DIMORF GOMBÁK: ÁLTALÁNOS INFORMÁCIÓK ÉS PÉLDÁK - BIOLÓGIA - 2026

A dimorf gombák két anatómiai vagy morfológiai formájúak: micéliumforma és egy másik élesztőszerű. A dimorfizmusnak ezt a tulajdonságát csak néhány gombafaj mutatta ki, és gombás dimorfizmusnak nevezik.

A micélium morfológiai fázisában a dimorf gomba tömegként jelenik meg, amelyet hipofák vagy hengeres szálak képeznek. A hyphae funkciója a gomba táplálása, mivel képesek felszívni a tápanyagokat. A micélium a makroszkopikus többsejtű gomba úgynevezett vegetatív testét képezi.

1.ábra. Candida albicans élesztő fázis. Forrás: David Arqueas, a Wikimedia Commonsból

Az élesztő fázisában a dimorf gomba mikroszkopikus egysejtű szervezetként jelenik meg, gömbös vagy petesejtekkel. Arra is képes lebontani a szerves anyagokat, a cukrokat és a szénhidrátokat az erjedési folyamatok révén.

Az Ascomycota phyllum gomba egy kis csoportját dimorfnak tekintik; ezek a gombák emlősöket, növényeket és rovarokat parazitákként fertőzhetnek.

2. ábra. Candida albicans mycelialis fázisban. Forrás: Garnhami, a Wikimedia Commonsból

Ilyenek például a humán patogének (betegséget okozó), a Candida albicans és a Histoplasma capsulatum. Ugyancsak az Ophiostoma novo-ulmi fitopatogén gomba, amely holland elm betegséget okoz.

További példák az Ophiocordyceps unilateralis, az entompatogén gomba, amely dimorfizmust mutat és kémiai vegyületeket választ ki, amelyek megváltoztatják a fertőzött hangyák viselkedését. Ezt hívják "a zombi hangyák gomba" -nak.

Van még Malassezia furfur, egy dimorf gomba, amely fitopatogén és entomopatogén is.

Dimorfizmus és patogenitás

A gombás dimorfizmus ahhoz kapcsolódik, hogy képes-e gombás betegséget vagy patogenitást okozni.

Ezt a folyamatot, amelynek során a gomba az egysejtű állapotból élesztő formájában (élesztőforma) a többsejtes hyphae vagy micélium állapotba kerül, fázisátmenetnek nevezzük. Ez az átmenet elengedhetetlen a gomba patogenitásához és virulenciájához.

A kórokozó gomba információval jeleket kap a környező környezettől, és kényelme szerint úgy reagál, hogy a két fázis egyikévé alakul. Például vannak olyan gombák, amelyek állapotát a környezeti hőmérséklettől függően megváltoztatják, majd hőfüggőek.

Ez vonatkozik a gombákra, amelyek 22–26 ° C hőmérsékleten nőnek a talajban és micéliumállapotban maradnak. Ezek a micéliumok fragmentálódhatnak és szuszpenziókká válhatnak a levegőben vagy az aeroszolokban olyan változások miatt, mint például természeti katasztrófák vagy emberi beavatkozás (többek között az építés, a mezőgazdaság).

Egy emlős gazdaszervezet által belélegezve a levegőben levő gombák kolonizálják a tüdőt, ahol a hőmérsékletet 37 ^° C- ^on tartják. Ezen a hőmérsékleten a mycelialis hypha fertőző szaporodásként szolgál, patogén élesztőgá válik és tüdőgyulladást okoz.

Miután a fertőzés a tüdőben kimutatódott, az élesztő elterjedhet más szervekbe, például a bőrbe, a csontokba és az agyba.

A fázisváltozást vagy a gombás dimorfizmust meghatározó tényezők

A gomba egy állapotból a másikba történő visszafordíthatóságát átalakító környezeti tényezők között szerepelnek a következők.

Hőmérséklet változások

A hőmérséklet-változás átmeneti vagy morfológiai fázisváltozást idéz elő a Talaromyces marneffei gombafajban. Amikor a környezeti hőmérséklet 22 és 25 ^° C között van, a gomba rostos morfológiát mutat (hyphal), és amikor a hőmérséklet 37 ^° C-ra emelkedik, élesztő morfológiát kap.

Egyéb, emberi hőmérséklettől függő dimorfizmusú patogén gombák: Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi és Emmansia sp.

