2 GENERALIDADES DE LA MICOLOGIA

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2. SEGUNDA CLASE: GENERALIDADES DE LA MICOLOGÍA COMO HACEN LOS HONGOS CON SUS FACTORES DE VIRULENCIA, PARA LLEGAR A PRODUCIR UNA ENFERMEDAD INFECCIOSA.
En este sentido empecemos a hablar de: 
LAS ENZIMAS que ellos producen, es decir, ese paquete enzimático, y que le permite posteriormente ingresar en nuestro cuerpo. 
SE VE UN HONGO UNICELULAR:
· las levaduras 
SE VE UN HONGO FILAMENTOSO: 
· Lo que parece un tubito, es la Hifa, que es la célula funcional y estructural de los hongos filamentoso, son como una manguera.
· la parte externa (la pared celular), entrando por la pared celular se ubican la membrana, y por dentro de la manguera ( fluyen libremente, los núcleos, mitocondrias, ribosomas, etc).
· En su extremo es redondeado.
 
· Se estudia por ultra fotografías, a través de microscopía electrónica se alcanza apreciar toda esa cantidad de círculos que son vesículas estas tienen una función y una razón de ser, por la cual se ubican en el extremo de las hifas, estas vesículas están llenas de enzimas, muchísimas enzimas, recordemos que los hongos son heterótrofos, y al serlo son capaces de formar su propio alimento, entonces:
Primero necesitan tener las enzimas a la mano para degradar cualquier molécula orgánica que est frente a ellas.
Segundo pasarlas a moléculas más simples, muy pequeñas.
Tercero atravesar la membrana libremente a través de diferentes mecanismo de transporte activo, pasivo, difusión facilitada.
Cuarto ingresan al hongo y de esta forma el hongo se alimenta.
Esto es lo que hace el hongo para crecer, su instinto de supervivencia, pero resulta que cuando el sustrato somos nosotros, nos enfermamos a consecuencia de estas enzimas.
Entonces esto es lo que hacen los hongos ellos ingresan al cuerpo (Aqui vienen las conidias (reproduccion asexual), que son las esporas, guias de entrada la mas importante la via respiratoria vencen los mecanismos de defensa, llegan y expresan sus factores de virulencia llegar a un organo o tejido, invadir y aparecer las manifestaciones funjicas.) tienen que adherirse El hongo empieza a liberar enzimas para cualquiera de nuestros tejidos, poseen colagenasas, queratinasas, colastasas, lipasas, fosfolipasas, proteasas, hidrolasas, ureasas, para degradar cualquiera de nuestras macromoléculas (por eso los hongos tienen la capacidad de invadir cualquier parte de nuestro cuerpo) sirven como alimento alterar nuestros tejidos (rompiendo la integridad de nuestros tejidos) conferiendole la actividad invasiva y penetrante, lo que favorece aún más la invasión de estos hongos y por último la diseminación, como consecuencia → la manifestación de la enfermedad clínica.
FACTORES DE VIRULENCIA ESTRUCTURALES miremos la parte externa de la célula fúngica que es la pared celular.
Membrana celular Es una bicapa lipídica fluida (igual que las bacterias, animales, humanos y plantas), en las cuales se encuentran embebidas proteínas que tienen diferentes funciones, función de enzimas, proteínas receptoras, de anclaje, en fin todas las funciones que pueda tener una proteína de las membranas celulares de las células de los organismo vivos 
inmediatamente encima de la membrana celular se encuentra la pared celular, y la pared celular de los hongos no es una estructura constante, cambia de acuerdo a muchos factores, como por ejemplo:
· la especie.
· la edad del hongo.
· la composición del medio de cultivo.
· al pH del sustrato en donde él esté creciendo.
· la temperatura ya sea ambiental o de 37°C que es nuestra temperatura corporal. 
Todos estos factores condicionan a ese cambio en la pared celular.
Entonces esa pared celular estará formada por polisacáridos complejos que como base o en término general todos deben tener en mayor o en menor cantidad aunque a veces no los tienen, el primero es: 
· La Quitina: es la que se encuentra inmediatamente después de la membrana celular. 
