¿Qué son los hongos dimórficos?
Los hongos dimórficos son aquellos que presentan dos formas anatómicas o morfológicas diferentes: una forma micelial y otra levaduriforme. Esta propiedad del dimorfismo la presentan solo algunas especies fúngicas y es denominada dimorfismo fúngico.
En la fase morfológica de micelio, el hongo dimórfico se presenta como una masa formada por un conjunto de hifas o filamentos cilíndricos. La función de las hifas es la de nutrir al hongo, pues tienen la capacidad de absorber los nutrientes. El micelio constituye el llamado cuerpo vegetativo de un hongo pluricelular, macroscópico.
En la fase de levadura, el hongo con dimorfismo aparece como un organismo unicelular microscópico, con células esféricas u ovoides. Posee además la capacidad de descomponer la materia orgánica, azúcares y carbohidratos a través de procesos de fermentación.
Un pequeño grupo de hongos dentro del phylum Ascomycota se considera dimórfico. Estos hongos tienen la capacidad de infectar como parásitos a mamíferos, plantas e insectos.
Como ejemplos se pueden citar los patógenos (causantes de enfermedades) en humanos, Candida albicans e Histoplasma capsulatum. También el hongo fitopatógeno Ophiostoma novo-ulmi, causante de la enfermedad holandesa del olmo.
Otros ejemplos son Ophiocordyceps unilateralis, hongo entomopatógeno que presenta dimorfismo y secreta compuestos químicos que alteran el comportamiento de las hormigas infectadas. Se le llama “el hongo de las hormigas zombis”.
También está Malassezia furfur, un hongo dimórfico que es tanto fitopatógeno como entomopatógeno.
Dimorfismo y patogenicidad
El dimorfismo fúngico está relacionado con la capacidad de causar enfermedades o patogenicidad fúngica.
El proceso mediante el cual un hongo pasa de estado unicelular en forma de levadura (levaduriforme) a un estado multicelular de hifas o micelio, se llama transición de fase. Esta transición es fundamental para la patogenicidad y virulencia del hongo.
El hongo patógeno recibe señales con información del medio que lo rodea, y según su conveniencia responde transformándose en una de las dos fases. Por ejemplo, existen hongos que cambian de estado dependiendo de la temperatura del ambiente, siendo entonces termodependientes.
Es el caso de los hongos que crecen en el suelo a una temperatura de 22 a 26 °C, manteniéndose en estado miceliar. Estos micelios pueden fragmentarse y pasar a formar suspensiones en el aire o aerosoles por efecto de alteraciones, como desastres naturales o intervención humana (construcción, agricultura, entre otros).
Cuando son inhalados por un hospedador mamífero, los hongos suspendidos en el aire colonizan los pulmones, donde la temperatura se mantiene en 37 °C. A esta temperatura, las hifas del micelio actúan como propágulos infecciosos, se convierten en levaduras patógenas y causan neumonía.
Una vez que la infección está establecida en los pulmones, las levaduras pueden diseminarse a otros órganos, como piel, huesos y cerebro.
Factores que determinan el cambio de fase o dimorfismo fúngico
Entre los factores ambientales que generan la transformación del hongo de un estado a otro de manera reversible se encuentran los siguientes.
Cambios en la temperatura
El cambio de temperatura genera en la especie fúngica Talaromyces marneffei una transición o cambio de fase morfológica. Cuando la temperatura del ambiente está entre los 22 y 25 °C, el hongo presenta morfología filamentosa (hifal), y cuando la temperatura aumenta a 37 °C, adquiere morfología de levadura.
Otras especies fúngicas patógenas humanas con dimorfismo dependiente de la temperatura son Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi y Emmansia sp.
Cambio en la disponibilidad de nutrientes
En la especie Candida albicans se presenta la siguiente transición de fase: en presencia de medios ricos en nutrientes la morfología es de levadura, mientras que en medios pobres en nutrientes la forma de crecimiento es filamentosa miceliar.
Cambios conjuntos en la temperatura y la disponibilidad de nutrientes o presencia de sustancias tóxicas
Aunque la temperatura pareciera ser el estímulo ambiental predominante que dirige la transición de hifa (a 22-25 °C) a levadura (a 37 °C) y viceversa, existen estímulos adicionales que influyen en el cambio morfológico, como por ejemplo, la concentración de dióxido de carbono (CO₂), la presencia de cisteína, estradiol o sustancias tóxicas en el medio.
Algunas especies fúngicas requieren cambios en ambos factores ambientales (temperatura y disponibilidad de nutrientes) para expresar el dimorfismo. También otros cambios ambientales, como la presencia de metales o de agentes quelantes, pueden disparar las transiciones de fases morfológicas.
Hongos dimórficos patógenos de humanos
A continuación se describen brevemente tres ejemplos de hongos dimórficos patógenos para humanos.
Talaromyces marneffei
Es una especie fúngica patógena que pertenece al phylum Ascomycota. Presenta dimorfismo dependiente de la temperatura: a 25 °C crece en su fase filamentosa como saprófito, y a 37 °C muestra morfología de levadura parásita.
El hongo T. marneffei puede causar una mortal infección de todo el organismo: la penicilosis, llamada así por su antigua denominación taxonómica como Penicillium marneffei.
Candida albicans
El hongo Candida albicans pertenece al phylum Ascomycota y presenta dimorfismo dependiente de la disponibilidad de nutrientes.
Candida albicans es el microorganismo fúngico más comúnmente aislado de biopelículas formadas en las superficies de implantes médicos y tejidos humanos. Se usa frecuentemente como organismo modelo en estudios de microbiología.
Histoplasma capsulatum
Histoplasma capsulatum pertenece al phylum Ascomycota. Es una especie fúngica patógena para los humanos, que presenta dimorfismo dependiente de la temperatura. El hongo crece en la tierra y sobre mezclas de heces de estorninos (Stumus vulgaris), mirlos (Turdus merula) y de varias especies de murciélagos.
El hongo Histoplasma capsulatum es frecuente en áreas de descanso de aves y en las cuevas, áticos o huecos de árboles que habitan murciélagos.
Este hongo tiene una amplia distribución en todo el planeta, excepto en la Antártida. Está frecuentemente asociado a valles fluviales. Se encuentra particularmente en los valles de los ríos Misisipi y Ohio, en Estados Unidos.
Referencias
- Hiten, D., Madhani, G. and Fink, G.R. The control of filamentous differentiation and virulence in fungi. Trends in Cell Biology.
- Nadal, M., García-Pedrajas, M. and Gold, S.E. Dimorphism in fungal plant pathogens. Microbiology Letters.