ACTUALIDADES EN MICOLOGÍA MÉDICA Quinta edición 2010
Contenido temático del VIII Diplomado en Micología Médica “Dr. Teófilo Herrera”
EDITORES: Luis J. MÉNDEZ TOVAR Rubén LÓPEZ MARTÍNEZ Francisca HERNÁNDEZ HERNÁNDEZ Facultad de Medicina, UNAM i
ACTUALIDADES EN MICOLOGÍA MÉDICA 2010 Editorial de la Facultad de Medicina, UNAM Circuito interior, Ciudad Universitaria, C.P. 04510, Delegación Coyoacán, México D. F. ISBN (Primera edición) ISBN (Segunda edición) ISBN (Tercera edición) ISBN (Cuarta edición) ISBN (Quinta edición)
970-999-32-0128-8 970-32-1744-3 970-32-3620-0 978-607-2-00140-4 978-607-02-1416-5
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IMPRESO EN MÉXICO Primera edición: Segunda edición: Tercera edición: Cuarta edición: Quinta edición:
2002 2004 2006 2008 2010
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DIRECTORIO
FACULTAD DE MEDICINA
Dr. Enrique Luis Graue Wiechers Dirección
Dra. Rosalinda Guevara Guzmán Secretaría General
Dr. Pelayo Vilar Puig División de Estudios de Posgrado
Dr. Carlos Lavalle Montalvo Secretaría Académica, División de Estudios de Posgrado
Dr. Julio M. Cacho Salazar Subdivisión de Educación Continua
Dr. Guillermo Robles Díaz División de Investigación
C.P. Francisco Cruz Ugarte Secretaría Administrativa
Dr. Melchor Sánchez Mendiola iii
Secretaría de Educación Médica
Dr. Leobardo Ruíz Pérez Secretaría de Enseñanza Clínica, Internado y Servicio Social
Dra. Teresa Fortoul van der Goes Coordinación de Ciencias Básicas
Dra. María B. Irene Durante Montiel Secretaría Técnica del Consejo Técnico
Dr. Ricardo Valdivieso Calderón Secretaría de Servicios Escolares
Lic. Raúl A. Aguilar Tamayo Secretaría Jurídica y de Control Administrativo
Sra. Martha Marín Zapata Departamento de Información y Prensa
Dr. Arturo Ruiz Ruisánchez Coordinación de Servicios a la Comunidad
DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA
Dra. Patricia Tato Zaldivar Jefatura del Departamento
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Dr. Javier Rolando Ambrosio Hernández Coordinación de Investigación
Q.F.B. Yolanda García Yáñez Coordinación de Enseñanza
LABORATORIO DE MICOLOGÍA MÉDICA
Dr. Rubén López Martínez Jefe del Laboratorio. Profesor Titular “C” TC
Dra. Francisca Hernández Hernández Profesora Titular “B” TC
M. en M. T. Laura Rosio Castañón Olivares Profesora Titular “A” TC
M. en C. Patricia Manzano Gayosso Profesora Titular “A” TC
Biól. Elva Bazán Mora Técnica Académica Asociada “C” TC
Q.F.B. Érika Córdova Martínez Técnica Académica Asociada “B” TC
Biól. Blanca Edith Millán Chiu v
Tesista de Doctorado
AGRADECIMIENTOS
Nuestro reconocimiento a las siguientes instituciones y empresas por su generoso apoyo para la realización de este VIII Diplomado.
Asociación Mexicana de Micología Médica A. C. Biomerieux México S. A. de C. V.
Bio-Rad México S. A. de C. V. Fundación Mexicana para la Dermatología A. C.
Galderma Mexico, S. A. de C. V.
Janssen-Cilag, S. A. de C. V.
Novartis Farmacéutica, S. A. de C. V.
Shering-Plough S. A. de C. V. Sociedad Mexicana de Dermatología A. C.
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PREFACIO A LA QUINTA EDICIÓN Desde 1996, en el Departamento de Microbiología y Parasitología de la Facultad de Medicina de la UNAM, se han organizado los Diplomados bienales de Micología Médica con el objetivo de despertar el interés por el aprendizaje y actualización en esta disciplina y de formar recursos humanos que se integren al quehacer micológico. Lo anterior responde a la necesidad de atender y resolver los numerosos casos de micosis, muchos de ellos subestimados, así como el aumento constante de las infecciones oportunistas; ante esta situación se hace imperativa la necesidad de difundir los conocimientos de estas infecciones, así como implementar los recursos de investigación que generan nuevos avances en los campos de la epidemiología, la clínica, el diagnóstico y la terapéutica. Es altamente satisfactorio para los editores del libro “Actualidades de Micología Médica”, presentar esta Quinta Edición, ya que hemos constatado la gran utilidad que tiene esta obra como apoyo para el aprendizaje y la consulta de los diversos tópicos micológicos. Además de los conocimientos básicos sobre morfología, fisiología y taxonomía de los hongos, que se incluyen en los temas clásicos de las micosis ya conocidas, se incluye la descripción de las micosis emergentes que se presentan cada día con mayor frecuencia en pacientes de alto riesgo en nuestro país. Considerando que muchos de los alumnos y lectores de esta quinta edición no son médicos, hemos considerado el tema de la propedéutica dermatológica y respiratoria para complementar e integrar conocimientos. En esta edición se abordan los capítulos sobre Micosis de interés en medicina veterinaria, Terapéutica, Resistencia a antifúngicos, Procedimientos quirúrgicos en las micosis, así como el de Radiología en el diagnóstico de las micosis; valiosos temas que no suelen ser expuestos en los libros de texto convencionales de micología médica. El conocimiento de los procedimientos de la biología molecular y su aplicación en el diagnóstico, la taxonomía y la epidemiología, han fortalecido a la micología médica y nuestro programa ha incorporado sus aspectos más relevantes. Estamos seguros de que la experiencia y los esfuerzos de los profesores de este Diplomado rendirán fruto a corto plazo en beneficio de la formación docente, de la investigación y del ejercicio clínico de la micología que sigue siendo una demanda en el contexto de la medicina moderna. Expresamos nuestro reconocimiento a las autoridades de la Facultad de Medicina UNAM, por su confianza y apoyo para la realización de este Diplomado, particularmente al Dr. Enrique Luis Graue Wiechers, Director; al Dr. Pelayo Vilar Puig, Jefe de la División de Estudios de Posgrado; al Dr. Julio M. Cacho Salazar, Jefe de la Subdivisión de Educación Continua, al Dr. Jorge Avendaño Inestrillas, Secretario y Editor Ejecutivo del Comité Asesor de Publicaciones y a la Dra. Patricia Tato Zaldívar, Jefa del Departamento de Microbiología y Parasitología.
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Nuestro sincero agradecimiento a todos los profesores por su esfuerzo y por su valiosa aportación científica que constituye la esencia de este Diplomado, ya que los capítulos que integran este libro están basados en la originalidad y actualización de los conocimientos científicos que cada uno de ellos plasmaron en sus diversas ponencias. Asimismo, reconocemos el interés y esfuerzo de los alumnos para lograr su superación académica esperando que en corto plazo rinda frutos en su desempeño laboral. Al personal del Laboratorio de Micología Médica por su colaboración y entrega entusiasta en la realización de este evento. Algunos de los grandes maestros de la micología médica, nacionales y extranjeros, quienes han sido fuente inagotable de conocimiento, ejemplo de tenacidad en el trabajo y de amor a la micología, han sido merecedores de un gran reconocimiento al llevar su nombre en los Diplomados anteriores: Dr. Francois Mariat, Dr. Libero Ajello, Dr. Ernesto Macotela, Dr. Pedro Lavalle, Dr. Amado González Mendoza. Este VIII Diplomado está dedicado al Dr. Teófilo Herrera, eminente Profesor Investigador en Micología, con grandes aportaciones a la Micología Médica, fundador de la Sociedad Mexicana de Micología y formador de innumerables micólogos nacionales y extranjeros, además un incansable colaborador de estos Diplomados, desde sus inicios. Hacemos votos porque este VIII Diplomado, con apoyo de la Quinta edición de su Libro, aporte los conocimientos y la práctica necesarios a los profesionistas asistentes y de esta manera se contribuya a resolver los problemas de salud en México relacionados con las infecciones micóticas.
Dr. Luis J. Méndez Tovar Dr. Rubén López Martínez Dra. Francisca Hernández Hernández
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Dr. TEÓFILO HERRERA
El Dr. Teófilo Herrera nació el 24 de febrero de 1924, en la ciudad de México, D. F. Toda su vida ha transcurrido en esta ciudad. Dio inicio a su actividad académica en 1946, fecha en la que ingresó como Ayudante de Laboratorio, en la Escuela Nacional Preparatoria número 1. En la faceta docente de tan distinguido personaje, se puede decir que la mayor parte de los biólogos formados por él, algunos lo hemos sido desde la licenciatura y la maestría, las generaciones más recientes lo han sido en el posgrado. El Dr. Herrera obtuvo sus grados en la Facultad de Ciencias, UNAM. Realizó la licenciatura de químico bacteriólogo y parasitólogo en la ENCB del I. P. N., una maestría en microbiología y bioquímica de las fermentaciones en la Universidad de Wisconsin, E. U. A. Se inició en el campo de la investigación desde que era estudiante, a partir de 1946-7 fue nombrado Ayudante de Investigador, lo cual le permitió entrar en nuestra “Alma Mater”. La UNAM le ha premiado su constancia y dedicación desde los 25, 30, 35, 40, 45 y 50 años. Con tan larga trayectoria académica ix
el Dr. Herrera fue designado Investigador Emérito del Instituto de Biología (1990) e Investigador Emérito del Sistema Nacional de Investigadores (1993); fue nombrado Forjador de la Ciencia (2003) por el entonces rector de la UNAM, el Dr. Juan Ramón de la Fuente. Tan distinguido personaje ha participado en varias expediciones en el país en busca del conocimiento de la biodiversidad de los hongos con investigadores extranjeros como el Dr. R. Heim (1952), el Dr. B. Lowy (1969), el Dr. R. Singer (1970), el Dr. G. Moreno entre otros, y con investigadores nacionales del Instituto de Biología y de otras instituciones como los doctores A. Villalobos, B. Villa, G. Guzmán, E. Pérez-Silva, M. Esqueda entre otros. Sobresalen sus estudios sobre la microbiología de bebidas fermentadas. Es el iniciador de los estudios que sobre diversos gasteromicetes que se han descrito tanto en el Valle de México y en las Reservas Naturales Protegidas Álamos (Sonora), Calakmul (Campeche), Sian Ka’an (Quintana Roo), Pedregal de San Ángel (Distrito Federal). Es fundador y presidente vitalicio de la Sociedad Mexicana de Micología A. C., miembro fundador activo de numerosas sociedades científicas nacionales y extranjeras. El Dr. Herrera ha recibido numerosas distinciones de sus alumnos quienes le han dedicado especies nuevas que llevan su nombre; Herbarios micológicos de 3 instituciones nacionales llevan su nombre, Instituto de Biología, Facultad de Ciencias de Aguascalientes y el Instituto Tecnológico Agropecuario de Oaxaca. Los resultados de su extensa trayectoria se ven reflejados en más de 70 tesis de licenciatura, maestría y doctorado, 200 artículos en revistas indizadas, 17 libros, 17 capítulos de libros en colaboración. Su vida académica continúa en la producción científica, asesorías a personas interesadas en la micología, asistencia a conferencias y congresos. De forma involuntaria quedan aparte numerosas facetas de su personalidad por describir. Esta larga trayectoria académica nos da una idea de su producción, estando siempre dispuesto a orientar a sus alumnos. Con seguridad pasará a formar parte de los grandes científicos y forjador de varias generaciones de micólogos.
Evangelina Pérez-Silva Investigador Titular “C” Instituto de Biología, UNAM
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COLABORADORES Dr. Aarón Vázquez Hernández Servicio de Dermatología y Micología Médica Hospital de Especialidades, CMN Siglo XXI
Q.F.B. Cudberto Contreras Pérez Laboratorio de Micología. Instituto de Diagnóstico y Referencia Epidemiológicos SS.
Alberto Bellido Departamento de Ciencias Biomédicas, Grupo de Investigación RECA. Área Microbiología, Facultad de Ciencias, Universidad de Extremadura, Badajoz, España
Dra. Denisse Vázquez González Laboratorio de Micología Médica Dermatología, Hospital General de México, SS
M. en C. Alejandra Paula Espinosa Texis Centro de Investigaciones en Ciencias Microbiológicas, Instituto de Ciencias. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Edificio 103 “J”, Ciudad Universitaria, Puebla, Puebla, México
Dr. Edoardo Torres Servicio de Dermatología, Hospital General “Manuel Gea González” SS Dr. Eduardo Dei-Cas Servicio de Parasitología-Micología, Facultad de Medicina (Universidad de Lille), France
Dr. Alejandro Palma Ramos Departamento de Sistemas Biológicos, Universidad Autónoma MetropolitanaUnidad Xochimilco.
Dr. El Moukhtar Aliouat Servicio de Parásitología-Micología, Facultad de Ciencias Farmacéuticas, Universidad de Lille, France
M. en C. Alexandro Bonifaz Trujillo Laboratorio de Micología Médica Dermatología, Hospital General de México, SS
Encarnación Andaluz Departamento de Ciencias Biomédicas, Grupo de Investigación RECA. Área Microbiología, Facultad de Ciencias, Universidad de Extremadura, Badajoz, España
Andrea Faria Fernandes Belone Instituto Lauro de Souza Lima, Bauru, São Paulo, Brasil Biól. Blanca Edith Millán Chiu Laboratorio de Micología Médica, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM. Dra. Carolina Segundo Zaragoza Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UNAM, México. Dra. Cécile-Marie Aliouat Servicio de Parasitología-Micología, Facultad de Ciencias Farmacéuticas, Universidad de Lille, Francia Dra. Conchita Toriello Nájera Laboratorio de Micología Básica, Departamento de Microbiología, Facultad de Medicina, UNAM
Dra. Elsa M. Vázquez del Mercado Servicio de Dermatología, Hospital General “Manuel Gea González”, SS M. en C. Esperanza Duarte Escalante Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM Dra. Evangelina Pérez Silva Laboratorio de Macromicetos Instituto de Biología, UNAM Fátima García Prieto Departamento de Ciencias Biomédicas, Grupo de Investigación RECA. Área Microbiología, Facultad de Ciencias, Universidad de Extremadura, Badajoz, España
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Dra. Francisca Hernández Hernández Laboratorio de Micología Médica, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM.
Biol. Jorge Mayorga Centro de Referencia en Micología (CEREMI). Instituto Dermatológico de Jalisco “Dr. José Barba Rubio” Guadalajara, Jal.
Dra. Gabriela Moreno Coutiño Servicio de Dermatología, Hospital General “Manuel Gea González”, SS
Dr. Jorge Pérez Delgado Centro de Referencia en Micología (CEREMI). Instituto Dermatológico de Jalisco “Dr. José Barba Rubio”. Guadalajara, Jal.
M. en C. Gabriela Rodríguez Arellanes Laboratorio de Inmunología de Hongos, Depto. de Microbiología y Parasitología, Fac. de Medicina, UNAM.
Dra. Josefina Carbajosa Martínez Servicio de Dermatología, Hospital de la Nutrición “Salvador Zubirán” SS
Dr. Gastón Guzmán Investigador Emérito del Instituto de Ecología, Xalapa, Veracruz, México
Dr. Josep María Torres Rodríguez Universitat Autònoma de Barcelona. Unitat d’Al·lèrgia Tèknon. Barcelona.
Dr. Gerardo Mata Red Manejo Biotecnológico de Recursos Instituto de Ecologia, A.C., Xalapa, Veracruz, México.
Dra. Laura Estela Castrillón Rivera Laboratorio de Inmunobiología, Departamento de Sistemas Biológicos, Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco
Dr. Germán Larriba Calle Departamento de Ciencias Biomédicas, Grupo de Investigación RECA. Área Microbiología, Facultad de Ciencias, Universidad de Extremadura, Badajoz, España
Laura Izquierdo San Agustín Lab. de Taxonomía de Hongos Tremeloides (Heterobasidiomycetes), Laboratorios de Micología, Facultad de Ciencias, UNAM.
Dra. Gisela Navarrete Franco Departamento de Patología, Centro Dermatológico “Dr. Ladislao de la Pascua” SS Dra. Guadalupe Chávez Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Guerrero. Dra. Isabelle Durand-Joly Servicio de Parasitología-Micología, Facultad de Medicina (Universidad de Lille), France J. Gómez Raja Departamento de Ciencias Biomédicas, Grupo de Investigación RECA. Área Microbiología, Facultad de Ciencias, Universidad de Extremadura, Badajoz, España QFB. Javier Araiza Santibañez Laboratorio de Micología Médica, Servicio de Dermatología, Hospital General de México, OD
M. en Med. Trop. Laura R. Castañón Olivares Laboratorio de Micología Médica, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM PhD. Leonel Mendoza Biomedical Laboratory Diagnostics, Microbiology and Molecular Genetics, Michigan State University, East Lansing Michigan, USA Dr. Lucio Vera Cabrera Servicio de Dermatología, Hospital Universitario, U.A.N.L., Monterrey, Nuevo León, México Dr. Luis J. Méndez Tovar Laboratorio de Investigación Médica en Dermatología y Micología, Hospital de Especialidades, Centro Médico Nacional Siglo XXI, IMSS Dra. Magali Chabé Servicio de Parásitología-Micología, Facultad de Ciencias Farmacéuticas, Universidad de Lille, France
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Dra. Magda Carvajal Moreno Departamento de Botánica, Instituto de Biología, UNAM
Roberta L. Motta Instituto Superior de Medicina y Dermatología, Belo Horizonte, Brasil
Dra. Margarita Villegas Ríos Área de Micologías, Departamento de Biología Comparada, Facultad de Ciencias, UNAM
Dr. Roberto Arenas Guzmán Sección de Micología, Hospital General “Manuel Gea González”, SS
Dra. María de los Ángeles Martínez Rivera Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, IPN
Dr. Roberto Arnulfo Cervantes Olivares Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UNAM
Dra. María Lucia Taylor Cunha e Mello Laboratorio de Inmunología de Hongos, Depto. de Microbiologí y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM Dr. Mario Salinas Carmona Departamento de Inmunología, Facultad de Medicina, UA.N.L., Monterrey, Nuevo León, México Dr. Oliverio Welsh Servicio de Dermatología, Hospital Universitario, U.A.N.l., Monterrey, Nuevo León, México Dra. Patricia Manzano Gayosso Laboratorio de Micología Médica, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM Pere Saballs-Redresa Servei de Medicina Interna i Malaties Infeccioses, Hospital del Mar. Barcelona R. Cueva Departamento de Ciencias Biomédicas, Grupo de Investigación RECA. Área Microbiología, Facultad de Ciencias, Universidad de Extremadura, Badajoz, España PhD. Rafael Laniado Laborín MD, MPH, FCCP PMB953, 482-W. Isidro, Blv No2. San Isidro CA, 92173, USA Dr. Ramón Felipe Fernández Sección de Micología, Hospital General “Manuel Gea González”, SS. Raquel Vilela Instituto Superior de Medicina y Dermatología, Belo Horizonte, Brasil
Dr. Roberto Estrada Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Guerrero. Acapulco, Guerrero Dra. Rocío Orozco Topete Departamento de Dermatología Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición “Salvador Zubirán”, México Dr. Rubén López Benítez Departamento de Radiodiagnóstico Clínica Quirúrgica Universidad de Heidelberg Dr. Rubén López Martínez Laboratorio de Micología Médica, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM Santi Grau Farmacia Hospitalaria del IMAS. Facultat de Medicina, Universitat Autónoma de Barcelona Dr. Sigfrido Sierra Galván Lab. de Taxonomía de Hongos Tremeloides (Heterobasidiomycetes), Laboratorios de Micología, Facultad de Ciencias, UNAM. Toni Ciudad Departamento de Ciencias Biomédicas, Grupo de Investigación RECA. Área Microbiología, Facultad de Ciencias, Universidad de Extremadura, Badajoz, España Dr. Víctor Tarango Martínez Centro Dermatológico de Occidente, Guadalajara, Jalisco, México Dra. Virginia Vanzinni Z. Hospital Asociación Para Evitar la Ceguera en México “Dr. Luis Sánchez Bulnes”, México, D. F. xiii
CONTENIDO PARTE I. GENERALIDADES DE HONGOS Capítulo 1. Generalidades de Micología Médica ............................................................... 1 Rubén López Martínez
Capítulo 2. Morfología general de los hongos ................................................................. 3 Francisca Hernández Hernández
Capítulo 3. Estructura y fisiología de los hongos patógenos ............................................. 9 Luis Javier Méndez Tovar
Capítulo 4. La sistemática de hongos y los cambios en los esquemas clasificatorios ..... 17 Margarita Villegas Ríos
Capítulo 5. Reproducción sexual de los hongos ............................................................... 27 Luis Javier Méndez Tovar
Capítulo 6. Reproducción asexual: conidiogénesis y esporangiosporogénesis ................. 35 Blanca Edith Millán Chiu
Capítulo 7. Campos de estudio de la micología: el cultivo de hongos comestibles, un ejemplo de micología aplicada. .................................................................. 39 Gerardo Mata
Capítulo 8. Ecología de los hongos y su impacto en el hombre ....................................... 47 Sigfrido Sierra Galván, Laura Izquierdo San Agustín
PARTE II. GENERALIDADES DE MICOLOGÍA MÉDICA Capítulo 9. Mecanismos de patogenicidad en hongos patógenos ..................................... 53 Conchita Toriello
Capítulo 10. Técnicas de laboratorio para el diagnóstico micológico ............................. 63 Cudberto Contreras Pérez
Capítulo 11. La respuesta inmune en las micosis ............................................................. 71 Laura E. Castrillón Rivera, Alejandro Palma Ramos
Capítulo 12. Histopatología de las micosis ....................................................................... 83 Gisela Navarrete Franco
PARTE III. MICOSIS SUPERFICIALES Capítulo 13. Propedéutica dermatológica ........................................................................ 89 Aarón Vázquez Hernández xiv
Capítulo 14. Dermatofitos: ecología y morfología ........................................................... 95 Patricia Manzano Gayosso
Capítulo 15. Dermatofitosis: epidemiología y cuadros clínicos ....................................... 105 Víctor M. Tarango Martínez
Capítulo 16. Dermatofitosis: diagnóstico y tratamiento ................................................... 119 Patricia Manzano Gayosso
Capítulo 17. El género Malassezia y patologías asociadas .............................................. 123 Francisca Hernández Hernández
Capítulo 18. Pitiriasis versicolor ...................................................................................... 131 Roberto Estrada
Capítulo 19. Tiña negra y piedras .................................................................................... 135 Laura Rosio Castañón Olivares
Capítulo 20. Pseudomicosis superficiales ........................................................................ 141 Elsa Vázquez del Mercado Moctezuma
PARTE IV. MICOSIS SUBCUTÁNEAS Capítulo 21. Sporothrix schenckii y epidemiología de la esporotricosis ......................... 145 Alejandra Espinosa Texis, Germán Larriba Calle
Capítulo 22. Esporotricosis .............................................................................................. 151 Francisca Hernández Hernández, Guadalupe Chávez
Capítulo 23. Etiología y epidemiología del micetoma ..................................................... 157 Francisca Hernández Hernández
Capítulo 24. Micetoma: clínica y diagnóstico diferencial ................................................ . 165 Patricia Manzano Gayosso.
Capítulo 25. Micetoma: diagnóstico de laboratorio ......................................................... 169 Francisca Hernández Hernández
Capítulo 26. Micetoma: avances en la fisiopatogenia y el tratamiento de los actinomicetomas ............................................................. 173 Oliverio Welsh, Lucio Vera Cabrera, Mario C. Salinas Carmona
Capítulo 27. Nocardiosis y actinomicosis ........................................................................ 179 Blanca Edith Millán Chiu
Capítulo 28. Cromoblastomicosis .................................................................................... 185 Roberto Arenas, Edoardo Torres
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Capítulo 29. Entomoftoromicosis: conidiobolomicosis y basidiobolomicosis ................. 189 Jorge Mayorga, Jorge Pérez Delgado, Luis J. Méndez Tovar
PARTE V. MICOSIS SISTÉMICAS Capítulo 30. El género Coccidioides ................................................................................ 191 Laura Rosio Castañón Olivares
Capítulo 31. Coccidioidomicosis: clínica, diagnóstico y tratamiento .............................. 197 Rubén López Martínez, Rafael Laniado Laborín Capítulo 32. Histoplasma capsulatum y epidemiología de la histoplasmosis ................. 203 María Lucia Taylor, G. Rodríguez-Arellanes, JA Ramírez
Capítulo 33. Histoplasmosis ............................................................................................. 213 Rubén López Martínez
Capítulo 34. Paracoccidioidomicosis ............................................................................... 221 Ramón Fernández, Roberto Arenas
Capítulo 35. Blastomicosis ............................................................................................... 231 Gabriela Moreno Coutiño
PARTE VI. MICOSIS POR HONGOS OPORTUNISTAS Capítulo 36. El género Candida ....................................................................................... 233 María de los Ángeles Martínez Rivera
Capítulo 37. Candidosis: clínica, diagnóstico y tratamiento ............................................ 245 Roberto Arenas
Capítulo 38. Variabilidad genética y adaptación de Candida albicans ........................... 249 Germán Larriba, Fátima García Prieto, Encarnación Andaluz, Alberto Bellido, Toni Ciudad, J. Gómez Raja, R. Cueva, Alejandra Espinosa Texis
Capítulo 39. El género Cryptococcus ............................................................................... 259 Laura Rosio Castañón Olivares
Capítulo 40. Criptococosis ............................................................................................... 267 Javier Araiza, Alexandro Bonifaz
Capítulo 41. El género Aspergillus y la aspergilosis ......................................................... 273 Luis J. Méndez Tovar
Capítulo 42. Mucormicosis (zigomicosis) ....................................................................... 283 Alexandro Bonifaz, Javier Araiza, Denisse Vázquez González
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Capítulo 43. Pneumocystis y pneumocistosis .................................................................. 289 Eduardo Dei-Cas, Magali Chabé, Isabelle Durand-Joly, Cécile-Marie Aliouat, El Moukhtar Aliouat
Capítulo 44. Hialohifomicosis, feohifomicosis y tricosporonosis .................................... 299 Patricia Manzano Gayosso
PARTE VII. TEMAS SELECTOS DE MICOLOGÍA MÉDICA Capítulo 45. Fundamentos de biología molecular: su aplicación en diagnóstico ............................................................................................... 309 Leonel Mendoza, Raquel Vilela, Roberta L. Motta
Capítulo 46. Lacazia loboi y el complejo de especies en el género Paracoccidioides comparten un ancestro común, pero caminos evolutivos diferentes ....................................................................... 315 Leonel Mendoza, Raquel Vilela, Roberta L. Motta
Capítulo 47. Hongos contaminantes comunes en el laboratorio ...................................... 323 Rubén López Martínez, Francisca Hernández Hernández
Capítulo 48. La acción de los hongos neurotrópicos, a través de su Ingestión (micetismo cerebral) ..................................................................... 329 Gastón Guzmán
Capítulo 49. Micetismo faloidiano, muscarínico, inconstante y gastrointestinal ............. 339 Evangelina Pérez Silva
Capítulo 50. Principales micotoxinas y micotoxicosis ..................................................... 347 Magda Carvajal Moreno, Sergio Ayvar Serna
Capítulo 51. Micosis en animales y su posible transmisión al humano ........................... 355 Roberto Arnulfo Cervantes Olivares
Capítulo 52. Manejo de animales de bioterio en Micología Médica ............................... 359 Carolina Segundo Zaragoza, Roberto A. Cervantes Olivares
Capítulo 53. Radiología en Micología Médica ................................................................ 365 Rubén López Benítez
Capítulo 54. Micología y cirugía ...................................................................................... 375 Josefina Carbajosa Martínez
Capítulo 55. Micosis oculares .......................................................................................... 379 Virginia Vanzzini Z.
Capítulo 56. Micosis en pacientes con inmunodeficiencias ............................................. 387 Rocío Orozco Topete
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Capítulo 57 Alergia a hongos ........................................................................................... 393 Josep M. Torres Rodríguez
Capítulo 58 Métodos de estudio de sensibilidad a los antifúngicos ................................. 399 Josep M. Torres Rodríguez
Capítulo 59 Interacciones medicamentosas de los nuevos antifúngicos orales.......................................................................................... 403 Alexandro Bonifaz, Denisse Vázquez González
Capítulo 60 Tratamiento antifúngico de las micosis sistémicas ...................................... 409 Josep M. Torres-Rodríguez, Pere Saballs-Redresa, Santi Grau
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PARTE I. GENERALIDADES DE LOS HONGOS CAPÍTULO 1 GENERALIDADES DE MICOLOGÍA MÉDICA Rubén López Martínez De las ramas de la ciencia la micología es una de las más extensas y diversificadas, además de tener recientemente avances significativos en la investigación y en el desarrollo tecnológico. Comprende numerosos campos de estudio, como los hongos en la industria alimenticia, de fermentación, hongos fitopatógenos, deteriorantes, productores de medicamentos y los de importancia médica que constituyen la micología médica. En la actualidad la micología médica ha surgido como una de las ramas más importantes de la medicina, abarca una gama muy extensa de patologías del hombre y de los animales las cuales pueden ser clasificadas en tres grandes grupos: 1) Alergias, causadas principalmente por hongos del ambiente que al ponerse en contacto con la piel y las mucosas, desencadenan diversos tipos de hipersensibilidad en las personas susceptibles; 2) Intoxicaciones, por ingestión de toxinas fúngicas que pueden ser de dos modalidades, a) las micotoxicosis ocasionadas por la ingestión de granos de cereales que han sido parasitados por micromicetos tóxicos y b) los micetismos, por la ingestión de macromicetos tóxicos que en la mayoría de los casos son confundidos con los comestibles; 3) Micosis, éstas son infecciones por diversos micromicetos patógenos que parasitan a tejidos superficiales y profundos, causando una sintomatología de gravedad variable No obstante que la tecnología y los conocimientos científicos de la micología médica han avanzado considerablemente, no se observa una disminución significativa en las micosis; por el contrario, es evidente que la frecuencia de las infecciones micóticas aumenta constantemente, sobre todo en la población rural y la que padece de alguna inmunodeficiencia. La clasificación clínica de las micosis comprende a cuatro grandes grupos: a) Superficiales, b) Subcutáneas, b) Sistémicas y d) Oportunistas. Las micosis superficiales como las dermatofitosis y pitiriasis versicolor, no ceden en frecuencia a pesar de los numerosos antimicóticos disponibles; esto puede ser debido a que los factores que propician estas micosis no se controlan
adecuadamente, como el calor, humedad, maceración, contacto con animales etc. Las micosis subcutáneas como la esporotricosis, cromoblastomicosis y eumicetoma, así como las sistémicas, histoplasmosis, paracoccidioidomicosis y coccidioidomicosis, son más graves por las diseminaciones a diversos órganos y tejidos; tampoco disminuyen en su frecuencia, debido a que la mayoría de éstas son de predominio rural y los servicios de salud no alcanzan a proteger a esta población por lo que el diagnóstico y el tratamiento son inoportunos o nunca llegan. Por otra parte las llamadas micosis oportunistas, como la candidosis, criptococosis y aspergilosis, que afectan a los pacientes inmunocomprometidos, diabéticos, oncológicos y con transplantes de órganos, reemergen con frecuencia amenazadora; más aún, existen nuevas micosis por hongos de vida libre que nunca se consideraron como patógenos tales como la fusariosis, scedosporiosis, alternariosis, rodotorulosis y peniciliosis marneffei, entre otras. Dos infecciones de reciente integración a la micolgía médica son a) la neumocistosis y la microsporidiosis. La neumocistosis cuyo agente etiológico es Pneumocystis jirovecii; orgnismo clasificado durante muchos años como protozoario, es ahora incluido dentro de los hongos. Los estudios moleculares de su ADN lo han clasificado como un Ascomycete, por lo que ahora es estudiado dentro de la micología médica. Esta infección es una de las micosis emergentes más importantes en pacientes inmunosuprimidos, particularmente con VIH. El problema de todas las micosis oportunistas es que los factores que las propician aumentan en la actualidad considerablemente, principalmente la cirugía cardiaca, transplantes de médula ósea, de riñón y de otros órganos sólidos, quimioterapéuticos, drogadicción, etc. La microsporidiosis, cuyos agentes etiológicos son especies del género Microsporidium, organismo clasificado anteriormente como protozoario, actualmente está reclasificado como un organismo perteneciente al Reino Fungi, este organismo causa
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micosis en diferentes órganos y tejidos de individuos inmunocomprometidos. Otro problema importante y reciente en la micología médica es la aparición de muchas cepas de hongos resistentes a diversos antimicóticos, causantes tanto de micosis superficiales como sistémicas, lo cual ocasiona fracasos terapéuticos o bien retarda la curación de los pacientes, además de elevar los costos de tratamiento. En virtud de que los hongos patógenos afectan a una gran diversidad de órganos y tejidos, la micología médica está involucrada en una gran diversidad de especialidades médicas, por lo que el conocimiento de estas patologías trasciende más allá del campo estricto del micólogo. Aún cuando en cualquier especialidad médica se presentan infecciones por hongos, en las que predominan con mayor frecuencia son: dermatología, infectología, neumología, medicina interna, medicina crítica, pediatría y neurología. En la actualidad, los conocimientos de la micología médica son indispensables para abordar en forma adecuada el manejo del paciente micótico. El estudio de estos pacientes debe ser multidisciplinario, requiere del concurso de personal adiestrado y experimentado en los campos de la clínica, de la epidemiología y del diagnóstico de laboratorio. Asimismo, en el campo de la docencia, la micología tiene actualmente una participación muy destacada, ya que es necesario preparar personal con conocimientos suficientes en las licenciaturas de Medicina, Química, Biología, Medicina Veterinaria y Odontología, principalmente. Por otra parte la patología clínica, no pude ejercerse adecuadamente si el especialista no tiene los conocimientos y las destrezas apropiadas en micología médica, ya que el diagnóstico de laboratorio de las micosis es piedra angular para el manejo adecuado de los pacientes con micosis. El ejercicio de la micología médica es alimentado constantemente por la investigación, la cual aporta nuevos conocimientos que son aplicables en los campos de la taxonomía, la clínica, la epidemiológica, la terapéutica, el diagnóstico, la genética y la micología molecular, principalmente; gracias a lo cual se reconoce la importancia y trascendencia que tiene actualmente esta disciplina. Con el propósito de llenar estas necesidades de conocimiento, los contenidos de esta obra y de este Diplomado tienen como objetivo principal el formar personal profesional altamente preparado para ejercer las actividades micológicas que sean capaces de cubrir las necesidades más prioritarias en
la docencia, la investigación, el diagnóstico de laboratorio y la atención clínica del paciente. Los conocimientos y la experiencia adquiridas en este VIII Diplomado servirán de base para que, de acuerdo al interés y dedicación del profesionista, se logre en un futuro el conocimiento y la experiencia necesarias para optar por otros estudios como la especialidad, maestría y doctorado en micología. Los Diplomados en micología médica están diseñados para impartir los conocimientos en forma integral, de tal manera que los diferentes módulos de que están formados llenen las necesidades de conocimientos en las áreas de morfología, fisiología, comportamiento biológico, taxonomía, epidemiología, clínica, terapéutica, diagnóstico de laboratorio, patogenia y respuesta inmune. Asimismo se cubren diversos tópicos selectos de gran interés y utilidad, los cuales aportan valiosos conocimientos para lograr la formación integral del micólogo, tales como las alergias por hongos, los micetismos y las micotoxicosis, así como las micosis en veterinaria y su interrelación con las del hombre. Se aborda el desarrollo de los nuevos e indispensables recursos de diagnóstico, tales como la radiología y otras técnicas de imagenología, que ahora aportan con mayor precisión las lesiones radiológicas características de algunas micosis; la biología celular y molecular que cada vez se utilizan con mayor frecuencia, ofrecen técnicas de diagnóstico más sensibles y rápidas. Las prácticas de laboratorio, correspondientes a la teoría, son indispensables en la formación del micólogo, ya que gracias a éstas se refuerzan los conocimientos teóricos y se desarrollan habilidades y destrezas para ponerlas en práctica de acuerdo a la actividad micológica por desarrollar. REFERENCIAS 1 Arenas, R. Micología Médica Ilustrada. Tercera Edición 2008. 2. Bonifaz A. Micología Médica Ilustrada. 3ª Edición. Editorial Mc Graw Hill. México, 2010 3. López-Martínez R, Méndez-Tovar LJ, ManzanoGayosso P, Hernández-Hernández F. Principios de Micología Médica. Clínica, Diagnóstico t Terapéutica, Méndez Editores. México, 2009. 4. López-Martínez R, Méndez-Tovar LJ, HernándezHernández F, Castañón-Olivares LR. Micología Médica. Procedimientos de Diagnóstico de Laboratorio. Segunda Edición. Ed. Trillas, México, 2004. 5. Herrera T, Ulloa M. El Reino de los Hongos: Micología básica y Aplicada. UNAM. Fondo de Cultura Económica. México D.F.1990 .
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CAPÍTULO 2 MORFOLOGÍA GENERAL DE LOS HONGOS Francisca Hernández Hernández Los hongos son organismos eucariontes complejos que, de acuerdo a los conceptos de Hawksworth et al (1995), se encuentran distribuidos en tres reinos: Chromista, Fungi y Protozoa. Estos seres vivos son aerobios, heterótrofos, que se reproducen sexual y/o asexualmente, formando esporas o conidios respectivamente. Su pared contiene básicamente polisacáridos (principalmente αglucanas, mananas y quitina), además de manoproteínas. Los componentes cristalinos dan la fuerza y rigidez a la pared, y la forma de la pared determinará la forma de la célula fúngica. Se cree que las manoproteínas proporcionan cierto grado de flexibilidad a la pared (Ajello y Hay, 1998). De acuerdo a la posibilidad de apreciar las características de sus componentes morfológicos básicos, los hongos pueden ser microscópicos (si se requiere de la ayuda de un microscopio) o macroscópicos (si es posible observarlos a simple vista). Desde el punto de vista morfológico, es decir por su forma, los hongos microscópicos pueden encontrarse bajo una modalidad micelial constituida por elementos multicelulares, o una modalidad levaduriforme constituida por elementos unicelulares. Al conjunto de estructuras que conforman una colonia de hongo se denomina talo unicelular si se refiere a las levaduras, o talo pluricelular si se refiere a los hongos filamentosos. Los hongos macroscópicos estructuralmente están constituidos igualmente por hifas y estructuras de reproducción (basidios con basidosporas). Al talo pluricelular en su conjunto se le denomina micelio y de éste la unidad funcional está representada por la hifa, filamento microscópico que se ramifica en todas direcciones, y que está constituido por una continuidad de células. Las hifas son de diámetro variable: algunas pueden ser hasta de 15 a 20 µm con tabiques o septos rudimentarios y escasos, o no tener septos; a este tipo de hifas se les conoce como cenocíticas o aseptadas, y es común en los Zygomycetes. La mayoría de hongos de importancia médica poseen hifas cuyo diámetro está entre 2 y 5 µm, y poseen tabiques o septos regularmente distribuidos a lo largo de la hifa, dando al filamento un carácter multicelular. Este talo se conoce como septado o articulado, y cada segmento celular se encuentra generalmente comunicado por
poros únicos o múltiples, simples o complejos, que permiten el paso de citoplasma y a veces de núcleos u otros organelos de una célula a otra. La forma y estructura del o los septos son indicadoras del phylum al cual pertenece un determinado hongo: Ascomycota o Basidiomycota. En términos generales el micelio puede ser de tres tipos: el micelio vegetativo que se encuentra adyacente al sustrato, y en el que se llevan a cabo principalmente las funciones de digestión y asimilación de los materiales alimenticios; el micelio sumergido que se desarrolla dentro del sustrato para absorber los nutrientes; y el micelio aéreo, que se desarrolla en la parte más externa de la colonia para formar las diferentes estructuras de reproducción. Colonias fúngicas Una colonia es un conjunto de individuos de la misma especie que viven juntos. En el caso de los hongos, el término generalmente se refiere a la masa de hifas o levaduras que proliferan en forma centrífuga a partir de un conidio, fragmento micelial o levadura, para formar una entidad con las características morfológicas típicas de una especie. (Ulloa and Hanlin, 1999). Esencialmente existen dos tipos de colonias. Las colonias levaduriformes, que son de forma redonda, con bordes generalmente bien definidos; tienen un aspecto húmedo, cremoso (muy semejante a las colonias bacterianas); tienen una consistencia suave y en la mayoría su crecimiento es evidente en 24 a 48 horas. La superficie puede ser plana, convexa, plegada o embonada; su aspecto puede ser opaco o brillante. Los colores son variables: blanco, beige (crema), marrón, negro, salmón, rosa, etc. Se resiembran como las bacterias: por estría o por puntos. Las colonias filamentosas, adquieren una forma circular cuando crecen en agar, o una forma globosa en medio líquido aireado. Las colonias presentan un micelio aéreo corto, mediano o largo, dando un aspecto aterciopelado, algodonoso o lanoso respectivamente; en otros casos el micelio puede dar un aspecto de costra compacta y glabra; las colonias que presentan un alto índice de conidiación adquieren un aspecto pulverulento. Estas colonias pueden aparecer en un tiempo tan corto como 24 a 48 h; pero en el caso de los hongos patógenos, lo más frecuente
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es que manifiesten su crecimiento después de varios días o incluso de varias semanas. A pesar de que los hongos no son productores de clorofila, muchos de ellos producen pigmentos que les dan un color característico dependiendo de las especies, y para una misma especie productora de pigmento, éste depende del medio de cultivo y las condiciones de incubación. El color del reverso de la colonia es importante para definir algunos géneros o especies; en algunos casos el pigmento solo se encuentra en el reverso de la colonia y en otros casos el pigmento difunde al medio de cultivo. Estructuras microscópicas Levaduras. Las estructuras somáticas son células únicas, redondas, ovales, alargadas o cilíndricas, de pared delgada o gruesa. El diámetro en las diferentes formas oscila entre 2 y 5 µm. Generalmente se reproducen por gemación en posición polar, y en ocasiones por fisión dependiendo de la especie. Algunas veces la gema permanece unida a la célula madre, y este proceso se repite formando cadenas celulares largas llamadas pseudohifas. Las pseudohifas pueden ser fácilmente diferenciadas de las hifas verdaderas porque presentan constricciones en los septos; el septo es el punto de ramificación y las células terminales son mas cortas o de igual longitud que la célula precedente. Dentro de los hongos de importancia médica, Candida albicans es la principal especie formadora de pseudohifas o pseudofilamentos. Las levaduras poseen básicamente los mismos componentes de pared (aunque en proporciones diferentes), organelos e inclusiones citoplásmicas que los hongos miceliales. En este grupo de hongos se encuentra una levadura de particular importancia por su capacidad patogénica, su frecuencia como causante de infeccion y por su morfología: Cryptococcus neoformans que posee una capa polisacaridica que le confiere protección y conocida como capsula. Hifas ó filamentos. Son estructuras tubulares, rectas o sinuosas, limitadas por una pared; pueden o no presentar septos transversales. El diámetro de los filamentos se encuentra entre 2 y 5 µm, rara vez es menor de 1 µm y en ocasiones alcanza 10 a 15 µm o mas dependiendo del grupo taxonómico. Los filamentos pueden ser hialinos o pigmentados. Estas formas son perfectamente visibles con objetivos de baja resolución (10X y 40X); el objetivo de inmersión (100X) es necesario cuando se requiere observar las estructuras fúngicas con mayor detalle. Un hongo filamentoso microscópico se identifica básicamente por su forma de producción de
conidios o esporas. Un conidio es una estructura de forma bien definida (redonda, oval, alargada, triangular, etc.), uni o pluricelular (con tabiques transversales y a veces longitudinales); su tamaño varía de 2 µm a varias decenas de micras. Su pared delgada o gruesa, o de doble contorno, puede ser incolora o poseer pigmentos diversos dependiendo de la especie. Su superficie puede ser lisa u ornamentada. La disposición de los conidios es muy variable y característica de la mayoría de géneros fúngicos; pueden ser únicos (solitarios) o dispuestos en grupos adquiriendo diversas modalidades. En algunos hongos los conidios se forman por articulación de las hifas, por lo que se denominan artroconidios. En el género Candida y en otros hongos considerados como contaminantes, bajo condiciones deficientes de nutrientes se forman estructuras de resistencia, generalmente redondas y de doble contorno en su pared, llamadas clamidoconidios. Si los conidios se forman a partir de una fiálide son llamados fialoconidios; si se forman a partir de una anélide, se llaman aneloconidios; aquellos que al salir de una célula conidiógena dejan en ella un poro se llaman poroconidios, etc. En los hongos a los que se les conoce reproducción sexual (llamados hongos superiores), la fusión de dos células compatibles sexualmente conduce a la formación de estructuras conocidas como basidosporas, ascosporas o zigosporas, dependiendo del grupo taxonómico al que pertenece. Las basidiosporas se forman en la superficie de basidios. Las ascosporas se forman dentro de estructuras conocidas como ascas que a su vez se encuentran encerradas en estructuras conocidas como peritecios, que miden varias centenas de micras y cuya pared está formada por un cúmulo de filamentos y termina en un cuello. Un cleistotecio se forma de la misma manera que un peritecio, pero es totalmente cerrado y también contiene ascosporas. Los hongos del orden Mucorales tiene las dos formas de reproducción, sexual y asexual. En estos hongos se forman estructuras globosas conocidas como esporangios que contienen una gran cantidad de elementos llamados tradicionalmente esporangiosporas. En su forma de reproducción sexual estos hongos también forman zigosporas, estructuras “libres” que se forman por la conjunción de dos hifas de tipo de apareamiento opuesto. Modalidades de hifas o filamentos Las características de los filamentos habitualmente no orientan a la identificación genérica de los hongos; sin embargo, algunos de ellos presentan algunas modalidades que permiten cierta
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orientación para su identificación. Por ejemplo, la presencia de hifas no septadas o con pocos septos, permite diferenciar a los hongos pertenecientes al phylum Zygomycota; las hifas en raqueta, hifas peridiales e hifas en espiral, comúnmente se observan entre los dermatofitos; las agregaciones miceliales conocidas como coremios o sinemas son observadas en Pseudalescheria boydii, fase teleomorfica de Scedosporium apiospermum; las hifas vesiculosas han sido descritas en diversos hongos incluyendo Madurella mycetomatis y M. grisea; las hifas moniliformes son características del género Monilia. Los hongos macroscópicos, que pueden alcanzar hasta algunas decenas de centímetros, están constituidos por agregaciones miceliales formando carpóforos, en donde se localizan además las estructuras de reproducción sexual (basidios con basidosporas). Los macromicetos están formados por una fructificación carnosa llamada píleo (“sombrero”), unido por su parte central al ápice de un estípite o tallo bien diferenciado. Durante su desarrollo esta fructificación se encuentra envuelta por un velo universal, que es una vaina de hifas que en la madurez permanece generalmente conspicua en forma de copa o de saco en la base del estípite llamada volva o como escamas o restos membranales y friables en la superficie del píleo. La identificación de un hongo generalmente se logra por el estudio del aspecto macroscópico de sus colonias, por la forma de sus estructuras microscópicas y por sus características fisiológicas. El diagnóstico exacto de una micosis se hace esencialmente por la visualización microscópica del microorganismo en los tejidos parasitados y/o exudados de las lesiones y por la identificación del agente causal en los cultivos desarrollados a partir de los tejidos infectados. Estos procedimientos son conocidos como examen directo y cultivo, universalmente aplicados en micología médica. Las técnicas moleculares introducidas en las útimas décadas al estudio de los hongos de importancia médica han aportado grandes avances, particularmente en la identificación de hongos que por la ausencia de estructuras morfológicas o por la imposibilidad de cultivo, no es posible lograrla. Estas técnicas han sido muy útiles en casos de hongos como son Pneumocystis jirovecii o Lacazia loboi cuyo cultivo in vitro no ha sido posible obtenerlo, o bien con fines epidemiológicos. Es también notable el uso de estos procedimientos para la identificación de diversos hongos en su estado parasitario directamente a partir de especimenes humanos; sin embargo aun no son ampliamente utilizadas.
En las figuras que acompañan a este documento se encuentran representadas algunas de las estructuras fúngicas que aquí han sido descritas. Para dar mayor claridad a la terminología utilizada en este capítulo, a continuación se concretan algunos conceptos; el lector debe considerar que para muchos de estos términos, hay excepciones en su uso. Artroconidio. Conidio tálico originado por fragmentación de las hifas. Asca. Estructura sacular que contiene ascosporas en los hongos del phylum Ascomycota. Ascomycete. Hongo perteneciente al phylum Ascomycota, y que se caracteriza por formar ascosporas en su fase de reproducción sexual. Ascospora. Estructura de reproducción sexual formada por los Ascomycetes. Basidio. Estructura en forma de mazo a partir de la cual se originan las basidosporas en los hongos del phylum Basidiomycota. Basidiomycete. Hongo clasificado en el phylum Basidiomycota, y que se caracteriza por formar basidiosporas en su fase de reproducción sexual. Basidiospora. Espora de reproducción sexual de los hongos del phylum Basidiomycota. Cápsula. Capa de mucopolisacáridos presente en el exterior de la pared de algunos hongos como Cryptococcus sp. Cigospora (zigospora). Estructura de reproducción sexual presente en los hongos del phylum Zygomycota. Clamidoconidio (clamidospora). Estructura de origen asexual, considerada de resistencia, cubierta por una pared celular gruesa, generalmente de forma esférica que desarrollan algunos hongos como Candida albicans. Cleistotecio. Estructura redonda y cerrada que desarrollan los hongos del phylum Ascomycota; en su interior se forman ascas con ascosporas. Conidio. Estructura de origen asexual, generalmente formado en el ápice o a un lado de la célula conidiógena. Se forma sobre todo en hongos mitospóricos. Conidióforo. Hifa simple o ramificada cuya función es producir y sostener las células conidiógenas y/o conidios. Coremio (sinema). Agrupación de hifas conidiógenas dispuestas paralelamente presentes en algunos hongos como Sporothrix spp, Scedosporium y Penicillium claviforme. Dematiaceo. Hongo con pigmento de tipo melanínico en la pared celular.
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Espora. En micología médica se utiliza este término para referirse a una estructura de reproducción sexual producida por los hongos meiospóricos (ascospora, basidiospora, zigosproa). También se denominan esporas a las estructuras asexuales contenidas en el esporangio de los mucorales. Estípite (tallo). Conjunto de hifas dispuestas en forma paralela que forman las estructuras de soporte de los macromicetos. Examen directo. Técnica de microscopia de luz utilizada para observar estructuras fúngicas en los especímenes clínicos o de cultivo. Fungico(a). Adjetivo que hace referencia a hongo. Hifa. Término que tradicionalmente se refiere a la unidad estructural de los hongos filamentosos; consiste de una estructura tubular, cilíndica, que contiene citoplasma y todos los organelos celulares. Filamento vegetativo de un hongo. Hifa en espiral. Hifas torcidas formando una espiral. Hifa en raqueta. Filamento fúngico formado por una sucesión de fragmentos (células) hifales piriformes. Hongo. Organismo eucarionte, uni o pluricelular, heterótrofo, que se nutre por absorción, perteneciente al reino Eumycota. Levadura. Organismo fúngico unicelular, generalmente de forma redonda u ovoide, con capacidad de gemar por un mecanismo blástico. Micelio. Conjunto o masa de hifas (filamentos) que forma el cuerpo o talo de un hongo. Micelio aéreo. Conjunto de hifas que se desarrollan por encima del sustrato y en las que se forman las estructuras de reproducción. Micelio vegetativo. Conjunto de hifas que se desarrollan en el interior del sustrato y cuya función es la absorción de los nutrientes del sustrato. Peritecio. Cuerpo en forma de pera que desarrollan algunos hongos del phylum Ascomyctoa. En su interior contiene ascas con ascosporas. Píleo (“sombrero”). Parte superior dilatada de algunas especies de ascomicetos y basidiomicetos, en la que se forma el himenio o parte fértil, generadora de ascosporas o basidiosporas repectivamente. Pseudohifa (pseudofilamento). Cadenas celulares que no tienen comunicación funcional entre sí, y que presentan una constricción en su punto de unión física. Zigomycete. Hongo que pertenecen al phylum Zygomycota y que se caracteriza por formar zigosporas en su fase de reproducción sexual. Zigospora (cigospora). Estructura de reproducción sexual presente en los hongos del phylum Zygomycota.
BIBLIOGRAFÍA 1.
