Características de los Hongos Eucariótico Organismo no vascular Se reproduce por esporas, generalmente diseminadas por el aire Se reproducen por esporas sexualmente (meiótica) y asexualmente (mitótica) dependiendo de la especie y condiciones Inmóvil generalmente aunque algunos tienen fase móvil • La forma vegetativa puede ser unicelular (levaduras) o compuesta de hilos microscópicos llamados hifas • Paredes celulares similares a las plantas pero de diferente composición química: Quitina • Ultraestructura citoplasmática similar a las células de plantas pero difiere en cuanto orgánulos y sus estructuras • • • • • Heterotróficos, se nutre de materia orgánica No autotrófico, no hace su alimento por fotosíntesis Al revés que los animales que primero ingieren y luego digieren Producen exoenzimas Almacenan su alimento en forma de glucógeno como los animales, las plantas lo hacen como almidón • • • • • La carencia de clorofila afecta el estilo de vida de los hongos No dependen de la luz Pueden ocupar lugares oscuros Pueden crecer en cualquier dirección Pueden invadir el interior del sustrato con filamentos invasivos • Las membranas celulares de los hongos tienen un esterol único ergosterol que reemplaza al colesterol de las membranas celulares de mamíferos • La síntesis de lisisna es diferente y sintetiza quitina • Muchos hongos tienen un núcleo pequeño con ADN repetitivo pequeño • La mitosis se realiza sin la disolución de la membrana nuclear Características de los hongos 1. Aclorófilos: Los hongos no pueden producir su propio alimento como las plantas. Son heterótrofos y dependen de otro organismo como fuente de carbono. Se puede dividir en las siguientes categorías: a) Parásitos: Los organismos que se deriva su nutrición desde el protoplasma de otro organismo (hospedador). b) Saprofitos: Los organismos que se nutren a partir de los subproductos de otros organismos o de los organismos muertos. Sin embargo, si surge la oportunidad, algunos saprobios puede llegar a ser parásitos facultativos. c) Simbiosis: "convivencia" de diferentes especies. "La asociación íntima de dos organismos diferentes en una relación mutuamente beneficiosa, por ejemplo, líquenes y las micorrizas”. Este tipo de simbiosis es específicamente mencionado como un simbiosis mutualista. 2. Eucarióticos: Los hongos tienen orgánulos, membrana, el núcleo, mitocondria, retículo endoplasmático, etc SAPROFITOS • Usan material orgánico no vivo • Importantes descomponedores en el ecosistema • Junto con las bacterias son importantes en el ciclo del carbono, nitrógeno y nutrientes minerales esenciales PARASITOS • Utiliza materia orgánica de organismos vivos haciendoles daño de algún modo • Amplio rango de hospedadores, desde simples células de diatomeas hasta plantas, animales como humanos MUTUALISTAS (SIMBIONTES) • Los hongos tienen beneficio mutuo con otros organismos vivos • Micoriza: asociaciones de hongos con las raíces de las plantas • Líquenes: asociación de hongo con alga o cianobacteria COMNSALISMO • Un organismo utiliza a otro para adquirir una mejor posición en el ambiente • Ninguno de los organismos es dañado, no hay interacción fisiológica entre los dos microorganismos • A menudo para la ventaja en la fotosíntesis en áreas sombreadas, común en la selva • Solo lo usan en estados de ventaja reproductiva, algunos hongos trepan en árboles y viñas no para ganar alimento sino para soltar sus esporas de lo alto. • Los hongos se alimentan: Por absorción: • Si el alimento disponible que el hongo está utilizando es soluble, es decir, un compuesto orgánico simple, como los azúcares simples y aminoácidos, pueden transportar los alimentos directamente a través de su pared celular. • Si el alimento disponible es insoluble, es decir, un compuesto grande, complejo, orgánico, tales como la lignina, la celulosa y la pectina, la digestión se lleva a cabo mediante enzimas que son específicas y degradan la materia insoluble y lo hacen