Universidad Nacional del Nor Nordeste Facultad de Medicina

Maestría en Micología Médica

Director:

Dr. Ricardo Negroni

Coordinadores:

Dra. Alicia Arechavala Dr. Gustavo E. Giusiano

Unidad Temática Características generales de los hongos

Cohorte 2012 -2013

Maestría en Micología Médica

Características generales de los hongos

La Micología es la ciencia que estudia los hongos, organismos agrupados en el reino Fungi y de los que se reconocen más de 200.000 especies. Se estima que existen desde hace más de 600 millones de años y actualmente ocupan el 25% de la biomasa de la Tierra. Los hongos son conocidos por el hombre desde hace siglos. Han sido empleados en la fermentación de bebidas alcohólicas y en la levación del pan, en la maduración de quesos y embutidos y sus efectos destructivos como parásitos y patógenos de vegetales han determinado crisis de importancia histórica para la humanidad por la carencia de alimentos. Los hongos pueden contaminar granos y alimentos balanceados produciendo micotoxinas que generan enfermedad en el hombre y los animales cuando éstos ingieren alimentos contaminados. En la actualidad se están utilizando Eumycota (hongos verdaderos) en beneficio de la humanidad, en diferentes aspectos: en la actividad industrial, como la producción de ácidos orgánicos y antibióticos (principalmente especies de los géneros Aspergillus y Penicillium); en la alimentación, las ya mencionadas fermentación de bebidas alcohólicas y levación del pan (Saccharomyces cereviseae); la maduración de quesos y embutidos (Aspergillus, Penicillium, Mucorales) y en la producción de proteínas unicelulares de alto valor nutritivo; finalmente en la agricultura, mediante el empleo de micorrizas, que facilitan el metabolismo de los vegetales y la obtención de los nutrientes, mejorando de esta forma las cosechas. La Micología Médica se inició, en lo referente a la medicina humana, a mediados del siglo XIX, con el descubrimiento de las tiñas de cuero cabelludo por Grubi y Remak y de la candidiasis vaginal por Wilkinson. Anteriormente, Agostino Bassi había descripto la muscardina del gusano de seda, producida por Beauveria bassiana. En 1850 Fressenius describió las aspergilosis humanas y animales. Entre fines del siglo XIX y comienzos del siglo XX fueron descubiertas la mayor parte de las micosis profundas y sistémicas que se conocen. La Micología Médica comprende el estudio de los hongos patógenos para la especie humana y para los animales. También se ocupa del diagnóstico clínico y laboratorial de las enfermedades que ocasionan, de su epidemiología, patogenia y tratamiento. Es una disciplina compleja, que exige conocimientos de clínica médica, de técnicas de laboratorio microbiológico e inmunológico y abarca a más de 400 especies fúngicas, entre patógenos primarios y oportunistas, capaces de producir enfermedades en el hombre y otras especies de animales. Estos organismos interesan como agentes productores de: a) procesos infecciosos llamados micosis b) alergias, en especial del sistema respiratorio por parte de hongos del aire (anemófilos). c) intoxicaciones que pueden ser de dos tipos: la micotoxicosis cuando el hombre o los animales ingieren de manera continua y prolongada alimentos con micotoxinas y el micetismo, cuando se ingieren hongos que contienen toxinas, como los del género Amanita: A. muscaria, A. verna o A. phalloides. Estas toxinas pueden producir síndromes hepáticos, digestivos, vasculares, o nerviosos, según la especie ingerida. Los hongos alucinógenos que causan lo que se conoce como micetismo cerebral, contienen sustancias sicotrópicas que dan síndromes comparables a los de pacientes esquizofrénicos (géneros Licoperdon, Psilocibe, Paneolus, entre otros.). En las últimas décadas la importancia de esta ciencia se ha incrementado notablemente, debido al aumento de las causas que generan inmunodepresión, como el tratamiento de las enfermedades onco-hematológicas, la quimioterapia del cáncer, el uso de corticosteroides, los trasplantes de órganos y la pandemia del SIDA. Esto condujo a la aparición de un gran número de infecciones graves, debidas a microorganismos habitualmente considerados como saprobios, con bajo o nulo poder patógeno para sujetos inmunocompetentes, estas infecciones reciben el nombre de micosis oportunistas. La Micología Médica argentina se inició con tres descubrimientos de importancia: en 1892 Posadas y Wernicke describieron la coccidioidomicosis y reprodujeron esta enfermedad en animales, en 1900 Seeber descubrió la rinosporidiosis y en 1909, Julio Uriburu diagnosticó por