Arenas R. Micología médica ilustrada. Clínica, laboratorio y terapéutica, Interamericana McGraw Hill, 3ª Edición, 2008. 2. Bonifaz A. Micología médica básica. McGrawHill Interamericana S.A. de C. V., 3ª. Ed. 2010. 3. Evans ECV, Richardson MD. Medical Mycology. A practical approach. IRL Press, 1989. 4. Herrera T, Ulloa M. El reino de los hongos. Micología básica y aplicada. Universidad Nacional Autónoma de México. Fondo de Cultura Económica. 1990. 5. Hawksworth DL, 1995. Steps along the road to a harmonized bionomenclature, Taxon 44: 447-56. 6. Hawksworth DL, Kirk PM et al. 1995. th Ainsworth Bisby’s Dictionary of the Fungi, 8 edn, CAB International, Wallingford. 7. Kwon-Chung KJ, Bennet JE. Medical Mycology. Lea & Febiger. Philadelphia, London, 1992. 8. Lehmann PF. Fungal structure and morphology. 1998. In Medical Mycology. Ajello L & Hay RJ (eds) Topley & Wilson, Oxford University Press, Inc., New York. pp 57-65. 9. López-Martínez R, Méndez-Tovar LJ, Manzano-Gayosso P, Hernández-Hernández F. Principios de Micología Médica. Clínica, diagnostico y Terapéutica. Méndez Editores, México D. F. 2009. 10. López-Martínez R, Méndez-Tovar LJ, Hernández-Hernández F, Castañón-Olivares LR. Micología Médica. Procedimientos para el diagnóstico de laboratorio. Editorial Trillas, S. A. de C. V., México D. F., 2ª. Edición, 2004. 11. Rippon JW. Medical Mycology. The pathogenic fungi and the pathogenic Actinomycetes. 3th Ed, W.B. Saunders Company, 1988. 12. Ulloa M, Hanlin RT. Illustrated Dictionary of Mycology. APS Press, St. Paul Minnesota, 2000.
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ASPECTO MICROSCÓPICO DE UN HONGO FILAMENTOSO (Fusarium sp). Se observan algunas hifas hialinas finas y abundantes conidios fusiformes, septados (multicelulares).
IMAGEN DE UN HONGO MACROSCÓPICO (Macromiceto; Amanita muscaria). Se aprecia el cuerpo constituido por píleo (sombrero), laminillas (en la parte inferior del píleo), estípite o tallo y volva (parte inferior abultada).
COLONIAS DE UN HONGO LEVADURIFORME (Malassezia sp), de color blanco, superficie lisa (aparentemente granular por el conjunto de colonias), aspecto brillante y bordes bien definidos.
COLONIA DE UN HONGO FILAMENTOSO (Trichophyton mentagrophytes) crecido en caja con agar Borelli, mostrando una colonia blanca, algodonosa, plana, con crecimiento radial.
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ASPECTO MICROSCÓPICO DE UN HONGO LEVADURIFORME. Levadura de Cryptococcus neoformans en preparación c con tinta china que contrasta la gruesa cápsula de una levadura gemante.
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CAPÍTULO 3 ESTRUCTURA Y FISIOLOGÍA DE LOS HONGOS PATÓGENOS Luis J. Méndez Tovar La vida en la Tierra inició con la aparición de las Archeabacteria y posteriormente las Eubacterias. Los organismos eucariontes aparecen probablemente hace 1.6 millones de años e incluían los protozoarios, algas y organismos parecidos a los hongos. A partir de estos Protistas, las dos líneas evolutivas principales fueron: a partir de algas las plantas; y a partir de los organismos parecidos a hongos, los hongos como hoy los conocemos y los animales. Los hongos y las bacterias a lo largo de la evolución han sido muy importantes en este planeta, de tal modo que la “vida” como la conocemos, no existiría si no hubiera hongos y bacterias. Una función vital de estos grupos de organismos, es reciclar el material orgánico muerto y poner a disposición de los seres vivos los elementos necesarios para su desarrollo. Las primeras descripciones morfológicas de los hongos, hacen referencia un material con muchos poros sfungus = sponge = algo con muchos poros que es el aspecto que tienen los macromicetos, sin embargo, actualmente sabemos que la mayoría de hongos son microscópicos y se encuentran ampliamente distribuidos en el ambiente. El número de especies de hongos conocidos está alrededor de 200 000, sin embargo, cálculos matemáticos hacen suponer que existen 1500 000 especies. Aunque muchas veces no se toma en cuenta, la existencia de los hongos en la Tierra, se relaciona con calidad de vida, como ejemplo podemos citar la existencia de cerveza, vino, pan, enriquecimiento de quesos, antibióticos y muchos productos químicos como el ácido láctico y de capital importancia la asociación benéfica, que existe con las raíces de muchos vegetales (hongos micorrízicos) Los hongos son organismos de vida libre y probablemente se originaron poco tiempo después que las plantas, aunque el número de especies es elevado, los hongos causantes de micosis son escasos, no más de 400. Y aunque la primera descripción de una enfermedad micótica (micetoma) fue realizada hace más de 3000 años, el interés por las infecciones causadas por estos organismos, que en su mayoría son oportunistas, tiene aproximadamente 100 años, debido a que los factores predisponentes se incrementaron de manera notable, entre ellos tenemos: aparición de anti-inflamatorios esteroideos,
antibióticos de amplio espectro, incremento del número y tipo de cirugías, infecciones como el SIDA que debilitan los mecanismos de defensa humana, incremento de todas las formas de cáncer, o el aumento de la longevidad. Quizá más importante que las micosis humanas son las invasiones que los hongos llevan a cabo en muchos vegetales, algunos de cultivo humanos como el café, las papas; o bien, en ocasiones invaden los troncos u otras estructuras de los árboles ocasionando pérdidas económicas o destrucción de algunas zonas arboladas. Finalmente muchos animales también presentan micosis que por una parte les pueden ocasionar la muerte, pero que también son estos animales cobran importancia como reservorios o vectores o de infecciones por ejemplo la coccidioidomicosis en perros o la esporotricosis y dermatofitosis en gatos. Los hongos, son organismos vivos eucariontes, formados principalmente de carbono, hidrógeno y oxígeno y presentan las propiedades fundamentales de la materia viva: irritabilidad, conductividad, contractilidad y capacidad de reproducción. La taxonomía de los seres vivos está en constante cambio, actualmente, algunos investigadores consideran que existen 7 reinos. Algunos investigadores proponen que los hongos se encuentran distribuidos en tres de estos reinos: Chromista. Protozoa y Eumycota, en los dos primeros el número de hongos es muy escaso, mientras que en la gran mayoría de hongos se encuentre en el Eumycota; otros investigadores, sostienen que todos los hongos se encuentran comprendidos en Reino Eumycota (Cuadro 1). Estructuras morfológicas Los hongos son eucariontes y poseen los organelos propios de las células evolutivamente más desarrolladas: uno o varios núcleos rodeado(s) por una membrana nuclear, mitocondrias, retículo endoplásmico liso, aparato de Golgi, membrana celular que contiene un lípido característico del reino que es el ergosterol. Pared fúngica. A diferencia de las células animales, estos organismos presentan una pared rígida que aparentemente se sintetiza a partir de la membrana plasmática, tiene una composición variable en la que intervienen algunas proteínas y lípidos, pero
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los componentes principales son polisacáridos como: quitina, mananas y glucanas, éstos son cadenas complejas de azúcares, cuya estructura y arquitectura le confiere al hongo protección contra el medio externo, esta es una estructura dura por lo tanto es la que determina la forma. Algunos hongos como Phytophtora spp. (Oomycetes) en lugar de quitina, tienen celulosa en la pared y unos pocos como Ceratocystis (Ascomycete) tienen ambos: quitina y celulosa. Tabla 1. Phyla y clases donde se han clasificado a los hongos Kingdom
Phylum
Class
Chromista Hyphochytriomycota Labyrinthulomycota Oomycota
Fungi
Ascomycota Basidiomycota
Basidiomycetes Teliomycetes Ustomycetes
Chytridiomycota Zygomycota
Trichomycetes Zygomycetes
Protozoa Acrasiomycota Dictyosteliomycota Myxomycota
Myxomycetes Protosteliomycetes
Plasmodiophoromycota
Guarro J. et al. Clin Microbiol Rev 1999;12:455-500
Además de las estructuras intracelulares ya mencionadas, los hongos poseen organelos característicos como: cuerpos cisternales (dictiosomas), organelos membranosos circulares. De acuerdo a la interpretación de algunos autores representan, un aparato de Golgi especializado y a partir de esta estructura se liberan macrovesículas (90 a 100 nm de diámetro) que contienen material amorfo semejante al que forma la pared. Otras estructuras esféricas son las microvesículas que miden aproximadamente 30 a 50 nm de diámetro y algunos autores suponen se originan del retículo endoplásmico rugoso, éstas, trasportan diversas enzimas que entre otras funciones lisan la pared del hongo y permiten que las macrovesículas, liberen sus componentes para formar nueva pared, esta serie de eventos de lisis, integración de material y rigidificación son los procesos que permiten el crecimiento de los hongos
(Figura 2). El aparato de Golgi las micro y macrovesículas son más evidentes en los Oomycetes y difíciles de observar en Ascomycetes, Basidiomycetes y Zigomycetes. La arquitectura de la membrana celular es semejante a la de otros seres vivos, es decir es una estructura trilaminar, sin embargo, la mayoría de los hongos en la composición de la misma presenta un lípido característico que es el ergosterol, recordemos que las membranas animales tienen colesterol mientras que las de las plantas poseen fitosterol. Además de la importancia como marcador de Reino, el ergosterol es el sitio donde actúan gran número de antimicóticos como los azólicos o los poliénicos. Los hongos filamentosos tienen poros septales, los más simples son los que se observan en los hongos pertenecientes al Phylum Ascomycota. Son agujeros que permiten el paso de nutrientes a lo largo de la hifa, bajo determinadas condiciones fisiológicas como la reproducción estos poros son ocluidos por unas estructuras redondas electrodensas llamadas “cuerpos de Woronin”. Los poros más complejos son característicos de los Basidiomycota, en estos, los poros están formados por una serie de estructuras que en su conjunto reciben el nombre de parentosomas (Figura 3). Nutrición. A diferencia de las plantas que realizan fotosíntesis o de los animales que presentan procesos de digestión, los hongos son organismos heterótrofos que adquieren sus nutrientes por medio de absorción, es decir, cuando estos organismos se desarrollan en la proximidad de un sustrato útil, liberan enzimas catabólicas que rompen las cadenas complejas del nutriente ocasionando la formación de elementos más simples que pueden penetrar al interior de la hifa ya sea por absorción pasiva o mecanismos de transporte activo. Algunos microelementos como cobre, manganeso, zinc y hierro se han identificado como estimulantes del crecimiento, sin embargo, estos mismos elementos pueden inhibir el desarrollo si se encuentran en exceso en los medios de cultivo. Algunos nutrientes se consideran esenciales ya que sin su presencia los hongos morirían (Cuadro 2). El conocimiento de los requerimientos nutricionales es útil para aislar e identificar los hongos patógenos ya que adicionando determinados nutrientes se puede lograr cultivos de algunos de ellos, por ejemplo, para el aislamiento de Malassezia spp. se necesita agregar al medio ácidos grasos como el de aceite de oliva. También es útil para la identificación de este género la aplicación de algún detergentes
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tensoactivos como Tween de diferentes graduaciones (20, 40, 60 u 80).
Figura 3. Esquemas de los tipos de filamentos y poros fúngicos. Superior. Filamentos gruesos (hasta 25 μm) sin septos, losúcleos n viajan libremente en el citoplasma. Medio. Filamentos con septos simples semejantes a orificios y que en algunas condiciones fisiológicas se ocluyen con masas electrodensas llamados cuerpos de Woronin. Inferior. Septos complejos presentes en los basidiomicetos, el repliegue de las paredes forma unas estructuras globosas a uno y otro lado del septo llamados parentosomas
Figura 1. Medio de Glicina-Canavanina-Azul de Bromotimol. Es útil para diferenciar entre Cryptococcus gatii (provoca que el medio vire a color azul y C. neoformans que no induce cambio de color y queda de color amarillo pálido.
Cuadro 2. MINERALES ESENCIALES PARA EL DESARROLLO FÚNGICO ELEMENTO
FORMA CONCENTRAUTILIZABLE CIÓN
Macronutriente -3 Potasio KCL, K2HPO4 10 Fósforo
KH2PO4
10-3
Magnesio
MgCl
10
FUNCIONES Actividad enzimática, balance iónico Ácidos nucleicos, transferencia de energía. Activación de enzimas, metabolismo de ATP
-3
Micronutrientes Hierro FeCl3, FeSO4 10-6 Cobre
CuSO4
-6 -7 10 – 10
Zinc
ZnCl2
10-8
Molibdeno
Na2MoO4
10-9
Citocromos,apoenzima M, pigmentos Actividad enzimática, pigmentos Actividad enzimática, ácidos orgánicos Actividad enzimática, metabolismo nitratos, síntesis de vit. B12
de
En ocasiones adicionar determinados nutrientes e indicadores de pH, permite poner en evidencia capacidades enzimáticas útiles en la identificación como ocurre en las levaduras del género Cryptococcus o Malassezia que hidrolizan urea y cambia el color del medio (Figura 1 y 2). La síntesis de algunos compuestos a partir del sustrato, permiten explicar también la virulencia de algunas cepas, por ejemplo la síntesis de pigmentos de tipo melanínico se asocian con mayor patogenicidad de Histoplasma capsulatum y de C. neoformans.
Figura 2. La capacidad de hidrolizar la urea es una característica de las especies de Malassezia y de Cryptococcus por lo que el medio toma un color lila. Las especies de Candida son incapaces de hidrolizar este compuesto y el medio queda del color original.
Por último algunos nutrientes favorecen el desarrollo de estructuras morfológicas útiles para la identificación morfológica como se demuestra usando el medio de agar harina de arroz (Borelli) para el cultivo de dermatofitos, en este medio hongos del género Trichophyton desarrollan macroconidias y microconidias en ocasiones específicas. En varias especies de hongos se han estudiado requerimientos especiales de algunos oligoelementos como pueden ser Galio, Hierro, Boro, Molibdeno, Zinc, Magnesio o Manganeso, los microelementos generalmente están asociados a sistemas enzimáticos como la cadena respiratoria que en ausencia de Zn y Mg no se desarrolla normalmente
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y como consecuencia pueden presentarse déficit energético. El exceso de micronutrientes puede ser tóxico como son el Mercurio o el Cobre que al penetrar en grandes cantidades ocasionan mutaciones muchas de ellas incompatibles con el desarrollo fúngico. Metabolismo La gran mayoría de hongos tiene un metabolismo aerobio, aunque algunos de los hongos patógenos (particularmente los dimórficos) son capaces de desarrollarse en condiciones microaerofílicas, manifestando capacidades completamente diferentes dependiendo de los niveles de concentración de oxigeno y CO2. La gran cantidad de funciones que realizan los hongos en la naturaleza (reproducción asexual y sexual, síntesis de enzimas constitutivas o inducidas, reparación de membranas, crecimiento), requieren gran cantidad de energía que no puede ser proporcionada únicamente por las vías de glucólisis anaerobia (Emden-Meyerhof; hexosa monofosfato y Entner-Doudoroff), en general el rendimiento energético de estas vías es de tan sólo 4 moles de ATP por molécula de glucosa, pero estos sistemas son muy importantes porque proveen moléculas de ácido cítrico que continuarán su oxidación en el ciclo de Krebs. En conjunto, ambos procesos metabólicos (anaerobio y aerobio) tienen un rendimiento energético elevado por cada molécula de glucosa metabolizada C6H12O6 + 6O2 --> 6CO2 + 6H2O + 38 ATP Otro proceso metabólico de los hongos y que es de suma importancia para el humano es la fermentación alcohólica, este proceso se inicia cuando el ácido pirúvico se une a la coenzima tiamina difosfato (TPP), este compuesto es descarboxilado originando acetaldehído que se convierte en alcohol etílico cuando acepta iones de hidrógeno de NADH2. TPP + CH3CO-COOH --> CH3CO-COOH-TPP–> CO2 + CH3COH-TPP– >TPP + CH3CHO CH3CHO + NADH2 + deshidrogenasa alcohólica —> CH3CH2OH + NAD
El metabolismo fúngico se modifica por condiciones ambientales como son temperatura, pH, humedad, exposición a la luz solar, etc. Además de proporcionar energía, el metabolismo de carbohidratos y otros elementos, permite a los hongos sintetizar compuestos. Algunos productos metabólicos de hongos microscópicos son tóxicos como es el caso de las aflatoxinas que se relacionan con incremento en
cáncer hepático o cirrosis; otros productos sintetizados por hongos macroscópicos son alucinógenos (psilocina, psilocibina, etc.) y se han utilizado a lo largo de la historia con fines medicinales, religiosos e incluso como vicio especialmente en jóvenes. Temperatura y desarrollo fúngico. Los hongos son organismos de vida libre con una distribución amplia en el planeta, por lo tanto, representantes de éstos, los encontramos en condiciones climáticas extremas como son las temperaturas árticas de menos 30ºC y tan elevadas como 70ºC, sin embargo, cada género o incluso cada especie, presenta temperaturas en las cuales su desarrollo es óptimo, esta característica ha permitido elaborar una clasificación útil desde el punto de vista de las infecciones micóticas: 0 - Hongos psicrófilos. Se desarrollan mejor entre O C y 0 20 C, la temperatura óptima para su crecimiento en 0 promedio de 17 C. Algunas especies de hongos modifican de manera substancial su metabolismo al cambiar su temperatura de desarrollo, por ejemplo Fusarium sporotrichoides, y algunas especies de los géneros: Cladosporium, Alternaria, Mucor y Penicillium, cuando se desarrollan a temperaturas bajas producen tricotecenos, substancias tóxicas causantes de aleucemia tóxica alimentaria. - Hongos mesófilos. Tienen un amplio rango de 0 0 desarrollo que va de 0 C a 50 C, sin embargo, se 0 desarrollan mejor entre 15 - 40 C. En este grupo de hongos encontramos a la mayoría de hongos patógenos para el humano y diversos mamíferos. Otro aspecto importante de los hongos que se ubican en esta categoría de termotolerancia es el dimorfismo que exhiben algunos de ellos cuando se desarrollan a 0 temperaturas cercanas a los 37 C ya sea in vivo (cuando están causando enfermedad) o in vitro (cuando se les cultiva con fines de diagnóstico o de investigación). - Hongos termófilos. Tienen su crecimiento óptimo a 0 temperaturas situadas entre 20 a 50 C, se aíslan de aguas termales o en el desierto. A pesar de que el rango de temperatura de desarrollo comprende a la temperatura humana, pocos de estos hongos son patógenos, sin embargo, algunos como Aspergillus fumigatus se desarrollan a 50°C e incluso sobreviven durante periodos cortos a 70°C, quizá sea una de las causas de su mayor distribución en el planeta y la gran cantidad de casos de aspergilosis que causan. Hormonas fúngicas. Actualmente se sabe que los hongos tienen reproducción sexual y asexual. La primera le asegura al hongo la posibilidad de cambios evolutivos y adaptativos para sobrevivir a cambios
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ambientales; mientras que la asexual, le asegura una amplia diseminación en la naturaleza. La primera fase de la reproducción sexual es la atracción que en muchos organismos se realiza por substancias que se liberan en el ambiente por organismos de un género y son captados en órganos o sitios especializados de organismos del género opuesto (feromonas). Los hongos al igual que los animales, también sintetizan hormona, algunas de ellas muy semejantes a las animales como el oogoniol o anteridiol cuya estructura base es el ciclo perhidro-pentano fenantreno que observamos en el colesterol, mientras que otras hormonas fúngicas son muy diferentes como la parisina, es probable que la síntesis de hormonas en organismos menos complejos que los animales haya sido crucial para el desarrollo de sistemas hormonales en el reino animal (Figura 3).
temperatura, nutrientes, disponibilidad de oxigeno, etc, modifican su fisiología y morfología de manera tal que puedan enfrentar las nuevas condiciones ecológicas y evadir la respuesta inmunológica. Las estructuras parasitarias pueden ser: levaduras (H. capsulatum), esférulas (C. immitis y C. posadasii), células fumagoides (agentes de cromoblastomicosis o células bipolares (Penicillium marneffei) Entre las morfologías que adoptan algunos hongos tenemos: Tabla 2. Algunas formas parasitarias de hongos dimórficos AGENTE
VIDA LIBRE
FORMA PARASITARIA
C. immitis C. posadasii
Filamentos con artroconidios
Esférulas de 30 a 200 µm con endosporas de 3 µm de diámetro
H. capsulatum P. brasiliensis B. dermatitidis S. schenckii
- Levaduras intracelulares - Levaduras multigemantes - Levaduras unigemantes - Levaduras alargadas
- 2 a 3 µm intramacrofágicas - Hasta 15 gemaciones y 60µm - Pared gruesa, de 8 a 14 µm - Levaduras 2 x 4-6 µm
F. pedrosoi
- Filamentos, fiálides , - Células fumagoides cladosporium y rinocladiella - Filamentos con cladosporium - Células fumagoides largo - Filamentos con formas de - Células fumagoides rinocladiella
a) C. carrionii R. aquaspersa
b) Figura 3. Algunas hormonas fúngicas como el anteridiol (a) tienen una estructura semejante a las hormonas sexuales humanas cuyo núcle es el ciclo perhidro pentano fenantreno que encontramos en lípidos como el colesterol; otras como el ácido trispórico tienen un composición molecular mucho más simple.
Dimorfismo. Muchos hongos patógenos entre los que tenemos a: Coccidioides immitis, C. posadasii, H. capsulatum, Sporothrix schenckii, Fonsecaea pedrosoi, Paracoccidioides brasiliensis o Blastomyces dermatitidis, cuando invaden tejidos animales, debido a los cambios ambientales de humedad, pH,
C. albicans Malassezia spp.
- Levaduras - Levaduras
- Levaduras y filamentos - Levaduras y filamentos (sólo en pitiriasis versicolor)
P. marneffei
- Filamentos y fialides
- Células ovoides septadas
Enzimas fúngicas. Los hongos de manera natural o inducida por determinadas condiciones ambientales y de disponibilidad de nutrientes producen enzimas cuya función primordial es permitirles utilizar los diversos nutrientes del medio, aunque también, pueden estar implicadas en su fisiopatogenia de las micosis. A continuación se presentan algunos ejemplos. Hongos del género Rhizopus en presencia de cuerpos cetónicos producen α -ceto reductasa, enzima que les permite degradar estos compuestos y favorece su desarrollo explicando en parte su gran desarrollo dentro de los vasos sanguíneos de los pacientes diabéticos con ceto-acidosis.
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A)
B) Figura 4. A) Células fumagoides en un examen directo de escamas de un paciente con cromoblastomicosis; B) Esférulas de Coccidioides observadas en el pus de una paciente con diseminación cutánea
Levaduras del género Malassezia liberan lipasas que les permiten desarrollarse preferentemente en zonas seborreicas de la piel y cuando encuentran condiciones favorables provocan alguna patología como pitiriasis versicolor, foliculitis en pacientes con inmunosupresión o infecciones sistémicas en los pacientes que reciben lípidos por vía parenteral. Los dermatofitos se caracterizan por digerir la queratina por medio de enzimas, el debilitamiento de esta barrera natural (el estrato córneo de la piel), favorece que otros metabolitos liberados por el hongo penetren y originen una respuesta de hipersensibilidad. Infecciones por dermatofitos a nivel de las plantas, propician un aumento en el número de bacterias ocasionando mal olor y el también incrementan el riesgo de sufrir una infección. - La producción de proteasas se ha demostrado en hongos como C. immitis o Aspergillus niger, en el primero estas enzimas destruyen
inmunoglobulinas mientras que en Aspergillus le confieren capacidad invasiva a nivel tisular. Crecimiento fúngico. El crecimiento fúngico y la morfología que adoptarán las estructuras formadas es un proceso muy complejo que aún está lejos de ser aclarado por completo. Investigaciones realizadas por investigadores como Cole GT, Ruíz-Herrera y Bartnickie-García, permiten proponer de manera resumida los siguientes eventos. Los dictiosomas (cuerpos cisternales) presentes en el citoplasma fúngico liberan unas estructuras llamadas macrovesículas que atraviesan la membrana celular por un proceso inverso al de la pinocitosis, estas estructuras contienen enzimas líticas que abren pequeños poros en la pared y simultáneamente depositan material amorfo que será la nueva pared después de acción enzimática. Otras estructuras más pequeñas llamadas microvesículas contienen en su interior quitina sintetasa, enzima que actúa sobre el material amorfo de las macrovesículas para finalmente formar la quitina. El origen de las microvesículas no, ha sido establecido, algunos investigadores piensan que se forman en el retículo endoplásmico liso mientras que otros mencionan que su origen son también los dictiosomas. Podemos decir que el crecimiento de los hongos se da en etapas que son lisis de la pared, incorporación de material amorfo, síntesis de quitina y por último la pared terminada se rigidifica. La forma de crecimiento estará determinada por la cantidad de microvesículas y macrovesículas concentradas en una parte del hongo, por ejemplo si se localizan todas en un punto determinado se originará una estructura tubular (hifa), mientras que si se localizan de manera homogénea en la periferia de un hongo, el crecimiento será esférico (levaduras); mientras que si la distribución varía en determinados lapsos, el crecimiento será irregular (ensanchamientos y adelgazamientos o prominencias de la pared). La regulación de estos eventos a nivel genético aún es motivo de investigaciones y el conocimiento de estos eventos, permitirá sin duda la obtención de nuevos antifúngicos que sean específicos para evitar la síntesis o liberación normal de estos componentes del hongo, un ejemplo lo tenemos en la reciente utilización de un antimicótico llamado caspofungina que inhibe la síntesis normal de pared celular.
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Bibliografía
Figura 3. Extremo apical de una hifa en crecimiento donde se observan las macrovesículas. (V), pared celular (W), y aparato de Golgi (G). (Tomado y modificado de Grove SW, Bracker CE. Protoplasmic organization of hiphal tips among fungi: vesicles and Spitzenkörper. J Bacteriol 1970;104:989-1009).
1. Howard DH. Nutrition, physiology, and metabolism of zoopathogenic fungi.growth (seven chapter) 2. Gary T. Cole. Conidiogenesis and conidiomatal ontogeny. 3. Bartnicki-García S, Hergert F and Gierz G. A novel computer model for generating cell shape: aplication to fungal morphogenesis. in Biochemistry of cell walls and membranes in fungy. Khun et al. Springer-Verlag. Heidelberg Chap. 4 pp. 43-60. 4. Griffin D.H. Fungal physiology John Wiley & Sons., Inc New York USA 1994. 5. Cole GT. Models of cell differentiation in conidial fungi. Microbiol Rev 1986;50:95-132 6. Guarro J, Gene J, Stchigel AM. Developments in Fungal Taxonomy. Clin Microbiol Rev 1999; 12:454–500 6. Kendrick B. The Fifth Kingdom 2000 on-line http://www.mycolog.com.
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CAPÍTULO 4 LA SISTEMÁTICA DE HONGOS Y LOS CAMBIOS EN LOS ESQUEMAS CLASIFICATORIOS Margarita Villegas Ríos La sistemática es la ciencia dedicada al descubrimiento, descripción, organización e interpretación de la diversidad de los seres vivos (1). Hablando explícitamente de la sistemática fúngica, se podría entonces decir que esta disciplina es esencial para el entendimiento, comunicación, uso, manejo y conservación en torno a la diversidad de los hongos. El dinamismo de esta ciencia genera continuamente gran cantidad de información, la cual es sintetizada y organizada por la taxonomía, produciendo así un sistema de clasificación (2). Visto de esta manera, es evidente que una de las actividades relevantes de la sistemática es el descubrimiento de datos que permitan proponer cada vez mejores esquemas clasificatorios. Una clasificación biológica es un método de organizar información en torno a los seres vivos, considerando un vocabulario universal designado para permitir una comunicación clara (1). Es un sistema de grupos dentro de grupos, donde se genera una jerarquía que permite concentrar información de los organismos a través de un sistema ordenado de nombres, por lo que de manera práctica, el uso de un solo término, independientemente del nivel jerárquico, conduce a gran cantidad de información (2, 3). Una clasificación será mejor, en la medida que sea capaz de recuperar una mayor cantidad de información que se acumula en el sistema de nombres utilizado en ella y que permita además seguir adicionando nueva información, lo cual, a su vez, ayudará a predecir algunos atributos de los organismos (1, 4). Los nombres científicos dan información sobre un organismo y la Nomenclatura es la rama de la sistemática que determina cual es el correcto para un determinado taxón. Por causas históricas, el Código Internacional de Nomenclatura Botánica (5) es quien establece los lineamientos para el caso de los hongos. Aunque en él se plantea el uso de itálicas para todos los nombres científicos, independientemente de su rango; la tipografía ha variado en los diferentes países, donde de manera generalizada sólo el nivel de especie es claramente diferenciado (6). Los nombres científicos pueden cambiar como resultado del cambio en el conocimiento de los organismos (Tabla 1), no obstante, existen fuentes como el Index Fungorum (http://www.indexfungorum.org/Names/),
desarrollado por CAB Internacional que muestra un listado actualizado de todos los nombres científicos descritos para hongos y el diccionario de (3), que también actualiza en cada una de sus ediciones dicha información. Los rangos propuestos en una clasificación pueden ser variables de acuerdo a diferentes autores, sin embargo, como se muestra en el Tabla 1, los niveles jerárquicos que más frecuentemente se utilizan en Micología son: reino, división o phylum (a partir de 1993), clase, orden, familia, género y especie. La tendencia de no usar rangos intermedios por abajo del nivel de especies tiende a incrementarse entre los micólogos. Tabla 1. Niveles jerárquicos más comúnmente utilizados en Micología y cambios en la clasificación de una especie como resultado de los avances de la sistemática. Nivel jerárquico Reino División o Phylum Clase Orden Familia Género especie
Herrera y Ulloa (1990) Fungi Eumycota Hyphomycetes Moniliales Moniliaceae Histoplasma capsulatum
Alexopoulous et al. (1996) Fungi Ascomycota Plectomycetes Onygenales Onygenaceae Ajellomyces capsulatus
Kirk et al. (2008) Fungi Ascomycota Eurotiomycetes Onygenales Ajellomycetaceae Ajellomyces capsulatus
Hasta la primera mitad del siglo veinte era común que un especialista dedicara años en el estudio de un grupo particular de organismos y sobre la base de su experiencia les asignaba jerarquía taxonómica; evidentemente esto implicó problemas como: 1) la centralización de “sistématas autoridades” dentro de un número pequeño de investigadores para cada grupo taxonómico; 2) falta de procedimientos formales para corroborar o refutar una clasificación propuesta; 3) ausencia de medidas uniformes para comparar significativamente la clasificación de grupos taxonómicos diferentes, entre otros (8). Esto originó un intenso debate, donde surgieron al menos, tres diferentes posiciones filosóficas y metodologícas reconocidas, como: evolutiva, fenética y cladista, intentando producir el mejor marco de referencia histórico, en torno a la diversidad de los organismos, buscando así la mejor alternativa clasificatoria (9, 10). El concepto del reino FUNGI propuesto por Whittaker (11), fue un punto de partida muy importante en la sistemática de los hongos; sin embargo, ha sido un proceso complicado elucidar con
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claridad los límites de este reino y las relaciones históricas entre sus integrantes. La metodología con la cual se elaboraron la mayoría de las clasificaciones de hongos en la década de los 80´s y principio de los 90´s fue básicamente intuitiva (metodología evolucionista) y basándose principalmente en datos morfológicos, de ahí que hubiera considerables discrepancias entre ellas, sobre todo a niveles jerárquicos superiores al de género (Tabla 2). Varios micólogos (12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 entre otros), tradicionalmente reconocieron que organismos como los “mohos mucilaginosos”, que carecen de pared celular en su fase somática (acrasiomicetos, mixomicetos y plasmodioforomicetos), los que presentaban algún tipo de zoosporas y talos cenocíticos (oomicetos, hifoquitridiomicetos y quitridiomicetos), “mohos” o “levaduras” que forman cigosporas (cigomicetos), ascosporas (ascomicetos) o basidiosporas (basidiomicetos) en su fase sexual, además de organismos con aparente ausencia de reproducción sexual (deuteromicetos), podían ser miembros del reino de los hongos, a pesar de las diferencias que presentan en cuanto a su modo de nutrición, componentes de su pared y ultraestructura, entre otros aspectos. La heterogeneidad que muestran estas clasificaciones no sólo radica en los niveles jerárquicos considerados y miembros que integran cada nivel, sino también el concepto de hongo que adopta cada autor y la idea implícita en la mayoría de ellos, de considerar una cercana relación entre plantas (particularmente algas) y hongos (ejem. Subdivisión Phycomycotina). LA SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA Y LA CLASIFICACIÓN DE LOS HONGOS
La argumentación filosófica expresada por la metodología cladista ha mostrado claramente que esta escuela taxonómica es relativamente simple, lógica y consistente por lo que es hasta ahora es considerada como la más confiable para la reconstrucción de relaciones de parentesco entre los organismos vivos y clasificación de su biodiversidad (19, 1). Al igual que otros seres vivos, los hongos también tienen una historia evolutiva única, que se refleja en su amplia diversidad de especies, estimada hasta ahora en alrededor de 1.5 millones (20, 21, 22, 23, 24). Varios micólogos interesados en la sistemática, se han avocado al estudio de esta diversidad desde diferentes aspectos, lo que ha permitido avanzar en el establecimiento de un sistema de clasificación biológica que resulte más claro.
Tabla 2. Diferentes esquemas clasificatorios para organismos considerados hongos, publicados entre 1973–1990. Alexopoulous y Mims (1979) REINO MYCETAE DIVISION MYXOMYCOTA CLASE MYXOMYCETES CLASE HYDROMYXOMYCETES CLASE ACRASIOMYCETES CLASE PLASMODIOPHOROMYCETES DIVISION EUMYCOTA SUBDIVISION MASTIGOMYCOTINA CLASE CHYTRIDIOMYCETES CLASE HYPHOCHYTRIDIOMYCETES CLASE OOMYCETES SUBDIVISION ZYGOMYCOTINA CLASE ZYGOMYCETES CLASE TRICHOMYCETES SUBDIVISION ASCOMYCOTINA CLASE PLECTOMYCETES CLASE PYRENOMYCETES CLASE DISCOMYCETES CLASE LOCULOASCOMYCETES SUBDIVISION BASIDIOMYCOTINA CLASE HETEROBASIDIOMYCETES CLASE HOMOBASIDIOMYCETES
REINO MYCETAE DIVISION GYMNOMYCOTA SUBDIVISION PLASMODIOGYMNOMYCOTINA CLASE PROTOSTELIOMYCETES CLASE MYXOMYCETES SUBDIVISION ACRASIOGYMNOMYCOTINA CLASE ACRASIOMYCETES DIVISION MASTIGOMYCOTA SUBDIVISION HAPLOMASTIGOMYCOTINA CLASE CHYTRIDIOMYCETES CLASE HYPHOCHYTRIDIOMYCETES CLASE PLASMODIOPHOROMYCETES SUBDIVISION DIPLOMASTIGOMYCOTINA CLASE OOMYCETES DIVISION AMASTIGOMYCOTA SUBDIVISION ZYGOMYCOTINA CLASE ZYGOMYCETES CLASE TRICHOMYCETES SUBDIVISION ASCOMYCOTINA CLASE ASCOMYCETES SUBDIVISION BASIDIOMYCOTINA CLASE BASIDIOMYCETES SUBDIVISION DEUTEROMYCOTINA CLASE-FORMA DEUTEROMYCETES
Ross (1979) REINO PROTISTA PHYLLUM EUPROTISTA PHYLLUM GYMNOMYXA SUBPHYLLUM MYCETOZOA SUBPHYLLUM EUMYCETOZOA SUBPHYLLUM ACRASEA SUBPHYLLUM PLASMODIOPHORINA SUBPHYLLUM LABYRINTHULINA REINO MYCETAE DIVISIÓN PANTONEMOMYCOTA CLASE OOMYCETES CLASE HYPHOCHYTRIDIOMYCETES DIVISIÓN EUMYCOTA SUBDIVISIÓN MASTIGOMYCOTINA CLASE CHYTRIDIOMYCETES SUBDIVISIÓN ZYGOMYCOTINA CLASE ZYGOMYCETES CLASE TRICHOMYCETES SUBDIVISIÓN ASCOMYCOTINA SUBDIVISIÓN BASIDIOMYCOTINA SUBDIVISIÓN DEUTEROMYCOTINA
Herrera y Ulloa (1990) REINO FUNGI DIVISION MYXOMYCOTA CLASE PROTOSTELIOMYCETES CLASE ACRASIOMYCETES CLASE MYXOMYCETES CLASE PLASMODIOPHOROMYCETES
DIVISION EUMYCOTA SUBDIVISION PHYCOMYCOTINA CLASE CHYTRIDIOMYCETES CLASE HYPHOCHYTRIDIOMYCETES CLASE OOMYCETES CLASE ZYGOMYCETES CLASE TRICHOMYCETES SUBDIVISION DEUTEROMYCOTINA SUBDIVISION ASCOMYCOTINA CLASE HEMIASCOMYCETES CLASE EUASCOMYCETES CLASE LABOULBENIOMYCETES CLASE LOCULOASCOMYCETES SUBDIVISION BASIDIOMYCOTINA CLASE HETEROBASIOMYCETES CLASE HOLOBASIDIOMYCETES
A pesar de que los hongos son diferenciados como eucariotes, con talos filamentosos o unicelulares y una nutrición heterotrófica o absorsiva, su morfología aparentemente simple, la variación de sus diferentes estrategias ecológicas y nivel de interacción con otros organismos, han confundido a los investigadores, para elucidar los límites de este reino y la relación que guardan sus integrantes entre si. De aquí que las primeras filogenias que usaron datos
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morfológicos, aportaran poca información, sobre todo a niveles jerárquicos superiores (25, 4). La revolución resultante del desarrollo de metodologías para obtener información filogenética, a partir de datos alternativos como los moleculares, ha tenido gran influencia en el campo de la sistemática de los hongos, permitiendo notables avances en el conocimiento, tanto de sus relaciones genealógicas internas como con otros organismos. Estudios
filogenéticos a partir de este tipo de datos, han permitido evidenciar aspectos relevantes como: 1. Los hongos están más relacionados con los animales que con las plantas, de ahí el cambio jerárquico de División a Phylum (Tabla 1, Fig. 1). En el área de la micología médica por ejemplo, este descubrimiento plantea notables alternativas respecto al problema de desarrollar antimicóticos que contrarresten los efectos de los patógenos de humanos, sin afecciones secundarias negativas (6).
Figura 1. Hipótesis filogenética que muestra la relación de los hongos con otros organismos. (Modificada de Rossman y Palm-Hernández. 2008).
2. De los organismos tradicionalmente reconocidos como hongos, solamente grupos como los quitridiomicetos, cigomicetos, ascomicetos y basidiomicetos pueden ser considerados hongos en sentido estricto (Fig. 2 y tabla 3). Este fue un avance
notable, resultado del descubrimiento de nuevos taxones en hábitats poco conocidos, lo que da una idea de lo mucho que falta conocer en torno a la diversidad de los hongos (26).
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Figura 2. Hipótesis filogenética que muestra las relaciones de hongos con otros organismos tradicionalmente estudiados por los micólogos. (Tomada de Alexopoulos et al. 1996). Tabla 3. Esquemas clasificatorios para los organismos tradicionalmente estudiados por los micólogos, surgidas a través de estudios filogenéticos. Alexopuolos et al. (1996) REINO FUNGI PHYLUM CHYTRIDIOMYCOTA CLASE CHYTRIDIOMYCETES PHYLUM ZYGOMYCOTA CLASE ZYGOMYCETES CLASE TRICHOMYCETES PHYLUM ASCOMYCOTA CLASE ARCHIASCOMYCETES “LEVADURAS ASCÓGENAS” SACCHAROMYCETALES CLASE PYRENOMYCETES CLASE DISCOMYCETES CLASE LOCULOASCOMYCETES “OTROS ASCOMICETOS FILAMENTOSOS” EUROTIALES ERYSIPHALES PHYLUM BASIDIOMYCOTA CLASE: UREDINIOMYCETES CLASE: USTILAGINOMYCETES CLASE HYMENOMYCETES CLASE GASTEROMYCETES REINO STRAMENOPILA PHYLUM OOMYCOTA PHYLUM HYPHOCHYTRIOMYCOTA PHYLUM LABYRINTHULOMYCOTA “PROTISTAS” PHYLUM PLASMODIOPHOROMYCOTA PHYLUM DICTYOSTELIOMYCOTA PHYLUM ACRASIOMYCOTA PHYLUM MYXOMYCOTA
Webster and Weber (2007) REINO FUNGI PHYLUM CHYTRIDIOMYCOTA CLASE CHYTRIDIOMYCETES PHYLUM ZYGOMYCOTA CLASE ZYGOMYCETES CLASE TRICHOMYCETES PHYLUM ASCOMYCOTA CLASE ARCHIASCOMYCETES CLASE HEMIASCOMYCETES CLASE PLECTOMYCETES CLASE HYMENOASCOMYCETES CLASE LOCULOASCOMYCETES
PHYLUM BASIDIOMYCOTA CLASE UREDINIOMYCETES CLASE USTILAGINOMYCETES CLASE HETEROBASIDIOMYCETES CLASE HOMOBASIDIOMYCETES REINO STRAMENOPILA PHYLUM OOMYCOTA PHYLUM HYPHOCHYTRIOMYCOTA PHYLUM LABYRINTHULOMYCOTA REINO PROTOZOA PHYLUM PLASMODIOPHOROMYCOTA PHYLUM MYXOMYCOTA
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3. Las tradicionales divisiones o phyla Chytridiomycota y Zygomycota son polifiléticos (Fig. 3). Este tipo de información vino a dar una explicación a la variación
de caracteres no claramente entendidos desde el punto de vista morfológico (28, 29).
Figura 3. Hipótesis filogenética que muestra la polifilia de quitridiomicetos y cigomicetos, además de la relación de hongos con otros organismos. Modificada de James et al., (2006).
4. Existen organismos parecidos a hongos, como los Microsporidia, cuya posición dentro o cercana a los hongos no está claramente definida (29), (Fig. 3). Al igual que estos organismos, existen otros taxones clasificados como algas verdes o protozoarios que se han postulado como relacionados con hongos (30). También es claro que diversos linajes de hongos no se han descrito o descubierto; muchos pueden representar especies que nunca han sido cultivadas o colectadas por los taxónomos, al ser formas microscópicas, inconspicuas, que viven en hábitats poco explorados, por lo que la sistemática tiene aún mucho camino por avanzar. La propuesta clasificatoria presentada por Hibbett et al., (31), para niveles jerárquicos de reino a órdenes de todos los grupos, del clado monofilético de los hongos y basada en estudios filogenéticos moleculares recientes, es hasta ahora la que tiene mayor consenso en el ámbito micológico, tanto desde el punto de vista de la representación de taxones, hasta el cumplimiento de las reglas nomenclaturales
para nombrar a los taxa en sus diferentes niveles. Esta clasificación considera un reino, un subreino, siete phyla, diez subphyla, 35 clases, 12 subclases y 129 órdenes. En esta propuesta se incorpora además conocimiento reciente de la estructura celular, en particular sobre la química de la pared y atributos de los organelos citoplásmicos. Este esquema clasificatorio se muestra de manera resumida en la tabla 4 y ha sido plasmado en publicaciones como las de (3). Tradicionalmente, la mayoría de los hongos parásitos del hombre fueron clasificados en la FormaDivisión Deuteromycota. El descubrimiento de fases sexuales, las características del genoma y la aplicación de métodos filogenéticos en estos organismos, han generado cambios importantes en el esclarecimiento de sus relaciones y por ende en su clasificación (32, 33, 4) y es así que los principales taxa de hongos patógenos del hombre actualmente son agrupados en Ascomycota y Basidiomycota (Fig. 4).
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Tabla 4. Esquema clasificatorio propuesto por Hibbett et al. (2007). Incluye ejemplos de clases donde se ubican a hongos patógenos del hombre. REINO: FUNGI
Phylum: CHYTRIDIOMYCOTA 2 clases Phylum: NEOCALLIMASTIGOMYCOTA 1 clase Phylum: BLASTOCLADIOMYCOTA 1 clase Phylum: MICROSPORIDIA Phylum: GLOMEROMYCOTA 1 clase Subphylum: MUCORMYCOTINA (incertae sedis) Subphylum: ENTOMOPHTHORAMYCOTINA (incertae sedis) Subphylum: ZOOPAGOMYCOTINA (incertae sedis) Subphylum: KICKXELLOMYCOTINA (incertae sedis) SUBREINO: DIKARIA Phylum: ASCOMYCOTA Subphyllum: Taphrinomycotina Clase: Pneumocystidiomycetes 3 clases más Subphyllum:Saccharomycotina Clase: Saccharomycetales Subphyllum: Pezizomycotina Clase: Eurotiomycetes 9 clases más Phylum: BASIDIOMYCOTA Subphylum: Pucciniomycotina 8 clases Subphylum: Ustilaginomycotina 2 clases Malasseziales (incertae sedis) Subphylum: Agaricomycotina Clase: Tremellomycetes 4 clases más
Figura 4. Hipótesis de clasificación de hongos patógenos del hombre. Tomado de Fitzpatrick et al., (2006).
Los estudios en sistemática han permitido, además, dilucidar que organismos como Blastocystis spp., Rhinosporidium seeberi que por algunos aspectos de su morfología y sintomatología, fueron
diagnosticados, manejados y tratados como hongos, lo cual evidentemente trajo consigo resultados muy contradictorios (34), actualmente sean agrupados dentro de los Stramenopilos (35, 36, 37) o en
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Chromistas (38), que representan a protistas no relacionados con hongos. Estos organismos no poseen ergosterol en su membrana citoplasmática, lo cual explica su resistencia a una terapia antifúngica con imidazoles y la anfotericina B, cuyo blanco de ataque es este tipo de esteroles. EL CASO DE LOS MICROSPORIDIA Los Microsporidia son pequeños eucariotas unicelulares, que viven intracelularmente como parásitos obligados de animales, incluyendo a especies como Encephaliotozoon intestinalis, E. hellem, E. cuniculi, E. bieneusi y otras mas que infectan al hombre. Se han descrito alrededor de 1300 especies agrupadas en 160 géneros. Su clasificación taxonómica ha sido altamente inestable, al mismo tiempo que el interés en ellos se ha acentuado debido al incremento de microsporidiosis en humanos, especialmente en pacientes inmunocomprometidos e inmunocompetentes (39, 40) y cuyo tratamiento es complicado. El primer Microsporidia que se describió fue considerado como un hongo levaduriforme, el cual mas tarde fue transferido al grupo de los protozoarios (en especial Sporozoa) y los taxones descritos permanecieron dentro de este agrupamiento por mucho tiempo (41). Aunque actualmente son reconocidos como un grupo natural, compuesto de
parásitos intracelulares, con un particular mecanismo de infección, ausencia de mitocondrias, aparato de Golgi, peroxisomas y ribosomas similares a los de procariotas, su relación respecto a otros organismos no es clara. Hace más de una década se empezó a considerar su similitud con hongos, basada en su proceso de meiosis (42) y mas tarde, estudios filogenéticos consideraron también este planteamiento. Como se muestra en la Figura 5, las propuestas de relación Microsporidia-hongos han sido variadas (43, 44, 45, 28), si bien todas apoyan un agrupamiento dentro de los hongos o cercano a ellos, el parentesco entre ambos grupos no está completamente entendido. Una propuesta mas robusta requiere de mayor conocimiento y representación, tanto de la diversidad fúngica, como de mayores estudios de otros parásitos intracelulares pobremente conocidos, que pueden estar también relacionados con los Microsporidia. Contar con una mejor hipótesis de clasificación de estos organismos, no sólo es relevante desde el punto sistemático, sino que hay que considerar también el impacto tan notable que puede tener toda esta información en el planteamiento de mejores alternativas terapeúticas en los procesos de microsporidiosis en humanos, por ejemplo.
Figura 5. Diferentes hipótesis de relación entre Microsporidia y hongos. (Tomado de Corradi y Keelin. 2009).
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PERSPECTIVAS Hoy en día, la sistemática fúngica es una disciplina que, en el transcurso de poco más de una década, ha logrado notables avances, no solo en tipo de datos analizados y extensivos muestreos de taxones, sino además en el rigor analítico de la evaluación de los datos. Parte importante en estos avances es la amplia colaboración de autores que suman sus esfuerzos a través de importantes proyectos como: “Deep Hypha Research Coordination Network” y Assembling the Fungal Tree of Life” (29) lo cual ha implicado la interacción de gran número de investigadores, de tal forma que actualmente las publicaciones en este rubro pueden involucrar entre 40 y 70 autores, por ejemplo, Hibbett et al., (31). Todos estos resultados han permitido tener un panorama mas claro, sobre todo de la estructura interna del grupo de los hongos; no obstante, el futuro inmediato en torno a la filogenia de los hongos implica analizar nuevos datos genómicos y subcelulares, que permitan resolver aspectos como: la posición o no de los Microsporidia dentro de los hongos, la resolución de los linajes entre los tradicionales Chytridiomycota y Zygomycota, la relación de los Glomeromycota respecto a los otros clados y la resolución interna de organismos agrupados en Ascomycota y Basidiomycota (29).
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CAPÍTULO 5 REPRODUCCIÓN SEXUAL DE LOS HONGOS Luis J. Méndez Tovar Aunque algunos hongos aún no se han cultivado, se considera que todos ellos conservan capacidad de reproducirse tanto de manera asexual como sexual. A los primeros se les conoce de manera general como hongos mitospóricos (reproducción por mitosis), mientras que a los segundos se les denomina meiospóricos (reproducción por meiosis). La reproducción asexual seguramente fue la primera que presentaron los organismos de este reino. Se lleva a cabo por medio de conidias o esporas. Son estructuras microscópicas de forma, tamaño y color variable que al ser transportadas por el viento, corrientes marinas o adheridas a otros seres vivos permite una distribución amplia en la naturaleza de estos agentes. La gran dispersión, aumenta la posibilidad de sobrevivencia y en consecuencia que las funciones que realizan (reciclar el material orgánico de la naturaleza, asociaciones mutualistas, control biológico natural de otras especies, etc.) no se detengan. La reproducción sexual también es de suma importancia en la naturaleza y en los hongos, se lleva a cabo por la unión de gametos de sexo opuesto. Si los gametos son de forma y tamaño semejante se llaman isogametas; cuando los gametos tienen la misma forma pero diferente tamaño se conocen como anisogametas finalmente si son diferentes en forma y tamaño se conocen como heterogametas. La reproducción sexual posibilita el intercambio genético y como consecuencia cambios evolutivos, las mas de las veces ventajosos para las diversas especies, las estructuras originadas en la reproducción sexual reciben en general el nombre de esporas (spore), si bien, este término también puede aplicarse a estructuras originadas por reproducción asexual, en micología médica preferimos reservar el termino espora sólo a las estructuras de reproducción sexual, anteponiendo las cuatro primeras letras de la subdivisión en la que está clasificado el agente: cigosporas, ascosporas o basidiosporas. Se clasifican como hongos heterotálicos aquellos que tienen filamentos con esporas sexuales de un solo sexo, de tal manera que para reproducirse sexualmente tienen que unirse a otra hifa cuyos núcleos son de sexo opuesto. Se conocen como hongos homotálicos aquellos que en la misma hifa
existen núcleos minor (femeninos) y núcleos major (masculinos), por lo que, una parte del filamento puede reproducirse sexualmente con otra parte de la misma estructura. Aunque el orden en que se realizan las fases de la reproducción sexual en los seres vivos presenta variaciones entre un reino y otro, de manera general el ciclo sexual consta de las siguientes etapas: Atracción de organismos de sexo opuesto. En gran número de seres vivos como aves, mamíferos o insectos, se ha demostrado que liberan feromonas, moléculas que además de poseer un efecto quimioatrayente, desencadenan una serie de cambios fisiológicos en el sujeto “blanco”. Este fenómeno existe también en los hongos, en algunos se ha estudiado la liberación de hormonas como sirenina, parisina, ácido trispórico, anteridiol u ogoniol que influyen de manera importante en la fisiología de hongos del sexo opuesto. Algunas de ellas, tienen una estructura química semejante a la de las hormonas sexuales humanas basadas en el colesterol, otras por el contrario tienen una estructura química muy simple (Figura 1).
Figura 1. Estructura química de tres hormonas sexuales presentes en los hongos. El anteridiol es muy semejante en estructura a las hormonas sexuales humanas, la sirenina y el ácido trispórico tienen una estructura simple.
