Escribo para mí, para recordar algunas ideas que me interesan. Con el tiempo he descubierto que existe más o menos un nexo común en esas ideas. Aviso: Este blog no es un consultorio de salud.
La respuesta es ¡Si!, utilizando un exoesqueleto. Puede ser de una araña, de una horminga...
Video 1. Un hongo parásito andando utilizando el exoesqueleto de una araña muerta.
En el video 1, la araña está muerta. Lo que controla la araña es un hongo, que subirá a un sitio alto para soltar las esporas e infectar a otros insectos.
¿Cómo diferenciamos a un depredador de un parásito?
El parásito intenta que su hospedador sobreviva el mayor tiempo posible. Para ello, suele vivir en o dentro del hospedador. Hay un conocimiento íntimo del hospedador. El primer paso siempre implica una zombificación de la víctima. En la depredación, el depredador mata a varios organismos (presas) a lo largo de su ciclo vital, con el fin de alimentarse. A diferencia de los parásitos, un depredador no busca mantener con vida a sus presas demasiado tiempo. No los zombifica.
Cuando Legionella pneumophila se deja devorar por un macrófago ¿Está siendo un depredador o un parásito?
Ciclo de Legionella pneumophila. Fuente. La absorción bacteriana tiene lugar mediante enrollamiento o fagocitosis convencional. Poco después de ingresar a la célula hospedadora, L. pneumophila pierde sus flagelos y la vacuola que contiene Legionella (LCV) escapa de la vía endocítica mediante el reclutamiento mediado por efectores de vesículas derivadas del retículo endoplásmico (RE) y una asociación transitoria con las mitocondrias. Posteriormente, el LCV se llena de ribosomas y efectores y se produce una replicación exponencial (fase replicativa). Tras el agotamiento de los nutrientes del huésped, L. pneumophila desarrolla flagelos (fase transmisiva) y sale de la célula hospedadora.
El íntimo conocimiento de la biología celular de las células fagocíticas hace de Legionella pneumophila un parásito. No es un depredador sensu stricto. Si tuviésemos que escoger, ¿Con qué igualaríamos a esta bacteria, con un ladrón o con un embaucador? Pues eso. El criminal es un depredador y el embaucador (timador) es un parásito porque conoce y manipula.
Cuando un microorganismo pelea es porque está en una relación de competencia. No hay simbiosis, no hay parasitismo. Tampoco está subyugado en una organización coercitiva. Pelea e individualidad son dos conceptos que van unidos. Sin embargo, la guerra química que establecen contra otras especies, define un "ellos y nosotros". Por ejemplo, varias especies de Aspergillus y Penicillium, producen una a micotoxina (ocratoxina A) que contamina en todo el mundo alimentos como los cereales y sus productos, los granos de café, las pasas, el vino y el jugo de uva, las especias y el regaliz. Esto lo hacen para que otras especies no crezcan sobre los alimentos que ellas van a descomponer.
¿Qué es mejor comer almendras con cáscara que hay que partir o almendras ya peladas en bolsa? mejor las que vienen con cáscara, aunque sea menos práctico para comerlas. La razón está en que cuando abrimos una bolsa de frutos secos entran hongos que comienzan a secretar toxinas para evitar que otros hongos colonicen su comida. Por ejemplo, las aflatoxinas se sintetizan por la especie de moho Aspergillus, en concreto por A. flavus, A. parasiticus y A. nominus. Las aflatoxinas se encuentran en frutos secos como las nueces, los cacahuetes, los pistachos o los higos secos envasados. Por eso debemos de comer esos frutos recien sacados de su cáscara. La cáscara previene que tengan hongos y por tanto micotoxinas. Estas micotoxinas son tóxicas como su nombre indica y algunas de ellas altamente carcinogénicas para el ser humano.
Selección de parentesco en una población natural de la bacteria Bacillus subtilis
Los mohos zigomicetos son aquéllos que producen esporas mediante reproducción sexual. Se conocen aproximadamente 1.060 especies. Mayoritariamente viven en el suelo, o en órganos vegetales en proceso de descomposición o en substratos de origen animal. Algunos son parásitos de plantas, insectos y pequeños animales, mientras que otros viven en relación simbiótica con las plantas.
Las esporas sexuales se forman en una estructura esférica llamada zigoesporangio (de ahí el nombre de esta fila). Un zigosporangio contiene múltiples núcleos haploides de los dos padres dentro de una sola célula. Los núcleos haploides se fusionan para formar los núcleos diploides, que son equivalentes a los zigotos. La célula que contiene los núcleos es llamada zigospora
1. Formación de zigóforos, 2. Septo de fusión, 3. Progamentangios y septo gamentagial, 4. Disolución del septo de fusión, 5. Cariogamia y prozigosporanigo, 6. Zigosporangio con 1 zigóspora.
Su reproducción también puede ser asexual, para la que desarrollan unas estructuras llamadas esporangios localizadas al final de hifas aéreas de crecimiento vertical (esporangióforos) conteniendo millares de esporas asexuales.
En productos alimenticios, los mohos zigomicetos más conocidos pertenecen al orden de los mucorales, como por ejemplo Rhizopus stolonifer, conocido también como moho negro del pan. Las especies del género Rhizopus son causantes de podredumbre en varios alimentos de origen vegetal como tomates, fresas, frutas de pepita y de hueso.