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primera vez en el mundo una tiña debida a Microsporum fulvum, especie aún válida. Sin embargo, recién en la cuarta década del siglo pasado se comenzó a trabajar en forma sistemática en esta ciencia, con dos figuras preponderantes Pablo Negroni y Flavio L. Niño, seguidos más tarde por Nélida Ramaciotti, Blanca Bracalenti, Rodolfo Nóbile, Luis Verna, Federico Herrero y Ricardo Zapater. A partir de 1960, con la creación del Ateneo Micológico de Córdoba, transformado más tarde en Sociedad Argentina de Micología, se generó una corriente tendiente a agrupar a los profesionales dedicados a esta rama de la ciencia y a realizar diversas actividades científicas como cursos, congresos, jornadas y seminarios. En 1978 se fundó la Revista Argentina de Micología que se editó durante 22 años, para luego fusionarse con la Revista Iberoamericana de Micología. Los textos de Micología Médica se ocupan habitualmente sólo de las infecciones que generan los hongos en los humanos y en los animales. No incluyen, por lo general, a las micotoxicosis y a los micetismos, que son abordados en los textos de toxicología, pero suelen ocuparse de infecciones producidas por bacterias filamentosas del orden Actinomycetales, por algas aclóricas del género Prototheca y por Chromistas del género Pythium. En este curso nos ocuparemos de todos los temas habitualmente abordados por estos textos y, además, estudiaremos las micotoxinas y las micotoxicosis. Debido a la gran diversidad morfológica y biológica que presentan los hongos, es difícil enunciar una definición sintética de este reino. Sus integrantes son seres eucariotas, heterótrofos absortivos y aerobios, pueden ser unicelulares o multinucleados, no forman tejidos especializados, se reproducen sexual o asexualmente y sus células están rodeadas por una pared celular típica durante todos sus ciclos de vida. Por su carácter de heterótrofos, ellos necesitan compuestos orgánicos preformados como fuente de energía y fuentes carbonadas para su síntesis celular; por ser absortivos su digestión es extracelular o exógena, es decir, degradan afuera (en el medio) los compuestos complejos y luego incorporan los subproductos para su nutrición. Esta modalidad nutricional es un carácter distintivo, ya que son los únicos eucariontes absortivos. Su pared celular y las membranas plasmáticas, permiten la incorporación de agua, sales, aminoácidos y monosacáridos, comportándose como membranas semipermeables. Necesitan, por lo tanto, producir una gran cantidad de enzimas hidrolíticas para degradar sustancias orgánicas complejas, como proteínas y polisacáridos. Son únicos en sintetizar la lisina por la vía del ácido aminoadípico. La gran mayoría de los hongos son aerobios y oxidan el sustrato a CO2, usando el oxígeno como aceptador final de electrones, en un proceso exergónico encaminado a la formación de ATP, sin embargo, algunas especies pueden crecer como microaerófilas. Si bien los hongos son incapaces de elaborar su propio alimento, la mayoría de los ellos puede sintetizar sus propias proteínas utilizando desde los más simple azúcares, alimentos, granos, papeles, productos farmacéuticos, pinturas, hasta celulosa, hemicelulosa, lignina (por enzimas únicas en estos organismos), quitina, queratina, ácidos orgánicos, ácidos grasos, almidón, lípidos, proteínas, ceras, hidrocarburos, derivados del petróleo, etc. Parece evidente, que son muy pocos los sustratos orgánicos que no pueden ser atacados por algún tipo de hongo. La reserva de hidratos de carbono se hace en forma de glucógeno. La generalidad crece entre los 0ºC y los 35ºC, la temperatura óptima está entre 25ºC y 35ºC pero algunos se conservan viables a temperaturas de congelación y otros resisten hasta 55ºC, prefieren los medios ácidos, alrededor de pH 6 a pH 6,5. Los integrantes del reino Fungi (reino Hongos) cumplen un papel fundamental en la degradación y descomposición de sustancias orgánicas, reciclando y retornando a los suelos gran parte de los nutrientes básicos.

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Modalidades econutricionales y estrategias de vida En los hongos se reconocen tres modalidades principales en la utilización de fuentes exógenas de nutrientes: a) Saprotrofia: utilización de materia orgánica muerta (usando el carbono fijado por otros organismos). b) Necrotrofia: utilización de materia muerta de un hospedador (la mayoría de los parásitos vegetales). c) Biotrofia (Simbiosis: vivir con): obtención de nutrientes orgánicos a expensas de las células de un hospedador. Si este muere el biotrofo puede morir o es forzado a un período de inactividad o de latencia (biotrofo estricto) hasta que se establezca una nueva asociación. Existen también biotrofos facultativos, ellos tienen una limitada capacidad saprotrófica. Dentro de la simbiosis se reconocen tres modalidades: mutualismo, comensalismo y parasitismo (incluyendo en esta última el antagonismo y la antibiosis). En el mutualismo ambos socios se benefician. El liquen es una asociación entre un hongo y un alga; el alga aporta los compuestos orgánicos por fotosíntesis y el hongo el agua para mantener la humedad, los minerales y la protección de sus tejidos. Las asociaciones mutualísticas de los hongos con las raíces de los vegetales, llamadas micorrizas, son benéficas para ambos organismos. Los hongos mediante sus enzimas digestivas permiten que los minerales sean mejor aprovechados por los vegetales, aportan fósforo y son de ayuda en la absorción de agua. A cambio recibe todos los compuestos carbonados de la planta. En el comensalismo uno de los socios se beneficia, obteniendo nutrientes o cobijo, sin perjuicio para el otro. Ejemplos de este tipo de simbiosis se dan, entre el ser humano y Candida en el intestino y Malassezia en la piel. En el parasitismo uno de los integrantes de la sociedad sale perjudicado. A pesar de que la gran mayoría de los hongos son beneficiosos para la naturaleza, más de 8000 especies son perjudiciales al parasitar gran cantidad de vegetales, se conocen con el nombre de royas, tizones, etc. El parasitismo también se manifiesta en el hombre y los animales, donde un grupo, que ha aumentado con el tiempo, puede causar patologías desde leves a muy graves.

