8.2: Levaduras

Objetivos de aprendizaje

1. Describa brevemente las levaduras y explique cómo se reproducen asexualmente.
2. Describa brevemente la pseodohipa, hifas, blastoconidios (blastosporas) y clamidoconidios (clamidosporas) y nombra una levadura que produzca estas estructuras.
3. Nombrar tres levaduras potencialmente patógenas y señalar una infección que causa cada una.

Morfología de levadura

1. Las levaduras (ver Figura\(\PageIndex{1}\)) son hongos unicelulares que suelen aparecer como células ovales de 1-5 µm de ancho por 5-30 µm de largo.
2. Tienen estructuras eucariotas típicas (ver Figura\(\PageIndex{2}\) y Figura\(\PageIndex{3}\)).
3. Tienen una pared celular gruesa de polisacárido.
4. Son anaerobios facultativos.
5. Se dice que la levadura Candida es dimorficina que puede crecer como una levadura ovalada en ciernes, pero bajo ciertas condiciones de cultivo, la levadura en ciernes puede alargarse y permanecer unida produciendo estructuras filamentosas llamadas pseudohifas. C. albicans también puede producir hifas verdaderas similares a los mohos (ver Figura\(\PageIndex{4}\)). En este caso se forman filamentos largos ramificados que carecen de septos completos. Las pseudohifas e hifas ayudan a la levadura a invadir los tejidos más profundos después de que coloniza el epitelio. Las esporas asexuales llamadas blastoconidios (blastosporas) se desarrollan en racimos a lo largo de las hifas, a menudo en los puntos de ramificación. Bajo ciertas condiciones de crecimiento, también se pueden formar esporas de supervivencia de paredes gruesas llamadas clamidoconidias (clamidosporas) en las puntas o como parte de las hifas (ver Figura\(\PageIndex{5}\).)

Para Más Información: Comparación de Células Procariotas y Eucariotas de la Unidad 1

El papel de los componentes de la pared celular fúngica en el inicio de la defensa

Para protegerse contra la infección, una de las cosas que el cuerpo debe hacer inicialmente es detectar la presencia de microorganismos. El cuerpo hace esto reconociendo moléculas únicas de microorganismos que no están asociados con células humanas. Estas moléculas únicas se denominan patrones moleculares asociados a patógenos o PAMP. (Debido a que todos los microbios, no solo los microbios patógenos, poseen PAMP, los patrones moleculares asociados a patógenos a veces se denominan patrones moleculares asociados a microbios o MAMP).

Los componentes de la pared celular de levadura que funcionan como PAMP incluyen ácidos lipoteicoicos y zimosano. Además, las bacterias y otros microorganismos también poseen glicanos ricos en manosa (cadenas cortas de carbohidratos con el azúcar manosa o fructosa como azúcar terminal) que funcionan como PAMP. Estos glicanos ricos en manosa son comunes en glicoproteínas microbianas y glicolípidos pero raros en los humanos. Estos PAMP se unen a receptores de reconocimiento de patrones en una variedad de células de defensa del cuerpo y desencadena defensas inmunes innatas como inflamación, fiebre y fagocitosis.

Animación flash que muestra la liberación de mananos fúngicos de las paredes celulares de la levadura y su posterior unión a receptores de reconocimiento de patrones en un macrófago.

Versión html5 de animación para iPad que muestra la liberación de mananos fúngicos de las paredes celulares de levadura y su posterior unión a receptores de reconocimiento de patrones en un macrófago.

Para Más Información: Revisión de Patrones Moleculares Asociados a Patógenos (PAMP) de la Unidad 5

Para Más Información: Revisión de Receptores de Reconocimiento de Patrones de la Unidad 5

Para Más Información: Revisión de Inflamación de la Unidad 5

Los componentes de la pared celular de levadura también activan la vía alternativa del complemento y la vía de la lectina, vías de defensa que desempeñan una variedad de roles en la defensa corporal. Las moléculas de la pared celular también pueden desencadenar inmunidad adaptativa, como la producción de moléculas de anticuerpos contra antígenos de la pared celular bacteriana. Un antígeno se define como una sustancia que reacciona con moléculas de anticuerpos y receptores de antígeno en los linfocitos. Un inmunógeno es un antígeno que es reconocido por el cuerpo como no propio y estimula una respuesta inmune adaptativa.

El cuerpo reconoce un antígeno como extraño cuando los epítopos de ese antígeno se unen a linfocitos B y linfocitos T por medio de moléculas receptoras específicas de epítopos que tienen una forma complementaria a la del epítopo. El receptor epitópico en la superficie de un linfocito B se llama receptor de células B y en realidad es una molécula de anticuerpo. El receptor en un linfocito T se llama receptor de células T (TCR).

Reproducción de levaduras

1. Las levaduras se reproducen asexualmente mediante un proceso llamado gemación (ver Figura\(\PageIndex{1}\) y Figura\(\PageIndex{6}\)). Se forma un brote en la superficie externa de la célula parental a medida que el núcleo se divide. Un núcleo migra a la yema alargadora. El material de la pared celular se forma entre la yema y la célula madre y la yema se rompe.

• Micrografía electrónica de barrido de Saccharomyces ; cortesía de la Microscopía de Dennis Kunkel.
• Película de Saccharomyces cerevisiae reproduciéndose por gemación. Película de Crecimiento y división de levadura en ciernes (Saccharomyces cerevisiae). © Phillip Meaden, autor. Licencia para su uso, ASM MicrobeLibrary.

