Componentes Principales de la Pared Celular Fúngica PDF

# Componentes Principales de la Pared Celular Fúngica ## Quitina * Es un polisacárido de tipo homopolisacárido formado por unidades de N-acetilglucosamina unidas por enlaces β-(1-4). * La quitina forma microfibrillas que aportan rigidez y resistencia estructural a la pared celular, especialmente en...

# Componentes Principales de la Pared Celular Fúngica ## Quitina * Es un polisacárido de tipo homopolisacárido formado por unidades de N-acetilglucosamina unidas por enlaces β-(1-4). * La quitina forma microfibrillas que aportan rigidez y resistencia estructural a la pared celular, especialmente en hongos filamentosos. * Este componente es similar al que se encuentra en los exoesqueletos de artrópodos y ayuda a soportar la presión osmótica interna. ## Glucanos * Son polisacáridos compuestos principalmente de glucosa y forman una matriz alrededor de las microfibrillas de quitina. * Existen dos tipos principales: * **β-glucanos:** Son los más abundantes y están formados por enlaces β-(1→3) y β-(1→6), los cuales forman una red estructural que contribuye a la resistencia y flexibilidad de la pared. * **a-glucanos:** Están presentes en menor cantidad y tienen enlaces α-(1-3). Su función es menos estructural, pero ayudan en la cohesión de la pared. ## Mananos * Son polisacáridos de manosa que se encuentran unidos a proteínas en forma de glicoproteínas (manoproteínas). * Los mananos forman la capa más externa de la pared celular y juegan un rol importante en el reconocimiento celular y la interacción con el sistema inmunológico del hospedador en hongos. ## Proteínas de la Pared Celular * Las proteínas de la pared celular son estructurales o enzimáticas y se encuentran glicosiladas (unidas a carbohidratos). * Entre ellas se incluyen enzimas hidrolíticas y proteínas adhesivas que ayudan en la colonización de superficies. * Las proteínas estructurales, como las glicoproteínas unidas a mananos, están involucradas en la cohesión de la pared celular y en la conexión entre las capas internas y externas. ## Lípidos y otros Componentes Menores * Aunque en menor cantidad, algunos hongos contienen lípidos en la pared celular, especialmente en la capa más externa. * También puede haber otros componentes como melanina, que en algunos hongos patógenos proporciona protección contra el sistema inmunológico del hospedador y contra la radiación ultravioleta. # Estructura en Capas de la Pared Celular * La pared celular de los hongos se organiza en capas: * **Capa interna:** Formada principalmente por quitina y ẞ-glucanos. Esta capa brinda la mayor parte de la rigidez estructural. * **Capa media:** Contiene glucanos adicionales y proteínas estructurales, proporcionando cohesión y estabilidad. * **Capa externa:** Compuesta por manoproteínas y, en algunos hongos, por melanina. Esta capa externa es importante para la interacción del hongo. # Funciones de la Pared Celular Fúngica * **Protección osmótica:** Ayuda a prevenir la lisis celular en ambientes con alta presión osmótica. * **Soporte y forma:** La pared le da forma a la célula y soporta la estructura del micelio en los hongos filamentosos. * **Interacción con el medio:** Los componentes de la capa externa, como los mananos, permiten la adhesión a superficies y la interacción con células hospedadoras. * **Respuesta inmunológica:** En hongos patógenos, la pared celular juega un rol. # Membrana Celular * La membrana celular de los hongos contiene esteroles específicos llamados ergosteroles (similares al colesterol en células animales), los cuales son blancos para muchos antimicóticos. * Esta membrana regula el intercambio de nutrientes y desechos y mantiene el equilibrio osmótico. # Núcleo * Los hongos son organismos eucariotas, por lo que poseen un núcleo bien definido que contiene el material genético (ADN). * Su ADN está organizado en cromosomas lineales, y el núcleo está rodeado por una envoltura nuclear con poros que permiten el intercambio de material entre el núcleo y el citoplasma. # Mitocondrias * Las mitocondrias son los orgánulos responsables de la producción de energía en forma de ATP, mediante la fosforilación oxidativa. * Al igual que en otras células eucariotas, las mitocondrias en los hongos tienen su propio ADN y ribosomas. # Retículo Endoplásmico (RE) * El retículo endoplásmico en los hongos puede ser liso