Allgemeines und Beispiele für dimorphe Pilze

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Egbert Haynes

Das dimorphe Pilze sind solche, die zwei verschiedene anatomische oder morphologische Formen aufweisen: eine mycelische und eine hefeartige Form. Diese Eigenschaft des Dimorphismus ist nur bei einigen Pilzarten vorhanden und wird als Pilzdimorphismus bezeichnet..

In der morphologischen Phase des Myzels erscheint der dimorphe Pilz als Masse, die aus einer Reihe von Hyphen oder zylindrischen Filamenten gebildet wird. Die Funktion der Hyphen besteht darin, den Pilz zu nähren, da sie die Fähigkeit haben, Nährstoffe aufzunehmen. Das Myzel bildet den sogenannten vegetativen Körper eines makroskopischen mehrzelligen Pilzes.

Abbildung 1. Candida albicans Hefephase. Quelle: David Arqueas [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] aus Wikimedia Commons

In der Hefephase erscheint der dimorphe Pilz als mikroskopisch kleiner einzelliger Organismus mit kugelförmigen oder eiförmigen Zellen. Es hat auch die Fähigkeit, organische Stoffe, Zucker und Kohlenhydrate durch Fermentationsprozesse abzubauen..

Eine kleine Gruppe von Pilzen innerhalb des Ascomycota-Phyllums wird als dimorph angesehen; Diese Pilze haben die Fähigkeit, Säugetiere, Pflanzen und Insekten als Parasiten zu infizieren.

Abbildung 2. Candida albicans in der Myzelphase. Quelle: Garnhami [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] aus Wikimedia Commons

Beispiele sind Krankheitserreger (die Krankheiten verursachen) beim Menschen, Candida albicans und Histoplasma capsulatum. Auch der phytopathogene Pilz Ophiostoma novo-ulmi, verursacht Ulmenkrankheit.

Andere Beispiele sind Ophiocordyceps unilateralis, Entomopathogener Pilz, der Dimorphismus aufweist und chemische Verbindungen absondert, die das Verhalten infizierter Ameisen verändern. Es heißt "der Pilz der Zombie-Ameisen".

Ist auch Malassezia furfur, Ein dimorpher Pilz, der sowohl phytopathogen als auch entomopathogen ist.

Artikelverzeichnis

  • 1 Dimorphismus und Pathogenität
  • 2 Faktoren, die den Phasenwechsel oder den Pilzdimorphismus bestimmen
  • 3 Humanpathogene dimorphe Pilze
    • 3.1 Talaromyces marneffei
    • 3.2 Candida albicans
    • 3.3 Histoplasma capsulatum
  • 4 Referenzen

Dimorphismus und Pathogenität

Pilzdimorphismus hängt mit der Fähigkeit zusammen, Pilzkrankheiten oder Pathogenität zu verursachen.

Der Vorgang, bei dem ein Pilz von einem einzelligen Zustand in Form von Hefe (hefeförmig) in einen mehrzelligen Zustand von Hyphen oder Myzel übergeht, wird als Phasenübergang bezeichnet. Dieser Übergang ist wesentlich für die Pathogenität und Virulenz des Pilzes..

Der pathogene Pilz empfängt Signale mit Informationen aus der ihn umgebenden Umgebung und wandelt sich entsprechend seiner Bequemlichkeit in eine der beiden Phasen um. Zum Beispiel gibt es Pilze, die ihren Zustand in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur ändern thermoabhängig.

Dies ist der Fall bei Pilzen, die bei einer Temperatur von 22 bis 26 ° C im Boden wachsen und in einem mycelischen Zustand verbleiben. Diese Mycelien können aufgrund von Veränderungen wie Naturkatastrophen oder Eingriffen des Menschen (Bauwesen, Landwirtschaft ua) fragmentieren und zu Suspensionen in der Luft oder zu Aerosolen werden..

Beim Einatmen durch einen Säugetierwirt besiedeln Pilze in der Luft die Lunge, wo die Temperatur bei 37 gehalten wird °Bei dieser Temperatur wirken Myzelhyphen als infektiöse Vermehrungen, werden zu pathogenen Hefen und verursachen eine Lungenentzündung..

Sobald die Infektion in der Lunge festgestellt wurde, können sich die Hefen auf andere Organe wie Haut, Knochen und Gehirn ausbreiten..

Faktoren, die den Phasenwechsel oder den Pilzdimorphismus bestimmen

Zu den Umweltfaktoren, die die reversible Umwandlung des Pilzes von einem Zustand in einen anderen bewirken, gehören die folgenden.