Este experimento fue diseñado en el Hospital Mott de la Universidad de Michigan. Trata de poner de manifiesto la potencia que tiene la higiene para evitar la dispersión de patógenos. Las normas higiénicas básicamente lo que pretenden es evitar la dispersión y la expansión clonal de patógenos.
Para hacer este experimento, se abre una bolsa de pan de molde. Se sacan de la manera más estéril posible rebanadas de pan. La primera rebanada será tomada con las manos sin lavar y guardada en una bolsa de cierre hermético. La segunda rebanada será tomada con las manos y frotada por el teclado de un ordenador. La tercera se cogerá con las manos lavadas a conciencia y una cuarta se sacará de la bolsa de pan de manera estéril a modo de control negativo. Las bolsas se ponen a incubar a 37º C. Se observa su evolución.
Preguntas:
PREGUNTA 1: ¿Cuántas colonias de hongos distintas observas?
PREGUNTA 2: Las hifas de hongos que hayan crecido en el pan se observarán al microscopio. ¿Puedes describir alguna de las estructuras que has estudiado en teoría?
La mayoría de los hongos son saprófitos, esto es, obtienen su energía descomponiendo materia orgánica. Sin embargo, algunos de ellos son patógenos para el ser humano. Para combatir a los hongos patógenos utilizamos los antifúngicos. Cada vez que ejercemos una presión selectiva contra una población genéticamente variable, vamos a seleccionar a aquellos individuos que tienen un mejor desempeño, y ya sabemos que en biología mejor desempeño significa poder dejar más descendencia a la siguiente generación. Los descencientes de los hongos que presentan resistencia van a experimentar una expansión clonal para ocupar el nicho ecológico de los que fueron eliminados por el antifúngico. Este proceso de aparición de individuos resistentes a los antifúngicos sigue el patrón conocido de VARIABILIDAD, SELECCIÓN Y EXPANSIÓN CLONAL.
Fig. 1. a Las equinocandinas funcionan al inhibir la (1,3)-β-D-glucano sintasa, alterando la integridad de la pared celular y causando estrés severo en la pared celular. La resistencia a la equinocandina está mediada principalmente por mutaciones en el gen objetivo del fármaco, FKS1, en Candida, Cryptococcus y Aspergillus. Para C. glabrata, las mutaciones ocurren tanto en FKS1 como en su parálogo FKS2. Los factores celulares que permiten las respuestas al estrés inducido por equinocandina incluyen la chaperona molecular Hsp90, varias proteínas cliente de Hsp90 y genes que regulan la señalización de recuperación de la pared celular (p. ej., regulación positiva compensatoria de la síntesis de quitina). b Los azoles actúan sobre la membrana celular fúngica a través de la inhibición de la lanosterol 14-α-desmetilasa (Erg11), que bloquea la biosíntesis de ergosterol y da como resultado la acumulación de un intermediario de esterol tóxico (14-α-metil-3,6-diol) producido por Erg3. La resistencia a los azoles puede surgir a través de mutaciones en el objetivo del fármaco (ERG11) o sobreexpresión del objetivo. Las mutaciones de pérdida de función en ERG3 también pueden conferir resistencia a los azoles al bloquear la acumulación de esteroles tóxicos y este mecanismo depende de Hsp90 y sus proteínas clientes. El flujo de salida también es un determinante importante de la resistencia a los azoles e implica la regulación al alza de los transportadores ABC y MF. Las aneuploidías, como la duplicación del brazo izquierdo del cromosoma 5 (denominado isocromosoma (i5(L))) pueden aumentar la dosis del azol objetivo Erg11 y las bombas de expulsión. c El fármaco poliénico anfotericina B forma agregados extramembranosos que extraen el ergosterol de las membranas de las células fúngicas, actuando como una “esponja” de esteroles. Si bien la resistencia sigue siendo extremadamente rara, se puede adquirir a través de mutaciones en los genes de biosíntesis de ergosterol que dan como resultado el agotamiento del ergosterol y la acumulación de esteroles alternativos. Al igual que con la resistencia a otros antifúngicos, la resistencia a la anfotericina B también depende de las respuestas de estrés dependientes de Hsp90. Fuente
PREGUNTA 1: ¿En que se diferencia un antifúngico de un antibiótico?
a En que tienen nombres diferentes pero son antimicrobianos, es decir, ambos atacan microbios b Los antifúngicos atacan exclusivamente hongos y los antibióticos exclusivamente bacterias
c Los antifúngicos coadyuvan para que el sistema inmunológico destruya a los hongos. Los antibióticos hacen lo mismo con las bacterias d Los antifúngicos son productos que se pueden comprar en los supermercados y los antibióticos solo en farmacias y con receta e Los antifúngicos atacan a microorganismos que carecen de peptidoglicano y los antibióticos solo atacan a microorganismos que tienen peptidoglicano
Solución:b
PREGUNTA 2: a la hora de buscar nuevos antifúngicos y nuevos antibióticos ¿Cuáles son más difíciles de obtener y por qué?
a Es más difícil desarrollar antifúngicos debido a que tienen menos dianas moleculares b Es difícil en ambos, la investigación es una tarea árdua, llena de sinsabores, requiere equipamiento sofisticado y realizar un estudio clínico de cuatro fases. Cuando se aprueban las cuatro fases se puede vender este producto. Por lo tanto, es difícil en ambos.
c Los antifúngicos son más difíciles de obtener porque primero las bacterias se han vuelto resistentes a los antibióticos y esto ha hecho que la resistencia a los antibióticos pase a los hongos y de manera colateral ahora los hongos se han vuelto resistentes a los antifúngicos.
d Es más fácil obtener antifúngicos porque los hongos son menos dañinos que las bacterias. Hay más enfermedades producidas por bacterias que producidas por hongos.
e Es realmente fácil obtener tanto antifúngicos como antibióticos. El problema son las farmacéuticas que no sacan productos nuevos para encarecer los que ya existen en el mercado.