Tiene una función muy importante la cual es dar la forma a la célula fúngica, y es la que sella cualquier rotura que tenga la pared, por lo tanto protege inmediatamente a la célula fúngica. 
Por encima de la quitina se encuentra otra capa de polisacáridos complejos que son los glucanos. 
Es sintetizada por la enzima quitinasa que se ubica en la membrana celular del hongo, donde encontraremos estas quitinasas
· Glucanos: existen dos tipos de glucanos, sintetizados por las B-1-glucanasas:
1. B-1-3-glucano es el mas importante, encargado de mantener la integridad de la pared celular.
2. B-1-6-glucano en cantidad minoritaria.
3. otros polisacáridos se anexan a la superficie de la pared celular como son los mananos y proteínas que pueden estar solas, o unirse a los mándanos, formando un complejo que se llama manano-proteína.
Entonces cómo esté B-1-3-glucano y esta quitina, cumplen un papel tan importante en el mantenimiento y la consolidación de la estructura de la pared celular.
Las casas farmaceuticas cuando han sacado al mercado los antifúngicos, utilizan como dianas terapéuticas, este glucano y esta quitina, porque son fundamentales para la integridad de la pared celular.
Los antifúngicos están dirigidos a atacar o la quitina sintetiza o la B-1-3-glucanos sintetasa, por que se adhieren a nuestras células, lo que quiere decir que ellos (los mananos-proteína) se convierten en los 3 patrones moleculares asociados con patógenos, ósea son las moléculas o son adhesinas.
 
Entonces estas adhesinas se constituyen en los Patrones moleculares asociados a los patógenos (PAMP) que son de naturaleza glucídica o de naturaleza proteica o de una mezcla de glúcidos con proteína.
Entonces los antifúngicos que actúan sobre la pared celular, básicamente es para actuar sobre el glucano y sobre la quitina. 
Los antifúngicos están dirigidos a atacar o la quitina sintetiza o la B-1-3-glucanos sintetasa, porque son los polisacáridos más importantes para la sobrevivencia de la célula fúngica, y quiero decir que estos cumplen un proceso fisiológico, mientras estos polisacáridos y proteínas que están en la superficie, se constituyen en determinantes antigénicos, porque son los que le permiten llevar a cabo el primer paso de los hongos en el proceso de infección, son los que se adhieren a nuestras células, lo que quiere decir que ellos, los que están en la parte externa de la pared celular ( las proteínas, manos o los mananos-proteína) se convierten en los 3 patrones moleculares asociados con patógenos, ósea son las moléculas o son adhesinas. 
En nuestras células epiteliales y endoteliales están los receptores reconocedores de estos PAMP, esos reconocedores reciben el nombre de Reconocedores de patrones (RRP). Esto quiere decir que en nuestras membranas hay reconocedores de ciertas moléculas de naturaleza glucídica y proteica, que son receptores tipo lectina o lectina.
Acá están las adhesinas de la parte superficial de la pared celular de los hongos, se unen a estos receptores de lectina, consolidando el primer paso para que se inicie un proceso infeccioso, ósea lo primero que se tiene que dar es la adherencia, el hongo se pega a nuestro tejido epitelial o endotelial, una vez se pega viene esto:
La liberación de enzimas para poder alimentarse, y de esta forma degradan nuestro tejido y nos invaden, una vez hacen eso ellos seguirán expresando otros factores de virulencia para poder evadir el sistema inmunológico.
En esta diapositiva les traigo, lo que les comentaba en la diapositiva de la pared celular, en donde les decía que la pared celular de los hongos no es constante, varía mucho, por diferentes condiciones ambientales y nutricionales, y que no era como las bacterias en las que existen 3 modelos de pared celular, aquí no, existen muchísimos pero yo les traigo 6 tipos: 
-El A y el E son un hongo unicelular, si se observa cada pared celular son diferentes, y ambas son levaduras de diferentes géneros.
-El B es otro hongo unicelular que no es una levadura, pero es un hongo unicelular atípico el cual ocasiona infecciones en pacientes mono suprimidos, sobre todo en pacientes de VIHpositivo, que conoceremos al final del semestre. Entonces miremos esa pared celular, carece de quitina.
