texto

Prof. Dr. Luiz Roberto Basso Junior 
Setembro de 2014 
Biologia geral dos fungos e micotoxinas 
Estima-se que o reino Fungi possui cerca de 1,5 milhões de espécies 
Excelentes decompositores 
Simbiontes 
Patógenos e parasitas 
Biologia geral dos fungos e micotoxinas 
Somente 150 espécies são capazes de causar doenças em 
mamíferos; 
Última década: aumento da frequência de infecções fúngicas (alta 
morbidade e mortalidade); 
Infecções disseminadas pelo sangue (>200%); 
Aumento dos casos de resistência a antifúngicos; 
Status de grande causa de infecções em humanos 
(imunocomprometidos); 
A proximidade evolutiva os torna um desafio terapêutico; 
Últimos 20 anos: 1 nova droga (ecnocandinas) com novo alvo 
(parede celular); 
Necessidade de estudar mecanismos envolvidos na patogênese 
virulência e resistência a drogas; 
Biologia geral dos fungos e micotoxinas 
São organismos eucarióticos, aeróbios (maioria) e heterotróficos que 
se nutrem por absorção (após hidrólise enzimática), parasitando 
organismos ou matéria orgânica em decomposição. 
Apresentam reprodução assexuada e sexuada. 
Em substratos apropriados os esporos germinam produzindo formas 
diversas como Bolores (fungos pluricelulares) ou leveduras 
(fungos unicelulares). 
 
Biologia geral dos fungos e micotoxinas 
A maioria dos fungos são aeróbios, fazendo oxidação da glicose 
(mas também de sacarose, maltose) para a obtenção de energia; 
Existem várias leveduras fermentadoras anaeróbias facultativas; 
Necessitam de oligoelementos como fósforo, enxofre, magnésio, 
sódio, potássio, ferro, cálcio, zinco, manganês, cobre e 
molibdênio; 
Fatores de crescimento que não sintetizam (vitaminas) e 
aminoácidos; 
Características Nutricionais dos Fungos 
Características Metabólicas dos Fungos 
Algumas espécies são halofílicas (elevada concentração de sal); 
Temperatura ótima de crescimento entre 20ºC a 35ºC (psicrófilas 
e termófilas); 
Crescem bem em pH neutro ou ligeiramente ácido (6,0). Capazes 
de modificar o pH do meio ambiente; 
O crescimento vegetativo ocorre principalmente na obscuridade, 
mas a parte reprodutiva procura a luz para a sua formação 
(pigmentos carotenóides estimulados com a luz); 
As radiações ultravioleta da luz solar têm efeito fungistático. 
Fungos filamentosos = Bolores Leveduras 
Hifa cenocítica Hifa septada 
Pseudohifa Fungo dimórfico 
37°C 25°C 
Classificação morfológica dos fungos 
 
 
 Leveduras 
 
Substratos cromogênicos 
Micromorfologia 
Provas bioquímicas 
 Fungos filamentosos 
 
Tempo de crescimento 
Morfologia macroscópica 
Morfologia microscópica 
Identificação de Fungos 
Fungos Filamentosos 
Morfologia Macroscópica 
Meio de Sabouraud 
Fungos Filamentosos 
Morfologia Microscópica 
Identificação de leveduras 
Substratos cromogênicos 
Micromorfologia 
Provas bioquímicas 
Ascomicetos Basidiomicetos 
Zigomicetos 
Deuteromicetos 
Reprodução Sexuada e Assexuada 
 Taxonomia 
Diferenças entre as células de mamíferos e células fúngicas 
CÉLULA FÚNGICA 
Biologia geral dos fungos e micotoxinas 
Espessura entre 80 a 600nm 
Constituída de material fibrilar composto: 
 - Polissacarídeos (glucanas, mananas e quitina = virulência) 
 - Glicoproteínas (responsáveis pela adesão e antigenicidade) 
Parede Celular de Fungos 
Lipídeos: barreira impermeável ao fluxo de moléculas solúveis em água. 
Fosfolipídeos, ácidos graxos, glicolipídeos, ergosterol (confere 
estabilidade para a bicamada e permite a fluidez sem cristalização). 
 