Solución:a
PREGUNTA 3: Una de las estrategias para evitar la dispersión de hongos hospitalarios multirresistentes a los antifúngicos es la higiene ¿Quién fue el médico que primero habló de la importancia de lavarse las manos?
aSchwarzenegger
bSemmelberg
cSchwarzeberg
dSchwarzeweis
e Semmelweis
Solución: e
PREGUNTA 4: Recientemente, un estudio ha demostrado que las almohadas tienen más hongos y bacterias que un inodoro. Un estudio realizado por la empresa estadounidense Amerisleep determinó que una funda de almohada sin lavar puede acumular más de 3 millones de bacterias en una semana de uso, esto quiere decir, 17.000 veces más que el promedio de microorganismos que se pueden encontrar en un inodoro. ¿Qué es más peligroso los microbios de las almohadas o de los inodoros?
a Son más peligrosos los microorganismos de las almohadas porque están en un número mayor
b Microbios de los inodoros. Al provenir de las heces humanas, por tanto, si son patógenos pueden infectar a otras personas. Además existen quistes de parásitos que provienen de las heces y el inodoro es un lugar de contagio.
c No hay microorganismo bueno, tolerancia cero con los microorganismos. Ambos son peligrosos.
d La empresa Amerisleep es un organismo solvente que con sus investigaciones contribuye al conocimiento de la microbiología de manera desinteresada por lo tanto son más peligrosos los microbios de las almohadas.
e Una vez dormí en una almohada que llevaba más de dos meses en la casa de mis amigos y me enfermé. Por tanto, los microorganismos de las almohadas
Solución: b
Fig. 1. La próxima pandemia es la de los hongos resistentes a los antifúngicos
PREGUNTA 5: ¿Debemos de preocuparnos si el estudio ha sido realizado por una empresa llamada Amerisleep, especialmente por que se trata de un estudio sobre microorganismos en almohadas?
a No porque se trata de una empresa americana
b Los estudios se publican en revistas que pasan un filtro llamado revisión por pares que se encarga de asegurarse que los estudios son serios
c Una revista seria no publicaría este artículo porque hay un conflicto claro de intereses
d Es lógico que sean las propias empresas las que hagan investigación y desarrollo en los temas que les competa
e Amerisleep es una empresa moderna consciente de que la salud pasa por desarrollar nuevos materiales, por eso realizan estudos y investigaciones.
PREGUNTA 6: la siguiente frase "Several physiological adaptations and genetic mutations followed by their selection in presence of antifungal agents drive the resistance development in fungi" extraída del paper enlazado más arriba, nos indica que la variabilidad sobre la que operan los antifúngicos no es solo sobre los mutantes que existen en la población. ¿A qué se refiere?
a En biología lo importante es que las especies se adapten al ambiente. Primero es adaptarse y luego que se seleccione en presencia del antifúngico
b La resistencia a los antifúngicos dependen exclusivamente de las mutaciones genéticas
c Las adaptaciones fisiológicas se refieren a la formación de biofilms que los protegen de los antifúngicos
d Es una combinación de adaptaciones fisiológicas junto con mutaciones a los que se les suman las fuerzas antifúngicas de amplio espectro y durabilidad lo que provoca un efecto añadido en la aparición de la resistencia en los hongos.
e La resistencia a los antifúngicos se acaba cambiándo de hongo
Solución c
PREGUNTA 7: La técnica de barbecho se utiliza en agricultura. Consiste en dejar sin cultivar determinado tipo de planta durante un tiempo para evitar que esa planta acabe con un nutriente en particular. Con los antimicrobianos se puede también hacer barbecho molecular. Veamos que posibles efectos puede tener en la resistencia a los antifúngicos esta técnica. Si administro clotrimazol para una infección fúngica y llega un momento en el que aumenta la resistencia a ese mismo antifúngico y cambio de principio activo y observo que la resistencia se mantiene en el tiempo ¿Qué puede haber pasado?
a El mutante para clotrimazol tiene la misma fitness reproductiva que el salvaje o que nuevos mutantes. Es decir, la mutación que confiere la resistencia al clotrimazol no compromete la funcionalidad de la enzima que codifica
b El mutante para clotrimazol tiene mayor fitness reproductiva que el salvaje o que nuevos mutantes. Es decir, la mutación que confiere la resistencia al clotrimazol mejora la funcionalidad de la enzima que codifica
c El mutante para clotrimazol tiene menor fitness reproductiva que el salvaje o que nuevos mutantes. Es decir, la mutación en el gen que confiere la resistencia al clotrimazol disminuye la funcionalidad de la enzima que codifica.
Solución: a
Solución: c
PREGUNTA 8: Si en la siguiente gráfica, la característica frente a la que se exhibe la variabilidad genética es la resistencia a un antifúngico, por ejemplo terbinafina. Es decir, el eje Y en rojo representa la concentración de menos a más de terbinafina ¿Qué puede hacer un médico para evitar esta tendencia al alza?