Plasmogamia. Es la fusión de membranas celulares de dos gametos de sexo opuesto. Este es un paso necesario para permitir el tránsito de un núcleo de la célula masculina (+) para fecundar a la célula
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femenina (-), las cepas de hongos masculina y femenina son llamados variedad major y minor respectivamente. En los hongos homotálicos el proceso de reproducción sexual se inicia cuando uno de los núcleos (generalmente major) migra en dirección del núcleo minor, en este caso la plasmogamia en algunos hongos lo realiza por medio de una sección de la hifa llamada fíbula o también llamada clamp de conexión. Cariogamia. Después de la fusión de membranas citoplasmáticas, un núcleo de la célula major, migra hacia la célula femenina; en este momento una célula contiene 2 núcleos de sexo diferente pero aún sin fusionarse (célula n + n). Posteriormente ambos núcleos combinan su material nuclear lo que originará una célula 2n que dará origen a esporas cada una de las cuales contendrá material genético de ambos progenitores. Meiosis. Las esporas (2n), deben presentar una división en la que el material nuclear se reparta de manera equitativa entre las dos células hijas, cada célula derivada tendrá un núcleo con una cantidad n de material nuclear de ambas células progenitoras. Mitosis. Las células derivadas de la meiosis se dividen activamente para dar origen al resto de las células que formarán el nuevo organismo. Aunque las fases pueden ser las mismas en todos los seres vivos, el orden puede estar modificado, por ejemplo, las células humanas presentan la meiosis mucho antes de que se lleve a cabo la reproducción ya que los espermatozoides y los óvulos poseen cada uno de ellos sólo la mitad del material genético del resto de las células humanas. En el reino vegetal, se requiere de organismos (insectos) que transporten los gametos de un organismo a otro (polinización) por lo que la fase de atracción no se ha estudiado de manera exhaustiva. En los hongos existe además una etapa extra, misma que no ha sido descrita, esta es la fusión de las paredes celulares de ambos gametos (¿parietogamia?), este proceso debe ocurrir antes o simultáneamente a la plasmogamia y seguramente están implicadas una serie de enzimas. Las fusiones de la pared, tampoco son eventos realizados al azar, probablemente están reguladas genéticamente. Se han descrito entre 100 000 a 150 000 especies de hongos y cada año se describen aproximadamente 1700 nuevos integrantes de este reino. En Reino Unido Hawksworth calculó que existen 6 hongos por cada especie de planta, si se aplica la misma proporción a nivel mundial se estima que el número de hongos se encuentra alrededor de 1500 000, la gran mayoría aún no clasificados. La forma de
reproducción sexual de los hongos conocidos, es sólo una de las herramientas utilizadas para clasificarlos. La taxonomía de los seres vivos, se ha modificado constantemente. Hace muchos años existía una clasificación que agrupaba a todos los organismos vivientes en tres reinos, Whittaker en 1969 la modificó y propuso la existencia de 5 reinos: Monera, Protista, Plantae, Animalia y Fungi. Esta clasificación parecía muy clara, sin embargo, algunos taxónomos sugieren en base a diversos estudios que organismos con características de hongos se encuentran en diferentes reinos. La clasificación que se sustenta estudiando las relaciones evolutivas entre los diferentes organismos y que está basada en los trabajos de Vilgalys y de Hibbett, ubica a organismos con características de hongos en los reinos: Fungi; Stramenopila, Protista, Dictiostelium Physarum, y Heterobolosa. Kendrick B en 2000, basado en los trabajos de Cavalier Smith publica una clasificación de los seres vivos que los agrupa en dos superreinos y siete reinos: Archaebacteria, Eubacteria, Protozoa, Chromista, Eumycota, Plantae y Animalia, ésta será la clasificación empleada en la presente revisión de reproducción sexual (Figura 2). En este capítulo revisaremos brevemente la reproducción sexual de los cigomicetes, ascomicetes y basidiomicetes. Como ejemplo de las categorías taxonómicas aceptadas actualmente por la mayoría de especialistas, se presenta la clasificación taxonómica de un hongo macromiceto: Reino: Phylum : Clase: Orden: Familia: Género: Especie:
EUMYCOTA Basidiomycotina Holobasidiomycetes Agaricales Agaricaceae Agaricus Agaricus brunnecens
Phylum Zygomycota. En esta taxa encontramos hongos primitivos, sólo por encima del desarrollo de los Chytridiomycota (Figura 3). Los filamentos tienen muy pocos septos o carecen de ellos, los filamentos miden alrededor de 20 µm de diámetro, son de crecimiento rápido. Ocasionan grandes pérdidas económicas por invasión a diversos alimentos Los hongos son heterotálicos y como resultado de la fusión de gametos se originan zigosporas. Los organismos de esta Phylum se han clasificado en 11 Ordenes, de ellos, sólo en dos, (el Orden Entomophtorales y el Orden Mucorales) hay hongos causantes de micosis humanas. Se tomará como
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ejemplo el proceso reproductivo que se presenta en organismos del orden Mucorales: a. Hifas major y minor que se desarrollan en un mismo sustrato emiten filamentos especiales cigóforos, posteriormente sufren ensanchamiento en los extremos apicales y se llaman entonces progametangios.
b. En cada progametangio se forma un septo gametangial que separa el área que contiene el núcleo del resto del filamento, posteriormente se fusiona la pared y la membrana citoplasmática de cada progametangio
Figura 2. Representación esquemática de los seres vivos clasificándolos en 7 reinos. Tomado de Kendrick M. The fifth kingdom. 2000 on-line htpp//www.mycolog.med
c. Se lleva a cabo la cariogamia formando un núcleo 2n (uno proveniente de la célula major, con uno de la célula minor), en este momento la estructura globosa se llama procigosporangio y el número de capas de la pared celular se multiplica, posteriormente se convierte en cigosporangio y finalmente en cigospora d. La cigospora permanece algún tiempo sin germinar, finalmente a partir de ella se lleva a cabo la meiosis y germina dando lugar a un filamento que originará un esporangio, que dependiendo de la especie de hongo puede dar origen a núcleos mayor, minor o mezcla de ambos (Figura 2 y 3) Figura 3. Clasificación de los hongos
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c)
d)
Figura 4. Ciclo biológico esquemático de un hongo de la Phylum Zygomycota. a) Hifas; b) esporangios; c) esporangiosporas; d) germinación de esporangiosporas; e) union de hifas major y minor; f-g) formación de cigospora; h) cariogamia y meiosis; i) esporangio con material genético de ambos progenitores. (Tomado y modificado de: Subdivisión Zygomycotina I Clase Zygomycetes. Alexopoulus CJ. Introductory Mycology. John Wiley & Sons. Inc. 1979, USA. p 204).
a)
b)
Figura 3. Cigosporas en diferentes fases de desarrollo. a) Hifas recientemente fusionadas, la cigospora semeja una célula vesiculosa; b) Cigospora joven, se observa la pared rugosa; c) cigospora madura; d) conjunto de cigosporas maduras listas para formar un esporangio (en el extremo inferior derecho se observa una cigospora joven.
Phylum Ascomycota. En esta categoría taxonómica se encuentra la forma de reproducción sexual de muchos de los hongos causantes de micosis en el humano, cada clase de hongos de este grupo presenta características distintivas en el proceso reproductivo, sin embargo, presentan también similitudes importantes. A continuación se presenta de manera general el proceso de la formación de ascas y ascosporas. a. Cuando dos hifas de sexo opuesto se desarrollan en la proximidad y probablemente por acción de feromonas en cada una de ellas, se desarrolla un filamento especializado para la reproducción sexual anteridio en las hifas masculinas y ascogonio en las femeninas). b. El ascogonio se aproxima al anteridio y se fusionan tanto la pared celular como las membranas citoplasmáticas, posteriormente, núcleos del anteridio migran a través de una estructura conocida como tricoginio y llegan el ascogonio. c. Los núcleos se disponen en pares (uno de cada tipo de hifa), migran a la periferia del ascogonio y a partir de cada par de núcleos se originará una hifa ascogena.
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Simultáneamente a estos eventos las hifas cercanas que no están participando en la reproducción sexual (hifas peridiales) proliferan y forman una estructura de protección alrededor de las hifas ascógenas. d. Cada núcleo de la hifa ascógena se duplica para obtener dos pares en cada hifa. e. Un par de núcleos de sexo opuesto se localiza en el extremo distal de la hifa ascógena y se forma un septo que los separa del resto de la hifa f.. Los núcleos se fusionan formándose un núcleo 2n (cariogamia). g. El núcleo 2n presenta una meiosis (origina dos núcleos con material genético de ambos tipos) y posteriormente mitosis hasta dar 4, 8, 16 o 32 ascosporas. La hifa ascógena crece y aumenta de volumen para formas el saco (asca) que contiene a las ascosporas.
h. Los núcleos que se originaron en el paso d. y que no participaron en la reproducción sexual original se duplican y se repite el proceso a partir del paso e (Figura 4). Las hifas peridiales dan origen a los ascocarpos, estructuras de forma diversa que probablemente tengan la función de proteger el proceso de reproducción sexual. Cada estructura recibe un nombre de acuerdo a su forma y así tenemos: cleistotecio, peritecio, gimnotecio y apotecio (Figura 5 y 6). Por último, es necesario recordar que las levaduras se reproducen de manera sexual formando ascas con ascosporas, pero este grupo de hongos no forma cuerpos protectores para la fructificación de ningún tipo por este motivo se les conoce como Clase Hemiascomycetes.
Figura 4. A) Ciclo biológico de Eurotium rubrum fase sexual de Aspergillus sp. Este hongo, se reproduce por la formación de ascas que contienen ascosporas dentro de una estructura redonda llamada cleistotecio. (Tomado de Herrera T, Ulloa M. El reino de los hongos. Fondo de Cultura Económica. México. 1998. p 229.)
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Figura 4 B) Aspecto macroscópico de un cultivo de Eurotium sp.
Figura 6. Arriba: Cleistotecio roto de Tallaromyces sp; Abajo: Ascas redondas de Tallaromyces sp. conteniendo ascosporas
Figura 5. Arriba: Peritecios de Sordaria; Abajo: Ascosporas de Sordaria en proceso de liberación;
Phylum Basidiomycotina. Está formado por hongos filamentosos con septos de estructura compleja algunos investigadores sostienen que se originaron a partir de los Ascomycota. Los macromicetos de vida libre entre los que se encuentran los hongos comestibles, los venenosos y los alucinógenos pertenecen a esta categoría taxonómica. Son pocos los hongos que invaden al humano cuya reproducción sexual los ubica en esta categoría taxonómica, quizá el ejemplo más importante lo represente Filobasidiella neoformans (var. neoformans y var. bacillispora) que son la forma de reproducción sexual de Cryptococcus neoformans y C. gattii. Un género de basidiomicetos importante por la tradición gastronómica en México pero también por las pérdidas económicas que origina en los cultivos de maíz es Ustilago con las especies U. maydis y U. zeae, ambos causan destrucción negruzca de las mazorcas del maíz (carbón del maíz), pero cuando son consumidos como alimento en tacos o empanadas son conocidos popularmente como cuitlacoche. Muchos de los hongos que forman esta subdivisión son de tipo homotálico, es decir, en una misma hifa se encuentran núcleos mayor y núcleos
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minor, por eso, pueden presentar “autofecundación sexual” sin necesidad de atracción sexual por feromonas Cuando se reproducen de forma sexual desarrollan unas estructuras llamadas basidios que en su interior contienen las basidiosporas. El proceso general de formación de las esporas es el siguiente: 1. Asa de conexión (fíbula). Se desconoce que estímulo origina la formación de una ramificación en forma de asa que teniendo su origen en una parte de la hifa crece hasta alcanzar otra parte de la misma hifa. 2. El núcleo situado en el extremo del asa de conexión se divide y probablemente por influencia hormonal también se divide el núcleo situado en la parte de la hifa con la que hará contacto la fíbula. Las paredes de la hifa y las membranas se fusionan permitiendo el paso de un núcleo proveniente del asa de conexión a la hifa receptora. 3. Los núcleos de sexo opuesto se aproximan formando pares. El par situado en el extremo más distal es separado del resto del filamento por la formación de un septo. 4. Los núcleos se fusionan (cariogamia) y posteriormente sufren una división meiótica que da origen a dos núcleos con material recombinado. Cada uno de los núcleos presenta una división mitótica obteniéndose cuatro núcleos, mismos que migran hacia el extremo más apical de la hifa ayudados mecánicamente por una vacuola que crece del centro hacia la periferia y ocasionando al mismo tiempo aumento de volumen. 5. Los cuatro núcleos sufren una división mitótica y cuatro núcleos hacen protrusión sobre el extremo de la hifa, rodeándose de membrana y de pared celular. 6. Los núcleos que se encuentren dentro de la hifa, presentan otra división mitótica y nuevamente hacen protrusión, iniciándose entonces la formación de una cadena de basidiosporas. La hifa que en este momento se encuentra muy ensanchada con respecto al diámetro original recibe el nombre de basidio (Figura 7).
Figura 7. Formación de un basidio en una hifa homotálica. De izquierda a derecha: a) Núcleos de sexo opuesto en el extremo de la hifa e inicio de formación de clamp de conexión; b) Migración del núcleo masculino hacia el femenino, el clamp se hace más prominente; c) Los núcleos se dividen (mitosis precariogamis); d) uno de los núcleos masculinos migra hacia el femenino; e) se forma un tabique que separa a un par de núcleos de sexo opuesto y que realizarán la cariogamia.
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CAPÍTULO 6 REPRODUCCIÓN ASEXUAL EN HONGOS CONIDIOGÉNESIS Y ESPORANGIOSPOROGÉNESIS Blanca Edith Millán Chiu En la reproducción asexual o vegetativa, las células que se originan por mitosis, son las encargadas de generar a los nuevos individuos, que serán genéticamente idénticos a su progenitor, ya que en este tipo de reproducción no existe intercambio de material genético. Mientras que en la reproducción sexual intervienen células especializadas generalmente producidas por meiosis las cuales son genéticamente distintas, éstas necesariamente deben unirse e intercambiar material genético, para que el individuo nuevo se desarrolle.
se descompone o simplemente se rompe para liberarlos.
Los hongos a través de la reproducción asexual, generan mitosporas a partir de células vegetativas, por medio de dos procesos conocidos como conidiogénesis y esporangiosporogénesis. Este tipo de reproducción se realiza en repetidas ocasiones dentro del ciclo de vida fúngico, por lo que se genera una gran cantidad de propágulos genéticamente idénticos, permitiendo su dispersión hacia nuevos sustratos, asegurando de esta manera su supervivencia. Los mecanismos de generación de mitosporas se encuentran influenciados por las condiciones ambientales como la disponibilidad de nutrientes, los mecanismos de dispersión, factores climáticos, etc.
Conidiogénesis blástica: durante este proceso existe nueva formación de material citoplásmico en la célula conidiógena formando un brote, el cual se agranda, engrosa, y madura, antes de la formación del septo para ser liberado.
Las mitosporas que tienen un origen exógeno se denominan conidios y su formación es por conidiogénesis; aquellas que tienen origen endógeno se llaman esporangiosporas ya que se forman en una estructura globosa llamada esporangio y se originan por esporangiosporogénesis. CONIDIOGÉNESIS: es el proceso por medio del cual se da origen a las esporas asexuales denominados CONIDIOS. En dicho proceso una parte de la hifa sufre transformación o especialización (formación de conidióforos), se lleva a cabo la formación del conidio y finalmente su separación. Los conidios pueden ser liberados por dos diferentes vías: Ezquizólisis, en la cual por crecimiento centrípeto de la pared en la base del conidio se separa de la célula conidiógena. Rexólisis, en esta vía la pared de la célula vecina ubicada por debajo ó entre los conidios
Las características de los mecanismos de producción de conidios son variadas, por lo que su estudio y observación ha cobrado importancia para clasificar a los hongos conidiógenos. Kendrick (2000), propuso que se deben analizar en primera instancia dos patrones básicos de conidiogénesis: blástico y tálico.
Se proponen siete mecanismos de conidiogénesis blástica: I. Conidiogénesis blástica acrópeta. Los hongos que tienen esta forma de conidiación, producen el conidio más joven en la parte distal de la célula conidiógena, pueden generar cadenas de conidios en cuyo caso el conidio más joven estará localizado en punta de la cadena. Algunos ejemplos son: Monilia, Cladosporium, Saccharomyces y Candida. II. Conidiogénesis blástica sincrónica. Los hongos producen varios conidios al mismo tiempo a partir de una célula conidiógena. Por ejemplo: Botrytis y Gonatobotryum. III. Conidiogénesis blástica simpodial. Una célula conidiógena se extiende produciendo un brote orientado de manera lateral (simpodial), posterior a esto se origina otro
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IV.
V.
VI.
brote más adelante orientado hacia otro lado. La célula conidiógena en este tipo de hongos generalmente es larga y los conidios son llamados simpoduloconidios. Por ejemplo Beauveria, Sporothrix. Conidiogénesis blástica anélidica ó blástica percurrente. Posterior a la formación y separación del conidio (aneloconidios), se produce una cicatriz en forma de anillo (anello), en la célula conidiógena la cual crece a través de la cicatriz (percurrente) para producir el próximo conidio, el número de cicatrices refleja el número de conidios que han sido originados por ésta célula, por ejemplo Scopulariopsis sp, Schizosaccharomyces, Saccharomycodes. Conidiogénesis blástica fialídica. Los conidios (fialoconidios) únicos o en cadena localizados en posición basípeta es decir en la base, se originan a partir de una célula conidiógena diferenciada denominada fiálide (con forma de botella), por ejemplo: hongos de los géneros Aspergillus, y Penicillium, Cladophialophora, Fusarium, Verticillium, Rhodotorula, Cryptococcus, Sporobolomyces, etc. Conidiogénesis blástica retrogresiva. En este tipo de conidiación, el conidióforo es una hifa poco diferenciada, en el ápice se forma un brote que es delimitado por un septo, una nueva zona se hincha justo por debajo del conidio anterior y es delimitada por otro septo, el siguiente segmento se hincha y es delimitado, así se continúa. Durante este proceso la cadena de conidios se elonga y la célula conidiógena se hace más pequeña, un ejemplo es Trichotecium.
VII.
Conidiogénesis basauxica o basípeta. En ésta el conidio más viejo se ubica hacia la punta de una cadena de conidios. El nuevo material es formado en la base de la cadena desde la célula conidiógena.
Conidiogénesis tálica: se involucra a una hifa preexistente en la que se forman septos intercalares o terminales que separan a una célula que dará origen al conidio. Se proponen tres mecanismos de este tipo de conidiogénesis: I.
Conidiogénesis tálica ártrica. Esta se produce cuando una hifa vegetativa detiene su crecimiento, en esta comienzan a formarse septos dobles que la dividen en pequeños fragmentos irregulares (artroconidios), los cuales son liberados por ezquizólisis. Por ejemplo Geotrichum.
II.
Conidiogénesis tálica ártrica alternada. En este tipo de conidiogénesis se forman septos en una hifa vegetativa que detuvo su crecimiento, formando fragmentos, sin embargo algunas células degeneran para liberar por rexólisis a los artroconidios alternados. Por ejemplo Coccidioides. Conidiogénesis tálica solitaria. En este proceso se forma el septo que separara una célula al final de la hifa, después la célula se agranda, engrosa y madura, finalmente se lleva a cabo la separación por Rexólisis. Por ejemplo Microsporum y otros dermatofitos.
III.
Es importante hacer notar que en una especie de hongo, se pueden presentar más de un tipo de conidiogénesis.
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En ocasiones algunos hongos forman estructuras aún más especializadas que se encuentran comprendidas por agrupaciones de conidióforos y conidios originados por diferentes mecanismos, dichas estructuras eran utilizadas para clasificarlos taxonómicamente, aunque de manera informal. • Acérvulo (dim. del lat. acervus = cúmulo). Es una estructura cubierta por el tejido del hospedero (generalmente vegetal), puede desarrollarse a diferentes profundidades: subcuticular, intra-epidérmico, subepidérmico ó en capas profundas del tejido. Bajo la cubierta del hospedero se forman agregados de hifas en una base fértil de conidióforos cortos que producen gran cantidad de conidios, éstos y en ocasiones mucilago accesorio se acumulan ejerciendo presión sobre el tejido del hospedero para romperlo y ser liberados. •
•
Picnidio (gr. pycnos = compacto). En esta estructura el hongo por sí mismo provee una pared de cubierta en forma de botella, la cual se reviste en el interior por conidióforos cortos productores de conidios. Los conidios eventualmente salen a través de una estrecha abertura apical llamada ostiolo. Sinemas (gr. syn = junto; nema = hilo) ó coremios (gr. korema = escobilla). El hongo forma agregaciones columnares no cubiertas de longitud variable o similar, en forma de almohadón, revestidos de conidios.
ESPORANGIOSPOROGÉNESIS: es el proceso por el cual se producen esporas asexuales llamadas ESPORANGIOSPORAS. Dicho proceso se lleva a cabo de manera similar en todos los órdenes de Zigomycetes. La esporangiosporogénesis se inicia con la expansión de una célula pre-esporangial ubicada en el ápice de una hifa. Dentro de esta se forman vesículas iniciales, las cuales se fusionan para producir un sistema tubular ramificado que compartamentaliza el interior de la célula pre-esporangial, esto promueve la creación de primordios de esporas. Posteriormente se forman vesículas fragmentadas, lo que lleva a la desaparición de las vesículas iniciales. El núcleo, retículo endoplásmico y vesículas fragmentadas producen un complejo de citomembranas en cada primordio. Se lleva a cabo la fragmentación para separar a los primordios en células independientes y la membrana
fragmentada se transforma en membrana plasmática de los primordios. Finalmente las esporas maduras son liberadas al romperse la pared esporangial ó permanecen dentro del esporangio si la pared persiste. La mayoría de los Zigomycetes reconocidos como patógenos de animales pertenecen a los Mucorales y Entomophtorales. En los Mucorales se producen: esporangios multiesporados, merosporangios y esporangios monoesporados. La mayoría de los miembros de Mucorales que producen esporangios multiesporados posee una columela, o extensión estéril del ápice del esporangióforo dentro del esporangio. El género Mortiella, presenta una columela indistinta y con frecuencia oscurecida por las esporas que la rodean, una vez que las esporas son liberadas, restos de material de la pared permanecen al los extremos semejando un collarete, lo que ha ocasionado que se confunda con fiálides. En contraste con otros hongos Mucorales como S. vasiformis en el cual la columela dentro de los esporangios puede observarse fácilmente por microscopía de luz. Los agentes causales de zigomicosis que presentan esporangios multiesporados incluyen Absidia, Mortierella, Saksenaea, Mucor y Rhizopus. Algunos Mucorales producen esporangiosporas distribuidas uniserialmente dentro de prolongaciones cilíndricas de los ápices fértiles de esporangióforos simples o ramificados, a dichas prolongaciones se les llama merosporangios. En Syncephalastrum racemosum los merosporangios se desarrollan sincrónicamente de la vesícula del esporangióforo, elongándose para formar estructuras tubulares. La fragmentación ocurre dentro de cada merosporangio produciendo de 5 a 10 esporangiosporas endógenas. Algunos otros producen esporangios reducidos o esporangiolos, que contienen un número reducido de esporas. En Cunninghamella, los esporangiolos son formados por evaginación de la pared de las vesículas del esporangióforo y cada esporangiolo contiene una sola espora. En C. ecchinulata los esporangiolos se producen de manera sincrónica a partir de vesículas fértiles, lo que es equivalente a la conidiogénesis sincrónica. En los esporangiolos monoesporados la espora única se forma por fragmentación del protoplasma dentro
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del esporangiolo. El depósito de material de pared en el pedicelo y la oclusión del canal citoplásmico ocurren antes de la separación de la esporangiospora. La ornamentación de la superficie de la pared esporangiolar se inicia después de la fragmentación. La estrecha asociación estructural entre las paredes esporangiolar y de la espora presumiblemente evolucionó con la reducción de los esporangios multiesporados a esporangios monoesporados. Los dos géneros Conidiobolus y Basidiobolus pertenecientes a los Zigomycetes Entomophtorales, son de interés ya que a pesar de ser saprobios, son capaces de causar infecciones subcutáneas severas y masivas. Estos hongos forman esporangiolos únicos, terminales, uni o multinucleados que son expulsados con fuerza durante la madurez. En Basidiobolus haptosporus en esporangiolo se encuentra apoyado en el ápice globoso del esporangióforo. Los esporangiolos en esta especie generalmente son proyectados desde la base del esporangiolo. Los conidios y esporangios monoesporados son ontogénicamente diferentes, por lo que se deben distinguir como propágulos asexuales diferentes. El análisis de la diferenciación de la pared durante la conidiogénesis y la esporangiosporogénesis determina los cambios entre uno y otro proceso. Es importante resaltar que la formación de esporangiosporas se lleva a cabo por la fragmentación del contenido citoplásmico del esporangio, sin que la pared del esporangiolo esté involucrada directamente en la formación de la pared de la espora. Mientras que en la conidiogénesis la pared de la hifa o conidióforo se encuentra directamente relacionada con la formación del conidio.
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CAPÍTULO 7 CAMPOS DE ESTUDIO DE LA MICOLOGÍA: EL CULTIVO DE HONGOS COMESTIBLES, UN EJEMPLO DE MICOLOGÍA APLICADA Gerardo Mata Introducción Desde tiempos remotos los hongos han estado ligados al hombre a través de la producción de alimentos y bebidas tradicionales, así como al uso de algunos basidiomicetes asociados a ritos ceremoniales o medicinales. En distintas culturas prehistóricas han aparecido vestigios en donde ya los pobladores procedentes de estas empleaban los hongos. Desde la época de la civilización griega se tienen registros de eventos asociados al uso de los hongos. El propio Eurípides describe en sus narraciones una intoxicación de varios miembros de una familia por hongos. Por otra parte, en el Imperio Romano se consumían algunos hongos en forma habitual y se piensa que los esclavos eran encargados de realizar su recolección. Es bien conocido que el hongo comestible Amanita caesarea debe su nombre a que era una especie preferida en el consumo y degustación de los propios césares romanos. Su afición por el consumo de los hongos comestibles le costó la muerte al emperador Claudio, ya que su esposa Agripina mezcló junto con los hongos comestibles trozos de una especie de hongo mortal (Amanita Phalloides) en el plato que habitualmente consumía (Graves, 1994). Sin embargo, quizá uno de los descubrimientos recientes más sorprendentes ligados al uso de los hongos, es el del conocido “Iceman” (www.iceman.it), llamado también Ötzi. En septiembre de 1991 se descubrió el cuerpo congelado de un hombre en la región de Tirol en los Alpes (frontera entre Italia y Austria). Los análisis realizados con C-14 al cuerpo de Ötzi, revelaron que vivió entre 3350 y 3100 años AC, es decir, hace más de 5000 años. El descubrimiento de Ötzi proporcionó amplia información de la forma de vida del hombre del neolítico y particularmente del final de dicho período, conocido también como la edad de bronce. Junto con las ropas, armas y utensilios de Ötzi se descubrieron dos tiras de cuero de las que colgaban fragmentos de un hongo del grupo de los poliporáceos que fue más tarde identificado como Fomes fomentarius (Peintner et al., 1998) (Figura 1). Recientemente se ha corroborado que F. fomentarius tiene propiedades antitumorales, antivirales, antiinflamatorias, antihemorrágicas y cicatrizantes lo que podría sugerir
su uso en la medicina tradicional desde los tiempos del neolítico (Roussel et al., 2002). Las diferentes áreas de la micología El estudio moderno de los hongos abarca una gran diversidad de temas que van desde los estudios puramente taxonómicos hasta los estudios aplicados en la micología industrial. En la actualidad una gran cantidad de sustancias empleadas en la industria farmacéutica son producidas por hongos. A partir del descubrimiento de la penicilina la importancia de los hongos fue evidente ya este antibiótico ha contribuido a salvar millones de vidas humanas. Los hongos producen además una enorme cantidad de productos que se utilizan en la fabricación de medicamentos (vitaminas, anticancerígenos, antivirales, metabolitos secundarios, etc.) y en la industria de los alimentos (enzimas, polisacáridos, colorantes, ácidos orgánicos, aromatizantes, levaduras, etc.).
Figura 1. Fragmentos del hongo Fomes fomentarius encontrados entre los objetos que llevaba el llamado Iceman (imagen tomada de: www.iceman.it).
Sin embargo, los hongos también producen algunas sustancias peligrosas conocidas como micotxinas, las cuales en lo general son sustancias tóxicas para el hombre, los animales y algunas plantas. Las micotoxinas mejor conocidas son las llamadas aflatoxinas, sustancias cancerígenas producidas por especies del género Aspergillus, pricipalmente A. flavus y A. parasiticus. Existen hasta el momento 18 tipos de aflatoxinas que pueden encontrarse como contaminantes naturales en los cereales, principalmente en maíz, trigo y arroz, subproductos de
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cereales y oleaginosas, frutos secos, embutidos, especias, vinos, leguminosas, frutas, leche y sus derivados (Gimeno y Martins, 2003). Las micotoxinas son también producidas por otros hongos entre los que destacan las de los géneros Fusarium, Penicillium, Alternaria y Claviceps. Sin embargo, la peligrosidad de las toxinas producidas por hongos no es un fenómeno actual, es bien conocido el envenenamiento por el hongo conocido como cornezuelo del centeno, Claviceps purpurea (ergot común), que parasita además los granos de trigo y cebada y produce el ergotismo (Herrera y Ulloa, 1990). Los alcaloides producidos por C. purpurea son los causantes de la mayor parte de los casos de ergotismo. Durante la edad media ocurrieron muchos envenenamientos por el cornezuelo cuyo síntoma específico era la aparición de gangrena en los dedos de pies y manos, así como en las piernas y brazos. En los casos graves las partes afectadas se secaban y ennegrecían antes de desprenderse del cuerpo sin hemorragia alguna (Márquez y Trigos, 2007). Actualmente algunos alcaloides de C. purpurea se utilizan como vasoconstrictores mientras otros tiene el efecto contrario y se utilizan como vasodilatadores o vaso depresores. La producción de bebidas alcohólicas está directamente relacionada a los hongos. Todas las culturas en el mundo han encontrado alguna forma para obtener bebidas “espirituales” a través de la fermentación de frutos o granos, principalmente de cereales, disponibles y de fácil acceso. Los egipcios, por ejemplo utilizaban levaduras para obtener bebidas fermentadas vino y pan. Por su parte los romanos celebraban fiestas llamadas bacanales en honor del dios del vino “Baco”. Durante las invasiones romanas el cultivo de la vid se extendió por muchos sitios en donde actualmente se produce vino de gran calidad. En México, el uso de levaduras estuvo asociado a la producción de bebidas tradicionales que aún son consumidas con fines de alimentación, ceremoniales, estimulantes, y medicinales como el pulque, el pozol, el tesgüino o tejuino, la tuba, el colonche y el tepache, entre otros (Herrera y Ulloa, 1990). Otro importante campo de estudio de la micología comprende los hongos que atacan a las plantas, la fitopatología. Prácticamente todas las especies vegetales pueden ser atacadas por alguna especie de hongo a lo largo de su ciclo de vida, en lo general los hongos que atacan plantas han sido denominados popularmente de acuerdo a los síntomas provocados en las plantas: así por ejemplo podemos encontrar los carbones, tizones, manchas foliares, amarillamientos, etc. Según el tipo de ataque del hongo sobre la planta
hospedera se pueden clasificar en hongos necrotróficos, aquellos que matan a las células del hospedante, y biotróficos, aquellos que no matan a las células de la planta hospedante. Algunas especies de hongos son particularmente importantes en México por los daños que causan en los bosques, plantaciones y viveros forestales: pudriciones del duramen producidas por Phelinnus spp., las royas ocasionadas por Cronartium spp., el cancro resinoso cuyo agente causal es Fusarium circinatum, las del follaje ocasionadas por Dothistroma septosporum, entre otras (Cibrián Tovar, et al., 2007). El conocimiento tradicional de los hongos y sus asociaciones con la medicina tradicional y los ritos religiosos son el objeto de estudio de la etnomicología. En México varios grupos étnicos utilizan algunas especies de hongos como remedio para aliviar diversas enfermedades. Se conocen actualmente más de 20 hongos que son apreciados por sus propiedades curativas en la medicina tradicional, los cuales se utilizan para combatir problemas de asma, cólicos, conjuntivitis, temperatura, tos, estreñimiento, hemorragias, quemaduras, reumatismo, dolor de dientes, granos en la piel, epilepsia, tiñas y úlceras de la boca entre otros (Guzmán, 2007). Por otra parte, el uso de los hongos alucinógenos se conoció en México desde los primeros escritos realizados por los cronistas de la conquista española (Sahagún, 1569-1582), sin embargo, estos hongos fueron apenas descubiertos para la ciencia entre 1952 y 1958 por los esposos Wasson de Estados Unidos y el Prof. Roger Heim de Francia (Mata et al., 2005). En México Gastón Guzmán, el especialista más reconocido a nivel mundial en este tema, ha publicado la monografía mundial del género Psilocybe (Guzmán, 1983), de la cual prepara actualmente la segunda edición. Las alucinaciones producidas por la ingestión de hongos alucinógenos, conocidos también como hongos sagrados o neurotrópicos, se conocen como micetismo cerebral (Herrera y Ulloa, 1990). Las especies alucinógenas del género Psilocybe conocidas en México son 53 (Ramírez Cruz et al., 2006), lo que coloca a nuestro país como la nación con mayor número de especies alucinógenas descritas (Guzmán, 2005). Los hongos son organismos ecológicamente muy importantes, su principal función es descomponer y transformar la materia orgánica. De acuerdo al papel que desarrollan en la naturaleza, los hongos se pueden clasificar en tres grupos principales: 1) Simbiontes: organismos que establecen alguna asociación biológica como los líquenes (alga-hongo) o las micorrizas (hongo-raíz de planta). Cada uno de los asociados
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cohabita en un equilibrio que ofrece ventajas para ambos como la disponibilidad de nutrientes y hormonas. Las relaciones micorrízicas en ciertas especies se han convertido prácticamente en obligadas tanto para el hongo como para la planta, se estima que más del 95 % de las plantas vasculares pertenecen a familias que son capaces de establecer relaciones de tipo micorrízico (Olivier et al., 1991). A este grupo con modo de vida simbiótico pertenecen algunas de las especies mejor valoradas entre los hongos comestibles producidas de manera natural en los bosques como los tecomates, los duraznillos y las tan apreciadas trufas, además de los populares hongos tóxicos (rojos con escamas blancas) llamados Amanita muscaria (Figura 2), entre otros. 2) Saprobios: aquellos que se alimentan de materia orgánica muerta, en descomposición o en vías de descomposición. En este grupo se encuentran la mayor parte de los hongos cultivados de manera industrial en la actualidad, como el champiñón (Figura 3), el shiitake y las setas. 3) Parásitos: cuya principal característica es penetrar las células de los tejidos vegetales o animales y alimentarse de ellos, algunos pueden llegar a ser tan perjudiciales que sus efectos pueden ser fatales al huésped. En este grupo se encuentran las llamadas royas y los chauistles o carbones que son tan comunes en algunos cultivos (Figura 4).
et al., 2007). Actualmente en México se tiene registro del consumo de más de 200 especies de hongos (PérezMoreno et al., 2008), de los cuales la mayor parte de ellos tienen nombres que hacen alusión a alguna característica morfológica de los mismos. Así se encuentran “clavitos”, “elotitos”, “panalitos”, “panzas”, “escobetas”, “trompas”, “enchilados”, “azulitos” e incluso muchas de las especies comercializadas popularmente mantienen sus nombres en lengua indígena como los “tecomates”, “tzensos”, “huitlacoche”, “totolcoxcatl”, etc. En esta sección se pretende hacer énfasis sobre un pequeño grupo de hongos saprobios que son especialmente apreciados por sus cualidades organolépticas y por la factibilidad de su cultivo utilizando desechos agrícolas. Dichos hongos, llamados también lignocelulolíticos poseen un complejo sistema productor de enzimas, el cual les permite degradar la lignina y la celulosa convirtiendo dichos polisacáridos en azúcares de bajo peso molecular, como la glucosa, que son fácilmente asimilables por los hongos (Buswell et al., 1993; Mata y Savoie, 1998). La enorme industria del cultivo de hongos comestibles se ha basado en la explotación de unas cuantas especies de este grupo (Guzmán et al., 1993).
Figura 3. Champiñón, Agaricus bisporus, cepa silvestre mexicana en cultivo experimental. Figura 2. Hongo micorrízico tóxico, Amanita muscaria, creciendo en un bosque de coníferas.
El cultivo de hongos comestibles: alternativa sustentable para la utilización de desechos agrícolas. México es un pueblo “Micófago” (comedor de hongos) con una amplia tradición en el consumo de hongos comestibles que se remonta a tiempos prehispánicos y que en la actualidad aún se mantiene viva. La diversidad de colores, formas y texturas es remarcable en los mercados populares durante la época de lluvias, cuando los hongos brindan además de un manjar al paladar, un agasajo al sentido de la vista (Mata
Las especies cultivadas a nivel mundial. Aún cuando las especies de hongos consumidas en la alimentación humana pueden rebasar el número de 200, solamente unas cuantas son objeto de cultivo y a nivel industrial quizá no sean más de una decena (Mata et al., 2007). Se estima que el primer hongo cultivado de forma empírica fue Auricularia auricula (600 d.c.), seguido de Flammulina velutipes (800 d.c.) y Lentinula edodes (1000 d.c.), en todos los casos en el continente asiático (Chang, 1993). Por su parte el champiñón, Agaricus bisporus,
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fue cultivado por primera vez por un jardinero del rey de Francia, La Quintynie, en 1670 en los jardines del palacio de Versalles. El cultivo de esta especie se difundió rápidamente alrededor de la capital francesa, utilizando como cámaras de cultivo antiguas minas de cantera (Olivier et al., 1991). Actualmente la producción mundial de hongos comestibles se estima es del orden de 4,909,300 ton (Chang, 1994). El hongo mayormente cultivado es el llamado champiñón (Agaicus bisporus) que representa un poco más del 50 % del total de la producción mundial, mientras que Lentinula edodes, conocido como shiitake y Pleurotus spp., popularmente llamados setas, aportan más del 16 % cada uno.
semanas para permitir la obtención de un material homogéneo (Figura 5). Al finalizar el compostaje, el sustrato recibe un tratamiento térmico con el cual se le confieren características bastante específicas e ideales para el crecimiento del champiñón. A continuación se siembra el sustrato utilizando micelio del hongo desarrollado en semillas de centeno. De esta forma el sustrato y el inóculo son mezclados, lo que facilita el desarrollo del hongo, y colocados en diversos tipos de contenedores, que pueden ser camas metálicas o de madera o bolsas de plástico. En la actualidad el cultivo del champiñón se realiza en invernaderos especiales bajo condiciones controladas de humedad, temperatura y ventilación (Mata et al., 2007) (Figura 6).
Figura 5. Preparación del compost para el cultivo del champiñón.
Figura 4. Hongo parásito del maíz conocido como “Huitlacoche” o “Cuitlacohe”, Ustilago maydis.
Cultivo de hongos en México A pesar de nuestros hábitos micófagos, paradójicamente el cultivo de hongos comestibles es una actividad más bien reciente que comenzó alrededor de 1930. El cultivo del champiñón implica la fermentación o “compostaje” del sustrato, así como un tratamiento térmico para eliminar o reducir las poblaciones microbianas que se desarrollan durante el compostaje. El sustrato está compuesto básicamente de paja de distintos cereales (trigo, cebada, avena). Dicho sustrato se humedece y suplementa con elementos ricos en nitrógeno que favorecen la fermentación. Durante la fermentación o compostaje, etapa en la que se transforma la composición química del sustrato por la acción de microorganismos como bacterias y hongos, el sustrato se remueve periódicamente durante 3 a 4
Figura 6. Cultivo de champiñones en invernadero bajo condiciones controladas.
La producción total de hongos comestibles en México asciende a más de 40 mil toneladas, lo que y genera más de 15 mil empleos directos e indirectos, con operaciones comerciales superiores a los 73 millones de dólares (Mata et al., 2007). Con dichos niveles de producción, México ocupa el lugar 20 a nivel mundial y el
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primero en Latinoamérica con casi el 60% de la producción, seguido por Brasil y Chile. La producción de setas (Pleurotus spp.) en México se estima en más 5 mil toneladas anuales, lo que ubica a nuestro país en el lugar 23 a nivel mundial y el primero en el continente Americano. Las setas se destinan básicamente al mercado interno y se comercializan en fresco, la mayor parte de la producción se genera a partir de cepas comerciales obtenidas en el extranjero, y las especies más aceptadas en el mercado nacional son Pleurotus ostreatus (setas de variedad oscura) y P. pulmonarius (setas de variedad clara) (Figura 7). Aunque el consumo de hongos comestibles per capita en México es bajo (630 g/año) se ha observado una tendencia que va en aumento.
Figura 7. Setas, Pleurotus pulmonarius, listas para su comercialización en fresco.
De los hongos comestibles cultivados en México el shiitake (Lentinula edodes) es la especie que se ha introducido más recientemente, motivo por el cual aún es difícil dar una estimación de su volumen de producción. El shiitake se cultiva tradicionalmente en troncos de encino, sin embargo, el cultivo moderno de esta especie se basa en la utilización de un sustrato constituido básicamente de aserrín de encino enriquecido con diferentes elementos. Con la finalidad de utilizar desechos agrícolas para la producción del shiitake, se han realizado una serie de investigaciones encaminadas a la adaptación de diferentes cepas al cultivo en sustratos a base de paja de cereales (Figura 8), los resultados obtenidos han sido alentadores (Mata et al., 1998, 2001). El shiitake tiene la enorme ventaja de ser comercializado en seco lo que facilita su distribución aunque en México el mercado para esta especie se ha limitado a restaurantes de comida asiática y centros comerciales que lo venden dentro de la categoría de “especialidades”.
Figura 8. Cultivo de shiitake, Lentinula edodes, en paja pasteurizada.
Perspectivas: hongos medicinales y micorrízicos En cuanto a los hongos medicinales, los avances son todavía menores, pero con toda certeza en años venideros se tendrá la oportunidad de observar el desarrollo de una industria extractiva de compuestos químicos a partir de especies como el shiitake, las setas y sobre todo especies con una milenaria tradición en la medicina popular como Ganoderma lucidum (Figura 9), conocido también como Reishi, hongo utilizado ampliamente en Asia para combatir problemas de cáncer. México tiene un potencial enorme en cuanto a las posibilidades de explotación de hongos medicinales, tanto las especies utilizadas en la medicina tradicional como las especies de reciente cultivo que producen principios activos con aplicación en la medicina moderna. Algunas especies serán revalorizadas por ser consideradas excelentes comestibles así como alimentos funcionales y nutracéuticos. Tal es el caso de Agaricus subrufescens, conocido como “cogumelo do sol” (Figura 10), especie similar al champiñón con propiedades medicinales interesantes y que ya es objeto de cultivo y comercialización en diferentes países (Mata y Savoie, 2010). Otro aspecto en el que seguramente se lograrán avances significativos es el estudio de los hongos micorrízicos. Al respecto vale la pena mencionar que las asociaciones simbióticas entre plantas y este tipo de hongos deben ser motivo de estudios detallados con el fin de contribuir al conocimiento de la fisiología y ecología de las especies comestibles, sobre todo porque ello permitirá proponer sistemas de manejo en los bosques que favorezcan la obtención de productos maderables así como la colecta de hongos comestibles. De esta manera se tendrá que reevaluar la producción de especies de alto valor comercial como son los “tecomates” (Amanita caesarea), el “hongo blanco” (Tricholoma magnivelare), y las
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“panzas” (Boletus edulis), entre otras especies. Los descubrimientos recientes de nuevas especies comestibles y, sobre todo, aquellas con gran potencial de explotación, favorecerán el cuidado y mantenimiento de los bosques siempre y cuando se les considere unidades de manejo.
Figura 9. Cuerpo fructífero de reishi, Ganoderma lucidum, en venta en un mercado popular en China.
Figura 10. Cogumelo do sol, Agaricus subrufescens, en cultivo comercial en invernadero en Brasil.
Como puede verse, el panorama en la investigación de los hongos comestibles en México es amplio y tal parece que nos encontramos en los albores de una actividad que apenas comienza a rendir frutos. Desde luego que faltan muchas cosas por hacer y quedan aún muchos espacios por llenar pero seguramente en los próximos años tendremos retos y oportunidades para contribuir al incremento del conocimiento micológico. Literatura citada 1. Buswell, J.A., Y.J. Cai, S.T. Chang, 1993. Fungal and substrate-associated factors affecting the
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CAPÍTULO 8 ECOLOGIA DE LOS HONGOS Y SU IMPACTO EN EL HOMBRE Sigfrido Sierra Galván Laura Izquierdo San Agustín La ecología de los hongos o ecología fúngica es la relación entre los hongos, el medio y otros organismos. El término “hongos” en sentido amplio, comprende actualmente a organismos que se encuentran en tres diferentes Reinos: Chromista, Fungi y Protozoa. En sí, el Reino de los Hongos está compuesto por 4 fila (ya no divisiones por tener mayor parentesco con los animales que con las plantas): Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota y Basidiomycota (1, 2, 3). Las estrategias ecológicas que han desarrollado los hongos son muy eficientes. Las estimaciones del número de especies que habitan la tierra están alrededor de 1.5 millones de especies de las cuales se han catalogado aproximadamente 80,000-100,000 (hablando en un sentido amplio) (4). Los hongos muestran una amplia variedad de comportamientos. Existen numerosas interacciones tanto entre diferentes especies de hongos, así como entre hongos y otros organismos. Incluso a lo largo del tiempo las especies fúngicas que ocupan un área varían en un proceso conocido como sucesión. Ciertas especies son veloces colonizadores de zonas perturbadas y con el tiempo éstas son remplazadas por otras. Existen especies que se desarrollan y reproducen rápidamente y mueren, mientras que otras son de vida larga (1, 5). Los hongos difieren de las plantas ya que no pueden elaborar su propio alimento, y de los animales difieren por no poder consumir directamente su comida. Su mecanismo principal de alimentación es la absorción de nutrientes a través de las paredes de sus hifas. En este proceso de absorción están involucradas una gran cantidad de enzimas, las cuales rompen las macromoléculas y el producto de esta degradación es absorbido por el hongo (1, 2, 3). Como resultado de no poder elaborar su propio alimento los hongos han desarrollado dos estrategias básicas: • •
DEGRADAR MATERIA ORGÁNICA EN DESCOMPOSICIÓN (SAPRÓTROFO) LA INTERACCIÓN CON ORGANISMOS VIVOS (SIMBIÓSIS)
De este último se desprenden a su vez dos tipos de interacción principales: aquellos hongos que establecen una simbiosis mutualista y que con ello ayudan a la sobrevivencia de otros organismos y la propia, y el segundo a los que por su interacción causan algún daño o incluso matan al organismo con quien tienen relación, conocidos como hongos patógenos, parásitos o depredadores. Existen otros tipos de asociaciones biológicas como el llamado comensalismo (hongos endófitos, Neocallimasticales, etc.), el amensalismo (producción de antibióticos) y el helotismo (líquenes) (6, 7, 8, 9, 10, 11). SAPROTROFISMO El papel que tienen los hongos en la descomposición de la materia orgánica derivada de plantas y animales es de vital importancia en el reciclamiento de los nutrientes. Su mecanismo de descomposición y absorción de nutrientes en las hifas conlleva posteriormente a la obtención de estos nutrientes por parte de otros organismos, principalmente plantas, una vez que la hifa muere. Estas actividades de los hongos representan un enorme impacto en la naturaleza y por consiguiente en las actividades humanas. Los hongos al ser descomponedores primarios en los ecosistemas no permiten que se acumule el material muerto y por lo tanto el reciclamiento de los nutrientes sería limitado. Un caso en particular es la lignina y la celulosa, componentes principales de las paredes celulares de las plantas, responsable de la dureza en la madera, la cual solo puede ser degradada por ciertos hongos del grupo de los basidiomicetos quienes llegan a utilizar alrededor de 12 diferentes enzimas para degradar la lignina. Algunas de estas especies son consideradas de importancia por su actividad lignocelulolítica, ya que muchos de los materiales de madera empleados por el hombre son atacados y destruidos por estos hongos. Aunque la descomposición de un tronco llegue a involucrar varias especies creciendo en un mismo tiempo o en sucesión su papel ecológico preciso de cada una resulta ser desconocido pero se relaciona directamente con sus capacidades enzimáticas. Los diferentes estados sucesionales y grupos de hongos que se presentan en la degradación del estiércol son los que más se han
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estudiado y por consiguiente son los mejor conocidos. Inicialmente los grupos de hongos mucoráceos (zigomicetos) son los primeros en aparecer, ya que sus capacidades enzimáticas solo pueden degradar azucares simples; los ascomicetos son capaces de degradar compuestos celulósicos y finalmente los basidiomicetos que son capaces de degradar la lignina. Además de la sucesión en la que está involucrada su maquinaria enzimática, los hongos presentan rangos de temperatura en la cual su desarrollo es óptimo. Tenemos a los termófilos (crecen hasta temperaturas de 60ºC), p.ej. Rhizomucor pusillus, Phanerochaete chrysosporium, entre otros. Los mesófilos (20-35ºC) que es donde se encuentra la gran mayoría de las especies fúngicas y finalmente los psicrófilos (menos de 20ºC) que encontramos en zonas alpinas o cercanas a los polos (6, 9).
anterior se ha sugerido el uso de estos hongos dentro de las prácticas de conservación de suelos, con la idea de minimizar la erosión y mantener la fertilidad de los suelos (6, 12). Para su estudio las esporas resultan ser, en la mayoría de los casos, indispensables, sin embargo muchas de las especies aisladas del suelo no forman esporas en cultivo por lo que es difícil su determinación, excepto con las nuevas herramientas para la obtención de datos moleculares. Se han usado varias técnicas en el estudio de los hongos del suelo in situ. Aun así resta mucho por estudiar para tener una mínima visión de la diversidad fúngica en el suelo.
Hongos del Suelo Los hongos están representados por una gran proporción en la biomasa de los suelos mayor aún que la de los invertebrados, protozoarios y bacterias. Se llega a estimar en casi un 70% del total de la materia viva en una muestra de suelo. El papel que juegan los hongos del suelo en la descomposición de la materia orgánica, contribuye al mantenimiento de una estructura favorable para el desarrollo de los sistemas radiculares de las plantas (6, 12). Los hongos no se encuentran distribuidos al azar en el suelo, presentan patrones de zonación vertical con representantes de diferentes especies a distintas profundidades. Estos patrones están correlacionados, por ejemplo, con diferentes estadios de degradación de la hojarasca (humus), las zonas en donde se encuentren creciendo ya sean raíces de plantas herbáceas o de árboles. Los nichos en donde se encuentran mejor representados es alrededor de las raíces (rizosfera) y sobre las raíces (rizoplano), ya que los exudados de las raíces componen un medio favorable para el desarrollo no solo de hongos, sino en general de microorganismos. Muchos de los hongos que se encuentran asociados a las raíces son saprótrofos, pero también se pueden encontrar parásitos y micorrizógenos (simbiontes). Por otra parte los hongos representan la principal fuente de alimentos de colémbolos y algunos nematodos. Si su papel en las cadenas tróficas se interrumpiera muchos otros organismos no podrían sobrevivir (12). Los hongos no solo benefician a otros organismos que viven en el suelo, en el caso de los hongos micorrizógenos se ha visto que éstos ayudan al mejoramiento de la estructura del suelo, dando estabilidad y funcionalidad a éste. Con base a lo
Los quitridiomicetos incluyen numerosos parásitos de diatomeas y otras especies de algas microscópicas de agua dulce, causando serias mortandades en las poblaciones de éstas. Las especies marinas también se ven afectadas. Con respecto a los hongos, encontramos una gran diversidad de ascomicetos de los cuales muchos son saprótrofos y otros pocos presentan asociaciones simbióticas (p.ej. Mycophycias ascophylli (ascomiceto) en Ascophyllum y Pelvetia (ambas Phaeophyceae); Aspergillus sidowii parásito de corales, etc.). De mayor importancia son las asociaciones simbióticas mutualistas (o en algunos casos helotistas) de hongos y algas (cianófitas o algas azules y clorofitas o algas verdes) llamadas Líquenes, en las que encontramos cerca de 13 500 especies de hongos involucrados, casi una quinta parte de los hongos conocidos (13).