o rugoso. * El RE rugoso está cubierto de ribosomas y es responsable de la síntesis de proteínas, mientras que el RE liso está involucrado en la síntesis de lípidos y en la detoxificación. # Aparato de Golgi * Participa en la modificación, empaque y distribución de proteínas y lípidos dentro de la célula. * También juega un papel importante en la producción de componentes de la pared celular. # Vacuolas * Las vacuolas en los hongos tienen funciones de almacenamiento, degradación de productos de desecho, y mantenimiento del equilibrio osmótico. * También participan en el almacenamiento de nutrientes y en la regulación del pH celular. # Ribosomas * Son los sitios de síntesis de proteínas. * Los ribosomas de los hongos son 80S, formados por subunidades 40S y 60S, como en otras células eucariotas. # Citoesqueleto * El citoesqueleto está compuesto por microtúbulos y microfilamentos que dan forma a la célula, participan en la división celular y en el transporte de orgánulos # Morfología de los Hongos * **Mohos:** (filamentosos, con hifas y micelio). * **Levaduras:** (unicelulares, con crecimiento en gemación o fisión). * **Hongos dimórficos:** (capaces de cambiar de forma entre levadura y moho dependiendo de las condiciones ambientales). # Tipos de Estructuras ## Multicelulares * **Hifas:** Filamentos largos y ramificados que constituyen el micelio. Pueden ser septadas (con divisiones internas) o cenocíticas (sin divisiones internas). * **Micelio:** Conjunto de hifas que forman el cuerpo vegetativo del hongo y que está involucrado en la absorción de nutrientes. # Clasificación de los Hongos | División | Ejemplos | Características | |---|---|---| | Ascomycota | Levaduras, Trufas, Penicillium | Forman esporas en sacos (ascos) | | Basidiomycota | Setas, Champiñones, Hongos de la roya | Forman esporas en basidios | | Zygomycota | Rhizopus (moho del pan) | Forman zigospora | | Chytridiomycota | Batrachochytrium | Esporas flageladas | | Glomeromycota | Glomus (micorrizas) | Relación simbiótica con plantas | # Nutrición * La nutrición en los hongos es heterótrofa, lo que significa que no producen su propio alimento (como las plantas) sino que deben obtenerlo de otros organismos o de materia orgánica en descomposición. * Existen tres tipos principales de nutrición en los hongos: * **Saprofitos (Saprobios):** La mayoría de los hongos son saprófitos, lo que significa que se nutren de materia orgánica muerta o en descomposición. Este tipo de nutrición es importante para los ecosistemas, ya que los hongos descomponen restos de plantas, animales y otros organismos, devolviendo nutrientes esenciales al suelo. Secretan enzimas digestivas que descomponen grandes moléculas orgánicas en compuestos más simples, que luego son absorbidos por las […]. * **Simbiontes (Mutualistas):** Algunos hongos forman relaciones de mutualismo o simbiosis con otros organismos, donde ambas partes se benefician. Un ejemplo es la micorriza, una asociación entre hongos y raíces de plantas. Los hongos ayudan a las plantas a absorber nutrientes del suelo, como fósforo, mientras reciben carbohidratos producidos por la planta mediante la fotosíntesis. Otro ejemplo es la liquenización, donde el hongo se asocia con algas o cianobacterias. El hongo proporciona un ambiente protegido y humedad, mientras que las algas o cianobacterias producen compuestos orgánicos a través de […]. * **Parásitos:** Algunos hongos son parásitos y obtienen nutrientes de organismos vivos, como animales, plantas u otros hongos. Estos hongos causan enfermedades en sus hospedadores, ya que invaden sus tejidos y extraen nutrientes de ellos. En este caso, el hongo puede formar estructuras especiales, como haustorios, que penetran las células del hospedador sin destruirlas, permitiendo la absorción de nutrientes […]. # Reproducción de los Hongos ## Reproducción Asexual * Es el método de reproducción más común en los hongos y permite la producción de un gran número de esporas genéticamente idénticas en un corto periodo de tiempo. * Las principales formas de reproducción asexual en los hongos incluyen: * **Esporulación Asexual:** Los hongos producen esporas asexuales que pueden ser dispersadas por el viento, el agua o animales. Estas esporas, al encontrar condiciones adecuadas, germinan y forman un nuevo organismo. ## Reproducción Sexual * La reproducción sexual en los hongos permite