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SEMANA 3 ESTRUTURA DOS FUNGOS Fungos (leveduras e fungos filamentosos) são organismos eucariotos que diferem das bactérias, organismos procariotos, em várias características fundamentais. Duas estruturas celulares dos fungos são importantes na área clínica: (1) A parede da célula fúngica é composta basicamente por quitina (e não por peptideoglicano, como nas bactérias); dessa forma, os fungos são insensíveis a alguns antibióticos, como a penicilina, que inibem a síntese do peptideoglicano . A quitina é um polissacarídeo composto por longas cadeias de N-acetilglicosamina. A célula fúngica também contém outros polissacarídeos, e entre eles o mais importante é o β-glicano, um longo polímero de d-glicose. O β-glicano tem importância médica, pois representa o local de atuação do fármaco antifúngico caspofungina. (2) A membrana celular dos fungos contém ergosterol, ao contrário da membrana da célula humana, que contém colesterol. A ação seletiva da anfotericina B e antifúngicos azoicos nos fungos, como o fluconazol e o cetoconazol, é baseada nos diferentes esteróis de membrana. Existem dois tipos morfológicos de fungos: as leveduras e os fungos filamentosos. As leveduras crescem de forma unicelular e se reproduzem por brotamento. Fungos filamentosos crescem como longos filamentos (hifas) e formam um emaranhado (micélio). Algumas hifas possuem septos transversais (hifa septada), e outras não (hifa asseptada). As hifas asseptadas são multinucleadas (cenocíticas). O crescimento das hifas ocorre pela elongação da sua extremidade e não por divisão celular do seu filamento. Alguns fungos de interesse clínico são chamados de dimórficos (i.e., fungos que apresentam diferenças morfológicas em diferentes temperaturas). Esses fungos são filamentosos na temperatura ambiente e são leveduras (ou outras estruturas) nos tecidos humanos na temperatura corporal. A maioria dos fungos é aeróbia obrigatória; alguns são anaeróbios facultativos; entretanto, nenhum é anaeróbio obrigatório. Todos os fungos necessitam de uma fonte de carbono orgânico pré-formado – por isso são encontrados com frequên- cia na matéria orgânica em decomposição. O hábitat natural da maioria dos fungos é o meio ambiente. Uma exceção importante se refere à espécie Candida albicans, a qual faz parte da microbiota normal humana. Os fungos constituem um grupo diversificado de organismos eucarióticos, que incluem leveduras, bolores e cogumelos. Como saprófitas, sua principal fonte de alimento é a matéria orgânica morta e em fase de decomposição. Os fungos são “os aproveitadores de lixo” da natureza – os “abutres” do mundo microbiano. Ao secretarem enzimas digestivas sobre matéria orgânica de vegetais e animais mortos, os fungos decompõem esses materiais em nutrientes que podem ser absorvidos por eles próprios, bem como por outros organismos vivos; dessa forma, eles constituem os “recicladores” originais. Imagine viver em um mundo sem os saprófitas, tropeçando em intermináveis pilhas de vegetais e animais mortos. É um pensamento desagradável! A maioria dos fungos de interesse clínico propaga-se de forma assexuada, formando os conídios (esporos assexuados) produzidos na lateral e na extremidade de estruturas especia- lizadas (Figura 47-1). A forma, a cor e o arranjo dos conídios ajudam na identificação desses fungos. Alguns conídios importantes são (1) artrósporos,1 que são produzidos pela fragmen- tação da extremidade da hifa e representam a forma de trans- missão da espécie Coccidioides immitis; (2) clamidósporos, que são arredondados, com parede espessa e muito resistentes (os clamidósporos produzidos por C. albicans ajudam na sua identificação); (3) blastósporos, que são formados pelo proces- so de brotamento, pelo qual as leveduras se reproduzem assexu- adamente (algumas leveduras, como C. albicans, podem formar brotamentos múltiplos que não são liberados, produzindo ca- deias, denominadas pseudo-hifas, as quais são utilizadas para sua identificação); e (4) esporangiósporos, que são formados no interior de uma estrutura sacular (esporângio) na extremi- dade de colunas produzidas pelos fungos filamentosos dos gê- neros Rhizopus e Mucor. Um dos modos de reprodução dos fungos é pela produção