Célula fúngica La célula fúngica es de mayor tamaño que la bacteriana y generalmente es más pequeña que la célula animal o la vegetal, aún así tiene las características habituales de las células de los eucariotas. Si analizamos sus componentes de afuera hacia adentro, cabe señalar que algunas pocas especies tienen una cápsula por fuera de la pared celular. La cápsula tiene variado espesor, es rica en mucopolisacáridos, como el glucuronoxilomanano y sirve para evadir la respuesta inmune de los hospederos, confiriéndole capacidad patógena al hongo. La pared celular es una estructura muy importante y cumple varias funciones. Interviene en la morfogénesis, es decir, determina la forma del hongo (esférico o tubular), en la defensa, en la sexualidad, en la antigenicidad y es un reservorio de enzimas. Está compuesta por una red de haces de microfibrillas sin orientación definida y un sistema interfibrilar amorfo o matriz. Las fibrillas son cadenas lineales de azúcares, hay una estructura básica que se repite, los polisacáridos típicos son la quitina polímero de la N-acetilglucosamina y el quitosano, polímero de la glucosamina. Los azúcares están enlazados por uniones beta 1-4, esto permite que las cadenas se asocien en paquetes cerrados lo que les da una gran fuerza tensil y hacen que la hidrólisis sea difícil. Los polisacáridos constituyen entre 80 y 90% de la pared, la proporción de cada uno varía según el grupo de que se trate.

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La matriz está constituida por la asociación de glucanos, mananos y proteínas, los glucanos son también polímeros de glucosa con uniones β1-3 (micelio) y α1-3 ó α1-6 (levaduras). La pared celular de algunos hongos produce pigmentos melánicos a partir de los fenoles excretados. La dimensión, forma y estructura de la pared no son estables y pueden variar de acuerdo a las exigencias multiplicativas, reproductivas o ambientales. Las mananoproteínas y glucomananoproteínas les confieren sus propiedades antigénicas, de adhesividad y la inmunomodulación de la respuesta inmune humoral y celular. Inmediatamente, por dentro de la pared celular está la membrana plasmática. Está constituida por una bicapa de fosfolípidos y proteínas y emite invaginaciones hacia el interior, llamadas mesosomas. Es una activa formadora de enzimas regulada por los esteroles, en especial el ergosterol. La presencia de este último la diferencia de la membrana plasmática de los animales. En el citoplasma se encuentran estructuras similares a la membrana plasmática, que se unen a los ribosomas y forman el sistema retículoendoplásmico. Los ribosomas desempeñan un papel fundamental en la síntesis de proteínas, están constituidos por ácido ribonucleico y proteínas y poseen un peso molecular de 80S. Pueden presentarse en forma aislada o integrarse a las membranas del retículoendoplásmico, constituyendo los polirribosomas. Las mitocondrias tienen ácido desoxirribonucleico autorreplicable y sus características morfológicas varían con las condiciones en que la célula se desarrolla. En aerobiosis presentan las características crestas mitocondriales y forman activamente oxidasas y peroxidasas. En microaerobiosis, cuando el metabolismo fúngico tiende a los procesos fermentativos, las mitocondrias son más escasas y sus crestas son menos nítidas. Las microvesículas son estructuras que se originan en el sistema retículoendoplásmico y desempeñan un importante papel en el transporte de enzimas hidrolíticas. Su número aumenta en los lugares de metabolismo más activo, como las células apicales en las hifas o la zona de emisión de los brotes en los hongos unicelulares. En el citoplasma pueden encontrarse vacuolas con agua, sales y cristaloides o elementos de reserva como inclusiones de lípidos o glucógeno. Los núcleos poseen una membrana nuclear cribada, que permite un activo intercambio entre el citoplasma y su interior. Presentan 3 a 16 cromosomas, dependiendo de la especie, además que algunas presentan cromosomas supernumerarios o minicromosomas. Se reproducen por mitosis, con la particularidad que la membrana nuclear no desaparece durante la división. Aspectos macro y microscópicos El cuerpo de los hongos se denomina thallo o micelio y puede presentarse: a) como células únicas llamadas levaduras b) como filamentos microscópicos llamados hifas cuya agregación recibe el nombre de micelio. Los hongos con micelio filamentoso son los conocidos como mohos. c) como cuerpos fructíferos productores de esporas. Los cuerpos fructíferos son macroscópicos y están relacionados con los hongos de sombrero, bejines y otros. Las levaduras y los mohos son microscópicos pero cuando alcanzan un grado de desarrollo determinado se hacen visibles y estas agrupaciones reciben el nombre de colonias, las que tienen usualmente un crecimiento centrífugo. Los hongos miceliales son siempre aerobios, en tanto que los unicelulares o levaduriformes pueden comportarse como aerobios o microaerófilos, en este último caso producen la fermentación en forma más eficiente. Las levaduras u hongos unicelulares, son células esféricas, ovoides o cilíndricas, que forman colonias con aspecto cremoso, húmedo, semejante a las de las bacterias. Son capaces de reproducirse asexualmente por brotación (gemación), dando origen a un blastoconidio (célula hija) que luego se separa de la célula madre que la originó. Las levaduras pueden diferir morfológicamente en sus modalidades de gemación (apical, lateral, bipolar, multipolar).

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Algunos hongos levaduriformes emiten brotes alargados, que quedan adheridos a la célula madre y comunicados entre sí mediante un pequeño microporo en su punto de unión. La sucesión de brotes alargados origina una estructura que semeja a una hifa verdadera, por lo que se denomina seudohifa y al conjunto de ellas, seudomicelio. Por otro lado, algunas levaduras pueden formar, hifas verdaderas, que se diferencian del seudomicelio por no presentar estrangulaciones en sus puntos de unión, pero siempre sus estados iniciales de desarrollo son los de una levadura gemando. Un ejemplo de ello es Candida albicans. En los hongos con micelio filamentoso, mohos u organismos multinucleados, las células se agrupan en tubos cilíndricos (hifas) que se ramifican hasta formar una trama macroscópica. Las colonias que forman son de aspecto algodonoso o velloso. Las hifas pueden presentar tabiques (micelio tabicado) o ser continuas (micelio cenocítico). Este último es característico de los hongos de la división Zygomycota, en los que, cuando aparecen septos se observan pocos y sin regularidad. En el micelio cenocítico el citoplasma y las organelas se mueven libremente (generalmente hacia el ápice de crecimiento) y cada hifa puede presentar cientos de núcleos flotando libremente con otras organelas dentro del citoplasma. Frente a estas estructuras el concepto de celularidad es difícil de aplicar y por ende muchos biólogos prefieren hablar de organismos multinucleados en vez de pluricelulares.