solubles que luego pueden ser transportados a través de la pared celular. • Aunque esto parece ser muy diferente de la forma en que nosotros (los animales) digerimos los alimentos, solo se diferencia en la secuencia de eventos que lleva a cabo. Nosotros ingerimos alimentos y luego los digerimos, los hongos digieren su alimento antes de la ingestión. • Como grupo los hongos son organismos muy exitosos • Tiene plasticidad genética y versatilidad fisiológica • Producen un gran número de esporas que se expanden áreas extensas • Muchos producen esporas sexuales y asexuales • Las esporas pueden permanecer en estado dormido hasta que las condiciones se vuelvan favorables, inclusive años • Muchos hongos son dañinos a los humanos • Originan enfermedades en forma directa e indirecta a través de toxinas • Pueden originar enfermedades de plantas y animales, destruir cosechas • Causa la descomposición y contaminación de alimentos • Puede destruir casi todos los productos manufacturados con excepción del plástico • • • • • • • Muchos hongos son útiles a los humanos Levaduras se usan para cervecería, vinos, etc Antibióticos, penicilina, cefalosporina Otras drogas como ciclosporina Muchos ácidos orgánicos son producidos con hongos, ácido cítrico Hormonas y esteroides, la píldora La elaboración de quesos • Los hongos son buenos organismos experimentales • Se cultivan fácilmente, ocupan poco espacio, se multiplican rápido, tiene ciclos cortos de vida • Sirve para estudios metabólicos • Estudios de reproducción, crecimiento, diferenciación • Mecanismos de la división celular y desarrollo • Ensayos de vitaminas y aminoácidos • Genética, ejemplo un gen una enzima El cuerpo por lo general toma la forma siguiente: a) Levadura: Hongos unicelulares que se reproducen, asexualmente, Por gemación y fisión b) Micelio: conjunto de filamentos que conforman el tapiz de hongos. Las hebras de micelio se conoce como hifas. El micelio puede ser de dos tipos: Septadas: Micelio que se divide en células discreta por las paredes celulares que han sido fijados a intervalos regulares a lo largo del micelio. Estas paredes de las células se llaman septos . Cenocítico: El micelio no está dividido por tabiques y forma una red de tubos continuos. Los tabiques, sin embargo, están presentes en ocasiones, especialmente cuando ocurren las estructuras reproductivas y cuando la pared celular del micelio se ha visto comprometida. Algunas especies tiene micelio y levadura. Estos hongos se dice que son dimórficos. Septos o micelio tabicado Micelio no tabicado Pseudomicelio División de hongos por la producción de esporas sexuales • Quitridiomicetos: Con esporas sexuales y asexuales móviles con flagelo posterior • Zigomicetos: esporas sexuales son esporas en reposo llamadas zigosporas de pared gruesa, las esporas asexuales nacen de un esporangio • Ascomicetos: esporas sexuales que nacen del interior de un saco llamado asco y esporas asexuales nacen externamente de un conidio • Basidiomicetos: esporas sexuales que nacen externamente de una estructura en forma de copa llamada basidio. No se conocen asexuales • Deuteromicetos: no tienen estadío sexual conocido en su ciclo de vida, generalmente se reproducen asexualmente por conidias Reproducción asexual y sexual de los hongos • El estadio sexual (perfecto y meiótico) es referido como teleomorfo • El estadío asexual (imperfecto y mitótico) es denominado anamorfo • Muchos hongos pueden tener ambos estadíos especialmente los ascomicetos que suelen tener uno u otro estadio Reproducción sexual Teleomorfa • La reproducción sexual involucra la unión de dos núcleos compatibles (no necesariamente en gametos) con la consecutiva división meiótica produciendo una progenie recombinante • Hay una variedad de métodos con las que se lleva a cabo y esto es la base de la sistemática • Ciclos de vida: hay una gran variación entre los hongos Reproducción sexual • • • • El ciclo de vida sexual de los hongos