ลักษณะทั่วไปและตัวอย่างของเชื้อรา Dimorphic

เชื้อรา dimorphic เป็นรูปแบบทางกายวิภาคหรือสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันสองแบบ: แบบเส้นใยและยีสต์ คุณสมบัติของมอร์ฟิซึมนี้ถูกนำเสนอโดยเชื้อราบางชนิดเท่านั้นและเรียกว่ารามอร์ฟิซึมจากเชื้อรา.

ในระยะสัณฐานของไมซีเลียมเชื้อรา dimorphic จะปรากฏเป็นมวลที่เกิดจากชุดของเส้นใยหรือเส้นใยทรงกระบอก หน้าที่ของยัติภังค์คือการบำรุงเชื้อราเนื่องจากมีความสามารถในการดูดซับสารอาหาร ไมซีเลียมถือเป็นพืชที่เรียกว่าราของเซล.

ในระยะของยีสต์เชื้อราที่มีพฟิสซึ่มจะปรากฏขึ้นเป็นสิ่งมีชีวิตด้วยกล้องจุลทรรศน์เดียวกับเซลล์ทรงกลมหรือรีออยด์ นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการย่อยสลายอินทรียวัตถุน้ำตาลและคาร์โบไฮเดรตผ่านกระบวนการหมัก.

เชื้อรากลุ่มเล็ก ๆ ในไฟลัม Ascomycota ถือว่าเป็น dimorphic; เชื้อราเหล่านี้มีความสามารถในการติดเชื้อในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมพืชและแมลงเป็นปรสิต.

ตัวอย่างคือเชื้อโรค (ตัวแทนเชิงสาเหตุ) ในมนุษย์, Candida albicans และ ฮีสโตพลาสม่าแคปซูล. ยังเป็นเชื้อรา Ophiostoma novo-ulmi, สาเหตุของโรคเอล์มดัตช์.

ตัวอย่างอื่น ๆ ได้แก่ Ophiocordyceps unilateralis, เชื้อรา entomopathogenic ที่นำเสนอ dimorphism และ secretes สารประกอบทางเคมีที่เปลี่ยนพฤติกรรมของมดที่ติดเชื้อ มันถูกเรียกว่า "ซอมบี้เชื้อรามด".

มันยังเป็น Malassezia furfur, เชื้อรา dimorphic ที่เป็นทั้ง phytopathogenic และ entomopathogenic.

ดัชนี

• 1 Dimorphism และการเกิดโรค
• 2 ปัจจัยที่กำหนดการเปลี่ยนเฟสหรือมอร์ฟิซึมนิยมของเชื้อรา
• 3 เชื้อรา dimorphic ที่ทำให้เกิดโรคของมนุษย์
  • 3.1 Talaromyces marneffei
  • 3.2 Candida albicans
  • 3.3 Histoplasma capsulatum
• 4 อ้างอิง

ความแตกต่างและการเกิดโรค

ความแตกต่างของเชื้อราเกี่ยวข้องกับความสามารถในการทำให้เกิดโรคหรือการเกิดโรคของเชื้อรา.

กระบวนการที่เชื้อราผ่านจากสถานะเซลล์เดียวในรูปแบบของยีสต์ (ยีสต์) ไปยังสถานะหลายเซลล์ของ hyphae หรือ mycelium เรียกว่าช่วงการเปลี่ยนภาพ การเปลี่ยนแปลงนี้เป็นพื้นฐานสำหรับการเกิดโรคและความรุนแรงของเชื้อรา.

เชื้อราที่ทำให้เกิดโรคได้รับสัญญาณที่มีข้อมูลจากสภาพแวดล้อมที่ล้อมรอบและตามความสะดวกของมันตอบสนองโดยการเปลี่ยนเป็นหนึ่งในสองขั้นตอน ตัวอย่างเช่นมีเชื้อราที่เปลี่ยนสถานะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมในขณะนั้น ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ.