Los hongos pueden presentarse en la naturaleza como levaduras o como hongos filamentosos o mohos. Algunos de ellos, tienen la capacidad de cambiar su forma de crecimiento (levadura a moho o viceversa), de acuerdo a las variaciones de las condiciones ambientales, ya sea en el tenor de nutrientes o de la temperatura. Este proceso se denomina dimorfismo y los hongos con esta característica se denominan dimorficos. El dimorfismo es observado en varios agentes productores de micosis sistémicas endémicas como Histoplasma capsulatum, Paracoccidioides brasiliensis, Blastomyces dermatitidis, especies del género Coccidioides y hongos productores micosis subcutáneas, como Sporothrix y agentes de la cromoblastomicosis. Estos microorganismos presentan una estructura micelial en los cultivos a 28ºC (forma saprofítica) y una estructura levaduriforme en los tejidos del hombre o los animales, o en medios de cultivo incubados a 37º C (forma parasitaria). El dimorfismo de Coccidioides, en cambio, no depende de la temperatura sino de los nutrientes. Las hifas en los hongos filamentosos se presentan con dos colores básicos, pueden ser hialinas (tonos claros, vivos) o dematiáceas (del latín dematium: oscuro) en tonalidades de marrón o verde oliva oscuro. Por su ubicación, con respecto al sustrato, el micelio puede ser: rampante (sobre el sustrato), profundo (sumergido) y aéreo. Por su función, el micelio puede ser: a) vegetativo, conjunto de hifas indiferenciadas cuya función la nutrición, la fijación y el crecimiento de la colonia. Este micelio puede ser rampante o profundo; y b) reproductivo conformado por hifas aéreas diferenciadas que

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producen los elementos encargados de perpetuar y dispersar la especie (propágulos de dispersión) o las estructuras que los generan. En el micelio tabicado las hifas están divididas, a intervalos más o menos regulares, por septos o tabiques que se producen por invaginación de la pared celular. Los septos presentan poros. En la división Ascomycota cerca de los poros septales se encuentran unos pequeños cuerpos redondos que regulan el flujo citoplasmático llamados Cuerpos de Woronin. La distribución de los núcleos en los compartimentos hifales es característica de cada especie, siendo generalmente multinucleados. En la división Basidiomycota los septos presentan un solo poro, llamado doliporo, que es estrecho, muy largo y no permite el paso de los núcleos, estos últimos suelen pasar de un segmento al otro de la hifa por medio de anastomosis en gancho o en hebilla. Una de las características más notables de los hongos es su crecimiento por el extremo distal, llamado crecimiento apical. La pared celular de las hifas se afina en el extremo distal, donde además se observa gran cantidad de microvesículas, mitocondrias, retículo endoplásmico y varios núcleos. En los segmentos que siguen al apical la estructura es similar, pero las microvesículas se distribuyen en forma homogénea y la pared celular presenta un espesor homogéneo. Como se ha dicho, el micelio es el entrecruzamiento de hifas. Cuando este entrecruzamiento es poco compacto, el micelio se denomina laxo, y en él es fácil observar las hifas que lo constituyen. Cuando la trama del micelio es más compacta que la del micelio laxo y adquiere el aspecto de un tejido apretado, recibe el nombre de plecténquima. Si al observar un corte de este tejido se pueden individualizar trozos de hifas, a esa trama se la denomina plecténquima prosenquimatoso. Cuando el la trama es muy densa y las hifas están tan apretadas que se observan estructuras semejantes a tejidos vegetales, se le llama plecténquima pseudoparenquimatoso. Cuando en un micelio algunas hifas se retuercen entre sí y forman una especie de cuerda o soga, a esa cuerda se la llama funículo. Los esclerotes o esclerocios son elementos de resistencia constituidos exclusivamente por plecténquima. Son de consistencia dura, tamaño variable y generalmente de colores oscuros. No son elementos particulares de una especie. El micelio puede presentar hifas que se adaptan para cumplir mejor determinadas funciones. Algunas lo hacen para penetrar mejor en el sustrato y facilitar la absorción de los nutrientes, se ramifican como las raíces de las plantas y reciben el nombre de rizoides en los hongos saprófitos (Ej: Absidia, Rhizopus) y haustorios en los hongos parásitos de vegetales. En algunos hongos filamentosos parásitos se desarrollan también estructuras especializadas llamadas apresorios que permiten la adhesión a la planta hospedera, tal es el caso del género Colletotrichum. Las hifas destinadas a la diseminación de la especie sobre el sustrato se denominan estolones o serpas, son características de los géneros Absidia y Rhizopus. Los hongos tienen muchas estrategias reproductivas, complejas y exitosas encargadas de la perdurabilidad de la especie, de su variación genética y de la diseminación de los resultantes propágulos de dispersión. Es por ello que la denominación de los elementos de dispersión de los hongos muchas veces lleva a la confusión. Todo elemento capaz de reproducir la especie se llama propágulo de dispersión. Básicamente los propágulos de dispersión pueden ser de origen asexual (mitótico) o sexual (meiótico), los primeros se denominan conidias (esporas asexuales o mitosporas) y los últimos esporas (meiosporas). En ambos casos pueden ser externos o internos cuando son generados dentro de cuerpos fructíferos. El estado de reproducción asexual es también llamado fase anamorfa y el de reproducción sexual fase teleomorfa.

