Miceti - Sezione di Microbiologia

I MICETI
Considerati per molto tempo dei vegetali, sono organismi unicelulari, eucarioti, aerobi o anaerobi facoltativi che si sviluppano
per estensione continua con formazioni di ramificazioni cellulari. Immobili, sono largamente diffusi, potendosi presentare in
elementi singoli (lieviti) o come colonie filamentose multicellulari (muffe).
In natura vivono negli strati superficiali del suolo o come commensali (commensalismo= associazione tra animali di cui uno
riceve vantaggi mentre l’altro non è nè avvantaggiato, nè danneggiato) di vari organismi vegetali ed animali. Una cellula singola
può dar luogo a forme filamentose multinucleate, a gemmazioni, a organi di fruttificazione con numerose spore e a celule
sessualmente differenziate. Sono ubiquitari e necessitano di substrati organici per la crescita; le spore sono veicolate dall’aria.
MICETI - Lieviti (tallo unicellulare)
- Muffe (tallo miceliale)
- Funghi dimorfi (lieviti a 37°C, soprattutto nei tessuti infetti; muffe a
25°C in coltura.
MUFFE
Elemento fondamentale della crescita è l’ifa: struttura ramificata tubulare di 2-10; via via che si sviluppa una colonia o tallo,
le ife formano una massa di filamenti intrecciati detta micelio.
Le ife che penetrano nel terreno per assorbire sostanze nutritive costituiscono il micelio vegetativo, quelle proiettate sopra la
superficie del terreno, quindi a contatto con l’aria, il micelio aereo.
Poiché la parte aerea spesso porta cellule riproduttive è anche nota come micelio riproduttivo. La maggior parte delle colonie
è costituita da un intreccio di ammassi secchi irregolari e filamentosi, al cui centro vi sono cellule morte per lo scarso contenuto
di alimentri e accumulo di sostanze tossiche (acidi organici). Le ife sono suddivise da setti parietali. I miceli non settati sono
cenocitici cioè i loro nuclei sono circondati da masse continue di citoplasma.
LIEVITI
Organismi unicellulari ovali disposti a volte a catenelle (pseudoife). Citologia: cellule eucariotiche con numerosi cromosomi e
membrana nucleare, mitocondri, reticolo endoplasmatico e vacuoli. Il citoplasma dele cellule in crescita è ricco di ribosomi
(costante di sedimentazione 80S) alcuni dei quali legati a strutture membranose del reticolo endoplasmatico (microbodies);
corpi membranosi e granuli di inclusione di natura lipidica o glicogeno, completano il quadro citologico della cellula fungina. La
loro parete cellulare che a differenza dei batteri manca di peptidoglicano, componenti lipopolisaccaridici e di acidi teicoici,
presenta vari polisaccaridi, complessi proteici e peptidi che nel loro insieme individuano una parte rigida microfibrillare ed una
plastica amorfogranulare.
La parte microfibrillare è costituita da cellulosa o da un suo analogo, il glucano, o da chitina con residui di N-acetilglucosamina;
questi sono legati tra loro mediante ponti -1-4. Un altro tipico componente polisaccaridico della parete è il mannano.
Le funzioni della parete cellulare fungina, non indispensabile per la vitalità del fungo (sferoplasti o protoplasti vitali dopo
digestione da parte di enzimi capaci di idrolizzare vari polimeri parietali), sono principalmente quelle di proteggere dalle
variazioni osmotiche, consentire l’interazione con l’ambiente e l’ospite. Per i funghi che possiedono la capsula formata da
strutture fibrose (Criptococcus neoformans), la stessa ha capacità di aderire a varie superfici ed è un importante fattore
antifagocitario.
RIPRODUZIONE
I miceti si riproducono per mezzo di spore che possono avere un’origine sessuale (funghi perfetti) o asessuale (funghi
imperfetti). Questi due tipi di riproduzione in genere si alternano nel ciclo vitale di in fungo.
Riproduzione asessuata: i nuclei si dividono dando luogo a cellule polinucleate; si ha formazione di un nuovo clone senza
intrvento di gameti e fusione nucleare per:
1. sporulazione seguita da gemmazione delle spore
2. gemmazione
3. frammentazione dele ife.
Le spore asessuate possono essere localizzate agli apici e ai lati delle ife, o all’interno di esse. Nel primo caso verranno
definite conidi, nel secondo artrospore e clamidospore. Le clamidospore ricordano in parte le spore dei batteri essendo
caratterizzate da un involucro molto spesso che conferisce resistenza al calore e all’essiccamento (endosporulazione). Le
artrospore si formano per frammentazione delle ife e i condi per processo simile alla gemmazione. Le spore presentano anche
più nuclei, morfologia variabile e caratteristiche che possono essere importanti per la loro identificazione.
La gemmazione costituisce il meccanismo principale riproduttivo dei funghi: la cellula madre dà luogo per estroflesione alla
cellula figlia molto più piccola. Rimane sulla parete della cellula genitrice una cicatrice da distacco detta ”cicatrice da
gemmazione”.
Riproduzione sessuata: il processo avviene secondo le seguenti tappe:
1.