de esporos. Os dois tipos de esporos fúngicos são sexuados e assexuados. Dependendo da espécie, as células fúngicas podem se reproduzir por brotamento, por extensão da hifa ou pela formação de esporos. Existem duas categorias gerais dos esporos fúngicos: esporos sexuados e assexuados. Os esporos sexuados são produzidos pela fusão de dois gametas (portanto, pela fusão de dois núcleos). Possuem vários nomes (p. ex., ascosporo, basidiosporo, zigosporo), dependendo da exata maneira como se formam. Os fungos são classificados taxonomicamente de acordo com o tipo de esporo sexuado que eles produzem ou pelo tipo de estrutura na qual os esporos são formados (Figura 5.6). Os esporos assexuados são formados de diferentes maneiras, mas não pela fusão de gametas (Figura 5.7). São também denominados conídios. Algumas espécies de fungos produzem tanto esporos sexuados quanto assexuados. Os esporos dos fungos são estruturas tão resistentes, que eles podem ser levados, por grandes distâncias, pelos ventos. Eles são resistentes a calor, frio, ácidos, bases e outros compostos químicos. Muitas pessoas são alérgicas aos esporos fúngicos. LEVEDURAS As leveduras são organismos unicelulares microscópicos que geralmente se reproduzem por brotamento. As leveduras são organismos unicelulares, eucariontes, desprovidos de micélio. As células individuais de levedura, algumas vezes chamadas blastosporos ou blastoconídios, só podem ser observadas por meio de um microscópio. Elas normalmente se reproduzem por brotamento (Figura 5.8), mas ocasionalmente se reproduzem por um tipo de formação de esporo. Às vezes, forma-se um cordão de brotos alongados denominado pseudo-hifa. Ela lembra uma hifa, mas não é uma hifa (Figura 5.9). Algumas leveduras produzem estruturas de paredes espessas, semelhantes a esporos, denominadas clamidosporo (ou clamidoconídio; Figura 5.9). C. albicans e C. neoformans são exemplos de leveduras que causam doença nos seres humanos. As leveduras são encontradas no solo, na água, na casca de muitos frutos e vegetais. Vinho, cerveja e bebidas alcoólicas foram produzidos durante séculos, antes de Louis Pasteur descobrir que a ocorrência natural de leveduras nas cascas de uvas, outras frutas e grãos, era responsável por esses processos de fermentação. A levedura comum Saccharomyces cerevisiae (“levedura panificadora”) fermenta açúcares em álcool sob condições anaeróbicas. Sob condições aeróbicas, essa levedura de padaria metaboliza açúcares simples em dióxido de carbono e água; por essa razão, ela é usada, há muito tempo, para levedar pães. As leveduras também são uma boa fonte de nutrientes para os seres humanos, uma vez que elas produzem muitas vitaminas e proteínas. Algumas leveduras (p. ex., Candida albicans e Cryptococcus neoformans) são patógenos humanos. C. albicans é a levedura mais frequentemente isolada de espécimesclínicos humanos, e também o fungo mais frequentemente isolado de amostras clínicas de seres humanos. FUNGOS FILAMENTOSOS BOLORES Os bolores são os fungos vistos com frequência na água, no solo e nos alimentos. Eles crescem na forma de filamentos citoplasmáticos ou hifas que constituem o micélio do bolor. Algumas hifas (denominadas hifas aéreas) se estendem além da superfície local onde o bolor esteja crescendo, e outras (denominadas hifas vegetativas) crescem sob a superfície (Figura 5.5). Na hifa aérea, a reprodução é feita pela formação de esporos, tanto sexuada quanto assexuadamente; por essa razão, as hifas aéreas são, algumas vezes, denominadas hifas reprodutivas. Várias espécies de bolores são encontradas em cada uma das classes dos fungos, com exceção dos basidiomicetos. Muitos antibiótico comumente utilizados são produtos de bolores. Os bolores possuem grande importância comercial. Por exemplo, nas classes Ascomycotina e Basidiomycotina são encontrados muitos bolores produtores de antibióticos como o Penicillium e o Cephalosporium. A penicilina, o primeiro antibiótico descoberto por um cientista foi, na verdade, descoberta por acidente (assunto estudado no Capítulo 9). Alguns bolores são também utilizados para produzir grandes quantidades de enzima (como a amilase, que converte o amido em glicose), ácido cítrico e outros ácidos orgânicos utilizados comercialmente. O