Características gerais dos fungos

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Características gerais dos Fungos
Prof.ª Dr.ª Andreia Alves
andreiaac2@gmail.com
HISTÓRICO DA MICROBIOLOGIA
“Meu Deus, que maravilhas existem em uma criatura tão pequena”
( Leewenhooek, Londres 1693 )
Os Microrganismos (MO) participam de quase todos os aspectos da vida humana com efeitos benéficos ou maléficos;
Toda a vida no planeta depende das atividades dos MO;
Contribuem no melhoramento na produção de alimentos, exploração de minérios, etc;
Engenharia genética e biologia molecular: MO “ feitos sob medida” para produzir medicamentos, compostos industriais, vacinas, alimentos, etc;
Microbiologia : estudo de MO (Organismos microscópios)
– Mikros: pequeno	bios: vida	logos: ciência
MO: se originaram à 4 milhões de ano (são os ancestrais de todas as formas de vida);
MO: foram observados pela primeira vez à 300 anos e à 200 anos foi reconhecida a sua importância;
Descobriu-se que os microrganismos surgiam de seres como eles e não de causas sobrenaturais	ou de organismos em putrefação
Descobriu-se que eles eram a causa e não o resultado da fermentação
MO: realizam uma grande variedade de reações bioquímicas semelhantes às dos organismos superiores
Benefícios para a sociedade:
produção de álcool,
medicamentos (penicilina),
insulina humana (bactéria geneticamente construída),
decomposição de componentes do petróleo em derramamento de óleos,
decomposição de herbicidas, etc
Biotecnologia: construção de MO
HISTÓRIA:
Leeuwenhoek:
“Pai” dos Microscópios
Animálculos (protozoários de vida livre)
Examinou águas de rios, saliva, fezes, etc;
Leeuwenhoek mostrando seus microscópios à rainha Catherine da Inglaterra
Réplica de um microscópio feito em 1673 por Leeuwenhoek
Esboços de bactérias da cavidade oral humana, observadas por Leeuwenhoek.
Esses desenhos mostram que ele observou bacilos, cocos e bactérias espiraladas.
Também demonstrou a motilidade de algumas bactérias, isto é, o traçado de C a D.
Teorias:
ABIOGÊNESE X BIOGÊNESE
Teoria da abiogênese: seres surgiam de objetos inanimados
Teoria da biogênese: Seres surgiam de seres semelhantes a eles
Louis Pasteur:
Defendia a biogênese
Preparou um experimento com frascos de colo longo e curvado (semelhante a um pescoço de cisne) onde o ar passava livremente, mais os MO ficavam	retidos na parte mais baixa e o caldo de carne não deteriorava
Louis Pasteur em seu laboratório
Frasco em pescoço de cisne de Pasteur que foi utilizado nos experimentos para refutar a teoria da geração espontânea.
As partículas de poeira sedimentavam na região encurvada inferior do pescoço do frasco, assim os microrganismos não contaminavam o caldo no frasco.
Este frasco está preservado no museu Pasteur.
TEORIA DA FERMENTAÇÃO:
(Louis Pasteur)
–		Transformação do suco da uva em vinho, feita por microrganismos
Açúcar da Uva (Suco) MO (reações bioquímicas)
Vinho
Alguns produtos antigos fermentados: saquê, soyu, leite fermentado, etc
Louis Pasteur verificou que:
Vinhos bons	e ruins tinham MO diferentes (MO produtores de vinho e MO deterioradores do vinho);
	Ele aqueceu o suco de uva destruindo os MO já existentes (bons ou ruins)
Depois colocou o vinho bom neste suco previamente aquecido.
RESULTADO: o vinho ficou bom.
E para conservar:
Ele aqueceu o vinho à 50oC – 60oC	por alguns minutos - o produto não se alterou (pasteurização)
TEORIA MICROBIANA DA DOENÇA:
Pasteur e col. descobriram vários agentes etiológicos de doenças
Antes acreditava-se que as doenças eram causadas por sangue ou ar ruim
Koch: descobriu o MO que causa o carbúnculo:
–		Inoculou em camundongos a bactéria e neles se desenvolveu o carbúnculo	(as bactérias eram idênticas)
Koch ainda:
Demonstrou que esporos bacterianos sobreviviam por muito mais tempo em produtos contaminados;
Provou que um tipo específico de MO causa uma determinada doença
Descobriu bactérias causadoras da cólera e tuberculose (bacilo de Koch)
Robert Koch (1843 – 1910) observando uma espécime em um microscópio.
Koch e seus assistentes contribuíram com vários procedimentos laboratoriais de significado fundamental que são usados até os dias atuais
Pasteur descobriu a imunização através de um experimento em galinhas e a bactéria da cólera aviária.
Denominou as culturas avirulentas de vacina.
Descobriu as vacinas contra a varíola e a raiva.
