AULA 1 - MICOLOGIA Clínica 2017.1

DISCIPLINA: Introdução à Micologia

e Virologia

Profª Cíntia Moreira Marciliano da Costa Aula: Estrutura, Taxonomia e

Fisiologia dos Fungos

Sistema de Avaliação

• Relatórios de Aula Prática – 3,0 • Seminário – 5,0

• Presença – 1,0 • Extra Classe – 1,0

• Micologia é o ramo da Biologia que estuda os fungos macro e microscópicos,

microrganismos pertencentes ao reino

Fungi e são agentes de infecções

humanas e animais conhecidas como MICOSES.

3

• A micologia médica é a ciência

especializada em estudar os fungos e as enfermidades causadas por estes, tanto no homem como em animais.

• Sabe-se que o número de pacientes susceptíveis aos mais variados tipos de infecções cresce paulatinamente com o passar do tempo, e, com este

crescimento, as infecções fúngicas vêm se tornando a cada dia mais frequentes

• Com o aparecimento dos antibióticos e corticóides para aumentar a sobrevida dos pacientes, estes se tornaram mais

vulneráveis às infecções oportunistas, e, com elas, as infecções fúngicas

começaram a ser prevalentes.

• A melhora nos métodos diagnósticos,

terapias imunosupressoras, HIV, diabetes, etc.

5

PAPEL DOS FUNGOS

FUNGOS ANTIBIÓTICOS HORMÔNIOS QUEIJOS ENZIMAS PÃO FERMENTAÇÃO CONTROLE BIOLÓGICO MICOSES DOENÇAS EM PLANTAS ALERGIAS DETERIORAÇÃO MICOTOXINAS

• Whittaker em 1969 – Reino Fungi. • Carl Woese em 1990 propôs o

agrupamento dos cinco reinos

estabelecidos por Whittaker em três

domínios: Archaea, Eubacteria e Eukaria, onde o reino Fungi faz parte do domínio Eukaria, que reúne todos os eucariontes.

7

Taxonomia

• Reino Fungi (Whittaker):

-Ausência de pigmento fotossintético e celulose na parede dos fungos;

-Presença de glicogênio como fonte de reserva energética, em vez do amido (nos vegetais superiores).

• Semelhanças com os animais

– Armazenamento de glicogênio

– Presença de quitina na parede celular

• Diferenças com os animais

– Presença de parede celular

– Ausência de colesterol, presença de ergosterol

9

• Semelhanças com as plantas

– Apresentam parede celular

• Diferenças com as plantas

– Não sintetizam clorofila – Ausência de celulose – Não armazenam amido

Taxonomia

Taxonomia

• Reino Fungi – divisão:

-Myxomycota: fungos inferiores, sem PC e não patogênico ao homem e aos animais.

-Eumycota: fungos verdadeiros, apresentam PC, incluem os agentes patogênicos ao homem e aos animais. Subdividido em 5 filos.

13

Ascomiceto Septadas Neurospora sp Saccharomyces sp

Áscosporo Solo, matéria vegetal em decomposição Basidiomicetos Septadas Amanita sp

Agaricus sp

Basidiósporo Solo, matéria vegetal em decomposição Zigomicetos Cenocíticas Mucor sp

Rhizopus sp

Zigósporo Solo, matéria vegetal em decomposição

Oomicetos Cenocíticas Allomyces sp Oósporo Aquático

Deuteromicetos Septadas Penicillium sp Aspergillus sp Candida sp Nenhum conhecido Solo, matéria vegetal em decomposição, superfície de corpos de animais

• Os fungos são organismos eucariontes, unicelulares (leveduriformes) ou

multicelulares (filamentosos), haploides (homo ou heterocarióticos), com parede celular contendo quitina e α-glucano. Não apresentam plastos ou pigmentos

• Os fungos são ubíquos, encontrando-se em vegetais, animais, solos, detritos, participando ativamente do ciclo dos elementos na natureza.

• São seres eucarióticos e apresentam espécies unicelulares (leveduras) e multicelulares (bolores e cogumelos).

15

• Em sua maioria, aeróbios obrigatórios. • No entanto, certas leveduras

fermentadoras, aeróbias facultativas, se desenvolvem em ambientes com pouco oxigênio ou mesmo na ausência deste elemento.

