Cosa sono i miceti?

I miceti o funghi hanno caratteristiche morfologiche, metaboliche e di ciclo replicativo diverse dagli altri regni, per questo ne formano uno a sé stante, avranno quindi anche una propria terminologia specifica.

I miceti sono divisi in due categorie:

  • benefici, utili, ovvero i lieviti per fare birra, pane, yogurt e funghi utilizzati in biotecnologia per fare farmaci come l’insulina, prima molecola costituita in ingegneria genetica. Il Saccaromices cervisiae ha un genoma facilmente manipolabile, è una cellula eucariotica, e facilmente sottoponibile a ricombinazione del genoma. Per questo il saccaromices è stata la prima e la più studiata specie di miceti;
  • l’altra grande categoria è quella dei miceti dannosi, patogeni, che possono portare patologie in animali, piante e ovviamente anche nell’uomo, dei quali ci occuperemo di più. C’è una fioritura di situazioni, comportamenti , aspetti morfologici molto elevata pur essendo poche le specie coinvolte.

I funghi sono al terzo posto tra i regni in scala evoluzionistica, sono quindi abbastanza evoluti. Non sono batteri poiché sono cellule eucariotiche ed hanno una parete particolare per cui non sono classificabili nemmeno tra le piante.

Si dividono in LIEVITI e MUFFE, microrganismi responsabili di patologie importanti. Hanno una distribuzione universale, possono essere unicellulari, ma sono solo cellule eucariotiche con nucleo ben distinto. Si conoscono qualche migliaio di specie, la maggior parte saprofiti e solo una cinquantina sono di rilievo per l’uomo.

Le classificazioni delle patologia da miceti:

  1. micosi: sono infezioni endogene ed esogene da miceti, alcune delle quali sono un problema di grande rilevanza negli ospedali e possono essere acute o croniche;
  2. micotossicosi : è il tipico avvelenamento da fungo;
  3. micetismo: deriva dall’ingestione di cibi contaminati da funghi ed alcune tossine, come le α tossine, sono associate a patologie neoplasiche.

MICETI NELL’UOMO

La prima rilevazione del potenziale dei funghi avvenne con Fleming, nella piastra di cultura di batteri in cui era casualmente caduta una colonia fungina centralmente. Se proviamo a seminare batteri e poi portiamo una colonia di muffa centralmente troveremo che tra il cerchio centrale (della muffa) e la parte più esterna di batteri, più opaca, si è formato un alone più chiaro, trasparente, nel quale il batterio non riesce a crescere, poiché come sappiamo la muffa centrale produce penicillina. Questa è andata ad interferire con il ciclo replicativo del batterio.

CELLULA FUNGINA

Presenta delle peculiarità, ma anche molte analogie con gli altri tipi di cellule:

  • Nucleo: è ben distinto, la membrana nucleare isola il dna, ovvero i cromosomi (2, 5,…20…) che possono essere molteplici, e può esserci anche dna nucleolare, con il nucleolo. La membrana nucleare è del tutto simile a quella delle cellule eucariotiche, con pori che permettono il passaggio di macromolecole e micromolecole sia verso l’interno che verso l’esterno; è una struttura trilaminare, di natura fosfolipidica.
  • Citoplasma: è caratterizzato da tanti compartimenti; la cellula fungina è più compartimentalizzata della procariotica, si realizzano così microambianti dedicati, per la digestione, per la respirazione, per la sintesi, per la sintesi proteica, ci saranno ribosomi, mitocondri, vacuoli di riserva soprattutto per i miceti ambientali.
  • Membrana citoplasmatica: ha le stesse funzioni, proprietà e morfologia delle altre membrane, ma qui troviamo gli steroli, differentemente dai procarioti, quindi i funghi sono più in alto nella scala evoluzionistica rispetto a questi ultimi.
  • Parete batterica: ha una composizione biochimica diversa dai batteri, anche se le funzioni sono le stesse: dare forma, proteggere ed avere un ruolo di virulenza, poiché contengono macromolecole che disturbano l’ospite nei casi di infezione. Vi troviamo fosfolipidi, lipidi, polisaccaridi e molecole non presenti nei batteri, ovvero mannani e glucani, zuccheri, che vanno a formare enormi macromolecole di CHITINA. Nei batteri avevamo invece l’LPS. E’ una struttura peculiare dei funghi, quindi si stanno studiando sostanze che attacchino la chitina, che non saranno così dannose per noi, e nemmeno per i nostri commensali, ma solo per i funghi.
  • Capsula: può esserci o meno, alcuni microrganismi la posseggono ed è formata solo da zuccheri, polisaccaridi, macromolecole più o meno complesse e complessate tra loro, che protegge il microrganismo dagli attacchi dell’ambiante esterno. Ha un importante significato di virulenza. La capsula è una struttura non colorabile. Si immerge il fungo in inchiostro di china, si colora così tutto di nero e l’unico alone più chiaro che possiamo distinguere è appunto la capsula, che non assorbe.
  • Appendici di movimento: i funghi non le posseggono, sono tutti sempre immobili. Non hanno né ciglia, né flagelli.

