Citología y estructura celular
Históricamente, los organismos se clasificaban en el reino Fungi (Mycota), pero más tarde algunos de ellos fueron trasladados al reino de los cromistas (Chromista). Hoy en día, la microbiología estudia los hongos verdaderos: el reino Eumycota. Están ampliamente distribuidos en la naturaleza, especialmente en el suelo.
La estructura interna de la célula fúngica es típica de los eucariotas: hay un núcleo definido con envoltura, citoplasma y orgánulos. Sin embargo, las cubiertas externas presentan diferencias marcadas:
- Pared celular: rígida y multicapa. Está compuesta por polisacáridos (quitina, mananos, glucanos, celulosa), así como por lípidos y proteínas. Algunas especies son capaces de formar una cápsula.
- Membrana citoplasmática (MCP): contiene glicoproteínas, fosfolípidos y, lo que es críticamente importante para la medicina, ergosteroles. Precisamente el ergosterol, que se diferencia del colesterol de las células humanas, actúa como el principal blanco farmacológico de muchos medicamentos antifúngicos.
Las células vegetativas de los hongos se comportan como grampositivas (Gram+) al teñirse y no son acidorresistentes.
Formas morfológicas: mohos y levaduras
El cuerpo del hongo recibe el nombre de talo. Según su estructura, se distinguen dos formas principales de crecimiento: hifal (micelial) y levaduriforme.
Hongos hifales (mohos) La unidad estructural básica de los mohos es la hifa, un filamento delgado y ramificado con un grosor de 2 a 100 µm. El conjunto de hifas forma el micelio. Las hifas se dividen en:
- Vegetativas: crecen hacia el interior del sustrato nutritivo y aseguran la nutrición.
- Aéreas (reproductivas): se elevan sobre la superficie y portan estructuras para la reproducción.
Según la estructura del micelio, los hongos se dividen en:
- Inferiores: las hifas carecen de tabiques. Todo el talo es una sola célula gigante multinucleada (micelio cenocítico).
- Superiores: las hifas están divididas por tabiques especiales con poros denominados septos.
Hongos levaduriformes y levaduras Son organismos unicelulares, más frecuentemente de forma ovalada. Las levaduras verdaderas se reproducen tanto por vía sexual como asexual (por gemación o fisión). El crecimiento unicelular durante la gemación puede llevar a la formación de pseudohifas, cadenas de células alargadas que no tienen la cubierta común propia del verdadero micelio (esto se denomina pseudomicelio). Los hongos levaduriformes son morfológicamente indistinguibles de las levaduras verdaderas, pero carecen por completo de reproducción sexual (se reproducen solo de forma vegetativa). En la práctica médica, a menudo se agrupan bajo el término general de «levaduras».
Fenómeno de dimorfismo
Algunas especies presentan dimorfismo, una capacidad única para alternar su forma de crecimiento entre micelial y levaduriforme. Este proceso depende estrictamente de la temperatura ambiental:
- A temperatura ambiente (habitualmente al cultivarlos en medios nutritivos), el hongo crece en forma de hifas y forma micelio.
- Al ingresar al organismo humano (a una temperatura de 37 °C), se transforma en la fase levaduriforme, lo cual suele estar relacionado con sus propiedades patógenas.
Reproducción y esporulación
Los hongos son capaces de reproducirse de dos formas principales. Las fases del hongo que se reproducen sexualmente (con formación de gametos y esporas sexuales) se denominan teleomorfos. Las fases que emplean la reproducción asexual (fragmentación de hifas, gemación, esporas asexuales) se denominan anamorfos.
Las esporas asexuales se dividen según el lugar de su formación:
- Endógenas (esporangioesporas): maduran dentro de una estructura cerrada especial llamada esporangio. Son típicas del género Mucor.
- Exógenas (conidios): se forman de manera abierta en los extremos de las hifas productoras de esporas: los conidióforos. Se encuentran en Penicillium y Aspergillus.
Los mecanismos de formación de conidios son variados: los artroconidios se originan mediante la septación uniforme y fragmentación de la hifa, y los blastoconidios como resultado de la gemación. Por su tamaño, se distinguen los microconidios (pequeños y unicelulares) y los macroconidios (grandes y multicelulares).
Para sobrevivir en condiciones desfavorables, los hongos forman formas de resistencia: clamidosporas de paredes gruesas (clamidoconidios) y esclerocios (masas celulares duras cubiertas por una capa densa).