A tápanyag-elérhetőség változása

A Candida albicans fajokban a következő fázisátmenet következik be: tápanyagban gazdag táptalajok jelenlétekor a morfológia élesztő, míg tápanyag-szegény táptalajokban a növekedési forma rostos micélium.

Hőmérséklet és tápanyag-elérhetőség együttes változása vagy mérgező anyagok jelenléte

Noha a hőmérséklet tűnik az uralkodó környezeti stimulusnak, amely az átmenetet a hypha-ról (22-25 ° C-on) az élesztőre (37 ^° C-on) és fordítva irányítja, vannak további ingerek is, amelyek befolyásolják a morfológiai változást, például a szén-dioxid (CO ₂), cisztein, ösztradiol vagy mérgező anyagok jelenléte a közegben.

Néhány gombás faj mind a környezeti tényezők (hőmérséklet és tápanyag-elérhetőség) megváltoztatását igényli a dimorfizmus kifejezéséhez. Más környezeti változások, például fémek vagy kelátképző szerek jelenléte is kiválthatják a morfológiai fázisátmeneteket.

Emberi patogén dimorf gombák

Az alábbiakban röviden ismertetjük az emberi patogén dimorf gombák három példáját.

Talaromyces marneffei

Kórokozó gombás faj, amely az Ascomycota phyllumba tartozik. Hőmérséklettől függő dimorfizmust mutat: 25 ^° C-on rostos fázisában növekszik szaprofit formájában, 37 ^° C-on pedig parazita élesztő morfológiát mutat.

A T. marneffei gomba az egész szervezet halálos fertőzését okozhatja; penicillosis, amelyet régi taxonómiai nevén Penicillium marneffei-nek neveztek el.

Morfológiai formák vagy fázisok

A T. marneffei gomba a hipál vagy fonalas fázisban szürkésfehér telepekben nő, sima és sima felülettel. Ezek a kolóniák vöröses-barna színűre változnak, sárgás árnyalatokkal, miközben felületük sugárzott domborművé válik, a lazacszín alján.

Az élesztőfázisban a T. marneffei kis elefántcsont színű kolóniákat fejleszt fel, durva megjelenésű megkönnyebbülés mellett.

Tartályok

A T. marneffei tározói a talaj (a trópusokon és a szubtrópusokon, esős évszakokban, májustól októberig) és számos bambuszpatkányfaj (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis és Rhizomis pruinosis).

Otthont ad

A T. marneffei kórokozó gomba gyakori gazdasejtjei patkányok, emberek, macskák és kutyák.

A T. marneffei gomba főleg a légutakon keresztül jut be a testbe. Áthatolhat más módon is, az emésztéstől eltérő úton.

Klinikai megnyilvánulások

A T. marneffei gomba opportunista általános vagy szisztémás fertőzést vált ki immunhiányos emberekben. Kezdetben a tüdőket, majd a különböző szerveket érinti a véráramon keresztül. Papulák formájában elváltozásokat okoz a nyak, az arc és a csomagtartó bőrén.

Candida albicans

A Candida albicans gomba az Ascomycota fyllumba tartozik, és a tápanyagok rendelkezésre állásától függően dimorfizmust mutat.

A Candida albicans esetében az élesztősejtek tűnnek a legmegfelelőbbek a vér terjesztésére és a virulencia faktorra. Míg a hyphal fázist javasolták a leginkább invazívnak a szövet behatolásában és a szervek kolonizációjában.

Az élesztőből a hypha-ba történő átmenet gyors folyamat, amelyet olyan környezeti tényezők indukálnak, mint a szén-dioxid szintje, az oxigén hiánya, a tápanyag és a hőmérséklet változásai.

Pleomorfizmus vagy többfázisú változások révén ez a gomba képes túlélni gazdaszervezetének immunvédelmi mechanizmusait. Az élesztőfázisban a morfológia gömb alakú vagy petesejtes sejtek kis csoportokban. A hipálfázisban vagy a fonalas gomba morfológiájában a sejtek meghosszabbodottnak, filamentumok formájában nyújtva jelennek meg.

Ezenkívül az élesztőfázisban szimbiotikus életformát nyer, és a hipálfázisban patogén parazitává válik.

Rezervoár

A Candida albicans tározója az emberi test. Jelen van a bőr mikroflórájában, a gyomor-bél traktusban, a szájüregben és az uro-urinális rendszerben.