• Heterótrofos

– Lançam enzimas no meio – Nutrição por absorção

• Número de espécies fúngicas

– patogênicas: (cerca de 200)

– não-patogênicas: (conhecidas cerca de 70.000)

17

• Saprófitas: utilizam substâncias orgânicas inertes, muitas delas em decomposição. • Parasitas: se desenvolvem em outros

organismos vivos, o hospedeiro, e se nutrem de substâncias existentes em suas células • Simbiontes: se associam com outros

organismos, prestando mútua ajuda em suas funções

• Os fungos, como todos os seres vivos, necessitam de água para o seu

desenvolvimento.

• Alguns são halofílicos, crescendo em ambiente com elevada concentração de sal.

19

▪ Fatores que influenciam o crescimento dos fungos: ❖ Temperatura: ✓ Termófilos(Temperatura ↑ ) ✓ Mesófilos: ótima: 20 a 30 ºC ✓ Psicrófilos (Temperatura  ) ❖ Luz: ✓ Elementos de frutificação ✓ Elementos vegetativos

Propriedades Gerais

❖ pH:

• Ainda que o pH mais favorável ao desenvolvimento dos fungos esteja entre 5 e 7, a maioria dos fungos tolera amplas variações de pH.

• Os fungos filamentosos podem crescer na faixa entre 1,5 e 11, mas as leveduras não toleram pH alcalino. • Muitas vezes, a pigmentação dos fungos está

relacionada com o pH do substrato.

• Os meios com pH entre 5 e 6, com elevadas concentrações de açúcar, alta pressão osmótica, favorecem o desenvolvimento dos fungos nas porções em contato com o ar.

• Ainda que o pH mais favorável ao desenvolvimento dos fungos esteja entre 5 e 7, a maioria dos fungos tolera amplas variações de pH.

• Os fungos filamentosos podem crescer na faixa entre 1,5 e 11, mas as leveduras não toleram pH alcalino. • Muitas vezes, a pigmentação dos fungos está

relacionada com o pH do substrato.

• Os meios com pH entre 5 e 6, com elevadas concentrações de açúcar, alta pressão osmótica, favorecem o desenvolvimento dos fungos nas porções em contato com o ar.

❖ Nutrientes:

✓ Plásticos (protídios, água) ✓ Energéticos (glicídios e lipídios)

✓ Reguladores (vitaminas e sais Minerais) ❖ Disseminação:

✓ Ventos, vegetais, água, animais

Propriedades Gerais

❖ Umidade:

✓ Necessidades hidrícas

✓ Fungos filamentosos > leveduras> bactérias

• O crescimento dos fungos é mais lento que o das bactérias e suas culturas precisam, em média, de 7 a 15 dias, ou mais de incubação.

• Os fungos originam-se de uma única célula ou de um fragmento de hifa • A reprodução pode ser assexuada ou

sexuada

25

Conceitos Morfológicos Básicos

• Estruturas constantes na arquitetura da célula fúngica: - Parede celular (PC)

- Membrana plasmática - Citoplasma

Conceitos Morfológicos Básicos

• Parede celular (PC)

- Glicoproteínas da parede:

✓ papel enzimático e estrutural; ✓ indispensáveis nas vias metabólicas, na manutenção da homeostase e nas inter-relações celulares no que diz respeito ao crescimento e reprodução da célula. -Polissacarídeo:quitina - Conteúdo lipídico: ✓ fosfolipídeos, ✓ triglicerídeos, ✓ esteróis. - Melanina (presente em algumas espécies):

✓resistência aos raios UV e a enzimas líticas de outros microrganismos.

FUNGOS DEMÁCIOS

27

Conceitos Morfológicos Básicos

• Membrana celular:

- Dupla camada lipídica

- Glicoproteínas (Modelo do mosaico fluido)

29

Nutrição e Crescimento dos fungos

•Heterotróficos

saprofitismo parasitismo simbiose

•Obtenção do alimento por absorção

•Acumulam glicogênio como material de reserva

•Versatilidade para utilizar #s substratos e interação com outros organismos

•Fatores ambientais importantes:

Temperatura Umidade Luz pH

• Os fungos se desenvolvem formando colônias de dois tipos:

– Leveduriformes – Filamentosas 31

Leveduriformes

• São microrganismos unicelulares • A própria célula cumpre as funções

vegetativas e reprodutivas

• Se reproduzem por brotamento, o a célula filha se desprende da mãe

35

Pseudo-hifa de Candida

albicans

Filamentosos

• São organismos constituídos por

elementos multicelulares em forma de tubos – hifas.