INTERACCIONES CON OTROS ORGANISMOS Algas
Animales Algunos de los hongos benéficos asociados con animales vertebrados son los quitridiomicetos anaeróbicos (p.ej. Neocallimastix) los cuales contribuyen en el proceso digestivo de rumiantes (vacas, ovejas y elefantes) (1). Los hongos son también fuente de alimento para muchos insectos e invertebrados que se alimentan de los esporomas de hongos macroscópicos (6). El caso de las termitas y hormigas cultivadoras de hongos son ejemplos de una especiación muy puntual. Estos insectos se encargan de transportar material lignocelulósico dentro de sus nidos en donde inoculan al hongo sobre este material para que éste crezca y se alimenten de el. Algunos coleópteros del género Platypus cultivan hongos de los géneros Fusarium, Ceratocystis, Verticillium y Pichia, de los
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cuales se alimentan sus larvas y van degradando la madera de los árboles en donde el escarabajo hace sus galerías. Se han realizado estudios en bosques tropicales en donde la mitad de los escarabajos colectados son consumidores de hongos, además de esto se ha detectado que los hongos tienen un papel importante en la digestión de la lignina por parte de las termitas y otros invertebrados habitantes y consumidores de la madera (11). También tenemos los casos de los hongos tricomicetos que se encuentran como comensales en el tracto digestivo de algunos insectos y los Laboulbeniales, pequeños ascomicetos parásitos restringidos de ciertos escarabajos. Los Entomophthorales incluyen a hongos patógenos de insectos, que junto con ciertos hongos deuteromicetos (p.ej. Metarhizium) han sido usados como agentes biológicos para el control de insectos. Los hongos “atrapa-nematodos” como Arthrobotrys y Dactylaria producen una estructura (como anillos o trampas pegajosas) para capturar y matar nemátodos, los cuales son penetrados por el hongo el cual se alimenta de el (1, 2, 3). Bacterias Muchas bacterias están ligadas a los hongos en procesos de descomposición, dentro y alrededor de las raíces de plantas e incluso viven dentro de los talos liquénicos. Muy pocas especies causan enfermedades en basidiomas (p.ej. Champiñón Agaricus bisporus) (1, 2, 3, 15). Plantas con flores y helechos Algunos hongos ayudan en el crecimiento de la gran mayoría de las plantas. Las raíces de éstas y las hifas o algunas otras estructuras fúngicas tienen un estrecha asociación conocida como micorriza. Estas micorrizas proveen importantes nutrientes a la planta, tales como fósforo y nitrógeno, sin los cuales las plantas tendrían un crecimiento escaso. Además de esto el hongo le confiere una mayor superficie de absorción a las raíces con sus hifas. En contraparte el hongo obtiene de la planta azucares simples producidos por las plantas durante la fotosíntesis. La evolución de las plantas está ligada fuertemente a los hongos. Las primeras plantas terrestres ya tenían asociaciones tipo micorriza actual en sus raíces primitivas y esta asociación ha coevolucionado a lo largo del tiempo. Se ha llegado a suponer que en un principio las plantas “parasitaron” a los hongos para poder invadir el medio terrestre. En la actualidad el 85% de las especies de plantas tienen una asociación micorrizógena. Existen dos tipos
principales: Ectomicorrizas, en donde el hongo envuelve con un manto a la raíz, y sus hifas penetran los espacios intercelulares de la planta (Red de Hartig); son características de zonas templadas y boreales y las Endomicorrizas, en donde el hongo se encuentra principalmente dentro de las células de la raíz; predominantemente las encontramos en las zonas tropicales y en plantas no arbóreas. Las ectomicorrizas están formadas principalmente por hongos que producen basidiomas (hongos macroscópicos) como los Agaricales, Boletales y Russulales, así como también algunos ascomicetos. Algunos de éstos están restringidos a especies particulares de árboles. Dentro de las endomicorrizas las más comunes son la micorriza arbuscular (MA) y la vesiculo-arbuscular (MVA), formadas por Endogonales (zigomicetos) y Glomales (glomeromicetos), en los cuales las hifas (haustorios) penetran las células de la raíz para absorber nutrientes. La planta a su vez obtiene nutrientes por la degradación de estas hifas dentro de las células de la raíz (10, 12, 15). En muchos casos sin la presencia del hongo la planta no puede sobrevivir. Las orquídeas son uno de estos casos. Desde la germinación de la semilla de las orquídeas, ya debe estar presente un hongo micorrizógeno, ya que la orquídea no tiene la suficiente reserva de alimento (cotiledones) para un buen desarrollo inicial. Los hongos llamados endófitos viven dentro de los tejidos de las hojas y otras partes de las plantas sin causar un daño aparente (comensales). Producen ciertos compuestos tóxicos que actúan como insecticidas y ayudan a la planta a evitar la herbivoría. Se ha mencionado que por cada especie de planta existen 5 especies de hongos asociadas ella (4). Muchos otros hongos son parásitos de plantas, como por ejemplo las especies que atacan a los cereales, los cuales año con año tienen efectos desastrosos en la agricultura. Se ha estimado que un 10% de la producción mundial de alimentos se ve afectada por plagas de hongos. En este aspecto encontramos que muchas de ellas solo son saprobias y causan daño local, mientras que otras son parásitas y causan enfermedad en todo el organismo. Muchos grupos de hongos solo son conocidos como patógenos obligados de plantas (p. ej. Erysiphales, Urediniales). Los efectos causados por hongos en plantas pueden ser devastadores. La gran migración Irlandesa del siglo XIX a los Estados Unidos se debió a Phytophthora infestans un organismo anteriormente clasificado como hongo (Oomycetes, actualmente en el Reino Chromista) parasitó a los cultivos de la papa y al ver perdida sus cosechas
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durante casi 4 años, los pobladores de este país optaron por migrar a América. En algunos casos se han utilizado hongos fitopatógenos como agentes de biocontrol (14). Hongos
Los hongos interactúan con otros hongos en una gran variedad de niveles. Estas interacciones pueden ocurrir aún cuando no existe contacto físico y solo se lleva a cabo al hacer difundir sus metabolitos inhibidores fuera de la hifa. Estos antagonismos están bien representados en la naturaleza y nos explica el por qué algunos hongos solo crecen en cultivos puros (p.ej. Chaetomium). Se ha estimado que existen cerca de 3000 especies de hongos que crecen sobre o en otros hongos. La biología de éstos “hongos fungícolas” es por lo general desconocida, especialmente en las especies encontradas en los trópicos. Ejemplos de estos “hongos fungícolas” tenemos a Trichoderma, Arthrobotrys, Piptocephalis, Hypomyces (y sus estados anamorfos como Cladobotryum). Estos últimos junto con Mycogone perniciosa son causantes de enfermedades de los esporomas del champiñón. En los talos liquénicos también se han encontrado “hongos fungícolas” (15). Virus
Los Virus están presentes en muchos hongos, pero han sido poco estudiados. La mayoría no causan enfermedades pero se ha llegado a observar que en los hongos fitopatógenos que presentan estos virus, su patogenicidad se ve aumentada (p.ej. Hypovirus y Cryphonectria parasitica), así como también se conoce al virus llamado Barnavirus el cual puede causar enfermedades en los basidiomas de los champiñones (diversas especies del género Agaricus) (15). LOS HONGOS EN LA SALUD HUMANA Estos organismos aunque incospicuos juegan un papel importante en la biósfera, muchos de los cuales pueden llegar a afectar la salud del hombre por diferentes vías: • Creciendo sobre los humanos causando enfermedades (micosis) • Contaminación de alimentos por metabolitos tóxicos de hongos (micotoxinas) • Consumo de hongos tóxicos • Propagación de partes fúngicas causando alergias respiratorias. Los hongos que causan enfermedades pueden estar en tres niveles: cutáneos o superficiales, subcutáneos y sistémicos. Existen alrededor de 40
hongos queratinolíticos especializados que causan micosis cutáneas, presentes en pelo y piel. Las especies que están involucradas en micosis mas graves son difíciles de tratar. En algunos casos los hongos se han especializado en crecer en los pulmones como el caso de Pneumocystis carinii el cual causa la muerte por neumonía en pacientes inmunosuprimidos. Un amplio rango de hongos son oportunistas, y por lo tanto también se presentan en pacientes inmunosuprimidos, como es el caso de Aspergillus, Candida y Cryptococcus (16). También son conocidos por ser productores de metabolitos secundarios, muchos de los cuales tienen propiedades antibióticas contra bacterias e incluso hongos. Algunos de estos compuestos son tóxicos para los humanos y otros mamíferos. Estos compuestos conocidos como Micotoxinas aisladas de hongos de crecimiento rápido como Fusarium y Penicillium, crecen en alimentos almacenados (p.ej. granos almacenados). Se conocen cerca de 200 micotoxinas producto de por lo menos 150 hongos distintos, donde cada año se siguen descubriendo nuevos tipos (17). Los hongos utilizan sus esporas como un medio de dispersión. En ascomicetos y basidiomicetos las ascosporas y basidiosporas son expulsadas al aire. Las esporas algunas veces pueden ser acarreadas desde Europa hasta América, cruzando el océano Atlántico. Se tiene registrado el dato sobre concentración de esporas que se alcanzó en Cardiff, Reino Unido, y fue de cerca de 161 000 esporas por metro cúbico. Un hongo común presente en los bosques Ganoderma applantum puede llegar a descargar 30 000 000 000 esporas al día, de mayo a septiembre 4 500 000 000 000, tan solo 2.5 cm. de diámetro de una colonia de Penicillium puede producir 400 000 000 de esporas. Concentraciones extremas pueden causar serias alergias llegando a ocasionar sintomatologías crónicas (15, 18). En conclusión los hongos han tenido y continúan teniendo un enorme impacto en el mundo, aunque muchos de ellos son inconspicuos para nosotros sus actividades son de gran importancia. BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA 1. 2.
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PARTE II. GENERALIDADES DE MICOLOGÍA MÉDICA CAPÍTULO 9 MECANISMOS DE PATOGENICIDAD EN HONGOS PATÓGENOS HUMANOS Conchita Toriello
De 1,500,000 especies fúngicas estimadas en el mundo, solamente entre 150 y 400 han sido identificadas como patógenas para el humano. Algunas especies pueden llegar a ser patógenas, como es el caso de Candida y Malassezia, las cuales se encuentran adaptadas al hospedero humano sin causarle necesariamente enfermedad. La gran mayoría de las especies fúngicas patógenas se encuentran normalmente en el ambiente externo al hospedero humano y sólo en ocasiones, de forma accidental, pueden penetrarlo y provocarle una infección, pero en todo caso, el hombre no forma parte del ciclo natural de vida de estos microorganismos. Entonces, ¿dónde han aprendido las especies fúngicas a contender con las defensas del hospedero, provocándole un daño que muchas veces puede ser mortal? El potencial patogénico de estas especies probablemente ha sido adquirido en sus nichos ambientales, donde deben competir con bacterias por diversos nutrientes, teniendo que enfrentarse con diferentes pH, osmolaridades y temperaturas, aspectos todos que pueden ser similares a los del hospedero humano, y hasta tienen que lidiar con diversos depredadores como amebas u otros. Es en este contexto, cuando las especies fúngicas patógenas del hombre sobreviven en un nicho ecológico particular donde probablemente han podido adquirir su potencial pernicioso para contender con el ambiente hostil al que se enfrentan al penetrar al hospedero humano. En esta breve comunicación se tratará de explorar algunos de estos mecanismos de patogenicidad que presentan los hongos causantes de enfermedad en el ser humano. En la actualidad, las definiciones recientes para tratar sobre patogénesis microbiana están basadas en la habilidad de los microorganismos para causar daño. Esta patogénesis microbiana incluye tres principios: en primer lugar, requiere la interacción entre dos entidades, un hospedero y un microorganismo; en segundo lugar, que el resultado relevante de la interacción sea el daño al hospedero, y
en tercer lugar, que el daño ocurra por factores del microorganismo, por factores del hospedero, o por ambos. La enfermedad ocurre cuando el hospedero presenta daño suficiente para alterar la homeostasis. El daño puede ser de diferentes tipos. Entre muchos otros, a nivel celular incluye necrosis, oncogénesis, y apoptosis; a nivel de órganos y tejidos incluye inflamación, malignidad, y fibrosis; a nivel molecular, mutaciones, similitud antigénica, rompimiento de inmunoglobulinas. El daño puede estar mediado ya sea por el patógeno o por el hospedero. Para los patógenos fúngicos el status inmunológico del hospedero es un determinante puntual en la resolución de la infección. El definir la patogénesis microbiana en función del daño al hospedero, permite la inclusión de diferentes variables que afectan la relación hospedero/patógeno. Bajo este punto de vista, la virulencia es una propiedad del patógeno, modulada por la susceptibilidad y resistencia del hospedero. Dentro del marco de daño/respuesta de la patogénesis microbiana de Casadevall & Pirofski (1999, 2001, 2003, 2008), a continuación se presentan las definiciones propuestas por ellos para los términos arriba mencionados: • Microorganismo patogénico: Aquel que tiene la capacidad para causar daño al hospedero; esta definición engloba tanto a los patógenos clásicos como a los oportunistas; el daño al hospedero puede resultar de la acción directa del patógeno o de la respuesta inmune del hospedero. Aquí se incluyen seis clases de patógenos dependiendo de la respuesta inmune del hospedero. • Virulencia: La capacidad relativa de un microorganismo para causar daño en el hospedero. • Factor de virulencia (o determinante): El componente de un microorganismo que
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causa daño en el hospedero; puede incluir componentes esenciales para su viabilidad. Estos conceptos actuales sobre la patogenicidad y virulencia, tomados como fenómenos que reflejan daño al hospedero resultante de la interacción hospedero/microorganismo, engloban tanto a los microorganismos que habitan libremente en la naturaleza y causan enfermedad en hospederos con la inmunidad intacta, como a los oportunistas que causan enfermedad en hospederos con inmunidad comprometida, ya que la clase de microorganismo va depender del tipo de respuesta inmune del hospedero, desde una respuesta débil a una muy fuerte. En las secciones posteriores se ejemplificará con hongos específicos cómo esta interacción hospedero/microorganismo que refleja daño al hospedero puede conducir o no a la enfermedad. La virulencia de un microorganismo solamente deviene relevante en el contexto de su interacción con un hospedero susceptible, por lo que se vuelve un fenotipo complejo dependiente tanto del microorganismo como del hospedero. Los factores de virulencia poseen innumerables papeles, entre otros, la adhesión a las células del hospedero, su invasión favoreciendo el crecimiento microbiano en el hospedero para evadir su respuesta, inhibición de la fagocitosis, y regulación de la capacidad para la sobrevivencia intracelular. En muchas ocasiones, estos factores pueden estar regulados por la expresión de múltiples genes, ya que a veces, por ejemplo, en Candida albicans el fenotipo de virulencia requiere de múltiples genes, ya que un solo gen es insuficiente para determinar la virulencia. Entre los múltiples métodos para estudiar factores de virulencia se encuentran los siguientes: • Obtención de mutantes deficientes en un factor a estudiar, por luz UV o por mutagénesis química. La principal desventaja del manejo de este tipo de mutantes, consiste en que pueden presentar no solamente la deficiencia del factor estudiado, sino otros desconocidos. • Sistemas de transformación de DNA (acetato de litio, electroporación), marcadores seleccionados, expresión diferencial de genes, secuenciación genómica, inactivación de genes, entre otras. Las desventajas de estas estrategias consisten en que cada evento de transformación puede producir eventos mutagénicos en sitios cromosómicos desconocidos. Cuando el gen reconstituido es reemplazado, ya sea ectópicamente o en su sitio
endógeno, la cepa reconstituida puede ser que nunca recupere el status de virulencia exacto a la cepa silvestre, ya sea porque hubieron otras mutaciones al azar por la transformación, o el gen no fue reemplazado o expresado exactamente en la cepa reconstituida, cuando se compara con la cepa silvestre. Para poder establecer el papel biológico de cada gen estudiado es importante contar con un sistema genético de validación, entre ellos, la disrupción, deleción, y/o silenciación, en mutantes, y su comparación con cepas parentales en modelos experimentales. De ahí la relevancia de los postulados moleculares de Koch propuestos por Falkow (1988) para establecer si un gen está involucrado en la virulencia microbiana. Éstos son los siguientes: • El fenotipo o la propiedad que se está investigando debe estar asociado a miembros patógenos de un género o cepas patógenas de una especie. • La inactivación específica del gen o grupo de genes que están asociados con el carácter presuntivo de virulencia debe conducir a una pérdida cuantificable de ésta. • La reversión o reemplazo alélico del gen mutado debe conducir a la restauración de la patogenicidad. Para poder poner en evidencia si el factor estudiado es relevante en la virulencia de un microorganismo, se debe contar con un modelo experimental donde se pueda ensayar este factor in vivo. Entre los múltiples parámetros a considerar en un modelo experimental se encuentran: a) Dosis de conidios infectantes para producir letalidad (DL50); b) Tratamientos inmunosupresivos que aumentan la susceptibilidad del animal; c) Tipo y cepa de animal, dependiendo del hongo a estudiar; d) Vía de inoculación; e) Determinación en el tejido animal de los propágulos fúngicos, ya sea por unidades formadoras de colonias, o por la determinación de quitina que correlaciona con la biomasa fúngica y refleja el crecimiento in vivo. Hasta en años recientes se ha comenzado a estudiar sistemáticamente los mecanismos de patogenicidad en los hongos patógenos para el hombre, sobre todo con técnicas de biología molecular. En esta comunicación se abordarán solamente algunos hongos, en los cuales se han estudiado un gran número de componentes de hongos como probables factores de virulencia. Aspergillus fumigatus Este hongo es uno de los más ubicuos en la naturaleza que juega un papel relevante en los ciclos
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del nitrógeno y carbono con una gran esporulación. Actualmente con el aumento de pacientes inmunosuprimidos y la agresividad de las terapias modernas de inmunosupresión, A. fumigatus produce patologías frecuentes e infecciones fatales como aspergilosis broncopulmonar alérgica, aspergiloma y aspergilosis invasiva pulmonar (Tabla 1), que se han
convertido en las causas más comunes de morbilidad y mortalidad fúngica en los países industrializados. La aspergilosis invasiva es ahora la mayor causa de muerte en los centros de tratamiento de leucemia, de transplantes de médula ósea, y unidades de transplantes de órganos.
Tabla 1. Algunas patologías importantes causadas por Aspergillus fumigatus Enfermedad Estado Crecimiento inmune micelial Alergia Inmunocompetente Aspergiloma Aspergilosis broncopulmonar alérgica Aspergilosis invasiva
Severidad ±
Inmunocompetente
+
+
Inmunocomprometido
+++
+++*
* 50-100% mortalidad en pacientes con leucemia o con transplantes infectados con Aspergillus. Modificado de Latgé, 2003.
Existen a la fecha numerosos genes y proteínas investigados y asociados a la virulencia de A. fumigatus. Entre algunos de ellos estudiados como factores de virulencia putativos, se mencionan: —Adhesinas. Proteínas de superficie que promueven la interacción de las células fúngicas con las células del hospedero. Los conidios de Aspergillus están recubiertos de proteínas hidrofóbicas, que pueden ser observadas en microscopía electrónica como varillas (“rodlets”). Estas hidrofobinas son proteínas de superficie activas producidas por hongos filamentosos que se encuentran asociadas al crecimiento aéreo. Ya se clonó el gen RODA que codifica para estas proteínas, y se obtuvo una mutante sin este gen. Los conidios de esta mutante no se unen a proteínas hidrofóbicas como albúmina y colágena, pero si se unen a otras proteínas del hospedero como laminina y fibrinógeno. En un modelo animal de aspergilosis invasiva, la mortalidad fue comparable entre la cepa parental y la mutante sin varillas externas, sin embargo, la respuesta inflamatoria fue menor en la mutante ∇rodA. Esta proteína hidrofóbica podría jugar un papel en la interacción hospedero/parásito, pero esta interacción no aparenta ser esencial para la virulencia fúngica. Se han identificado seis hidrofobinas en el genoma de A. fumigatus: RodAp, RodBp, RodCp, RodDp, RodEp y RodFp.
—Pigmento. El conidio posee una capa externa densa, pigmentada, adyacente a una capa de varillas (“rodlets”). El pigmento del conidio es sintetizado a través de la vía del dihidroxinaftaleno melanina-DHN. Se han clonado seis genes (PKSP/ALB1, AYG1, ARP1, ARP2, ABR1, y ABR2) que codifican para diferentes enzimas en la vía del DHN para sintetizar la melanina. Desde el punto de vista de la virulencia, el gen PKSP/ALB1, que codifica para una sintasa de polikétido y cataliza el primer paso en esta vía, es el más interesante. Las cepas mutantes (pksP/alb1 ) muestran conidios lisos con superficie blanca y muestran una virulencia reducida en modelos murinos. —Moléculas tóxicas. a) producen la muerte de las células del hospedero (RNasa de 18 kDa, conocida como restrictocina ó ASPF1, cuyo gen ASPF1 ha sido clonado); b) producen lisis de eritrocitos (hemolisina de 30 kDa); y c) producen inmunosupresión (metabolitos secundarios como la gliotoxina). Todavía hacen falta múltiples ensayos para elucidar el papel de estas moléculas en la patogenicidad de A. fumigatus. —Enzimas. Pueden intervenir de diferentes maneras, a) Promoción de la colonización de la matriz del pulmón y/o degradación de factores humorales (serina proteasa de 33 kDa, aspartil proteasa de 38 kDa, metaloproteasa de 40 kDa, dipeptidil peptidasas de 88 y 94 kDa); b) Como antioxidantes durante la fagocitosis (catalasas de 350 kDa, superóxido
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dismutasas de 27 y 67 kDa); c) Provocando daño epitelial (fosfolipasas). En la tabla 2 se pueden observar algunas moléculas de este hongo que se han analizado
genéticamente. Hasta ahora, ninguna de ellas se ha podido involucrar de manera directa en la patogénesis en infecciones inducidas experimentalmente.
Tabla 2. Algunas moléculas de Aspergillus fumigatus con un papel putativo en la virulencia Categoría Molécula Papel in vivo Mutante (genes) Varillas de superficie Hidrofobinas Adhesión Si (rodlets) (rodA/hyp1 Evasión de la respuesta inmune rodB) Pigmentos Melanina-DHN Inhibición fusión de lisosomas Si (pksP/alb1) Moléculas tóxicas Ribonucleasa Muerte celular hospedero Si (mitF/asp f1/res) Hemolisina (aspHS) Lisis eritrocitos No Gliotoxina Citotoxicidad No Enzimas Serina proteasa (alp) Promoción de la colonización de la Si Proteasa aspártica (pep) matriz pulmonar y/o degradación Si Metaloproteasa (mep20) de factores humorales, Dipeptidilpeptidasas destrucción tisular Si (dppIV, dppV) No Catalasa específica de conidios (catA), Protección contra especies de hifas (cat1/catB, cat2) reactivas de oxígeno (ROS) Si superóxido dismutasas (sod/asp f6) Protección contra ROS Hipersensibilidad tipo 1 Fosfolipasas B (plb1, plb2, Si plb3) Destrucción tisular, invasión (lecitina) No Alergenos
Toxinas, glicoproteínas, enzimas, etc. (asp f1 a asp f23)
Hipersensibilidad tipo 1
Modificado de Latgé, 2001 y de Rementeria et al., 2005.
Por otro lado, se debe mencionar el descubrimiento de biofilms en este hongo, al estudiar el comportamiento del micelio en condiciones estáticas en medio de agar, y condiciones de agitación en cultivos sumergidos. El micelio aéreo formado en las condiciones estáticas mostró canales intercelulares y una matriz extracelular compuesta de galactomanano y α-1,3 glucano. También se observaron a las hifas cubiertas de un mucílago, que
fue asimismo reportado en las hifas de una aspergilosis pulmonar en un modelo murino experimental, lo que podría sugerir un papel en la patogénesis. A pesar que ya se han clonado los genes que codifican para la mayoría de las enzimas mencionadas, y se han obtenido mutantes deficientes en la expresión de estos genes, hasta la fecha, no se ha identificado un solo factor de virulencia esencial para el desarrollo de A. fumigatus en el pulmón. Los datos
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experimentales acumulados hasta ahora sugieren que la virulencia del hongo podría ser poligénica (multifactorial), por lo que la estrategia del análisis de la deleción de genes únicos no sería adecuada, a menos que se identificara un gen regulador que controlara un grupo de genes involucrados en la patogénesis.
complejos de genética y biología molecular. Entre muchos otros, se mencionarán aquellos atributos que se han observado asociados a su virulencia. —Adhesinas. El sistema de interacción se basa en el tipo de adhesina (manoproteína, manana, u otros), y en la naturaleza del ligando de la célula del hospedero. Entre ellas: a) manoproteína de superficie con actividad tipo lectina hacia células epiteliales (vaginales y bucales) con ligandos de superficie glicosídicos con residuos terminales fucosil o Nacetilglucosamina; b) manoproteína-CR2/CR3 que imita los receptores de complemento de células de mamíferos con respecto al reconocimiento de ligandos. Esta proteína de C. albicans reconoce ligandos con la secuencia de aminoácidos argininaglicina-ácido aspártico como en iC3b, fibrinógeno, laminina y fibronectina. Esta sería una interacción proteína/proteína. c) oligosacárido de manana factor 6, del cual no se conoce la naturaleza del ligando de la célula del hospedero. d) Quitina, la cual se sugiere que también puede tener una función de adhesina, pero no se conoce la naturaleza del ligando del hospedero. e) Manoproteína reconocida por un receptor manosil de macrófagos esplénicos. Esta interacción corresponde al oligosacárido (Candida)/proteína (macrófago)(Tabla 3). Actualmente, tres genes, ALA1, ALS1 y HWP1, que codifican para proteínas con propiedades de adherencia y consistentes con la unión al β-1,6 glucana de la pared celular de C. albicans, han contribuido al conocimiento de la topología de las adhesinas/proteínas. Una adhesina de tubos germinales e hifas, Hwp1, se adhiere a las células epiteliales bucales, por un mecanismo de adhesión no convencional, a través de una transglutaminasa.
Candida albicans Este hongo es un comensal del cuerpo humano, que dependiendo de las condiciones del ambiente que lo rodea, puede causar desde leves infecciones cutáneas, hasta candidosis sistémicas fatales en cualquier órgano, en pacientes inmunocomprometidos. Esta versatilidad de patologías depende de su habilidad de sobrevivir como comensal en diferentes sitios anatómicos del ser humano. Entre otros muchos factores, esta habilidad de Candida de adaptarse a múltiples diferentes presiones del ambiente, puede ejemplificarse con su adaptación a un rango de extremos fisiológicos como el pH. En el pH neutro de la sangre o tejidos, este microorganismo expresa el gen PHR1, cuya función está asociada a la síntesis de pared celular, y su expresión óptima es a pH neutro, mientras que en el canal vaginal, la expresión de PHR1 se apaga, y otro gen regulado por pH (PHR2) provee una función similar pero a un pH ácido. Al igual que Cryptococcus neoformans, su incidencia ha aumentado debido a la pandemia mundial de SIDA. Es uno de los hongos patógenos del hombre, donde se puede encontrar una amplia bibliografía concerniente a todos sus aspectos, desde morfólogicos, fisiológicos, bioquímicos, hasta estudios
Tabla 3. Adhesinas de Candida albicans y C. glabrata Adhesina
Ligando
Fenotipo mutantea Adherencia in Vitro
Als1p
CEOH, endo
Ala1p (Als5p)
FN
Hwp 1p
CEOH
Reducida NR Reducida
Otros Virulenciab
Reducida NR Reducida
Int1p Epitelial Reducida Reducida Mnt1p CEOH Reducida Reducida a = Comparado con células parentales, cepas heterocigotas o reconstituidas. b = Modelo murino con diseminación hematógena. CEOC = células epiteliales orales humanas; FN = Fibronectina; NR = No realizado
Proteínas con secuencias parecidas a aglutininas Proteínas con secuencias parecidas a aglutininas Adherencia estabilizada, sustrato TGasa Proteína parecida a una “integrina” Transferasa tipo 1 manosil
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—Enzimas. Las células microbianas poseen enzimas hidrolíticas constitutivas e inducibles que destruyen o alteran los constituyentes de las células del hospedero para promover su invasión a los tejidos. Las enzimas hidrolíticas secretadas extracelularmente por C. albicans consideradas de manera significativa en su patogénesis son: aspartil proteinasas secretadas (Sap) que hidrolizan uniones peptídicas, fosfolipasas (PL) que hidrolizan fosfolípidos y lipasas (Lip). Una elevada actividad hidrolítica con amplia especificidad de sustratos se ha encontrado en diversas especies de Candida, pero de manera considerable en C. albicans. Esta actividad hidrolítica se ha atribuido a familias multigénicas con al menos diez miembros para Saps y Lips y diversos miembros para las PL. Aspartil proteinasas secretadas (SAP) Esta actividad también ha sido encontrada in vitro en la mayoría de otras especies patógenas de Candida, por ejemplo, C. dubliniensis, C. tropicales y C. parapsilosis. También es relevante para el establecimiento de infecciones en la mucosa por C. dubliniensis. Estas diez isoenzimas de proteinasas (Sap1 a Sap10) poseen diferentes pH’s óptimos con un rango de actividad proteolítica entre pH 2.0 a 7.0, lo que es esencial para el hongo cuando infecta ya sea la mucosa vaginal (pH ácido) o la cavidad oral (pH neutro). Hasta ahora se han identificado diez genes SAP localizados en cinco distintos cromosomas. Diferentes genes SAP son expresados en candidosis sistémicas y localizadas y parecen tener diversos papeles durante los distintos tipos de infecciones. Para determinar la relevancia de estas actividades enzimáticas en la virulencia de Candida, se han utilizado inhibidores de proteinasas (i.e. pepstatin A) y se observó una reducción de ésta en modelos in vitro de candidosis oral, cutánea y vaginal usando epitelio o epidermis reconstituidos. También se demostró que los inhibidores de proteinasas de HIV eran capaces de inhibir la actividad de las SAP, mostrando un efecto protector durante infecciones experimentales de mucosas y epidermis. Además, lograron reducir la adherencia de C. albicans a las células epiteliales sugiriendo que la actividad de proteinasa está involucrada en la adherencia de las células de Candida a las superficies del hospedero. Este fenómeno fue observado clínicamente en la disminución de la prevalencia de candidosis oral en los pacientes con SIDA tratados con terapia antiretroviral (HAART: inhibidores de aspartil proteinasas de HIV y transcriptasa reversa). Estos datos sugieren que las SAP están involucradas en los estadios tempranos de la infección por C. albicans.
Fosfolipasas (PL). Este término describe un grupo heterogéneo de enzimas que hidrolizan una o más uniones de ésteres en glicerofosfolípidos. Estas PL han sido descritas también para A. fumigatus y C. neoformans, así como también para otras bacterias y protozoarios. Se han detectado diferentes subclases de PL para C. albicans, PLA, PLB, PLC y PLD. Hasta la fecha se han caracterizado y clonado dos genes de PLB extracelular, PLB1 y PLB2, y tres genes de PL intracelular, PLC1, PLC2 y PLD. Las funciones de las fosfolipasas durante las infecciones por C. albicans no se conocen con exactitud pero han sido implicadas en la penetración a las células del hospedero, adhesión a las células epiteliales y probablemente en la interacción con las vías de transducción de señales del hospedero. Estudios realizados en dos modelos murinos, el primero de diseminación hematógena y el segundo de infección oral-intragástrica, con mutantes (deleción de algunos de los genes), mostraron que la PLB no producía avirulencia total en el modelo de diseminación hematógena, por lo que la patogenicidad de Candida puede estar regulada por más de un determinante. Los resultados en el modelo oralintragástrico indicaron que las fosfolipasas pueden ser críticas tanto en la diseminación de C. albicans por la vía gastrointestinal como por la vía hematógena. Lipasas (Lip). Las lipasas hidrolizan las uniones ésteres en la interfase formada entre la fase insoluble de triacilglicerol y la fase acuosa donde se disuelve la enzima. El primer gen de lipasa clonado de C. albicans se denominó LIP1. A partir de entonces se clonaron y caracterizaron otros nueve genes (LIP2-LIP10) de esta familia de lipasas. También se detectaron secuencias similares de LIP1-10 en otras especies de Candida como C. tropicalis, C. parapsilosis y C. krusei. Los estudios realizados hasta ahora han mostrado una gran flexibilidad en la expresión in vitro e in vivo de un gran número de genes LIP, reflejando posiblemente una amplia actividad lipolítica que podría contribuir a la persistencia y virulencia de C. albicans en el tejido humano. Sin embargo, el papel y función de las lipasas durante las infecciones por este hongo todavía tienen que ser elucidadas. —Transición morfológica: levadura, seudohifa, hifa. La transición de C. albicans de levadura gemante a una forma micelial, en respuesta a estímulos del ambiente (i.e. suero, aumento de temperatura) ha sido considerado relevante para su patogenicidad, a pesar que hasta la fecha no existen pruebas contundentes al respecto. Sin embargo, estudios actuales con los factores de transcripción CaTup1, CaNrg1, Efg1, Cph1 y Cph1, demostraron que éstos no controlan solamente
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funciones morfogenéticas, sino que también regulan otros genes de virulencia, que incluyen adhesinas, aspartil proteinasas secretoras, y funciones de asimilación de hierro. En consecuencia, las mutaciones por disrupción de estos reguladores alteran atributos de virulencia conocidos, así como la morfogénesis de levadura a micelio, por lo que la virulencia atenuada de las mutantes efg1, cph1, tup1 y nrg1 no pueden ser atribuidas solamente a los defectos morfogenéticos. A pesar que en estudios recientes se han mostrado diferencias fundamentales entre hifas y seudohifas de C. albicans, como la forma, la localización del primer septo, el anillo de septina y la división nuclear, condiciones ambientales similares inducen ambos morfotipos, tendiendo a formarse hifas en las condiciones más extremas de temperatura y pH. Ambos morfotipos requieren la operación de las vías de señales asociadas al AMPc-Efg1. Estos últimos estudios sugieren que las seudohifas podrían ser un estado de transición entre las levaduras y las hifas, sin embargo, también proponen a las hifas y seudohifas como estados alternos inducidos por condiciones que promueven la infección. Las seudohifas podrían presentar propiedades biológicas diferentes a las hifas con un papel distinto durante una infección. —Switch fenotípico. La mayoría de las cepas de C. albicans son capaces de presentar este fenómeno, el cual da como resultado que se presenten cambios fenotípicos con alta frecuencia, que afectan una gran variedad de características, como son, diversas morfologías coloniales (blanca/opaca), diferencia en antigenicidad, síntesis de polipéptidos, adherencia, etc. Este fenómeno representaría una estrategia patogénica del hongo, en la generación de diversidad fenotípica para poder contender con la gran diversidad de cambios del microambiente que enfrenta tanto como comensal y como patógeno. —Tipo de apareamiento (entrecruzamiento). Solamente hasta 1998 se descubrió que C. albicans (diploide), posee un locus de apareamiento (MTL) con un alelo MTLa y otro MTLα en cromosomas homólogos. Sin embargo, es hasta recientemente que se ha demostrado, que para que haya entrecruzamiento, las células homocigóticas a y homocigóticas α deben de llevar a cabo el “phenotypic switching”, o sea el cambio fenotípico, de la fase blanca a la opaca, y que este fenómeno pudiera estar relacionado con la patogénesis. Por último, para apoyar que en la interacción hospedero/microorganismo, además de los factores de virulencia del patógeno, debe de incorporarse la contribución del hospedero en la producción del daño,
se puede mencionar cómo un modelo de Candida viable intravaginal en humanos condujo a una nueva hipótesis sobre la inmunopatogénesis de la candidosis vulvovaginal (CVV). Los resultados sugieren que la mayoría de los síntomas asociados a la CVV son mediados por el hospedero en lugar del hongo, lo que ha sido por mucho tiempo el paradigma en CVV. La hipótesis considera que la CVV está asociada a las señales dadas por la interacción Candida-célula epitelial vaginal que promueve una respuesta inflamatoria (infiltrado de polimorfonucleares) en el lumen vaginal asociada a los síntomas clínicos concomitantes; mientras que la resistencia a la CVV está asociada a la carencia de señales y/o al aumento de mediadores inmunes no inflamatorios. Esta hipótesis altera significativamente el paradigma de la inmunopatogénesis de la CVV y CVV recurrente. Cryptococcus neoformans Este hongo produce meningoencefalitis fatales en pacientes con sistemas inmunes comprometidos, y su incidencia ha aumentado debido a las infecciones por VIH, donde el 6% de los pacientes la padecen. También puede presentarse la enfermedad en individuos inmunocompetentes. Este basidiomiceto presenta reproducción sexual (tipos de compatibilidad MATα y MATa), por lo que se ha implementado su análisis genético, y la biología molecular ha permitido el estudio de blancos moleculares específicos asociados a su virulencia. Es uno de los primeros hongos causantes de enfermedad en el hombre, donde se estudiaron factores de virulencia. Actualmente, en esta especie fúngica se estudian factores de virulencia que aparecen tener un “uso dual”, o sea, la capacidad de conferir ventajas de sobrevivencia, tanto en hospederos animales como en el ambiente (Tabla 4). Esta capacidad para la virulencia en animales puede originarse de presiones selectivas del ambiente impuestas por organismos como predadores ameboides o nemátodos. Los resultados que se encuentren con este hongo, podrían proveer de un paradigma en el conocimiento del origen y mantenimiento de la virulencia en otros hongos patógenos que se encuentran en la naturaleza (o ambiente). En la actualidad se conocen los siguientes: —Cápsula extracelular de mucopolisacárido (glucuronoxilomanana). Demostrado por mutantes acapsuladas (mutagénesis química) en modelos murinos experimentales, y por la clonación de cuatro genes (CAP10, CAP59, CAP60, CAP64). La deleción de
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cualquiera de los cuatro genes, mostró que estos intervienen en la síntesis de la cápsula, ya que cada mutante obtenida no presentó cápsula y se volvió avirulenta en el modelo murino; la complementación de cada gen en el fenotipo acapsulado, restauró la virulencia. Por lo tanto esta cápsula es un factor de virulencia clásico, de acuerdo a los postulados moleculares de Koch modificados por Falkow. Estudios recientes han descubierto otro juego de genes de síntesis de la cápsula denominados CAS (CAS1-CAS6). Esta cápsula polisacarídica tiene efectos directos e indirectos sobre múltiples componentes tanto de la respuesta innata como adaptativa del hospedero. Es antifagocítica pero es requerida para la sobrevivencia intracelular, previene la iniciación de la vía clásica del complemento, inhibe la respuesta de anticuerpos, bloquea el reclutamiento de células inflamatorias, disminuye la presentación de antígeno en respuesta a la infección, altera la coestimulación y producción de citocinas, inhibe la proliferación de linfocitos T, y suprime el desarrollo de las respuestas asociadas a TH1. En estudios actuales se ha sugerido que el principal polisacárido de la cápsula (glucuronoxilomanano) puede ser requerido para el fenómeno, recientemente descrito, de extrusión fagosomal. Esto sucede en ciertas condiciones, en que C. neoformans puede salir del macrófago del hospedero a través de la extrusión del fagosoma, y tanto la levadura del patógeno como las células del hospedero permanecen viables y capaces de propagarse. Este fenómeno indica la existencia de un mecanismo no reconocido previamente en el cual un patógeno fúngico puede escapar de su confinamiento intracelular para continuar su propagación y posiblemente su diseminación. —Melanina.. Estos polímeros de alto peso molecular se denominan de acuerdo a su componente monomérico. El monómero de la melanina de Cryptococcus es dihidroxifenilalanina, que es un producto de la oxidación de la tirosina, y son referidas como melaninas DOPA. Ésta es diferente de la melanina-DHN de Aspergillus mencionada con anterioridad. En años anteriores se obtuvieron mutantes deficientes en melanina, sin virulencia para modelos murinos experimentales, demostrando su relevancia en la patogenicidad de este hongo. Actualmente, se purificó y clonó el gen (CNLAC1) de la enzima lacasa involucrada en la oxidación de catecolaminas a precursores de melanina. La deleción de este gen mostró que la mutante no producía melanina, y se observó la disminución de la virulencia en un modelo murino. El estudio de este gen mostró
asimismo, que éste es esencial para el crecimiento de la levadura en respuesta a múltiples señales del ambiente, como el crecimiento del hongo: a 37ºC pero no a 24ºC; a un pH de 7.3-7.4 pero no a pH’s menores; y a pC02 del ambiente de 5% pero no a 0.04%. Cryptococcus neoformans requiere el sustrato exógeno adecuado para la producción de la melanina; el neurotropismo que exhibe podría estar asociado a su habilidad para utilizar neurotransmisores de catecolaminas, como la dopamina, adrenalina y noradrenalina. La presencia de la melanina puede proteger al hongo de diversas condiciones del ambiente donde se encuentra, como extremos de temperatura, luz ultravioleta, metales pesados, y destrucción por depredadores. En el hospedero humano se han descrito varios mecanismos por los cuales la melanina puede proteger al hongo a resistir su eliminación. Entre ellos, la resistencia a la fagocitosis y muerte por macrófagos, a la muerte por nitrógeno reactivo e intermediarios de oxígeno, y la alteración a la inducción de citocinas. En años recientes se demostró que C. neoformans es capaz de producir melanina en las infecciones in vivo; hecho que también fue mostrado para otros hongos patógenos como Histoplasma capsulatum, Paracoccidioides brasiliensis y Sporothrix schenckii. Estos datos sugieren que el mecanismo de protección de las melaninas podría funcionar de manera general al prevenir la eliminación del hongo del hospedero. —Tipo de apareamiento (entrecruzamiento) MATα. El estado teleomorfo (fase sexual) de C. neoformans fue descrito por primera vez en 1975. Este hongo posee dos tipos de apareamiento, MATα y MATa. Después de diversos estudios en un modelo murino con una amplia diversidad de cepas de cada tipo de apareamiento se demostró que las células-α eran más virulentas que las células-a. Hasta hoy, la base molecular de esta diferencia en virulencia está siendo investigada en varios laboratorios. Los factores de virulencia de este hongo están bajo el control de las vías de señales asociadas al AMPc. Una proteína Gα, Gpa1p, ha sido identificada, la cual es requerida para: a) el entrecruzamiento de los tipos de compatibilidad; b) la inducción de la síntesis de melanina en respuesta a la privación de glucosa; y c) la producción de cápsula en respuesta a la limitación de hierro. —Switch fenotípico. Recientemente se encontraron tres tipos morfológicos de colonias: lisas (SM), arrugadas (WR) y pseudohifales (PH), en una cepa hipovirulenta de C. neoformans, con diferente
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estructura de los polisacáridos de la cápsula. Las células de las colonias WR fueron las más virulentas en un modelo de infección pulmonar en ratas. Este fenómeno de switch fenotípico podría representar una vía de generación de diversidad fenotípica de levaduras patógenas para la sobrevivencia en un amplio rango de microambientes. Tabla 4. Ejemplos de factores de virulencia de Cryptococcus neoformans utilizados tanto en el ambiente de la naturaleza como en el hospedero (patogénesis) Atributo Cápsula
Lacasa Melanina
Fosfolipasa
Función en el ambiente Prevención desecación Protección contra Predadores ameboides Degradación lignina Escudo ultravioleta Tolerancia al calor y frío Susceptibilidad reducida a la degradación enzimática Protección contra metales pesados Protección contra predadores ameboides
Función de nutrición? Protección contra predadores ameboides Cambio fenotípico Generación de diversidad de cepas para sobrevivir el stress ambiental? Tipo de Reproducción sexual entrecruzamiento Calcineurina y Desarrollo y señalización del reproducción AMPc
Función en la patogénesis Antifagocítica Inmunomodulador Agresina intracelular Interferencia con el estallido oxidante Resistencia a muerte oxidante Resistencia a péptidos microbicidas Resistencia a drogas antifúngicas
Crecimiento intracelular Evasión inmune
Regulación de factor de virulencia Regulación de factor de virulencia
Modificado de Casadevall et al., 2003. Hasta hoy se conoce muy poco con respecto a la regulación de la expresión de estos factores de virulencia o de las vías de señalización del ambiente que disparan la expresión de los genes. Los resultados de las investigaciones sobre las proteínas fúngicas que detectan señales del ambiente así como proteínas de fosfotransferencia (phosphotransfer proteins), esenciales para la regulación de una respuesta adaptativa a una provocación del ambiente, han identificado proteínas señales que aparecen ser
funcionalmente únicas en hongos, bacterias y plantas superiores, lo que sugiere una especificidad suficiente como para poder desarrollar drogas antifúngicas que puedan inhibir la actividad de estas proteínas, que al mismo tiempo no sean tóxicas para las células de los mamíferos. La consecuencia de este tipo de estudios básicos de los hongos ofrece sin duda alguna una contribución efectiva para la identificación de nuevos blancos para drogas antifúngicas y nuevas estrategias para la prevención de las micosis. Bibliografía 1.
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CAPÍTULO 10 TÉCNICAS DE LABORATORIO PARA EL DIAGNÓSTICO MICOLÓGICO Cudberto Contreras Pérez En general la cobertura de pruebas de laboratorio utilizada para el diagnóstico de las diferentes micosis incluye: examen microscópico, cultivo, histopatología, intradermorreacciones, pruebas serológicas para determinación de anticuerpos e inoculación de animales de laboratorio (1-2). El valor de los diferentes recursos es variable para cada micosis. Los cuadros A, B y C agrupan las diferentes micosis, tomando como base la clasificación propuesta por González Ochoa (3). Se ha seguido un criterio arbitrario de cruces (+) para valorar la utilidad de estos recursos. La selección, recolección y transporte de una muestra clínica es fundamental en el diagnóstico oportuno, confiable y de calidad en las infecciones por hongos. Los procedimientos de obtención son los convencionales en microbiología e incluyen exudados de mucosas, raspados de piel, uñas y muestras de pelo en las micosis exclusivamente tegumentarias, mientras que en las inicial y secundariamente tegumentarias hay una variedad de muestras: exudados, costras, expectoración, líquido cefalorraquídeo, médula ósea, sangre periférica, suero, orina, lavados bronquiales, punción y cortes de hígado, pulmón, ganglios linfáticos, mucosas, piel y aspirados por endoscopias entre otras (4-8). Con excepción de las infecciones por Histoplasma capsulatum, Sporothrix schenckii y Nocardia asteroides, el recurso más sencillo, útil y rápido es el examen microscópico con hidróxido de potasio (KOH), pero tiene la desventaja de no colorear los elementos parasitarios y formar abundantes artificios con las grasas. El uso de lactofenol o hidrato de cloral con azul de algodón, evita este problema coloreando los hongos y solubilizando las grasas (9). La albúmina de Mayer y el alcohol etílico utilizados para fijar escamas de piel, uñas y pelo, facilitan la coloración de Shiff y aumentan la sensibilidad del examen microscópico (10). El uso del cromógeno ( calcoflúor blanco) permite aún tener una mayor sensibilidad que el Schiff (11-12), pero se requiere el uso de un microscopio de fluorescencia y un filtro con longitud de onda óptima para el cromógeno. Las coloraciones por Gram, Wright y Shiff aportan utilidad en las infecciones por Histoplasma, Candida, Sporothrix y Nocardia. El examen para detectar Cryptococcus neoformans requiere el uso de
tinta china comercial, donde el contraste y la cantidad de luz es fundamental para su observación. El cultivo es un recurso importante en los hongos patógenos primarios, pero en los hongos oportunistas es compleja su interpretación (1), debido a que su presencia se relaciona la mayoría de las veces como especies contaminantes. Los medios de cultivo deben de tener un pH cercano a 7 y contener antimicrobianos (cloramfenicol, 100 mg/l) para inhibir bacterias contaminantes. A pesar de que existe una gran variedad de medios de cultivo, no siempre se logra el aislamiento. Es conveniente incubar a temperaturas de 28 y 37 °C, y no dejar los medios a temperatura ambiente, lo que origina desarrollo lento, deshidratación del medio, contaminación y cierta demora en la identificación de las cepas y en consecuencia de los resultados Los hongos levaduriformes desarrollan usualmente durante los primeros días (24-48 horas), mientras que los hongos filamentosos revelan un crecimiento aparente después de las 72 horas . En un estudio que incluyó 2173 muestras para cultivo, los hongos levaduriformes se aislaron en un 98 % durante la primer semana, mientras que el 81 % de los hongos filamentosos se aisló en la primer semana y aumento a un 96 % durante la segunda semana (13). El uso de medios de cultivo con cromógenos (Candida ID2, bioMérieux; Chromagar Candida) han mostrado gran utilidad para la identificación de C. albicans. La evaluación de 250 cepas del género, incluyendo las especies de importancia médica más frecuentes (C. tropicalis, C. glabrata, C. krusei, C. parapsilopsis, C. guilliermondii, C. famata, C. lusitaniae, C. kefyr) no han delatado la formación del pigmento verde característico de C. albicans, no obstante el medio no es confiable para separar la especie C. dubliniensis. Esta última especie la hemos encontrado con muy baja frecuencia y se ha identificado con tarjetas, usando el equipo automatizado VITEK 2 Compac. La especie T. beigelii forma un pigmento verde que puede ocasionar confusión con C. albicans, pero las características morfológicas (micelio abundante) establecen la diferencia. Pueden encontrarse cepas negativas de C. albicans que no asimilen el cromógeno. Este medio también identifica a C. tropicalis, cuyas cepas forman un pigmento rosa a morado, mientras que otras
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especies entre ellas C. glabrata y C. parapsilosis forman colonias blancas. La identificación de los cultivos no solo incluye las características morfológicas, sino también la producción de exoantígenos, pruebas bioquímicas y la conversión de hongos dimórficos. En estos últimos, la inoculación de animales de laboratorio ofrece una determinativa confiable en cultivos de H. capsulatum y C. immitis. Para ambas especies son útiles los ratones Balb-c, inoculando 0.5 mL de una suspensión de los cultivos sospechosos. En el caso de C. immitis también se pueden utilizar los cobayos, inoculando el cultivo por vía intratesticular. Los animales se sacrifican a los 10 días para C. immitis y 30 días para H. capsulatum. En ambos casos se realiza examen microscópico y cultivo de los órganos afectados (bazo, hígado, páncreas, ganglios linfáticos). Durante 1984 al 2004 fueron estudiadas en el InDRE 1447 muestras con diagnóstico clínico de micosis por hongos levaduriformes. La correlación clínico-laboratorio (examen microscópico y cultivo) fue de 21% en criptococosis (22/105), 40% en candidosis (371/1057) y 62 % en pitiriasis versicolor (178/285). Se aislaron 14 especies con 447 aislamientos. No obstante las múltiples publicaciones en micología médica, en México no se dispone de una guía definida sobre la frecuencia de hongos levaduriformes de importancia médica. La experiencia del Indre con 419 aislamientos propone dividirlos en dos grupos en base a su frecuencia y dificultad para su identificación (Cuadro 1). El primer grupo incluye Candida albicans, Cryptococcus neoformans, C. parapsilosis, C. glabrata, C. tropicalis, C. guilliermondii, especies frecuentes y relativamente fáciles de identificar. El segundo grupo comprende C. lusitaniae, C. krusei, C. famata, Yarrowia lipolytica, Trichosporon beigelli, T. ashai, Hansenula anomala, Rhodotorula glutinis, ,Saccharomyces cerevisae, C. kefyr y C. dubliniensis, especies poco frecuentes, pero con serios problemas para su identificación. Las especies con mayor resistencia natural a los antimicóticos actuales se encuentran en este grupo.Con excepción de C. albicans, C. tropicalis y C. neoformans, el resto de las especies requiere para su identificación la combinación de equipos automatizados y algunas pruebas bioquímicas convencionales. Debido a las dificultades para identificar ciertas especies en aislamientos probables de infección nosocomial, hemos realizado análisis de perfiles electroforéticos citoplásmicos, usando perlas de vidrio para romper las células, Los resultados encontrados establecen diferencias categóricas entre C. albicans, C. lusitaniae y C. parapsilosis ( figura 11 ).