Proteínas: transporte específico, enzimas catalizadoras de reações 
associadas à membrana, ligação estrutural entre citoesqueleto, matriz 
extracelular e receptores. 
Ergosterol 
Membrana Celular de Fungos 
Cadeia frouxa fibrilar de polissacarídeos: 
Glucoronoxylomanana (GXM), 
Galactoxylomana e manoproteína. 
Espessura de 1 a 50 m, 
dependendo dos nutrientes e CO2. 
Cápsula de Fungos 
Produção de Proteases por Fungos 
Produção de Proteases por Fungos 
Produção de Proteases por Fungos 
Formação de Biofilmes 
Produção de Melanina 
Bipolaris spicifera 
Produção de Melanina 
Candida albicans 
Polimorfismo 
Paracoccidioides 
brasiliensis 25C 
37C 
Polimorfismo 
Polimorfismo 
Polimorfismo 
Amplificação gênica em Fungos 
 Fontes de Infecção 
1. Saprófitas da natureza 
 (solo, vegetais, madeira) 
2. Água 
3. Animais domésticos 
4. Homem 
 
 Vias de Transmissão 
1. Inalação 
2. Traumatismo 
3. Contato direto 
4. Iatrogênica 
(sondas, ventiladores, 
cateter, manipulação) 
Transmissão digestiva (Toxicoses) e Congênita 
Infecções Fúngicas 
 Epidemiologia e Ecologia 
Habitat natural 
Distribuição geográfica 
Transmissão e porta de entrada 
Hospedeiro 
 idade, sexo, profissão, 
fatores de risco 
 Prevenção e Controle 
Notificação dos casos 
Controle ambinetal 
 (geral e hospitalar) 
Cuidados especiais com o 
paciente imunodeprimido 
Evitar exposição à fonte 
Profilaxia anti-fúngica 
Vacinas 
História clínica – Diagnóstico e Contagiosidade 
Infecções Fúngicas 
O Homem é naturalmente resistente 
às infecções fúngicas 
Micoses cutâneas: alta incidência ( 20 a 40% população) 
 Contagiosidade interhumana, animal e ambiental 
 
Micoses sitêmicas: áreas endêmicas 
 Pbmicose  20 casos novos/ano (14 H : 1 M) 
 
Micoses oportunistas: 4º patógeno em Infecção Hospitalar 
 Candidíase oral = 90% pacientes com AIDS 
 Candidíase vaginal = 75% das mulheres em idade fértil 
 Criptococose = 15-30% pacientes com AIDS 
Frequência das Infecções Fúngicas 
Definição: fator que permite o crescimento do fungo sob 
condições adversas do hospedeiro e que não é necessário 
para crescimento em cultura. 
 
Condições para patogenicidade: 
• Entrar no hospedeiro (tamanho, adesão). 
• Multiplicar no tecido do hospedeiro (mudança de forma, 
composição, metabólica, termotolerância, resistência à drogas). 
• Resistir ou não estimular os mecanismos de defesa do 
hospedeiro (cápsula, crescimento intracelular, citocinas, 
microbiota normal). 
• Danificar o tecido do hospedeiro (granuloma, fibrose, necrose). 
 
Fatores de Virulência dos Fungos 
Componentes da parede celular 
Adesão 
Cápsula 
Produção de enzimas 
Variabilidade antigênica, genotípica e morfológica 
Termotolerância 
Receptores hormonais 
Toxinas 
Resistência a antifúngicos 
Mecanismos de evasão da defesa do hospedeiro 
Fatores de Virulência dos Fungos 
 Métodos diretos 
1) Exame direto (KOH a 20%, 
 Coloração, Nankim, Calcofluor) 
2) Histopatológico (HE, Giemsa, 
Prata, Mucicarmim) 
3) Isolamento em cultura 
 Meios de cultura (Sabouraud) 
 Identificação 
 Teste de sensibilidadea drogas 
 Tipagem 
4) Inoculação animal 
 Métodos indiretos 
1) Detecção de metabólitos 
 (D-arabinol, manana, -1,3-glucana, 
 enolases, aspartil proteinase) 
2) Detecção de DNA 
 ( PCR, Hibridização ‘in situ”) 
3) Deteção de antígenos 
 (aglutinação com látex, IMH, IF) 
4) Detecção de anticorpos 
 (Elisa e Western-blot) 
 