consiste en : Plasmogamia: fusión celular Cariogamia: fusión nuclear Meiosis • Los órganos sexuales en los hongos se llaman gametangios o gametos y pueden diferenciarse en órganos masculinos y femeninos que llevan células sexuales diferenciadas (gametos) o uno o mas núcleos gameticos • Si un gameto simple es capaz de reproducirse sexualmente se dice que es homotálico • Si se requieren dos micelios para reproducirse sexualmente ellos son heterotálicos. • Las formas heterotálicas pueden tener gametangios machos o hembras en el mismo micelio pero ellos son incompatibles el uno con el otro • REPRODUCCIÓN ASEXUAL • La fase asexual o imperfecta de un hongo recibe el nombre de anamorfo, mientras que la sexual o perfecta es el teleomorfo. • La reproducción asexual, aunque no proporciona la variabilidad genética de la sexual, es mucho más rápida; los fitopatógenos suelen emplearla para propagarse a gran velocidad en un cultivo. • Las principales formas de reproducción asexual son: • Por simple fragmentación del micelio. Cada trozo puede dar lugar a un nuevo individuo. Gracias a ello, la conservación rutinaria de cultivos fúngicos en laboratorio se realiza mediante subcultivos o repiques: a partir de un simple trozo de una colonia fúngica, podemos obtener otra • Por gemación como en las levaduras. • Mediante conidios: esporas asexuales no flageladas, producidas en unas hifas especializadas denominadas conidióforos por gemación o por fragmentación. En este último caso también se denominan artrósporas • Las células encargadas de fabricar los gametos o, en su defecto, los núcleos gaméticos, se denominan gametangios o gametocistes. • Cuando son idénticos en los dos sexos se denominan isogametangios (Fig. C); en caso contrario, heterogametangios. En casos extremos (Fig. B), el gametangio masculino es muy pequeño (anteridio), y el femenino es considerablemente mayor (oogonio). • La plasmogamia se logra de las siguientes maneras: • Copulación de planogametos (Fig. A): dos células móviles contactan y fusionan sus citoplasmas. • Contacto gametangial o gametangia (Fig. B): anteridio y oogonio contactan, y el primero cede al segundo los núcleos gaméticos mediante un tubo de fecundación. • Copulación gametangial (Figura C): los gametangios se fusionan para dar lugar al zigoto, encerrado luego en una espora de resistencia. • Espermatización (Fig. D): un espermacio (equivalente a un espermatozoide, pero sin flagelos) llega al oogonio y lo fecunda. • Somatogamia (Fig. E): hay una fusión de hifas somáticas; curiosamente, este método tan simple es el empleado por los hongos más complejos. También hay que tener en cuenta que no todas las fusiones de hifas tienen un propósito sexual. • La reproducción sexual o asexual o ambos pueden ocurrir por gametos y esporas. • Las esporas y / o gametos pueden ser móviles o no. Sin embargo, en el sentido estricto como los hongos están definidas actualmente, sólo los organismos que producen esporas y inmóviles y gametos se clasificaron como hongos. • Sin embargo, hay organismos que tienen esporas móviles, llamado zoosporas, y gametos móviles. • En resumen, los organismos que llamamos hongos representan un grupo heterogéneo, es decir, son polifilético, que no están estrechamente relacionados. Esporas asexuales • La forma mas común de reproducción asexual en los hongos es por medio de esporas que es la forma general de diseminación y reposo de los hongos • Las esporas fúngicas muestran una amplia variabilidad en colores, formas, tamaños, número de células, arreglos celulares, y la manera como aparecen en el micelio • Todo estas características sirven para la identificación de géneros y especies • En los zigomicetos las esporas asexuales pueden estar delimitadas con una estructura en forma de saco llamada esporangio por lo que se denominan esporangiosporas contenidas en un esporangiosporo • En los ascomicetos las esporas pueden nacer al extremo o a los lados de una hifa y