MORFOLOGIA

Nei funghi si parla di corpo fungino o TALLO, che può avere due fisionomie:

  • LIEVITI: i saccaromicaes cervisiae ad esempio, hanno struttura unicellulare più o meno ovale o tondeggiante, si riproducono per gemmazione (i batteri invece per scissione binaria). Non avremo due cellule identiche, ma vi sarà una gemma più piccola della cellula madre che avrà bisogno di tempo per raggiungere le dimensioni normali.

Nei lieviti troviamo però un’eccezione, la candida può formare un particolare tallo chiamato pseudomicete. E’ una struttura particolare, formata cioè da cellule che si aggiungono una all’altra, elementi separati che si concatenano tra loro. Sono funzionalmente separate, ma si connettono tra loro.

Il dettaglio morfologico in micologia è molto importante per distinguere tra loro i funghi.

  • MUFFE: sono strutture pluricellulari, elementi filamentosi chiamate IFE, entità che fanno parte con i propri rami dello stesso corpo cellulare (come un albero con i rami). La replicazione è più complicata: abbiamo solitamente la formazione di cellule figlie dalle parti più esterne del micelio.

Le ife possono essere settate oppure avere tubuli multi nucleati. Vi sarà quindi una diversa organizzazione del micete nelle muffe. In genere un micelio è formato di un parte aerea ed una vegetativa, come un piccolo arbusto. La vegetativa si addentra nel substrato per acquisire acqua e sali; il micelio aereo invece si disperde vero l’alto, è dedicato alla replicazione, cioè al rilascio di cellule figlie che garantiranno la propagazione delle specie.

 

Dettaglio morfologico: le cellule di muffa in microscopia possono essere IFE CENOCITICHE o ASETTATE, multinucleate senza setti, oppure SETTATE, con setti che separano le cellule tra loro, ma qui troviamo pori, canali molto grossi che permettono il passaggio di sostanze. Questa distinzione ci permette di capire il tipo di fungo.

Con la crescita fungina in vitro abbiamo colonie cremose più grosse di quelle batteriche, lucide, sono infatti cellule singole che si avvicinano.

Le muffe invece sono cotonose molto colorate, conseguenza del fatto che abbiamo strutture tridimensionali che si aggrovigliano tra loro.

METABOLISMO

Sono organismi aerobi od anaerobi facoltativi, non sono particolarmente esigenti (come invece accade per alcuni batteri), a parte una specie o due.

Sono saprofiti parassiti o simbionti, divisi a seconda di come si rapportano con gli altri. A noi interessano i parassiti dell’uomo responsabili di infezioni più o meno importanti.

REPLICAZIONE

Cambia molto da specie e specie, la forma che assumono durante la replicazione ci aiuta a distinguerli.

  • ASESSUATA: avviene attraverso la mitosi, per gemmazione, con la formazione di conidi, è la tipica riproduzione dei lieviti. Ed è quella che si realizza preferenzialmente nei parassiti.

Il lievito forma la cellula figlia per propagazione dell’apice della parete cellulare e la pressione osmotica permette di far passare molecole e organelli dalla cellula madre alla figlia. Dopo mezz’ora, massimo un’ora la cellula figlia si stacca, lasciando una cicatrice sulla cellula madre.

Le muffe si replicano anch’esse in modo asessuato, abbiamo strutture particolari, le SPORANGIOSPORE, ife dedicate alla riproduzione asessuata, interspecializzate. Hanno forme differenti: a palloncino ad esempio, nel quale troviamo più cellule figlie che si distaccheranno al giusto momento, disperdendosi nell’ambiente o a contaminare un ospite.

Gli aspergilli, opportunisti patogeni, hanno ife conidiofore che sono tubuli allungati all’apice delle quali si forma una struttura che si chiama FIALIDE.

Nelle muffe sempre per gemmazione di nuovo materiale citoplasmatico e parietale si formano degli elementi cellulari molto più grandi, rotondeggianti, allungatI o affusolati; sono elementi pluricellulari denominati MACROCONIDI o ALEURIE. Sono elementi differenziali essenziali nel riconoscimento di alcuni funghi particolari. Vi sono poi dei casi in cui una porzione di ifa si frammenta a formare dei segmenti rettangolari chiamati ARTROCONIDI.