 
Diagnóstico, Epidemiologia, Terapia, Controle. Prevenção 
Métodos para diagnótico micológico 
Drogas antifúngicas - Resistência 
Resistência à 5-fluorocitosina: genes FCY1 e FCY2 
 
Resistência à Anfotericina B: redução do conteúdo de 
 ergosterol das membranas 
Resistência aos Azóles = gene ERG11transportadores de efluxo 
Natural ou adquirida: C. krusei e C. glabrata (fluconazol) 
 C. albicans (5-fluorocitosina) 
 
Múltipla resistência: mesma família ou não relacionadas 
Principais alvos para drogas antifúngicas 
1) Superprodução da enzima alvo 
2) Alteração do alvo da droga 
3) Bomba de efluxo da droga 
4) Barreira de entrada 
 da droga 
5) Via alternativa 
6) Inibição de enzimas 
fúngicas que transformam 
a forma 
inativa em forma ativa 
da droga 
7) Degradação da droga no meio externo 
Drogas antifúngicas - Resistência 
 
 
 
1. Métodos de diluição (determinação da CIM) 
 Meios líquidos macrodiluição 
 microdiluição 
 Meios sólidos 
 
 
2. Métodos de difusão 
 Discos com concentração fixa 
 (Halo de inibição) 
 Fitas com gradiente de densidade: 
 E-test (CIM) 
 
3. Testes in vivo 
Testes de sensibilidade a antifúngicos 
ALERGIAS: Decorrente da inalação do fungo ou de 
 antígenos destes, em indivíduos atópicos; 
 
 
TOXICOSES: Micetismo (ingestão de fungos venenosos) 
 Micotoxicoses (ingestão de alimentos 
 contaminados com toxina pré-formada); 
 
MICOSES: Decorrente da presença e crescimento 
 do fungo no tecido. 
Patologias causadas por Fungos 
Toxicoses 
Micotoxicose: ingestão de alimentos contaminados por toxinas de 
fungos (ou micotoxinas); 
Micetismo: sintomas resultantes da ingestão de cogumelos venenosos; 
by Clive Shirley 
Agaricus campestris Calocybe gambosa 
 by Standa Jirásek by Laszlo Kaposvari 
Entoloma sinuatum 
Micotoxinas são metabólitos secundários 
(mais de 400 micotoxinas conhecidas). 
Substâncias estáveis e resistentes; 
Geralmente encontradas em produtos agrícolas: 
Vegetais: Cereais, sementes oleaginosas, frutos, temperos. 
Produtos de origem animal (leite e derivados, carne, embutidos). 
Produtos obtidos por fermentação (cerveja, vinho, aditivos alimentares e vitaminas). 
A contaminação pode ocorrer desde o cultivo até o armazenamento antes do 
 consumo. 
Alta umidade do ar atmosférico (> 85%); 
Atividade de água inferior a 0,94; 
Altas temperaturas; 
Substrato rico em amido (cereais); 
Integridade dos grãos. 
Presença do fungo não é um 
indicativo de que existe a toxina: 
Há cepas toxigênicas e não 
toxigênicas. 
Prevenção: 
Armazenamento adequado; 
Aplicação de antifúngicos; 
Monitoramento sanitário. 
Micotoxinas 
Efeito sinergístico. 
Efeito dose dependente e freqüência com que são ingeridas. 
Contaminação aguda: Ataxia, alucinações, hemorragia, necrose e falência 
dos órgãos 
Contaminação crônica: 
Danos a diversos órgãos (fígado, rins, sistema nervoso e trato 
gastrointestinal). 
Alterações do sistema imunológico (aumento da susceptibilidade a 
infecções). 
Atividade estrogênica, mutagênica e teratogênica. 
Micotoxinas 
Fungos 
Aspergillus spp 
Penicillium spp 
Claviceps spp 
Fusarium spp 
Toxinas 
Aflatoxinas 
Ocratoxina 
Alcalóides Ergolínicos 
Tricotecenos 
Zearalenona 
Fumonisina 
Penicilium 
By Don White, University of Illinois By Don White, University of Illinois 
Fusarium 
By Mississippi Genome Exploration Laboratory 
Aspergillus 
by David Moore 
Claviceps 
Micotoxinas 
Aflatoxina B1 
Aflatoxina M1 
By Romer labs 
By Romer labs 
Aflatoxinas: 
Produzidas por Aspergillus spp; 
Econtradas em cereais, nozes, frutas, leite e derivados; 
Micotoxinas mais importantes: 
Frequência, Estabilidade e Toxicidade (B1 > G1 > M1 > B2 > G2); 
Contaminação aguda: necrose do fígado; 
Atividade mutagênica, teratogênica e imunosupressora; 
Orgãos mais atingidos: fígado, rins e o cérebro; 
 