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La ontogenia conidial presenta dos tipos principales de desarrollo, llamados BLÁSTICO y TÁLICO. En el desarrollo blástico, la conidia se diferencia apical o lateralmente desde la hifa fértil por una brotación hacia afuera y un nuevo crecimiento delimitado por un septo. El desarrollo tálico ocurre, por la conversión de un segmento entero de la hifa fértil en un conidio simple, intercalar o terminal, o bien, por conversión y desarticulación de un segmento de una hifa en varios conidios (artroconidios). La formación de conidias tálicas comprende usualmente cierta elongación y un crecimiento secundario de pared, pero es morfogenéticamente distinto del crecimiento “de novo” de la conidia blástica.

CONIDIOGENESIS

Blástica

Enteroblástica

Holoblástica

Sincrónica Simpodial

Fialídica Anelídica

CONIDIOGÉNESIS BLÁSTICA

CONIDIOGÉNESIS TÁLICA

Tálica

Holotálica

Tálica-ártrica Holoártrico Enteroártrico Sarcínica Endógena

Si en estos dos tipos de desarrollo que hemos resumido, todas las capas de la pared de la célula conidiógena contribuyen a la formación de la pared del conidio el proceso se denomina holoblástico u holotálico. CONIDIOGÉNESIS HOLOTÁLICA

CONIDIOGÉNESIS HOLOBLÁSTICA

Cuando sólo la pared interna contribuye al proceso, se denomina enteroblástico, enterotálico o enteroártrico.

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CONIDIOGÉNESIS ENTEROBLÁSTICA

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CONIDIOGÉNESIS TÁLICA

Holotálica

Holoártrica

Enteroártrica

SECESIÓN

La conidia blástica se separa de la hifa parental, desde el mismo septo basal, este proceso se denomina esquizolisis. El conidio tálico, usualmente se desprende de la hifa parental por autolisis de la célula adyacente, este proceso se denomina rexolisis. La desarticulación de la hifa fértil durante el desarrollo tálico-ártrico puede ocurrir por esquizolisis o por rexolisis. Esquizolítica

Rexolítica

Dado que algunos hongos tienen amplios rangos de plasticidad morfológica y se aprecia integración entre los dos tipos de desarrollo, actualmente se acepta que los términos tálico y blástico representan los extremos de un espectro de desarrollo.

Reproducción asexual Es la más frecuente y puede ocurrir de tres maneras básicas: gemación, esporulación y fragmentación. 1) Gemación o brotación (desarrollo blástico). En las levaduras durante los eventos de duplicación, el núcleo se divide por mitosis y debido a la actividad enzimática y la presión interna se produce la extrusión de la pared celular en un punto, de modo que allí se puedan albergar los elementos de la nueva célula. Los elementos brotantes se llaman blastoconidios. Cuando los brotes alcanzan cierto tamaño, se separan de la célula madre por estrangulación o tabicamiento (esquizolisis). Este proceso puede ocurrir en uno o más puntos de la pared celular por lo que la brotación puede ser unipolar, bipolar o multipolar. 2) Esporulación (desarrollo blástico). Es el más variado tipo de reproducción asexual e interviene en la formación de una enorme cantidad de propágulos de dispersión que reciben el nombre general de conidias o mitosporas. Comúnmente presentan una pared celular más gruesa que la del micelio vegetativo y su parte externa está a veces ornamentada. El contenido citoplasmático es denso y rico en elementos de reserva. Se encuentran en número ilimitado, una vez alcanzada la madurez entran en un período de vida latente y sólo germinan cuando son trasplantados a un nuevo medio propicio. Las conidias poseen una morfología constante para cada especie, a tal punto que son tomadas como elementos de referencia para su clasificación. Las conidias pueden ser externas o internas y pueden ser clasificadas por la presencia o ausencia de tabiques, su forma, su color y su tamaño, pueden dividirse en microconidias de (3 a 5µ de diámetro) o macroconidias (mayores de 10µ).

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De acuerdo a la existencia o no de tabiques se las divide en: ameroconidias (amerosporas), sin tabiques; didimoconidias (didimosporas), con un tabique transversal; fragmoconidias (fragmosporas), con varios tabiques transversales y dictioconidias (dictiosporas), con tabiques en forma de red. En relación a su forma las conidias pueden ser: esféricas, ovaladas, piriformes, cilíndricas, alantoconidias (con forma de salchicha), estauroconidias (con forma de estrella), escolescoconidias (con forma de gusano), etc. • Conidias externas se forman en el extremo o los lados de las hifas fértiles. Las hifas fértiles se denominan conidióforos. Los conidióforos pueden ser cortos e inconspicuos o muy bien diferenciados, pueden ser simples o ramificados. Las primeras ramificaciones se llaman ramas, las segundas métulas y las que dan origen a las conidias reciben el nombre de células conidiógenas (Ej: Aspergillus y Penicillium).