A Utilizar remedios naturales. El problema es que los químicos siempre tienen efectos secundarios mientras que los remedios naturales tienen la energía de la Pachamama
B Si aumenta la resistencia al antifúngico debemos de elevar la concentración del principio activo para superar la concentración mínima inhibitoria. Es lo que se conoce por carrera de armamentos
C La terbinafina es un antifúngico lipofílico. Lo que habría que lograr es que además de ser lipofílico sea también hidrofílico para así llegar a más áreas afectadas por la infección fúngica
D Si es posible, por que muchas veces no hay antifúngico que sea efectivo en esa zona determinada del cuerpo (la terbinafina se utiliza para infecciones micóticas de las uñas y piel), lo que se recomienda es cambiar de antifúngico
E Si giramos la gráfica 180º entonces la tendencia es a la baja. Grandes problemas necesitan soluciones drásticas e imaginativas
Solución: D
PREGUNTA 9: ¿Por qué los antifúngicos son más efectivos frente a las levaduras que frente a las hifas?
A Las levaduras se encuentran en un número mayor que las hifas. Por lo tanto, si mueren un porcentaje de levaduras igual que el de hifas, al haber un número mayor, por lo tanto es más efectivo
B Tienen dotación haploide y un metabolismo más activo
C Las hifas al tener ciclos sexuales son más susceptibles de ser eliminadas en el momento del sexo, que es un estadío un expuesto a nivel cromosómico
D Las levaduras (yeast), como son las que se encargan de producir alcohol, entre el alcohol y los antifúngicos mueren antes que las hifas.
E Los antifúngicos son más eficaces contra las levaduras porque, como son unicelulares, cuando se mueren no dejan cadáver y es más fácil detectar que el antifúngico ha sido activo y de fácil aplicación, a la par que no deja residuos tóxicos.
Solución: B
PREGUNTA 10: la anfotericina B es un conocido antifúngico. Señala cuál crees que es la diana molecular de este compuesto
A Ergosterol B Las enzimas implicadas en la glucolisis C Peptidoglicano D La piruvato deshidrogenasa E Las enzimas del ciclo de Krebs
Solución: A
PREGUNTA 11: un paciente con SIDA se analizaron cepas de un hongo aislado en distintos momentos de la infección y se descubrió que, en una cepa que tenía una determinada concentración inhibitoria mínima, aumentaba este parámetro frente a un segundo episodio, aunque correspondía a la misma población clonal. ¿A qué puede ser debido esto?
A La concentración mínima inhibitoria avanza debido al deterioro de salud del paciente de SIDA
B El paciente de SIDA al carecer de defensas hace que el hongo desarrolle patrones de virulencia más agresivos y por tanto la concentración mínima inhibitoria avanza
C La concentración mínima inhibitoria lo normal es que sea más elevada en el primer episodio y menor en el segundo episodio. Este dato nos informa de lo agresivo que es el SIDA cuando aparece concomitantemente a una infección fúngica
D A que el antifúngico que se le administra para que la infección fúngica no avance ha seleccionado una mutación que hace que la concentración mínima inhibitoria requerida aumente
E Esto es debido a las malas prácticas sexuales del paciente que le ha llevado a estar en esas condiciones físicas tan deterioradas que permiten que hongos proliferen sin control en su cuerpo.
Solución: D
PREGUNTA 12: Si en la siguiente gráfica, la característica frente a la que se exhibe la variabilidad genética es la resistencia a un antifúngico, por ejemplo terbinafina. Es decir, el eje Y en rojo representa la concentración de menos a más de terbinafina. Si la línea azul representa los hongos que queremos destruir, cada vez que se alcanza un pico de población, se administra un antimicótico (antifúngico), después de la administración del antifúngico la población disminuye. Esto ocurre en A, B, C, D, ¿Qué ocurre en E cuando se le administra el antifúngico?
A Los hongos aprendieron a sobrevivir en presencia del antifúngico. Cada ronda de administración de antifúngico fue empleada para diseñar una estrategia de cómo evitar los efectos letales del antifúngico. La planificación dio sus resultados en el paso E
B Los hongos se volvieron resistentes. La variabilidad genética es un entrenamiento eficaz para volver resistentes a los hongos
C En cada ronda de administración del antifúngico se seleccionaron mutantes con cierta resistencia al antifúngico. Cuando las mutaciones fueron lo suficientemente eficaces resistiendo la acción letal del antifúngico, los hongos continuaron creciendo y dividiéndose
D La resistencia a los antifúngicos es un proceso natural. Las mutaciones ocurren aleatoriamente y hacen que aumente su resistencia.
E En A se mata a los hongos, en b se mata a los hongos, en c se mata a los hongos, en d se mata a los hongos… Por probabilidad, en algún momento, los hongos no son eliminados por el antifúngico
Solución: C
PREGUNTA 13: Si en la siguiente gráfica, la característica frente a la que se exhibe la variabilidad genética es la resistencia a un antifúngico, por ejemplo terbinafina. Es decir, el eje Y en rojo representa la concentración de menos a más de terbinafina. Si la línea azul representa los hongos que queremos destruir, cada vez que se alcanza un pico de población se administra un antimicótico (antifúngico), después de la administración del antifúngico la población disminuye ¿Por qué la variabilidad genética se desplaza hacia arriba a pesar de que, cada vez que administramos antifúngico la población disminuye?
