Funghi o Miceti REGNO CARATTERISTICHE ESEMPIO Monera Procarioti Batteri, Actinomycetes Protista Eucarioti Protozoi Fungi Eucarioti Funghi Plantae Eucarioti Piante, Muschio Animalia Eucarioti Artropodi, Mammiferi, Uomo I FUNGHI sono microorganismi: • eucariotici • immobili • Chemiosintetici (utilizzano composti inorganici per il loro fabbisogno energetico) • eterotrofi (si nutrono di sostanze organiche prodotte da altri organismi) • unicellulari o, più spesso, organizzati in strutture pluricellulari • Possiedono una parete rigida • Si riproducono esclusivamente mediante produzione di spore, che possono essere • spore sessuate (forme teleomorfe) • spore asessuate (forme anamorfe) • (spora: qualunque elemento non filamentoso del corpo fungino). • Sono aerobi o anaerobi facoltativi. CARATTERISTICHE DELLA CELLULA FUNGINA • Membrana citoplasmatica, ricca di ERGOSTEROLO ERGOSTEROLO Il colesterolo è un ingrediente essenziale della membrana cellulare di tutte le cellule animali: si inserisce fra i due strati di fosfolipidi COLESTEROLO Parete cellulare (rigida) Lipidi e proteine (ricche di ponti S-S) Raramente: capsula mucoide di natura polisaccaridica, più o meno spessa (es. Cryptococcus neoformans) PARETE CELLULARE (Cell Wall) La parete cellulare della cellula fungina è composta da una struttura stratificata consistente in microfibrille di chitina racchiuse in una matrice fatta da polisaccaridi, proteine, lipidi, sali inorganici e pigmenti che serve da supporto e che dà la forma al protoplasto. • Costituenti: • Chitina, polimero di N-acetilglucosamina con legami beta 1-4, • • Glucano (beta 1-3 e beta 1-6), polimero del Dglucosio • Mannano, polimero del D-mannoso Rappresentazione schematica della parete dei funghi Strato fibrillare Mannoproteine Glucano Glucano-chitina Mannoproteine Membrana cellulare La chitina è prodotta per l’azione dell’enzima chitina-sintetasi localizzato nel citosol in organelli detti chitosomi, poi è trasportata al plasmalemma e integrate nella cell wall. I mannani e i galattomannani sono i principali antigeni fungini Fotografie di Candida albicans al microscopio elettronico A: cellula lievitiforme B: ultrastruttura della parete Classificazione in base alla morfologia del tallo (= corpo fungino) LIEVITI Caratterizzati da tallo costituito da cellule isolate, di solito rotondeggianti od ovalari, più o meno grandi, dette blastospore FUNGHI FILAMENTOSI o MUFFE Caratterizzati da ife: strutture filamentose tubolari, di diametro > 1mm • DIMORFI • In fase saprofitica e a 25°C hanno aspetto filamentoso, mentre in fase parassitaria e a 37°C si presentano come blastospore LIEVITI Il tallo è costituito da cellule isolate, rotondeggianti od ovalari, più o meno grandi, dette blastospore Budding I lieviti si riproducono asessualmente tramite gemmazione o “budding”. Alcuni lieviti si riproducono anche sessualmente tramite spore sessuate che originano dalla fusione dei nuclei di due cellule seguita da meiosi. Alcuni lieviti possono dare origine a forme allungate (sia vere ife che pseudoife) Pseudoife: sono originate da blastospore che, andando incontro a gemmazione successiva, restano unite tra loro assumendo forma allungata e ricordando la morfologia delle ife FUNGHI FILAMENTOSI Il tallo è costituito da strutture filamentose tubulari, le ife, che formano il micelio vegetativo (nutritizio) e aereo (riproduttivo). Spore Micelio aereo (riproduttivo) Suolo Micelio vegetativo