O princípio da imunização demonstrado por Pasteur:
Inicialmente Pasteur inoculou as galinhas com uma cultura velha de bactérias que causam a cólera aviária; essas galinhas permaneceram sadias.
Várias semanas mais tarde, ele inoculou as mesmas galinhas com uma cultura jovem das bactérias.
Esta cultura virulenta foi inócua às galinhas previamente inoculadas, mais foi fatal para as galinhas não inoculadas.
Esse experimento mostrou que as culturas velhas de bactérias da cólera aviária, embora incapazes de produzir doença, eram capazes de produzir substâncias protetoras no sangue, denominadas “anticorpos”.
Micologia:	Mykes-cogumelo + logos-estudo;
Eucariotos;
Ubíquos;
Unicelulares e/ou pluricelulares;
Heterotróficos – nutrição absortiva
Quimiorganotróficos
Fungos
Características Gerais
Reprodução: sexuada e assexuada;
Dispersão: disseminação dos propágulos água, animais, homem, sementes, insetos e pelo ar.;
Aeróbios ou anaeróbios facultativos;
Crescem bem à temperatura ambiente e em meios ácidos.
Fungos
Características Gerais
-	Não sintetizam clorofila
-	Não têm celulose (exceto alguns aquáticos)
-	Não armazenam amido (subst. de reserva)
≠ Plantas
= Animais
-	Presença de quitina
-	Armazenam glicogênio
A partir de 1969 – Reino Fungi
Fungos
Importância dos fungos
Penicilina  Penicillium chrysogenum (ou P. notatum). Ela foi descoberta pelo médico e bacteriologista escocês Alexander Fleming e está disponível como fármaco desde 1941, sendo o primeiro antibiótico a ser utilizado com sucesso
Cefalosporina Cephalosporium acremonium (Acremonium chrysogenum). Isolada por Giuseppe Brotzu, em 1948.
Relações Ecológicas
Saprófitas
Parasitas
Simbiontes
Saprófitas
Decompõem resíduos em formas mais simples (ciclagem);
Fungos utilizados em processos fermentativos, decomposição de poluentes (pesticidas), produção de alimentos;
Degradação de materiais (couro, madeira, tintas, combustíveis, alimentos);
Importância das enzimas extracelulares
Simbiontes
Micorrizas
Líquens
Fungo entomopatogênico
Parasitas
Candida albicans : Candidíase
Fungos endofíticos
Micologia Clínica
Membros da microbiota normal (comensais)
Agentes de infecções: micoses (relação de parasitismo)
Agentes de intoxicações: micetismo e micotoxicose
 Responsáveis por reações de hipersensibilidade: Alergia
Sítios de interação bactéria-fungos de importância clínica (Peleg AY et al., 2010. Nat. Rev. Microbiol. 8(5)340-349
Micologia Clínica - Fungos
Patógenos primários: possuem fatores de virulência que lhes permitem romper ativamente as defesas do hospedeiro.
Blastomyces dermatitidis (América do Norte), Coccidioides immitis (Estados Unidos e México), Histoplasma capsulatum (Estados Unidos) e Paracoccidioides brasiliensis (Brasil e América do Sul)
Patógenos oportunistas: somente causam infecção quando ocorrem quebras nas barreias protetoras da pele e membranas mucosas ou quando existe falhas no sistema imune do hospedeiro.
Candida, Cryptococcus spp. e Aspergillus spp.
Micologia Clínica Micoses
Candida albicans : Candidíase
Candidíase gastrointestinal (GI)
Candidíase vulvovaginal
Micologia Clínica Micoses
Tinea corporis: Dermatofitose
Malassezia spp: Pitiríase
Tinea unguinum: Onicomicose
Micologia Clínica Micotoxicoses
Aspergillus flavus : Aflatoxina
Penicillium e Aspergillus : Ocratoxina A
contaminados	com
Intoxicação	causada	pela	ingestão	de	alimentos
micotoxinas produzidas por fungos filamentosos.
Exposição humana às micotoxinas
Direta
Ingestão de alimentos contaminados Aflatoxina – amendoim/milho Patulina – suco demaçã
Ocratoxina – café
Indireta
Consumo de alimentos originados de animais previamente expostos às micotoxinas presentes em rações
Micologia Clínica - Micetismo
Micetismo	ou	envenenamento	por	cogumelos	é	a	intoxicação	causada	pela ingestão de fungos macroscópicos toxígenos;
Cogumelos com efeitos alucinógenos;
A toxicidade pode se manifestar quando se ingere as toxinas no fungo in natura
(toxinas termolábeis) ou quando submetidos à ebulição (termorresistentes)“Chá”.
Amanita gemmata
Amanita muscaria
Lepiota helveola
Fungos de importância clínica Alergênicos
Aproximadamente	300	espécies	de
fungos	já	foram	descritas alérgenos.		A	alergia	a
como fungos
manifesta-se, principalmente, com sintomas clínicos de asma brônquica e rinite.