มันเป็นกรณีของเชื้อราที่เจริญเติบโตในดินที่อุณหภูมิ 22 ถึง 26 ° C รักษาสถานะของเส้นใย สายใย mycelia เหล่านี้สามารถแยกส่วนและส่งผ่านไปยังรูปแบบแขวนลอยในอากาศหรือละอองเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงเช่นภัยธรรมชาติหรือการแทรกแซงของมนุษย์ (การก่อสร้าง, การเกษตร, หมู่คนอื่น ๆ ).

เมื่อสูดดมโดยสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเชื้อราจะลอยอยู่ในอากาศและทำให้ปอดอยู่ในอุณหภูมิที่ 37 ^°C. ที่อุณหภูมินี้เส้นใยที่ทำจากเส้นใยทำหน้าที่เป็นสารที่ติดเชื้อกลายเป็นยีสต์ที่ทำให้เกิดโรคและทำให้เกิดโรคปอดอักเสบ.

เมื่อการติดเชื้อเกิดขึ้นในปอดยีสต์สามารถแพร่กระจายไปยังอวัยวะอื่นเช่นผิวหนังกระดูกและสมอง.

ปัจจัยที่กำหนดการเปลี่ยนแปลงเฟสหรือมอร์ฟิซึมนิยมของเชื้อรา

ท่ามกลางปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเชื้อราจากรัฐหนึ่งไปสู่อีกรัฐหนึ่งในลักษณะย้อนกลับได้มีดังต่อไปนี้.

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิก่อให้เกิดเชื้อราชนิดต่าง ๆ Talaromyces marneffei การเปลี่ยนแปลงหรือการเปลี่ยนเฟสทางสัณฐานวิทยา เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมอยู่ระหว่าง 22 และ 25 ^°C, เชื้อราแสดงลักษณะสัณฐานวิทยาของเส้นใย (hyphal) และเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นถึง 37 ^°C ได้รับสัณฐานวิทยาของยีสต์.

สายพันธุ์ของเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคของมนุษย์อื่น ๆ ที่มีพฟิสซึ่มขึ้นอยู่กับอุณหภูมิคือ ฮีสโตพลาสม่าแคปซูล, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi และ Emmansia sp.

การเปลี่ยนแปลงในความพร้อมของสารอาหาร

ในการขยายพันธุ์ Candida albicans การเปลี่ยนแปลงในระยะต่อไปนี้นำเสนอ: ในการปรากฏตัวของสื่อที่อุดมด้วยสารอาหารสัณฐานวิทยาคือยีสต์ในขณะที่สื่อที่มีสารอาหารไม่ดีรูปแบบการเจริญเติบโตจะเป็นเส้นใยเส้นใย.

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความพร้อมใช้งานของสารอาหารร่วมกันหรือการมีอยู่ของสารพิษ

แม้ว่าอุณหภูมิดูเหมือนจะเป็นมาตรการกระตุ้นสิ่งแวดล้อมที่มีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนผ่านจาก hypha (ที่ 22-25 ° C) เป็นยีสต์ (เป็น 37) ^°C) และในทางกลับกันมีสิ่งเร้าเพิ่มเติมที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาเช่นความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO)₂) การปรากฏตัวของ cysteine, estradiol หรือสารพิษในสื่อ.

เชื้อราบางสายพันธุ์ต้องการการเปลี่ยนแปลงทั้งปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม (อุณหภูมิและความพร้อมของสารอาหาร) เพื่อแสดงความแตกต่าง นอกจากนี้การเปลี่ยนแปลงด้านสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ เช่นการมีอยู่ของโลหะหรือสารคีเลติ้งอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนเฟสของสัณฐานวิทยา.

รา dimorphic ที่ทำให้เกิดโรคของมนุษย์

ด้านล่างนี้คือคำอธิบายสั้น ๆ สามประการของเชื้อรา dimorphic ที่ทำให้เกิดโรคสำหรับมนุษย์.