ALos hongos pueden morir en varias rondas de administración del antifúngico cada vez que se administra. Sin embargo, siempre hay selección de aquellos genotipos que mejor resistan al antimicrobiano. Por ese motivo, a cada ronda de administración, la variabilidad genética se desplaza hacia arriba, hacia la supervivencia en las concentraciones más elevadas de antimicótico.
BLa variabilidad genética se desplaza hacia arriba como se podría desplazar hacia cualquier lado de la gráfica porque el azar es libre y no la determina de manera predeterminada
CLos hongos no mueren cuando se les administra antifúngico, solamente se quedan en un estado estacionario, como si se hubiesen quedado “dormiditos”. Cuando el antimicótico desparece es cuando aprovechan para reproducirse y aumentar su número
DLos hongos disminuyen la variabilidad genética va hacia arriba. Es como la ley de la oferta y la demanda. Viceversa, cuando la variabilidad genética va hacia abajo entonces los hongos proliferan
ELa variabilidad genética siempre tiende a ir hacia arriba, el progreso es imparable. Sin prisa, pero sin pausa, la variabilidad genética va construyendo nuevas realidades génicas que nadie podría prever porque el azar es la fuerza que conduce a esa mejora incesante.
Solución: A
PREGUNTA 14: Si en la siguiente gráfica, la característica frente a la que se exhibe la variabilidad genética es la resistencia a un antifúngico, por ejemplo terbinafina. Es decir, el eje Y en rojo representa la concentración de menos a más de terbinafina. Si la línea azul representa los hongos que queremos destruir, cada vez que se alcanza un pico de población, se administra un antimicótico (antifúngico), después de la administración del antifúngico la población disminuye. Esto ocurre en A, B, C, D, ¿Qué ocurre en E cuando se le administra el antifúngico?
ALos hongos aprendieron a sobrevivir en presencia del antifúngico. Cada ronda de administración de antifúngico fue empleada para diseñar una estrategia de cómo evitar los efectos letales del antifúngico. La planificación dio sus resultados en el paso E
BLos hongos se volvieron resistentes. La variabilidad genética es un entrenamiento eficaz para volver resistentes a los hongos
CEn cada ronda de administración del antifúngico se seleccionaron mutantes con cierta resistencia al antifúngico. Cuando las mutaciones fueron lo suficientemente eficaces resistiendo la acción letal del antifúngico, los hongos continuaron creciendo y dividiéndose
DLa resistencia a los antifúngicos es un proceso natural. Las mutaciones ocurren aleatoriamente y hacen que aumente su resistencia.
EEn A se mata a los hongos, en b se mata a los hongos, en c se mata a los hongos, en d se mata a los hongos… Por probabilidad, en algún momento, los hongos no son eliminados por el antifúngico
Solución: D
PREGUNTA 15: ¿Por qué los antifúngicos son más efectivos frente a las levaduras que frente a las hifas?
ALas levaduras se encuentran en un número mayor que las hifas. Por lo tanto, si mueren un porcentaje de levaduras igual que el de hifas, al haber un número mayor, por lo tanto es más efectivo
BTienen dotación haploide y un metabolismo más activo
CLas hifas al tener ciclos sexuales son más susceptibles de ser eliminadas en el momento del sexo, que es un estadío un expuesto a nivel cromosómico
DLas levaduras (yeast), como son las que se encargan de producir alcohol, entre el alcohol y los antifúngicos mueren antes que las hifas.
ELos antifúngicos son más eficaces contra las levaduras porque, como son unicelulares, cuando se mueren no dejan cadáver y es más fácil detectar que el antifúngico ha sido activo y de fácil aplicación, a la par que no deja residuos tóxicos.
Solución: B
PREGUNTA 16: ¿Por qué en los biofilms las especies que los forman tienen mayor variabilidad genética que si se encuentran aisladas?
APorque tienen una capa de azúcares que les protegen de los antimicrobianos
BPorque algunas células se suicidan para que otras de la misma especie puedan tomar su ADN
CEl biofilm al ser polimicrobiano permite que los riesgos se dividan entre las distintas especies que los componen
DLos biofilms pueden albergar un número mayor de hongos y cuantos más hongos más variabilidad
ELos biofilms retienen a las células, eso hace que las nuevas células no puedan irse del lugar donde se formaron, por ende, al retenerlas aumenta la variabilidad de las especies
Solución: B
PREGUNTA 17: ¿Por qué en los biofilms las especies que los forman tienen mayor variabilidad genética que si se encuentran aisladas?
APorque tienen una capa de azúcares que les protegen de los antimicrobianos
BPorque algunas células se suicidan para que otras de la misma especie puedan tomar su ADN
CEl biofilm al ser polimicrobiano permite que los riesgos se dividan entre las distintas especies que los componen
DLos biofilms pueden albergar un número mayor de hongos y cuantos más hongos más variabilidad
ELos biofilms retienen a las células, eso hace que las nuevas células no puedan irse del lugar donde se formaron, por ende, al retenerlas aumenta la variabilidad de las especies
Solución: B
PREGUNTA 18: Un paciente con SIDA contrae una infección con un hongo. Se aisla el hongo al principio de la infección y al año. Durante todo ese tiempo se le administra un antifúngico. ¿Cómo crees que será la concentración mínima inhibitoria para ese antifúngico después de un año de tratamiento:
A Igual
B Menor
C Mayor
D el hongo se habrá vuelto resistente
E Irrelevante
Solución: C
PREGUNTA 19: Si en la siguiente gráfica, la característica frente a la que se exhibe la variabilidad genética es la resistencia a un antifúngico, por ejemplo terbinafina. Es decir, el eje Y en rojo representa la concentración de menos a más de terbinafina. Si la línea azul representa los hongos que queremos destruir, cada vez que se alcanza un pico de población se administra un antimicótico (antifúngico), después de la administración del antifúngico la población disminuye ¿Se puede decir que el hongo se ha vuelto resistente?