son llamadas conidias nacidas de un conidióforo Zigomicetos • Se cree que son los más primitivos de los hongos terrestres. • Tienen micelio cenocítico y esporas asexuales (esporangiosporas) • Que se producen en esporangios sobre pedúnculos (esporangióforos). • Estas características son compartidas con las divisiones de hongos flagelados. • Se pensaba que estar estrechamente relacionados con los hongos acuáticos, sin embargo, la composición de la pared celular es la quitina, quitosano. • La reproducción sexual se produce con la fusión de isogametangia indiferenciada o anisogametangia para producir un cigoto. • El cigoto se convertirá más tarde en una pared gruesa zigospora, ZIGOMICETOS clamidosporas Rhizopus Reproducción asexuada esporangiosporas Reproducción sexuada zigosporas Zigomicetos • Rhizopus stolonifer: • Reproducción asexual: Un esporangio típico se produce en un esporangióforo, aisladas o en grupos, donde se han formado rizoides y crecido en el sustrato. • esporangiosporas y columnela. • • Las variaciones en las estructuras reproductivas asexuales Micrografía de la izquierda muestra vesículas inmaduras que aún no han desarrollado (esporangiosporas). • La Micrografía de abajo muestra tres vesículas jóvenes con esporangios inmaduros empezando a desarrollar, en tallos cortos. • En, la micrografía se ven esporangiosporas que se producen en lugar de la merosporangia cilíndrica. Reproducción sexual • La reproducción sexual se produce cuando las cepas de parejas opuestas, designado como "+" y "-", • Como las cepas de apareamiento opuesto se acercan unas a otras por influencia de una hormona, ácido trisporic, que induce la formación de progametangia . • Los núcleos migran hacia el ápice de la progametangia donde se forman los tabiques. • Las células son las isogametangia terminales y el resto de lo que fue el progametangia son los suspensores. • La fusión de gametangios tendrá lugar, seguido por plasmogamia y cariogamia y formación del cigoto. • Una pared oscura, gruesa de células entonces se forma alrededor del cigoto, que ahora puede ser referido como un zigospora. • Figura: Par de progametangias de las cepas de apareamiento diferentes: "+" y "-" crece hacia la otra. La migración de los núcleos se producirá en las puntas de ambos progametangia gametangios donde se formará. • Figura: Se establecen tabiques en el ápice de la progametangia para formar isogametangia. En el exterior, las células más grandes son suspensores que apoyan los gametangios. • Figura: plasmogamia se produce después de la fusión de los gametangios. Cariogamia inmediatamente después para formar un multinucleo cigoto. • Figura: El cigoto se forma con una pared gruesa, sin semilla, alrededor de sí mismo para formar la zigospora. No se desarrolla hasta después de haber pasado por un período de reposo vegetativo. Ascomicetos • Es un grupo grande y muy diverso que históricamente ha sido difícil de caracterizar. • La única característica unificadora es que todos los miembros producen ascosporas en el interior de una célula en forma de saco, llamada asco (ascos) durante la reproducción sexual. • Produce ocho ascosporas por asca. Sin embargo, el número puede variar de uno a más de mil. Pueden ser globosas a cilíndricas. Figura: ascos cilíndricos de Ascobolus stercorarius, con ocho ascosporas en cada asca. Otras características variables, a menudo micelio tabicado. Sin embargo, también hay muchas especies que forman levaduras y algunas especies son dimórficas. La mayoría de las especies producen ascos y ascosporas en un ascocarpo, que es un cuerpo fructífero complejo compuesto de micelio estrechamente entrelazadas Reproducción de las levaduras • La división simple de una célula en dos células hijas llamada Fisión es un modo de aumentar la población al igual que las bacterias • Otra forma consiste en la Gemación un pequeño brote se forma en la célula parental. El núcleo de la célula se divide y una de los núcleos hijos