• Conjunto de hifas = micélio

– Micélio vegetativo – Micélio reprodutivo

Diferentes estruturas

Profa. Denise Esteves Moritz

Macroconídeos

CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA

• Têm hifas não septadas • Esporos assexuados são de

vários tipos, dos quais os

esporangiosporos

• contidos em sacos

(esporângios) formados na ponta dos talos especializados • (esporangióforos) são

específicos desta classe. Diferentes espécies

• apresentam diferentes ciclos sexuados e as que vivem em ambientes aquáticos possuem gametas flagelados.

• Apresenta micélio contínuo, sem esporos móveis. Reprodução sexuada com • formação de zigosporos.

Profa. Denise Esteves Moritz

ASCOMICETOS

• São diferenciadas dos outros fungos pelo asco, umas estruturas em forma de saco contendo esporos sexuais (ascosporos). • São o produto final do acasalamento, fusão

do núcleo masculino e feminino, duas divisões meióticas e geralmente, uma mitótica no final.

• Portanto há em geral oito ascosporos em um asco.

• ALGUMAS leveduras são ascomicetos, apesar de comumente não crescerem como filamentos.

BASIDEOMICETOS

• São diferenciados por seus esporos sexuados, chamados

basidiósporos,

• que se formam na superfície de uma estrutura especializada,

basídio. Os conídeos estão

presentes na eproduçãoassexuada. • Incluem cogumelos comestíveis. • Os basidiomicetos causam uma variedade de doenças graves nas plantas, mas não causam doenças infecciosas no homem.

• Algumas espécies sintetizam alcalóides tóxicos, que podem ser letais para

• o homem, e são freqüentemente de grande interesse farmacológico.

Deuteromycetes

• São particularmente importantes na medicina, pois incluem a grande maioria dos patógenos humanos. • Não foi observada nenhuma fase sexuada por isso

-fungos imperfeitos.

• São fungos unicelulares ou filamentosos com micélio

septado.

• Hifas septadas e as formas dos conídeos são muito semelhantes aos ascomicetos.

• Suspeita-se que sejam ascomicetos especiais, pois a fase sexual é extremamente rara ou desapareceu na evolução.

• Sugere-se que os fungos imperfeitos são mutantes em genes que especificam o desenvolvimento sexual.

(Fungos imperfeitos = não se conhece a reprodução

sexuada em nenhum estágio evolutivo).

Crescimento

45

Micélio reprodutivo/ aéreo

Micélio vegetativo

Micélio vegetativo  substrato (elemento de sustentação e de absorção)

Micélio aéreo  superfície (cresce acima do meio)

Micélio aéreo se diferencia para sustentar os corpos de frutificação ou propágulos  micélio reprodutivo

49

• Os aspecto macro das colônias filamentosas podem ser:

• Fungos cenocíticos são constituídos por células multinucleares que se conectam por poros existentes em septos, formando uma massa continua de protoplasma.

Dimorfismo fúngico

• Poucas espécies

• Possuem formato inicialmente filamentoso e se transformam em leveduras –

geralmente patogênicos.

• A mudança de temperatura influencia este dimorfismo.

59

• Este fenômeno de variação morfológica mais importância em micologia, que se expressa por um crescimento micelial entre 22° e 28°C e leveduriforme entre 35°C e 37°C. Em geral, essas formas são reversíveis.

• Este fenômeno é conhecido como

dimorfismo fúngico ocorre entre fungos de importância médica, como Histoplasma

capsulatum, Blastomyces dermatitidis, Paracoccidioides brasiliensis, Sporothrix schenckii e Criptococcus neoformans.

61

Histoplasma capsulatum

• A fase micelial ou saprofítica é a forma infectante e está presente no solo, nas plantas

• A fase leveduriforme ou parasitaria é encontrada nos tecidos

63

Associações entre fungos e outros

organismos

• Micorriza

65