Cuando el conidióforo está compuesto por numerosas células conidiógenas comprimidas en columnas recibe el nombre de sinema. (Ej: género Graphyum)

Esporodoquio es un conjunto compacto de cortos conidióforos. Ej: Fusarium. Conidias blásticas en cadenas acropétalas. Consiste en la repetición del proceso de brotación en el ápice de la célula conidiógena, formando cadenas acropétalas de blastoconidios (donde la célula basal es la más vieja) (Ej: género Cladosporium).

Conidias blásticas fialídicas. Las fialoconidias se originan en un conidióforo en forma de botella florentina o florero, más o menos alargada, llamada fiálide, cuyo largo permanece constante. Las conidias formadas pueden quedar alrededor de la boca de la fiálide formando pequeños aglomerados por encima de su cuello, (Ej: género Phialophora) o disponerse en cadenas de conidias en sucesión basípeta, donde la espora más nueva se encuentra pegada al conidióforo y la más antigua en el extremo distal de la cadena (Ej: géneros Aspergillus y Penicillium). Conidias blásticas simpodiales. En este tipo de desarrollo los conidióforos siguen creciendo en forma apical después de haber emitido una conidia. La célula conidiógena crece en zig-zag (toma el aspecto de un raquis simpodial), las conidias se disponen a los lados (Ej: géneros Sporothrix, Rhinocladiella,Ulocladium, Bipolaris, Curvularia).

Conidias blásticas sincrónicas. Formación simultánea de conidias desde una célula central, a veces con una cadena de formación acropétala formada desde la conidia inicial (Ej: Botrytis cinerea).

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Conidias blásticas anelídicas. Las aneloconidias se originan a partir de la parte interna de la pared celular de una fiálide simple (en este caso llamada anélide). Cada vez que una conidia madura y se separa, deja una cicatriz en el extremo distal de la anélide, dando así, origen a una sucesión de pequeños anillos que alargan y estrechan el cuello de la célula conidiógena en la zona de emisión de las nuevas conidias. (Ej: géneros Exophiala, Scopulariopsis, Scedosporium y Graphium).

Conidias blásticas retrogresivas. La primera conidia se forma en el ápice de un conidióforo indiferenciado y se delimita por una pared, luego bajo éste se forma otra y así sucesivamente, de manera tal que la cadena crece a expensas del conidióforo que se acorta (Ej: Trichotecium).

Conidias blásticas bausáxicas. En este caso la conidia más vieja está en el ápice de la cadena y la más joven se diferencia de la hifa fértil que se va elongando en un punto de crecimiento basal. (Ej: géneros Oidium y Arthrinium). •

Conidias internas se presentan dentro de estructuras con caracteres diversos de acuerdo al grupo taxonómico al que pertenecen. Las esporangioconidias pertenecen a la división Zigomycota, derivan de una estructura fértil, alargada o globulosa, llamada esporangio. El mismo está constituido por una membrana simple, sin estructura (anhista) y es sustentado por hifas fértiles denominadas esporangióforos, que, a veces, presentan una prolongación dentro de la cavidad del esporangio que recibe el nombre de columela. Las esporangioconidias se producen por clivaje dentro del esporangio y son liberadas cuando este se rompe. Presentan este tipo de fructificación hongos del orden Mucorales, muchos de ellos de interés médico. También existen variedades de estos frutos en este grupo de hongos. Los esporangiolos son esporangios pequeños sin columela, con un número reducido de esporangioconidias, como se observan en el género Mortierella, o con una sola, como en Cunninghamella echinulata. Los merosporangios se originan, en hilera, dentro de un esporangio cilíndrico ubicado en el extremo distal, dilatado, de una hifa fértil. Ej: Syncephalastrum. En los “coelomycetes” las conidias son producidas dentro estructuras plectenquimatosas, cuerpos fructíferos o conidiomata (conidioma: singular), que según sus características pueden ser picnidios o acérvulos. Los picnidios son cuerpos globosos o piriformes, de 1 a 2 mm de diámetro con un orificio apical (ostiolo). Las picnoconidias que ocupan el interior de esta formación son numerosas y nacen de conidióforos que se disponen sobre la pared. Ej: género Phoma. El acérvulo en un cuerpo fructífero en forma de pequeño almohadón en el que las mitosporas se forman sobre hifas fértiles agrupadas como en empalizada sobre un plecténquima que apenas sobresale de la epidermis de las plantas que parasitan.

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3) Fragmentación. Las conidias se forman por desarrollo tálico.

Conidias holotálicas solitarias. Se generan por la conversión de una porción, terminal o intercalar, de la hifa en un conidio de pared gruesa que se desprende por rexolisis. Ej: géneros Microsporum y Trichophyton.

Conidias holoártricas. En ciertos hongos con micelio filamentoso tabicado, a nivel de los septos se forma una doble pared y luego de ocluir sus poros, por lisis entre sus septos se separa en artículos cilíndricos. Estos artículos cilíndricos son propágalos de dispersión llamados artroconidias. Ejemplo de la formación de artroconidias es el género Geotrichum. En algunos casos las artroconidias se forman separadas por una célula adyacente que se lisa como en el género Malbranchea. Los hongos del género Trichosporon forman cadenas de artroconidios, algunos de los cuales emiten lateralmente brotes, estos elementos se denominan blastoartroconidias. Conidias enteroártricas. Se forman a partir de la parte interna de la pared celular de la hifa. Se genera una cadena de clamidoconidias en forma de pequeños toneles, separadas por segmentos vacíos, los cuales entran en autólisis, separándose de esta manera las denominadas clamidoartroconidias. Ej: fase micelial del género Coccidioides