Dose letal (DL50) = 0,5 a 10 mg/kg 
Limite para aflatoxinas totais: 20 g/kg em alimentos e 
0,5 g/L/kg em leite e derivados. Ração animal: 50 g/kg 
Micotoxinas 
Aflatoxinas: 
O O
O
OO
OCH3
AFB1
OCH3
O O
O
OO
O
 
 AFB1 epoxido
O O
O
OO
HO
N
N
N
N
O
N
DNA
DNA ou RNA
OCH3
AFB1-N7-GUA-DNA
P450
O2
+
Fazem ligações covalentes com sítios nucleofílicos do DNA e RNA 
 formando adutos. 
A formação de adutos de guanina é frequentemente observada no 
 gene supressor de tumor p53 em pacientes com câncer de fígado 
 que possuem altos níveis de contaminação de aflatoxinas. 
Micotoxinas 
Ocratoxinas: 
Produzidas por Aspergillus spp e Penicillum spp; 
Econtradas em cereais, café, frutas secas, vinho e carne; 
Existem 7 tipos, sendo a ocratoxina A (OTA) a mais tóxica; 
OTA afeta principalmente os rins e também no fígado; 
Propriedades carcinogênicas, imunossupressoras e neurotóxicas; 
Dificulta a coagulação do sangue; 
 
Dose letal (DL50) = 3 mg/kg 
Limite para ocratoxina A: 2-750 g/kg em alimentos e 
2 g/L derivados da uva. 
 
 
Ocratoxina 
By Romer labs 
Micotoxinas 
Fusariotoxinas: 
O gênero Fusarium é o grupo de fungos com maior capacidade 
 genética para produção de micotoxinas em condições adequadas de 
 desenvolvimento. 
Principais fusariotoxinas: 
Zearalenona; 
Fumonisinas; 
Tricotecenos. 
 
 
Zearalenona 
By Romer labs 
Micotoxinas 
Fumonisina B1 
By Romer labs 
Deoxinivalenol 
By Romer labs 
Ergotoxinas ou alcalóides do Ergot: 
Produzidas por Claviceps spp; 
Encontradas em cereais e gramíneas. 
Dois tipos de alcalóides: tipo clavina e derivativos do ácido lisérgico. 
Ergotismo ou “fogo sagrado”: Gangrena, contrações uterinas, 
 perturbações do sistema nervoso central, náuseas e morte. 
Primeiras micotoxinas utilizadas na medicina: indução do parto e 
 anti-hemorrágico. 
Atualmente utilizadas no tratamento de enxaquecas, hemorragias 
 pós-parto, mastopatias e sedação do sistema nervoso central. 
Efeitos complexos no sistema nervoso central: agonistas ou 
 antagonistas de receptores (adrenérgicos, dopaminérgicos). 
Ergotamina 
Micotoxinas 
Penicilina 
By Romer labs 
Cefalosporina 
By Romer labs 
Penicilina: 
Produzida por Penicillium spp; 
Descoberta em 1928 por Alexander Fleming e utilizada a partir de 1941. 
Altamente eficiente contra bactérias Gram + 
Não é tóxica ao homem 
Cefalosporina: 
Produzida por Cephalosporum acremonium 
Descoberta em 1946 por Giuseppe Brotzu e 
 utilizada como antibiótico 
Altamente eficiente contra bactérias Gram + e Gram - 
Não é tóxica ao homem 
Micotoxinas 
MINS, C. et al. Microbiologia médica. 5.ed. Elsevier, Rio de Janeiro, 2014 
MURRAY, C. et al. Microbiologia médica. 6.ed. Elsevier, Rio de Janeiro, 2009 
TORTORA, G.J. et al. Microbiologia . 10.ed. Artmed, Rio de Janeiro, 2012 
VERONESE ,R. ; FOCACCIA, R. Tratado de infectologia . 4.ed. Atheneu, 2010 
Referências Bibliográficas