Figura\(\PageIndex{8}\)) se piensa que se transmite de persona a persona por vía respiratoria y casi siempre es asintomática. Sin embargo, en personas con respuestas inmunes altamente deprimidas, como las personas con leucemias o infectadas con el Virus de Inmunodeficiencia Humana (VIH), P. jiroveci puede causar una neumonía grave llamada PCP (neumonía por Pneumocystis).

P. jiroveci puede encontrarse en tres etapas morfológicas distintas:

• El trofozoito (forma trófica), un ameboide haploide forma 1-4 µm de diámetro que se replica por mitosis y fisión binaria. Las formas tróficas son de forma irregular y a menudo aparecen en racimos.
• Una forma prequística o quiste temprano. Las formas tróficas haploides se conjugan y producen un cigoto o esporocito (quiste temprano).
• La forma de quiste, que contiene varios cuerpos intraquísticos o esporas, tiene un diámetro de 5-8 µm. Se ha postulado que en la formación de la forma de quiste (quiste de fase tardía), el cigoto sufre meiosis y posterior mitosis para producir típicamente ocho ascosporas haploides (esporozoitos) Ver Figura\(\PageIndex{7}\). A medida que se liberan las ascosporas haploides, los quistes suelen colapsar formando cuerpos en forma de media luna (ver Figura\(\PageIndex{8}\)). P. jiroveci generalmente se transmite por inhalación de la forma del quiste. Las ascosporas liberadas luego se desarrollan en formas tróficas replicantes que se adhieren a la pared de los alvéolos y se replican para llenar los alvéolos.

En biopsias de tejido pulmonar o en aspirados traqueobronquiales, se puede observar tanto una forma trófica de aproximadamente 1-4 µm de diámetro con un núcleo distinto como una forma de quiste de entre 5-8 µm de diámetro con 6-8 cuerpos intraquísticos (ascosporas).

Malassezia globosa

Malassezia globosa es una levadura dimórfica que es la causa más frecuente de una infección superficial de la piel llamada tiña versicolor que comúnmente aparece como una hipopigmentación de la piel infectada. M. globosa es también la causa más común de caspa y dermatitis seborreica. La levadura se encuentra naturalmente en la piel. Para ver fotomicrografías adicionales de Candida, Cryptococcus y Pneumocystis, consulte el Tutorial de Patología del SIDA en la Universidad de Utah.

Mapa conceptual para hongos, Parte 1: Levaduras

Ejercicio: Preguntas de Pensar-Par-Compartir

1. Una mujer ha tomado antibióticos de amplio espectro durante dos semanas para tratar una infección bacteriana. Posteriormente desarrolla vaginitis.
   1. Explique lo que podría explicar esto.
   2. ¿Por qué los antibióticos no previeron la vaginitis?
2. Un niño pequeño con un trastorno inmunosupresor y que vive en una zona urbana jugaba rutinariamente en un parque con una gran población de palomas. Posteriormente, el niño desarrolló una infección respiratoria seguida de síntomas de meningitis.
   1. ¿Qué infección podría esperarse y por qué?
   2. ¿Qué podría buscar el laboratorio en el líquido cefalorraquídeo para ayudar a confirmar esto?

Artículo de Medscape sobre infecciones asociadas a organismos mencionados en este Objeto de Aprendizaje. El registro para acceder a este sitio web es gratuito. Candida albicans Criptococcus neoformans Pneumocystis carinii

Resumen

1. Las levaduras son hongos unicelulares eucariotas
2. Algunas levaduras son dimórficas ya que pueden crecer como una levadura ovalada en ciernes, pero bajo ciertas condiciones de cultivo, pueden producir estructuras filamentosas llamadas hifas similares a los mohos.
3. Los componentes de la pared celular de levadura que funcionan como patrones moleculares asociados a patógenos o PAMP incluyen ácidos lipoteicoicos, zimosán y glicanos ricos en manosa.
4. Estos PAMP se unen a receptores de reconocimiento de patrones o PRR en una variedad de células de defensa corporal y desencadena defensas inmunes innatas.
5. Las moléculas de la pared celular también pueden desencadenar inmunidad adaptativa, como la producción de moléculas de anticuerpos contra antígenos de la pared celular bacteriana.
6. Las levaduras se reproducen asexualmente mediante un proceso llamado gemación.
7. Candida albicans se encuentra como flora normal en las membranas mucosas y en el tracto gastrointestinal, pero generalmente se mantiene bajo control por la microbiota normal del cuerpo y las defensas normales del cuerpo.
8. La cándida puede causar una variedad de infecciones oportunistas en personas que están debilitadas, inmunodeprimidas o que han recibido terapia antibacteriana prolongada, e infectan los pulmones, la sangre, el corazón y las meninges, especialmente en el huésped comprometido o inmunodeprimido.
9. Las infecciones por Cryptococcus neoformans suelen ser leves o subclínicas pero, cuando son sintomáticas, suelen comenzar en los pulmones después de la inhalación de la levadura en heces secas de aves.
10. Pneumocystis jiroveci puede causar una neumonía grave llamada PCP (neumonía por Pneumocystis).
11. Malassezia globosa es la causa más frecuente de una infección superficial de la piel llamada tiña versicolor y también la causa más común de caspa.