  • SESSUATA: alternanza di mitosi e meiosi, si ha la formazione di spore. Si realizza solo nell’ambiente esterno, ed è tipica dei funghi PERFETTI. Darà all’organismo una più complicata riproduzione, ma avrà il vantaggio della biodiversità.

Vengono distinte tre categorie di funghi che si comportano diversamente durante la replicazione (quella a gemme, quella tubolare e quella che dà una influorescenza):

  • ZIGOMICETI: abbiamo l’ifa positiva e quella negativa che si avvicinano; prima di questo in ciascuna struttura è portata a termine la meiosi, quindi ogni ifa avrà n cromosomi; si fondono le due cellule che appartengono a entità fungine distinte formando una nuova spora che avrà un corredo cromosomico completo (2n). (Sono i più importanti).
  • ASCOMICETI: nello stesso tallo aereo si organizzano cellule positive e negative che si fondono come nel caso precedente, portando sempre al corredo cromosomico 2n.
  • BASILIOMICETI: presentano diverse gemme che si ricombinano tra loro.

Grazie alla morfologia della riproduzione asessuata abbiamo una distinzione in queste tre categorie.

DIMORFISMO

Vi sono funghi che non sono né lieviti, né muffe, ma entrambe. Presentano un tallo (o fungo) dimorfo, cambiano a seconda dell’ambiente nel quale di trovano, a causa del pH, della temperatura, dello stress termico, della concentrazione di sostanze nutritizie, … .La blastocellula può formarsi per gemmazione o possono formare sporangiospore.

Questa capacità di cambiare fisionomia permette di trovarli in natura sotto forma di muffa (vale per aspergillo,h istoplama, blatomyces, …); sono funghi abbondanti in nord e centro America, centro Africa.

Sono muffe se si comportano da saprofiti ambientali quindi, ma possono diventare lieviti e replicarsi da lieviti se hanno colonizzato un ospite. Le loro spore vengono inalate, quindi l’inalazione è la maggiore possibilità di contagio, poi si replicano da lievito nell’ospite.

La CANDIDA è particolare, si inverte, è un commensale di tutte le nostre mucose sottoforma di LIEVITO, quando però dà una forma invasiva si presenta come una MUFFA. Cambiando fisionomia cambiano anche gli antigeni di superficie, che hanno così la possibilità di boicottare i sistemi di difesa dell’ospite. Sono molto subdoli, si rendono irriconoscibili.

FATTORI DI VIRULENZA

  • DIMORFISMO, è un classico fattore di virulenza microbica;
  • CAPSULA, la chitina e le macromolecole della superficie sono elementi immunomodulanti, modulano il nostro sistema immunitario, a volte lo attivano (positivo) altre invece sono immunosoppressori (caso molto pericoloso);
  • ENZIMI, molecole: proteasi, cheratinasi, fenolossidasi, lipasi che vanno ad intaccare lo stato di salute dei tessuti dell’ospite;
  • ADESIVITA’, pili, fimbrie, adesine, … abbiamo il primo sistema di aggressione dell’ospite, da parte di quegli agenti infettivi che per esempio colonizzano le mucose (candida). Se questa perdesse le adesine non sarebbe più virulenta. La candida dall’epitelio intestinale può passare a quello vaginale con molta facilità; è una patologia da funghi, che causa un’infezione endogena, grazie a queste adesine;
  • TOSSINE

DIFESE DELL’OSPITE

  • Barriere meccaniche: sono la cute, mucose, lacrime, minzione, deglutizione, succhi gastrici;
  • sistema immunitario cellulare e umorale: cellule o molecole che il sistema immunitario ha a disposizione per contrastare infezioni, invasioni da parte di altri microrganismi.

FATTORI PREDISPONENTI

  • Stati fisiologici, naturali che predispongono alla patologia e infezione da miceti: anziani, neonati nei quali le difese o sono in decadimento o non ancora sviluppate;
  • Gravidanza, per modificazioni ormonali;
  • Malattie concomitanti, per esempio un ospite immunodebilitato è più predisposto;
  • Fattori dietetici, diete squilibrate, mancanza di vitamine, possono far prevalere miceti sulla nostra flora batterica;
  • Eventi traumatici, ustioni, traumi, interventi chirurgici;
  • Fattori iatrogeni, antibiotici, immunosoppressori, interventi chirurgici, protesi, cateteri.

Sono molto diverse le categorie di soggetti più facilmente attaccabili da infezioni micotiche.