ДИМОРФНЕ ГЉИВЕ: ОПЋЕНИТОСТИ И ПРИМЈЕРИ - БИОЛОГИЈА - 2025

У диморфан гљиве су они који имају два анатомске форме или различита морфолошка: мицелијалним форму и други иеастлике. Ово својство диморфизма показују само неке врсте гљивица и назива се гљивичним диморфизмом.

У морфолошкој фази мицелија, диморфна гљива се појављује као маса формирана скупом хифа или цилиндричних филамената. Функција хифа је да храни гљивице, јер имају способност апсорпције хранљивих материја. Мицелијум твори такозвано вегетативно тијело макроскопске вишећелијске гљивице.

Слика 1. Фаза квасца Цандида албицанс. Извор: Давид Аркуеас, из Викимедиа Цоммонс

У фази квасца, диморфна гљива се појављује као микроскопски једноћелијски организам, са сферним или овоидним ћелијама. Такође има способност разградње органских материја, шећера и угљених хидрата ферментацијским процесима.

Мала група гљивица унутар врсте Асцомицота сматра се диморфном; ове гљивице имају способност инфицирања сисара, биљака и инсеката као паразита.

Слика 2. Цандида албицанс у мицеларној фази. Извор: Гарнхами, са Викимедиа Цоммонса

Примери укључују људске патогене (који изазивају болест), Цандида албицанс и Хистопласма цапсулатум. Такође фитопатогена гљива Опхиостома ново-улми, која изазива болест холандског бријеста.

Остали примери су Опхиоцордицепс унилатералис, ентомопатогена гљива која представља диморфизам и излучује хемијска једињења која мењају понашање заражених мрава. Зове се "гљива зомби мрава".

Ту је и Малассезиа фурфур, диморфна гљива која је и фитопатогена и ентомопатогена.

Диморфизам и патогеност

Гљивични диморфизам повезан је са способношћу да узрокује гљивичну болест или патогеност.

Процес којим гљива прелази из једноћелијског стања у облику квасца (иеастиформ) у вишећелијско стање хифе или мицелија, назива се фазни прелаз. Овај прелаз је кључан за патогеност и вируленцију гљивице.

Патогена гљива прима сигнале са информацијама из околине која је окружује, а према својој погодности реагује трансформишући се у једну од две фазе. На пример, постоје гљивице које мењају своје стање у зависности од температуре околине и постају термо зависне.

Ово је случај са гљивицама које расту у тлу на температури од 22 до 26 ° Ц и остају у мицеларном стању. Ове мицелије могу се фрагментирати и постати суспензије у ваздуху или аеросолима услед измена као што су природне катастрофе или људска интервенција (грађевинарство, пољопривреда, између осталог).

Када их инхалира сисавац домаћин, гљиве из ваздуха колонизирају плућа, где се температура одржава на 37 ^° Ц. На овој температури мицелијски хифи делују као заразне пропагале, постајући патогени квасац и изазивајући упалу плућа.

Једном када се инфекција успостави у плућима, квасци се могу проширити и на друге органе, као што су кожа, кости и мозак.

Чимбеници који одређују фазну промјену или гљивични диморфизам

Међу факторима животне средине који генерирају трансформацију гљивице из једног стања у друго на реверзибилан начин су следећи.

Промене температуре

Промена температуре ствара прелазну или морфолошку промену фаза код гљива врсте Таларомицес марнеффеи. Када је температура околине између 22 и 25 ^° Ц, гљива представља нитану морфологију (хипхал), а када температура порасте на 37 ^° Ц, добија морфологију квасца.

Остале људске патогене гљиве са температурно-зависним диморфизмом су Хистопласма цапсулатум, Бластомицес дерматитидес, Споротхрик сцхенкии, Парацоццидиоидес брасилиенсис, Цоццидиоидес инмитис, Лацазиа лабои и Еммансиа сп.