El grupo de cultivos de C. lusitaniae presenta cinco bandas específicas en los cinco cultivos y ausentes en las cepas de referencia (19.5, 21.2, 32.8, 72.4, 108.3 kDa). Las cepas de referencia de C. albicans presentan seis bandas específicas (18.4, 22.6, 25.7, 64.1, 68.8 y 71.5) ausentes en la cepa de referencia de C. parapsilopsis y en los cinco cultivos de C. lusitaniae. C. parapsilopsis presenta una mayor cantidad de bandas específicas, ocho (24.3, 26.2, 33.6, 58.4, 62.4, 90, 96.7, 110.3) las cuales están ausentes en los aislamientos de C. lusitaniae y en las dos cepas de referencia de C. albicans. El uso de un anticuerpo monoclonal comercial (bioMériux) de C. neoformans fue confiable para identificar 23 de 25 cepas (92 %). No se observaron reacciones cruzadas con especies de los géneros Candida y Rhodotorula, mientras que con el género Trichosporon, ocurrieron reacciones cruzadas en un bajo porcentaje (2/11 cepas). Es de importancia también la presencia de hongos levaduriformes contaminantes en las muestras clínicas. En 1948 muestras con diagnóstico clínico de micosis, 10 de ellas fueron positivas al examen microscópico (0.6 %), mientras que el cultivo fue positivo en 50 ( 2.56 % ). En estos pacientes sólo 2 casos se consideraron infección oportunista sistémica, donde la levadura aislada fue identificada como Rhodotorula glutinis ( 14 ). La histopatología además de revelar los elementos parasitarios de los hongos, aporta información útil en el diagnóstico diferencial con tuberculosis y otras dermatosis, sin embargo existen problemas en cuanto a la sensibilidad y a la diferenciación de H. capsulatum, C. neoformans, C. albicans y C. glabrata. En el caso del micetoma la detección de los granos en cortes histológicos revela menor sensibilidad, que el examen microscópico del material tomado de las lesiones. Las técnicas más utilizadas son la hematoxilina-eosina y las técnicas de Schiff y Grocott con sus diversas variantes, donde los hongos se tiñen de color rojo y negro respectivamente. La sensibilidad y especificidad de los recursos inmunológicos depende en gran medida de la naturaleza y pureza de los antígenos. Los productos metabólicos sintéticos crudos han tenido su mayor aplicación en la histoplasmosis y coccidioidomicosis, tanto en serología como intradermorreacción (15-17). En pruebas cutáneas los antígenos citoplásmicos crudos han sido útiles en la cromoblastomicosis (18) y paracoccidioidomicosis, mientras que los polisacáridos han tenido su mayor aplicación en la esporotricosis y
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en el micetoma por N. brasiliensis. En algunos casos hemos observado reacciones cruzadas entre histoplasmina y paracoccidioidina somática, y también se han observado pruebas positivas de esporotricina y cromomicina en el mismo paciente, así como esporotricina y PPD positivos en pacientes con diagnóstico de tuberculosis cutánea. Las pruebas serológicas estándar son la fijación de complemento y la precipitación en tubo capilar. Su mayor utilidad ha sido en la histoplasmosis (19) y coccidioidomicosis. La contrainmunoelectroforesis se ha usado como prueba tamiz con cinco antígenos (histoplasmina, coccidioidina, antígeno metabólico crudo de Aspergillus fumigatus, antígeno polisacárido de S. schenckii y un antígeno somático crudo de C. albicans). Los resultados han sido satisfactorios y ha constituido un apoyo para el diagnóstico presuntivo de las micosis correspondientes. No se han observado reacciones cruzadas entre S. schenckii y C. albicans con H. capsulatum, Coccidioides immitis y A. fumigatus. En brotes de histoplasmosis aguda pulmonar primaria existen reacciones cruzadas en contrainmunoelectroforesis con A. fumigatus y en fijación del complemento con Mycobacterium tuberculosis. El inmunoensayo enzimático ha resultado muy útil en la histoplasmosis. La prueba permite determinar anticuerpos en suero y líquido cefalorraquídeo. La sensibilidad y especificidad son eelevadas e incrementan la detección de los casos positivos, superando en un 10 % a la precipitación en tubo. No existen reacciones cruzadas con Toxoplasma gondii en lesiones oculares. No obstante que se han probado pocos casos no se ha encontrado cruce con S. schenckii, Fonsecaea pedrosoi, Madurella grisea y C. immitis. La prueba en reactores positivos a la coccidioidina ha sido positiva en un porcentaje muy bajo ( 1 a 2 %), sin embargo existen reacciones cruzadas en pacientes con tuberculosis y micetoma actinomicético por N .brasiliensis. La citometría de flujo no reveló reacciones cruzadas entre H. capsulatum y Mycobacterium tuberculosis. El antígeno utilizado fue una suspensión levaduriforme de H. capsulatum. El método es sensible específico y rápido, pero tiene el inconveniente de tener un costo elevado. La inoculación en animales de laboratorio es importante en las infecciones por C. immitis, H. capsulatum, P. brasiliensis y C. neoformans. También para aislar estas especies en muestras de suelo y para identificar cultivos sospechosos aislados de muestras clínicas. Los animales de laboratorio son el cobayo, hámster y ratón blanco, la vía de inoculación de
cobayos es intratesticular, mientras que en el hámster y el ratón blanco es intraperitoneal. En el caso de muestras para criptococosis, se usan ratones Balb-c y se inoculan por vía intracerebral. En las muestras de expectoraciones conviene agregar antimicrobianos para disminuir la carga antibacteriana presente. Las muestras se inoculan en cantidades de 0.5 ml. a excepción del líquido cefalorraquídeo (0.02 ml). Los animales se sacrifican a los 7, 15, 21 y 30 días para buscar los elementos parasitarios de los hongos en la región inoculada. Los tejidos afectados (testículos, ganglios linfáticos, pulmón, hígado, bazo, glándulas suprarrenales y sistema nervioso central) son procesados para examen microscópico, cultivo e histopatología. En los últimos años han surgido varios procedimientos de biología molecular, no obstante los resultados han sido sumamente variables, algunos revelan baja sensibilidad en el diagnóstico. Un mayor avance se tiene en la identificación de cepas, donde las especies más estudiadas han sido: H. capsulatum, C. immitis, C. neoformans, C. albicans, S. schenckii y actinomicetos de importancia médica, como es el caso del complejo N. asteroides. La colaboración con grupos de investigación en micología médica ha permitido caracterizar por biología molecular varias cepas aisladas en el InDRE. En coccidioidomicosis 9 cepas con clave 52, fueron estudiadas por Fisher y col. ( 20 ), de las que 7 fueron identificadas como C. posadasii y 2 como C. immitis. En criptococosis Wieland y col. ( 21 ) , incluyeron en su estudio 26 cepas del InDRE de C. neoformans, en las que predomino la var. grubii ( 62 % )sobre la var. gattii ( 38 % ), mientras que no se encontró ningún aislamiento de la var. neoformans. Todos los aislamientos de la var. grubii correspondieron al serotipo A con el biotipo VNI, mientras que en la var. gattii ocurrieron el biotipo VGIII (70 %) y el VGIV (30). En el grupo de los actinomicetos de importancia médica, las pruebas de biología molecular en combinación con las pruebas bioquímicas han permitido identificar otras especies como N. farcinica y N. asteroides tipo VI. L a primera especie presenta resistencia natural a las cefalosporinas mientras que la segunda especie exhibe resistencia natural a los aminoglucocidos (22). Por último es de gran interés destacar la importancia que tiene incluir a la tuberculosis pulmonar y extrapulmonar en el diagnóstico diferencial con las micosis, ya que es una de las enfermedades de gran importancia en México, por su frecuencia y por la similitud clínica que muestra con algunas micosis.
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Cuadro A MICOSIS EXCLUSIVAMENTE TEGUMENTARIAS DIAGNOSTICO DE LABORATORIO Micosis Dermatofitosis Candidosis tegumentaria Pitiriasis versicolor Tinea nigra, piedra blanca, otitis fúngica externa 0 Recurso no utilizado
Examen microscópico ++ + ++ ++
Cultivo + Complementa el diagnóstico 0 +
Cuadro B MICOSIS INICIALMENTE TEGUMENTARIAS DIAGNOSTICO DE LABORATORIO MICOSIS Examen microscópico Cultivo Histopatología IDR CIE Elisa Esporotricosis +/++ +/++ + 0 Micetoma +++ + + ++ 0 + actinomicético Micetoma ++ + + 0 0 0 eumicético Cromoblastomi+ + + + 0 0 cosis Rinosporidiosis + 0 ++ 0 0 0 IDR Intradermorreacción; CIE Contrainmunoelectroforesis; ELISA Inmunoensayoenzimático; 0 = Recurso no disponible
Cuadro C MICOSIS SECUNDARIAMENTE TEGUMENTARIAS DIAGNOSTICO DE LABORATORIO MICOSIS Histoplasmosis primaria H. residual H. diseminada Coccidioidomicosis diseminada Paracoccidioidomicosis Blastomicosis Criptococosis Candidiasis visceral y septicémica Nocardiosis Actinomicosis Aspergilosis Zigomicosis
Examen microscópico -
Cultivo
Histopatología
IDR
PT/CIE/FC
AL
IAL
-
-
+
+/+/-
0
-
+ +
+ +
+ + +
+ +
-/-/-/-/+ -/-/+
0 0 0
+ +
+
+
+
+
0/0/0
0
+
+ + +
+ + +
+ + +
0 0 0
0/0/0 0/0/0 0/+/0
0 + 0
0 + 0
+ + + +
+ + complementa complementa
+ + + +
0 0 0 0
0/0/0 0/0/0 0/+/0 0/0/0
0 0 0 0
0 0 0 0
IDR Intradermorreacción; AL Aglutinación con látex; CIE Contrainmunoelectroforesis; IAL Inoculación en animales de laboratorio; FC Fijación de complemento; 0 = Recurso no disponible
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Figura 1. Dermatofitosis, hifas septadas ramificadas. KOH al 30%, contraste de fases, 400 X.
Figura 2. Pitiriasis versicolor. Hifas con cúmulos de levaduras. Lactofenol azul de algodón, 120 X.
Figura 3.- Dermatofitosis, hifas fluorescentes de variable longitud. Calcoflúor blanco, 120 X.
Figura 4.- Criptococosis, levaduras capsuladas en líquido cefaloraquídeo. Contraste con tinta china, 400
Figura 5.- Histoplasmosis. Levaduras intracelulares en macrófagos. Giemsa, 1200X.
Figura 6.- Nocardiosis pulmonar. Hifas microsifonadas ramificadas. Ziehl Neelsen , 1000 X.
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Figura 10.- Coccidioidomicosis en cobayo, orquitis aparente después de 10 días de inoculación intratesticular. Prueba para identificación de un cultivo de Coccidioides immitis. Figura 7.-Esporotricosis cutánea fija. Levaduras intracelulares en un macrófago. Gram, 1000 X.
Figura 8.- Coccidioidomicosis, esférula fagocitada por célula gigante. Hematoxilina-eosina, 120 X.}
Cuadro 1.- Frecuencia de hongos levaduriformes aislados en casos de micosis oportunistas. InDRE 1984-2004 .
Figura 9.- Histoplasmosis en ratón, esplenomegalia después de 6 semanas de inoculación intraperitoneal. Prueba para identificación de un cultivo de Histoplasma capsulatum.
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Figura 11.- Perfiles electroforéticos . Carriles 1 y 10 marcadores de peso molecular. Carriles 2-6, 5 aislamientos de C. lusitaniae. Carriles 7 y 9 cepas de C. albicans ATCC 10239, 90028. Carril 8 cepa ATTC 22019 C. parapsilosis.
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CAPÍTULO 11
LA RESPUESTA INMUNE EN LAS MICOSIS
Los hongos son organismos ubicuos en la naturaleza y ocupan un nicho ecológico importante, en años recientes, el aumento en la incidencia de patologías en donde los hongos aparecen como microorganismos emergentes se ha asociado con la susceptibilidad en pacientes que presentan cierto grado de inmunodeficiencia. Estas infecciones se observan principalmente con hongos oportunistas quienes normalmente se presentan como comensales y cuando se modifica la capacidad de resistencia en un huésped susceptible. Entre los principales factores de riesgo para las infecciones oportunistas se encuentran: neutropenia, diabetes, tratamientos extensivos con antibióticos y uso de inmunosupresores entre otros. Por esta razón se ha despertado gran interés en el conocimiento del manejo de la respuesta inmune del huésped hacia los factores de virulencia de los hongos (patógenos primarios u oportunistas) los cuales se hacen más evidentes cuando la función inmunitaria está disminuida. Los hongos patógenos representan un pequeño grupo de microorganismos que pueden ser adquiridos por una variedad de rutas que incluyen la inhalación de esporas (A. fumigatus) o por contacto directo en piel (Trichophyton rubrum). El hongo comensal puede establecer infecciones por el rompimiento de barreras de mucosas o por cambios en la flora bacteriana (C. albicans). El espectro de las enfermedades micóticas van desde las micosis superficiales, enfermedades alérgicas (aspergilosis broncopulmonar) a las micosis profundas como es la meningitis criptococósica. Las enfermedades micóticas se presentan tanto en huéspedes normales como inmunocomprometidos aunque en estos últimos se presentan con mayor incidencia. Para entender la relación que establece el hongo con su huésped susceptible es necesario recordar que estos microorganismos son saprófitos, aeróbicos, eucariontes y su crecimiento óptimo es de 0 25 a 30 C, algunos presentan dimorfismo y su replicación puede ser sexual o asexual. Es importante reconocer que los requerimientos para la adaptación de la vida saprófita al hospedero son extremos ya que trae consigo cambios abruptos en un número de parámetros ambientales tales como la temperatura, metabolismo del carbono, adquisición de hierro,
Laura E. Castrillón Rivera Alejandro Palma Ramos
adaptación al pH y a tensiones de gases como O2 y 1 CO2 . Cuando los hongos logran infectar, diseminarse y replicarse en huéspedes susceptibles es necesario conocer los factores de virulencia que le permiten realizar estos procesos, entre ellos se encuentran: termotolerancia, adhesinas, producción de enzimas, componentes de su pared celular, presencia de cápsula, capacidad de síntesis de melanina, capacidad de formación de biopelículas, síntesis de toxinas, dimorfismo y receptores 2,3 hormonales . Para cada uno de ellos el huésped monta respuestas específicas que contrarrestan su acción las cuales pueden identificarse como mecanismos de inmunidad innata y mecanismos de inmunidad adaptativa. INMUNIDAD INNATA (INESPECÍFICA, NATURAL) La inmunidad innata o natural consiste en un conjunto de mecanismos entre los que se encuentran productos microbicidas presentes en suero y tejidos, como son anticuerpos, complemento, enzimas, péptidos antimicrobianos así como diferentes condiciones fisiológicas dependiendo del tejido (pH, tensión de oxígeno, concentración de sales etc.,), estos mecanismos son considerados como la primera línea de defensa del hospedero que impiden la colonización y diseminación de hongos con potencial patogénico o permiten su asociación como comensal, lo que ocurre 4,5 en el caso de las levaduras oportunistas . Entre estas barreras se encuentran la piel, moco, secreciones y fluidos corporales, y si los microorganismos logran rebasarlas, se activan otros mecanismos defensivos destinados a eliminarlos. En estos mecanismos participan: las células fagocíticas, los eosinófilos de los tejidos y la sangre, las células asesinas naturales (células NK del inglés Natural Killer) y varias moléculas solubles como las citocinas o interleucinas (IL), los interferones (IFN) y el factor de necrosis tumoral entre 6 otros . Tradicionalmente la respuesta inmune ha sido dividida como inmunidad innata y adquirida. Las principales diferencias entre ambas respuestas son los mecanismos y tipos de receptores usados para el reconocimiento antigénico. En la inmunidad específica, los receptores reconocen a los microorganismos infecciosos e identifican antígenos propios y del
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medio. Esto es dañino para el hospedero, ya que la activación del sistema inmune por tales antígenos puede conducir a enfermedades autoinmunes y alergias. En cambio, en la inmunidad natural, los receptores reconocen estructuras altamente conservadas presentes en un gran grupo de microorganismos. Estas estructuras son designadas patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs) y los receptores involucrados en identificarlas son 6llamados receptores para reconocimiento del patrón 8 . La delimitación entre inmunidad innata e inmunidad adquirida no es posible. Después de la identificación del microorganismo, las señales producidas por la inmunidad inespecífica, controlan aspectos de la inmunidad específica. Igualmente la respuesta adaptativa puede dirigir a la respuesta innata contra agentes infecciosos, como en el caso de la citotoxicidad celular mediada por anticuerpos. Ambas respuestas inmunes son reguladas en gran parte por un grupo de proteínas llamadas interleucinas o citocinas. La respuesta natural o inespecífica no discrimina entre las diferentes sustancias extrañas y no crea memoria inmunológica. Aunque la inmunidad innata es muy eficaz como defensa frente a infecciones y cáncer, muchas veces es insuficiente para eliminar el estímulo antigénico, por lo que el sistema inmune ha desarrollado otros mecanismos como la inmunidad adquirida o específica. Los principales procesos efectores de la inmunidad innata son la inflamación y la fagocitosis. La inflamación juega tres papeles esenciales en combatir la infección. El primero es entregar moléculas efectoras y células al sitio de infección para aumentar la muerte de los microorganismos invasores por la línea frontal de macrófagos. La segunda es proporcionar una barrera física en la forma de microcoagulación vascular para prevenir la diseminación de la infección en el sistema sanguíneo y la tercera es promover la regeneración del tejido dañado. Por sus características de duración y células que participan, la inflamación se clasifica en aguda y crónica. La fagocitosis es el mecanismo básico que opera en la inflamación para lograr la eliminación o aislamiento del agente perjudicial o del tejido dañado, consiste en la unión del microorganismo a la superficie de la célula fagocítica especializada (PMN, macrófago) y englobamiento para crear un fagosoma al que se unen lisosomas. La fusión de los gránulos de los fagocitos origina la destrucción del microbio por los 9-11 a) Dependientes del siguientes mecanismos :
oxígeno donde se generan radicales tóxicos -, 1 antimicrobianos (como el O2 H2O2, OH , O2 ) que a su vez pueden reaccionar para dar otras sustancias tóxicas como hipocloritos y cloruros, b) Dependientes del óxido nítrico (NO) que es un metabolito sintetizado a partir de la L-arginina, participa en procesos como regulación de la presión arterial, citotoxicidad y comunicación celular y c) Mecanismos independientes del oxígeno: Liberación de enzimas hidrolíticas como son lisozima, proteínas catiónicas, proteasas etc., que inducen efectos bactericidas o bacteriostáticos. SISTEMA DE RECONOCIMIENTO EN INMUNIDAD INNATA El sistema inmune innato confiere un reconocimiento rápido de un amplio espectro de patógenos utilizando un repertorio limitado de proteínas codificadas conocidas como receptores de reconocimiento a patrones (PRRs). Los productos químicos derivados de microorganismos como son los polisacáridos, proteínas, lipopolisacáridos (LPS), peptidoglicanas, lipopéptidos, lípidos y ácidos nucléicos sirven como agonistas hacia estos receptores. Los receptores “Toll-like” (TLRs) son esenciales para los PRRs y constituyen una nueva familia de proteínas de receptores celulares que intervienen en el reconocimiento de los desafíos microbianos y la subsecuente respuesta inflamatoria 8,12-13 . Los TLRs también reconocen en los vertebrados ligandos endógenos inducidos durante la respuesta inflamatoria, entre estos receptores se encuentran: TLR2: Une a la peptidoglicana de bacterias Gram positivas como el estreptococo y estafilococo, al ácido lipoteicoico, lipoproteínas bacterianas y lipoarabinomanana de micobacterias TLR3: Une RNA de doble cadena TLR4: Reconoce a la endotoxina bacteriana de bacterias Gram negativas (LPS) TLR5: Une a flagelina de bacterias móviles como listeria TLR6: Forma un heterodímero con TLR2 que responde a la peptidoglicana y ciertos lípidos TLR7 y TLR8: Reconocen a RNA de cadena sencilla de genomas de ciertos virus TLR9: Une a CpG del DNA (no metilado) de patógenos TLR11: Une a proteínas expresadas por protozoarios (Apicomplexa) Los dominios citoplásmicos de estos receptores permiten a los TLRs utilizar las mismas moléculas de señalización que utilizan los receptores de IL-1 que incluyen MyD88, la proteína cinasa asociada al receptor de la IL-1 (IL-1R) y el factor 6 activada por el receptor de factor de necrosis tumoral.
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Estos procesos de señalización llevan a la producción de citocinas o bien la inducción de la síntesis de moléculas co-estimulatorias que permiten la comunicación directa entre células inmunocompetentes. La participación de los receptores semejantes a Toll son proteínas críticas que permiten el enlace entre la inmunidad innata y adaptativa ya que además de permitir el reconocimiento de muchos patógenos y en consecuencia despertar respuestas de fagocitosis o citotoxicidad, permiten la activación de células presentadoras de antígeno con la consecuente liberación de citocinas responsables de la activación de subpoblaciones de linfocitos T necesarios para la 14 respuesta celular y/o humoral . INMUNIDAD ADQUIRIDA (ESPECÍFICA, ADAPTATIVA) La respuesta inmune específica es un sistema integrado de defensa del huésped en el que participan numerosas células y moléculas que actúan en cooperación, los más importantes son los linfocitos, los anticuerpos y las citocinas. La inmunidad específica además de retener muchos de los mecanismos de la inmunidad natural para eliminar a los invasores extraños, ha añadido dos propiedades importantes: 1) es capaz de recordar cada encuentro con el antígeno, de tal manera que los contactos posteriores desarrollan una respuesta amplificada, y 2) amplifica los mecanismos protectores de la inmunidad natural haciendo que éstos microorganismos sean eliminados más fácilmente en su lugar de entrada. A pesar de existir claras diferencias entre los componentes de la inmunidad natural y los de la específica, en la mayoría de los casos ambas colaboran ente sí obteniendo una mayor actividad, potenciándose unos a otros. La inmunidad adquirida ó adaptativa se puede clasificar en base a las células y moléculas que intervienen como Inmunidad humoral e Inmunidad celular. La inmunidad humoral puede ser transferida por medio de plasma o suero en donde se encuentran los anticuerpos que son las moléculas efectoras de este tipo de inmunidad en contraste, la inmunidad celular se transfiere mediante células de la sangre, del timo, bazo, ganglios linfáticos etc. Las principales características de la respuesta inmune adaptativa son la especificidad y la memoria inmunológica. La especificidad se basa en la existencia de un amplio repertorio de receptores presentes en linfocitos los que son capaces de reconocer particularmente regiones moleculares de estructuras propias y ajenas denominadas genéricamente epítopos o determinantes antigénicos.
La respuesta inmune adaptativa se desarrolla mediante dos mecanismos fundamentales: respuesta inmune humoral, donde los linfocitos B juegan un papel preponderante y la respuesta inmune celular, donde los linfocitos T son las células fundamentales. La respuesta inmune adaptativa se inicia por las células dendríticas (CDs) que actúan como células presentadoras de antígeno (APC) para estimular a células T. Una vez que las CDs son activadas y presentan los péptidos bacterianos -previa unión de éstos a las moléculas de histocompatibilidad de estas célula- viajan al nódulo linfático más cercano para activar a las células T y se desencadenan las siguientes fases: 1.- Fase de reconocimiento: Consiste en la unión del antígeno extraño a los receptores específicos existentes en la membrana de los linfocitos maduros. Los linfocitos B que median la inmunidad humoral, expresan moléculas de anticuerpos en su superficie, las cuales se unen a proteínas extrañas, polisacáridos o lípidos en su forma soluble; los linfocitos T, responsables de la inmunidad celular expresan los llamados receptores de la célula T (TCR), que reconocen pequeñas secuencias de péptidos antigénicos uniéndose a las moléculas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC) sobre la célula presentadora de antígeno. Los primeros en efectuar este reconocimiento son los linfocitos TCD4. 2.- Fase de activación: Secuencia de eventos que se producen en los linfocitos como resultado del reconocimiento antigénico específico. Todos los linfocitos experimentan dos cambios fundamentales que son la proliferación y la diferenciación. 3.- Fase efectora: Los linfocitos T diferenciados en células efectoras migran hacia los sitios de agresión, donde desarrollan sus funciones de eliminación de los patógenos, mientras los linfocitos B las ejecutan en los propios órganos periféricos. Muchas de estas acciones efectoras promueven la participación de células no linfoides y de mecanismos de inmunidad innata, a saber: anticuerpos opsonizantes que favorecen la fagocitosis por parte de macrófagos y neutrófilos PMN; anticuerpos que activan el sistema del complemento; inmunoglobulinas E que estimulan la desgranulación de mastocitos; citocinas liberadas por los linfocitos T, necesarios para 15 estimular la inmunidad natural . Para entender las respuestas de la inmunidad celular es importante conocer que los linfocitos T se clasifican en dos subpoblaciones: los CD4+ o cooperadores y los CD8+ o citotóxicos (Tc), estos últimos expresan en su superficie la molécula CD8 y son los responsables de los fenómenos de respuesta
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inmune de citotoxicidad mediada por células; este sistema es clave frente a infecciones virales, bacterianas y parasitarias, así como frente al crecimiento de células tumorales y rechazo de órganos. Los linfocitos TCD4+ se subdividen en cuatro clases: células T cooperadoras 1 (Th1), células T cooperadoras 2 (Th2), células cooperadoras T17 (Th17) y células regulatorias (Treg). Las principales funciones asociadas de estas células son para Th1 la inmunidad celular y la eliminación de patógenos intracelulares mediante la principal citocina proveniente de esta célula que es el interferón gamma (IFN). Para el caso de las células Th2 su función principal es la inmunidad humoral, el aclaramiento de ciertos patógenos extracelulares y la alergia mediante la liberación de las citocinas IL-4, IL-5 e IL-13. Las células Th17 recientemente reconocidas como el tercer integrante 16-18 que participan de las células cooperadoras principalmente en procesos inflamatorios y en patologías asociadas con autoinmunidad como son artritis reumatoide o esclerosis múltiple, otra función asociada con Th17 es la eliminación de patógenos extracelulares y de manera importante en la resolución de las infecciones micóticas mediante la producción de sus citocinas IL-17, IL-17F, IL-22 e IL-21. El control que permite la regulación de todas estas subpoblaciones de linfocitos TCD4+ depende de las células Treg con funciones de inmunosupresión y tolerancia mediante sus citocinas IL-10 y TGFβ. La diferenciación de los linfocitos TCD4+ en linajes cooperadoras Th1, Th2, Th17 y Treg se inicia con la interacción de células dendríticas con linfocitos TCD4+ inmaduros (no comprometidos, naive ó Th0).
Este proceso involucra diferentes citocinas y la activación de diferentes cascadas de señalización y factores de transcripción lo que resulta de la inducción de receptores a citocinas y quimiocinas que forman parte de mecanismos de retroalimentación positiva o negativa. Las células Th0 se inducen de acuerdo a la concentración antigénica, coestimulación y citocinas presentes, por ejemplo, la diferenciación de Th1 requiere de interleucina 12 (IL-12) y comprometen a los factores de transcripción T-bet, STAT-1 o STAT-4 (ver Figura 1). En cambio, la diferenciación de Th2 está mediado por la activación de interleucina 4 (IL-4) y los factores de transcripción STAT-6 y GATA-3. La inducción del linaje Treg requiere de las citocinas IL-2 y TGFβ así como del factor de transcripción FoxP3, sin embargo cuando en presencia del TGFβ interleucina 6 (IL-6) y de la interleucina 23 (IL-23) las células Th0 inducen la diferenciación de los linfocitos Th17 una vez que los factores transcripcionales RORɣ y STAT3 han 19 sido expresados . Las células TH0 son potencialmente productoras de un espectro completo de perfiles de citocinas siendo las células TH1 y TH2 representantes de los perfiles extremos del mismo, Por lo tanto, hay células TH1 que secretan principalmente IL2 e IFN y son fundamentales en la regulación de la respuesta celular y las células TH2 que secretan IL4, IL5 e IL10 y participan en la regulación de la respuesta humoral. Recientemente se han descrito a las células T reguladoras (Treg) con fenotipo CD4+CD25+, producen IL10 y factor de crecimiento y transformación beta (TGFβ). La interacción de los linfocitos TH0 con las células del sistema innato dirige la diferenciación hacia un patrón TH1, TH2, TH17 o Treg.
FIGURA 1. La diferenciación de linfocitos TCD4+ se inicia con la presentación antigénica por las células dendríticas con células no diferenciadas (TH0). Este proceso requiere de diferentes citocinas y de la activación de diferentes cascadas de señalización así como de factores de transcripción que resultan en la síntesis de receptores de quimiocinas y citocinas que participan en los circuitos de regulación entre las diferentes células (Th1, Th2, TH17 y Treg).
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RECONOCIMIENTO Y RESPUESTA INMUNE HACIA COMPONENTES FÚNGICOS La pared celular de los hongos es un organelo dinámico, altamente organizado que determina tanto la forma como la viabilidad del hongo, cuando existe un encuentro de estos microorganismos con el hospedero, la respuesta inicial por el sistema inmune innato será determinado por el reconocimiento de los componentes de su pared celular por neutrófilos, monocitos y macrófagos que representan la primera línea de defensa, mas adelante el reconocimiento de estas estructuras con las células dendríticas lleva a la 20,21 activación de la respuesta inmune adaptativa . Esta pared celular consta de una matriz extracelular de polímeros de carbohidratos y proteínas, entre los primeros se encuentra la quitina
(polímero no ramificado de enlaces β 1,4 de Nacetilglucosamina), β1,3 glucano (polímero de glucosa con ramificaciones cortas de enlaces β1,,6), el β1,6 glucano (polímero de glucosa con ramificaciones β1,3) y en el caso de C. albicans se presentan mananas (polímero de manosa unido por enlaces α), manoproteínas y glicolípidos. Por estudios de micrografías de transmisión electrónica se ha demostrado que esta estructura de la pared del hongo no es homogénea y se presenta como capas de densidad variable que corresponden a diferentes concentraciones de manoproteínas (proteínas con residuos de manosa) en su superficie, quitina fibrilar y β-glucano proximal a la membrana celular del hongo. (ver Figura 2).
MODELO ESQUEMÁTICO DE LA PARED CELULAR DE HONGOS Manoproteína-GPI
β 1,6 glucano
β 1,3 glucano
Manoproteína
Quitina Manoproteína - GPI
Membrana plasmática
FIGURA 2. La red molecular de la pared celular de levaduras de hongos se forma por el entrecruzamiento de glucanos β1,3 entrecruzados con glucanos β1,6 unidos a quitina. Las manoproteínas (mananas) pueden anclarse a la membrana celular o a los polímeros β1,6 de glucanos mediante el glucosilfosfatidilinositol (GPI) o encontrarse libres dentro de la pared
En individuos sanos e inmunológicamente normales, el sistema inmune innato es un centinela eficiente que proporciona protección contra cientos
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de especies fúngicas con las que se encuentra . La resistencia natural hacia las infecciones micóticas depende de productos solubles y de células con
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posible actividad anti-fúngica como son los neutrófilos, Saccharomyces cerevisiae), sin embargo, el macrófagos y células dendríticas las cuales tienen un reconocimiento de la cápsula de Cryptococcus 23 papel dual : neoformans (glucuronoxilomanano GXM) está 1) Citotoxicidad: Una vez que el hongo es mediada por TLR4. reconocido, los fagocitos internalizan estos Tabla 1 microorganismos en fagosomas, este hecho permite la Receptores TLR que participan en el reconocimiento de Patrones entrega local de moléculas y restringe los nutrientes Moleculares Asociados a Patogenicidad de hongos (PAMPs)12,48 esenciales que llevan al patógeno a la muerte por TLR -1 Levaduras de C. albicans Hifas de C. albicans fagocitosis minimizando el daño a células vecinas que 24 Fosfolipomanana conduce en la eliminación del patógeno . TLR-2 Conidias de C. albicans 2) Producción de citocinas: cuando estas Conidias e hifas de A. fumigatus células son estimuladas por receptores específicos Conidias e hifas de A. niger Zymosán (S. cerevisiae) (hacia estructuras del hongo o bien por otras citocinas) Glucuronoxilomanana (GXM) de que tienen como principal función la estimulación, TLR-4 C. neoformans diferenciación o activación de otras células. Hifas de C. albicans y de A. Para comprender los mecanismos de la inmunidad fumigatus innata que participan en la eliminación de Mananas de C. albicans y de S. cerevisiae microorganismos es importante conocer las vías de Dectin-1 Beta glucano de C. albicans reconocimiento de estos patógenos por el huésped que son fundamentalmente: receptores solubles de manosa (MRs), receptores de superficie del Recientemente se han reportado a la familia de complemento (CRs), receptores al fragmento Fc de receptores CLRs que comprenden a Dectin-1 el cual es inmunoglobulinas (FcR) y receptores Toll (TLRs). Entre un receptor transmembranal expresado intensamente los principales receptores que participan para el en células mieloides y tiene especificidad hacia 1,3 reconocimiento a estructuras fúngicas son los glucanos, otros son el receptor a manosa del receptores a manosa (MR), receptores Toll (TLR2 y macrófago (MR ó CD206), receptor específico de TLR4) y dectin-1 (beta-glucano) los cuales inducen la células dendríticas ICAM-3 no integrina (DC-SIGN ó síntesis de citocinas por dos rutas de señalización que CD209), dectin-2 y la lectina circulante que une a dependen de los factores de transcripción NF- e manosa (MBL). Todos ellos pueden reconocer IRF3. El reconocimiento de los (1-3) -glucanos es dominios de carbohidratos y participan en el dependiente de MyD88, la activación de TLR4 y CD14 reconocimiento de hongos así como en la modulación se induce por las mananas derivadas de C. albicans y S. 20 de la respuesta inmune . cerevisiae, mientras que el receptor clave para la El receptor Dectin-1 es un receptor tipo fosfolipomanana de C. albicans es el TLR2 (Ver Tabla lectina para -glucano que participa en la fagocitosis y 1). es expresado en células dendríticas, monocitos y La activación de TLRs por componentes de macrófagos, mediando la respuesta inmunológica en pared celular de Candida albicans como Patrón liberación de TNF α e IL -12 en respuesta a los βmolecular de patogenicidad (PAMP) es múltiple ya que 28,29 glucanos de hongos en cooperación con TLR2 . Este está compuesta de varios polímeros como son: receptor es necesario para la inducción de respuestas quitina, glucano, manana (polímero de manosa unido inflamatorias hacia Pneumocystis carinii sp muris, P. por enlaces ), manoproteínas y glucolípidos. La 30 brasiliensis, C. albicans, C. posadasii y A. fumigatus . defensa a través de TLR2 y TLR4 hacia C. albicans se 25 En el año 2004 se ha propuesto que la señal ha descrito desde el año 2002 por Netea y para 26 que inducen en el hospedero los polímeros de azúcar Aspergillus fumigatus y A. niger por Meier en el año de los hongos depende de un “código glicano” el cual 2003 demostrando el control de estas infecciones por 27 se determina por la naturaleza del azúcar, tipo de medio de estos receptores . El bloqueo de TLR2 con anómero, tipo de enlace y ramificación, así como por anticuerpos específicos inhibe la liberación de TNFα e la longitud de las cadenas de oligosacáridos. Esta IL-1β por células mononucleares estimuladas por propuesta se ha desarrollado en modelos Candida e indica que la liberación de estas citocinas experimentales de Candida ya que la regulación de los ocurre a través de este receptor. arreglos de carbohidratos en su pared celular depende Los heterodímeros TLR2-TLR6 están del estímulo del hospedero y juegan un papel implicados para el reconocimiento de levaduras de importante en este intercambio lo que regula el zymosán (componente de pared celular de
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balance entre saprofitismo y parasitismo y en la 31 resistencia e infección . Es muy importante reconocer que la inmunidad innata es capaz de discriminar entre componentes de los microorganismos patógenos de los propios, sin embargo, la activación de la inmunidad innata puede ser un prerrequisito para disparar la inmunidad adaptativa, la cual es influenciada por la generación de las células TH y consecuentemente la producción de citocinas efectoras por estas células. Por lo tanto, a través del reconocimiento de patógenos o sus productos, los receptores Toll (TLRs) pueden inducir la producción de citocinas como IL-12 e IL-18 en las células presentadoras del antígeno (CPA). Estas citocinas funcionan como moléculas “instructoras” de las células T para diferenciarse en TH1 y por lo tanto el aumento de la secreción del interferón-ɣ (IFNɣ) y con ello promover la inmunidad celular. Las células dendríticas (CDs) son consideradas como el puente entre las respuestas innatas y adaptativas, estas células son muy eficientes en la presentación antigénica, expresan muy bajos niveles de antígenos de histocompatiblidad clase II (MHC II) cuando son inmaduras y son fuertemente fagocíticas y llegan a los tejidos vía la circulación una vez que han madurado. La activación de la respuesta inmune adaptativa es un paso crucial en el control de la infección por hongos de importancia médica y la participación de las células dendríticas es crucial en el manejo de las infecciones de hongos patógenos. El reconocimiento y/o opsonización de hongos por células dendríticas inmaduras y por otros fagocitos puede ser mediada por receptores de complemento (CRs), proteínas que unen a manosa (MRs) receptores Fc (FcRs), CD18, VLA-5, Prentraxinas y receptores Toll (TLRs). Una vez que el hongo es fagocitado y ocurre la señalización para la síntesis de , TNF las células dendríticas inmaduras migran vía los vasos linfáticos hacia los nódulos linfáticos donde maduran y expresan altos niveles de MHC II y moléculas co-estimulatorias para estimular respuestas de linfocitos T como se ha demostrado para H. capsulatum, C. neoformans, C. albicans y A. fumigatus con la subsecuente presentación antigénica para la estimulación y 32 proliferación de linfocitos . Se ha reportado una plasticidad funcional de las CDs en respuesta a las diferentes formas de A. fumigatus en donde estas células son capaces de discriminar entre las diferentes formas (conidia versus hifa) en términos de su producción de citocinas (IL12 versus IL33 4/IL-10) así como la ingesta de levaduras de C. albicans activa a las CDs para la producción de IL-12 y
la activación de células TH1 mientras que la ingesta de hifas inhibe la IL-12 y la activación de TH1 induciendo 34 la producción de IL-4 . Con estas observaciones se demuestra la capacidad para distinguir diferentes formas de las especies fúngicas (morfotipos) y el manejo de las respuestas TH1 versus TH2 (Ver figura 3). La predominancia de las citocinas TH1 sobre TH2 correlaciona con la protección contra varias 35 micosis . Esto significa que cuando se manifiesta el perfil de citocinas TH1 aparece un aumento de la actividad citotóxica de neutrófilos y macrófagos y por lo tanto las respuestas de inmunidad celular, en cambio un perfil TH2 se caracteriza por la presencia de las interleucinas IL-4, IL-5, IL-10 e IL-13 que favorecen en su conjunto las respuestas de producción de anticuerpos o respuestas humorales los cuales a la fecha tienen un papel en la protección contradictorio en infecciones por hongos. En las últimas dos décadas, la inmunopatogénesis de las infecciones por hongos podría explicarse en términos del balance TH1/TH2, mientras que el papel patogénico puede aún aplicarse a una alteración de la función de estas subpoblaciones. La regulación recíproca de ambas poblaciones actualmente es cuestionada, ya que es la subpoblación + + + de linfocitos Treg (CD4 CD25 Fox3 ) es la que controla las funciones de TH1 y de TH2. La descripción reciente de la población CD4+ TH17 y la inducción de esta estirpe celular por hongos y la ruta de la IL-17 que corresponde a la principal citocina producida por TH17- se ha demostrado que juega un papel importante en la protección antifúngica por el hospedero. Los pacientes con deficiencia en respuestas específicas hacia TH17 son fuertemente susceptibles a presentar candidiasis mucocutánea lo 36 que sugiere su papel protector en esta patología . Aunque las respuestas inflamatorias con componentes esenciales para la protección contra infecciones por hongos, su desregulación puede empeorar estas enfermedades en infecciones 37 oportunistas y no-oportunistas . El desarrollo de rutas IL-23/IL-17 actúa como regulador negativo a las respuestas mediadas por TH1 hacia los hongos y producen respuestas inflamatorias previamente 38 atribuidas a respuestas incontroladas de TH1 y aunque muchos estudios se han enfocado a los aspectos patológicos de las células productoras de IL17 en las enfermedades autoinmunes, su papel protector en la inmunidad antifúngica también se ha 36 reconocido recientemente . Previamente se ha demostrado que en infecciones por Candida existen respuestas
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diferenciales hacia receptores opsónicos (a inmunoglobulinas y complemento) y no opsónicos (a manosa), encontrándose que la activación de los primeros induce susceptibilidad a la infección (TH2) en contraste del reconocimiento de residuos de manosa 39,40 se generan señales protectoras (TH1) , sin embargo los mecanismos de inmunidad innata hacia infecciones fúngicas ha reconocido el papel protector de TH17 así como de las citocinas IL-23 e IL-17 sobre las infecciones fúngicas por C. neoformans y P. brasiliensis. La neutralización de IL-23 o IL-17 41 aumentan la severidad de infecciones por P. carinii. . Con este tipo de hallazgos en la actualidad se propone que las respuestas TH hacia componentes fúngicos no depende del morfotipo que es fagocitado y presentado sino al tipo de señalización iniciada por el ligando en células dendríticas. La generación de respuestas TH1 dirigida por IL-12 es esencial para
respuestas protectoras antifúngicas a través del IFNɣ y con ayuda de anticuerpos osponizantes. Para entender el papel de los anticuerpos en la inmunidad hacia los hongos es importante recordar que éstos tienen la capacidad de neutralización de toxinas, fijación de complemento, opsonización y activación de la citotoxicidad dependiente de anticuerpos, sin embargo, su capacidad protectora en la inmunología en infecciones por hongos es controversial ya que la presencia de anticuerpos resultantes de las infecciones por C. neoformans o C. albicans ni su transferencia pasiva induce protección ante estos microorganismos. Por lo tanto el papel de los anticuerpos en infecciones por hongos es útil para el diagnóstico ya que niveles altos sugieren reactivación de focos micóticos (respuestas TH2 no protectoras) y una disminución en su título puede 32,42,43 . sugerir estados de inmunodeficiencias
FIGURA 3. El reconocimiento de estructuras fúngicas en la inmunidad innata por las células presentadoras de antígeno, depende de receptores TLR específicos a los morfotipos (levadura/hifa) que generan señales intracelulares que al llegar al núcleo expresan citocinas. Estas moléculas tienen la capacidad de amplificar la respuesta innata o de iniciar la respuesta adaptativa la cual se complementa con el reconocimiento del antígeno y moléculas co-estimuladoras. El resultado de esta presentación antigénica permitirá la diferenciación de linfocitos T y B. En el caso de la diferenciación a TH1 y TH17 se logrará la eliminación del hongo y la protección por anticuerpos se observa cuando éstos participan en procesos de opsonización y neutralización.
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MECANISMOS DE EVASION DE LA RESPUESTA DEL HUESPED Los factores de virulencia y los productos del hongo que son secretados pueden interferir con la maduración de las CDs, resultando en una interacción dinámica entre el microbio y el huésped con el resultado final de infección localizada que es eliminada o su inicio como infección crónica que disemina y puede comprometer la sobrevida del paciente debido a que son las CDs quienes sirven de puente entre las respuestas innatas y adaptativas en el hospedero. La respuesta inmune varía con respecto a la especie de hongo encontrado y el sitio anatómico de la infección. El morfotipo del hongo (levadura, pseudohifa o hifa) puede ser un determinante importante en la respuesta del huésped. Mientras que las levaduras y esporas son fagocitadas eficientemente, las hifas de gran tamaño evitan la ingestión. Los hongos patógenos han desarrollado mecanismos que eluden y abaten las defensas del huésped. Algunos hongos sobreviven dentro de los 44 fagocitos evadiendo sus mecanismos citotóxicos y diseminan en el huésped, ya que las células utilizan mecanismos intracelulares o extracelulares que dependen de la especie infectante, morfotipo y ruta 45 de exposición . Los hongos patógenos tienen varias maneras de dañar a sus huéspedes. Aún cuando los microambientes titulares son diferentes de su hábitat natural, ellos pueden sobrevivir adaptando su metabolismo a temperaturas mayores y desarrollando mecanismos que evaden las defensas del huésped entre los que se describen en la Tabla 2. Para poder conocer el balance que se establece entre la relación huésped-parasito en infecciones fúngicas es importante conocer cuáles son los mecanismos de evasión de la resistencia inmune de estos microorganismos entre los que sobresalen su capacidad de resistencia, sobrevivencia y capacidad de replicación dentro de los fagocitos, habiéndose reportado para S. schenkii, H. capsulatum, A. fumigatus, C. albicans, C. neoformans y P. brasiliensis. Este proceso se logra gracias a la capacidad enzimática de estos patógenos para neutralizar los mecanismos citotóxicos de estas células por metabolitos fúngicos como son la flavohemoglobina denitrosilasas,. GSNO reductasas, superóxido dismutasas, catalasas, tiol peroxidasas, glutaredoxinas, GSH peroxidasas, GSH Stransferasas, GSH reductasas, metionin sulfóxido 44 reductasas, melaninas, manitol y trealosa . Otros mecanismos de evasión de la respuesta inmune en los hongos son las diferencias en la señalización que permiten dirigir respuestas TH2,
producción enzimática de moléculas con capacidad hidrolítica hacia moléculas de la respuesta inmune (citocinas, anticuerpos y factores de complemento), síntesis de micotoxinas (con capacidad inmunosupresora), inducción de respuestas supresoras por antigenemia y activación de poblaciones reguladoras de linfocitos T (Treg). Criptococosis: El deterioro del sistema inmune del huésped favorece el establecimiento de C. neoformans, la sepsis por este hongo ocasiona una activación masiva de la ruta alterna del complemento así el microorganismo elimina los componentes de este sistema y hace al huésped más susceptible a la infección, otro mecanismo depende del tipo de inmunoglobulinas hacia glucuroxilomanana (GXM componente de su cápsula) que no contribuye a la opsonización, además los componentes de su cápsula des-regulan la actividad presentadora del antígeno del macrófago y tienen actividad inmunosupresora debido a su capacidad de síntesis de IL-6 e IL-10 y por su función en la inhibición en la linfoproliferación e 45 inducción de clonas de linfocitos T supresoras (Ts) . Por otra parte, la cápsula enmascara los ligandos potenciales de la pared celular y presenta una superficie antifagocítica. Por lo tanto se reduce el estallido respiratorio y la producción de citocinas protectoras interfiriendo así con la respuesta 46 inmune . Más allá de la fagocitosis, la internalización con la sobrevivencia de este patógeno facilita su diseminación, este hongo puede ser secuestrado en los tejidos por la maduración de macrófagos en células 47 gigantes multinucleadas y formación de granulomas . La melanina producida por este hongo induce la síntesis de IL-4 lo que crea condiciones de persistencia en el huésped limitando así las respuestas protectoras dependientes del perfil de citocinas TH1. Paracoccidioidomicosis: La elevada carga antigénica presente en la circulación se asocia con inmunosupresión en pacientes con esta patología. Este fenómeno se asocia también con histoplasmosis y en coccidioidomicosis. Los altos niveles de antígenos en el suero llevan a la formación de complejos inmunes que estimulan linfocitos T los cuales interfieren con la actividad de las células NK a través de la interacción con el receptor Fc para IgG o por sustancias supresoras derivadas de los macrófagos como intermediarios del oxígeno o prostaglandinas. En estudios in vitro se ha demostrado que los antígenos de P. brasiliensis tienen efectos supresores hacia células de individuos normales estimuladas con mitógenos y están presentes en el plasma de pacientes con coccidioidomicosis.
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La producción de células supresoras y sus citocinas relacionadas es un mecanismo reportado como mecanismo de evasión de la respuesta inmune por este hongo en donde las formas severas de esta patología demuestran altos números de células T supresoras y T citotóxicas. Además la actividad inmunosupresora se asocia con altos niveles de prostaglandinas derivadas de monocitos, disminución de la proporción de células CD4/CD8, inhibición de la quimiotaxis de fagocitos y baja producción de IL-12. Histoplasmosis: El H. capsulatum al ser un parásito intracelular que infecta al macrófago y al monocito, interfiere en la unión al CD18. Las levaduras y microconidias se unen a CR3 (miembro de la familia CD18) por las partículas del hongo cubiertas con C3bi y fallan en la inducción del estallido respiratorio evitando así la exposición a metabolitos tóxicos y parasitando exitosamente al macrófago. La virulencia de este hongo además de evadir el sistema antimicrobiano también modula el pH fagolisosomal resistiendo o inactivando las actividades fungicidas del lisosoma, con estos hechos el microambiente del macrófago permite el crecimiento y facilita la diseminación de H. capsulatum a otros tejidos. El hierro es esencial para la sobrevivencia intracelular de muchos patógenos, por lo tanto, la restricción de hierro por los fagocitos es un mecanismo importante para la capacidad citotóxica del macrófago activado por citocinas y eliminar a las levaduras de H. capsulatum, sin embargo, este hongo puede modificar este sistema por lo tanto el único mecanismo que puede matar a este hongo depende de la producción del óxido nítrico. Candidosis: El desarrollo de respuestas TH1 correlacionan con protección a estas infecciones, la progresión de la infección se asocia con la predominancia de respuestas TH2 y aunque la neutropenia es el factor principal predisponerte para la candidosis crónica diseminada, la propensión para la persistencia del hongo en tejidos infectados puede ser consecuencia de la des-regulación de la inmunidad mediada por células con la supresión de TH1 y la 47,48 sobreexpresión de respuestas TH2 . Las células de Candida expresan β-glucano durante su fase de crecimiento como levadura no así como hifa lo que supone mecanismos de reconocimiento diferenciado y por tanto el dimorfismo puede significar un mecanismo de evasión de la 30 respuesta inmunitaria del huésped . La capacidad de producción de enzimas hidrolíticas (SAP) puede modificar el tiempo de vida media de los mediadores inmunes así como su función.
Aspergilosis: Las conidias de A. fumigatus carecen de β-glucanos en su superficie, sin embargo, durante el primer paso de su germinación (hinchamiento de conidias) la exposición de-glucano dispara la respuesta dependiente de dectina-1, por tanto, las conidias no pueden ser reconocidas por este 49 mecanismo . La gliotoxina inhibe la función ciliar y las funciones de macrófagos, neutrófilos y linfocitos e 50 induce la apoptosis en células inmunes . Otros factores derivados de Aspergillus inhiben la muerte oxidativa, inactivan complemento, altera la producción de citocinas proinflamatorias y promueven la adhesión 51 al endotelio . TABLA 2 Mecanismos de evasión de las defensas del huésped por hongos32,47,48 Mecanismo Hongo Activación del sistema del complemento Sobrevivencia intracelular y multiplicación Des-regulación de la presentación antigénica por macrófagos Efecto inmunosupresor de antígenos fúngicos sobre la producción de citocinas por fagocitos mononucleares Inmunosupresión inducida por antigenemia Estimulación de células supresoras Interferencia con la actividad fungicida de fagocitos por productos derivados del hongo hacia los metabólitos derivados del oxígeno y del óxido nítrico Polarización de respuestas de linfocitos T (TH2)
C. neoformans C. albicans H. capsulatum P. brasiliensis C. neoformans C. neoformans
C. immitis H. capsulatum P. brasiliensis C. neoformans P. brasiliensis H. capsulatum C. albicans C. neoformans A. fumigatus S. schenckii W. dermatitidis C. albicans
Los mecanismos de evasión y virulencia de los diferentes hongos que causan micosis presentan propiedades multifactoriales que requieren la interacción de varios procesos complejos. La elucidación de estos factores llevará al mejor entendimiento de la patogénesis de las micosis. En conclusión: La capacidad del hongo para crecer en diferentes formas in vivo y co-evolucionar como comensal trae como resultado la expansión de un repertorio de regulación de respuestas anti-fúngicas cuya integración permite la generación de respuestas 39 inmunitarias eficientes . En un futuro, las terapias para micosis invasivas incluirán además de agentes con actividad
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antifúngica, moléculas con actividad sobre células efectoras que alteren el balance TH y aunque en la actualidad existen reportes con el uso de citocinas 52 recombinantes y drogas antimicóticas , aún deben analizarse esquemas de seguridad y eficacia para optimizar su uso. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1.- Cooney MN, Klein SB. Fungal adaptation to the mammalian host: it is a new world, after all. Curr Opin Microbiol. 2008;11:511-516. 2.- Gow ARN, Brown JPA, Odds CF. Fungal morphogenesis and host invasion. Curr Op Microbiol 2002;5:366-371. 3.- Castrillón RLE, Palma RA, Padilla DC. Factores de virulencia en Candida sp. Dermatol Rev Mex 2005;49:12-27 4.- Gil MI. Conceptos básicos sobre la interacción del sistema immune y los hongos causales de micosis sistémicas. IATREIA 1997;10(4)171-176 5.- Castrillón RLE, Palma RA, Padilla DMC. Péptidos antimicrobianos: antibióticos naturales de la piel. Dermatología Rev Mex 2007;51:57-67 6.- Medzhitov R, Janeway Ch. Innate Immunity. NEJM 2000;343(5)338-344 7.- Hernández-Urzúa MA, Alvarado-Navarro A. Interleucinas e inmunidad innata. Rev Biomed 2001;12:272-280 8.- Medzhitov R. Recognition of microorganisms and activation of The immune response. Nature 2007;449:819-826 9.- Rojas Espinosa O, Arce-Paredes P. Fagocitosis: mecanismos y consecuencias. Primera parte. Bioquimia 2003;28(4):19-30, 10.- Rojas Espinosa O, Arce Paredes. Fagocitosis: mecanismos y consecuencias. Segunda parte. a Bioquimia 2004 ;29(1):18-31 11.- Rojas Espinosa O, Arce Paredes P. Fagocitosis: mecanismos y consecuencias. Tercera parte. Bioquimia b 2004 ;29(2) 55-67 12.- Roeder A, Kirschning CJ, Rupec AR, Schaller M, Korting HC. Toll-like receptors and innate antifungal responses. Trends Microbiol 2004;12(1)44-49, 13- Korp EB, Medzhitov R. Recognition of microbial infection by Toll-like receptors. Curr Opin Immunol 2003;15:396-401 14.- Akira S, Takeda K, Kaisho T. Toll-like receptors: critical proteins linking innate and acquired immunity. Nature Immunol 2001;2(8):675-680 15.- Castellanos MR, Guevara RM, Robinson RR, Vázquez RL. Respuestas inmunes innata y adaptativa. Medisan 2000;4(2);64-74
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CAPÍTULO 12 HISTOPATOLOGÍA DE LAS MICOSIS Gisela Navarrete Franco
Introducción El estudio histopatológico en las micosis profundas, es importante para establecer el diagnostico de las mismas, su clasificación y manejo adecuado. En general, los hallazgos macroscópicos que se observan en estos cuadros, es similar, un infiltrado granulomatoso, de ahí que la identificación del agente causal sea indispensable para que este examen resulte de gran valor. Micetoma La epidermis presenta alteraciones variables, ya que dependen de la lesión biopsiada, por lo que se puede observar desde atrofia, pasando por acantosis y llegando hasta la hiperplasia pseudoepiteliomatosa. Asimismo puede apreciarse ulceración. En la dermis, se encuentra un infiltrado que puede ocupar desde la dermis superficial, media y profunda. Este infiltrado está constituido por linfocitos, histiocitos, plasmocitos y focos de polimorfonucleares en cuyo centro se localizan los agentes causales del micetoma, denominados “granos” (cúmulo de filamentos). Existen además zonas de edema y otras de fibrosis. Asimismo, se pueden apreciar algunas células epitelioides aisladas y gigantes multinucleadas de tipo Langhans y/o de cuerpo extraño. En los micetomas, la presencia del grano es lo que determina el diagnóstico específico, por lo que se deben señalar varias características del mismo tales como: forma, tamaño, color presencia o ausencia de cemento y el tipo de reacción inflamatoria. En México, el agente causal más frecuente de micetoma, es Nocardia brasiliensis y corresponde histopatológicamente a un grano pequeño, que mide desde 40 a 200 :m, es polimorfo (anular, redondo, bilobulado, polilobulado, vermiforme, etc.) y está constituido por un cuerpo filamentoso que tiene poca afinidad por la hematoxilina, por lo que se dice que se tiñe pálidamente con la tinción de rutina; se encuentra rodeado, por unas estructuras intensamente eosinófilas denominadas clavas. El
número de granos, es variable y el tipo de reacción inflamatoria es importante. Actinomadura madurae, es el agente causal que sigue en orden de frecuencia; es un grano grande, mide de 1 a 3 mm., inclusive, en algunas ocasiones puede observarse hasta macroscópicamente, su forma puede ser circular, ovalo cartográfica; su cuerpo se tiñe intensamente con la hematoxilina y se encuentra rodeado por una banda eosinofílica en la periferia (fleco o pseudoclavas). El número de los granos también puede variar y la reacción inflamatoria que produce es menos intensa que la de Nocardia. Al igual que todos los granos que producen micetoma, se encuentra en el centro de, los cúmulos de polimorfonucleares. Otro agente etiológico de micetoma, es Streptomyces somaliensis, el cual se aprecia como un grano mediano (~ 2 mm), circular u oval que se tiñe pálidamente con la hematoxilina. Es un grano duro, ya que contiene cemento, característica que le confiere un aspecto estriado con presencia de fisuras o grietas. La reacción inflamatoria muestra abundantes células gigantes multinucleadas de tipo cuerpo extraño como respuesta a la presencia de cemento en el cuerpo del grano. Actinomadura pelletieri, forma un grano pequeño (200-500 micras) intensamente basófilo, de consistencia dura, ya que al igual que el S. somaliensis contiene cemento, lo que da como resultado observarlo fragmentado, dando la imagen conocida como de "plato roto". La reacción inflamatoria es similar a la de Nocardia pero con la presencia de numerosas células gigantes multinucleadas de tipo cuerpo extraño. Otros agentes causales menos frecuentes son los llamados Hongos verdaderos, cuyos granos corresponden principalmente a: Madurella mycetomatis, Madurella grisea, Pyrenochaeta romeroi, Fusarium, entre otros. Todos estos granos son grandes (de 0.5 a 5 mm) y pueden tener color negro como los tres primeros o blanco como el ·último. Histopatologicamente, el cuerpo de estos granos está constituido por filamentos y vesículas
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que se disponen en forma desordenada y se entremezclan. El color de estos granos en el estudio histológico varía del rosa pálido al café marrón. Asimismo, el número y forma de estos granos es variable.
se observa un infiltrado importante constituido por linfocitos, histiocitos, plasmocitos, células epitelioides que pueden formar células gigantes multinucleadas y numerosos polimorfonucleares que tienden a formar microabscesos. Todas estas células pueden estar entremezcladas o disponerse en tres zonas a una central, llamada también supurativa, que está formada por polimorfonucleares, otra intermedia, llamada tuberculoide donde se aprecian células epitelioides y por ·último la zona sifiloide a base de plasmocitos y linfocitos. Esta imagen histológica es la más característica o sugestiva de la esporotricosis.