sabor dos queijos, como o queijo azul, Roquefort, camembert, limburger, é consequência do crescimento dos fungos. FUNGOS CAVERNOSOS Os maiores fungos que são encontrados nas florestas, como os cogumelos, cogumelos venenosos, fungos de tronco de árvore e bufas de lobo são coletivamente denominados fungos carnosos (Figura 5.12). Obviamente, eles não são microrganismos. Os cogumelos constituem uma classe de fungos verdadeiros formados por uma rede de filamentos (micélio) que crescem no solo ou em madeira em decomposição, e um corpo frutífero (cogumelo que cresce acima do solo) que forma e libera esporos. Cada esporo, bastante semelhante às sementes de plantas, germina em um novo organismo. Muitos cogumelos são deliciosos, porém outros, incluindo alguns similares aos fungos comestíveis, são extremamente tóxicos e podem ocasionar danos hepáticos e cerebrais permanentes ou mesmo a morte, caso sejam ingeridos. *As espécies mais tradicionais, como cogumelos, orelhas-de-pau, leveduras e bolores foram reunidas em um reino próprio denominado Fungi (fungos sensu stricto), e estão mais proximamente relacionados aos animais, do que propriamente com as plantas. São heterótrofos como os animais, mas sua nutrição acontece por absorção e não ingestão. Ainda, particularmente, apresentam quitina na parede celular, ergosterol na membrana celular, reserva de glicogênio, e são haplóides (n), mas também podem ser dicarióticos (n + n, em Asco e Basidiomycota) na maior parte do seu ciclo de vida. Organismos que não apresentam esta combinação de caracteres, caso de alguns pseudofungos aquáticos por exemplo, os Oomycetes, que foram posicionados junto às algas heterocontes (Stramenopila), porque além da estrutura somática diplóide (2n) apresentam parede celular composta por celulose. O Reino Fungi, segundo métodos de biologia molecular (Figura 1.11), representa um grupo monofilético composto, tradicionalmente, por cinco principais Filos: Chytridiomycota, Zygomycota, Glomeromycota, Ascomycota e Basidiomycota. Estes podem ser agrupados, como já dito, pela presença de quitina na parede celular, pela nutrição absortiva, glicogênio como substância de reserva e pela estrutura somática haplóide ou dicariótica na maior parte do seu ciclo de vida. EXPLIQUE A ANATOMIA E HISTOLOGIA DOS ÓRGÃOS LINFÓIDES CONCEITOS E CARACTERÍSTICAS DOS ÓRGÃOS LINFOIDES Os órgãos linfoides são um conjunto de órgãos nos quais as células predominantes são os linfócitos. Estão, portanto, relacionados com a defesa do organismo contra moléculas e contra organismos cujas moléculas são consideradas pelo organismo como estranhas. Os linfócitos estão presentes em quase todos os locais do organismo. Estão concentrados em maior quantidade em estruturas anatomicamente distintas – os chamados órgãos linfoides– ou difusos no tecido conjuntivo do corpo. O tecido linfoide é um tipo de tecido conjuntivo de propriedades especiais. Podemos reconhecer três variedades de tecido linfoide, dependendo da sua organização estrutural: 1 tecido linfoide frouxo – constituído por acúmulos de linfócitos espalhados pelo tecido conjuntivo ou no interior de órgãos linfoides. Os limites destes acúmulos não são muito bem demarcados. 2 tecido linfoide denso – constituído de acúmulos de linfócitos bem organizados e com limites bem demarcados. 3 tecido linfoide nodular – formado por linfócitos que se organizam em acúmulos esféricos ou ovoides denominados folículos linfoides ou nódulos linfoides. Estão presentes no tecido conjuntivo ou no interior de órgãos linfoides Órgãos linfóides Há dois tipos de órgãos linfóides de acordo com sua capacidade de produzir ou não linfócitos: Órgãos linfóides primários – são órgãos onde se originam ou se diferenciam linfócitos: timo e medula óssea hematogênica. Órgãos linfóides secundários – são órgãos onde os linfócitos existem em grande quantidade e onde exercem importantes funções de reconhecimento de antígenos e de desencadeamento de respostas imunitárias: linfonodos e baço. Além destes órgãos linfoides, há acúmulos importantes de tecido linfoide no tecido conjuntivo das mucosas do aparelho digestivo, respiratório, urinário. Estes acúmulos são conhecidos pela sigla MALT – mucosa-associated limphoid tissue, isto é, tecido linfoide associado às