-El C y el D son el mismo hongo aspergillus, el D es un hongo filamentoso micelial eso que se ve ahí es la pared celular de su hifa y la C es la pared celular de su conidia, ósea de su estructura de reproducción asexual. Miren ustedes que la estructura cambia y así como cambia la estructura de la pared en relación a la conidia y a la hifa del mismo hongo, también cambia su composición química.
-El F es un hongo patógeno primario, que les hablaba aquí (en la diapositiva de capacidad para ocasionar daño), los hongos dimórficos, que pueden ser hongos filamentosos o pueden convertirse en levaduras, esto que se ve en F es una pared celular de esos hongos.
Entonces miren la diferencia, de ahí que la pared celular se constituye para los hongos en un factor de virulencia, porque su composición química no es constante, varía, y eso sirve para evadir y engañar al sistema inmunológico, razón por la cual no existe una coloración definida para diferenciarlos. 
El estudio de los hongos se hace más que todo por sus características morfológicas, pero no por sus características tintoriales, a no ser que tengan melanina que es cuando se ven de color negro y se llaman nematiasis, pero una coloración como tal para estudiarlos, como se hace con las bacterias no existe como tal para los hongos.
Entonces esta es la pared celular, para que ustedes confirme que no es constante, que varía por muchas condiciones, de ahí que se constituye un factor de virulencia.
membrana celular:
Al igual por esas proteínas también entran muchas veces antifúngicos y lo que hace el hongo es que por ahí mismo los devuelve, por el mecanismo de resistencia.
Lo de color amarillo, estos circuitos amarillos que se encuentran ahí y como se encuentran organizados, mas o menos cada tanto arriba como abajo, de acuerdo a la bicapa lipidica de la celula fungica. 
Esto se lla ergosterol, es un lípido, en las bacterias se llaman hopanoides y en los humanos se llama colesterol, las plantas tienen sitosterol, o sea en cada uno de los organismos vivos cambia de nombre, pero la función que cumplen estos ergosteroles, una función fisiológica importantísima, porque es la que estabiliza esa bicapa lipídica, si este ergosterol no existiera, la bicapa sería un desorden, este movimiento de esta capa, pero el ergosterol regula esos movimientos, por lo tanto, como tiene una función fisiológica muy importante las industrias farmacéuticas, la mayoría de antifúngicos que sacan, están divididos a inhibir la síntesis de la molécula o a activarla una vez que está sintetizada, se convierte en los principales por encima de la pared celular, es decir, se convierten en los principales blancos terapéuticos que están allí.
De hecho, acá se las muestro, la roja es la quitina sintetasa, que sintetiza la quinta de la pared celular y esta azul, la beta 1-3 glucano sintetasa que sintetiza el beta 1-3 glucano de pared celular.
la única función que no cumple la membrana de los hongos que si cumple la membrana de las bacterias es los procesos respiratorios, porque recuerden que la respiración de la célula se da en la mitocondria, pero las bacterias no tienen mitocondrias, por lo tanto, la respiración de las bacterias es a nivel de membrana celular, cosa que no sucede en los hongos, mientras que en las bacterias la respiración y la síntesis de energía se da en las membranas, en los hongos no, de resto las funciones son básicamente las mismas.
Entonces, acá está la membrana celular y entender el porque el ergosterol se constituye en una de las principales dianas terapéuticas que universalmente existen, para la síntesis de antifúngicos.
MELANINA:
Es un factor de virulencia importante, hoy en dia ya esta demostrado cientificamente que es uno de los factores de virulencia más importantes para el hongo que lo posee porque no todos lo hongos poseen melanina, algunos hongos tienen la capacidad de sintetizar, otras no. 
Gránulos de melanina para los hongos que lo producen porque hay hongos que no lo producen:
· ellos se organizan en capas, una capa gruesa de granulos.
· observemos aca estas células fúngicas, esto es una levadura, aca se encuentra: 
a- el citoplasma.
b- la membrana celular.
c- una gruesa capa de quitina.
d- pared celular.
e- en este caso esta levadura tiene capsula.
Entonces miremos aca esta parte, la membrana, la quitina indebida en la pared celular, porque es que esa quitina se introduce en la parte inferior entre pared y membrana celular, como se puede observar, lo gris es la pared celular, aca esta la membrana celular, y en el medio se encuentra la quitina.