Taxonomía e importancia médica
A nivel global, el reino Eumycota se clasifica según la presencia o ausencia de proceso sexual. Esta división sirve de base para distinguir entre hongos perfectos e imperfectos.
Hongos perfectos poseen un método de reproducción sexual. En medicina son importantes tres tipos:
- Zigomicetos (Zygomycota)
- Ascomicetos (Ascomycota)
- Basidiomicetos (Basidiomycota)
Hongos imperfectos solo son capaces de reproducirse de forma asexual. Se agrupan en un grupo formal (artificial): los Deuteromicetos (Deuteromycota).
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué clases (phyla) específicas de hongos pertenecen a los superiores y cuáles a los inferiores?
A los hongos inferiores pertenecen los zigomicetos, quitridiomicetos y oomicetos, mientras que las clases específicas de hongos superiores no se enumeran en las fuentes.
- Zigomicetos (Zygomycota) — phylum/clase de hongos inferiores, al cual pertenece el mucor.
- Quitridiomicetos (Chytridiomycota) — hongos acuáticos inferiores.
- Oomicetos (Oomycetes) — organismos inferiores de tipo fúngico.
Los hongos superiores se distinguen por la presencia de hifas divididas por septos, aunque su composición taxonómica exacta no se especifica en el texto.
¿Qué grupos farmacológicos de medicamentos antifúngicos actúan sobre el ergosterol?
Sobre el ergosterol o su biosíntesis actúan tres grupos farmacológicos principales de medicamentos antifúngicos.
- Polienos (por ejemplo, la anfotericina B): se unen directamente a las moléculas de ergosterol en la membrana celular, alterando su integridad.
- Azoles (incluidos los imidazoles): inhiben la enzima 14-alfa-desmetilasa, provocando una alteración en la síntesis de ergosterol.
- Alilaminas (por ejemplo, la terbinafina): inhiben la enzima escualeno epoxidasa, lo que conduce a una deficiencia de ergosterol.
Estos grupos bloquean la biosíntesis en diferentes etapas o actúan sobre la molécula ya formada.
¿Qué métodos de tinción especiales se emplean en microbiología para visualizar hongos en los tejidos?
Para visualizar elementos fúngicos en tejidos y preparados histológicos, las fuentes indican los siguientes métodos de tinción especiales.
- Reacción PAS ( tinción de Schiff, reacción de ácido peryódico de Schiff) — se emplea para visualizar elementos fúngicos que son difíciles de distinguir con la tinción estándar de hematoxilina y eosina.
- Tinción de plata de Gomori-Grocott / tinción de Grocott — se utiliza en preparaciones histológicas; para la histoplasmosis se indica que el método proporciona la imagen más clara y tiñe las células de levadura de color marrón negruzco; también se usa para detectar polisacáridos de la pared de los quistes.
- Tinción con azul de toluidina — se indica como un método especial para detectar la pared celular de los quistes.
Para no confundir la estructura del micelio: los hongos «inferiores» evolutivamente no alcanzaron a construir «paredes» (tabiques o septos), por lo que constituyen una sola célula gigante compartida (micelio cenocítico).
Preguntas de clases y exámenes
¿Cuál es la principal diferencia entre la pared celular de los hongos y la de las bacterias?
La pared celular de los hongos está compuesta principalmente de polisacáridos (quitina, glucanos, mananos), mientras que en las bacterias la base es el peptidoglicano. Además, los hongos son eucariotas.
¿En qué se diferencia el seudomicelio del micelio verdadero?
El micelio verdadero consta de hifas con una pared celular común. El pseudomicelio es simplemente una cadena de células de levadura gemantes alargadas que no se separaron tras la división y no tienen una cubierta común.
¿Por qué es tan importante el ergosterol en microbiología médica?
El ergosterol está presente únicamente en la membrana citoplasmática de los hongos (en los mamíferos hay colesterol). Esto lo convierte en un blanco ideal y selectivo para los fármacos antifúngicos.
¿Qué son los hongos perfectos e imperfectos?
Los hongos perfectos (cigomicetos, ascomicetos, basidiomicetos) tienen reproducción sexual en su ciclo vital. Los imperfectos (deuteromicetos) se reproducen exclusivamente de forma asexual.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismos de acción de los antimicóticos sobre el ergosterol de la membrana celular
- Morfología detallada de los géneros Mucor, Penicillium y Aspergillus
- Significado clínico del dimorfismo en las micosis sistémicas
- Procesos de formación de esclerocios y clamidosporas
- Representantes patógenos de los hongos imperfectos (Deuteromycota)
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