mucosas. O MALT, devido à sua situação de maior proximidade e contato com moléculas estranhas ao organismo exerce um papel relevante no reconhecimento precoce destas moléculas. Ao MALT pertencem importantes estruturas como por exemplo as tonsilas, o apêndice cecal e as placas de Peyer. Os órgãos e os tecidos linfáticos, que estão amplamente distribuídos por todo o corpo, se classificam em dois grupos, com base em suas funções. Os órgãos e tecidos linfáticos primários, locais em que as células-tronco se dividem e se desenvolvem em células B e T maduras, incluem a medula óssea vermelha (nos ossos planos e nas extremidades dos ossos longos de adultos) e o timo. Os órgãos e os tecidos linfáticos secundários, locais em que ocorre a maioria das respostas imunes, incluem os linfo- nodos, o baço e os nódulos linfáticos. O sistema imunológico é o sistema de defesa contra a invasão de organismos estranhos (antígenos), e seus órgãos são chamados de linfóides, pois desenvolvem os linfócitos, que são as células de defesa (anticorpos). A medula óssea, localizada no interior dos ossos, e o timo, massa irregular localizada anteriormente à traquéia e posteriormente ao osso esterno, são considerados órgãos linfáticos primários e produzem os linfócitos B e T. Os linfócitos B atuam contra antígenos e agentes patogênicos nos líquidos corporais, enquanto os linfócitos T, contra células anormais ou agentes patogênicos existentesdentro das células. Os linfonodos, o baço e as tonsilas (órgãos linfáticos secundários) são estruturas periféricas. Os linfonodos estão localizados ao longo dos vasos linfáticos. O baço situa-se no lado esquerdo da cavidade abdominal, na altura da 9ª à 11ª costela, lateralmente ao pâncreas. As tonsilas são massas de tecido linfóide localizadas na parte nasal da faringe (tonsilas faríngeas), nas fauces (tonsilas palatinas) e na parte posterior da língua (tonsilas linguais) (Figura 13.1). O sistema linfoide incluem os órgãos linfoides primários e secundários. Os órgãos linfoides primários produzem os componentes celulares do sistema imunológico. Eles são (1) medula óssea e (2) o timo. Os órgãos linfoides secundários são os locais onde ocorrem as respostas imunológicas. Eles incluem (1) os linfonodos, (2) o baço, (3) as tonsilas, e (4) agregados de linfócitos e células apresentadoras de antígenos presentes nos pulmões (tecidos linfoides associados aos brônquios) e na mucosa do trato digestório (tecido linfoide associado ao tubo digestivo), incluindo as placas de Peyer. Todos os linfócitos se originam na medula óssea vermelha, mas os linfócitos T completam a sua maturação no timo, enquanto os linfócitos B saem da medula já como células maduras. Por esse motivo, a medula óssea e o timo são chamados órgãos linfoides centrais. Levados pelo sangue e pela linfa, os linfócitos migram dos órgãos linfáticos centrais para os órgãos linfáticos periféricos, onde proliferam e completam a diferenciação. HISTOLOGIA TIMO Ao contrário dos outros órgãos linfáticos, o timo não possui folículos linfóides. Cada lóbulo é formado de uma parte periférica denominada zona cortical, que se cora mais intensamente pela hematoxilina, por ter maior concentração de linfócitos. A cortical envolve a parte central de cada lóbulo, mais clara, denominada zona medular (Figura 14.12). Na medular encontram-se estruturas características do timo, os corpúsculos de Hassall. As células mais abundantes no timo são os linfócitos T em diversos estágios de diferenciação e maturação (Figura 14.13). Além dos linfócitos T, o timo contém células reticulares epiteliais, células dendríticas, macrófagos e fibroblastos. Os linfócitos pró-T, não diferenciados funcionalmente, multiplicam-se intensamente na zona cortical e, em uma segunda etapa, migram para a zona medular do timo. Os linfócitos em diferenciação no interior do timo são também chamados de timócitos. Os linfócitos T diferenciados, já portadores de TCRs, entram na corrente sanguínea, atravessando a parede das vênulas do timo, e são transportados pelo sangue para outros órgãos linfáticos e para o tecido conjuntivo. Durante o trajeto pelo timo, ocorrem processos de seleção e educação tímica, já mencionados. Somente os timócitos que adquiriram TCRs íntegros e passaram por processo de seleção