Figura 1. Grano de Nocardia brasiliensis
Figura 3. Grano de Streptomyces somaliensis
Figura 2. Grano de Actinomadura madurae
Esporotricosis Es una micosis subcutánea, producida por Sporothrix schenckii. Afecta la piel, trayecto de vasos linfáticos y ocasionalmente órganos y sistemas. Histopatológicamente es la más inespecífica de las micosis profundas ya que los hallazgos microscópicos que se observan no son diagnósticos de la entidad, son características que sugieren o hacen pensar en esa enfermedad. Sporothrix schenckii, es un hongo dimorfo que se presenta como moho en los medios de cultivo y en forma de levadura en los tejidos, misma que no siempre está presente ya veces difícil de identificar. La epidermis, frecuentemente muestra una hiperplasia pseudoepiteliomatosa. En toda la dermis
Por otro lado, la presencia de cuerpos asteroides dentro de los microabscesos de polimorfonucleares, también es sugerente del diagnóstico y aunque se pueden observar con la tinción de rutina, se recomienda la tinción especial con PAS para facilitar su identificación.
Figura 4. Cuerpo asteroide formado por levaduras de Sporothrix schenckii
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Cromoblastomicosis Es una micosis subcutánea que afecta piel y tejido celular subcutáneo. Es producida por hongos dematiáceos pertenecientes a 3 géneros a Fonsecaea, Phialophora y Cladosporium. Estos hongos presentan habitualmente, una forma parasitaria que se conoce con el nombre de “células fumagoides” y cuya presencia en los cortes histol6gicos nos hace el diagn6stico de cromoblastomicosis. Histopatológicamente, la epidermis presenta una hiperqueratosis importante de tipo paraqueratósico. Los procesos interpapilares van de una acantosis irregular hasta una hiperplasia pseudoepiteliomatosa, dentro de la cual pueden observarse microabscesos de polimorfonucleares con la presencia de células fumagoides. La dermis, desde la superficial hasta la profunda, muestra un infiltrado denso constituido por focos de células epitelioides gigantes multinucleadas de tipo Langhans, linfocitos y cúmulos de polimorfonucleares. En la mayoría de los casos se aprecian granulomas bien formados de tipo tuberculoide, con zonas centrales supurativas (de polimorfonucleares donde se advierten las células fumagoides. Estas células son redondas u ovales, tabicadas o no, que miden de 4 a 8 µm de dißmetro, de color café amarillento, lo cual facilita su identificaci6n con la tinción de rutina. Las células fumagoides pueden observarse tanto en el centro de los microabscesos de los polimorfonucleares, como dentro de las células gigantes multinucleadas. Asimismo, pueden apreciarse aisladas, en cadena, en grupos, racimos o incluso filamentando, por lo que el número de ellas es muy variable.
Figura 5. Células fumagoides en un corte histológico de paciente con cromoblastomicosis
Micosis sistémicas. En este grupo tenemos a cuatro micosis: coccidioidomicosis, histoplasmosis, blastomicosis y
paracoccidioidomicosis. Sus agentes se adquieren por vía respiratoria formando un foco pulmonar primario y posteriormente se pueden diseminar a otros órganos y tejidos. Tienen una distribución geográfica restringida a ciertas áreas que les proporcionan los nutrientes y las condiciones ambientales adecuadas para su desarrollo. Son importantes porque pueden causar la muerte o dejar secuelas que ocasionan invalidez de diversos grados. La histopatología también es de gran utilidad para el diagnóstico de estas infecciones, donde además de la presencia de las estructuras parasitarias, se observan cambios histológicos correspondientes a lesiones de evolución crónica entre los que tenemos fibrosis, granulomas y células gigantes multinicleadas de tipo Langhans o de cuerpo extraño. Aunque tinciones especiales para hongos como ácido peiódico de Schif o Gomori-Groccott hacen más evidente la presencia de los hongos, todas ellas pueden diagnosticarse en base a una tinción de hematoxilina-eosina.
Figura 6. Esférulas de Coccidioides spp. Nótese el gran tamaño de las estructuras que en promedio es de 50µm y el doble contorno de la pared.
Coccidioidomicosis la reacción inflamatoria es una combinación de reacción inflamatoria granulomatosa en focos antiguos y una reacción inflamatoria purulenta aguda, esta última se observa en las proximidades de las esférulas rotas que han liberado sus endosporas junto con gran cantidad de antígenos que son quimitácticos para polimorfonucleares. Estas células son substituídas por células plasmáticas, células epiteliodes y células multinucleadas tipo Langhans (Figura 6). Histoplasmosis las levaduras se observan la mayoría de las veces dentro de células del sistema retículoendotelial, las levaduras son pequeñas (2 a
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4µm en su diámetro mayor) y ocasionalmente se observan algunas estructuras filamentosas (Figura 7).
(b)
(a)
Figura 9. Lavadura multigemante con cuello de gemación angosto. Algunos autores se refieren a ella como “levaduras en timón de barco”. En estado maduro estas miden hasta 30 µm. Figura 7. Histoplasmosis. Las células de citoplasma incolor están llenas de levaduras pequeñas de Histoplasma capsulatum. Los núcleos de éstas han desaparecido (a) y su forma y tamaño es diferente al que presentan las células sin invasión (b)
Blastomicosis es una infección endémica de los Estados Unidos de Norteamérica, sin embargo, en México recientemente se diagnosticó un caso. Las estructuras parasitarias de Blastomyces dermatitidis (Figura 8) son levaduras unigemantes de cuello de gemación amplio que ayuda a diferenciarlos de las levaduras de Paracoccidioides brasiliensis que es el agente etiológico de la paracoccidioidomicosis (Figura 9) ya que estas, generalmente son multigemantes y el cuello de gemación es angosto. Esta micosis es frecuente en las zonas tropicales de México como Veracruz
Figura 8. Corte histológico de un caso de blastomicosis donde se observan las levaduras unigemantes de 8 a 14 µm con un cuello de gemación amplio (flecha).
Micosis por hongos con bajo poder de patogenicidad. Hasta hace dos o tres décadas, las principales infecciones de este grupo eran la candidosis, criptococosis y mucormicosis, sin embargo, en la actualidad existen cada día más factores de oportunismo para las micosis y esto ha originado un incremento el número de agentes y en las variedades y gravedad de las infecciones, así, por mencionar sólo algunas mencionaremos que ahora se diagnostican cada vez más casos de aspergilosis tanto pulmonar como otras localizaciones o infecciones causadas por Pneumocystis jiroveci (hongo que hasta 1984 era considerado protozoario). Aún en estas infecciones sistémicas, el estudio histológico puede ser de gran utilidad en el diagnóstico, por lo tanto, siempre que se tengan lesiones en tejidos accesibles para la toma de muestra, en piezas extirpadas quirúrgicamente o en tejidos de cadáveres, se debe solicitar estudio histológico, en muchas ocasiones es el único método disponible para determinar la causa de enfermedad y o de muerte de los pacientes. Candidosis. Puede invadir cualquier órgano o tejido, la mayoría de casos son causados por C. albicans, sin embargo, en fechas recientes otras especies como C. parapsilosis han incrementado su frecuencia. Habitualmente en los tejidos afectados se observan levaduras y filamentos, pero también es posible observar infecciones en donde sólo se presentan levaduras (Figura 10). Mucormicosis. La forma más grave que es la rinocerebral, se presenta principalmente en personas con diabetes mellitas descompensada, en ellos, puede causar la muerte en aproximadamente 15 a
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30 días ya que invade ojo y cerebro con gran rapidez. Aunque el diagnóstico se establece la mayoría de las veces por examen directo del material necrótico, es estudio histopatológico permite observar los filamentos gruesos cenocíticos característicos de esta infección.
puede ser la causa de la muerte en las formas diseminadas (Figura 12).
Figura 12. Aspergilosis invasiva en un paciente con leucemia. Obsérvense los filamentos septados de 6 – 8 µm, ramificados a 45º de trayecto tortuoso, se aprecian además filamentos cortados transversalmente que dan la imagen de estructuras redondas por lo que se debe tener cuidado de no confundirlas con levaduras. Figura 10. Candidosis cutánea con necrosis. Predominan levaduras de 3 a 5 µm y escasos filamentos (tinción de PAS)
En personas con desnutrición grado III afecta principalmente tubo digestivo mientras que la leucemia en cualquiera de sus formas predispone a la mucormicosis pulmonar, estas dos últimas variedades clínicas es muy difícil sospecharlas clínicamente y en muchas ocasiones es el examen postmortem el que proporciona el diagnóstico. (Figura 11).
Criptococosis. Género de levaduras oportunistas que habitan normalmente en material orgánico en descomposición y en deyecciones de aves. Penetran por vía respiratoria ocasionando infección pulmonar inaparente y de ahí se puede diseminar a otros órganos como el cerebro, la piel, el riñón o el hueso. Las especies que afectan con mayor frecuencia son Cryptococcus neoformans y C. gatii, raramente se refieren infecciones por C. laurentii o C. terreus La histología muestra levaduras de 5 a 7 µm rodeados de una cápsula de grosor variable, una característica de estas lesiones es la ausencia de células inflamatorias.
Figura 11. Estudio histológico de un caso de mucormicosis rinocerebral. Se observa gran número de filamentos gruesos sin septos y destrucción tisular. (Groccott 40X)
Aspergilosis. Existen cerca de 200 especies de Aspergillus, de ellas 3 especies (A. fumigatus, A. niger y A. flavus) son los que causan la mayoría de infecciones. Esta patología es frecuente en personas con leucemias o trasplantes de órganos, en ellas
Figura 13. Criptococosis. Se observan levaduras esféricas u ovaladas, algunas con gemación rodeadas de un halo incoloro que representa la cápsula (tinción de hematoxilina-eosina)
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PARTE III. MICOSIS SUPERFICIALES CAPÍTULO 13 PROPEDÉUTICA DERMATOLÓGICA Aarón Vázquez Hernández Las enfermedades de origen micótico tienen una expresión clínica amplia, en donde la piel, mucosas, y anexos (pelo y uñas) están frecuentemente afectados. Por esta razón el reconocimiento de las alteraciones en piel es de gran valor en el diagnóstico clínico además de ser material de utilidad para su estudio (biopsia de piel, estudio micológico, entre otros). En este capitulo se analizan los aspectos generales de las lesiones cutáneas, a fin de proporcionar un material de referencia útil que facilite la comprensión de las alteraciones en la piel cuando se hable de aquellas enfermedades de origen micótico que se manifiestan de manera inicial o secundaria en este órgano. Las lesiones cutáneas o lesiones dermatológicas elementales son los signos y/o la expresión clínica de una dermatosis (y una dermatosis es cualquier enfermedad de la piel), por ejemplo infecciones, tumores, eccemas, etc. De manera directa y afortunada podemos observar, palpar, y en ocasiones oler estas lesiones o bien con la ayuda de una lupa y un dermatoscopio. Las lesiones cutáneas pueden presentarse de forma individual o combinada y no poseen especificidad diagnóstica, es decir un lesión puede presentarse en diferentes patologías, la excepción es la roncha casi exclusiva de la urticaria. Para su estudio las lesiones cutáneas se pueden clasificar de dos formas: a) primarias y secundarias (tabla I), las lesiones cutáneas primarias o primitivas aparecen sobre una piel normal, y las lesiones secundarias asientan sobre las primarias y aparecen por evolución o involución de estas ultimas. b) Elevadas, planas, y hundidas, de acuerdo al nivel de la superficie de la piel en que se encuentren localizadas. Las lesiones elevadas son: pápula, nódulo, vesícula, ampolla, roncha, liquenificación, cicatriz hipertrófica y tumor. Lesiones planas: mancha, atrofia, esclerosis, cicatriz atrófica. Y lesiones hundidas:
erosión, úlcera, excoriación, escara, fisura, y atrofia (fóvea). En total son entre 18 y 20 lesiones cutáneas según diversos autores.
TABLA I Lesiones cutáneas elementales. Primarias:
Secundarias:
Macula
Escama
Pápula
Costra
Nódulo
Erosión
Roncha
Ulcera
Vesícula
Excoriación
Ampolla
Fisura
Pústula
Cicatriz
Goma Tumor
Esclerosis Liquenificación Escara
A continuación se describen cada una de las lesiones cutáneas, señalando sus características particulares. LESIONES PRIMARIAS Mancha. Es una lesión plana y consiste en un cambio en el color de la piel. De acuerdo a su origen se dividen en tres tipos: vasculares, pigmentarias y artificiales. Manchas vasculares: se producen por vasodilatación que puede ser transitoria (eritema) con tonos que varían del rosa al rojo, si la vasodilatación es pasiva adquieren un tono azulado (cianosis), o bien por vasodilatación sostenida (telangiectasias). Cuando se presentan a consecuencia de extravasación de eritrocitos se les llama manchas purpúricas, según su tamaño se les denomina petequias (puntiformes), y equimosis (hasta varios centímetros). Estas últimas no blanquean a la dígito-presión.
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Manchas pigmentarias: se producen por variaciones en la cantidad de melanina o en algunos casos de otro pigmento que puede aparecer en la piel. De acuerdo con el cambio observado, existen manchas hiperpigmentadas, hipopigmentadas o acrómicas. Las manchas artificiales por excelencia son los tatuajes y en ocasiones por otros pigmentos exógenos como metales, y carotenos. Pápula Es una lesión elevada. Es de consistencia sólida, circunscrita, mide hasta 5 mm de diámetro, y cuando desaparece no deja cicatriz. Se produce por alteraciones dermoepidérmicas, que incluyen incremento de la masa celular (epidermis), infiltrado de células inflamatorias, o el depósito de sustancias amorfas en la dermis.
Goma Vesícula/ampolla Son lesiones cutáneas elevadas. Se caracterizan por su contenido líquido que puede ser transparente, turbio y en ocasiones hemorrágicos. Según su tamaño se denomina vesícula cuando su diámetro es menor de 5 mm, y más de esta medida es la ampolla. El termino flictena se aplica para una ampolla de gran tamaño. Se producen a expensas de la acumulación de trasudado o exudado, ya sea dentro de la epidermis debido a la formación de grietas o cavidades, o bien por una separación de la unión entre la epidermis y la dermis. Al romperse dejan costra.
Pápula Nódulo Corresponde al antiguo tubérculo. Semejante a la pápula, pero de mayor tamaño (más de 5 mm), puede ser visible o únicamente palpable, lo cual sucede cuando tiene mayor profundidad (hipodermis). Puede ser doloroso y al desaparecer deja atrofia y/o cicatriz. Si esta lesión se reblandece, y se ulcera se le denomina goma.
Vesícula
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Se produce por edema transitorio de la dermis. Es de forma y tamaño variables y suele acompañarse de eritema. El termino habón se aplica a una roncha de gran tamaño. Tumor
Ampolla Pústula
Es una lesión elevada. Es una lesión pequeña, menor de 5 mm, y contiene líquido purulento. Pueden ser de origen infeccioso, y en ese caso tienen una base eritematosa circunscrita o debido a un proceso inflamatorio (pústulas estériles) y pueden asentar sobre piel aparentemente sana o sobre una base amplia de eritema. Si la lesión es de mayor tamaño y profundidad (dermis e hipodermis) entonces se le denomina absceso.
Esta lesión puede ser elevada, plana o hundida. Es una proliferación celular anormal de la piel o procedente de otros tejidos. Puede ser benigno o maligno. Su apariencia clínica puede semejar otro tipo de lesión, por ejemplo una elevada (aspecto papular o nodular) o una plana (atrofia) o una hundida (ulcera). Se caracteriza por su evolución persistente y/o progresiva.
Tumor
LESIONES SECUNDARIAS Escama Pústula Roncha Es una lesión elevada. Tiene forma ameboide, se acompaña de eritema, y tiene una evolución fugaz menor de 24 horas. Se acompaña de prurito (comezón).
Desprendimiento en bloque del estrato córneo de la epidermis. Su aspecto es variable como resultado de su tamaño y grosor (finas o furfuráceas; gruesas o micáceas), o de su color y apariencia (aspecto graso; ictiosiforme).
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Escama Costra
Erosión
Es un exudado, trasudado o sangre que se seca al aire libre. Cubre por lo general una solución de continuidad (erosión, úlcera, fisura o excoriación). Según su origen pueden ser: hemáticas, serohemáticas, y melicéricas (cuando es resultado de pus y detritus celulares),
Erosión Úlcera Costra
Erosión
Es una solución de continuidad de la epidermis o algunas de sus capas, se origina a partir de la ruptura de una vesícula, ampolla o un traumatismo. Puede presentarse en la piel y en las mucosas. Su tamaño y forma es variable y la superficie puede mostrar un lecho sangrante o estar cubierto por costras. No deja cicatriz.
Es una pérdida profunda de tejido (incluye dermis y tejidos subyacentes). La forma, tamaño y profundidad son variables. Pueden desarrollarse con una extensión rápida y destructiva (fagedénica) o con profundidad creciente (terebrante). Siempre dejan cicatriz.
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Puede aparecer en cualquier sitio, principalmente en áreas corporales al alcance de la mano del paciente.
Úlcera Cicatriz
Puede ser elevada, plana o hundida. Es resultado del proceso de reparación de una solución de continuidad profunda mediante la formación de tejido fibroso. Pueden ser de tres tipos: atróficas, hipertróficas y queloides. Estas dos últimas son duras, de superficie lisa y con telangiectasias. Fisura
Excoriación
Escara
Es una lesión plana o hundida. Se produce por necrosis cutánea, tiene aspecto de una costra de color negruzco, insensible y de temperatura local disminuida.
Pérdida de tejido de forma lineal de profundidad variable, puede ser superficial (epidermis) o profunda (dermis). Aparecen en determinados sitios: pliegues, palmas y plantas, y alrededor de orificios naturales. Es una lesión espontánea.
Escara
Fisura Excoriación Pérdida de tejido superficial (epidermis y dermis papilar) generalmente de forma lineal de origen traumático (rascado).
Liquenificación Es una lesión que consiste en el engrosamiento de la piel, que en este caso es provocado por el rascado crónico. Su aspecto habitual corresponde a la acentuación de los pliegues cutáneos. Se acompaña de eritema y cambios en el color de la piel (blanquecino u oscuro).
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Puede presentarse como una lesión primaria (neurodermatitis) o secundaria (en un paciente con una dermatosis pruriginosa).
Esclerosis Endurecimiento de la piel, causado por un aumento difuso de fibras de colágena. Se manifiesta inicialmente por una restricción para el plegamiento de la piel, que en una fase tardía adquiere cambios más evidentes como piel dura con superficie lisa, brillante, con hiper e hipopigmentación y sin anexos.
Liquenificación Esclerosis
Atrofia
Adelgazamiento total o parcial de una o varias capas de la piel (epidermis, epidérmis y dermis, e hipodérmis) y sus anexos (pelo). La piel se ve lisa con telangiectasias, con disminución del pigmento y sin vello.
El estudio de las enfermedades micóticas comienza con el reconocimiento de sus manifestaciones clínicas, que con frecuencia incluyen o corresponden a lesiones cutáneas. La breve descripción aquí presentada pretende proporcionar una referencia sobre los aspectos generales de esa expresión clínica. BIBLIOGRAFIA
Atrofia
1.- Fitzpatrick´s. 2008. Dermatology in general medicine. Seventh edition, Mc Graw Hill. New York: 23-40 2.- Arenas R. 2006. Atlas dermatología, diagnostico y tratamiento. 3ra edición. Mc Graw Hill. México: 7-10 3.- Saúl A. 2008. Lecciones de dermatología. 15ª edición. Méndez editores. México: 40-55. 4. Arévalo-López A. Propedéutica dermatológica. En: Méndez-Tovar LJ, López-Martínez R, HernándezHernández F (editores) Actualidades en Micología Médica. 4ª edición, Facultad de Medicina, UNAM. México. 2008.
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CAPÍTULO 14 DERMATOFITOS: ECOLOGÍA Y MORFOLOGÍA Patricia Manzano-Gayosso Los dermatofitos son hongos hialinos, que parasitan el tejido queratinizado. La capacidad de parasitar la piel y anexos es por sus propiedades queratinolítica y queratinofílica. Estos hongos están estrechamente relacionados, cuyos ancestros, aparentemente existen desde la era Paleozoica. Esta teoría fue descrita por el Dr Greer DL en su artículo acerca de la evolución de los dermatofitos. Varios autores entre ellos, Robert Remark, Johann Lucas Schoenlein, David Gruby y Raimond Jaques Adrien Sabouraud, contribuyeron de manera significativa en el estudio de los dermatofitos, en los aspectos morfológicos, fisiológicos y la inclusión de géneros y especies, algunos de los cuales aún son usados en la actualidad. D. Gruby realizó la presentación del Favus ante la Academia de Ciencias en París (1841), como “la vrai teigne”, es decir la verdadera tiña, basado en la apariencia clínica de la enfermedad; también reafirmó que la estructura parasitaria era de origen fúngico, antes descrita por JL Schoenlein y la demostración de una alta contagiosidad de esta infección. Después de múltiples observaciones microscópicas hizó la descripción de los tipos de parasitación observados en el pelo: ectotrix y endotrix y la introducción del género Microsporum audouinii, considerado como el nombre binomial más antiguo de los dermatofitos (1853). R. Remak en 1845 acuñó el nombre Achorion schoenleinii para el agente etiológico de la tiña fávica. De las contibuciones de RJA Sabouraud, basadas en la observación de las escamas y la obtención de los cultivos crecidos en el medio de cultivo para hongos, el cual lleva su nombre (agar dextrosa de Sabouraud), así como la estandarización de las condiciones de crecimiento y la descripción de los cuatro géneros de dermatofitos: Epidermophyton, Achorion, Microsporum y Trichophyton. Después de 20 años de la publicación de los cuatro géneros de dermatofitos, se simplificaron en tres, eliminando Achorion. MORFOLOGÍA DE LOS TRES GÉNEROS DE LOS DERMATOFITOS El grupo de hongos queratinofílicos que por tradición han sido llamados dermatofitos. Esta palabra deriva del griego, donde “dermato” piel y el sufijo “phyto” vegetal. Los dermatofitos se dividen en tres géneros que se distinguen por las características de
sus macroconidios: el género Trichophyton tiene macroconidios alargados cuya porción distal es redondeada, de pared delgada y lisa, miden de 8 a 50 µm, el número de septos va de 4 a 6. Los macroconidios del género Microsporum en forma de huso o fusiformes, de pared gruesa, rugosa, con hoyuelos o prominencias que semejan tubérculos denominados equínulas, miden de 8 a 15 µm, multiseptados (5 a 15 septos). Los macroconidios del género Epidermophyton nacen solos o en racimos, en forma de mazo o basto, redondeados en su polo distal, de pared gruesa y lisa, miden de 7 a 12 µm, con 4 septos transversos (Figura 1). ECOLOGÍA Los dermatofitos se dividen en tres grupos ecológicos en base a su hábitat natural y su preferencia por el hospedero, aparentemente la especificidad por el hospedero se ha atribuido a las diferencias de queratina de cada uno de ellos. 1) Antropofílico, grupo de dermatofitos que parasitan el tejido humano. Se ha descrito que estas especies evolucionaron de los hongos zoofílicos y que gradualmente perdieron su afinidad por la queratina del animal. En el proceso de evolución, este grupo de dermatofitos han presentado cambios en su capacidad de reproducción. Por tanto, la producción de conidios ha disminuido gradualmente (alta simplificación morfológica) y pérdida de la reproducción sexual). Es común que se observe polimorfismo morfológico por lo que se han reconocido variedades de especie, por ejemplo en T. rubrum. Es el dermatofito que presenta mayor prevalencia entre la población urbana, especialmente en ciudades desarrolladas, debido al uso de zapato cerrado, lo cual aumenta el calor y la humedad de los pies. También es el causante de dermatofitosis crónicas, aparentemente atribuidas a la presencia de aminoácidos como lisina, leucina, asparagina e histidina, en el sudor. Los dermatofitos antropofílicos son comúnmente transmitidos a partir de lesiones activas de otro individuo, de manera directa o indirecta a través de peines, calcetines, ropa de cama, toallas, etc. Las especies más importantes son: T. rubrum, T. tonsurans, T. violaceum, T. schoenleinii, T. mentagrophytes var interdigitale, T. concentricum, M. 95
audouinii y E. floccosum. En casos excepcionales M. audouinii y T. rubrum han sido aislados de escamas y pelos de animales.
Trichopphyton
Microsporum
Epidermophyton Figura 1. Morfología microscópica de los macroconidios
2) Zoofílico, son dermatofitos que básicamente afectan a una gran variedad de aves y mamíferos que actúan como hospedero. Estos dermatofitos raramente se desarrollan activamente
como saprofitos, más bien sobreviven en un estado de latencia sobre el material contaminado de origen animal. La respuesta inflamatoria observada en el humano es mayor, cuando es parasitado por la especies zoofílicos. M. canis es la principal especie que infecta perros y gatos y como consecuencia las partículas infectantes son depositadas en el medio ambiente doméstico resultando infecciones familiares. Los animales jóvenes son más susceptibles a las infecciones por dermatofitos que los adultos. Los principales dermatofitos son: M. canis, T. mentagrophytes var mentagrophytes, T. verrucosum, T. equinum y T. gallinae. 3) Geofílico, grupo de dermatofitos que viven en el suelo y tienen la habilidad para colonizar los sustratos de contenido de queratina. Aparentemente, la distribución esta relacionada con la disponibilidad de queratina (pelos, plumas, escamas de piel y uñas de animales). La supervivencia de estos hongos en el suelo depende de los siguientes factores: 1) Abióticos: temperatura, luz, variación climática, altitud. 2) Bióticos: pH, nutrientes, humedad y sales. El aislamiento de estos hongos dependerá de la gran cantidad de productos órganicos de desecho que se encuentren en el área de estudio. Ocasionalmente son patógenos para el humano y animales. Las especies de este grupo presentan mayor producción de conidios y habilidad para reproducirse sexualmente. Los hongos geofílicos saprobios se han considerado como ancestros de los dermatofitos, que se han adaptado y parasitan al animal o al humano; así como por su habilidad de descomponer la queratina. En la cuadro 1, se muestra la distribución de algunas de las especies de acuerdo con su hábitat natural. Algunas de las especies son: M. gypseum, M. fulvum, T. terrestre. DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA La mayoría de los dermatofitos tienen una amplia distribución, y va a estar sujeta a cambios debido a factores climáticos sociales, culturales, migración poblacional, viajes y terapia antifúngica. El resultado ha sido la modificación en la frecuencia del aislado como causante de infección, como por ejemplo especies antropofílicas (T. rubrum, T. mentagrophytes var interdigitale, T. tonsurans, T. violaceum, M. audouinii y E. floccosum); sólo algunas especies presentan áreas geográficas restringidas como por ejemplo T. concentricum, el cual es endémico en Oceanía, en el Sureste de Asia y en algunos estado de la República Mexicana: en la Sierra Náhuatl de Puebla; en Metlaltonoc, Guerrero; Altamirano, Oxchuc y Larraizar en Chiapas. De las diferentes publicaciones 96
de autores mexicanos, en 24 años se han descrito 46 casos de tiña causada por T. concentricum. La prevalencia de las especies antropofílicas está determinada en cada país por los constantes cambios del medio ambiente. También pueden establecerse en nuevas áreas debido a la migración de individuos. La especie antropofílica que ha aumentado mundialmente es T. rubrum, que en muchos países sobre todo europeos se vio después de la II guerra mundial. En Canadá en un periodo de 10 años observaron el aumento evidente de T. rubrum y las otras especies no sufrieron ningún cambio. En México, en un periodo de 66 años se ha visto el predominio de esta especie a partir de los años 70´s y una disminución de T. tonsurans. Las otras especies se han mantenido, casi sin cambio. Otro de los dermatofitos en los que se ha visto esta variación en su incidencia es T. violaceum de 6.8% a 17.8% en los últimos años, principalmente en algunos países europeos. Mounkassa y colaboradores hicieron una revisión de la distribución de las diferentes especies de dermatofitos causantes de dermatofitosis de la piel cabelluda en Francia, donde T. soudanense y M. audouinii predomina en los individuos originarios de África negra con una frecuencia del 93.5% y 67.4%, respectivamente; mientras que M. canis se presentó en el 15% al 20% de la población francesa. En el norte de Europa y en México, M. canis es el principal agente causal de dermatofitosis de la piel cabelluda, dada por el hábito de adoptar animales domésticos, que serían la fuente de infección. En Alemania, en los pasados 22 años los aislados de M. canis fueron causa de dermatofitosis esporádicamente, actualmente se aíslan 10 000 casos por año. En los Estados Unidos, M. audouinii se ha visto reemplazado por T. tonsurans, al parecer este fenómeno se debe a la migración de individuos de países latinoamericanos. La localización de T. rubrum en la piel cabelluda es muy rara, y antes se consideraba que junto con E. floccosum no afectaban esa localización; sin embargo en los últimos años han aumentado el número de reportes y por ejemplo en la publicación de Welsh y colaboradores se presentó en el 1.6%. M. gypseum es el principal dermatofito geofílico causante de infección, aunque su incidencia mundial es baja, en algunos países europeos (Cadiz.España) han observado un aumento que se consideró en un periodo de 7 años (1997-2003) del 6%. El mayor número de aislados de M. gypseum los obtuvieron en el último año de estudio. También se demostró una relación estrecha con individuos que manejaban tierra o estiércol o por la trasmisión indirecta por el contacto con animales. Esta especie
fue causante de tiña del cuerpo, de la cabeza y es excepcional parasitando las uñas. En México, se ha presentado una variación en la prevalencia de algunas de las especies de dermatofitos como T. rubrum que años 40's se aislaba 23% de los casos de dermatofitosis y en la actualidad en el 80% de los casos; mientras que T. tonsurans de 46% en los 40's y en los 90's en el 2.8%. Tres especies (T. rubrum, T. mentagrophytes y E. floccosum) son las que se aíslan con mayor frecuencia de dermatofitosis de los pies y de la ingle. Cuadro 1. Distribución de algunas especies de dermatofitos en relación con su hábitat natural. Especies Antropofílicas T. rubrum T. mentagrophytes var. interdigitale T. tonsurans
T. concentricum T. schoenleinii T. violaceum T. soudanense T. gourvilii T. kanai T. megninii T. yaoundei T. raubitschekii M. audouinii M. ferrugineum E. floccosum
Especies Zoofílicas M. canis
M. gallinae M. persicolor T. mentagrophytes var mentagrophytes T. verrucosum T. simii
Especies Geofílicas M. gypseum M. cookei M. praecox
M. racemosum M. vanbreuseghemii M. ripariae M. boullardii T. ajelloi T. gloriae T. terrestre E. stockdaleae
Una de las descripciones relativamente recientes es acerca de las variedades que integran el complejo T. rubrum, cabe destacar a T. raubitschekii, especie considerada rara, originalmente descrita en 1981 por Kane como una especie distinta a T. rubrum. En la literatura se han publicado 64 casos de dermatofitosis por esta especie: Brasil (38); Canadá (5); Alemania (4); Grecia (12); Bulgaria (1); Italia (1), España (3). La mayoría de los casos descritos son en individuos inmigrantes del continente asiático, africano, sureste de Europa y Australia. Los casos descritos en Canadá y sureste de Europa son en inmigrantes de África. La localización principal de las lesiones es cuerpo e inguino-crural. Inicialmente considerado como integrante del complejo de T. rubrum, para algunos autores lo han considerado como el miembro más primitivo del complejo antropofílico, ya que conserva algunas características
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como la prueba de ureasa positiva, la producción de macroconidios y artroconidios infecciosos. En la actualidad esta especie se considera una variante de T. rubrum y se denomina T. rubrum var raubitschekii, tomando en cuenta las diferencias morfológicas, fisiológicas, epidemiológicas y clínicas. Esta variante tiene amplia capacidad de producir abundantes artroconidios con mayor capacidad queratinolítica, esto favorece la distribución y la virulencia comparada con T. rubrum. MORFOLOGÍA DE ALGUNAS ESPECIES DE DERMATOFITOS Para la identificación de las especies de dermatofitos se basa en la morfología macroscópica y microscópica de las colonias. Las características macroscópicas son orientadoras hacia el género y especie; cuando los aislamientos primarios de dermatofitos presentan una morfológica típica es posible identificarlos desde el inicio. Las características de identificación se base en: el aspecto y color de la colonia, velocidad de crecimiento y estructuras morfológicas microscópicas (macroconidios, microconidios, clamidoconidios, hifas en espiral, raqueta, cuerpos nodulares y pectinadas (Figura 2)).
producción de conidios va a depender de la especie de la que se trate, por ejemplo, M. canis en granos arroz crece bien y secreta un pigmento amarillo, mientras que M. audouinii crece poco y secreta un pigmento marrón; T. mentagrophytes y M. persicolor en medio de agar dextrosa Sabouraud adicionado con cloruro de sodio al 3-5%; y M. equinum en medio de Staib. Algunos de los dermatofitos requieren medios de cultivo adicionados con vitaminas y aminoácidos, como T. violaceum, T. verrucosum que requieren de tiamina. El medio de agar urea de Christensen es utilizado para la diferenciación de variedades de especie de T. rubrum. Medios de agar- glucosa- lecheBCP (púrpura de bromocresol) se considera un medio diferencial y útil en la identificación de los dermatofitos: T. mentagrophytes, T. rubrum, M. persicolor, T. megninii y T. soudanense. Por ejemplo, T. mentagrophytes presenta un crecimiento abundante y alcaliniza el medio, de tal manera que se torna de color púrpura; mientras que T. rubrum es de crecimiento limitado sin reacción alcalina. El medio de agar papa dextrosa (APD) es de utilidad para evidenciar la formación de pigmento rojizo producido por T. rubrum diferenciable de T. mentagrophytes, así como para producir la esporulación de los dermatofitos. De los medios de gran ayuda son los hipertónicos, adicionados con cloruro de sodio al 35%, ya que evita el pleomorfismo de E. floccosum y T. mentagrophytes y promueve la formación de macroconidios. Otra estudio de utilidad para la diferenciar los dermatofitos es mediante la prueba de perforación en el pelo in vitro (formación de órgano perforante), para diferenciar T. mentagrophytes de T. rubrum. Por esta técnica se ha demostrado que T. mentagrophytes, M. canis, y M. gypseum forman órganos perfonates y T. rubrum y M. audouinii no (figura 3). Pruebas de tolerancia a la temperatura; los dermatofitos son moderadamente termotolerantes y el crecimiento óptimo para la mayoría es de 25-35 °C.
Figura 2. Sup. Hifas pectinadas. Inf. Hifas en raqueta
Aquellas colonias de dermatofitos que no presenten estructuras que orienten a la identificación se utilizaran medios de cultivo adecuados para producir la esporulación como agar lactrimel, agar avena, agar papa dextrosa. Las condiciones para la
Figura 3. Formación de órganos perforantes, por la técnica de perforación del pelo.
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T. rubrum Basados en el esquema de identificación de dermatofitos descrito por Kaminski, el cual estudia la morfología colonial y producción de pigmento en los siguientes medios de cultivo: agar Littman Oxgall, agar lactrimel, agar dextrosa Sabouraud adicionado con Nacl al 5% , agar peptona 1%, medio de urea de Christensen, agar Trichophyton, prueba de perforación del pelo. Los dos grupos generales son: T rubrum cepa granular y T. rubrum cepa aterciopelada o “downy” (Tomado de la descripción del grupo de micología de Adelaida, Australia). A) T. rubrum cepa granular 1. T. rubrum var. rhodainii 2. T. rubrum tipo africana B) T. rubrum cepa aterciopelada o “downy” 1. T. rubrum variante “Y” 2. T. rubrum var. flava 3. T. rubrum variante “P” 4. T. rubrum tipo melanoide 5. T. rubrum tipo hiperpigmentada 6. T. rubrum variante incolora 7. T. rurbum tipo disgónico Otro grupo dedicado a la identificación de especies y variedades de dermatofitos Kane y Fisher, para quienes el medio de cultivo de gran ayuda en este sistema es el medio de glucosa-sólidos lácteospúrpura de bromocresol (BCP- milk-solids-glucoseagar) (BCPMSG) En general, las características coloniales son: colonias de crecimiento lento, algodonosas o ligeramente levantadas sobre la superficie del agar y planas (semeja una gamuza), de color blanco a crema, pigmento al reverso de la colonia puede ser rosadorojo, amarillo-marrón, rojo-vino, marrón, violeta a rojo-violeta (figura 4). En ocasiones las colonias presentan un aspecto glabro con menos pigmento al reverso de la colonia.
La morfología microscópica de las cepas granular se caracteriza por numerosos microconidios piriformes y número moderado de macroconidios cilíndricos, delgados, de pared lisa y delgada, multiseptados. En los cultivos viejos se puede observar numerosos clamidoconidios y escasos microconidios piriformes o en clava (figura 5).
Figura 5. T. rubrum examen microscópico de cultivo con azul de algodón (400X).
De las pruebas para diferenciar a T. raubitschekii de T. rubrum se muestran en el cuadro 2. En T. raubitschekii la producción de pigmento en APD, después de dos semanas de incubación a 28ºC, es de una tonalidad marrón-rojiza, con abundantes macroconidios y la prueba de ureasa es positiva después de 7 días a 25ºC. Cuadro 2. Características fenotípicas de aislamientos clínicos de T. raubitschekii y T. rubrum
Características Textura colonia Pigmento en ADS Pigmento en APD Reacción de Ureasa Macroconidios Microconidios
T. raubitscheckii Vellosa Marrón Rojo Positiva
T. rubrum Algodonosa Rojo Rojo Negativa
Abundantes Sésiles y a lo largo de la hifa
Raras o ninguna Sésiles y a lo largo de la hifa
T. tonsurans Las colonias presentan varios tipos de color, textura y forma. Colonias color blanco, canela, amarillento, marrón rojizo. Forma acuminada, umbilicada, plegada. Al reverso se aprecia un pigmento amarillento-marrón o marrón-rojizo (figura 6).
Figura 4. Colonia blanca algodonosa con un anillo rojo de T. rubrum.
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Los conidios son abundantes en racimo, con hifas en espiral, asociados a múltiples macroconidios (figura 8). Otras de las estructuras comúnmente observadas son: cuerpos nodulares, hifas en raqueta, candelabro fávico, clamidoconidios y estructuras semejantes a hifas peridiales.
Figura 6. T. tonsurans. Aspecto macroscópico
Los aislamientos de T. tonsurans presentan abundantes microconidios producidos lateralmente sobre la hifa en forma de clava o gota, de tamaño variable; una de las características principales es la tendencia que presentan los conidios a alargarse y redondearse en el polo distal, dando la apariencia de racimo de globos (Figura 7).
Figura 8. Izq. Aspecto macroscópico de la colonia de T. mentagrophytes. Der. Abundantes microconidios redondos e hifas en espiral.
Figura 7. T. tonsurans. Aspecto microscópico de examen directo teñido con azul de algodón (400X)
T. mentagrophytes var. mentagrophytes Las colonias son planas, superficie pulverulentas, color ante- crema. La apariencia pulverulenta se debe a racimos de microconidios, semejando un rayo. T. mentagrophytes var. interdigitale Las colonias son densas, aterciopeladas, con un centro crema y el margen blanco. Muchos de los aislamientos son completamente vellosos y blancas. El reverso de la colonia presenta un pigmento marrón, amarillo o rojo oscuro.
T. concentricum Las colonias son de lento crecimiento, glabras, plegada y densamente compactada. La coloración es blanca, amarillo pálido o color “miel”. Microscópicamente hifas ramificadas, tortuosas, sin esanchamientos en la porción apical, no presenta macroconidios ni microconidios, algunas estructuras vesiculosas. Requiere de medios de cultivo adicionados con tiamina. (Figura 9). T. schoenleinii Las colonias de lento crecimiento, glabras a céreo, cuyo centro es levantado y su superficie irregularmente plegada. El margen de la colonia presenta el micelio sumergido. No produce ni macro ni
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microconidios, solo hifas ramificadas y anchas en la porción apical. (candelabro favico) (Figura 10).
T. verrucosum Las colonias de crecimiento extremadamente lento, glabras, blancas, sin pigmento al reverso de la colonia. Este dermatofito requiere para su crecimiento tiamina, inositol o extracto de levadura. Microscopicamente los microconidios están ausentes o son escasas. En agar adicionado con tiamina producen microconidios en forma de tolete o mazo. Raramente macroconidios de 3 a 5 septos, con un hifa apical en forma de “mango de sarten” o “cola de ratón”. En agar BCP-leche-glucosa y a 37ºC se llega a observar clamidoconidios o células globosas, y los macroconidios sólo en agar BCP-leche-extracto de levadura a los 7 días de incubación. T. violaceum Las colonias son de lento crecimiento, aproximadamente 0.5 cm después de 7 días de incubación. Son de superficie plegada y brillante, de color púrpura al anverso y reverso de la colonia. Microscopicamente los aislados primarios no presentan conidios, algunas veces se observan hifas ramificadas dicotómicas. En medios adicionados con tiamina se aprecian microconidios en forma de “lágrima”. Macroconidios irregulares de extremo apical romo, de 2-8 septos. Cadenas de clamidoconidios (Figura 11).
Figura 9. Sup. Colonia glabra, plegada y compactada. Inf. Hifas tortuosas y algunas estruturas vesiculosas.
Figura 10. Sup. Aspecto mascroscópico de la colonia de T. schoenleinii. Inf. Hifas ramificadas y anchas en porción distal.
Figura 11. Sup. Aspecto macroscópico de la colonia de T. violaceum en BCP. Inf. Clamidoconidios en disposición catenulada, macroconidio alargado y extremo distal redondeado.
101
M. canis
Colonias de crecimiento relativamente rápido, plegadas, radiadas, de color blanco a amarillo brillante con abundantes hifas aéreas, lanosas. Al reverso de las colonias se aprecia pigmento amarillo a amarillo-marrón. Muchos de los aislamientos de M. canis producen macroconidios en forma de huso (15 a 20 X 60 a 125 µm), de pared gruesa, rugosa a espinosa (4 µm o más). Los macroconidios presentan una prominencia terminal asimétrica y lo rugoso de la pared del conidio, es más evidente en la prominencia. El número de septos va de 3-15. Los microconidios son de forma piriforme (2.5 a 3.5 X 4 a 7 µm). La esporulación de los aislamientos se pierde cuando son conservados por tiempo prolongado en medios que contengan agar (Figura 12).
pigmento. Microscópicamente con abundantes macroconidos en forma más cilíndricas que en huso, el extremo distal redondeado, tamaño de 8-16 X 22-60 µm y generalmente en racimo. La pared del conidio es delgada y finamente rugosa, de 4 a 6 septos. Producen hifas en rqueta, pectinadas y órganos perforantes. En el extremo final del macroconidio se observan filamentos delgados que “semejan cola del ratón” (Figura 13).
Figura 13. Izq. Aspecto macroscópico de la colonia de M. gypseum en BCP. Der. Macroconidios en huso con extremo distal redondeado, dispuesto en racimo. En el circulo se aprecia un filamento delgado, “cola de ratón”
Figura 12. Sup. Colonias plegadas vellosas de Microsporum canis. Inf. Macroconidios en huso con equínulas
M. gypseum Las colonias de crecimiento rápido, el aspecto es pulverulento o granuloso, superficie plana. Color marrón claro, canela, dando la apariencia de piel de ante. La periferia de la colonia es onduladao de bordes irregulares y en la superficie se pueden apreciar varios puntos vellosos cuando son mantenidas en medio de agar dextrosa Sabouraud. Al reverso de la colonia no se observa producción de
M. fulvum Las colonias son similares a los aislamientos de M. gypseum, la diferencia radica en que éstas son más flocosas, cuyo color en la periferia es blanca; al reverso de la colonia presenta un pigmento rojo oscuro. Microscópicamente los macroconidios son abundantes, cilíndricos, alargados y en forma de bala, nacen de la hifa conidiógena en pares o únicos y numerosas ramificaciones con hifas en espiral (Figura 14). E. floccosum Las colonias de este dermatofito presentan un crecimiento moderadamente rápido, aterciopelado, con levantamiento central, coloración amarilloverdoso, marrón-oliva, y amarillo-marron. Producción de pigmento amarillo-limón difundido al medio. Estas colonias degeneran en 3 a 4 semanas, en una forma algodonosa. Generalmente después del tercero subcultivo en los medios de agar dextrosa Sabouraud con cicloheximida y cloranfenicol. El crecimiento típico puede prolongarse en ADS más NaCl 3% o sobre agar 102
cereal-. Microscópicamente los macroconidios presentan su extremo apical más ancho que la base, con 3-5 septos. Tamaño de 20-40 µm de largo por 7-12 µm de ancho, dispuestos en cúmulos. La superficie es lisa. Los conidios están dispuestos en racimo semejando “una penca de plátano” En ocasiones se observan clamidoconidios. No presenta microcondios (Figura 15).
1.
2. 3. 4. 5.
6.
7. Figura 14. . Sup. Colonia vellosa, blanca en la periferia y color ante en el centro de M. fulvum. Inf. Abundantes macroconidios en huso e hifas en espiral.
8. 9.
10.
11.
12.
Figura 15. Izq. Colonia aterciopelada-vellosa, plegada en el centro. Macroconidios en racimo de E. floccosum.
13.
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CAPÍTULO 15 DERMATOFITOSIS: EPIDEMIOLOGÍA Y CUADROS CLÍNICOS Víctor M. Tarango Martínez Introducción Las micosis son un grupo de enfermedades producidas por hongos microscópicos los cuales se encuentran distribuidos a nivel mundial. En la actualidad se conocen aproximadamente 300,000 especies, sin embargo aquellos que son patógenos y oportunistas para el hombre se estiman casi a 400 1, 2 . Se distribuyen en tres géneros: especies Trichophyton, Microsporum y Epidermophyton. Se desconoce la incidencia verdadera en general de todas las micosis en el mundo, pues estas enfermedades no siempre son notificadas. Los diversos hongos que originan micosis superficiales -dermatomicosis- se han reconocido durante más de un siglo como causa de enfermedades leves que afectan al género humano y sin duda las dermatofitosis son las micosis más comunes a nivel mundial. Los dermatofitos son un grupo de hongos taxonómicamente relacionados que tienen la capacidad para invadir el tejido queratinizado como la piel, el pelo y las uñas del hombre y de los animales capaces de producir una enfermedad, conocida comúnmente tiña. Esta micosis superficial cosmopolita parece ser tan antigua como la propia historia de la humanidad. Según D. Greer la existencia de hongos queratinofílicos se inician en la era mesozoica por lo que puede inferirse que especies zoofílicas y posteriormente antropofílicas se fueron adaptando al parecer a distintos substratos y ecosistemas. Según fueron diversificándose los hábitos de los seres humanos, así como el clima en que estos se desenvolvían, los dermatofitos se especializaron 3 progresivamente . Las tiñas son infecciones fúngicas que regularmente infectan la parte más superficial de la piel (capa córnea) conocidas como formas superficiales, si presenta penetración del parásito a la dermis y si el estado inmunológico del paciente lo permite se manifestarán las formas profundas y excepcionalmente sistémicas en aquellos casos como, una inmunodeficiencia celular primaria especifica ó de probables factores séricos anti-dermatofíticos, entre 4,5,6,7,8 otras probables causas
Antecedentes históricos Las primeras descripciones de las dermatofitosis datan desde la antigüedad por los romanos quienes acuñaron el nombre “tiña” de latín tinea que refiere literalmente larva de insecto (polilla de la ropa), por el aspecto clínico de la tiña de la cabeza. En 1827 Schoenlein sospecha sobre la existencia de un hongo como agente causal del favus o tiña fávica del latín panal de abejas. Pero no fue hasta en 1837 donde Robert Remak corroboró la existencia de un hongo que dio el nombre de Achorion schoenleinii en honor a su maestro. La comunicación más significativa que le siguió fue la de Gruby quién en 1841 aisló el microorganismo de la tiña en cultivo y provocó experimentalmente la enfermedad en piel 2, 9,10 . sana Desde entonces, hasta la actualidad existen numerosas publicaciones relacionadas a las dermatofitosis como “Les Teignes” por Sabouraud en 1910, la cual es considerada obra clásica en la literatura médica en donde plantea su clasificación 11 clínica y taxonómica . Epidemiología En la actualidad en Europa, las dermatofitosis se relacionan sobretodo por tres causas, al incremento de las infecciones zoofílicas, actividades deportivas y el incremento en la migración de personas con la consiguiente introducción de especies antropofílicas al 12,13 . continente En Cataluña, España la dermatofitosis prevalecen sobre las diferentes micosis superficiales en un 62.7%. La tiña del cuerpo predomina (44.1%), seguido de la tiña de los pies (25.8%) y tiña inguinal 13 (16.5%) . En otra población española (la Cuenca, España) se realizó un estudio con 117 muestras sospechosas para dermatofitosis revelando una frecuencia de 74.3% de casos con un 71.2% para el sexo femenino y un 28.7% al masculino. La forma clínica más frecuente fue la tiña del cuerpo con 60 casos (68,9%), seguida de la tiña de los pies con 9 (10.3%), la tiña de las uñas con 7 (8.%) la tiña de la cabeza con 3 (3.4%) Las especies identificadas por orden de frecuencia fueron: Microsporum canis, 29 (34%); Trichophyton mentagrophytes variedad 105
mentagrophytes, 20 (23%); Trichophyton rubrum, 16 (18%); Trichophyton mentagrophytes variedad interdigitale, 16 (18%), y Epidermophyton floccosum, 6 14 (7%). En Venezuela se analiza la casuística de todas las micosis con lapso de un año. Las dermatofitosis la señalan como la más frecuente y constituye en promedio el 41.2% de todas las micosis y el 45.7% de 15 las micosis superficiales en el año 2002. En el año 2000 en Uruguay se realizó un estudio con 3,141 pacientes correspondiento un 47.3% de micosis superficiales y 59.9% por dermatofitosis. Se observó una mayor incidencia de dermatofitosis en el sexo femenino (58.6%) y en la niñez (0-10 años); las localizaciones más frecuentes fueron tiña del cuerpo (46.4%) y tiña de los pies (15.2%). La frecuencia de las especies aisladas fue la siguiente: M. canis (43.2%), T. mentagrophytes (23,9%); T. rubrum (22.6%) junto con T. mentagrophytes fueron los principales agentes de tiña de las uñas, E. floccosum (5.8%); Microsporum 16 gypseum (2.6%) y Trichophyton verrucosum (1.9%). Cuatro años más tarde en Paraguay se reporto un estudio en donde señalaron los autores a la tiña de la cabeza como primera forma clinica de dermatofitosis en la infancia con un 50% de los casos en un total del 37% de las micosis superficiales en los niños. Como primer agente etiológico reportado fue el T. mentagrophytes 32.2%, T. rubrum 29% y M. canis 17 25.8%. En un laboratorio de Argentina se analizarón 2073 muestras siendo el 55.6% de las muestras positivas para dermatomicosis, con 63% para mujeres y 37% hombres. Las dermatofitosis correspondieron en un 57.4% siendo la primer micosis superficial. La tiña del cuerpo fue la mas común (26.7%) seguida por la onicomicosis de pies (24.1%), y de manos (20.1%), la tiña de los pies variedad interdigital estuvo con una frecuencia de 8.3%. La tiña de la ingle y de la cabeza fueron en 6.9% y 4.3% respectivamente. El agente causal para hongos dermatofitos se reportó el T. rubrum 48% y el T. mentagrophytes 2.8%. por otro lado las levaduras se reportaron con un 41.3% con 18 Candida albicans como la principal en un 17.1%. En una población de Sao Paulo Brasil se realizó un estudio epidemiológico de las onicomicosis en el 2006 en donde reportaron al sexo femenino como más frecuente (80%), con una edad promedio de 50 años. Los agentes etiológicos fueron los levaduriformes (69%) por Candida parapsilosis (47%) y por C. albicans (20%), los hongos filamentosos (47%) T. rubrum (38%) 19 Otro estudio de y por Fusarium sp. (14%). onicomicosis se documento en la India en el 2007 reportando un número de 130 pacientes revelando al
sexo masculino el 75.4% y sexo femenino 24.6% con un promedio de edad de 41.3 años. Los dermatofitos se reportaron con un 70% en las muestras de las uñas de pies (T. rubrum 32.6%, T. mentagrophytes 6.1% y T. verrucosum 2.1%) y en uñas de manos levaduras y filamentos no dermatofitos en un 60% (C. albicans 20 40.8%, Aspergillus spp. 6.1%) El estudio más reciente fue el realizado en México con 2084 casos con un reporte de 31.1% de micosis superficiales, 44.2% de dermatofitosis y la especie más aislada fue T. rubrum 21 71.2% seguida por Trichophyton tonsurans 6.9%. Pocas investigaciones hay publicadas en Colombia en las que se haya estudiado la frecuencia de las dermatofitosis en diferentes grupos poblacionales; la mayoría se han realizado en Medellín 22 en diferentes años (Tabla No. 1). En dichos estudios se han encontrado frecuencias que varían del 52 al 65%, con un predominio de lesiones en los pies y en las personas del sexo masculino; en cuanto a los agentes etiológicos hubo variación entre los estudios pero se encontraron con mayor frecuencia T. mentagrophytes, T. rubrum y E. floccosum.