Talaromyces marneffei

มันเป็นสายพันธุ์ของเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคที่เป็นของไฟลัม Ascomycota แสดงพฟิสซึ่มขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ: ที่ 25 ^°C เติบโตในระยะใยของมันเป็น saprophyte และที่ 37 ^°C แสดงสัณฐานวิทยาของเชื้อปรสิต.

เชื้อรา T. marneffei มันสามารถทำให้เกิดการติดเชื้อร้ายแรงของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด; penicilosis ตั้งชื่อตามชื่ออนุกรมวิธานเดิมเป็น Penicillium marneffei. 

รูปร่างหรือเฟสของสัณฐานวิทยา

เชื้อรา T.marneffei ในระยะ hyphal หรือ filamentous มันเติบโตในอาณานิคมสีเทาสีขาวที่มีพื้นผิวเรียบและเรียบเนียน อาณานิคมเหล่านี้เปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลแดงกับโทนสีเหลืองในขณะที่พื้นผิวของมันได้รับการสงเคราะห์ที่แผ่รังสีโดยมีด้านล่างของปลาแซลมอน.

ในระยะของยีสต์, T. marneffei พัฒนาโคโลนีขนาดเล็กที่มีสีงาช้าง.

อ่างเก็บน้ำ

อ่างเก็บน้ำของ T. marneffei พวกเขาเป็นดิน (ในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนในฤดูฝนตั้งแต่เดือนพฤษภาคมถึงตุลาคม) และหนูไม้ไผ่หลายสายพันธุ์ (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis และ พริโคซิส Rhizomis).

เจ้าภาพ

โฮสต์ทั่วไปของเชื้อราที่ทำให้เกิดโรค T. marneffei พวกเขาเป็นหนูมนุษย์แมวและสุนัข.

เชื้อรา T. marneffei มันแทรกซึมร่างกายส่วนใหญ่ผ่านทางเดินหายใจ นอกจากนี้ยังสามารถเจาะผ่านเส้นทางอื่น ๆ นอกเหนือจากเส้นทางย่อยอาหาร.

อาการทางคลินิก

เชื้อรา T. marneffei มันก่อให้เกิดการติดเชื้อแบบฉวยโอกาสทั่วไปหรือเป็นระบบในมนุษย์ที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่อง มันเริ่มส่งผลกระทบต่อปอดและจากนั้นไปยังอวัยวะต่าง ๆ ผ่านการไหลเวียนโลหิต มันก่อให้เกิดแผลในรูปแบบของเลือดคั่งบนผิวของลำคอใบหน้าและลำตัว.

Candida albicans

เชื้อรา Candida albicans เป็นของ Phyllum Ascomycota และนำเสนอ Dimorphism ขึ้นอยู่กับความพร้อมของสารอาหาร.

Candida albicans เป็นเชื้อราที่พบได้บ่อยที่สุดที่แยกได้จากแผ่นชีวะที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของรากฟันเทียมทางการแพทย์และเนื้อเยื่อของมนุษย์ มันถูกใช้บ่อยเป็นสิ่งมีชีวิตแบบในการศึกษาจุลชีววิทยา.

รูปร่างหรือเฟสของสัณฐานวิทยา

Candida albicans มันสามารถเจริญเติบโตเป็นยีสต์และไมซีเลียมดังนั้นจึงถือว่าเป็นเชื้อรา dimorphic แต่ในความเป็นจริงมันมีฟีโนไทป์ทางสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันหลายอย่างนอกเหนือจากทั้งสองนี้ ในบางสายพันธุ์ Candida albicans มีรายงานถึง 7 ขั้นตอนทางสัณฐานวิทยา.

ด้วยเหตุนี้คำศัพท์ที่ถูกต้องสำหรับสปีชีส์ของเชื้อรานี้แทนที่จะเป็นพฟิสซึ่มคือเพลโอมอร์ฟิซึมหรือโพลีฟีนิกส์ การเปลี่ยนแปลงเฟสใน Candida albicans เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของปริมาณสารอาหารและค่าความเป็นกรด - ด่าง.