Lo que está en color morado o lila son los nutrientes que tienen que ingresar a cualquier célula para poder alimentarse y crecer Entonces, los nutrientes, los hongo los degradan tan pequeñitos que pueden pasar a través de esta capa de gránulos de melanina
Lo rojo que son los anticuerpos.
La moléculas de antifúngicos. los antifúngicos son moléculas químicas muy grande y les cuesta mucho atravesar la capa que forman los gránulos de melanina, por eso una de las funciones que se les ha dado a la melanina es la de conferir resistencia de los antifúngicos, no como un mecanismo de expulse cómo un mecanismo de bloqueo, no permite el ingreso del antifúngico, entonces que hace esta molécula de melanina, facilita la evasión de la respuesta inmune del huésped, miren los anticuerpos se adhieren a ella, por lo tanto no presentan determinantes antigénicos a nuestras células inmunológicas, entonces, esa es una forma de evadir la respuesta inmunológica del huésped.
Protección frente a oxidantes antimicrobianos que se producen durante la defensa del huésped, estos oxidantes antimicrobianos son los que producen nuestras celulas fagociticas y que tienen la función de destruir los microorganismos y para presentar estos antígenos ante nuestras otras células inmunológicas.
La melanina confiere protección frente a estos oxidantes antimicrobianos, le confiere además protección contra los cambios de temperatura, contra la osmolaridad(presión osmótica) y la desecación, además le confiere protección contra la luz ultravioleta para que la célula no sea dañada y no solamente hablo de la luz ultravioleta del sol, le confiere resistencia a altas dosis de radiación gamma, activa la cascada de complemento y reduce la fagositosis y en este activar la cadena de complemento desencadena una respuesta inflamatoria llevando con sigo en los pacientes a la formación de granulomas e incluso de fibrosis y estos granulomas o fibrosis hacen que los antifúngico no penetren o de manera más rápida en el punto central donde está el hongo, esta es otra forma de conferir resistencia a los antifúngicos y así como lo hacen frente a estos antifúngicos que básicamente son ante la anfotericina B y caspofungina azoles también hacen esta fibrosis y granulomas frente a nuestra célula de nuestro sistema inmunológico, es por eso que se dice que la melanina es inmunoregulador y represor de la respuesta inmunológica del huésped. 
 Miren aquí lo que sucede visto de otra forma cuando una célula fúngica no tiene melanina y cuando hay otra célula que sí tiene melanina. 
Observemos que aquí la melanina se ubica en la pared celular de la célula fúngica y en la otra célula no tiene melanina. 
Aqui esta nuestra celula fagocita, fagocitan a ambas células aca estan ambas fagocitadas pero que pasa a partir de este momento, recuerden que la célula con melanina resisten el estrés oxidativo de la célula fagocita, la que no tiene melanina no lo resiste, entonces la célula fúngica aquí es fagocitada y se activa una respuesta inmune efectiva, o sea nuestro sistema inmunológico responde de manera efectiva, porque estas células fagocitas exponen los componentes de la pared celular o sea sus antígenos a nuestro sistema inmunológico. 
No sucede igual aqui miren lo que hace elabora un bloqueo. 
Entonces aquí se fagocita pero hay insuficiente activación de la respuesta delsistema inmune y no hay reconocimiento efectivo, al no haber un reconocimiento efectivo y una insuficiente secreción hay como consecuencia una insuficiente secreción de citoquinas y otras células encargadas de la destrucción de las células fúngicas estas células que son de paso, la respuesta TH1 Y TH17 que son efectivas durante las infecciones fúngicas no existen esta respuesta tan efectiva por lo tanto este hongo puede salir de la célula invadir nuestro cuerpo y replicarse. 
Es por eso que las enfermedades que ocasionan estos hongos que tienen melanina son de naturaleza crónica; hay personas que pueden durar cinco, siete o más años con estas enfermedades, la gran mayoría de estos actúan a nivel de tejido subcutáneo y no invaden nuestro cuerpo porque si no ustedes se podrán imaginar, la infección queda insitus en tejido subcutáneo y tomando el tratamiento hasta dos años constante y parejo sin tener una buena evolución porque desencadena en estos pacientes y en estas micosis todo lo que son esos procesos granulomas, inflamatorios.