TABLA 1. Frecuencia de diferentes dermatofitosis y agentes etiológicos más frecuentemente aislados en Colombia.
En México se reporta del 70 al 80% de todas las micosis y tienen una frecuencia del 5% en la consulta dermatológica. Los patrones de distribución geográfica de los agentes causales han ido cambiando, así como algunas presentaciones clínicas, por ejemplo hace unos años la tiña de los pies se encontraba por debajo de las estadísticas de la tiña de la cabeza, en la actualidad hay decremento de la tiña de la cabeza. Era muy raro la tiña de las uñas en el paciente pediátrico, entidad que ha ido aumentando con los años. Hace unos años los reportes de la tiña de la cabeza para el año 1952 era de 53.7%, del cuerpo 19.6%, los pies 17.5% y uñas 9.2%. Para 1979 se invierten las casuísticas, la tiña de los pies 48%, del cuerpo 19.3%, las uñas 16%, la ingle 12.6% y se reporta menos la tiña 106
4
de la cabeza con un 3.8% . En estudios realizados en la década de los 80’ el sexo masculino se encontró como el más afectado con un 64%. La tiña de las uñas 5 se reportó en el 42%, los pies 30% y las ingles 13% . En los 90’ en un análisis de 2350 muestras se confirmó dermatofitosis en un 37%. La más frecuente fue la tiña de las uñas con 60% y los pies con 26%. En un centro dermatológico en México, las dermatofitosis estuvieron en 1er lugar de todas las micosis, siendo la tiña de las uñas la más frecuente con 76%, le siguió la tiña del cuerpo 22%, los pies 18%, cabeza 13%, la ingle 23 11%, las manos 5%. En Guadalajara en los años 1984 a 1993 se realizó un estudio con un total de 5578 muestras ocupando las dermatofitosis el 79% de todas las micosis. La tiña de los pies fue la más frecuente con 24 un 36% , posteriormente para 1999 se realizó un análisis enfocado a 2,227 pacientes pediátricos, se presentó la tiña de la cabeza en un 71%, tiña de los pies y del cuerpo 12%, uñas 3%, inguinal y de manos 4 1% . En México para el año 2000 se señala en un estudio realizado una frecuencia de los pies en el 53%, uñas 25.1%, del cuerpo 14.5%, la ingle 5.6% y de la 10 cabeza 1.8% . En Guadalajara en el año 2003 en el Centro de Referencia en Micología del Instituto Dermatológico de Jalisco “Dr. José Barba Rubio” se realizó un estudio retrospectivo con 3692 casos siendo las dermatofitosis la micosis superficial más observada en un 83%. El sexo mas afectado fue el femenino en el 54%. La tiña de las uñas se presentaron en un 47% de frecuencia, pies 31%, la cabeza 9.54%, del cuerpo 5.94%, la ingle 3.66%, y tiña de la mano 2.08% entre otras. Los estudios que se han hecho en diferentes partes del mundo en personas que consultan por lesiones dermatológicas muestran que no hay un consenso en cuanto a cual es la lesión más frecuente, así mismo, no hay un predominio de una especie de 22 dermatofito en particular (Tabla No. 2) , sin embargo, se observa que en la mayoría de estudios se reporta a T. rubrum, T. mentagrophytes y E. floccosum. Las micosis en general, presentan un módelo que incluyen dos factores básicos para su desarrollo: Primero se menciona el hospedero quien a su vez presenta factores intrinsecos y extrinsecos. Se habla que el hospedero tiene una resistencia inespecífica que le otorga inmunidad natural llamado factor antidermatofítico, que confiere o no susceptibilidad. Este factor tambien conocido como factor sérico inhibidor inespecífico desempeña un papel muy importante suprimiendo el crecimiento de dermatofitos y limitando las formas inflamatorias. Hay
que enfatizar que ésta es una hipótesis formulada hace tiempo y que no ha sido comprobada en su totalidad. Esta asociada a la transferrina insaturada y relacionada con la inhibición de dermatofitos a través de la unión con el hierro, requerido para el crecimiento del hongo y adaptación de éste al estrato córneo. Por otro lado la inmunidad del individuo depende de factores hormonales y nutricionales, edad, sexo, raza e integridad de las barreras naturales, como la capa córnea de la piel, su pH y la presencia de ácidos grasos entre otros. En las tiñas, además de lo anterior, se requieren de factores predisponentes: como la sudoración, humedad, oclusión con textiles, uso de zapatos sintéticos, el traumatismo como el rasurado, corticoterapia tópica y/o sistémica, antibioticoterapia excesiva, enfermedades que se acompañan con inmunosupresión como la diabetes mellitus, cáncer, SIDA, síndromes neutropénicos y otros. Como segundo es importante señalar la fuente de infección como el hábitat del hongo (antropofílico, zoofílico y geofílico) el sitio geográfico (clima, grado de humedad, etc.) el mecanismo de transmisión, como el contacto directo o indirecto como el aire y los fomítes (sábanas, almohadas, cepillos, toallas, zapatos, etc.) el hacinamiento y la ocupación. Todos ellos juegan un papel importante para el desarrollo de las diferentes presentaciones clínicas de las tiñas como el resultado de las dos anteriores. Se han efectuado escasos estudios para la evaluacion de factores de riesgo para la adquicisión de infecciones por dermatofitos, demostrando en ellos que el traumatismo, el contacto con el microorganismo, la limpieza excesiva y la diabetes mellitus no tienen efectos sobre el desarrollo de las infecciones micóticas, sin embargo la presencia de familiares con infección fúngica, el género masculino, algunas profesiones y el uso de fármacos inmunosupresores tiene mayor riesgo para las 25 dermatofitosis. El equilibrio entre la relación parásitohuésped se consigue a lo largo de la convivencia entre ambos. Cuando ésta ha tenido lugar a lo largo del tiempo existe una adaptación, la respuesta inmune puede ser mínima, el proceso se refleja frecuentemente como un cuadro asintomático y la consecuencia de esa permisividad es la tendencia a la cronicidad.
107
TABLA 2. Frecuencia de los tipos de tiñas y los agentes etiológicos más frecuentes en el mundo.
Aspectos clínicos Los distintos aspectos clínicos de dermatofitosis son ampliamente conocidas y sustentan en una clasificación general que continuación se enlistara de acuerdo al grado afección y a la región anatómica que afecta:
las se a de
FORMAS SUPERFICIALES Tiña de la cabeza Tiña del cuerpo Tiña imbricada Tiña inguinal Tiña de la mano Tiña de los pies Tiña de las uñas FORMAS PROFUNDAS Querión de Celso Tiña favica o Favus Tiña de la barba Granuloma Tricofítico Micetoma Enfermedad Dermatofítica Tiña de la cabeza (Tinea capitis) Predomina en áreas rurales o suburbanas en personas de estrato socioeconómico bajo. Es casi
exclusiva en los niños (98%), predomina en preescolares y escolares entre el 69 y 90%. A pesar de existir factores predisponentes tan marcados, el antecedente de haber estado al contacto con animales 13 domésticos (perros y gatos) es frecuente en un 83% . Es muy contagiosa entre los niños reportándose frecuentemente microepidemias en familias, jardines 26 de niños y escuelas. Los fomites, como cepillos, peines, gorras, etc; participan de manera importante en la transmisión. Se ha confirmado que los dermatofitos pueden vivir en la piel aparentemente sana de diversas regiones corporales, comportándose estas personas como portadores sanos y siendo por lo 27,28 tanto una probable fuente de infección . Se manifiesta que la frecuencia de infección para los niños es de hasta 5 veces más que para las niñas; sin embargo, después de la pubertad, el fenómeno se presenta a la inversa. Estudios epidemiológicos realizados en Michigan, EE. UU., por otro lado demostraron que la infección en niños escolares es seguida de infección en sus hermanos en edad preescolar. Se sabe que algunos de los dermatofitos causantes de la enfermedad se transmiten a otros miembros de la familia especialmente a aquéllos que se clasifican como antropofilicos, creando en la mayoría a los portadores asintomáticos. En las infecciones por Microsporum, la curación suele ocurrir sin novedad con tratamiento, o incluso en forma espontánea sobre todo por la edad y por la consiguiente producción de ácidos grasos naturales de 29 la piel cabelluda por estimulación hormonal, y ésta puede suceder durante o después de la pubertad mientras que la infección por Trichophyton puede persistir hasta la edad adulta ocasionando las formas raras en adultos (1 al 2% de los casos) con presencia generalmente por pelos tonsurados de forma intermitente en el pelo o con la diseminación de un 30 foco primario cercano a la cabeza como lo es la cara. Con el tiempo es frecuente la transmisión producida por el género Trichophyton como T. tonsurans, Trichophyton violaceum, Trichophyton schoenleinii entre los miembros de la familia. Esta transmisión se produce en sentido vertical y horizontal; las infecciones no tratadas se transmiten de la madre al hijo y de hermano a hermana. En el caso de la infección por Microsporum audouinii, al examinar a los miembros de la familia susceptible se ha demostrado que se infectan el 75% de los hermanos varones y el 31 31% de las mujeres. En general define a esta tiña la localización que lleva su nombre, los dermatofitos consumen en ocasiones la queratina de la piel cabelluda y siempre la queratina del tallo piloso. Se considera que el pelo 108
afectado en la cara como las cejas y las pestañas se 10,30 Cuando se consideran tambien tiña de la cabeza. ve afectado cualquier otro sitio como pelo de la axila, cuerpo y genitales se considera tiña del cuerpo desarrollando formas inflamatorias. El agente causal reportado varía de acuerdo al país, en México es M. canis en el 80% siguiéndole T. tonsurans en el 15%, en España es también M. canis, en seguida de T. mentagrophytes, en EE.UU. y en Londres es T. tonsurans reportado en Irán y Turquía oriental y en general en Asia. En África se reporta además del T. 3 violaceum, el M. audouinii como agentes causales . En Nigeria en primer lugar se aisla Trichophyton soudanense (30.6%), seguida por Microsporum 32 ferrugineum (7.7%) y M. audouinii (7.7%). La tiña de la cabeza está causada por cualquier dermatofito patógeno, excepto E. floccosum y Trichophyton 33 concentricum. La tiña de la cabeza puede ser seca (90%) y húmeda o inflamatoria (10%). La variedad seca se manifiesta por descamación y presencia de los “pelos tiñosos” que son pelos cortos, gruesos, quebradizos, deformados y en ocasiones blanquecinos dando el aspecto en “polvo de gis”. Se describen dos variedades morfológicas: la variedad tricofítica generalmente causada por T. tonsurans caracterizada por múltiples placas psudoalopécicas pequeñas con pelos cortos o tonsurados (imagen de granos de pólvora) alternando con pelos sanos y la variedad microspórica causada por M. canis presenta una o pocas placas pseudoalopécicas grandes, circulares, bastante escamosa con múltiples pelos cortos al mismo nivel dando la impresión de haber sido 4,10 cortados con segadora de césped . Se conocen dos tipos de tiña inflamatoria: el querión de Celso (que proviene del griego y significa panal de abeja dado el aspecto de las lesiones) es una micosis frecuentemente causada por M. canis y en ocasiones por T. tonsurans. Se manifiesta con una forma tumoral alopécica constituida en su mayoría por numerosas pústulas, con salida de material seroso o seropurulento, y pelos tonsurados en la periferia de la lesión. En ocasiones puede haber linfadenopatia regional asintomática o dolorosa a la digitopresión 34 incluso hasta eritema nodoso secundario a la tiña. Si existe infección bacteriana agregada revela fiebre y malestar general. El favus, que en el siglo XIX era una enfermedad que presentaba alta prevalencia, ha ido disminuyendo en su frecuencia a través del tiempo, encontrándose prevalencias inferiores del 1% en la 20 población. La tiña fávica o favus es causada principalmente por Trichophyton schoenleinii y en ocasiones Microsporum gypseum y T. violaceum. Se ha reportado en cualquier país del mundo aunque con
escaso reporte. En una revisión de España de 1977 a 1997 con 190 casos, se encontró un solo caso de tiña favica. En Grecia con 35 casos de tiña de la cabeza de 1981 a 1995, el 5.7% correspondio a tiña favica (2 casos) y en Estados Unidos lo aislan en menos del 1% de los casos. Algunos autores reportan una dramático decremento de T. schoenleinii con una casi completa desaparación del microorganismo, probablemente este cambio se asociado con mejoría en el nivel socioeconómico de las personas y por lo tanto mejor 22,35 Se caracteriza respuesta inmune del hospedero. por la presencia de costras amarillentas dentro del folículo piloso llamadas escútulas que dan el aspecto de miel en el panal, que al despegarlas de la piel cabelluda deja una piel eritematosa y secretante. Estas costras despiden un olor característico por la falta de aseo. Puede dejar alopecia cicatrizal la enfermedad en 2, 10 . Se reporta caso de tiña de la cabeza resolución inusual que mimetiza a un acne queloidal de fisiopatologia desconocida que a base de tratamiento 36 resuelve la morfologia del padecimiento. Tiña del cuerpo (Tinea corporis) También fue conocida como tinea circinata, tinea glabrosa o herpes circinado, es una micosis que afecta la piel lampiña, excepto los pies, las manos y las ingles. Es relativamente frecuente en pobladores de zonas urbanas. Afecta a los dos sexos por igual y se puede presentar a cualquier edad, solo varía el agente etiológico de acuerdo a la edad. En los extremos de la 37 vida como la edad neonatal o en la edad senil hay que pensar en factores de inmunocompromiso y/o factores favorecedores. Los climas tropicales y húmedos favorecen este padecimiento. El mecanismo de transmisión es por contacto directo de pacientes y animales infectados o a través de fomites como toallas y ropas, incluso la autoinoculación de un foco primario ya sea una tiña de la cabeza o tiña de los pies. A menudo se observan epidemias familiares con una fuente común. Los principales dermatofitos implicados son M. canis seguido de T. tonsurans en los niños y en los adultos T. rubrum. Afecta principalmente el tronco seguido por las extremidades, la cara es una 38,39 Clínicamente se presentación poco común. caracteriza por dos tipos de lesiones, una de ellas es una mácula o placa eritematosa seca y escamosa anular es decir rodeada por un borde activo o eritematoso, que se extiende con dirección excéntrica y deja la parte central sana o con una ligera descamación. El segundo tipo es la vesicular que es la misma que la anterior solo que presenta vesiculas y/o pústulas en el borde, siendo esta una forma inflamatoria. Cuando el hongo invade los folículos 109
1
pilosos puede convertirse en formas pustulosas , excepto si el paciente tiene alguna inmunosupresión, otras son la bullosa y la purpúrica con presencia de ampollas y máculas eritemato violaceas respectivamente al parecer asociadas a la virulencia del hongo y a la respuesta inmune del hospedero con 40,41 En relación al escasos reportes en la literatura. tamaño y número de lesiones se conocen dos variedades: la variedad microspórica (por M. canis) que origina múltiples placas pequeñas, de borde eritematoso con presencia de vesiculo-pústulas y escasa descamación, localizadas en cualquier sitio o en áreas expuestas, frecuentemente muy pruriginosas, y la variedad tricofítica (por T. tonsurans) que genera placas en menor número, pero de gran tamaño abarcando incluso uno o varios segmentos, el eritema es menor y el prurito en ocasiones es leve. Generalmente son de evolución subaguda o crónica. La hiperqueratosis extensa sobre una base roja se denomina lesión psoriasiforme, la cual es crónica y con 1 frecuencia por T. rubrum. La tiña de la cara o tinea faciei prevalece de un 3 al 4% de todos los casos de la tiña del cuerpo. Para el diagnóstico clínico solo el 36% se sospecha en tiña de la cara. Se observa una o múltiples máculas con hipocromía y ligera descamación, el prurito es el síntoma prevalente. En algunos estudios de tiña facial han reportado hasta el 85% de los casos con un foco primario (en las uñas de los pies) considerando a la variedad facial como una forma de autoinoculación. El lupus eritematoso es el diagnóstico diferencial más frecuente y el agente 42,43 Otra variedad poco frecuente causal es T. rubrum. es la dermatofitosis en la zona del pañal que se origina por E. floccosum. La fuente de contagio es generalmente familiar quienes presentan una forma clínica de tiña. Se presenta en menores de 3 años de edad y se caracteriza por placas eritematoescamosas y 44 anulares con vesículas en el borde activo. El dermatofitoma extraungueal es una presentación fúngica la cual se agrupan numerosas hifas causando resistencia a los antifungicos. En algunos estudios reportan una frecuencia del 1.6% de las dermatofitosis en general siendo la cara la más afectada. Se desconoce la causa de esta forma de presentación (más común por M. gypseum) aunque se comenta que un factor de inmuosupresión local como la aplicación de un esteroide pudiera estar relacionado. Clinicamente no existe modificación alguna a una tiña 45 sin bolas fúngicas al estudio laboratorial. La Tiña Imbricada o tokelau es una dermatofitosis que se presenta en áreas rurales y en sitios geográficos restringidos como África, China India y sobretodo la Polinesia. En México se presenta en la
sierra de Guerrero, la sierra Náhuatl y en Chiapas. Solo se ven afectados algunos grupos étnicos quienes comparten una raza malayo-polinésica y probablemente es un factor hereditario el que propicia la susceptibilidad al hongo. Es causada por un dermatofito exclusivamente antropofílico, Trichophyton concentricum. Afecta cualquier parte de la piel lampiña con tendencia a generalizarse, a excepción en uñas y pies. Es la forma más seca y superficial, y se caracteriza principalmente por la disposición de manera concéntrica de los bordes escamosos, formando un aspecto de encaje o de símbolos arabescos. El prurito se intensifica en época 10 de calor. Dentro de la tiña del cuerpo se incluyen dos formas inflamatorias poco frecuentes en nuestro medio: la tiña de la barba y el granuloma dermatofítico. La primera también conocida como tinea barbae o sicosis de la barba, es una dermatofitosis de evolución crónica que afecta la cara y el cuello rara en México, pero frecuente en Europa, Australia y en los E.U.A. Esta tiña es propia de los adultos del sexo masculino y la transmisión es interpersonal por material contaminado como navajas para rasurar y rastrillos, incluso por autoinoculacion de 46 otro foco primario. Los agentes causales son T. mentagrophytes, T. verrucosum y M. canis. Al inicio del padecimiento es muy similar a una tiña del cuerpo que evoluciona la mayoría de las veces con la presencia de pústulas y abscesos lo cuales drenan material purulento, puede haber alopecia de la zona e infección bacteriana secundaria. El granuloma tricofítico fue descrito por primera vez por Majocchi en 1883 en donde observó la penetración a la dermis de un dermatofito del género Trichophyton. Actualmente a este patrón en la piel cabelluda se le conoce como querión y al granuloma tricofítico o dermatofítico ahora reconocido como Granuloma de Majochi solo se le da el nombre a los casos donde no existe foliculitis supurante, es causado por dermatofitos antropofílicos, no tiene curación espontánea y presenta una respuesta débil o nula a la intradermorreacción con tricofitina. Wilson y Cremer describen una forma limitada a las extremidades inferiores llamada “perifoliculitis nodular granulomatosa” ocasionada por el rasurado en las mujeres, frecuentemente con foco primario en los pies y comúnmente por T. rubrum. La edad de presentación del granuloma de Majochi es de la 3era y 4ta década de la vida siendo el sexo femenino el más afectado 3:1. Se ha asociado a enfermedades con inmunosupresión como leucemia, linfoma, diabetes mellitus, desnutrición, pubertad retardada y síndrome 110
de Cushing. También se ha asociado al uso de algunos fármacos como corticosteroides, vincristina, ciclofosfamida, azatioprina y tacrolimus, que tienen en común que pueden inducir inmunosupresión. Al igual que la perifoliculitis otros factores predisponentes incluyen el rasurado de piernas (lesión del folículo piloso) y la presencia de tiñas de manera concomitante. En pacientes postrasplantados, con enfermedad pulmonar intersticial idiopática, enfermedad de Behçet, artritis reumatoide, lupus eritematoso sistémico y penfigoide ampolloso, la predisposición es por el tratamiento inmunosupresor; cuando el mecanismo de falla es la inmunidad mediada por células puede deberse a sida o dermatitis 47 atópica, entre otras. Los agentes asociados son T. rubrum, y T. tonsurans en México y T. violaceum en Europa. Topográficamente afecta el 80% de los casos a las extremidades inferiores y superiores, rara vez en tronco y en cara. Desde 1993, se propuso clasificar al granuloma de Majochi en dos variedades clínicas, basándose en datos topográficos y morfológicos: papular perifolicular o superficial, que afecta a individuos inmunocompetentes y que habitualmente es vista en mujeres que se rasuran las piernas; nodular subcutánea o profunda, más común en pacientes con inmunosupresión y se caracteriza por grupos de nódulos firmes o fluctuantes en cabeza y extremidades 47,48,49 Desde el punto de vista morfológico, superiores. las lesiones cutáneas se pueden clasificar, independientemente de la topografía, en fase 10 herpética, nodular o degenerativa. Es de evolución crónica y el prurito suele ser leve. Se asocia en ocasiones de un foco infeccioso primario como la tiña de los pies. Hace pocos años se describió un cuadro clínico de tiña por un mal manejo, conocida como tiña incógnita o tiña corticoestropeada, en la cual la morfología de las lesiones se pierde casi por completo por el uso inadecuado de corticosteroides de manera prolongada. Las lesiones a menudo son de aspecto atípico, la inflamación, la descamación y los síntomas pueden estar ausentes o puede haber lesiones tipo 9,49, 50 querión. Tiña inguinal (Tinea cruris) La tiña crural o eccema marginado de Hebra es un padecimiento cosmopolita que predomina en el sexo masculino, casi exclusivo en adultos y frecuente en pacientes con hiperhidrosis. La ocupación laboral como choferes, taxistas, oficinistas, etc., predisponen la enfermedad por estar sentados largos periodos. Se presenta en climas cálidos y húmedos. Su mecanismo de transmisión puede ser, contacto directo o indirecto con fomites. Existe una estrecha relación con la tiña de
los pies como foco primario. La corticoterapia tópica en este sitio favorece también su presentación. Se aíslan con frecuencia el T. rubrum, T. mentagrophytes y E. floccosum. Se trata de un padecimiento muy pruriginoso por lo que la infección bacteriana es común. Inicia en un pliegue inguinal haciéndose posteriormente bilateral, puede extenderse a pubis hasta abdomen o a periné, región perianal, pliegue interglúteo hasta región lumbar dando imagen en “calzoncillo de baño”. La morfología es similar a la tiña del cuerpo de la piel lampiña. Puede observarse maceración y eritema. En los casos crónicos se presenta liquenificación del área afectada. La atrofia se observa en los pacientes corticoestropeados. En el hombre es rara la extensión al escroto y pene, más sin embargo existen escasos reportes sobretodo cuando el paciente presenta un cuadro de inmunosupresión 51,52,53 y/o presentan un foco infeccioso inicial. Tiña de la mano (Tinea mannum) Regularmente se trata de una enfermedad que se transmite por autoinoculación a partir de un foco primario de tiña de los pies. Es frecuente en adultos del sexo masculino entre la 3era y 4ta década de la vida con antecedente de hiperhidrosis. Los agentes causales más frecuentes son T. rubrum y T. mentagrophytes. Es unilateral o bilateral y afecta la palma y las caras interdigitales de los dedos. La forma aguda es la presentación más pruriginosa, se presenta con vesículas dando un aspecto eccematoso con presencia de un borde eritematoso. La forma crónica es la más frecuente. Se presenta con hiperqueratosis difusa, aumento en el cuadriculado de la piel y prurito inconstante. Se reporta una presentación conocida como síndrome “dos pies una mano”. La clasificación clínica de la tiña de la mano es parecida a la tiña de los pies, que se describe a continuación. Las lesiones a nivel interdigital se le denominan intertrigo dermatofítico. Tiña de los pies (Tinea pedis) Esta enfermedad constituye uno de los problemas de salud más frecuente a nivel mundial y una de las 10 dermatosis más observadas en consulta. Se registran cifras aproximadas en 30 a 70 % de la 54 población mundial. En una encuesta reciente en Monterrey México, de 2397 casos de dermatofitosis el mayor número de casos correspondió a tiña de los pies 55 (30.2%) seguido por tiña de las uñas (25.6%). Se considera un padecimiento urbano debido al uso de zapatos cerrados, botas, botines pero sobretodo el uso constante y prolongado de tenis. Se consideraba hace unos años como exclusiva en los adolescentes y 111
adultos jóvenes pero la presentación en niños ha ido 56 en aumento esto puede ser debido al uso temprano en niños y hasta en lactantes de calzado cerrado y sintético. Se presenta en ambos sexos. Es frecuente encontrar focos infecciosos en la familia como tiña de los pies o de las uñas en los padres o hermanos, hasta 57 en un 57.7% de los casos. El mecanismo de transmisión es por contacto directo del microorganismo de pacientes enfermos, o indirecto a través de fómites como el calzado de personas enfermas, calcetines, toallas, baños públicos, piscinas entre otros. El clima cálido y húmedo de zonas tropicales y subtropicales aumenta la hiperhidrosis en los pies, creando en pacientes susceptibles un medio ideal para el desarrollo de la enfermedad. Se presenta con frecuencia la aparición de pequeñas epidemias en centros en donde los individuos comparten un foco contaminado en común por ejemplo: internados, seminarios, cuarteles militares, reclusorios, correccionales etc. En la última década se ha constatado el aumento de tiña de los pies de un 26% 5 hasta 45-52%; en niños llega del 4 al 8% . Se 27 encuentran portadores sanos en 13.5% y 19% . La tiña de los pies en los casos asintomáticos generalmente es considerada como factor de diseminación especialmente a uñas y a la región 58 inguinal. Es causada por T. rubrum, T.mentagrophytes var. interdigitale y en menor cantidad por E. floccosum. Esporádicamente se aísla M canis, M. gypseum y T. tonsurans. La clasificación clínica descrita 59 en México señala 3 presentaciones: la variedad interdigital es la más frecuente a nivel mundial, afecta principalmente el tercero y cuarto espacio interdigital observándose maceración, escamas y eritema. Es de evolución crónica y suele no ser pruriginosa. Frecuentemente la combinación de bacterias y dermatofitos –conocido como pie de atletainteractúan provocando más síntomas que por si solas, 9 como irritación, mayor maceración, fisuras y dolor . La flora bacteriana se conforma de corynebacterias 60 aerobias, micrococos y algunos gram negativos. La variedad vesiculosa se presenta con la aparición de vesículas aisladas o agrupadas que al romperse deja una escama fina perilesional, y en ocasiones costras meliscéricas. La mayoría de las lesiones se encuentran en áreas de no apoyo, como el arco plantar. Esta forma es considerada de evolución aguda y altamente pruriginosa. La última variedad se conoce como hiperqueratósica, que se caracteriza por escama gruesa distribuida en los sitios de presión como en el arco transverso y el talón, distribuyéndose a toda la planta hasta llegar en ocasiones por arriba del borde
plantar afectando el dorso del pie (en mocasín) o más arriba de los maléolos (en calcetín). La evolución es crónica, se acompaña de prurito y mal olor. Por su curso crónico es común que se acompañe de afección ungueal en los pies. Las complicaciones más frecuentes son la infección sobre agregada , la dermatitis por contacto y las ides también conocidas como dermatofitides, que son una respuesta de hipersensibilidad a distancia, afectando las manos en forma de pequeñas vesículas pruriginosas. Tiña de las uñas (Tinea unguis) Se considera como otra dermatofitosis frecuente y de distribución mundial relacionada con la edad. Se presenta en un 30% de todas las tiñas y en el 85 a 87% de las onicomicosis y constituye hasta el 50% de las onicopatías. Es propia en adultos y raro en niños, generalmente el sexo masculino es más frecuente que en las mujeres 2:1 aunque varia en las diferentes fuentes de información. Predomina en uñas de pies (70%) en especial los primeros dedos (95%), en el 27% afecta las uñas de las manos y sólo en 3% ambas. Se inicia casi siempre a partir de una infección de tiña de los pies, pudiendo ser está asintomática en pacientes portadores o sintomáticos mal tratados. Los factores predisponentes y fuentes de infección son muy similares a los de la tiña de los pies como el uso frecuente de zapato cerrado, la hiperhidrosis, el clima y otros, y predisponen los traumatismos como pisotones, pedicura y manicura con material contaminado y los microtraumatismos repetidos vistos en la deambulación en algunos pacientes con el uso de calzado inadecuado o en el golpe constante del balón en los deportistas que traumatizan la uña. Otras alteraciones ungueales originadas por otra causa presentan la predisposición de fácilmente de infectarse, por ejemplo en la psoriasis se presenta desde el 30% de los casos y en pacientes con insuficiencia venosa con onicodistrofias se encontró un 36% Se habla de factores de inmunosupresión como la diabetes mellitus, síndrome de Down, y otros, aunque en diversos estudios revelan que los hongos que aumentan son de origen levaduriforme y no 61 Más sin filamentosos como los dermatofitos. embargo a pesar de los diferentes estudios relacionados con los factores de riesgo, se considera que a mayor factor de inmunosupresión mayor riesgo de adquirir una infección micótica ungueal. Respecto de la relación entre onicomicosis y diabetes, los autores proporcionan distintos datos de frecuencia. 62 hicieron un estudio Garcia-Humbría L y cols comparativo con un grupo de pacientes con diabetes mellitus y dermatofitosis y otro grupo de pacientes 112
control con dermatofitosis sin diabetes, en relación a la infeccion ungueal revelo al primer grupo 28% y 30% en el segundo, en cuanto a la relacion tiña ungueal y tiña de los pies aumento 3.5 veces mayor del grupo con diabetes que el control. El paciente diabetico descompensado el riesgo si es mayor que el no descompensado, tambien la edad del hospedero entre mayor edad mayor riesgo de onicomicosis para ambos grupos. El agente causal sigue siendo el T. rubrum en pacientes diabeticos y población general, 78% y 5663 Arenas y colaboradores 63% respectivamente. encontraron en pacientes ambulatorios 31.5% de onicomicosis relacionada con diabetes mellitus tipo 2; en cambio, en Canadá, Gupta y su equipo estudiaron la onicomicosis en 550 diabéticos ambulatorios y reportaron 26% de casos. En la India, Dogra y colaboradores estudiaron la onicomicosis en 400 diabéticos y obtuvieron una frecuencia de 17%, y en el 64 grupo control, 6.8%. La relación dermatofitos/levaduras han sido reportada la misma que la población general no diabética. Buscando la frecuencia de las infecciones por levaduras en la población diabetica, se realizó un estudio de onicomicosis por candida asociada con este trastorno metabolico, reportando un 31.8% de frecuencia mas común en el sexo femenino y con edad promedio de 38.5 años. Las uñas de las manos fue reportada en 82.1% con foma paroniquia (72.9%) con aislamiento de C. albicans 69.1% y Candida 64 parapsilosis 11.8%. En una población con pacientes hemodializados y con diabetes mellitus se realizó un estudio buscando la prevalencia de onicomicosis. Se encontró un 68.9% en diabéticos y un 26.6% en hemodializados ambos grupos sin alteraciones ungueales. En los casos con onicodistrofia clinica aumento el 81% en diabéticos y un 57.7% en hemodializados. La duración de la diálisis y la presencia de diabetes fueron consideradas como factores de riesgo asociados o predictivos para el 65 desarrollo de onicomicosis. En general por su etiología se divide la onicomicosis en tres grupos a) Por dermatofitos llamadas tiñas ungueales, b) Por levaduras tipo 64 Candida y c) Por hongos mohos no dermatofitos. Las onicomicosis son ocasionadas por T. rubrum en 87%, T mentagrophytes 9% y en onicomicosis mixtas con T 5,66 En un rubrum y Candida se observa 2 a 3.5%. estudio realizado en la Ciudad de México del total de pacientes (5,221) con onicomicosis comprobada en un
periodo de 12 años, los casos de onicomicosis dermatofítica fueron 4,361 (83.5%), por hongos levaduriformes (Candida sp y Trichosporon sp) 581 67 (11.13%) y por hongos mohos 79 (1.51%) entre los cuales se han destacado como especies causales de onicomicosis: Scopulariopsis, Scytalidium, Fusarium, 68 Las Aspergillus y Acremonium, entre otros. alteraciones en la uña originadas por los hongos (dermatófitos, levaduras y mohos) son prácticamente indistinguibles. Las diferencias clínicas estriban en la 69 preferencia de unos u otros por la zona a parasitar. 70,71
De acuerdo a varios autores onicomicosis puede ser divididas en:
las
1.- La onicomicosis subungueal distal y lateral (OSDL) es la más común. Generalmente comienza con onicolisis distal. Lo más frecuente es observarse engrosamiento y opacificación en el borde distal y/o lateral. El rango de decoloración va del blanco al café. 2.- La onicomicosis subungueal proximal (OSP) es poco frecuente. La alteración inicial es en la parte proximal de la lámina junto al eponiquio y progresa de forma distal, favorecida por el crecimiento ungueal. Se describe una variedad llamada onicomicosis blanca subungueal proximal en la cual se observa una mancha blanca localizada por debajo de la uña en su pliegue proximal y puede extenderse distalmente envolviendo la uña en la profundidad hasta afectarla toda. Con frecuencia su reporte se relaciona en la actualidad en personas que cursan un cuadro de inmunodepresión como por ejemplo trasplantes y SIDA. 3.- La onicomicosis superficial blanca (OBS) también es poco común. En estos casos la superficie es el sitio de invasión inicial. El organismo produce en el plato ungueal una superficie blanca con aspecto polvoso en parches o de forma total. 4.- Onicomicosis endonix, con invasión superficial y profunda de la uña ocasionada por T. soudanense y T. violaceum. 5.-La onicodistrofia total (ODT) representa el daño total del aparato ungueal y es la evolución de los cuatro tipos previos de onicomicosis, es común en la población general. La matriz ungueal puede permanecer cicatrizada por infecciones crónicas. La uña esta engrosada, elevada y opaca. El dermatofitoma es el término utilizado para señalar a las micosis ungueales con presencia de bolas fúngicas y por consiguiente un grado de resistencia a 45 los medicamentos. La paroniquia micótica crónica (PMC) Se asocia esta variedad a infección por 113
levaduras tipo Candida. Muestra eritema y edema en el pliegue proximal y lateral de la uña. Consecuentemente la uña afecta el eponiquio, además puede dar coloración de va del gris amarillento, verde oscuro hasta el negro. Existen otras formas clínicas de las dermatofitosis que se presentan de acuerdo a las diferentes variedades de inmunosupresión específica, comúnmente vista con deterioro en la inmunidad celular y menos humoral. Los reportes de estas dermatofitosis son aislados (pero cada vez más frecuentes) y la sospecha será en la presentación clínica: reacciones inflamatorias limitadas a un sitio anatómico con una respuesta inmune moderada y capacidad del hongo a diseminarse lento y por via contigua con formación de gomas como el micetoma o 22 pseudomicetoma por dermatofitos y en contraparte a la diseminación superficial, ganglionar o hasta sistémica, con cronicidad y sintomatología variada o nula. Se reconoce que la forma de diseminación sistémica del hongo es por vía hematógena o vía linfática. Se reporta un caso de granuloma por T. mentagrophytes diseminado por vía linfática, afectando ganglios linfáticos, testículos, vértebras y 72 sistema nervioso central. Los autores atribuyen esta diseminación a que el paciente tenía como factor inmunosupresor un déficit de transformación blastoide que se relacionaba con respuesta nula a las intradermorreacciones comunes. Desde 1957, Hadida, en Argelia, describió la enfermedad dermatofítica como una infección granulomatosa que se disemina y generaliza de manera extensa a todos los órganos y que habitualmente afecta a pacientes 47 siendo por lo regular de inmunosuprimidos. evolución mortal. En México, se tienen reportados más de 20 casos. Se reporta en la literatura solamente un caso de una entidad dermatofitica diseminada que afecta solamnente la piel y anexos llamada dermatofitosis hiperqueratósica, se trata de un caso con una inmunodeficiencia celular primaria específica con fagocitosis preservada a Microsporum cookie con aparicion de cuernos cutáneos con aspecto de coral, multiples placas hiperqueratósicas, tiña de la cabeza con pelo tonsurado y con uñas engrosadas y 73 Se presenta un caso con una pulverulentas. dermatofitosis diseminada crónica con afección a tronco, extremidades superiores e inferiores, ambos huecos axilares, cara anterior de brazo derecho, hemicintura derecha, tórax posterior, regiones inguinales, pubis, piernas y dorso de ambos pies, constituida por placas anulares, eritemato-escamosas, de bordes bien definidos y de diferente tamaño En
plantas y pliegues interdigitales se observa abundante maceración y descamación asociada a fagocitosis deficiente con 21 años de evolucion con cuadros 74 recidivantes ocasionada por Trichophyton rubrum. Las dermatofitosis en la población con inmunosupresión como los pacientes con serología positiva para virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) son comunes y muestran múltiples formas clínicas. Los pacientes presentan formas clínicas extensas, con mínimos síntomas como prurito y ardor, 75 y con compromiso de grandes áreas anatómicas. Hay diferentes estudios en los que se documenta el conteo de linfocitos T CD4 presente en estos pacientes con dermatofitosis. Algunos autores reportan promedios de 437±177 células CD4/ μl, mientras otros reportan 75 conteos entre 300 y 400 células por mm³. La prevalencia es del 22.2%, con un 3:1 en el sexo masculino sobre el femenino, la edad promedio de reporte es de 30.7 años. La tiña del cuerpo es la presentación clínica más reportada (53.7%), observándose grandes y múltiples placas, hipequeratósicas en ocasiones con pápulas y vesiculas. La tiña inguinal (49.9%), se presenta con extensión a la región glutea y abdominal, en ocasiones con compromiso escrotal. La tiña de los pies (17.1%) se comunica con afección interdigital y la variedad hiperqueratosica como lo más común de los casos. La tiña de la cara (14.7%) semeja una dermatitis seborreica con daño a la piel cabelluda y por último la 76 tiña de la mano (2.45%). La onicomicosis se considera una manifestación temprana y su prevalecia es de 15 a 40%. En un estudio de 60 pacientes reveló al sexo masculino más común (67%) con un rango de edad de 31-40 años, el daño ungueal de los pies prevalecio antes las uñas de las manos, 63.3% y 20% 77 respectivamente. La dermatofitosis de las uñas se reportan por T. rubrum y la presentación clínica es la onicomicosis subungueal blanca proximal junto con la onicomicosis subungueal distal siendo la primera por algunos autores como patognomonica para serología positiva para VIH. La onicomicosis distrofica total la reportan como frecuente como presentación clínica. 76,77 La onicomicosis se asocia a conteos de linfocitos T 75 CD4 alrededor de 450 células por mm. Referencias bibliográficas 1.- Rippon JW. Micología médica. Hongos y Actinomicetos patógenos. 3ª Philadelphia Interamericana McGraw-Hill W B Saunders. 1988: 114.
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CAPÍTULO 16 DERMATOFITOSIS: DIAGNÓSTICO Y TRATAMIENTO Patricia Manzano-Gayosso El diagnóstico micológico es importante para establecer la etiología y el tratamiento antifúngico correcto. Por las manifestaciones clínicas de las diversas formas de dermatofitosis se puede orientar hacia el diagnóstico clínico de estas infecciones. Debido a los errores que se podrían presentar al basarse únicamente en las características clínicas de las dermatofitosis y ocasiones confundirse con otras patologías, como se aprecia en el cuadro 1.
ESTUDIO MICOLÓGICO A. Examen directo, de las escamas y pelos parasitados, usando sustancias como el hidroxido de potasio (KOH) e hidróxido de sodio (NaOH) a diferentes porcentajes (10, 15, 20%), por aclaramiento del especimen es posible poner en evidencia las estructuras fúngicas (filamentos), que son . que son hifas hialinas, ramificadas y septadas, (Figura 1).
Cuadro 1. Formas clínicas de las dermatofitosis y su diagnóstico diferencial.
FORMA CLÍNICA Tiña de la cabeza
Tiña del cuerpo Tiña de los pies Tiña de las manos Tiña de la ingle Tiña de las uñas
DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL Lupus eritematoso discoide, tricotilomania, dermatitis seborreica, alopecia areata, psoriasis, liquen plano, impétigo secundario a pediculosis Dermatitis seborreica, psorisis, dermatitis numular, eritema figurado, lupus subagudo Eritrasma, candidosis, dermatosis plantar juvenil, psoriasis pustular, pitiriasis rubra pilaris Dermatitis por contacto, psoriasis pustular, pitiriasis rubra pilaris, sífilis secundaria Intertrigo candidósico o bacteriano, eritrasma, psoriasis, eccema seborreico. Onicomicosis por hongos filamentosos no dermatofitos y por levaduras, psoriasis, liquen plano, paquioniquia congénita.
La lámpara de wood (emite radiaciones ultravioleta de longitud de onda de 366 nm) es de utilidad en el consultorio para algunas formas clínicas como la dermatofitosis de localización en piel cabelluda, por la evidencia de fluorescencia. La fluorescencia verde brillante es característica de las infecciones causada por Microsporum canis y la verde pálida orienta hacia las infecciones po Trichophyton schoenleinii. T. tonsurans y T. violaceum no fluorecen. Sin embargo es importante realizar estudio micológico para la confirmación diagnóstica, mediante la observación de las estructuras parasitarias de los dermatofitos y formas de conidiación de los dermatofitos para su identificación. Es fundamental la toma adecuada de las escamas de piel, uñas o pelos parasitados.
Figura 1. Sup. Estructuras tubulares, alragadas, hialinas y ramificadas. Inf. Mismas estructuras en contraste de fases.
Los pelos parasitados pueden mostrar parasitación ectotrix, endotrix y fávica. La parasitación ectotrix, es cuando en el exterior del tallo del pelo está cubierto por conidios, formando una vaina (M. canis). En la parasitación endotrix, la masa de conidios o artroconidios se encuentran en el interior del pelo (T. tonsurans) (Figura 2). En la tipo fávica se observa hifas largas intrapilares, por acción del KOH se liberan burbujas de aire a lo largo del axis del pelo, fenómeno que no se presenta con el uso de azul de algodón (T. schoenleinii).
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debido a que son irregulares y se disponen a lo largo del borde de la célula epidérmica. Además en especimenes donde las estruturas párasitas son escasas, fácilmente se reconocen por el contraste producido. Con la solución de KOH, DMSO y el colorante se acelera el aclaramiento del especimen y se aumenta el contraste, pero hay que visulizarlo de inmediato por la fácil destrucción del material.
Figura 2. Sup. Parasitación endotrix. Inf. Parasitación ecto-endotrix
Otra sustancia que también podría ser de utilidad es adicionar dimetilsulfoxido (DMSO) a la preparación de KOH 10% o 20%, para aumentar la rapidez y efectividad del aclaramiento. El negro de clorazol más KOH al 5%, este colorante tiene afinidad por la quitina, de tal manera que las estructuras párasitas se tiñen de una coloración verdosa. Técnica: Los fragmentos de pelos o escamas se colocan en un portaobjeto, se agrega una gota de KOH y se coloca un cubreobjeto. Se puede hacer un calentamiento ligero sobre la flama del mechero o bien dejar reposar por 5 a 10 minutos. Esto permitirá visualizar las estructuras parasitarias. El examen negativo en caso de los pelos no excluye la posibilidad de una tiña, sobre todo sino se tuvo la precaución de la realización del estudio en pelos cortos. Ventajas: En estudios previos se ha demostrado la sensibilidad y especificidad de la técnica de KOH en del 86.5% y 80.9%, respectivamente. El negro de Clorazol es altamente específico por su afinidad a la quitina y disminuye los resultados falsos positivos, al confundir las hifas con estructuras celulares en mosaico (“mosaico fúngico”), que son cristales de colesterol que se parecen a los artroconidios de los dermatofitos, los diferenciamos
B)Técnicas de Cultivo. El diagnóstico definitivo de la dermatofitosis requiere del aislamiento de los dermatofitos, el cual se obtiene al inocular las escamas o pelos parasitados en agar dextrosa Sabouraud o adicionando con cloranfenicol y cicloheximida, para la inhibición del desarrollo de algunas bacterias y hongos que son sensibles a la cicloheximida (Penicillium y Aspergillus). Cuando los especimenes proceden de áreas rurales es conveniente utilizar el agar púrpura de bromocresol (BCP)-leche sólida-extracto de levadura por la posibilidad de aislar a T. verrucosum. Los cultivos se incuban a 28ºC durante tres semanas. Para algunas de las espeies de dermatofitos es mejor la temperatura de incubación de 37ºC (T. verrucosum, T. violaceum). Para la identificación de las diferentes especies se base en las características macroscopicas y microscópicas de las colonias. La velocidad de crecimiento y la extensión de la colonia dependerán de la especie de dermatofito. El crecimiento es rápido en T. mentagrophytes y M.gypseum y de crecimiento lento T. violaceum y T. schoenlainii. Otras características de las colonias que deben tomarse en cuenta son el aspecto (algodonoso, velloso, aterciopelado, pulverulento, glabra), superficie (plana, elevada, plegada, crateriforme) y color (anverso y reverso de la colonia). Las estructuras microscópicas (macroconidios, microconidios, clamidoconidios, hifas en espiral, raqueta, pectinadas, cuerpos nodulares) se estudiarán mediante examenes directos o microcultivos de las colonias de creciemiento de 7 días. C) Técnicas auxiliares: cuando no se realiza una identificación definitiva del dermatofito se recurre a estas técnicas. Para lo cual los medios de cultivo útiles para estimular la conidiación o poner en evidencia algunas de las estructuras microscópicas son agar lactrimel, agar tierra-pelos, agar avena, agar cloruro de sodio al 5%. Y las pruebas fisiológicas son de utilidad para confirmar la identificación de algunas de las espcies, realizadas en agar glucosa-leche-bromocresolpúrpura, agar urea de Christensen (producción de ureasas) y la prueba de perforación en pelo. 120
Tratamiento Para elegir el tratamiento más adecuado dependerá de la forma clínica, severidad de la dermatofitosis y del hospedero. El tratamiento de las tiñas localizadas y moderadas del cuerpo, ingles y pies, responden a las drogas antifúngicas tópicas (Figura 3.)
Figura 3. Sup. Tiña en el dorso del pie. Inf. Misma imagen después de tres semanas de tratamiento con miconazol.
En las tiña de las uñas, los mejores resultados del tratamiento se obtienen con el uso de dosis intermitente o pulsos de terbinafina e itraconazol. Estos esquemas son los siguientes: para itraconazol 200 mg c/12 h, durante una semana, con una pausa de tres semanas sin tratamiento y reiniciar nuevamente, dos pulsos más. Para terbinafina son 250 mg /día, durante 4 semanas, con una pausa en el tratamiento durante 4 semanas, seguido de 4 semanas adicionales a la misma dosis. Fluconazol 150 mg/ sem/ 6 semanas. El beneficio de este esquema es disminuir las interacciones con otros fármacos y las complicaciones, así como menor costo de tratamiento (Figura 4). El empleo de tratamientos tópicos como ciclopiroxolamina solución al 8% 1 aplicación/24 h/3-6 meses y amorolfina al 5% en laca 2 aplicaciones/sem/6-12 meses, o bifonazol combinado con urea al 40%, para producir la avulsión química de la uña. Los resultados son variables y generalmente están indicados en caso de que sólo estén afectadas 1 o 2 uñas y que la parasitación de la lámina ungueal no sea onicomicosis ditrofica total. La administración de estos medicamentos en la variedad de onicomicosis blanca superficial conduce a la curación. Lo ideal es que sean usados como coadyuvantes en el tratamiento sistémico. En tiñas del cuerpo, ingle y pies, se prefiere tratamiento tópico. Los diferentes preparados pueden ser del grupo de los azoles como: miconazol, clotrimazol, econazol, isoconazol, bifonazol, butaconazol, eberconazol, flutrimazol, ketoconazol, oxiconazol, sertaconazol, tioconazol; los tiocarbamatos como el tolnaftato; alilaminas principalmente la terbinafina y finalmente del grupo de las morfolinas tenemos la amorolfina. Los antifúngicos, se aplican diariamente durante tres semanas.
Las tres formas clínicas de dermatofitosis en las que debe indicarse tratamiento sistémico son la tiña de la cabeza, de las uñas y las formas diseminadas extensas. En la tiña de la cabeza la griseofulvina sigue siendo de utilidad en dosis de 10 mg/kg/día, sobre todo cuando el agente causal es M. canis. Este antimicótico se tolera bien y alcanza altas concentraciones en la capa córnea. Otras alternativas son fluconazol, itraconazol y terbinafina, a las siguientes dosis de 150 mg/semana, de 3-10 mg/kg/día y de 3-6 mg/kg/día, respectivamente. Cualquiera de los medicamentos se administra al menos durante 6 semanas.
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Figura 4. Sup. Onicomicosis subungueal distal. Inf. Imagen después de recibir tratamiento con fluconazol.