AEl hongo se vuelve resistente cuando el antifúngico no lo mata
BEfectivamente, el hongo se ha vuelto resistente
CLa resistencia antifúngica depende de cómo estemos acostumbrados a observar la realidad
DLas industrias farmacéuticas promueven la dependencia en nuevos medicamentos a costa de los remedios naturales que es lo único que nuestros cuerpos necesitan
EEl hongo se vuelve resistente cuando aprende a modificar al antifúngico para que no realice su acción letal
Solución: A.
Muchos responden B, pero B, solo sería correcto en este gráfico:
PREGUNTA 20: La anfotericina B es un conocido antifúngico. Señala la diana molecular de este compuesto:
A Peptidoglicano B ribosoma C Colesterol D Ergosterol E alcohol
Las educadoras Jaralee Metcalf y Dayna Robertson del Hospital Infantil C.S. Mott, de la Universidad de Michigan, que es el hospital en donde nacieron mis dos hijos, en Ann Arbor, han realizado un experimento How Clean Are Your Hands? que nos permite observar el efecto que tiene el lavarse las manos sobre una rebanada de pan.
Edificio del Mott Hospital, detrás de él está el complejo hospitalario con los centros de investigación de biomedicina en donde trabajé durante 5 años
El experimento utiliza rebanadas de pan para ilustrar la acumulación de gérmenes, y las profesoras usaron cinco piezas en representación de diferentes grados de aseo. La rebanada que no se tocó con las manos y que sirvió como control quedó intacta. Las otras piezas fueron tocadas por todos los alumnos en las siguientes condiciones: con las manos sin lavar, sin lavar pero con gel antibacterial, y con las manos lavadas con agua caliente y jabón. Además, las profesoras frotaron otro pedazo de pan en las computadoras de la clase. Todas las rebanadas se colocaron en bolsas de plástico con cierre hermético, y las dejaron por un par de días para ver cómo reaccionaban.
Un artículo publicado en la revista Cell (¡Qué buen papel!) basado en el análisis genómico de 17 401 muestras de tejido, sangre y plasma de tumores humanos correspondientes a 35 tipos diferentes de cáncer, ha puesto de relieve que en todas las muestras tumorales analizadas, absolutamente en todas, aparece una notable carga fúngica. Los hongos se encontraron principalmente “escondidos” dentro de las células tumorales o en células inmunes dentro de los tumores. Lejos de estar aislados, mostraron interacciones intratumorales sinérgicas con el bacterioma y el conjunto de genes y proteínas que constituyen el sistema inmunitario (immunoma). También se encontraron respuestas inmunitarias características y correlaciones múltiples entre la presencia en los tumores de hongos específicos y otros factores relacionados con su tratamiento.
Malassezia globosa, un hongo que necesita de lípidos para crecer
Por ejemplo, los pacientes con cáncer de mama cuyos tumores contienen Malassezia globosa, un hongo saprófito habitual de la piel, presentan una tasa de supervivencia mucho más baja que aquellos cuyos tumores no contienen dicho hongo. Además, determinados hongos específicos fueron más prevalentes en tumores de mama de pacientes mayores que en pacientes más jóvenes, en tumores de pulmón de fumadores frente a no fumadores y en melanomas que respondieron a la inmunoterapia frente a aquellos que no respondieron.
Existen también relaciones estrechas entre hongos y bacterias. Por ejemplo, el estudio sugiere que los tumores que contienen mohos Aspergillus tienden a estar acompañados de bacterias específicas, mientras que los tumores con micelios del género Malassezia tienden a tener bacterias diferentes. Eso puede tener implicaciones para el tratamiento ya que, según los resultados, se correlacionan con la inmunidad tumoral y la supervivencia del paciente.
Una de las características más atrayentes de los bacteriófagos es que permiten matar a las bacterias indeseables mientras mantienen con vida a las bacterias beneficiosas. Esta estrategia es también la que han elegido las hormigas arrieras.
Estas hormigas arrieras se pueden observar fácilmente en todo el Ecuador. Las hormigas cortan hojas para introducirlas en sus nidos. Allí, en ciertas cámaras que tienen una temperatura y una humedad adecuada, sirven de alimento a una clase de hongo. El hongo degrada la celulosa de las hojas ya que las hormigas no pueden degradarla por si mismas. Los humanos hacemos lo mismo con las vacas. Como no podemos degradar la celulosa ponemos a las vacas a comer la hierba. Las bacterias del rumen de la vaca, que si tienen celulasa, degradan la celulosa por nosotros.
Fig. A Las hormigas en su huerto de hongos, observad los puntos blancos en el torax de las hormigas. Esas son las colonias de Actinobacterias. Fig. B Los puntos blancos en el cuerpo y cabeza de la hormiga son bacterias productoras de productos antifúngicos. Fuente
El Dr Adamatzky insertó microlectrodos en las hifas de cuatro especies de hongos y analizó los patrones de picos eléctricos que se producían cuando el hongo se encontraba con una fuente de alimento.