2.
3.
il nucleo della cellula donatrice (maschile) penetra nella cellula ricevente (femminile);
il nucleo maschile e quello femminile si fondono a formare uno zigote diploide;
attraverso una meiosi il nucleo diploide dà origine a 4 nuclei aploidi alcuni dei quali possono essere ricombinanti genetici.
La condizione di aploidia si associa spesso ad un lungo periodo di sviluppo vegetativo.
FIG.1: l’accoppiamento porta a formazione di un dicariote e, in seguito a fusione dei nuclei, ad una cellula diploide.
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CICLO PARASESSUALE (RICOMBINAZIONE MITOTICA)
E’ un fenomeno di ricombinazione tra DNA parentali senza intervento di gameti differenziati; dimostrato in Aspergillus si svolge
nelle seguenti tappe:
1.
Fusione di ife e presenza nello stesso citoplasma di nuclei aploidi. L’eterocarionte può rimanere stabile e i 2 nuclei
possono dividersi in modo singolo.
2.
Raramente si ha fusione dei 2 nuclei con formazione di nuclei diploidi eterozigoti che tendono a dividersi in sintonia con
nuclei aploidi.
3.
4.
A bassa frequenza 1-10.000 i nuclei diploidi ricombinano tra loro.
Formazione dei nuclei aploidi, cellule e nuclei di DNA parentale e ricombinato.
TASSONOMIA
FICOMICETI: hanno ife prive di setti, spore asessuate contenute in sacchi detti sporangiofori;
possono avere ciclo sessuale
specie le forme acquatiche.
ASCOMICETI: presenza di aschi, strutture sacciformi che contengono spore sessuate (ascospore); queste ultime sono prodotte
a seguito di accoppiamento sessuato. In un asco vi sono 8 ascospore.
BASIDIOMICETI: si distinguono per le loro spore sessuate dette basidiospore perché si formano in strutture specializzate
dette basidi. Funghi delle piante alcuni producono alcaloidi tossici per l’uomo o di interesse farmacologico (ergotamina e
muscarina)
DEUTEROMICETI (FUNGHI IMPERFETTI) comprendono la maggior parte di funghi patogeni per l’uomo; la denominazioni
di “funghi imperfetti” deriva dal fatto che non sono mai stati visti fenomeni di sessualità. Le ife sono settate e i conidi simili a
quelli degli ascomiceti.
TIPI DI MICOSI
Possiamo suddividere le micosi in 4 gruppi principali a seconda del tessuto di volta in volta interessato dal tipo di infezione.
1.
Micosi sistemiche o profonde (primarie ed opportunistiche) che interessano prevalentemente gli organi interni ed i
visceri; spesso sono disseminate coinvolgendo tessuti differenti.
2.
3.
Micosi sottocutanee che interessano cute, sottocute, fasce muscolari ed ossa.
4.
Micosi superficiali che interessano solo i peli e gli strati più superficiali dell’epidermide.
Micosi cutanee che interessano l’epidermide, i capelli e le unghie; i responsabili di queste affezioni sono detti
dermatofiti e le relative paatologie vengono chiamate dermatofitosi o dermatomicosi.
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PATOGENESI:
Le micosi sistemiche primarie sono l’Istoplasmosi (Histoplasma capsulatum), la Blastomicosi (Blastomyces dermatitidis),
la Coccidioidomicosi (Coccidioides immitis) e la Criptococcosi (Cryptococcus neoformans). Sono causate da funghi
saprofiti del suolo. L’infezione viene contratta per inalazione delle spore che arrivate nel polmone provocano una micosi
polmonare primaria. Dai foci polmonari i germi sia per via ematogena che per via linfatica possono coinvolgere altri organi con
formazione di ascessi e granulomi. Non esiste la trasmissione interumana.
Le micosi sistemiche opportunistiche che coinvologono cute, mucose ed organi interni possono essere causate sia da lieviti che
da muffe. La premessa per la loro comparsa è la notevole debolezza delle difese da parte dell’organismo; anche per questo sono
più frequenti in pazienti affetti da diabete, neoplasie maligne, soggetti trattati per lunghi periodi con antibiotici a largo spettro,
con farmaci immunosopressori o con corticosteroidi, pazienti trapiantati, pazienti in radioterapia, soggetti immunodepressi
(AIDS).Le malattie prodotte da questi microorganismi possono interessare l’apparato respiratorio (Aspergillosi) o le mucose e
la cute (Candidosi).
Le micosi sottocutanee sono causate da funghi che penetrano attraverso ferite della cute; essi provocano infezioni locali,
croniche e granulomatose. L’incidenza riguarda più frequentemente le regioni tropicali e subtropicali (Sporotricosi).
Le micosi cutanee sono determinate da funghi filamentosi che si trasmettono direttamente mediante contatto umano e
indirettamente tramite indumenti o animali. La localizzazione dei focolai primari corrisponde al punto di contatto, per questo
più frequentemente colpiti sono i piedi e le parti scoperte del corpo (capelli, cuoio capelluto).
Le condizioni che favoriscono lo sviluppo di dermatofiti nella cute sono:
1.