Temperaturänderungen

Die Temperaturänderung erzeugt bei den Pilzarten Talaromyces marneffei ein morphologischer Phasenübergang oder eine morphologische Phasenänderung. Wenn die Umgebungstemperatur zwischen 22 und 25 liegt °C zeigt der Pilz eine filamentöse Morphologie (Hyphen) und wenn die Temperatur auf 37 steigt °C, erwirbt Hefemorphologie.

Andere humanpathogene Pilzarten mit temperaturabhängigem Dimorphismus umfassen Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi Y. Emmansia sp.

Änderung der Nährstoffverfügbarkeit

In Form von Sachleistungen Candida albicans Der folgende Phasenübergang tritt auf: In Gegenwart von nährstoffreichen Medien ist die Morphologie Hefe, während in nährstoffarmen Medien die Wachstumsform mycelfilamentös ist.

Gemeinsame Änderungen der Temperatur und Nährstoffverfügbarkeit oder des Vorhandenseins toxischer Substanzen

Obwohl die Temperatur der vorherrschende Umweltreiz zu sein scheint, der den Übergang von Hyphe (bei 22-25 ° C) zu Hefe (bei 37) antreibt °C) und umgekehrt gibt es zusätzliche Reize, die die morphologische Veränderung beeinflussen, wie beispielsweise die Konzentration von Kohlendioxid (CO)zwei) das Vorhandensein von Cystein, Östradiol oder toxischen Substanzen im Medium.

Einige Pilzarten erfordern Änderungen beider Umweltfaktoren (Temperatur und Nährstoffverfügbarkeit), um Dimorphismus auszudrücken. Auch andere Umweltveränderungen, wie das Vorhandensein von Metallen oder Chelatbildnern, können morphologische Phasenübergänge auslösen..

Humanpathogene dimorphe Pilze

Drei Beispiele für humanpathogene dimorphe Pilze werden nachstehend kurz beschrieben..

Talaromyces marneffei

Es ist eine pathogene Pilzart, die zum Ascomycota-Phyllum gehört. Präsentiert temperaturabhängigen Dimorphismus: bei 25 °C wächst in seiner filamentösen Phase als Saprophyt und bei 37 °C zeigt eine parasitäre Hefemorphologie.

Der Pilz T. marneffei kann eine tödliche Infektion des ganzen Körpers verursachen; Penicillose, benannt nach seiner alten taxonomischen Bezeichnung als Penicillium marneffei

Morphologische Formen oder Phasen

Der Pilz T. marneffei In der hyphalen oder filamentösen Phase wächst es in grauweißen Kolonien mit einer glatten und glatten Oberfläche. Diese Kolonien verfärben sich rotbraun mit Gelbtönen, während ihre Oberfläche ein strahlendes Relief mit einer lachsfarbenen Unterseite erhält..

In der Hefephase, T. marneffei entwickelt kleine elfenbeinfarbene Kolonien mit einem grob aussehenden Relief.

Stauseen

Die Stauseen von T. marneffei sind der Boden (in den Tropen und Subtropen, in der Regenzeit von Mai bis Oktober) und verschiedene Arten von Bambusratten (in den Tropen und Subtropen).Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis Y. Rhizomis-Pruinose).

Gastgeber

Gemeinsame Wirte des pathogenen Pilzes T. marneffei Es sind Ratten, Menschen, Katzen und Hunde.

Der Pilz T. marneffei es gelangt hauptsächlich über die Atemwege in den Körper. Es kann auch jeden anderen Weg als den Verdauungsweg durchdringen.

Klinische Manifestationen

Der Pilz T. marneffei erzeugt opportunistische generalisierte oder systemische Infektionen bei immungeschwächten Menschen. Es betrifft zunächst die Lunge und dann verschiedene Organe über den Blutkreislauf. Erzeugt papulenartige Läsionen auf der Haut von Hals, Gesicht und Rumpf.

Candida albicans

Der Pilz Candida albicans gehört zum Stamm Ascomycota und weist einen Dimorphismus auf, der von der Verfügbarkeit von Nährstoffen abhängt.

Candida albicans Es ist der Pilzmikroorganismus, der am häufigsten aus Biofilmen isoliert wird, die auf den Oberflächen von medizinischen Implantaten und menschlichen Geweben gebildet werden. Wird häufig als Modellorganismus in mikrobiologischen Studien verwendet.

Morphologische Formen oder Phasen

Candida albicans Es kann als Hefe und als Myzel wachsen, weshalb es als dimorpher Pilz angesehen wird, aber zusätzlich zu diesen beiden weist es tatsächlich mehrere verschiedene morphologische Phänotypen auf. In einigen Stämmen von Candida albicans Es wurden bis zu 7 morphologische Phasen berichtet.