la recombinación genética, lo que da lugar a una mayor diversidad y adaptación a las condiciones ambientales. * Ocurre en tres etapas generales: * **Plasmogamia:** Es la fusión del citoplasma de dos células de tipos compatibles, sin que se fusionen los núcleos. Esto da lugar a una célula con dos núcleos distintos (dicariotismo), como ocurre en muchos hongos filamentosos. * **Cariogamia:** Es la fusión de los núcleos haploides para formar un núcleo diploide. Esta fase puede ocurrir inmediatamente después de la plasmogamia o puede haber un período extendido de dicariotismo (dos núcleos en una misma célula). * **Meiosis:** Luego de la cariogamia, el núcleo diploide sufre meiosis para producir esporas sexuales haploides genéticamente distintas. Estas esporas sexuales incluyen: * **Ascosporas:** Esporas producidas en estructuras llamadas ascos en hongos Ascomycota. * **Basidiosporas:** Esporas que se forman en el basidio, estructura típica de los Basidiomycota. * **Zigosporas:** Esporas sexuales producidas por hongos Zygomycot. # Dermatofitosis * La dermatofitosis o tiñas es un grupo de infecciones fúngicas superficiales que afectan la piel, cabello y uñas. * Estas infecciones son causadas por hongos dermatofitos, que son microorganismos queratinofílicos (utilizan la queratina como fuente de nutrientes) de los géneros Microsporum y Epi # Micosis Cutánea * Las micosis cutáneas son infecciones fúngicas que afectan las capas superficiales de la piel, el cabello y las uñas. * Son causadas principalmente por dermatofitos y algunas levaduras, y su presentación clínica puede variar dependiendo del área afectada y del agente causal. # Micosis Oportunistas * Son infecciones causadas por hongos que normalmente no afectan a personas con un sistema inmunológico saludable, pero que pueden aprovecharse de las defensas debilitadas de individuos con condiciones predisponentes, como enfermedades autoinmunes, el uso inmunosupresores, trasplantes de órganos, VIH/SIDA o diabetes mal controlada. * Los agentes patógenos son provocados por una amplia variedad de hongos, principalmente del grupo de los micosis profundas. * Entre los agentes más comunes que causan estas infecciones se incluyen: Candida spp. (Candidiasis) * El género Candida incluye más de 150 especies, pero las más relevantes para las infecciones humanas son: * Candida albicans, * Candida glabrata, * Candida tropicalis, * Candida parapsilosis y * Candida krusei. * Candida albicans es el patógeno más común, y en condiciones normales, forma parte de la flora microbiana habitual en la piel, boca, tracto gastrointestinal y genital. # Micosis Subcutáneas * Las micosis subcutáneas son infecciones que afectan principalmente las capas profundas de la piel, los tejidos subcutáneos y los músculos. * Estas infecciones se producen generalmente por contacto directo con esporas fúngicas presentes en el ambiente, particularmente en la tierra o material orgánico en descomposición. * Los hongos que causan micosis subcutáneas son capaces de invadir la piel a través de pequeños, suelen secretar enzimas proteolíticas (como queratinasa, elastasa y colagenasa) que les ayudan a descomponer los tejidos del hospedador, favoreciendo la invasión y diseminación local. * Algunos hongos pueden evadir o inhibir las respuestas inmunológicas del hospedador, como la fagocitosis, y también tienen mecanismos de resistencia a los efectos de los macrófagos. * Algunos hongos pueden cambiar su forma dependiendo de la temperatura, como en el caso de Sporothrix schenckii, que pasa de un estado filamentoso en el ambiente a una forma levaduriforme en el cuerpo. * Factores de virulencia de los hongos causantes: * **Adhesión y colonización:** Muchos hongos tienen proteínas en su superficie que les permiten adherirse a las células del hospedador, facilitando la colonización. * **Formación de biofilm:** Algunos hongos como Sporothrix schenckii pueden formar biofilms, lo que les permite resistir la acción del sistema inmune y de los tratamientos antifúngicos. ## Principales hongos causantes de micosis subcutáneas y sus enfermedades: ### Sporothrix schenckii - Esporotricosis: * **Enfermedad:** La esporotricosis es una infección crónica que afecta principalmente a la piel y a los ganglios linfáticos. A menudo se contrae por contacto con material orgánico en descomposición, como plantas, tierra o madera. El hongo