MODULO 2 – A I FUNGHI

MODULO 2 – A
I FUNGHI
Storicamente gli organismi viventi venivano suddivisi in 5 regni:
I FUNGHI sono organismi uni e pluricellulari, principalmente terrestri,
sebbene alcuni vivono in acqua dolce o salata.
Coloro che studiano i funghi sono chiamati MICOLOGI. La
disciplina scientifica che se ne occupa è detta MICOLOGIA,
mentre lo studio delle tossine fungine e dei loro effetti sui vari
organismi è chiamato MICOTOSSICOLOGIA. Infine, le malattie
causate negli animali sono dette MICOSI.
L’anatomia fungina è cosi costituita: i funghi hanno una parete cellulare
costituita da un polisaccaride, la CHITINA, un polimero della N-acetil–
glucosamina presente nell’esoscheletro degli Artropodi (ragni, insetti,
crostacei). (La chitina è molto più resistente della cellulosa alla degradazione
da parte dei microbi, al caldo, al freddo, alla siccità.) La membrana cellulare è
composta soprattutto da lipidi (fosfolipidi), uno è l’ ERGOSTEROLO, che è
necessario per mantenere l’integrità della membrana cellulare. Esso viene
pero sintetizzato a partire da un altro lipide, il LANOSTEROLO. Entrambi
sono steroli contenenti il gruppo alcolico -OH. Il corpo vegetativo dei funghi
è organizzato in cellule filamentose di forma cilindrica dette IFE, le quali
disposte l’uno accanto all’altra formano i MICELI. Le ife possono essere
diversificate a seconda della loro funzione:
· RIZOIDI: per assicurare il micelio al substrato;
· AUSTORI: per penetrare nelle cellule dell’organismo ospite.
La cellula che costituiscono le ife possono essere mono o polinucleate e
possono essere divise in SETTI. La presenza o meno dei setti è una
caratteristica distintiva di alcuni gruppi di funghi rispetto ad altri. Il setto può
essere:
· INTERO: senza poro;
· PERFORATO: con poro centrale che consente il passaggio del
protoplasma e di organi cellulari;
· A BARILE o DOLIPORO: con poro circondato da un bordo costituito
da fibre di chitina che formano una struttura cilindrica.
Al regno dei funghi appartengono organismi unicellulari quali i LIEVITI e
organismi pluricellulari quali le MUFFE. In quest’ultime se le ife si trovano
l’una accanto all’altra si chiamano funghi SETTATI; se l’ ifa è rappresentata
da una struttura multi nucleata rivestita da un'unica parete cellulare, prendono
il nome di muffe ASETTATE o CENOLITICHE.
La cellula di una muffa è uguale ad una cellula di lievito, l’unica differenza è
che una è pluricellulare.
I lieviti sono funghi unicellulari, non filamentosi, che vivino in habitat liquidi
o umidi. Cosi come le muffe, i lieviti sono largamente presenti in natura,
spesso li ritroviamo sottoforma di polverina bianca che ricopre frutti e foglie.
Si riproducono sessualmente per divisione cellulare o gemmazione. Una
cellula di lievito è in grado di produrre fino a 24 cellule gemmi formi. Alcuni
lieviti producono gemme che non si dividono correttamente e che portano
alla formazione di un a piccola catena cellulare chiamata PSEUDOIFA (ad
esempio la Candida albicans).
I lieviti sono capaci di una facoltativa crescita anaerobica. Possono usare sia
l’ossigeno, metabolizzando i carboidrati in biossido di carbonio e acqua, che
un altro composto organico come accettore finale di elettroni, fermentando
gli zuccheri del substrato producendo alcol etilico e anidride carbonica.
I funghi si trovano nel suolo, ma esso ha un attività FUNGISTATICA, cioè il
suolo è in grado di controllarne la crescita e quindi vi è un controllo naturale
sulla loro replicazione. La forma miceliale che sfiocca in una miriade di ife
filamentose sviluppa un enorme superficie assorbente. La rapida crescita del
micelio fungino è resa possibile dall’incanalamento mediante correnti
citoplasmatiche di proteine e materiale sintetizzati dall’interno micelio verso
gli apici delle ife.
La porzione dell’ ifa destinata ad assorbire le sostanze nutritizie viene definita
IFA VEGETATIVA, mentre quella che si occupa della riproduzione, IFA
RIPRODUTTIVA o AEREA. Quest’ultima spesso supporta delle SPORE
RIPRODUTTIVE.