Conidias enteroártricas sarcínicas. La hifa crecen ancho y se septan horizontal y trasnvesalmente. Este crecimiento isodiamétrico se llamameristema y la liberación conidial subsiguiente es llamada meristemática. Cada célula se convierte en una conidia, que a su vez se septa en forma crucial nuevamente. Si las paredes celu.lares se orientan en diferentes direcciones, esta conidiación se llama sarcínica. Ej: Botriomyces caespitosus Conidias endógenas. Las capas internas de la pared de las hifas envuelven los núcleos peexistentes, generándose así elementos individules, conidias, que son liberadas cuando las paredes se rompen. Esto, tipicamente se observa en los cultivos viejos de Aureobasidium pullulans .este hongo tiene conidias endógenas y exógenas sincrónicas. En el micelio filamentoso y en el seudofilamentoso cuando el medio de cultivo se agota, se cierran los poros septales y se producen células de mayor tamaño, con pared más gruesa, citoplasma condensado y gran cantidad de inclusiones de reserva que reciben el nombre de clamidoconidias.

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Reproducción sexual Los propágulos de dispersión de origen sexual se denominan: meiosporas, esporas asexuales o simplemente esporas. Estas pueden internas (Ascosporas, Zigosporas) o externas (basidiosporas). La naturaleza del proceso de reproducción sexual varía desde una simple fusión de hifas fértiles compatibles a complejas uniones de estructuras que distinguen a cada grupo. En cualquier caso el proceso se inicia con la unión de dos micelios de la misma especie con atracción sexual diferente. En primer término se produce la plasmogamia (unión de los protoplasmas) y se forma un micelio con artículos que poseen dos núcleos, uno procedente de cada uno de los micelios originales. Luego tiene lugar la cariogamia (unión de los núcleos) seguida por la meiosis reduccional y la formación de las meiosporas con la intervención de cuerpos fructíferos especiales que se denominan acorde al grupo taxonómico a que pertenecen. - Zigosporas. Las esporas sexuales de los integrantes de la división Zygomycota se forman a partir de la unión de dos hifas con potencial sexual diferente (+ y -), pero morfológicamente iguales (copulación isogámica). Estas hifas pueden pertenecer a un mismo un mismo thallo (homotálica) o a distintos thallos (heterotálica). De esta unión (plasmogamia) se forma una estructura plurinucleada denominada gametangio. Dentro del gametangio los núcleos haploides ( + y - ) se mezclan y se unen (cariogamia). Después de un periodo los núcleos diploides sufren una meiosis, quedando uno sólo productivo, se genera un esporo uninucleado, con pared celular muy gruesa, llamado zigote. El zigote puede presentarse desnudo o envuelto por las hifas protectoras. Entre los hongos de interés médico que forman zigote mencionaremos a Absidia y Zygorrinchus.

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- Ascosporas. Las meiosporas de la división Ascomycota pueden producirse en micelios unicelulares o en micelios filamentosos tabicados y en ambos casos se originan dentro de una célula especial en forma de saco llamada asco o asca. Las ascosporas se hallan en número de 2 o 2n (sus potencias) entre 4 y 10µm de diámetro máximo. Algunos hongos de organización más compleja, presentan frutos o ascocarpos, donde los ascos con ascosporas están rodeados de una pared plectenquimatosa. Según la forma, éstos elementos reciben diversas denominaciones: peritecio, ascocarpo con forma de pera, con apertura u ostíolo y ascos claviformes dispuestos regularmente (Pyrenochaeta, Leptosphaeria); cleistotecio, ascocarpo globuloso sin apertura, con ascos esféricos e irregularmente distribuidos en su interior ( Pseudallescheria) y apotecio, fruto en forma de copa de champaña, con ascos claviformes dispuestos en forma regular (lo producen hongos que no tienen interés médico). - Basidiosporas Las esporas externas se originan en células dilatadas en forma de maza llamadas básides, que habitualmente se encuentran en número de cuatro. En los hongos de sombrero, comestibles o venenosos, los micelios primarios se desarrollan debajo de la superficie terrestre (hipogeos). Cuando se produce la plasmogamia de los micelios primarios se forma un micelio secundario, que tiene en cada segmento núcleos de los dos micelios originales. Se produce así una fase diploide que se prolonga hasta la cariogamia y la posterior meiosis. Estas últimas tienen lugar en el extremo distal de una hifa fértil que se llama báside (basidio). Una vez producida la meiosis se originan entre 4 y 8 núcleos hijos que migran hacia el extremo distal de la báside y originan por brotación las basidiosporas. Los hongos que presentan este tipo de fructificación pertenecen a la división Basidiomycota. En los hongos pertenecientes a esta división que tienen un tamaño mayor se destacan varias partes en el examen macroscópico, la parte hipogea se presenta como si fuesen raíces, el micelio secundario forma el pedúnculo y la parte superior del sombrero, en la cara inferior de este último están las laminillas que presentan una distribución radiada y están formadas por una base plectenquimatosa llamada estroma, de la cual nacen las basides y formaciones estériles llamadas parafises y otras de mayor diámetro llamada cístides (cistidios). En la división Basidiomycota se encuentran también hongos que forman colonias pequeñas de aspecto levaduriforme y que se reproducen en forma asexuada por brotación. En medios de cultivos pobres estos microorganismos producen un micelio corto, con anastomosis en hebilla, que forma una baside que en el extremo distal produce cuatro basidiosporas. Ejemplo de este tipo de fructificación se encuentra en el género Filobasidiella (fase teleomorfa de Cryptococcus).