Los hongos con sus electrodos. ¿Un poco gordos estos electrodos? perdón por mi desconfianza de cuñado
Las hifas, que son cadenas de células en forma de tubo, funcionarían de esa manera como una neurona transmitiendo electricidad de un extremo al otro. Observó que estos picos eléctricos a menudo se agrupaban en secuencias que se asemejaban a vocabularios de hasta 50 palabras. De hecho, descubrió que la distribución de estas "longitudes de palabras fúngicas" coincidía estrechamente con la de los idiomas humanos.
Los picos eléctricos después de 5 días de registro son similares a un código de barras (a) C. milataris, (b) F. velutipes
El código Morse se basa en que la longitud y tiempo entre los puntos y rayas se controlan cuando se presiona una tecla, entonces la señal está "on" (encendida) y "off" (apagada) cuando se suelta. Si la longitud de on tiene dos tiempos: corta para representar un punto y larga para representar una raya, entonces podemos crear un alfabeto de la siguiente manera:
Baja modesto que sube Adamatzky
De ahí a decir, como propone en su artículo, que ha descubierto un lenguaje fúngico media un grandísimo trecho. Otro tipo de científico sería mucho más cauto y se ceñiría exclusivamente a lo que ha descubierto: que existe una comunicación con picos eléctricos y que presentan una estructura modular. De ahí a decir que ha descubierto un lenguaje solo se explica desde el deseo que tienen las personas de ciertos grupos culturales, étnicos o religiosos de ¡Querer a toda costa iluminar a los gentiles!. En el fondo, es un mecanismo muy curioso que merece la pena que sea investigado: hablar yo para que no hables tu. Este aforismo sigue también una estructura darwiniana: si me reproduzco permanezco y aumento mi frecuencia en la población de discursos. No solamente estaríamos impelidos por nuestra biología a dejar el máximo de descendencia sino que a nivel cultural también, nuestra propia cultura, trataría de imponerse a la de los demás.
Ahora bien, aunque las "conclusiones" son precipitadas y ambiciosas hay que reconocer que es una idea muy interesante y osada. El lenguaje sirve para optimizar los recursos y si comunicarnos sirve para dejar más descendencia ese "descubrimiento" va a seguir evolucionando. Tiene lógica evolutiva. De igual manera, hay personas que hablan por que tienen algo que decir, y los demás lo que mejor que podemos hacer es quedarnos callados, especialmente porque si adoptamos una estrategia para defendernos de ese discurso que es mejor que nosotros, esa estrategia siempre será vil y despreciable.
Los microorganismos fúngicos presentan una diferencia biológica notable con bacterias y parásitos. La micología médica se enfoca en el estudio de los micromicetos dentro de los cuales las estructuras básicas en el sentido microbiológico nos interesan las levaduras, los filamentos (que se conjunto forma un micelio) y los hongos dimórficos. Los cuales pueden infectar a los humanos, con una prevalencia e incidencia menor en comparación a otros microorganismos, sin embargo, las infecciones micótica se asocian a una mortalidad notablemente más alta.
Los blastoconidios son las estructuras principales de una levadura
Figura 57-2A, Murray, (8ed)
Las hifas representas a los hongos filamentosos,
Figura 57-2B, Murray, (8ed)
además las levaduras como Candida spp, pueden presentar estructuras semejantes a hifas llamadas pseudohifas y blastoconidios en una misma muestra independientemente de la temperatura fenómeno conocido como pleomorfismo. Por otro lado, podemos encontrar los hongos dimórficos que son aquellos que a temperatura ambiental expresan su forma filamentosa y a temperatura corporal de los humanos (37°C) se observan estructuras levaduriformes. Estos hongos pueden infectar a los humanos, por ejemplo, las levaduras representadas por diversas especies de Candida, o causar las dermatofitosis por hongos filamentosos producida por varios dermatofitos comoTrichophyton rubrum. Finalmente, los hongos dimórficos clásicamente representados porHistoplasma capsulatum causante de histoplasmosis. Las infecciones fúngicas se pueden diagnosticar por medio de métodos directos e indirectos, para la micología médica son importantes tinciones como azul de lactofenol y los cultivos comoagar Sabouraud, agar Mycosel, agar cromogénico para Candida.
Una vez que el médico ha identificado un cuadro clínico compatible con una infección micótica se enviarán al laboratorio muestras clínicas representativas según el sitio de infección, donde deberán realizarse tinciones y cultivos para la identificación del patógeno fúngico productor de la enfermedad. Una vez identificado el hongo se proceden a pruebas fenotípicas para la confirmación de género y especie, por ejemplo, el tubo germinal que será abordado en esta práctica.
Los hongos pueden tener reproducción sexual, asexual y parasexual como es el caso de Aspergillus.
Objetivos de la práctica
1. Identificar las formas biológicas básicas de un hongo (levaduras y mohos).
2. Conocer las tinciones y medios de cultivos más usados en micología médica.
3. Identificar cepas de las especies de Candida más frecuentes en micología médica.
Alcance
Esta práctica cubre desde el reconocimiento por microscopia de las estructuras fúngicas hasta la asociación con el cultivo de la colonia.