 
Mientras que las que no tienen melanina fijense que si secretan citoquinas,quimiocinas los oxidantes reactivos, hay producción de factor de necrosis tumoral, quiere decir hay una respuesta normal de un paciente sano, mientras que con los hongos que tienen melanina no sucede porque la melanina
interviene con estos procesos. 
Este es el DIMORFISMO, otro factor de virulencia que los hongos expresan, es una facultad que tienen pocos hongos, vuelvo y les repito estos hongos se llaman Hongos patógenos primarios.
Consiste en cambiar de una forma a otra ( unicelulares o multicelulares) o sea pasar de levadura a hongo filamentoso o viceversa. 
Entonces estos hongos tienen la facultad de cambiar su forma totalmente a temperatura ambiente se encuentran como hongos filamentosos aca estan las hifas y aca estan las conidias que son sus estructuras de reproducion asexual, mientras esten creciendo por debajo de 30 grados centigrados a temperatura ambiente, cuando estos hongos empiezan a volalizarce por el ambiente mas especificamente sus conidias, recuerden que ingresan al cuerpo por vias aereas, piel, mucosa, digestivas, estas conidias ingresan por via respiratoria, tan pronto estas conidias estan en el cuerpo y dectectan los cambios de temperatura, los genes que codificaban para mantenerlos en esta forma miceliar y al tiempo se activan los genes que codifican para converturse en levadura. 
Levadura que crece en nuestro cuerpo, se multiplica, que invade y se disemina en nuestros sistemas si el organismo inmunológico se lo permite, entonces observen que genéticamente hablando es el mismo hongo, es la misma información genética con la particularidad de cambiar de forma con una condición o detonante ambiental, como lo es la temperatura, reducción de oxígeno o condiciones alimenticias. Para el caso de nosotros los humanos la condición es nuestra temperatura corporal que esto también se puede dar en el medio ambiente. 
 
¿Qué papel juega la forma filamentosa y qué papel juega en la patogenia la forma levaduriforme? 
Cada una de ellas representa un papel diferente la forma filamentosa es la forma infectiva, la forma infectante es la que tiene la capacidad de infectar.
 Mientras que la forma levaduriforme no tiene la capacidad de infectar , persona a persona, porque nuestro cuerpo está:
· la forma parasitaria.
· la fase infectante es en la forma saprofita micelial que es la que está a temperatura ambiente, por lo tanto cuando un huésped susceptible tenga alguna enfermedad o padezca de alguna micosis por algunos de estos hongos tiene que estar en contacto con el medio ambiente, en la naturaleza. 
Imagínense entonces y proyéctese a la parte de epidemiología es la razón del porque los accidentes epidemiológicos son tan importantes conocerlos para esta micosis, porque estos hongos son de ambiente y zonas geográficas específicas, se restringen a ciertos ambientes y ciertas zonas geográficas, entonces estos accidentes epidemiológicos con respecto a la ocupación y a los viajes del paciente son importantes, porque generar la sospecha de la micosis por este hongo, entonces ellos en ese suelo en ese nicho ecológico el huésped es susceptible al estar en contactos con ellos e ingresan estas conidias que son las que tienen la capacidad de infectar, una vez sucede esto aumenta la temperatura y se convierten en levaduras, y las levaduras es la forma parasitaria, la que tiene la capacidad de diseminarse por vías sanguíneas y linfáticas a cualquier órgano o sistema de nuestro cuerpo si la inmunidad celular así lo permite.
Este dimorfismo tiene doble vía la forma micelial puede pasar a levaduriforme, y si este cultivo incuba a 37°C, se deja a temperatura ambiente vuelve a adquirir la forma micelial, pero las levaduras no tiene poder infectante ella es la que ya estando ella dentro del cuerpo y ocasiona la enfermedad, el que tiene el poder infectante es la forma de la conidia la que hace ese cambio inicialmente por la temperatura esta en nuestro cuerpo porque la conidia no puede vivir a 37°C y la levadura tampoco puede vivir a temp ambiente, ella cambian de forma conforme a la temperatura. 