migra hacia el interior del brote naciente • El brote aumenta de tamaño y eventualmente se desprende ASCOMICETOS división gemación Saccharomyces Conidias: asexual Pyronemia Ascos: sexual Sordaria Ascomicetos • • • Levaduras La levadura y hongos son estructuralmente hongos simples. Muchas especies son unicelulares y se reproducen asexualmente El proceso de brote se inicia en una célula de levadura adulta en lugares predeterminados de su pared celular. • En Saccharomyces cerevisiae, se lleva a cabo el brote en los polos de la célula. En estas zona, a punto de llevarse a cabo, la pared celular se ablanda para formar el llamado "botón", que se convertirá en la nueva celda. Conforme se amplía la yema, se produce la mitosis del núcleo, con movimiento de los núcleos en la célula recién formada. • Cuando la célula alcanza el tamaño aproximado de la célula original, en el material de la pared celular se reestablece el paso entre las dos células, que entonces estaban separadas. • • • • Figura: La reproducción asexual de una levadura. La formación de nuevas células se inicia con el brote o gemación de una nueva celda, en el polo de la célula. Seguido de Mitosis con la migración de un núcleo a la nueva celda. Se establece una nueva pared entre las dos células y la separación de las células. La fisión es un proceso más simple. En Schizosaccharomyces, la fisión del núcleo se produce durante la mitosis, seguida de la elongación de la célula y la fijación de una pared celular que divide la célula en dos, separando los dos nucleos. Figura: La reproducción asexual de una levadura por fisión. La mitosis del núcleo se produce, seguido por la elongación de la célula y la formación de una pared celular que divide la célula en dos, separando los dos núcleos. Saccharomyces cerevisiae • Es una especie heterotálica y requieren la presencia de dos cepas para el apareamiento que son las células de levadura designadas como "a+" y “a-". • De la fusión de las dos cepas de apareamiento se produce el cigoto. • A diferencia de otras especies de hongos, el ciclo de vida de esta especie no es cigótica. • Las células diploides no experimentan meiosis se reproducen asexualmente por un tiempo y asimilan los alimentos. • Por lo tanto, hay una verdadera alternancia de generaciones y esta especie tiene un ciclo de vida esporular. • El ciclo de vida se completa cuando se produce la meiosis en las célula diploide y cada uno de los núcleos se convierte en cuatro ascosporas . • Dos serán de la "a+" y los otros dos serán de la “a-“ son cepas de apareamiento. • La estructura celular original de la célula de levadura diploide es el asco. Deuteromicetos • hongos imperfectos no tienen un estadío sexual conocido en su ciclo de vida • La mayoría tienen afinidades con los ascomicetos • Cuando se descubrió la teleomorfía el nombre correcto de los hongos es teleomorfo • Hay 1680 géneros y 17 000 especies clasificadas • La gran mayoría son terrestres ya sean saprobios o parásitos de plantas, pocos son parásitos animales DEUTEROMICETOS o fungi imperfecti Aureobasidium Penicillum Botrytis Aspergillus DEUTEROMICETOS Geotricum Alternaria Phoma Fusarium Enfermedades comunes por Hongos • Aspergilosis • Blastomicosis • Candidiasis • Coccidioidomicosis • Criptococosis • Histoplasmosis • Paracoccidiomicosis • Esporotrichosis • Zigomicosis Aspergilosis es un amplio espectro de enfermedades causadas por los miembros del género Aspergillus Las tres entidades principales son: la aspergilosis broncopulmonar alérgica, el aspergiloma pulmonar y [la aspergilosis invasiva. La colonización del tracto respiratorio es también común. La manifestación clínica y la gravedad de la enfermedad depende del estado inmunológico del paciente]. La disminución de la resistencia del huésped, debido a factores como enfermedades debilitantes subyacentes, la quimioterapia neutropenia, la alteración de la flora normal, y una respuesta inflamatoria debido al uso de agentes