Previo a la realización de la práctica el estudiante deberá:
Revisar la guía de la práctica y recursos que se encuentran en aula virtual.
Conocer la biología de los hongos (capítulo 57, Murray, Microbiología Médica, 8ed).
Diagnostico en micología médica (capítulo 60, Murray, Microbiología Médica, 8ed).
Identificar morfología de las colonias de levaduras Candida albicans y Candida krusei(forma, borde, elevación, humedad, etc.).
Tubo germinativo
Permite diferenciar las especies deCandida albicans de las no albicans.
1. Se toma una pequeña porción de la colonia con un asa de platino esterilizada y se siembra en 0,5 ml de suero humano o de conejo.
2. Incuba a 37ºC por 2 horas.
3. Colocar 2 ó 3 gotas de la suspensión en una lámina portaobjeto y cubrir con lámina cubreobjetos y observar al microscopio con objetivo de 40X.
Interpretación: La prueba es positiva al visualizar una estructura elongada que se origina a partir de la levadura.
Figura 1. Tubo germinal positivo
Hidróxido potásico (KOH)
Es el medio de montaje de las muestras clínicas más universalmente aceptado. Permite clarificar todo tipo de muestras clínicas con abundantes células y restos celulares y observar la morfología y la pigmentación fúngica.
1. Se deposita el material a examinar en una placa portaobjetos y se añade una gota de la solución de KOH, se homogeniza la suspensión y se coloca el cubreobjetos.
2. Tras un período de tiempo para permitir la clarificación de la muestra por el KOH, la preparación se examina a 10 x, 40x y 100x.
3. Si fuera necesario, puede calentarse suavemente.
Azul de Lactofenol
El estudio microscópico de los organismos levaduriformes o microorganismos relacionados (género Prototheca) se puede llevar a cabo mediante tinciones, ya sea tinción simple (azul de lactofenol) o tinción de Gram.
1. Se deposita el material a examinar en una placa portaobjetos y se añade una gota de azul de lactofenol, se homogeniza la suspensión y se coloca el cubreobjetos.
2. Después de 2 minutos se examina la muestra a 10x, 40x y 100x.
Microcultivo de hongos filamentosos
Preparación de microcultivos de hongos filamentosos. Fuente
Esta técnica sirve para poder ver los conidios de Aspergillus spp y Penicillium spp. Si intentamos tomar conidios de una colonia crecida en una placa lo normal es que los destrocemos. Con esta técnica los conidios se quedan adheridos al cubreobjeto y de esa manera se pueden observar intactos al microscopio.
SESIÓN 2
1. Correlacionar en agar cromogénico para Candida las diferencias en el color de las colonias.
2. Observación de los resultados de siembra de tubo germinal.
3. Observación de placas con cultivos de hongos filamentosos y detallar su morfología de colonias.
4. Observación de láminas con extendidos de mohos para la visualización de hifas y cuerpos fructíferos.
Datos a ser registrados y el método de análisis y de presentación de resultados.
Los estudiantes deben complementar los resultados de la práctica con la siguiente información para su discusión en el informe:
Rutas y modos de dispersión de mohos y levaduras estudiadas en el laboratorio.
Patologías asociadas.
Importancia de la adecuada identificación microbiológica para la instauración de una terapia antifúngica adecuada.
Fármacos usados para el tratamiento y su modo de acción en las levaduras y mohos estudiados en el laboratorio.
La presencia del tubo germinativo permite diferenciar C. albicans de otras Candidas. Ojo, el 5% de las C. albicans no desarrollan tubo germinativo. En la fotografía se observan varios tubos germinativos
La presencia del tubo germinativo permite diferenciar C. albicans de otras Candidas.
Aspergillus spp en tinción con azul de lactofenol
Aspergillus spp en tinción con azul de lactofenol
Penicillium spp en tinción con azul de lactofenol
Penicillium spp en tinción con azul de lactofenol
El diagnóstico de las micosis se pueden realizar mediante:
Observación de fluorescencia al aplicar luz UV (luz de Wood) directamente sobre las lesiones
Ejemplo de pitiriasis versicolor producida por Malassezia furfur. Se tratan con azoles tópicos. Estas lesiones cutáneas hipo/hiperpigmentadas con pérdida de producción de melanina (debido al ácido acelaico producido por la levadura).
Observación microscópica:
Tinta china sobre muestra de LCR
Cryptococcus neoformans produce una típica micosis oportunista en pacientes inmunodeprimidos. Se diagnostica después de su visualización de sus levaduras capsuladas obtenidas del líquido cefalorraquideo y teñidas con tinta china
Blanco de calco-fluor (requiere microscopio de fluorescencia)
Tinción con blanco de calco-fluor de Paracoccidioides brasilensis. Fuente
Tinción argéntica
Tinción con azul de lactofenol
Penicillium spp en tinción con azul de lactofenol
Detección de Antígenos específicos
Cultivo en medios selectivos por ejemplo el agar Sabouraud-cloranfenicol, con o sin cicloheximida, un antibiótico que inhibe a los otros microorganismos saprófitos que pudieran crecer en el cultivo. En el caso concreto de Cryptococcus, ve inhibido su crecimiento por la cicloheximida, o lo que es lo mismo, actidiona, por lo que requerirá el agar Sabouraud-cloranfenicol exclusivamente.
Serología es poco utilizada, tan solo en algunas micosis sistémicas, por ejemplo de Histoplasma
