Biologia geral e ultraestrutura dos fungos

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Biologia geral e ultraestrutura dos fungos
São eucariotos sendo mais próximos ao homem, dificultando a produção de fármacos para combate aos mesmos.
Devido à proximidade com o ser humano, apresenta funcionalidades semelhantes às células humanas dificultando reações imunológicas.
Estima-se que o reino Fungi possui cerca de 1,5 milhão de espécies.
Estão relacionados com a decomposição de matéria orgânica, sendo muito pequena a quantidade de fungos patogênicos.
Todo fungo é Gram+, pois apresentam uma parede que impede a saída do corante. Apresentam tamanhos muito maiores que os cocos.
Fungos simbiontes: Fazem parte da microbiota humana
· Os fungos simbiontes podem causar doenças (ex: Candida albicans)
Biologia geral dos fungos:
São organismo eucarióticos, aeróbios (em sua maioria) e heterotróficos (precisam de nutrientes do ambiente para sobreviverem) que se nutrem por absorção (após a hidrólise enzimática), parasitando organismos ou matéria orgânica em decomposição.
Possuem reprodução assexuada ou sexuada.
Em substratos apropriados os esporos germinam produzindo formas diversas como bolores (fungos pluricelulares) ou leveduras (fungos unicelulares).
As radiações ultravioletas da luz solar têm efeito fungistático
De maneira geral necessitam de água, portanto áreas úmidas precisam permanecer limpas e secas.
Somente 150 espécies são capazes de causar doenças em mamíferos, sendo ainda menor em humanos.
Nos últimos 10-20 anos houve um aumento da frequência de infecções fúngicas que levam a um quadro de morte e morbidade.
· As infecções disseminadas pelo sangue aumentaram em 200%
A proximidade evolutiva os torna um desafio terapêutico.
- Aumento de casos de resistência a antifúngicos.
- Últimos 20 Anos: 1 nova droga (ecnocandinas) com um novo alvo, a parede celular.
Classificação morfológica dos fungos:
- Fungos filamentosos (bolores)
 Hifa Cenocítica (não apresentam divisão entre as células, sendo assim, se quebrada, se perde totalmente).
 Hifa Septada (causa a maioria das doenças pois como se quebram são capazes de disseminarem-se, além disso, a “quebra” de uma porção ainda permite que o filamento continue viável) Grande maioria 
- Fungo dimórfico (em baixas temperaturas é filamentoso e em altas temperaturas encontram-se como leveduras), alteram sua forma para terem uma vantagem de adaptação no organismo humano.
Geralmente os fungos filamentosos só causam infecção localizada.
- Leveduras 
- Pseudohifa (leveduras alongadas ligadas umas às outras.
Leveduras:
Identificação por meio de:
- Substratos cromogênicos (que degradam o substrato do meio e dão uma cor)
- Micromorfologia (analisar em detalhes o formato da levedura)
- Provas bioquímicas
Morfologia macroscópica: 
· Fungos filamentosos
Estrutura das hifas:
Tipos de micélios: Estruturas específicas de fungos filamentosos (porções alongadas). Alguns microbiologistas chamam hifas de micélio.
- Micélio reprodutivo (libera os esporos, resistente ao ambiente) inalados pelos indivíduos 
- Micélio aéreo (espécie de um pêndulo, não está no substrato) dispersão 
- Micélio vegetativo (contém esporos, sustenta e absorve nutrientes)
Identificação de fungos:
- Ascomicetos
- Basidiomicetos
- Zigomicetos
- Deuteromicetos (não existe mais)
Conídeos: estruturas capazes de gerar outros fungos. Usada na nomenclatura.
Propágulos sexuados: Esporos originam os ascomicetos e os basideomicetos 
Propágulos assexuadas 
Divisão Zigomycota (ex: Muco racemosus, Rhyzopus nigracans e stolonifer)
- Hifas não septadas ou cenocíticas
- Reprodução sexuada ou assexuada
Divisão Ascomycota
- Leveduras, hifas septadas e pseudohifas
- Reprodução sexuada e assexuada	
Ex: Saccharomyces cerevisiae, Penicillium notatum, Aspergillus flavus...
Divisão Basidiomycota (cogumelos)
- Leveduras e hifas septadas
- Pode ocorrer a ingestão de fungos venenosos
- Reprodução sexuada e assexuada
- Agaricus campestris, Amanita muscaria, Amanita verma, Psilocybe mexicana, Cryptococcus spp
- O que se entende como cogumelo é a estrutura sexuada fúngica
Biologia geral dos fungos e micotoxinas:
Diferenças entre as células de mamíferos e células fúngicas.
- Membrana plasmática
- Vacúolo 
- Parede celular
Cápsula de fungos: Nem todos os fungos tem.
Constituída por uma cadeia frouxa fibrilar de polissacarídeos. É a ultraestrutura mais externa dos fungos.
Tem espessura variável (1-50um) dependendo dos nutrientes e CO2.
Para identificação é feita a coloração de nanquim (o meio externo fica preto ou escuro, e as células permanecem claras)
Parede celular: Comum a todos os fungos
Tem espessura variável (80-600nm).
É um conjunto de várias moléculas (material fibrilar composto): açúcares, polissacarídeos (glucanas, mananas e quitina) e glicoproteínas (adesão e antigenicidade)
Membrana celular de fungos: É compota por lipídeos (fosfolipídeos, ácidos graxos, glicolipídeos e ergosterol)
Ergosterol: É um esteróide que confere estabilidade para a bicamada lipídica, permitindo fluidez sem cristalização.