antimicrobianos y los esteroides pueden predisponer al paciente a la colonización, la enfermedad invasiva, o ambos Aspergillus spp. con frecuencia son patógenos secundarios oportunistas en pacientes con bronquiectasias, carcinoma, otras micosis, sarcoidosis, y [la tuberculosis.. Blastomicosis • • • • • • • • • Asintomática, Se produce en aproximadamente el 50% de las infecciones Pulmonares Agudas Se presenta en forma lobar o segmentaria, consolidación de una neumonía bacteriana pulmonar crónica Las imágenes radiológicas muestran infiltrados lobares con cavitación o sin ella, pareciendo un carcinoma broncogénico, o fibronodular Dermatosis, lesión verrugosa o ulcerativa con un curso indolente Nódulos subcutáneos . Con frecuencia se asocia con enfermedad inactiva pulmonar o extrapulmonar. Infección de huesos y articulaciones, en los huesos largos, costillas y vértebras. Las lesiones suelen ser osteolíticas y bien delineadas La infección del tracto genitourinario se ve en 10 a 30% de los casos y afecta a la próstata y al epidídimo Otros, Casi cualquier otro órgano puede estar involucrado, incluyendo el sistema nervioso central, tiroides, pericardio, las glándulas suprarrenales y el tracto gastrointestinal Candida • Son pequeñas levaduras (4 a 6 micras) de paredes delgadas que se reproducen por gemación. A pesar de que hay más de 150 especies de Candida, No más de diez causan enfermedades en los seres humanos . • Candida albicans es la causa de casi el 100% de los casos de candidiasis nasofaríngea y por lo menos el 90% de los casos de vulvovaginitis. Coccidioidomicosis es la infección causada por el hongo dimórfico Coccidioides immitis. Es endémica en USA, se extiende hacia el sur en América Central y del Sur. Un clima árido, suelos alcalinos, veranos calientes, y las precipitaciones anuales altas favorecen. Los brotes ocurren después de las tormentas de polvo, los terremotos, y la excavación de tierra, donde la dispersión de artroconidias se ve favorecida. Se adquiere por la inhalación de las esporas (artroconidias). Una vez en los pulmones, se transforman en células esféricas llamadas "esférulas". Una infección respiratoria aguda 7 a 21 días y por lo general se resuelve rápidamente. Sin embargo, la infección puede, alternativamente, dar lugar a una condición pulmonar crónica o difundir libremente a las meninges, huesos, las articulaciones y los tejidos subcutáneos y cutáneos. Criptococosis • producidas por la levadura encapsulada ubicua Cryptococcus neoformans. La infección generalmente comienza después de la inhalación del organismo. La infección primaria puede permanecer localizada en los pulmones o difundir a todo el cuerpo. Algunos autores han hecho la distinción entre localizada y diseminado en base al número de órganos afectados . Sin embargo, la meningitis criptococosica sólo puede ocurrir una vez que el hongo alcance el tejido del SNC desde el punto principal de entrada. Las infecciones pulmonares no tienen ningún síntoma de diagnóstico y por lo general son asintomáticos. Sin embargo, una forma crónica pueden producir una variedad de lesiones. La próstata puede ser un reservorio para recaídas. Es considerada una las infecciones oportunistas, ya que afecta principalmente a individuos inmunosuprimidos. Esporotricosis • En todo el mundo, es más común en las zonas tropicales y subtropicales de América. Se adquiere a través de la inoculación directa en la piel, y rara vez a través de la inhalación de las conidias. Como consecuencia, la mayoría de los casos las lesiones afectan la piel y tejido subcutáneo . Las lesiones cutáneas característicamente siga las vías linfáticas, pero los ganglios linfáticos en sí no suelen participar. La lesión inicial papulonodulares eritematosas se convierte en nódulos indoloros lisos o verrucoso de unos 3 cm de diámetro que pueden ulcerarse y drenar. Con la llegada de la epidemia de VIH de la frecuencia de esta presentación se ha incrementado.