2.
le cellule dello strato corneo dell’epidermide sono morte e distanti dai meccanismi difensivi dell’ospite;
3.
lo strato corneo è composto da proteine, aminoacidi, lipidi, idrati di carbonio e tracce di elementi necessari per lo sviluppo
dei dermatofiti
lo strato corneo ben idratato dalle ghiandole sudoripare e dalla perdita d’acqua transepidermica, ha una temperatura
inferiore a quella del corpo ed il suo pH va da 5.5 a 6.7
4.
alcuni siti anatomici favoriscono la colonizzazione e lo sviluppo dei dermatofiti (spazi interdigitali delle dita dei piedi, pieghe
crurali nei maschi, l’incavo dello strato corneo della lamina distale dell’unghia, ipercheratosi dello strato plantare).
alcuni prodotti cosmetici alterano il microambiente di aree limitate dello strato corneo.
Esempi di micosi cutanee:
1.
2.
3.
4.
Tinea corporis: (Es.Microsporum canis) su cute priva di peli
Tinea pedis (piede d’atleta): (Es. T. rubrum ) colpisce soprattutto le gambe
Tinea capitis ( Es.T. tonsurans) colpisce prevalentemente i cuoio capelluto .
Tinea unguium (Es. T. rubrum) coinvolge le unghie.
CANDIDOSI DEL CAVO ORALE
Le infezioni di interesse stomatologico sono in costante aumento e per il gran numero di portatori di protesi ortodontiche e per
la localizzazione orale di mughetto in pz. affetti da HIV. La possibilità di una sucessiva disseminazione dell’infezione suggerisce
di intervenire precocemente con opportuni trattamenti igienici e farmacologici. Il cavo orale rappresenta la “finestra aperta”
sull’apparato digerente e come tale riconosce un ecologia microbica assolutamente originale; C. albicans per es. è ospite costante
di tutto il tratto digerente. In assenza di manifestazioni cliniche il suo riscontro nel cavo orale assume la connotazione di
saprofitismo che esclude la necessità di trattamento farmacologico. Numerosi fattori possono rompere questo normale
equilibrio: l’alimentazione e soprattutto diete carenti di apporto vitaminico e ricche di carboidrati, la cattiva igiene orale di denti
e gengive, l’abitudine al tabagismo.
Le localizzazioni fungine primarie o successive a disseminazione possono interessare direttamente la mucosa del cavo orale,
possono coinvolgere la mucosa della lingua o le commissure delle labbra. I quadri clinici vanno dalla stomatite alla candidosi
acuta pseudomembranosa (mughetto), dalla glossite eritematosa alla cheilite angolare.
Il mughetto costituisce la forma più comune di stomatite da Candida albicans; esso è caratterizzato dalla comparsa in qualsiasi
punto della mucosa orale di un essudato biancastro (da cui il nome) cremoso disposto spesso in macule a spruzzo o a chiazze e
simulante un’infezione difterica. Le “pseudomembrane” se rimosse lasciano intravedere la mucosa sottostante eritematosa e
dolente. Il materiale del mughetto è costituito sia da componente miceliale che da cellule in desquamazione, leucociti e fibrina. Il
quadro clinico può comparire a qualsiasi età ma è più comune nella prima settimana di vita per la contaminazione del neonato
durante il parto.
DIAGNOSI:
L’accertamento diagnostico per le infezioni fungine comporta l’esecuzione di esami di laboratorio basati essenzialmente
sull’osservazione a fresco del materiale prelevato dalla sede della lesione, opportunamente stemperato in soluzione fisiologia
sterile ed eventualmente pretrattato con idrossido di potassio.
L’esame colturale su terreni selettivi (Agar-Sabouraud) con l’aggiunta di cloramfenicolo e cicloesimide, con un pH di 5-6
permette la sucessiva identificazione.
Esiste anche la possibilità di dimostrare anticorpi contro antigeni fungini nel siero del paziente (sierologia).
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Tabella 1: Principali agenti antifungini
FARMACO
MECCANISMO
TOSSICITA’
D’AZIONE
Nistatina, anfotericina B Si legano agli steroli della Elevata per via sistemica
(polienici).
cellula
fungina,
destabilizzandola.
Citocidi.
Miconazolo, Econazolo, Blocco della sintesi di Variabile.
Chetoconazolo,
ergosterolo. Citostatici e
Fluconazolo (imidazolici) citocidi.
Fluorocitosina
Griseofulvina
Inibizione della sintesi Moderata.
degli
acidi
nucleici,
fenomeni di sinergismo
con i farmaci polienici.
Citostatica.
Blocca la sintesi del fuso Significativa
mitotico
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INDICAZIONE
TERAPEUTICA
Candidosi mucocutanee
(Nistatina).
Micosi
sistemiche
(Anfotericina B)
Candidosi micocutanee,
Pitiriasi,
Dermatofizie,
Micosi
sistemiche
(chetoconazolo)
Candidosi
sistemica,
Criptococcosi.
RESISTENZA
Dermatofizie (tigne).
Rara.
Virtualmente assente.
Rara.
Frequente.