Proteínas: Transporte específico, enzimas de reações associadas à membrana, ligação estrutural entre citoesqueleto, matriz extracelular e receptores.
Existem trechos do genoma dos fungos que tem várias cópias quando comparados com outras regiões.
Quando estão no corpo humano ou sob algum estímulo sofrem um processo de endo-replicação.
Onde existem genes que codificam para lipases e proteases é amplificado o número de cópias de DNA para aquele local, aumentando o número de moldes.
O processo de endo-replicação é tipo como muito comum e chave para que o fungo produza novos fatores de virulência.
Produção de enzimas extracelulares:
Os fungos patogênicos produzem um número de enzimas maior do que os fungos não patogênicos.
Produzem mais proteases e lipases para degradação do tecido humano.
Biofilme: São um conjunto de micro-organismos emaranhados em uma matriz de polímero orgânico que estão aderidos a uma superfície. São formados pela deposição e adesão de microrganismos em uma superfície de contato, formando uma matriz de exopolissacarídeos onde iniciam seu crescimento.
Nem todo fungo produz biofilme.
O maior produtor de biofilme é a Candida albicans, com grande capacidade de virulência.
O biofilme fúngico tem uma taxa de replicação maior do que os antifúngicos e células humorais ou não.
São mais resistentes a antifúngicos pois as células mais internas não apresentam contato direto com os antifúngicos.
Produção de melanina:
Alguns fungos são capazes de produzir melanina. A produção de melanina permite o aumento do fator de virulência.
A melanina é produzida por determinados fungos e se aloja na parede celular, por inativar reativos de oxigênio se liga e neutraliza essas moléculas.
Ela neutraliza reativos de oxigênio produzido pelo sistema imunológico e vários antifúngicos.
Polimorfismo ou dimorfismo: É a capacidade de assumir diferentes formas.
A Candida albicans é capaz de ser pseudohifa, hifa ou levedura.
Em equilíbrio com o corpo humano está com formato de levedura e com pseudohifas.
Em situações patológicas começam a emitir brotos (projeção de parede celular).
A estrutura das hifas funciona pressionando o tecido (pressão física) e permitindo uma melhor adesão à superfície, aumentando a superfície de contato.
O fungo tem morfologia adequada ao local onde se encontra.
MICOTOXINAS
São substâncias tóxicas que não colaboram nada para a infecção.
Patologias causadas por fungos:
- Alergias: 
- Toxicoses: Micetismo (ingestão de fungos venenosos, gerando sintomas) e Micotoxicose (alimentos contaminados por toxinas de fungos (micotoxinas). As micotoxinas correspondem a mais de 400 micotoxinas conhecidas.
São extremamente estáveis, sendo difícil a eliminação de substâncias tóxicas.
- Micoses: Decorrente da presença e crescimento do fungo no tecido 
São substancias estáveis e resistente.
Estão presentes em: cereais, sementes oleaginosas, frutos, temperos.
Origem animal leite, carne, derivados e embutidos
Fermentação cerveja, vinho, aditivos alimentares e vitaminas
A contaminação pode ocorrerdesde o cultivo até antes do consumo.
Recorrente em áreas de alta umidade do ar atmosférico (>85%), em altas temperaturas e em locais com substrato rico em amido (cereais).
Há cepas toxigênicas e não toxigênicas.
Prevenção: armazenamento adequado, aplicação de antifúngicos e monitoramento sanitário.
Podem apresentar um efeito sinergístico.
A maioria atua em estruturas celulares ou em processos celulares essenciais.
Efeito dose dependente e frequência de exposição.
Contaminação aguda: ataxia, alucinações, hemorragia, necrose de órgãos.
Contaminação crônica: Gera sintomas progressivos. Além de danos a diversos órgãos (fígado, rins, SN e TGI).
Alterações do sistema imunológico: aumento da susceptibilidade a infecções.
Atividade estrogênica, mutagênica e teratogênica.
A toxina do amendoim é uma das micotoxinas mais frequentes. O amendoim se contamina em baixo do solo devido a constantes chuvas e presença de fungos.
A aflatoxina é a mais frequente.
Aflatoxinas:
- Produzidas por Aspergillus spp
- Encontradas em cereais, nozes, frutas, leite e derivados
- Micotoxinas mais importantes B1> G1> M1> B2> G2
- Contaminação aguda: necrose do fígado
- Grande atividade mutagênica, teratogênica e imunossupressora
- Órgãos mais atingidos: fígado, rins e cérebro
Dose letal (DL50) = 0,5 a 10mg/Kg
Fazem ligações covalentes com sítios nucleofílicos do DNA e RNA formando adultos.
A formação de adultos é frequentemente observada no gene p53 em pacientes com câncer de fígado que possuam altos níveis de contaminação por aflatoxinas.
Penicilina:
Produzida por Penicillium spp.
Descoberta em 1928 por A.Fleming e usada a partir de 1941 como antibiótico.
É altamente eficiente contra bactérias Gram+. Não é toxica ao homem.
Cefalosporina:
Produzida por Cephalosporum acremonium.
Descoberta em 1946 por G. Brotzu e usada como antibiótico.
É altamente eficiente contra bactérias Gram+ e -.
Não é tóxica ao homem.