Aus diesem Grund ist der korrekte Begriff für diese Pilzart anstelle von Dimorphismus der von Pleomorphismus oder Polyphenspezies. Phasenwechsel in Candida albicans werden durch Schwankungen der Nährstoffmenge und des pH-Werts ausgelöst.

Auf Candida albicans Hefezellen scheinen am besten für Blutvergießen und Virulenzfaktor geeignet zu sein. Während die Hyphenphase als die invasivste bei der Gewebedurchdringung und Organbesiedlung vorgeschlagen wurde.

Der Übergang von Hefe zu Hyphe ist ein schneller Prozess, der durch Umweltfaktoren wie Kohlendioxidspiegel, Sauerstoffmangel, Änderungen des Nährmediums und der Temperatur induziert wird..

Durch Pleomorphismus oder Mehrphasenänderungen kann dieser Pilz die Immunabwehrmechanismen seines Wirts überleben. In der Hefephase besteht die Morphologie aus kugelförmigen oder eiförmigen Zellen in kleinen Gruppen. In der Hyphenphase oder der Morphologie des Fadenpilzes erscheinen die Zellen länglich und in Form von Filamenten gestreckt.

Zusätzlich nimmt es in der Hefephase eine symbiotische Lebensform an und in der Hyphenphase wird es zu einem pathogenen Parasiten..

Reservoir

Das Reservoir von Candida albicans es ist der menschliche Organismus. Es ist in der Mikroflora der Haut, im Magen-Darm-Trakt, in der Mundhöhle und im Urogenitalsystem vorhanden.

Gastgeber

Der menschliche Organismus fungiert als Wirt für Candida albicans, deren Eintrittsweg ist die Haut und die Schleimhäute.

Klinische Manifestationen

Der Pilz Candida albicans produziert Candidiasis oder Moniliasis, die Haut, Nägel, Mundschleimhaut und Magen-Darm-Schleimhaut betrifft. Bei immunsupprimierten Menschen kann die Infektion im gesamten Körper systemisch oder generalisiert werden..

Candida albicans es ist in der Lage, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden. Bei schweren Infektionen mit diesem pathogenen Pilz werden Sterblichkeitsraten von 40% angegeben.

Histoplasma capsulatum

Histoplasma capsulatum gehört zum Stamm Ascomycota. Es ist eine Pilzart, die für den Menschen pathogen ist und einen temperaturabhängigen Dimorphismus aufweist. Der Pilz wächst im Boden und auf Mischungen von Starfäkalien (Stumus vulgaris), Amseln (Turdus merula) und verschiedene Fledermausarten.

Der Pilz Histoplasma capsulatum häufig in Vogelquartieren und in Höhlen, Dachböden oder Baumlöchern, in denen Fledermäuse leben.

Dieser Pilz ist auf dem ganzen Planeten weit verbreitet, außer in der Antarktis. Es ist häufig mit Flusstälern verbunden. Es kommt besonders in den Tälern der Flüsse Mississippi und Ohio in den Vereinigten Staaten vor.

Morphologische Formen oder Phasen

Histoplasma capsulatum Es hat ein filamentöses Myzelwachstum in einer saprophytischen Lebensform im Boden. Bei der Infektion von Tieren oder Menschen entwickelt es die Wachstumsphase in Form von parasitärer Hefe bei einer Körpertemperatur von 37 ° C. °C..

Die morphologische Phase des Myzels besteht aus Hyphen. Die Kolonien sind anfangs weiß, baumwollig und werden später dunkelbraun mit einer gelben bis orangefarbenen Unterseite..

Die Hefephase zeigt eiförmige Zellen, die langsam auf 37 wachsen °C, die graue bis beige Kolonien mit einem feuchten, cremigen Aussehen bilden.

Stauseen

Die Stauseen von Histoplasma capsulatum sind Böden, die mit stickstoffreichem Vogel- und Fledermauskot kontaminiert sind.

Gastgeber

Unter den Gastgebern von Histoplasma capsulatum sind menschliche Organismen, einige Vögel (Stare, Amseln, Drosseln, Hühner, Truthähne, Gänse), Fledermäuse, Hunde, Katzen, Nagetiere, Pferde und Rinder.

Dieser Pilz gelangt über die Atemwege, die perkutane (über die Haut) und die Schleimhäute in den menschlichen Körper.

Klinische Manifestationen

Fälle einer akuten Lungeninfektion durch Histoplasma capsulatum sind sehr häufig, mit Symptomen wie Fieber, Erkältung, Schüttelfrost, Kopfschmerzen, Brustschmerzen, Müdigkeit, Erythem und Hautausschlag. 

Verweise

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