I funghi possono essere dei parassita, quindi possono colpire le piante, gli
animali, gli uomini, infatti esistono delle malattie da fungo. Tuttavia sono i
principali decompositori che mantengono gli ecosistemi riforniti di sostanze
nutritive inorganiche essenziali per la crescita delle piante. Sono impiegati
nell’ industria alimentare, lievitazione di birra, vino, pane, ecc.
Alcuni funghi, specialmente quelli che sono la causa di patologie, presentano
il DIMORFISMO, sono cioè in grado di assumere due forme di crescita. Essi
possono cambiare dalla forma di lievito (Y, Yeats), alla forma di muffa (M). il
dimorfismo è dipendente dalla temperatura: a 37 °C, il fungo è un lievito mentre a
25 °C è una muffa. Il cambiamento da lievito a muffa è detto SHIFT YM.
Il ciclo vitale dei funghi avviene tramite una riproduzione:
· ASESSUATA: si può avere per:
1. SCISSIONE: una cellula madre si suddivide per mitosi in due
cellule identiche tra loro e con il medesimo patrimonio
genetico della cellula originaria.
2. GEMMAZIONE: dalla cellula madre di forma una
protuberanza chiamata GEMMA, essa si può staccare
formando un individuo autonomo, oppure contribuisce alla
formazione di una colonna di funghi: vi è una ripartizione
diseguale del materiale cellulare;
3. FRAMMENTAZIONE:
si
distacca
una
porzione
dell’apparato vegetativo di un fungo pluricellulare una
porzione in grado di accrescersi e sopravvivere in maniera
indipendente;
4. SPORULAZIONE: all’interno di particolari strutture a forma
di “sacchetto globoso” chiamate SPOROCISTI, molti funghi
producono delle spore, che quando vengono liberati in
contesti ambientali favorevoli si sviluppano fino a dar vita ad
un nuovo individuo. Esistono diverse spose asessuati:
· SPORANGIOSPORE: se le spore si riproducono
all’interno di un sacco, sporangio, all’apice di una ifa
aerea (Ex: Rhizopus).
· CONIDIOSPORE: se le spore si riproducono agli
apici e sui lati di un ifa (Ex: Aspergillus).
· BLASTOSPORE: le spore prodotte da una cellula
madre vegetativa per gemmazione (Ex: Candida
Albicans).
· ARTROSPORE: cellule che si comportano come
spore (Ex: Coccididides Immitis).
· SESSUATA: inizia con la produzione di spore maschili e femminili
all’interno di strutture del fungo specializzate per la riproduzione,
chiamata CORPI FRUTTIFERI o CARPOFORI. Quando le spore sono
mature vengono liberate e diffuse nell’ambiente tramite vento, acqua, o
insetti; germinano e danno origine alle ife che costituiscono il micelio
primario. Se l’ifa maschile entra in contatto con l’ife femminile, l’unione
dei due miceli primari da origine ad un micelio secondario, si sviluppa
cosi il carpofore del fungo con le strutture riproduttive specializzate, i
GAMEFANGI, dove nasce un nuovo individuo.
La riproduzione conta di tre fasi:
·
PLASMOGAMIA: un nucleo aploide di una cellula donatrice
(+) penetra nel citoplasma di una cellula accettatrice (-);
·
CARIOGAMIA: i nuclei + e – si fondono e formano un
nucleo di zigote diploide;
·
MEIOSI: il nucleo diploide da origine ad un nucleo aploide.
Tutti i funghi sono eterotrofi: al contrario degli animali i funghi ottengono le
sostanze nutritive per assorbimento sono cioè CHEMIOETEROTROFI, cosi
come i batteri.
I funghi differiscono dai batteri per l’ adattamento ambientale e nutrizionale:
· crescono in ambienti con PH5, che è acido per la crescita di molti
batteri;
· quasi tutte le muffe sono organismi aerobi mentre lieviti sono anaerobi;
· a differenza dei batteri, i funghi sono resistenti alla pressione osmotica;
· richiedono un quantitativo di azoto inferiore ai batteri;
· sono spesso capaci di metabolizzare carboidrati, quali la lignina, la quale
non viene digerita dai batteri.
Dal punto di vista nutrizionale i funghi si possono suddividere in:
· SAPROFITI: contribuiscono alla decomposizione ed alla
mineralizzazione dei materiali organici con formazione di humus e
di acqua e di Sali minerali.
· PARASSITI: la loro azione dannosa agli organismi viventi si
esplica attraverso la sottrazione di sostanze organiche e
l’introduzione di tossine.