IFE Le ife si distinguono in: • Cenocitiche • Settate Accrescimento apicale dell’ifa Tigmotropismo: “senso del tatto” delle ife DIFFERENZE TRA IFE E PSEUDOIFE Solo le pseudoife presentano marcati restringimenti intercellulari A livello di tali restringimenti le pseudoife possono presentare ramificazioni e, soprattutto, grappoli di blastoconidi gemmanti DIFFERENZE TRA IFE E PSEUDOIFE • Solo le ife, caratterizzate da accrescimento apicale, possiedono elementi terminali più lunghi degli altri, mentre nel caso delle pseudoife questi sono più corti o uguali FUNGHI DIMORFI Importanti dal punto di vista medico, perché sono responsabili di micosi primitive. Sono detti dimorfi perché in fase saprofitica e a 25°C in comuni terreni di coltura presentano aspetto filamentoso, mentre in fase parassitaria e a 37°C in terreni arricchiti, presentano aspetto di blastospora (dimorfismo termo-dipendente). 1) 2) 3) 4) + Histoplasma capsulatum Blastomyces dermatitidis Paracoccidioides brasiliensis (polmone) Coccidioides immitis (polmone) Sporotrix schenckii Fase lievitiforme in vivo Fase lievitiforme in vitro a 37°C Fase miceliale in vitro a 25°C gemmazione accrescimento apicale Micosi Mughetto Nel terreno arricchito con feci d piccione subcutaneous infection Dal suolo e dai resti vegetali isolated from soil, living and decomposing plants CLASSIFICAZIONE DEI FUNGHI (In base al tipo di riproduzione) Zigomiceti (muffe: riproduzione sessuata, per zigospore, e asessuata, per sporangiospore). Ascomiceti (muffe e lieviti: riproduzione sessuata, per ascospore, e asessuata, per blastospore o conidi). Archiascomiceti (nuova classe: Pneumocystis jiroveci) Basidiomiceti (riproduzione sessuata, per basidiospore, e asessuata, per blastospore. Unico di interesse medico: Cryptococcus neoformans). Deuteromiceti o Funghi imperfetti (muffe e lieviti: è nota solo la riproduzione asessuata, per blastospore o conidi). Comprendono la maggior parte dei miceti patogeni. CLASSIFICAZIONE DEI FUNGHI (principali generi e specie) Zigomiceti - Mucor, Absidia:, infezioni sottocutanee Ascomiceti - Histoplasma, Blastomyces, Saccharomyces: micosi sistemiche Archiascomiceti - Pneumocystis jiroveci: polmonite Basidiomiceti – forma teleomorfa di C. neoformans: polmonite, infezione SNC Deuteromiceti o Funghi imperfetti – Candida, Aspergillus, forma anamorfa di C. neoformans: differenti tipi di micosi LA RIPRODUZIONE AVVIENE PER MEZZO DI: SPORE SESSUATE - Oospore - Zigospore - Ascospore - Basidiospore SPORE ASESSUATE Spore talliche (formate direttamente dal tallo) - blastospore - clamidospore - artrospore - aleuriospore Spore blastiche (prodotte da ife conidiofore) - conidi - sporangiospore sono prodotte in una struttura Due estremità ifali si uniscono dopo la lisi delle pareti cell Le spore si formano dentro sporocisti detta asco La fusione nucleare avviene in una Struttura clavata (basidio) tre SPORE SESSUATE Zigospore Ascospore Basidiospore LA RIPRODUZIONE AVVIENE PER MEZZO DI: SPORE SESSUATE - Oospore - Zigospore - Ascospore - Basidiospore SPORE ASESSUATE Spore talliche (formate direttamente dal tallo) - blastospore - clamidospore - artrospore - aleuriospore Spore blastiche (prodotte da ife conidiofore) - conidi - sporangiospore SPORE ASESSUATE TALLICHE Blastospore Frammentazione disarticolata dell’ifa Artrospore Clamidospore Modificazione dell’ifa o pseudoifa) Struttura espansa - ALEURIA Aleuriospore Clamidospore (Candida