ใน Candida albicans เซลล์ยีสต์ดูเหมือนจะเหมาะสมที่สุดสำหรับการเผยแพร่เลือดและปัจจัยความรุนแรง ในขณะที่ระยะ hyphal ได้รับการเสนอว่าเป็นรุกรานมากที่สุดในการเจาะเนื้อเยื่อและการตั้งอาณานิคมของอวัยวะ.

การเปลี่ยนจากยีสต์เป็น hyphae เป็นกระบวนการที่รวดเร็วเกิดจากปัจจัยทางสิ่งแวดล้อมเช่นระดับของคาร์บอนไดออกไซด์การขาดออกซิเจนการเปลี่ยนแปลงในอาหารที่มีคุณค่าทางโภชนาการและในอุณหภูมิ.

ผ่านการเปลี่ยนแปลงที่หลากหลายหรือหลายเฟสเชื้อรานี้สามารถอยู่รอดได้กลไกการป้องกันภูมิคุ้มกันของโฮสต์ ในระยะของยีสต์สัณฐานวิทยาของเซลล์ทรงกลมหรือรีออยด์ในกลุ่มเล็ก ๆ ในระยะ hyphal หรือสัณฐานวิทยาของเชื้อราเส้นใยปรากฏเซลล์ยาวยืดในรูปแบบของเส้นใย.

ยิ่งไปกว่านั้นในขั้นตอนของยีสต์มันจะได้รับรูปแบบชีวิตแบบ symbiotic และในระยะ hyphal จะกลายเป็นปรสิตที่ทำให้เกิดโรค.

Reservorio

อ่างเก็บน้ำของ Candida albicans มันเป็นสิ่งมีชีวิตที่มนุษย์ มันมีอยู่ในจุลินทรีย์ของผิวหนังในทางเดินอาหารในช่องปากและในระบบสืบพันธุ์.

เจ้าภาพ

สิ่งมีชีวิตของมนุษย์ทำหน้าที่เป็นโฮสต์ของ Candida albicans, ซึ่งทางเดินคือผิวหนังและเยื่อเมือก.

อาการทางคลินิก

เชื้อรา Candida albicans มันผลิต candidiasis หรือ moniliasis ซึ่งมีผลต่อผิวหนังเล็บเยื่อเมือกของปากและเยื่อเมือกในทางเดินอาหาร ในคนที่มีภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องการติดเชื้ออาจกลายเป็นระบบหรือทั่วทั้งร่างกาย.

Candida albicans สามารถข้ามกำแพงสมองเลือด อัตราการตาย 40% มีรายงานว่ามีการติดเชื้ออย่างรุนแรงกับเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคนี้.

ฮีสโตพลาสม่าแคปซูล

ฮีสโตพลาสม่าแคปซูล เป็นของไฟลัม Ascomycota มันเป็นสปีชีส์ของเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคสำหรับมนุษย์ซึ่งมี dimorphism ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ เชื้อราเติบโตบนพื้นดินและผสมกับสตาร์ลิ่งอุจจาระ (ขิง Stumus) นกชนิดหนึ่ง (Turula merula) และค้างคาวหลายสายพันธุ์.

เชื้อรา ฮีสโตพลาสม่าแคปซูล มันเป็นเรื่องธรรมดาในพื้นที่พักผ่อนของนกและในถ้ำห้องใต้หลังคาหรือหลุมต้นไม้ที่มีค้างคาวอาศัยอยู่.

เชื้อรานี้มีการกระจายอย่างกว้างขวางทั่วโลกยกเว้นในทวีปแอนตาร์กติกา มันมักเกี่ยวข้องกับหุบเขาแม่น้ำ มันถูกพบโดยเฉพาะในหุบเขาของแม่น้ำมิสซิสซิปปีและโอไฮโอในสหรัฐอเมริกา.