Otthont ad

Az emberi szervezet gazdaszervezetként működik a Candida albicans számára, amelynek bejutási útja a bőr és a nyálkahártya.

A Candida albicans gomba candidiasist vagy moniliasist hoz létre, amely kihat a bőrre, a körmökre, a száj nyálkahártyájára és a gyomor-bél nyálkahártyájára. Immunszuppresszált emberekben a fertőzés szisztémás lehet vagy generalizálódhat az egész testben.

A Candida albicans képes átjutni a vér-agy gáton. E patogenikus gomba súlyos fertőzéseinél 40% -os halálozási arányról számoltak be.

Histoplasma capsulatum

A Histoplasma capsulatum a phyllum Ascomycota-hoz tartozik. Ez egy gombás faj, amely emberre patogén, és hőmérséklettől függő dimorfizmust mutat. A gomba a talajban és a seregből (Stumus vulgaris), feketerigóból (Turdus merula) és különféle denevérekből álló ürülék keverékein nő.

A Histoplasma capsulatum gomba elterjedt a madarak roosting területein, valamint a denevéreket barlangokban, padlásokon vagy fa lyukakon.

Ez a gomba széles körben elterjedt az egész bolygón, az Antarktisz kivételével. Gyakran társul a folyó-völgyekkel. Különösen az Egyesült Államok Mississippi és Ohio folyóinak völgyeiben található.

Morfológiai formák vagy fázisok

A Histoplasma capsulatum rostos, micéliumszaporodást mutat a talajban zajló szaprofit élet formájában. Ha állatokat vagy embereket fertőz, a növekedési fázist parazita élesztő formájában fejleszti ki 37 ^° C- ^os testhőmérsékleten.

A micélium morfológiai fázisa hifákból áll. A telepek kezdetben fehérek, pamutszövetűek, később sötétbarnává válnak, alsó részük sárga-narancssárga.

Az élesztőfázis olyan petesejteket tartalmaz, amelyek lassan növekednek 37 ^° C-on, amelyek szürkés-bézs színű kolóniákat alkotnak, nedves és krémes megjelenéssel.

Tartályok

A Histoplasma capsulatum tározói nitrogénben gazdag madár- és denevér ürülékekkel szennyezett talaj.

Otthont ad

A Histoplasma capsulatum gazdaszervezetei közé tartoznak az emberi szervezetek, egyes madarak (seregélyek, feketerigók, rigók, csirkék, pulykák, libák), denevérek, kutyák, macskák, rágcsálók, lovak és szarvasmarhák.

Ez a gomba a légzőkészüléken, perkután (a bőrön) és a nyálkahártyán keresztül jut az emberi testbe.

Klinikai megnyilvánulások

A Histoplasma capsulatum által okozott akut tüdőfertőzés nagyon gyakori, olyan tünetekkel mint láz, hideg, hidegrázás, fejfájás, mellkasi fájdalom, fáradtság, eritéma és kiütés.

Irodalom

1. Hiten, D., Madhani, G. és Fink, GR (1998). A fonalas differenciálódás és a virulencia szabályozása a gombákban. A sejtbiológiai tendenciák. 8 (9): 348-353.
2. Nadal, M., García-Pedrajas, M. és Gold, SE (2008). Dimorfizmus gombás növényi kórokozókban. Mikrobiológiai levelek. 284 (2): 127–134.
3. Navarro-Mendoza, M., Pérez-Arques, C., Murcia, L., Martínez-García, P., Lax, C.; Sanchis, M. et al. (2018). A virulenciában részt vevő új ferroxidáz géncsalád alkotóelemei funkcionálisan a gombás dimorfizmusra szakosodtak. Természet. Tudományos beszámolók: 8: 7660. doi: 10.1038 / s41598-018-26051-x
4. Nemecek, JC, Wüthrich, M. és Bruce S. Klein, BS (2006). A gombák dimorfizmusának és Virulenciájának globális ellenőrzése. Tudomány. 312 (5773): 583-588. doi: 10.1126 / science.1124105
5. Zhong, Y., Yan; M., Jiang, Y., Zhang, Z., Huang, J., Zhang, L. és mások. (2019). Mikofenolsav, mint ígéretes gombás dimorfizmus gátló tényező a Sporisorium scitaminum által okozott cukornádbetegség kezelésében. A mezőgazdasági és élelmiszerkémiai folyóirat. 67 (1): 112–119. doi: 10.1021 / acs.jafc.8b04893