se introduce en el cuerpo a través de pequeñas heridas. * **Síntomas:** Nódulos indoloros en la piel que evolucionan hacia úlceras, generalmente en los brazos o piernas. En […]. ### Madurella spp. y otros hongos - Micetoma (Maduromycosis): * **Enfermedad:** El micetoma es una infección crónica, que afecta la piel, los músculos y los huesos. Se caracteriza por la formación de masas dolorosas y abscesos. Es común en áreas tropicales, debido a la inoculación de esporas fúngicas por lesiones en la piel. * **Síntomas:** Abscesos cutáneos que drenan pus, deformidades de los tejidos afectados, y destrucción de los huesos en casos avanzados. ### Chromoblastomycosis: * **Enfermedad:** Una infección crónica de la piel y tejidos subcutáneos, común en zonas tropicales, causada por diversos hongos de los géneros Fonsecaea, Cladophialophora y Phialophora. * **Síntomas:** Verrugas, úlceras y lesiones induradas en las extremidades. Puede progresar a deformidades graves de la piel. ### Fonsecaea spp. y Exophiala spp. - Eumicetoma: * **Enfermedad:** Similar al micetoma, el eumicetoma es causado por hongos que infectan los tejidos profundos, creando masas induradas, fístulas y drenaje de material purulento. * **Síntomas:** Nódulos en la piel que pueden […]. ### Factores de virulencia de los hongos causantes * Los hongos que causan micosis sistémicas poseen factores de virulencia más complejos, ya que deben evadir las defensas del sistema inmunológico y prosperar en un ambiente interno del hospedador: * **Capacidad para cambiar de forma:** Muchos hongos patógenos sistémicos, como Histoplasma capsulatum y Coccidioides immitis, tienen la capacidad de modificar su morfología dependiendo de las condiciones del ambiente (por ejemplo, de micelio a levadura). Este cambio les permite adaptarse a la temperatura corporal y otros factores fisiológicos. * **Resistencia a la fagocitosis:** Estos hongos son capaces de evadir la fagocitosis por parte de los macrófagos, utilizando cápsulas que impiden la ingesta por parte de las células inmunológicas. # Micosis Sistémicas * Las micosis sistémicas son infecciones profundas que afectan a múltiples órganos internos, y a menudo se diseminan por vía sanguínea o por inhalación de esporas. * A diferencia de las micosis subcutáneas, las micosis sistémicas pueden representar una amenaza para la vida, especialmente en individuos inmunocomprometidos (por ejemplo, pacientes con VIH, trasplantes de órganos, o en tratamiento con […]). ## Principales hongos causantes de micosis sistémicas y sus enfermedades ### Histoplasma capsulatum - Histoplasmosis: * **Enfermedad:** Histoplasmosis es una infección que afecta principalmente los pulmones, aunque puede diseminarse a otros órganos, especialmente en individuos inmunocomprometidos. Se adquiere por inhalación de esporas en áreas con guano de aves o murciélagos. * **Síntomas:** Tos, fiebre, fatiga, dolor en el pecho. En casos graves, puede haber […]. ### Coccidioides immitis - Coccidioidomicosis (Valle de Joaquín): * **Enfermedad:** La coccidioidomicosis es una infección respiratoria primaria que puede diseminarse a otros órganos. Se encuentra en el desierto del suroeste de los EE. UU., y las esporas se inhalen al respirar aire contaminado. * **Síntomas:** Fiebre, tos, dolor torácico, erupción cutánea. En casos graves, puede afectar los huesos, las articulaciones y el sistema nervioso central. ### Blastomyces dermatitidis - Blastomicosis: * **Enfermedad:** Esta infección fúngica afecta principalmente los pulmones, pero también puede diseminarse a la piel, huesos y otros órganos. Es común en áreas del noreste de América del Norte. * **Síntomas:** Tos persistente, fiebre, sudores nocturnos, pérdida de peso. Si se disemina, pueden aparecer úlceras cutáneas y lesiones en huesos. ### Paracoccidioides brasiliensis - Paracoccidioidomicosis: # Micología médica * La micología médica es el estudio de los hongos que afectan la salud humana, abarcando tanto aquellos que causan infecciones como los que provocan reacciones alérgicas o efectos tóxicos. * Este campo se enfoca en identificar, clasificar y comprender el mecanismo de acción de los hongos patógenos y su impacto en los organismos. * **Diagnóstico de las Micosis:** Los métodos de laboratorio para diagnosticar infecciones por hongos incluyen técnicas de microscopía, cultivo, pruebas serológicas y