รูปร่างหรือเฟสของสัณฐานวิทยา

ฮีสโตพลาสม่าแคปซูล มันแสดงการเจริญเติบโตของเส้นใยเส้นใยในรูปแบบของชีวิต saprophytic ในดิน เมื่อติดเชื้อในสัตว์หรือมนุษย์จะพัฒนาระยะการเจริญเติบโตในรูปของยีสต์ปรสิตที่อุณหภูมิร่างกาย 37 ^°C.

เฟสสัณฐานวิทยาของเส้นใยเกิดจากเส้นใย อาณานิคมเป็นสีขาวต้นฝ้ายและต่อมาเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลเข้มที่มีสีเหลืองถึงสีส้มด้านล่าง.

เฟสของยีสต์จะมีเซลล์รูปไข่ซึ่งเติบโตช้าถึง 37 ^°C ซึ่งรูปแบบสีเทาเพื่ออาณานิคมสีเบจที่มีลักษณะชื้นและครีม.

อ่างเก็บน้ำ

อ่างเก็บน้ำของ ฮีสโตพลาสม่าแคปซูล เป็นดินที่ปนเปื้อนด้วยมูลนกและค้างคาวซึ่งอุดมด้วยไนโตรเจน.

เจ้าภาพ

ในบรรดาไพร่พลของ ฮีสโตพลาสม่าแคปซูล เป็นสิ่งมีชีวิตมนุษย์นกบางชนิด (นกกิ้งโครงนกชนิดหนึ่งนกทรัฟฟินไก่งวงไก่งวงห่าน) ค้างคาวสุนัขสุนัขแมวแมวหนูม้าและวัวควาย.

เชื้อรานี้เป็นวิธีการที่จะเข้าสู่สิ่งมีชีวิตของมนุษย์ในเส้นทางของการหายใจทางเดินของผิวหนัง (ผ่านผิวหนัง) และเยื่อเมือก.

อาการทางคลินิก

กรณีของการติดเชื้อในปอดเฉียบพลันโดย ฮีสโตพลาสม่าแคปซูล พวกเขาบ่อยมากมีอาการเช่นไข้เย็นหนาวสั่นปวดศีรษะเจ็บหน้าอกอ่อนเพลียผื่นแดงและผื่น. 

การอ้างอิง

1. Hiten, D. , Madhani, G และ Fink, G.R. (1998) การควบคุมความแตกต่างของเส้นใยและความรุนแรงของเชื้อรา แนวโน้มของชีววิทยาเซลล์ 8 (9): 348-353.
2. นาดาล, M. , García-Pedrajas, M. และทอง, S.E. (2008) การมอร์ฟฟิซึมในเชื้อโรคพืชเชื้อรา จดหมายจุลชีววิทยา 284 (2): 127-134.
3. Navarro-Mendoza, M. , Pérez-Arques, C. , มูร์เซีย, L. , Martínez-García, P. , Lax, C; Sanchis, M. et al. (2018) ส่วนประกอบของตระกูลยีนใหม่ของ ferroxidases ที่เกี่ยวข้องกับความรุนแรงนั้นมีหน้าที่เฉพาะในการทำลายของเชื้อรา ธรรมชาติ รายงานทางวิทยาศาสตร์ 8: 7660 ดอย: 10.1038 / s41598-018-26051-x
4. Nemecek, J.C. , Wüthrich, M. และ Bruce S. Klein, B.S (2006) การควบคุมโลกของ Dimorphism และ Virulence ในเชื้อรา วิทยาศาสตร์ 312 (5773): 583-588 Doi: 10.1126 / วิทยาศาสตร์.1124105
5. Zhong, Y. , Yan; M. , Jiang, Y. , Zhang, Z. , Huang, J. , Zhang, L. และทุกคน (2019) Mycophenolic Acid เป็นสารยับยั้งเชื้อรา Dimorphism ที่มีแนวโน้มในการควบคุมโรคอ้อยที่เกิดจาก Sporisorium scitamineum. วารสารเคมีเกษตรและอาหาร 67 (1): 112-119 ดอย: 10.1021 / acs.jafc.8b04893