· SIMBIONTI: vivono in simbiosi con un altro organismo vivente.
I funghi importanti dal punto di vista sanitario sono:
· ZIGOMICETI: i più primitivi, per lo più terrestri, che vivono nel
terreno oppure su materiale vegetale in decomposizione o resti di
animali. Sono muffe saprofiti che. Possiedono le ife cenobitiche e setti
solo nel punto in cui si formano le cellule riproduttive. Il nome di
questa divisione deriva dagli ZIGOSPORANGI, strutture resistenti
formate durante la riproduzione sessuata. (Ex: Rhizopus Nigricans: la
muffa nera del pane).
· ASCOMICETI o FUNGHI A SACCO: chiamati cosi per la loro
caratteristica struttura riproduttiva che ha la forma di un sacco, l’ASCO.
Si riproducono per via sessuata e asessuata. I funghi asessuali che hanno
perso l’abilità di riprodursi asessualmente prendono il nome di
ANAMORFI. (Ex: Penicillium).
· BASIDIOMICETI o FUNNGHI A BASTONE: cosi chiamati per la
loro struttura e per il BASIDIO, una formazione che rappresenta uno
stadio transitorio nel ciclo vitale di questi organismi. Si forma all’apice
delle ife, settale, e si produce il basidiospore.
· DEUTEROMICETI o FUNGHI IMPERFETTI: funghi che non
hanno o non è mai stato osservato lo stato sessuato (forma perfetta).
Le MICOSI o infezione fungine sono cromiche e crescono lentamente. Sono
classificate in 5 gruppi:
· SISTEMICHE dovute da patogeni primari: infezioni profonde in grado
di infettare organi e tessuti. Con l’ inalazione delle loro spore, si
infettano i polmoni, e poi si diffondono in altri tessuti.
· SISTEMICHE dovute da patogeni opportunistici: infezioni di pazienti
con deficienze immunitarie che altrimenti non sarebbero colpite.
· CUTANEE: estese all’interno dell’epidermide.
· SUBCUTANEE: infezioni sottocutanee causate da funghi saprofiti che
vivono nel suolo e nella vegetazione, in seguito all’entrata di spore nelle
ferite della pelle. I funghi che infettano solo l’epidermide, i capelli e le
unghie sono detti DERMATOFITI e le infezioni vengono definiti
DERMATOMICOSI o MICOSI CUTANEE. Le infezioni sono
trasmissibili da uomo a uomo e da animale a uomo.
· SUPERIFCIALI: infezioni prevalenti nei climi tropicali.
Un LICHENE è una associazione simbiotica tra un microrganismo foto
sintetico: un alga e un fungo. I partner foto sintetici sono spesso alghe verdi
unicellulari o filamenti oppure cianobatteri. I due organismi convivono in una
situazione MUTUALISTICA, nella quale ogni partner trae benefici. L’alga
rifornisce il fungo di sostanze nutritive. Il fungo fornisce all’alga un ambiente
fisico ideale per l’accrescimento.
I licheni, per la loro architettura e fisiologia, possono essere raggruppati in 3
categorie morfologiche:
· L. CROSTOSI: crescono allineati o incrostati nel substrato;
· L. FOGLIOSI: molto simili alle foglie;
· L. FRUTTICOSI: hanno proiezioni simili a dita.
La componente algale si trova in uno strato interno posto al di sotto del
lichene, avviluppata in una rete di ife, formando la RISINA. La disposizione
fisica delle ife trattiene l’acqua e le sostanze minerali, protegge le alghe e
realizza gli scambi dei gas.
I licheni vengono utilizzati per la tintura dai vestiti e la produzione di acido
unico usato come agente antimicrobico.
AGENTI ANFIFUNGINI
La terapia delle infezioni da funghi è data attraverso l’utilizzo di farmaci che
prendono il nome di ANTIFUNGINI.
I farmaci antifungini sono di natura diversi, e sono chimicamente eterogenei:
si hanno i POLIENI (alcheni che contengono più doppi legami tra due atomi
di C e un anello lattonico) e tanti farmaci AZOLICI o AZOLDERIVATI e
componenti morfolinderivati. Hanno diverse funzioni, alcuni bloccano la
sintesi degli steroli, altri effettuano dei buchi in corrispondenza del
colesterolo di membrana.
I farmaci antifungini più recenti sono gli ECHINOCANDINE. Essi
inibiscono (bloccano) l’enzima glicano-sintasi, cioè bloccano la sintesi dei
glicani della parete cellulare dei funghi, formato da chitina.