moleculares. * **Tratamiento y Control:** Se examinan los tratamientos antimicóticos, su mecanismo de acción, resistencia, y la importancia de la prevención, especialmente en entornos hospitalarios o en personas inmunocomprometidas. * **Micotoxinas y Efectos Alérgicos:** La micología médica también abarca el estudio de las toxinas producidas por algunos hongos y su impacto en la salud, así como las reacciones alérgicas que ciertos hongos pueden inducir en las personas. # La micología médica cubre diversos aspectos, entre ellos: * **Clasificación y Taxonomía:** Se estudian las distintas clases de hongos, sus características y sus diferencias morfológicas y genéticas. * **Morfología y Fisiología:** Se profundiza en la estructura celular, los sistemas de reproducción (sexual y asexual), y los factores que influyen en el crecimiento y supervivencia de los hongos. * **Epidemiología:** Los estudiantes aprenden sobre la distribución de las enfermedades fúngicas en la población, factores de riesgo, y la forma en que estas enfermedades se transmiten o surgen en individuos inmunocomprometidos. * **Patogenia:** Se estudian los mecanismos de infección, cómo los hongos invaden los tejidos humanos y provocan enfermedad, y los factores de virulencia que determinan su capacidad de causar infecciones. # Estructura Celular * La estructura celular de los hongos es eucariota, lo que significa que sus células tienen un núcleo bien definido y orgánulos rodeados por membranas. * **Pared Celular:** La pared celular de los hongos está compuesta principalmente de quitina y glucanos (como la ẞ-glucosa), lo que la hace rígida y resistente. A diferencia de las plantas (cuyas paredes tienen celulosa), la quitina es un polisacárido que también se encuentra en los exoesqueletos de insectos. Proporciona protección y estructura, y ayuda a soportar las altas presiones […]. # Factores de virulencia de los hongos causantes * Los hongos causantes de micosis subcutáneas tienen varios factores de virulencia que les permiten infectar y colonizar los tejidos del hospedador: * **Adhesión y colonización:** Muchos hongos tienen proteínas en su superficie que les permiten adherirse a las células del hospedador, facilitando la colonización. * **Formación de biofilm:** Algunos hongos como Sporothrix schenckii pueden formar biofilms, lo que les permite resistir la acción del sistema inmune y de los tratamientos antifúngicos. # Producción de toxinas * Algunas especies producen toxinas que dañan directamente los tejidos del hospedador y favorecen la diseminación de la infección. # Formación de biofilms * Al igual que en las micosis subcutáneas, la capacidad de formar biofilms puede ser importante para persistir en el cuerpo humano, especialmente en tejidos internos y órganos. # Enfermedades causadas ## Aspergilosis pulmonar: * Se presenta como una infección pulmonar que puede manifestarse como una forma alérgica (aspergilosis broncopulmonar alérgica), una forma invasiva (aspergilosis pulmonar invasiva) o una forma crónica. ## Aspergilosis diseminada: * En personas inmunocomprometidas, el hongo puede diseminarse a otros órganos, como los riñones, el cerebro y los huesos, causando infecciones graves. ## Gliotoxina: * Es una toxina que tiene efectos inmunosupresores y facilita la evasión del sistema inmunológico del huésped. * La gliotoxina inhibe la actividad de los fagocitos y las células T, lo que permite que el hongo persista en el organismo. ## Sideróforos: * Aspergillus es capaz de producir sideróforos, que son moléculas que capturan hierro del ambiente del huésped. * El hierro es un nutriente esencial para el crecimiento del hongo, y al secuestrarlo, Aspergillus puede competir con las células del huésped por este recurso y facilitar su propio crecimiento. ## Proteasas: * Aspergillus produce varias proteasas que degradan las proteínas del huésped, permitiendo la invasión y destrucción de tejidos. * Estas enzimas favorecen la diseminación del hongo y su capacidad para invadir barreras biológicas como la piel, los pulmones y las membranas mucosas. ## Fosfolipasas: * Ayudan en la destrucción de las membranas celulares y contribuyen a la invasión de tejidos profundos. ## Quitinasas: * Estas enzimas descomponen la quitina, un componente clave de las paredes celulares de los hongos, y facilitan la liberación de nutrientes y la penetración en los tejidos del huésped.