Fungos
Leveduras
Filamentosos
Fungos filamentosos - Bolores
Multicelulares e filamentosos
Hifas:	estruturas	tubulares	e ramificadas.
Conjunto	de	hifas	-	massas filamentosas enoveladas - micélio
Micélio vegetativo é a parte correspondente a sustentação e absorção de nutrientes, se desenvolvendo no interior ou sobre o substrato;
O micélio que se projeta na superfície e	cresce acima do meio de cultivo é o micélio aéreo;
Quando	o	micélio	aéreo	se	diferencia	para	sustentar	os	propágulos	de reprodução ou os corpos de frutificação, constitui o micélio reprodutivo.
Micélio
Leveduras
Unicelulares
Esféricas, ovais ou elipsóides
Algumas formam pseudo-micélio
Fungos Dimórficos
Paracoccidioides brasiliensis
37 oC
23 oC
Fungos Dimórficos
Candida albicans – fator de virulência
Morfologia dos Fungos
Macromorfologia: características macroscópicas (coloniais)
Micromorfologia: características microscópicas
Fungos Filamentosos - Bolores
Colônias de aspecto seco, aveludadas, algodonosas, pulverulentas.
Macromorfologia
Fungos Filamentosos - Micromorfologia
Características microscópicas:
. Multicelulares e filamentosos;
. Hifas: Estruturas tubulares e ramificadas;
. Conjunto de hifas	massas filamentosas enoveladas.
MICÉLIO
Fungos Filamentosos - Micromorfologia
Hifa
Micélio
Fungos Filamentosos - Micromorfologia
Tipos morfológicos de hifas
Apocítica (Septada)
Cenocítica ( Asseptada)
Apocítica (Septada)
Cenocítica ( Asseptada)
Hifas	muitas	vezes	possuem	um	grau	de	organização que resulta na formação de estruturas especializadas.
 Estromas:	estruturas	somáticas	compactas	sobre	os	quais	os	corpos	de
frutificação se formam;
 Rizomorfos: são aglomerados de hifas formando um denso filamento semelhante
às raízes;
 Haustório:	hifas	especializadas	que	auxiliam	na	adesão	e	penetração	ao hospedeiro;
 Apressório: hifas com função de adesão ao hospedeiro
estroma - Ascostroma
Rizóide
Micélio Reprodutivo
Fungos unicelulares - leveduras
Colônias de aspecto úmido, cremosa ou pastosa.
Macromorfologia
Fungos – Aspectos coloniais
Leveduras - Micromorfologia
Unicelulares
Esféricas, ovais ou elipsóides
 Algumas formam pseudo-hifa
Leveduras
A célula fúngica
Célula Fúngica
Membrana celular e parede celular
Manoproteínas
Β-(1,6) glucano
Β-(1,3) glucano Quitina
Bicamada fosfolipídica
Ergosterol
Membrana e Parede celular
Forma do fungo – força mecânica
Proteção osmótica – evita o choque osmótico
Composição química
Manoproteina, glucanas e quitina    (Leveduras – restrita a área de formação do blstoconídio)
Quitina   , glucanas (fungos filamentosos)
Alguns lipídios e pigmentos (melanina – demáceos)
Parede celular
da	célula
fúngica
às	células	do
Barreira semipermeável
Porção hidrofóbica e outra hidrofílica
Esteróis – ergosterol
Glicolipídeos	-	importantes	na	aderência hospedeiro
Membrana celular
ergosterol
Modelo de Mosaico Fluido
Membrana celular
A célula fúngica
Núcleo
Citoplasma
Parede celular
Cromossomo
Membrana citoplasmática
Membrana nuclear
Complexo de golgi
Membrana citoplasmática
Mitocondria
Contém o genoma fúngico
Cromossomos lineares
DNA dupla fita em hélice
Histonas	associadas	ao	DNA cromossomal
Núcleolo	–	corpúsculo	esférico
contendo DNA, RNA e proteínas
Núcleo
Estruturas circulares de DNA dupla fita;
Localização extra cromossômica;
Capacidade de autoduplicação de modo independente dos cromossomos;
Raramente evidenciados em leveduras.
Síntese proteica
Ocorrem no citoplasma da célula
Compostos por RNA e proteínas
80S – duas subunidades 60S e 40S
Plasmídeos
Ribossomos
Vacúolo
Hifas de crescimento ativo numerosos e de pequeno volume (matriz amorfa)
Hifas “velhas”  vacúolos grandes, podendo preencher completamente a hifa
Acúmulo de nutrientes ou de enzimas hidrolíticas que promoverão a lise celular e reciclagem dos nutrientes.
Facultativa
Mucopolissacarídeos
Fator de virulência - resistência à fagocitose (algumas leveduras) Ex: Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gattii
Cápsula