sobrevivem e saem do timo sob a forma de linfócitos T. São eliminados os linfócitos cujos receptores não se ligam a determinantes antigênicos presentes no timo e os que reagem com muita afinidade de ligação aos antígenos do próprio organismo expresso no timo (linfócitos autorreativos). Os corpúsculos de Hassall (ver Figuras 14.12 a 14.14) têm diâmetro de 30 a 150 μm e são formados por células reticulares epiteliais organizadas em camadas concêntricas unidas por numerosos desmossomos. Algumas dessas células, principalmente as mais centrais, podem degenerar e morrer, deixando restos celulares que podem calcificar. Os corpúsculos de Hassall são encontrados exclusivamente na região medular do timo e sua observação em cortes histológicos auxilia o diagnóstico diferencial entre órgãos linfáticos. O timo é um local de diferenciação, maturação e seleção de linfócitos T. Em relação ao peso corporal, o timo alcança seu desenvolvimento máximo no feto a termo e no recém-nascido, e cresce até a puberdade, quando se inicia sua involução. No recém-nascido, pesa de 12 a 15 g, chegando a 30 a 40 g na puberdade; nas pessoas com idade em torno dos 60 anos, pesa apenas 10 a 15 g. A involução relacionada com a idade começa pela zona cortical, que, pouco a pouco, torna-se mais delgada. As células reticulares epiteliais e os corpúsculos de Hassall são mais resistentes à involução do que os linfócitos. O timo involui, mas não desaparece totalmente. Mesmo em idade muito avançada, ele é representado por células reticulares, corpúsculos de Hassall, alguns linfócitos e grande quantidade de tecido conjuntivo e adiposo. A atividade de diferenciação de linfócitos T diminui após a puberdade; porém, o potencial de diferenciação de linfócitos T é mantido. BAÇO O baço é o órgão isolado com maior acúmulo de tecido linfoide do organismo e, na espécie humana, o único órgão linfoide interposto na circulação sanguínea. Em virtude de sua riqueza em linfócitos e células fagocitárias, e do contato íntimo entre essas células e o sangue, o baço representa um importante órgão de defesa contra antígenos presentes no sangue circulante e é também o principal órgão destruidor de eritrócitos desgastados pelo uso. Como os demais órgãos linfáticos, é local de proliferação de linfócitos durante uma resposta imunitária. Por sua localização na corrente sanguínea, o baço responde com rapidez aos antígenos presentes no sangue, sendo um importante filtro fagocitário e imunológico, além de grande produtor de anticorpos. O baço é revestido por uma cápsula de tecido conjuntivo denso, em torno da qual há um folheto da membrana peritoneal (Figuras 14.20 e 14.21). A cápsula emite trabéculas de tecido conjuntivo que dividem o parênquima ou polpa esplênica em compartimentos incompletos e intercomunicantes. A superfície medial do baço possui um hilo, onde a cápsula emite maior número de trabéculas, pelas quais penetram a artéria esplênica e os nervos. Sai pelo hilo a veia esplênica formada pela junção de veias do parênquima, e saem também vasos linfáticos originados nas trabéculas, uma vez que, na espécie humana, o parênquima esplênico não contém vasos linfáticos. A cápsula, as trabéculas e uma rica rede de fibras reticulares constituem o estroma esplênico. TONSILAS As tonsilas são órgãos constituídos por aglomerados de tecido linfático incompletamente encapsulados, colocados abaixo do epitélio de revestimento de porções iniciais dos sistemas digestório e respiratório. De acordo com sua localização na boca e na faringe, distinguem-se a tonsila faringiana, as tonsilas palatinas e as tonsilas linguais. Estão localizadas em posição estratégica para reconhecer antígenos transportados pelo ar e pelos alimentos, desencadeando uma resposta imunitária. As tonsilas, diferentemente dos linfonodos e do baço, não são órgãos de passagem de linfa ou sangue. Possuem vasos linfáticos eferentes, mas não vasos linfáticos aferentes. As funções mais relevantes do baço são: a resposta imunitária dos linfócitos a antígenos presentes no sangue, a destruição de eritrócitos, a defesa do organismo contra invasores por meio de fagocitose e o armazenamentode sangue. Para a destruição de eritrócitos e a defesa, contribuem os macrófagos, que existem no baço em grande quantidade