Nomenclatura y Clasificación Para la designación de los hongos se utiliza, como para el resto de los seres vivos, la denominación binominal, esto es género y especie, basada en el Código Internacional del Nomenclatura Botánica. El género se escribe con mayúscula y la especie con minúscula y en ambos se utiliza letra cursiva. Para la taxonomía de estos organismos se tienen en cuenta los caracteres micro y macro morfológicos y en especial su fructificación. En la ubicación de los géneros y especies tiene mayor importancia la fructificación sexuada o teleomorfa que la asexuada o anamorfa. Estos caracteres morfológicos, junto con las propiedades enzimáticas y fisiológicas de las diferentes especies fúngicas, reciben el nombre de caracteres fenotípicos y fueron los únicos utilizados durante muchas décadas (aún siguen siendo muy empleados en el diagnóstico rutinario). En las últimas dos décadas ha tenido un importante desarrollo la

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aplicación de métodos de biología molecular a la taxonomía fúngica. Sin embargo, estos procedimientos son más costosos y requieren laboratorios de mayor complejidad. Clasificación Actualmente, y desde la biología, es muy difícil dar un esquema taxonómico simple y funcional. Desde los años 80 la taxonomía, tanto de Procariotas como Eucariotas, se ha dedicado principalmente a entender las relaciones de los organismos vivos en términos evolutivos, analizando datos moleculares, tales como la comparación de las pequeñas y las largas subunidades ribosomales RNAs y varios genes específicos. Estos estudios tienden a definir 3 grandes líneas primarias de descendencia que son los dominios Eucaryota, Eubacteria y Archeabateria. En los últimos años, gracias al avance de la filogenética molecular, los métodos analíticos y el volumen de datos disponibles de una gran diversidad de organismos, ha habido un dramático mejoramiento en la comprensión de las relaciones evolutivas de los niveles más profundos, que ha conducido a la ubicación de los eucariotas en 6 grupos mayores

Los altos niveles de las clades de Eucariontes (clade: grupo monofilético de organismos) son particularmente difíciles de acomodar según los códigos de nomenclatura existentes. Los modernos estudios filogenéticos requieren la creación de numerosos rangos bajo los niveles de los reinos o masivos cambios en órdenes y familias. Los nombres más actuales bajo el concepto de Eucariota son: Amebozoa, Rhizaria , Excavata, Opistokonta, Plantae y Chromalveolata. Los grupos mayores Amebozoa, Rhizaria y Excavata incluyen principalmente los organismos tradicionalmente conocidos como Protozoos. En Amebozoa se ubican los hongos mucosos, Myxomycetes. En el grupo Plantae están las plantas, las algas verdes, las rojas y los Glaucophites. 15

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Chromalveolata incluye varias clades de organismos protozoos. En este grupo mayor se encuentra el Reino Chromista ( Stramenopila) dentro del cual, en la clase Oomycota se agrupan organismos que por su estructura similar a la de los hongos siguen siendo estudiados por los micólogos, por ejemplo Phytium insidiosum. El grupo Opistokonta contiene los animales, los hongos y algunos grupos antes incluidos en los Protozoos. En el reino Fungi (reino Hongos) se reconocen cinco subgrupos o Divisiones cuyos integrantes contienen típicamente quitina en sus paredes: Glomeromycota, Chtytridiomycota, Zygomycota, Basidiomycota y Ascomycota y sus anamorfos. A continuación mencionaremos las características más importantes de estas divisiones. - Glomeromycota. Se caracterizan por formar micorrizas arbusculares en las células corticales de las raíces de muchas angiospermas. La taxonomía de este grupo está cambiando masivamente en virtud de los estudios moleculares. Todas las especies de esta división se reproducen asexualmente. Sólo en una especie de Gigaspora se han encontrado esporas sexuales (zigosporas), demostrándose que este hongo es heterotálico. Se consideran entre los hongos más importantes de la tierra debido a su relación simbiótica mutualista con las plantas. - Chtytridiomycota. Típicamente unicelulares, su reproducción sexual es por fusión de gametos móviles y la asexual mediante clivaje citoplasmático en esporangios que produce zoosporas mótiles uniflageladas. - Zygomycota. Hongos con paredes con quitina, quitosano y ácido glucurónico. Tienen hifas que no presentan septos (o son muy esporádicos) y sus núcleos se mueven libremente en un citoplasma común o cenocítico (micelio continuo o cenocítico). Se reproducen en forma sexuada mediante la fusión de gametangios (zigote) que da lugar a la formación de esporas de pared gruesa (zigospora) y su reproducción asexuada consiste en la producción de endosporas por clivaje citoplasmático en esporangios. - Basidiomycota. El thallo vegetativo puede ser unicelular brotante (levaduriforme) o multinucleado (micelial), este último es septado y los tabiques presentan doliporo, por esta razón forman anastomosis en gancho o hebilla. La fructificación sexuada consiste en la formación de básides con 2n basidiosporas, se reproducen asexuadamente por la formación de conidios o picnosporas. - Ascomycota y sus anamorfos (incluye los anteriormente llamados Deuteromicetes). Hongos con paredes con quitina y glucanos. El thallo vegetativo puede ser unicelular brotante (levaduras) o multinucleado en los mohos (micelio filamentoso, ramificado y septado, con poros simples, cribados, a nivel de los septos). La reproducción sexual por fusión de hifas modificadas, lleva al desarrollo de ascos (cilíndricos, fusiformes, clavados o globosos, persistentes o evanescentes), con ascosporas en número de 2n. Los ascos pueden encontrarse sueltos en el sustrato o agrupados en un fruto llamado ascoma o ascocarpo. La fructificación asexuada consiste en la formación de conidios.

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