Промјена доступности хранљивих састојака

Код врсте Цандида албицанс долази до следеће фазне транзиције: у присуству медијума богатих хранљивим материјама морфологија је квасац, док је у медијума сиромашним хранљивим материјама облик раста мицелија влакнаст.

Заједничке промене температуре и доступности хранљивих материја или присуства токсичних супстанци

Иако се чини да температура представља преовлађујући стимуланс у окружењу који усмерава прелазак са хифе (на 22-25 ° Ц) у квас (на 37 ^° Ц) и обрнуто, постоје додатни подражаји који утичу на морфолошке промене, попут концентрације угљен-диоксид (ЦО ₂ ), присуство цистеина, естрадиола или токсичних супстанци у медијуму.

Неке врсте гљивица захтевају промене оба фактора животне средине (температура и доступност хранљивих састојака) да би изразиле диморфизам. Такође, друге промене у животној средини, попут присуства метала или хелатних агенса, могу покренути морфолошке фазне прелазе.

Људске патогене диморфне гљивице

У наставку су укратко описана три примера хуманих патогених диморфних гљива.

Таларомицес марнеффеи

То је патогена гљивична врста која спада у Асцомицота пхиллум. Показује температурни зависни диморфизам: на 25 ^° Ц расте у својој влакнастој фази као сапрофит, а на 37 ^° Ц показује паразитску морфологију квасца.

Гљива Т. марнеффеи може изазвати смртоносну инфекцију целог организма; пеницилоза, названа по свом старом таксономском називу као Пенициллиум марнеффеи.

Морфолошки облици или фазе

Гљивица Т. марнеффеи у хифалној или влакнастој фази, расте у сивкасто-белим колонијама, са глатком и глатком површином. Ове колоније се мењају у црвенкасто-смеђу боју са жутим тоновима, док њихова површина поприма зрачен рељеф, са доње стране боје лососа.

У фази квасца Т. марнеффеи развија мале колоније бјелокости са рељефом грубог изгледа.

Резервоари

Акумулације Т. марнеффеи су тло (у тропима и субтропима, у кишним сезонама, од маја до октобра), и неколико врста пацова од бамбуса (Цанномис бадиус, Рхизомис синенсис, Рхизомис суматренсис и Рхизомис пруиносис).

Домаћини

Уобичајени домаћини патогене гљивице Т. марнеффеи су штакори, људи, мачке и пси.

Гљива Т. марнеффеи улази у организам углавном путем дисајних путева. Такође може пробити било коју другу руту осим пробавне.

Клиничке манифестације

Гљива Т. марнеффеи изазива опортунистички генерализовану или системску инфекцију код имунодефицираних људи. Првобитно погађа плућа, а затим и различите органе путем крвотока. Производи лезије у облику папула на кожи врата, лица и трупа.

Цандида албицанс

Гљивица Цандида албицанс припада типу Асцомицота и представља диморфизам зависно од доступности хранљивих састојака.

У Цандида албицанс изгледа да су ћелије квасца најприкладније за дисеминацију крви и фактор вируленције. Док је хифална фаза предложена као најинвазивнија у пенетрацији ткива и колонизацији органа.

Прелаз из квасца у хифу је брз процес, индукован факторима животне средине, као што су нивои угљен-диоксида, недостатак кисеоника, промене храњивог медијума и температуре.

Кроз плеоморфизам или вишеструке фазне промене, ова гљива може преживети имунолошке одбрамбене механизме. У фази квасца морфологија је сферна или овоидна ћелија у малим групама. У морфологији хифалне фазе или филаментозне гљивице, ћелије изгледају издужено, истегнуто у облику нити.

Поред тога, у фази квасца он добија симбиотски животни облик, а у хифалној фази постаје патогени паразит.

Резервоар

Резервоар за Цандида албицанс је људско тело. Присутан је у микрофлори коже, у гастроинтестиналном тракту, усној шупљини и генитоуринарном систему.