albicans) Si formano per rigonfiamento e ispessimento di una struttura tallica presistente, ifale o pseudoifale in condizioni ambientali sfavorevoli. Hanno il significato di forme di resistenza Le spore asessuate possono essere localizzate agli apici e ai lati delle ife, o all’interno di esse. LA RIPRODUZIONE AVVIENE PER MEZZO DI: SPORE SESSUATE - Oospore - Zigospore - Ascospore - Basidiospore SPORE ASESSUATE Spore talliche (formate direttamente dal tallo) - blastospore - clamidospore - artrospore - aleuriospore Spore blastiche (prodotte da ife conidiofore) - conidi - sporangiospore SPORE ASESSUATE BLASTICHE Conidi spora che si forma all'apice di ife Sporangiospore Le spore sono formate nello sporangio( lo sporangio è una struttura circolare o ovale che si forma all'apice da una sporangioforo che è un'ifa specializzata del micelio. LA RIPRODUZIONE AVVIENE PER MEZZO DI: SPORE SESSUATE - Oospore - Zigospore - Ascospore - Basidiospore SPORE ASESSUATE Spore talliche (formate direttamente dal tallo) - blastospore - clamidospore - artrospore - aleuriospore Spore blastiche (prodotte da ife conidiofore) - conidi - sporangiospore FATTORI DI VIRULENZA FUNGINI a) produzione di enzimi come • cheratinasi • fenolossidasi • proteinasi: aspartil-proteinasi, metallo-proteinasi, serina-proteinasi • fosfolipasi b) capacità di crescere a 37oC c) dimorfismo che facilita la moltiplicazione nell’ospite (variazioni morfologiche: forma a lievito, ifa) d) presenza di capsula (raramente) e) produzione di tossine (gliotossina, fumigatossina) SUSCETTIBILITA’ DELL’OSPITE I soggetti immunocompetenti hanno un alto grado di resistenza naturale all’infezione fungina dovuta soprattutto alle barriere cutanee e mucose. un ruolo importante è svolto dagli acidi grassi insaturi a lunga catena, dal pH, dal turnover epiteliale e dalla natura dello strato corneo in cui vi è scarsità di acqua. - l’albero respiratorio, il tratto gastrointestinale e l’epitelio vaginale sono rivestiti da membrane mucose lavate da fluidi che contengono sostanze antimicrobiche - spesso è presente epitelio ciliato che rimuove materiale estraneo. I fagociti umani presentano recettori per il mannosio e per i b-glucani. L’interazione può essere mediata anche da anticorpi opsonizzanti. INTERAZIONE OSPITE-PARASSITA Dati clinici e sperimentali indicano che sia l’immunità umorale che quella cellulo-mediata (CMI) sono importanti nel controllo delle infezioni fungine, ma la CMI sembra essere più importante I MANNANI E I GALATTOMANNANI SONO RESPONSABILI DELLE RISPOSTE IMMUNI VERSO I FUNGHI DI IMPORTANZA MEDICA. Quindi... Tipi diversi di malattia da miceti: 1. Ipersensibilità - reazione allergica ad antigeni delle spore fungine: polmonite da ipersensibilità. 4. Micosi: INFEZIONI. CLASSIFICAZIONE DELLE MICOSI (In base alla sede) Micosi superficiali: infezioni limitate allo strato esterno della cute e ei capelli (Pityriasis versicolor, Tinea nigra,) Micosi cutanee: infezioni che invadono profondamente la cute e gli annessi (dermatofitosi, candidiasi cutanee e delle mucose visibili) Micosi sottocutanee: infezioni del derma, tessuto sottocutaneo, muscolo, fasce (sporotricosi,) MICOSI SISTEMICHE Primitive (istoplasmosi, coccidioidomicosi, blastomicosi, paracoccidioidomicosi presente in messico brasile argentina ) Secondarie (OPPORTUNISTICHE: candidiasi, criptococcosi, aspergillosi, zigomicosi)
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