EL BIOFILM O BIOPELÍCULA es una estructura que la pueden hacer bacterias y los hongos, pero solamente los hongos levaduriformes son los que tienen hasta ahora la capacidad demostrada y estudiada de formar esas biopelículas o biofilm, entonces cómo se forma ese biofil. Estas levaduras que hacen parte de nuestra microbiota , de vías digestivas, de nuestras cavidades (orofaríngea) y de piel, y en pacientes que tienen catéteres instalados o catéteres venosos central, estas levaduras que se encuentran en pie, colonizan el material del catéter e ingresan directamente a la vena del paciente, pero alrededor de ese catéter ellos empiezan a colonizar y adherirse a él, porque ese material de los catéteres es fácilmente de colonizar por las levaduras. 
Entonces ahí se empiezan a adherir las levaduras a unirse y a liberar un exopolisacárido que los va protegiendo que los va cubriendo, va formando como una capa, como si fuera una nata, la nata que se le forma a la leche eso es el exopolisacárido en la superficie y por dentro o por debajo de ese exopolisacárido está la levadura reproduciéndose y diseminándose al torrente circulatorio. 
Ese biofilm al actuar como una capa se vuelve un poco impermeable a los antifúngicos, razón por la cual hoy se dice que el biofilm confiere resistencia hacia los antimicrobianos, y habló hacia los antimicrobianos porque eso también sucede con las bacterias, eso puede suceder hacia los antibióticos o hacia los antifúngicos por esa capa exopolisacárido que se forma por fuera.
 Mientras la levadura sigue creciendo dentro y disemina la enfermedad. 
Hasta ahora no hay antifúngicos que puedan destruir los biofilm , ni antibióticos o antibacterianos. 
El biofilm es algo que se ha ido estudiando y se a podido destruir in vitro, de hecho les comento todo eso que uno veía antes por ejemplo las tuberías, ese verdín que se formaba en la boca de las plumas cuando chorrea agua permanente ya hoy en día se sabe que eso es biofilm, entonces esos biofilm que se forman en las tuberías, en los acueductos ya se han podido destruir con sustancias químicas, pero esas sustancias químicas con que se destruye ese biofilm con sustancias químicas, pero esas sustancias químicas con que se destruyen esos biofilm son perjudiciales para nuestra salud muchos centros de investigación a nivel mundial están trabajando para poder construir, diseñar medicamentos que el hombre pueda ingerir y no destruya sus células, y ese medicamento no va a actuar como antibiótico, no, va a actuar como coadyu andante, que ayude a degradar el biofilm esa capa externa para que el antifúngico pueda penetrar y pueda hacer el efecto que se quiere, y eso lo están trabajando centros de estudios de estudio de los microorganismo, esto se está viendo mucho, no solamente lo hacen con los catéteres, las levaduras pueden hacerbiofilm en las arterias y venas pulmonares y del corazón y pueden hacerlo en las prótesis, como las estéticas, de glúteos, mamarias, también en las prótesis terapéuticas de cadera, todo estos materiales se ha visto que los microorganismo se han adaptando... 
Están generando biofilm entonces esto representa un gran problema para la salud pública, ¿Por qué esto es masivo?, porque recuerden que los microorganismos son organismos vivos, se adaptan a todas estas condiciones ambientales, tienen que evolucionar, si no se adaptan, no evolucionan, sino evolucionan, no sobreviven y si no sobreviven, desaparecen, y ellos son muchos más antiguos que nosotros (hace millones y millones de años), entonces imagínense todo lo que ellos conocen que nosotros desconocemos.
Esto es el biofilm, no solamente en catéteres para que ustedes puedan darse cuenta que en todo ese material protésico también se forma, para los odontólogos el sarro dental es una biopelícula, y hoy en día que han cambiado todo el material cuando ponen los retenedores, frenillos, etc. Que antes eran de acero, hoy son de caucho o látex, y resulta que en ese material las levaduras y las bacterias pueden hacer biofilm en el material de acero ellas no pueden adherirse, por lo tanto en ese material no hace biofilm, pero en materiales plásticos, porosos si hacen biofilm, por eso esto está generando una problemática, y ocasiona resistencia a los antimicrobiano.