Домаћини

Људски организам функционише као домаћин за Цандида албицанс, чији пут уноса су кожа и слузокоже.

Гљива Цандида албицанс ствара кандидијазу или монилиза која утиче на кожу, нокте, слузницу уста и слузокожу црева. Код имуносупресивних људи инфекција може постати системска или генерализована у целом телу.

Цандида албицанс је у стању да пређе крвно-мождану баријеру. Стопе смртности од 40% пријављују се код тешких инфекција овом патогеном гљивицом.

Хистопласма цапсулатум

Хистоплазма цапсулатум припада пхиллуму Асцомицота. То је врста гљивица која је патогена за људе и показује диморфизам који зависи од температуре. Гљива расте у тлу и на мешавинама фекалија од старица (Стумус вулгарис), купина (Турдус мерула) и разних врста шишмиша.

Гљива Хистопласма цапсулатум распрострањена је у подручјима која лете птицама и у пећинама, поткровљима или рупама дрвећа која настањују шишмише.

Ова гљива има широку распрострањеност широм планете, осим на Антарктику. Често је повезан с ријечним долинама. Налази се нарочито у долинама река Мисисипи и Охио у Сједињеним Државама.

Морфолошки облици или фазе

Хистоплазма цапсулатум показује влакнасти мицеларни раст у облику сапрофитног живота у тлу. При инфицирању животиња или људи развија фазу раста у облику паразитског квасца при телесној температури од 37 ^° Ц.

Морфолошка фаза мицелија је састављена од хифа. Колоније су у почетку беле, памучне, а касније постају тамно смеђе, са доње стране жутим до наранџастим.

Фаза квасца представља овоидне ћелије, споро расту на 37 ^° Ц, које формирају колоније сиве до беж боје с влажним и кремастим изгледом.

Резервоари

Резервоари Хистопласма цапсулатум су земља загађена птицама и изметима богатим азотом.

Домаћини

Домаћини хистоплазме цапсулатум обухватају људске организме, неке птице (старлежи, морске птице, мразови, кокоши, пурани, гуске), кучиће, псе, мачке, глодаре, коње и стоку.

Ова гљива улази у људско тело путем дисајних, перкутаних (кроз кожу) и слузокоже.

Клиничке манифестације

Случајеви акутне инфекције плућа Хистопласма цапсулатум су веома чести, са симптомима као што су грозница, прехлада, зимица, главобоља, бол у грудима, умор, еритем и осип.

Референце

1. Хитен, Д., Мадхани, Г и Финк, ГР (1998). Контрола филаментозне диференцијације и вируленције код гљивица. Трендови у ћелијској биологији. 8 (9): 348-353.
2. Надал, М., Гарциа-Педрајас, М. анд Голд, СЕ (2008). Диморфизам у патогенима гљивичних биљака. Микробиолошка писма. 284 (2): 127–134.
3. Наварро-Мендоза, М., Перез-Аркуес, Ц., Мурциа, Л., Мартинез-Гарциа, П., Лак, Ц .; Санцхис, М. и др. (2018). Компоненте нове породице гена фероксидаза укључене у вируленцију функционално су специјализоване за гљивични диморфизам. Природа. Научни извештаји 8: 7660. дои: 10.1038 / с41598-018-26051-к
4. Немецек, ЈЦ, Вутхрицх, М. и Бруце С. Клеин, БС (2006). Глобална контрола диморфизма и вируленције у гљивицама. Наука. 312 (5773): 583-588. дои: 10.1126 / наука.1124105
5. Зхонг, И., Иан; М., Јианг, И., Зханг, З., Хуанг, Ј., Зханг, Л. и др. (2019). Микофенолна киселина као обећавајући инхибитор гљивичног диморфизма за контролу болести шећерне трске узроковане Спорисориум сцитаминеумом. Часопис за пољопривредну и прехрамбену хемију. 67 (1): 112–119. дои: 10.1021 / ацс.јафц.8б04893