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CAPÍTULO 17 EL GÉNERO MALASSEZIA Y PATOLOGÍAS ASOCIADAS Francisca Hernández Hernández Antecedentes Históricos En 1846 Eishstedt hizo la primera descripción del genero Malassezia; observó levaduras y filamentos en escamas de un paciente afectado de pitiriasis versicolor, fundamentando así la naturaleza fúngica de la enfermedad. A partir de ese hallazgo, se reportaron muchos casos de infección por esta levadura asociada no solamente a la pitiriasis versicolor, sino a otras patologías como la dermatitis seborreica, la psoriasis y la pitiriasis capitis (caspa). Se produjeron también cambios complejos sobre todo en la nomenclatura del agente causal de la pitiriasis versicolor, que era la única enfermedad que se conocía asociada a Malassezia. Algunos de los datos históricos relacionados con el género son mencionados a continuación. En 1853 Robin asignó el nombre de Microsporon furfur al agente causal de la pitiriasis versicolor; las levaduras fueron observadas en piel por Rivolta en 1873 y las clasificó como Cryptococcus. En 1874 Malassez describió al organismo como una “espora” y unos años después se le clasificó como Saccharomyces ovalis debido a la presencia de células esféricas y la ausencia de hifas. En una revisión hecha por Sloof se estableció la diferenciación entre las levaduras que habitan normalmente la piel y las levaduras que causan la dermatitis seborreica o la pitiriasis capitis; él creó la especie Malassezia furfur para el agente de la pitiriasis versicolor (Slooff, 1970). En 1904 Sabouraud consideró que el organismo era diferente de Saccharomyces y nombró a la levadura Pityrosporum malassezii atribuyendo a este organismo el origen de la pitiriasis capitis (caspa) y de la dermatitis seborreica. Sabouraud concluyó que las dos micosis eran prácticamente idénticas; el hongo se desarrollaba en el mismo estrato córneo de la piel y respondía de manera similar al mismo tratamiento. En 1925, Weidman describió a Pityrosporum pachydermatis, levadura aislada a partir de las escamas de la piel inflamada de un rinoceronte de la India. En 1927 Acton y Panja observaron la presencia de hifas en cultivos de escamas de pacientes con pitiriasis versicolor y de pacientes con pitiriasis capitis. Debido a que las colonias aisladas de ambos padecimientos eran idénticas, concluyeron que Pityrosporum era un sinónimo de Malassezia y
nombraron al hongo de la pitiriasis capitis Malassezia ovalis. Panja fue el primero en obtener a Pityrosporum ovale y a Malassezia furfur en cultivo puro en el medio de Petroff modificado (1928). En 1935, Dodge reclasificó a Pityrosporum pachydermatis, como Malassezia pachydermatis. En 1951 Gordon, con el deseo de cultivar el agente causal de pitiriasis versicolor, aisló el tipo esférico de Pityrosporum denominando a la especie Pityrosporum orbiculare con células esféricas y usualmente responsable de la pitiriasis versicolor. En 1966 Keddie, y posteriormente Simmons y Ahearn (1987), estudiaron la ultraestructura de la pared celular de Malassezia spp y observaron la presencia de multiestratificaciones, otra característica típica entre Pityrosporum y Malassezia. Las especies mencionadas anteriormente fueron clasificadas en el genero Malassezia división Basidiomycota, familia Cryptococcaceae, por Yarrow y Ahearn en 1984. (Kwong Chung y Bennett, 1992). Hasta entonces las especies aceptadas eran Malassezia furfur (Baillon, 1889) y M. pachydermatis (Dodge, 1935). En 1990 Simmons y Guého agregaron una nueva especie llamada M. sympodialis, que se diferenciaba de M. furfur por la gemación simpodial ocasional y también fue la primera especie de este género a la que se le aplicaron técnicas moleculares para su identificación. Guého et al. (1996) realizaron nuevos estudios basados en la morfología, ultraestructura, fisiología y biología molecular, los cuales condujeron a la descripción de cuatro nuevas especies: Malassezia globosa, M. obtusa, M. restricta y M. slooffiae. En 2002 Sugita et al. describieron una nueva especie mediante el análisis de secuencias de DNA ribosomal denominada M. dermatis. En los últimos años se han descrito nuevas especies basadas también en técnicas moleculares: M. japonica (Sugita T et al, 2003), M. nana (Hirai A et al, 2004), M. caprae y M. equi (Cabañes et al 2007). Características Generales Malassezia tiene algunas características útiles para su diferenciación de otras levaduras. Las células pueden ser esféricas, ovales o cilíndricas, dependiendo de la especie; la producción de blastoconidios se da por un proceso de gemación enteroblástica, monopolar o simpodial, dejando una prominente cicatriz en el lugar 123
de la gemación en la célula madre. Algunas especies pueden desarrollar pseudomicelio in vivo e in vitro (Midgley et al. 1989). La pared celular es muy gruesa y multi-estratificada (∼0.12 µm, 26 a 37% del volumen celular); sus principales componentes son azúcares (∼70%), proteínas (∼10%), lípidos (15-20%) y pequeñas cantidades de nitrógeno y azufre (Ashbee HR y Evans EGV, 2002). Desde el punto de vista fisiológico, la característica principal de estas levaduras es la lipofília; casi todas las especies requieren de lípidos para su crecimiento como fuente de carbono. Con excepción de M. pachydermatis, las especies tienen un absoluto requerimiento in vitro e in vivo de ácidos grasos (Guého et al. 1996). La dificultad para aislar y mantener a estas levaduras en cultivo ha sido uno de los factores principales que limitan su estudio (Cunningham et al. 1992; Midgley et al. 1989). El mejor método para mantener las cepas ha sido su conservación a -70°C (Crespo MJ et al, 2000). Para ninguna de las especies se ha descrito el estado teleomórfico; sin embargo, la aplicación de las técnicas moleculares, especialmente la amplificación y secuenciación de DNA ribosomal, llevó a la inclusión de estas levaduras dentro de los Ustilagomycetes, una subclase dentro de la división Basidiomycota que abarca patógenos comunes de plantas. Características morfológicas y fisiológicas de las especies (Guého et al., 1996; Guillot et al., 1996; Sugita et al. 2002). Las características bioquímicas (fisiológicas) y el contenido de Guanina y Citosina (G + C) están resumidas en la Cuadro 1. Malassezia furfur (Robin, Baillon, 1889). Después de siete días de incubación en agar Dixon modificado (ADm) las colonias son opacas, lisas, umbonadas (con una elevación central en la colonia) o ligeramente plegadas con una elevación convexa (5 mm en promedio). El tamaño y la forma de las células es variable: comprende células ovales, cilíndricas (1.53.0 x 2.5-8.0 µm) o esféricas (2.5-5.0 µm). Las gemas se forman en una base ancha. Puede formar filamentos en cualquier punto de la superficie celular. Malassezia pachydermatis (Weidman, Dodge 1935). Después de siete días de incubación en ADm, las colonias son de aspecto mate, convexas y algunas veces umbonadas, de color crema (5 mm en promedio). Las células son pequeñas, ovaladas (2.0-2.5 x 4.0-5.0 µm). Las gemas se forman en una base ancha
(la mas grande de todas las especies) dejando una cicatriz de gemación prominente. Malassezia sympodialis (Simmons and Guèho, 1990). Después de siete días de incubación en ADm a 32°C, las colonias son brillantes, lisas, planas o con una ligera elevación central (5 mm en promedio). La micromorfología comprende células ovales a globosas (1.5-2.5 x 2.5-6.0 µm). La base de gemación es más estrecha que la célula madre pero igual de ancha que la gema. Presenta gemación repetitiva o simpodial. Malassezia globosa (Guého E., Midgley G, Guillot J 1996). Después de siete días de incubación en ADm, las colonias son elevadas, plegadas y rugosas. Las células son esféricas (2.5-8.0 µm). Las gemas se forman en una base estrecha. Las cicatrices de gemación no son prominentes. Algunas veces forma filamentos cortos en el origen de la gema. Malassezia slooffiae (Guého E., Midgley G, Guillot J, 1996). Después de siete días de incubación en ADm a 32°C, las colonias son rugosas, pero usualmente con pequeñas aserraciones en el borde (3 mm en promedio). Las células son cilíndricas, cortas (1.0-2.0 x 1.5-4.0 µm). Las gemas se forman en una base ancha. Malassezia restricta (Guého E., Midgley G, Guillot J, 1996). Después de siete días de incubación en ADm, las colonias son opacas, rugosas o lisas en los bordes (3 mm de diámetro). Sus células son esféricas a ovales (1.5-2.0 x 2.5-4.0 µm). Las gemas se forman en una base relativamente estrecha. Malassezia obtusa (Guého E., Midgley G, Guillot J, 1996). Después de siete días de incubación en ADm las colonias son lisas y planas (4 mm en promedio). Las células son grandes y cilíndricas (1.5-2.0 x 4.0-6.0 µm). Las gemas se forman en una base ancha. Puede formar filamentos en cualquier punto de la célula madre. Malassezia dermatis (Sugita T., Takashima M., Shinoda T., Suto H., Unno T., Tsuboi R., Ogawa H., Nishikawa A, 2002). Después de siete días de incubación en ADm las colonias son convexas, con margen continuo o lobulado. La micromorfología es variable, comprende células esféricas, ovales y elipsoidales (2.0-8.0 x 2.010.0 µm). 124
Malassezia japonica (Sugita T., Takashima M., Kodama M, Tsuboi R, Nishikawa A, 2003). Después de 6 días de crecimiento en LNA (agar Leeming y Notman modificado) a 32°C, se observa una colonia amarillo pálido, semi-brillante a opaca, plegada, de borde completo a lobulado. Las células son esféricas, ovales o elipsoidales, (2-5 x 2-7 µm), con gemación simpodial. Malassezia nana (Hirai A, Kano R, Makimura K, Robson Duarte E, Soares Hamdan J, Lachance MA, Yamaguchi H, Hasegawa A. 2004). Después de una semana de incubación en agar Dixon modificado, las colonias son cremas a amarillas, brillantes a opacas, lisas, convexas, con un diámetro promedio de 2 mm. La textura de las colonias es suave y viscosa. Las células son ovoides a globosas, (1.5-2.0 x 2.5-3.0 µm) con gemación monopolar en una base estrecha. Malassezia yamatoensis (Sugita T, Tajima M, Takashima M, Amaya M, Saito M, Tsuboi R, Nishikawa A, 2004). En LNA, después de 6 días a 32°C, las células son ovales a elipsoidales (2-4.5 x 22-7.5 µm), con gemas formadas en una base estrecha. Las colonias son blanco-amarillentas, semi brillantes, plegadas o parcialmente plegadas, con un margen lobulado completo. M. caprae (Cabañes FJ, Teheelen B, Castellá G, Boekhout, 2007). Después de 7 días en agar Dixon modificado a 32°C, colonias pequeñas (<0.5 – 1.8 mm) blanquecinas a cremas, lisas, mate o brillantes, moderadamente convexas, con margen completo. Células ovoides a esféricas (2.7-4.5 X 1.7-4.5), gemas unipolares de base estrecha. Catalsa, β-glucosidasa y Cremophor-EL positivas; no crece en Tween 20; el crecimiento es pobre en Tween 40, 60 y 80. Su diferenciación con otras especies fue establecida por procedimientos moleculares (PCR, secuenciación, fingerprinting) Malassezia equina (Cabañes FJ, Teheelen B, Castellá G, Boekhout, 2007). Después de 7 días en agar Dixon modificado a 32°C, colonias pequeñas (0.5 – 2 mm) blanquecinas a cremas, lisas, mate o brillantes, moderadamente convexas, con margen completo. Células ovoides (2.8– 4.7 X 1.2-3.1 µm), con gemas monopolares de base estrecha, Catalasa positivas, β-glucosidasa y Cremophor-EL negativas; no crece en Tween 20; el crecimiento es pobre en Tween 40, 60 y 80. Su
diferenciación con otras especies fue establecida por procedimientos moleculares (PCR, secuenciación, fingerprinting) Identificación de especies La identificación de Malassezia spp incluye las pruebas bioquímicas indicadas en la Tabla I. Además, se han utilizado dos pruebas adicionales: la utilización del Cremophor EL (aceite de castor PEG-35) para el crecimiento de la levadura y la actividad de β– glucosidasa sobre la esculina dando una coloración negra al medio por la liberación de sales férricas solubles. Son pocas las especies diferenciables con estas pruebas: M furfur y M. caprae asimilan el Cremophor EL; y M. sympodialis, M. caprae y en menor grado M. furfur fragmentan la esculina (Mayser P et al, 1997). Los métodos actuales para identificar las especies de este género también incluyen métodos moleculares muy diversos como la cariotipificación (Howell, et al, 1993), análisis por RFLP (Schechtman et al, 1995), comparaciones de la secuencia de rRNA y DNA (Guillot y Guého, 1995; Makimura K et al, 2000), PCR-REA (Gupta AK et al, 2000), PCR-RFLP (2005). Ecología y epidemiología Desde hace mucho tiempo se conoce que las levaduras lipofílicas forman parte de la biota cutánea de los animales de sangre caliente. La presencia de las especies de Malassezia en piel humana sana, fue detectada desde los inicios de la segunda mitad del siglo XIX. De las especies aquí descritas, se ha confirmado que M. pachydermatis esta claramente adaptada a animales domésticos y ocasionalmente puede ser aislada de humanos (Mickelsen et al., 1988). En cambio las especies lípido-dependientes pueden estar presentes tanto en humanos como en otros animales. En diferentes estudios se ha observado que M. globosa y M. sympodialis son las especies aisladas con mayor frecuencia en diferentes partes del cuerpo como piel cabelluda, frente, tronco y espalda tanto en personas sanas como en pacientes con diferentes afecciones cutáneas. La frecuencia de M. restricta varía según el autor; en nuestro laboratorio encontramos a esta especie predominante en individuos sanos (Hernández-Hernández et al, 2003). Otras especies también obtenidas, pero en mucho menor frecuencia son M. slooffiae, y M. furfur, así como la asociación de M. globosa con M. sympodialis y con M. slooffiae. De todas las especies M. obtusa es la que se obtiene con menor frecuencia (Nakabayashi et al, 2000; Gupta et al., 2001). En cuanto a M. dermatis, de un estudio de 19 pacientes con dermatitis atópica, en tres casos se demostró su presencia (Sugita et al., 2002). 125
La frecuencia y densidad de la colonización de estas levaduras se encuentra relacionada con la edad de la persona y la actividad de las glándulas sebáceas del área en estudio (Marcon y Powell, 1992). La diferencia entre los estudios realizados podría ser explicada por las técnicas de muestreo, el medio de
cultivo utilizado y posiblemente también a factores geográficos y étnicos (Crespo y Delgado, 2002). En un estudio reciente realizado por Paulino LC et al (2008), establecieron que la microbiota de Malassezia es “hospedero-específica” y además su aislamiento es estable con el tiempo.
Cuadro 1. CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS DE LAS ESPECIES DE MALASSEZIA
Tomado, modificado y complementado de Guého et al, 1996; Sugita T et al, 2002; Sugita T et al, 2003; Sugita T et al 2004; Hirai A et al, 2004; Cabañes et al 2007. Especie
Catalasa
ADS 32°
ADm 32°
ADm 37°
Tween 20
Tween 40
Tween 60
Tween 80
%G+C
+
ADm 40° +
M. furfur
+
−
+
+
+
+
+
66.4
M. pachydermatis M. sympodialis M. globosa M. obtusa M. restricta M. slooffiae M. dermatis
+/±
+
+
+
+
−
+
+
+
55.6
+ + + − + +
− − − − − −
+ + + + + +
+ ± +/± + + +
+ − − − + +
− − − − +/± +
+ − − − + +
+ − − − + +
+ − − − − +
− − − − −
+ ? + + +
+ ? + − −
− +ó− − − +/−
− +ó− + − −
± + + +/− +/−
+ + + +/− +/−
− +/− + +/− +/−
54.0 53.5 60.7 59.9 68.7 66.066.7 60.4 ? ? ? ?
M. japonica M. nana M yamatoensis M. equina M. caprae
+ + + + +
Interpretación de símbolos: +, crece; −, no crece; + / − crece o no crece; + / ± , crece o crece débilmente; ?, dato no proporcionado por el autor; ADS, agar dextrosa Sabouraud; ADm, agar Dixon modificado.
Patologías asociadas a Malassezia A pesar de que las levaduras de Malassezia forman parte de la biota cutánea normal del ser humano, bajo la influencia de factores predisponentes que permiten el crecimiento masivo del hongo, pueden tornarse patógenas y asociarse a un gran número de padecimientos. Dentro de las enfermedades causadas o asociadas a este género se encuentran la pitiriasis versicolor y la dermatitis seborreica (Faergemann, 1997) como padecimientos mas frecuentes. Con menor frecuencia se presentan la foliculitis (Archer et al, 1999), la septicemia (GonzalesCuevas et al, 1999) la pustulosis neonatal (Rapelanoro et al, 1996), la papilomatosis reticulada y confluente de Gougerot y Carteaud (Carbajosa et al, 1995; Roberts y Lachapelle, 1969), la onicomicosis (Escobar et al 1999); la dermatitis atópica (Keifer et al, 1990); la psoriasis (Alfonso, 2001; Paulino LC, 2008), etc. Considerando que la pitiriasis versicolor será tratada en otro capítulo, a continuación se describen algunos de los padecimientos que con menor frecuencia son motivo de consulta dermatológica.
Foliculitis Es un padecimiento benigno que se caracteriza por pápulas y pústulas foliculares localizadas en la espalda, pecho, parte superior de los brazos, algunas veces cuello y raramente en la cara. La condición comúnmente se diagnostica erróneamente como acné. Pero la presencia de prurito y la ausencia de comedones y lesiones faciales hacen que se distingan ambos padecimientos. Es mas frecuente su aparición en zonas tropicales y en verano en zonas templadas La oclusión local parece jugar un papel importante en este padecimiento que también ha estado asociado a tratamiento con antibióticos, corticosteroides e inmunosupresión por transplante de órganos. Bajo la influencia de factores predisponentes, la foliculitis por Malassezia puede ser explicada por un crecimiento abundante de levaduras en el folículo. El proceso inflamatorio puede deberse a la producción de metabolitos propios de la levadura o a la liberación de ácidos grasos como resultado de su actividad enzimática. Los estudios histopatológicos y de microscopía directa muestran la presencia de 126
abundantes levaduras en el folículo pilosebáceo. Algunas de las especies encontradas han sido M. globosa, M. furfur y M. pachydermatis. Una patología clínicamente difícil de diferenciar de la foliculitis por Malassezia es el acné; en esta patología se propone también una asociación con la presencia de levaduras lipofílicas (Hu Gang et al). Pustulosis neonatal Este padecimiento se caracteriza por la presencia de pápulas y pústulas no foliculares localizadas en cara y cuello en recién nacidos. No presenta una distribución folicular obvia. El examen microscópico muestra levaduras típicas de Malassezia. Dos entidades clínicas con las que frecuentemente se confunden son el acné neonatal y la miliaria sebácea (rubra). Papilomatosis confluente y reticulada de GougerotCarteaud Este padecimiento se caracteriza por pápulas hiperqueratósicas confluentes, que tienen una pigmentación marrón-grisácea y se localizan predominantemente en el tronco. La etiología o asociación fúngica de este padecimiento se basa en la presencia de levaduras lipofílicas en el estrato corneo observada por microscopía directa y por histopatología. En 1969, Roberts y Lachapelle sugirieron que tanto la papilomatosis confluente como la reticulada podrían representar una forma peculiar de reacción del hospedero a la colonización por levaduras de este género. En algunos casos se ha observado la presencia de M. furfur y M. sympodialis. Es posible que este problema dermatológico sea multicausal y que las levaduras de Malassezia estén involucradas en la patogenia de algunos casos con patrones clínicos similares a la pitiriasis versicolor. Infecciones sistémicas Las primeras enfermedades extracutáneas relacionadas con esta levadura se describieron a partir de la década de los 70, en pacientes con mastitis y sinusitis crónica. Actualmente las especies de Malassezia se consideran patógenos emergentes que pueden causar sepsis asociada a catéteres en la población pediátrica que recibe alimentación lipídica parenteral prolongada, especialmente cuando se trata de prematuros de bajo peso internados durante largos periodos en unidades de cuidados intensivos. Esta es la menos frecuente de las infecciones provocadas por estos hongos; sin embargo, es la más importante debido al alto porcentaje de mortalidad.
La primera aparición nosocomial de M. pachydermatis se describió en 1980. Esta especie, que hasta ese momento sólo se había aislado como causante de infecciones en animales, se aisló más adelante en varias ocasiones a partir de infecciones nosocomiales en salas de cuidados intensivos de neonatos donde, a través de métodos moleculares, pudo comprobarse la transmisión nosocomial. Posteriormente, se describieron especies lipofílicas de Malassezia recuperadas de formas invasivas en pacientes pediátricos, considerándose todas ellas M. furfur. Sin embargo, con la descripción de las nuevas especies y la heterogeneidad genética de los aislamientos clínicos, se podría considerar la capacidad de cada una de ellas para producir infecciones sistémicas. Dermatitis atópica La dermatitis atópica es un padecimiento hereditario, crónico y recurrente de la piel que se caracteriza por lesiones eritematosas, con prurito intenso, descamación y frecuentemente resequedad en diferentes partes del cuerpo. Se presenta en brotes agudos por tiempos e intensidad variables. Además se caracteriza por manifestar una reactividad muy alta de la piel a estímulos físicos e irritantes directos como sustancias ambientales, alergias y estrés. Tiende a agudizarse cuando la temperatura es extremadamente alta o baja, cuando el paciente sufre una infección bacteriana o cuando la piel resulta irritada por el contacto con cierto tipo de tejidos o detergentes. Entre los niños que padecen de esta enfermedad, el 60 por ciento muestra signos en el primer año de vida y el 85 por ciento en los 5 primeros años. Afecta principalmente a los niños pequeños, y puede persistir hasta que el niño alcanza la adolescencia o la edad adulta. La distribución de las lesiones puede variar con la edad; en los niños pequeños, suelen localizarse en la cara, la parte externa de los codos y en las rodillas. En los niños mayores y adultos tiende a manifestarse en manos, pies, brazos y en la parte posterior de las rodillas. Poco se conoce sobre el papel real de Malassezia en la dermatitis atópica; sin embargo, la mejoría de los pacientes con los tratamientos antifúngicos hace pensar en estas levaduras como agentes causales, las cuales actuarían como un importante alergeno que provoca la reacción cutánea especialmente en pacientes con dermatitis atópica localizada en piel cabelluda, cara y cuello. En nuestra experiencia, hemos encontrado a M. sympodialis y M. slooffiae como principales especies asociadas a esta patología (Hernández-Hernández et al, 2003). 127
En el 2001, durante el examen de la colonización cutánea de especies de Malassezia en 19 pacientes con dermatitis atópica en Tokio, por análisis de secuencias de DNA ribosomal, se encontró una nueva especie, M. dermitis, en la superficie de la piel de los pacientes.
ketoconazol, itraconazol y en menor grado a voriconazol que las otras especies, en particular que M. furfur. Estos estudios son de interés para el tratamiento de los casos de infecciones graves en las que estas especies están involucradas.
Psoriasis
La psoriasis es una enfermedad crónica que evoluciona en brotes y que puede ser causada por factores genéticos, inmunológicos, infecciosos, psicológicos, físicos o bioquímicos. Dentro de los factores infecciosos involucrados se encuentran Staphylococcus aureus, Candida spp y actualmente se considera la posible participación de Malassezia spp. Es una dermatopatía que esta dentro de las 15 enfermedades de la piel mas frecuentes en México y tiene un alto potencial heredofamiliar. Esta patología se caracteriza por placas eritemato-escamosas en diferentes partes de la piel, de tamaño y número variables. Por lo general las placas son bien limitadas, de bordes definidos, no activas, muy blancas, con aspecto de yeso y gruesas. Se presenta igual en hombres y en mujeres de todas las edades, predominando en jóvenes y más frecuentemente en personas de piel blanca (parece que la presencia de melanina protege contra la enfermedad). Los sitios predominantes para la aparición de las lesiones, son las salientes óseas como codos y rodillas, la región sacrocoxígea y la piel cabelluda. En un estudio de pacientes con psoriasis realizado en nuestro laboratorio, encontramos que las especies predominantes asociadas son M. sympodialis y M. furfur, y en el 60% de los casos se presentó asociación de especies (Hernández-Hernández et al, 2003). Onicomicosis La relación entre Malassezia y onicopatía fue reportada desde 1982 (Civila et al). Aunque en estos casos sea difícil de comprender la fisiopatogenia de la enfermedad debido a la característica lipofílica del agente causal, mas de un autor han fundamentado esta entidad clínica con el examen microscópico de escamas de uña y con el cultivo. Clínicamente ha sido reportada como hiperqueratosis subungueal distal. (Silva V, 1997) Resistencia antifúngica Un aspecto muy interesante y útil que recientemente ha sido incluido en el estudio de las especies de Malassezia es la resistencia a antifúngicos. Rincón S et al demostraron que las especies M. globosa y M. restricta son mas resistentes a
Figura 1. Dos morfologías macroscópicas diferentes de Malassezia. La imagen superior muestra colonias de aspecto brillante y superficie lisa. La imagen inferior muestra colonias estrechamente agrupadas que dan un aspecto opaco y una superficie rugosa.
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Figura 2. Foliculitis generalizada. Se observan numerosas pústulas en tórax; en el examen directo de las lesiones se observaron abundantes levaduras de Malassezia sp.
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CAPÍTULO 18 PITIRIASIS VERSICOLOR Roberto Estrada Introducción La pitiriasis versicolor es una micosis superficial, común en regiones tropicales y subtropicales; como otros padecimientos están ligados estrechamente a las condiciones ambientales que privan en algunas regiones del globo terráqueo, es el caso de la Pitiriasis versicolor, micosis superficial, mal llamada en textos anglosajones “tiña versicolor” pues no se trata de un dermatofito sino de levaduras lipofílicas del género Malassezia. En áreas húmedas y tropicales encuentra las condiciones ideales para su desarrollo y constituye uno de los padecimientos endémicos predominantes, (1) los turistas atraídos por estos lugares pueden desarrollarla en las semanas siguientes a su exposición. Se ha descrito en las costas de África, el Mediterráneo, algunas islas como Samoa o Fiji, la India y numerosos países de Centro y Sudamérica como las costas de México y del Caribe. Su incidencia varía entre el 20 al 30% pudiendo alcanzar hasta el 50% (2) Su escasa sintomatología solo motiva a consultar para eliminarla cuando excede los límites estéticos o al causar alarma por su extensión. Etiología
La etiología de esta micosis fue durante mucho tiempo motivo de controversia micológica. A través del tiempo su nombre ha sufrido numerosas transformaciones desde que Eichstedt la reconoció por primera vez en 1846, cambiando su nombre de Malassezia furfur (Robin) Baillon 1889 a Pityrosporum (Sabouraud 1904), P. ovale (Castellani y Chalmers 1913) hasta Actón y Panja en 1927 que tratan de agruparla en un solo género y la llaman Malassezia ovalis. En la actualidad se reconocen diez especies de Malassezia descubiertas gradualmente por diferentes investigadores (3): M. furfur (Robin), Baillon, 1889. M. pachydermatis (Weidman), Dodge, 1935 M. sympodialis, Simmons, Guého, 1990. M. globosa, Guého, Midgley y Guillot. 1996 M. slooffiae, Guillot, Midgley y Guého 1996. M restricta, Guého, Guillot y Midgley, 1996. M. obtusa, Midgley, Guillot y Guého, 1996. M. dermatis, Sugita, 2002 M. japonica, Sugita, 2003 M. nana, Hirai, 2004
Recientemente se han descrito tres especies: M. dermatis, M. japonica y M. nana. Las últimas tres especies se han descrito recientemente. Todas estas especies difieren entre sí por sus características morfológicas, así como pruebas fisiológicas y bioquímicas, de biología molecular y algunas características en el cultivo; por ejemplo M. pachydermatis se desarrolla en medios de rutina a diferencia de las otras especies que requieren de enriquecimiento del medio con lípidos diversos(4). La diferenciación entre ellas es muy difícil y en la práctica no se lleva a cabo, pues en el momento actual aun no se cuenta con pruebas para su identificación “in vivo”. Tradicionalmente se había señalado a M. furfur como el principal agente de la pitiriasis versicolor; recientemente Crespo y cols. en España señala a M. globosa como su agente más importante en relación a las otras nueve especies que se han aislado en menor frecuencia (5). M. furfur es el agente más comúnmente aislado de las malasseziosis sistémcias, aun cuando también se ha aislado (6). Taxonomicamente este género se clasifica entre los Fungi Imperfecti (subdivisión Basidiomycotina) en la familia Cyptococcaceae que incluye diversos tipos de levaduras. En la actualidad Pityriosporum ha caido en desuso y Malassezia se considera como el género válido (7). Fisiopatogenia. Desde hace mas de 100 años se sabe que este hongo constituye parte de la flora normal de la piel del ser humano y es comensal frecuente de pieles seborreicas al nivel de los folículos pilosebaceos. M. pachydermatis se aisló por primera vez de la piel del rinoceronte y se ha encontrado asimismo en el conducto auditivo externo de los perros Malassezia spp suele colonizar la piel de osos, monos, elefantes y otros animales de sangre caliente. De su estado de comensal inofensivo da lugar a la forma micelial patógena por factores ambientales como calor, humedad y exposición intensa al sol o bien por factores individuales como piel seborreica, sudoración profusa, uso de ropa de materiales sintéticos con escasa o nula capacidad absorbente así como la aplicación de lubricantes grasos o medicamentos antiinflamatorios y esteroides tópicos o sistémicos por su efecto de inmunodepresión. 131
Se ha pensado en factores de predisposición individual, ligados a la producción defectuosa de linfocinas u otros de causa desconocida. La descamación se cree que se debe a un efecto queratolítico del hongo a de la transformación de triglicéridos en ácidos grasos irritantes y las manchas hipocrómicas que la caracterizan, a una disminución en el tamaño de los melanosomas. Se piensa que el hongo puede ejercer un efecto citotóxico sobre los melanocitos a través de los metabolitos de Malassezia (ácido azelaico) que por acción de la radiación solar es tóxica para los melanocitos. Otros metabolitos de Malassezia, los ácidos grasos decarboxilicos 8-13 C, inhiben a la tirosina disminuyendo la producción de dopamina que es precursor de la melanina (8). Más difícil resulta explicar la variedad hipercrómica del padecimiento que puede estar relacionada con un efecto irritativo sobre el melanocito, con aumento en la producción de pigmentos asociado o no a cambios en el pH u otras características individuales del sudor, especialmente en área como las axilas alrededor de las cuales hemos encontrado una mayor aparición de ellas. Cuadro clínico La edad en que este padecimiento se observa con mayor frecuencia es entre los 15 y 45 años probablemente en relación con la cantidad de secreción sebácea, abundante entre estos límites de edad. Predomina en varones en proporción de 2:1. En las zonas endémicas (tropicales) es también frecuente en los niños (9); la encontramos predominantemente en la cara y en menor proporción en las áreas topográficas del adulto. Isa y col. En República Dominicana señalan esta misma presentación en lactantes (10).
Figura 1. Dermatitis seborreica variedad hipocromiante. (Cortesía Luis J. Méndez Tovar)
Se encuentran antecedentes familiares de este padecimiento hasta en un 19 por ciento. La pitiriasis versicolor se caracteriza por la aparición progresiva de manchas principalmente hipocrómicas
en 85% de nuestros pacientes, frecuentemente inicia como puntos hipocrómicos perifoliculares que crecen formando “gotas” y más tarde al confluir adquieren contornos geográficos (Figura 1). Su topografía predomina en las áreas seborreicas del tronco: hombros, pecho y espalda en forma bilateral y con tendencia a la simetría, en las áreas endémicas se encuentran variaciones que demuestran la influencia del calor y la humedad, por ejemplo los taxistas la presentan en la espalda, las secretarias o personas que permanecen mucho tiempo sentadas en los glúteos y las enfermeras que usan medias elásticas en esta localización. La variedad hipercrómica menos frecuente, la encontramos con las características de crecimiento y distribución similar a la forma hipocrómica (Figura 2).
Figura 2. Pitiriasis versicolor vasriedad hipercromiante, la lesión inferior derecha es incluso eritemastosa. (Cortesía Luis J. Méndez Tovar).
Se ha pensado que la forma eritematosa no es más que una etapa congestiva de la hipocrómica, bajo condiciones extremas de calor y humedad (deportistas, exposición solar intensa en playas) que vuelve a su aspecto inicial al disminuir estos factores, como lo hemos observado en nuestros pacientes. Las variantes de color encontradas dependen de la tonalidad de la piel del paciente, la cantidad de sudoración, actividad y metabolismos individuales; se han descrito así tonalidades amarillentas, blanquecinas, marrones y ocres. En pacientes de piel clara las lesiones pueden llegar a pasar inadvertidas haciéndose evidentes solo bajo la luz de Wood. En
132
ellos la forma congestiva de la Pitiriasis versicolor. Es más fácil de apreciar. Aunque raramente hemos observado pacientes en que coinciden simultáneamente lesiones hipocrómicas, hipercrómicas e incluso eritematosas Es importante señalar que la piel cabelluda constituye un reservorio habitual del hongo, por ello los tratamientos deben incluir el uso de champo antimicótico en esta área. En la mayoría de los casos la sintomatología es escasa o nula, pero al igual que en la etapa congestiva los factores de calor y humedad aumentados, pueden originar prurito de leve a moderada intensidad (11). Se han descrito casos de foliculitis causados por Malassezia especialmente en individuos jóvenes expuestos a calor y sudoración intensos o que han estado bajo tratamiento con esteroides, estas lesiones suele apreciarse en pecho y sobre todo en la espalda, sobre las áreas seborreicas. Otra forma poco común de afección por Malassezia es la contaminación de catéteres en recién nacidos que dan lugar a infecciones sistémicas. Diagnóstico diferencial En este rubro se deben considerar todos los padecimientos con discromías diversas. Aunque la pitiriasis versicolor es relativamente fácil de diagnostica sobre todo en las áreas endémicas, se puede confundir con: leucoderma residual, cuadros sudorales como sudamina o intertrigo calórico; la dermatitis solar hipocromiante cuya distribución topográfica difiere de la Pitiriasis versicolor, con las formas incipientes del vitiligo, algunos nevos hipocrómicos, y más raramente con casos indeterminados de lepra en los que la disestesia marca la diferencia. Diagnóstico La forma adecuada para demostrar la presencia del hongo es por medio del examen directo de las escamas con hidróxido de potasio al 20% o aun más sencillo colocando un pedazo de cinta de celofán transparente adhesivo (cinta Scotch) sobre las lesiones desprendiéndola posteriormente para su examen microscópico con o sin medios colorantes de contraste como el azul de metileno, tinción de Albert o negro de clorazol, que ayudarán a visualizar los elementos micóticos en forma de racimos de levaduras redondas y filamentos cortos, lo que se ha descrito como imagen de “espagueti con albóndigas” (Figura 3). Al cultivo solo se recurre en la práctica para estudios de investigación o bien cuando se sospecha de infección sistémica. Cuando se realiza, se recurre a
medio de Sabouraud enriquecido con ácidos grasos de cadenas largas, como aceite de olivo al 10% y ácido oleico. Otro estudio que se usa por requerimientos de investigación o enseñanza es la biopsia, con tinción de hematoxilina y eosina, PAS o Gomori-Grocott revela al nivel de la capa córnea y especialmente en los folículos pilosos, la presencia de levaduras y filamentos.
Figura 3. Examen directo de escamas teñidas con azul de metileno donde se observan las levaduras y los filamentos cortos no ramificados característicos de la pitiriasis versicolor. (Cortesía Luis J. Méndez Tovar).
Uno de los auxiliares de diagnóstico de mayor utilidad es el uso de la luz de Wood, en que se aprecia la típica tonalidad amarillo verdosa y que sirve tanto para valorar la actividad del padecimiento como para comprobar la efectividad del tratamiento al desaparecer dicha fluorescencia. Esto tiene especial importancia, pues la hipocromia post tratamiento es la regla si no se advierte previamente sobre ella al paciente, este se sentirá defraudado al notar la persistencia de las manchas; en cambio con la luz de Wood el cambio pre y post tratamiento se hace evidente. Tratamiento Medicamentos por vía oral como Ketoconazol 200 mgs. por 10 días, Itraconazol 100 mg. cada 12 hs por tres días, una o dos tomas de fluconazol 150 mguna vez por semana, y terbinafina 250 mgs por 10 días, son eficaces para eliminar esta levadura, aun en las formas más extensa. En los casos leves suele bastar el tratamiento tópico con jabones azufrados asociados a ácido salicílico, champo con sulfuro de selenio, piritiona o ketoconazol tanto en las lesiones como en la piel cabelluda, así como las tradicionales fórmulas con hiposulfito de sodio al 20 o 30% o la tintura de yodo al 1% suelen bastar. La dificultad radica en evitar las recidivas que constituyen la regla en un 70% o más de los casos, ya que es muy difícil modificar los factores que favorecen 133
el desarrollo continuo del hongo. Se debe insistir en aquellos factores modificables como tipo de ropa, disminuir en lo posible la exposición al sol y el uso periódico de los medicamentos tópicos sobre todo después del ejercicio o exposición solar intensa en las playas. Bibliografía 1. Estrada R, Romero M, Chávez G y col. Dermatología comunitaria 10 años de experiencia. Estudio epidemiológico comparativo en población rural y urbana del Estado de Guerrero. Dermatol Rev Mex 2000; 44: 268-273 2. Diáz Mirón D, Molina D, Arenas R. Pitiriasis versicolor. Estudio de 50 casos y revisión de los nuevos conceptos sobre Malassezia spp. Dermatol Rev Mex 2000; 44: 209-15 3. Guillot J, Guého E. Identification of Malassezia species A practical approach. J Mycol Med 1996; 6: 103-110 4. Sugita T, Takashima M, Shinoda T. et at al. New Yeas species, Malassezia dermatis, isolated from patients with atopia dermatitis. J Clin Microbiol 2002; 40: 1363-1367. 5. Sugita T, Takashima M, Kodama M et al. Description of a new yeast species, Malassezia japonica, and its detection in patients with atopic dermatitis and helthy subjets. J Clin Microbiol 2003; 41: 4695-4699.
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CAPÍTULO 19
TIÑA NEGRA Y PIEDRAS Laura Rosio Castañón Olivares
Tiña negra Infección fúngica superficial en el estrato córneo. Es una micosis reportada con baja frecuencia, según el Medline se estima que alrededor de 130 casos han sido publicados hasta marzo del 2001. Como una actualización, en el cuadro 1 se anotan los casos encontrados en la literatura de los últimos 10 años. Es un padecimiento frecuente en zonas de clima tropical de América, África y Asia. Los escasos casos referidos en Europa y Oceanía tienen como antecedente algún viaje a las zonas tropicales de los continentes mencionados. Aparentemente la infección es adquirida por el contacto directo de la piel con detritos vegetales o el suelo contaminados con Hortaea werneckii, el agente causal y se estima que el período de incubación puede variar tanto como de un par de días hasta 20 años. Hortaea werneckii y aparentemente H. thailandica son las únicas dos especies dentro del género Hortaea; sin embargo, sólo H. werneckii está asociada con infecciones humanas. H. werneckii por equivocación, ha sido clasificada dentro de los géneros: Cladosporium, Exophila y Phaeoannelomyces. Actualmente la amplificación de un fragmento de 306 pb del ADN, mediante los iniciadores: Hor-F (5'TGGACACCTTCA TAACTCTTG-3') y Hor-R (5'TCACAACGCTTAGAGACGG-3'), puede identificar certeramente a H. werneckii Debido a que H. werneckii puede aislarse de vegetales, suelos y alimentos con alto contenido de sal, ha sido considerado como un hongo halofílico, lo que ha motivado estudios interesantes y exhaustivos, relacionados con su capacidad osmótica. En la mayoría de los casos la enfermedad es asintomática, pero puede estar asociada con prurito. Los pacientes normalmente acuden a consulta por la aparición de máculas sin descamación, de color pardo a negro con bordes bien definidos que semejan una mancha de nitrato de plata. Las manchas pueden ser únicas o múltiples, redondas o de forma irregular. Su tamaño varía de 1.0 mm a 1.5 cm. Las superficies palmares son las más frecuentemente afectadas, pero las lesiones también pueden presentarse en las plantas u otras superficies de la piel (Figura 1). Es característico, un engrosamiento anormal de la capa córnea de la epidermis (hiperqueratosis) y
la separación de sus capas por hifas ramificadas que no alcanzan el estrato lúcido. La inflamación generalmente está ausente. CUADRO 1.RECOPILACIÓN DE CASOS DE TIÑA NEGRA DESDE EL AÑO 2001 AL 2010 EN MEDLINE. Autores y año
País
Tilak R y cols. 2009 Xavier MH y cols. 2008 Bonifaz A y cols. 2008 Maldonado I y cols. 2007 Larangeira de Almeida H y cols. 2007 Uezato H y cols. 2006 Perez C y cols. 2005
Norte de India Rio de Janeiro, Brasil
Ng KP y cols. 2005 Muellenhoff M y cols. 2003 Pegas JR y cols. 2003
No. de casos reportados 1 1
México
22
Argentina
1
Brasil
1
Okinawa, Japón
1
Venezuela
20
Kuala Malasya
Lumpur,
2
Florida, EUA
1
Sao Paulo, Brasil
2
Debido a que las manchas pueden diseminar o coalescer a diferentes tiempos, pueden confundirse con nevus melánicos, nevus de unión o melanoma. Otros diagnósticos diferenciales deberán incluir: enfermedad de Addison, mal del pinto, manchas por productos químicos o tinturas y sífilis. La cura espontánea es rara; sin embargo, existen reportes de que el lavado o raspado de la región afectada son efectivos, lo cual correlacionada con la localización superficial del hongo en el estrato córneo y su incapacidad a crecer a 37°C, aunque de manera anormal, ha podido aislarse de sangre y pus de abscesos profundos. Lo más común, es utilizar como tratamiento preparaciones queratolíticas en combinación con antifúngicos tópicos. Curiosamente el uso tópico del tiabendazol (droga antiparasitaria) ha sido reportado como útil. Antifúngicos sistémicos como itraconazol y terbinafina dan buenos resultados pero, se consideran innecesarios.
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Figura 2. Aspecto de los filamentos y cúmulos de conidios en un cultivo de H. werneckii.
Figura 1. Aspecto clínico de dos casos de tiña negra en plamas donde se observa una tonalidad diferente de las manchas en cada caso.
El diagnóstico generalmente se basa en el examen directo del espécimen clínico y su respectivo cultivo en agar dextrosa Sabouraud (ADS). Las escamas superficiales del raspado de la piel afectada, aclaradas con KOH al 15% mostrarán abundantes hifas obscuras septadas, ramificadas y fragmentadas midiendo de 1.5 a 5.0 µm de diámetro, a lo largo de las cuales pueden observarse grupos de células alargadas (3 x 10 µm) gemando. Los especímenes clínicos deberán sembrarse en ADS, incubarse a 30°C y descartarlos como cultivos negativos en cuatro semanas. Las colonias de H. werneckii crecen lento y maduran en 21 días en promedio. Inicialmente son colonias de color pálido, húmedas, brillantes y de tipo levaduriforme. Posteriormente las colonias cambian a un estrato aéreo filamentoso, que les confiere un aspecto aterciopelado, de color verde olivo a negras. Por el reverso, las colonias son negras.
Al microscopio, las colonias muestran hifas septadas, conidios bicelulares y clamidoconidios; sin embargo, dependiendo de la edad de la colonia, la proporción de las estructuras varía. En un inicio, los conidios bicelulares (2-5 x 5-10 µm) (Figura 3) son las estructuras dominantes, una célula del conidio es redonda en el extremo y la otra célula tiene en su extremo un cuello anelídico cuya función es producir nuevos aneloconidios, algunos de los cuales producen un septo central que los convierte en bicelulares y eventualmente pueden convertirse en clamidoconidios (Figura 4). Cuando la colonia es madura, es fácil observar hifas marrón de 6 µm o más de diámetro, septadas y de pared gruesa. Los aneloconidios son formados intercalar y lateralmente en puntos anelídicos a lo largo de la hifa.
Figura 3. Conidios bicelulares ovoides
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Figura 4. Microscopia electrónica de barrido mostrando las anélides (arriba) y el surgimiento de un aneloconidio (abajo)
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PIEDRAS El término se refiere a la colonización por nódulos firmes e irregulares acomodados sobre los pelos. Si el nódulo es obscuro, la infección es piedra negra, debida a Piedraia hortae. El nódulo es el cuerpo de fructificación de un ascomiceto conocido como un ascostroma. Si los nódulos son blancos, la infección es piedra blanca y es causada por Trichosporon beigelii 137
En cualquier caso los nódulos son agregados flojos de hifas y artroconidios. Es común observar colonización múltiple sobre la misma hebra de pelo. La infección afecta pelos de la cabeza, cuerpo y áreas genitales. La fuente de infección es desconocida e incluso aún cuando se ha referido transmisión persona-persona, es una micosis de baja frecuencia. Generalmente la infección es asintomática; sin embargo, de acuerdo a su severidad puede presentarse una debilidad progresiva en el pelo causando, finalmente su ruptura. En la piedra negra, nódulos de marrón a negro se adhieren firmemente al pelo y no pueden despegarse fácilmente. El área más frecuentemente involucrada es la piel cabelluda y curiosamente, un sonido metálico puede ser oído cuando los cabellos son peinados. Por el contrario, en la piedra blanca, los nódulos son fácilmente despegados del pelo por arrastre a todo lo largo del mismo. Los colores varían de blanco a ligeramente marrón y los pelos más frecuentemente afectados pertenecen a las áreas del pubis, barba y bigote. Infecciones diseminadas debidas a T. beigelii y otras especies de Trichosporon, han sido descritas entre huéspedes inmunosuprimidos. El diagnóstico diferencial para ambos tipos de piedras incluye pediculosis (en cabello, vello del cuerpo y púbico), tricorrexis nodosa, tricomicosis axilar y moniletrix. La terapia incluye lavado de las áreas afectadas o aplicación tópica de ácido salicílico, formaldehido al 2% o cremas azólicas. La terapia oral con ketoconazol o terbinafina ha sido usada; sin embargo, la tasa de recaída es alta, inclusive después de una tratamiento adecuado. PIEDRA NEGRA Piedraia es un género de hongos filamentosos, ascomicetos, dematiaceos, encontrados en suelos de áreas tropicales. Este género fúngico, está constituído por dos especies: P. hortae (con características queratinofílicas) y P. quintanilhae que ha sido aislado de chimpancés en África central, pero aparentemente no como patógeno. P.quintanilhae difiere de P. hortae, pues morfológicamente en aquellas ascosporas no tienen apéndices. P. hortae causa piedra negra. Esta enfermedad está caracterizada por la formación de nódulos marrones a negros que están firmemente adosados al eje piloso. Los nódulos están compuestos de ascostromatas los cuales son los cuerpos de
fructificación de los hongos conteniendo ascas y ascosporas. La piel cabelluda es el área más frecuentemente infectada. La mayoría de los casos son sintomáticos y pueden permanecer por años; sin embargo, las roturas a causa del debilitamiento de la matriz del pelo pueden presentarse en casos severos. La infección frecuentemente incluye individuos quienes viven en areas tropicales (principalmente de América del sur) y uso de sustancias grasosas para el cuidado del cabello. Pueden presentarse infeccciones mixtas con Piedraia hortae y Trichosporon spp (Figura 1). Las colonias de P. hortae son de lento crecimiento, pequeñas y plegadas, aterciopeladas y de color del marrón al negro. Pueden ser glabras o cubiertas por hifas aéreas cortas. P. hortae puede producir un pigmento difundible en el medio de color rojo-quemado. Por el reverso, la colonia es negra. Hifas septadas, ascostromata, ascas y ascosporas son observadas bajo el microscopio. Las hifas son obscuras y presentan numerosas células intercalares parecidas a clamidoconidios. El ascostromata son estructuras seudoparenquimatosos los cuales son de forma subglobosa a irregular y de color negro. Cada una contiene un asco. Los ascos son elipsoides, solitarios o en grupos y contienen ocho ascosporas. Las paredes de los ascos se disuelven rápidamente. Las ascosporas son hialinas o pigmentadas de negro. Son unicelulares, fusiformes, curvadas y afiladas en ambos extremos para formar los típicos apéndices. Muy pocos datos están disponibles y aún no hay un método estándar para probar la sensibilidad de Piedraia spp. La terbinafina parece activa in vitro contra P. hortae. El rasurado del pelo afectado, ácido salicílico tópico, formaldehido o cremas azólicas son aplicados para el tratamiento de la piedra negra.
Figura 1. Aspecto de un pelo con piedra negra 138
PIEDRA BLANCA Trichosporon en una hongo basidiomicetolevaduriforme aislado del suelo, muestras de agua, vegetales, mamíferos y aves. También es parte de la bIota normal de la boca, piel y uñas. Es el agente causal de infecciones superficiales y profundas en humanos. El género Trichosporon no es o es ligeramente fermentativo. No se le conoce reproducción sexual. El nombre T. cutaneum ha sido frecuentemente usado como sinónimo de T. beigelii. La clasificación y nomenclatura actual de Trichosporon spp., ha sido propuesta por Gueho et al., y posteriormente por Sugita et al. Sus revisiones están basadas en el análisis de las secuencias del RNAr de la subunidad 26S. La revisión de la taxonomía ha dado como resultado 17 especies y cinco variedades de Trichosporon. Seis de las especies están asociadas con infecciones humanas. Entre las especies que causan enfermedad humana está T. cutaneum. Debido a que el cultivo tipo de T. beigelii no existe, los investigadores concluyen que no es posible caracterizar esta especie, el nombre de T. beigelii ha sido excluído y el de T. cutaneum ha sido retenido. Las otras cinco nuevas especies nombradas en su clasificación revisada son: T. asteroides, T. ovoides, T. inkin, T. ashii y T. mucoides; sin embargo, la nueva nomenclatura propuesta no ha sido ampliamente aceptada y varias autoridades aún prefieren referirse al sistema previo de clasificación. Las infecciones asociadas con cada una de estas especies han sido descritas. Además de las nuevas especies y variedades definidas cuatro serotipos de Trichosporon (serotipos I, II, III y I-III) han sido definidos. Mientras que los serotipos I ( Trichosporon cutaneum y Trichosporon mucoides) y II (Trichosporon asahii, Trichosporon asteroides, Trichosporon inkin, y Trichosporon ovoides) incluyen especies patógenas, los serotipos III y I-III no son agentes causales de infección (Cuadro 1). Trichosporon spp. Son los agentes causales de piedra blanca, infección superficial y de tricosporonosis invasiva. Este hongo ha emergido como un patógeno fúngico oportunista importante en huéspedes inmunocomprometidos. La tricosporonosis diseminada cutánea o sistémica, en huépedes inmunocompetentes es muy rara. Las colonias de Trichosporon son levaduriformes, de rápido crecimiento, lisas o arrugadas, suaves, opacas, planas y plegadas de
glabras a aterciopeladas, quebradizas, cerosas, blanco–amarillentas. La apariencia arrugada va acentuándose con el tiempo y se vuelve bultosa en el centro. La producción de ureasa es una característica importante de este género. Cuadro 1. Especies de Trichosporon asociadas a diversos cuadros clínicos ESPECIES INFECCION ASOCIADA Trichosporon cutaneum Cutánea Trichosporon asteroides Piedra blanca en pelos de la Trichosporon ovoides cabeza Trichosporon inkin Piedra blanca en pelos del pubis o ingle Trichosporon asahii Tricosporonosis sistémica (principalmente) Trichosporon mucoides
La asociación especie-infección mostrada en el cuadro anterior son consideraciones generales y no absolutas, pues por ejemplo, un absceso pulmonar debido a T. inkin ha sido reportado.
Figura 2. Aspecto macroscópico de un cultivo de Trichosporon sp. En medio de agar dextrosa Sabouraud.
En agar corn-meal con tween 80 a 25°C y después de 72 h de incubación, Trichosporon produce abundantes seudohifas e hifas. Los blastoconidios son unicelulares y variables en forma. La característica microscópica más típica de este género es la producción de artroconidios que son unicelulares y generalmente cúbicos o alargados en forma de barril. En los tejidos pueden observarse células levaduriformes pleomórficas e hifas septadas. Los artroconidios raramente son observados.
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CAPÍTULO 20 PSEUDOMICOSIS SUPERFICIALES Elsa Vásquez del Mercado Moctezuma ERITRASMA Fue descrito inicialmente por Burchardt en 1859. A partir de las lesiones se aisló el microorganismo Microsporum minutissimum creyéndose que la etiología era fúngica. Posteriormente, Gougerot la denominó “complejo de los pliegues” por ser éstos las zonas más comúnmente afectadas. En 1961, se identificó a Corynebacterium minutissimum como agente causal. En 1976 se describieron la forma clínicas vesículo-ampollar y la afección ungueal. El eritrasma afecta a todas las razas y predomina discretamente en varones adultos, se considera rara en niños. A pesar de ser de etiología infecciosa, es de baja contagiosidad y los factores de riesgo son: humedad, calor, poca higiene e inmunosupresión (diabetes mellitus). C.minutissimum es un bacilo gran positivo saprófito de la piel, que en circunstancias favorables se reproduce con mayor facilidad y puede coexistir con dermatofitos y Candida en más de la mitad de los casos. Tiene una característica fluorescencia gracias a las porfirinas producidas en su metabolismo. Clínicamente afecta los pliegues axilares, inguinales, submamario e interdigitales, se presenta como placas bien limitadas, eritematosas o hiperpigmentadas que pueden presentar escama fina, maceración y/o vesículas. Suele ser asintomática aunque puede cursar con prurito leve y mal olor. Su evolución tiende a la cronicidad. El diagnóstico es clínico, puede observarse la característica fluorescencia rojo coral con luz de Wood y se puede buscar el microorganismo a partir de frotis teñidos con Gram o Giemsa o cinta adhesiva transparente con azul de metileno. El cultivo es difícil pero de lograrse, emite la misma fluorescencia. La histopatología muestra hiperqueratosis con paraqueratosis, acantosis y espongiosis en la epidermis y a nivel de la dermis puede apreciarse edema, vasodilatación y un leve infiltrado inflamatorio perivascular superficial por linfocitos. Las tinciones de PAS y Gram permiten observar la corinebacteria en forma de bacilos, cocos o filamentos a nivel del estrato córneo. El diagnóstico diferencial se hace con intertrigo candidósico, tiñas, pitiriasis versicolor, dermatitis por contacto y psoriasis invertida.
El tratamiento puede ser tópico a base de queratolíticos, ungüento de Whitfield, antibióticos e imidazoles por vía tópica y con eritromicina o tetraciclina por vía oral. TRICOMICOSIS También fue llamada triconocardiosis y epidermofitosis axilar, nombres que posteriormente fueron abandonados por sus implicaciones etiológicas. Inicialmente descrita en 1863 por Voigt, en 1952 se aisló a Corynebacterium tenuis como microorganismo etiológico. Tiene distribución mundial aunque predomina en los trópicos. Se ha descrito con frecuencia en mujeres europeas (que no se rasuran la axila) y varones árabes jóvenes. Los factores de riesgo son hiperhidrosis y mala higiene. Corynebacterium tenuis es un bacilo difteroide gran positivo. En cuanto a la fisiopatología, se cree que el sudor apócrino favorece la reproducción de las bacterias. Al secarse, el sudor forma una especie de cemento en la vaina del pelo, el cual fija a las bacterias que penetran bajo la cutícula dañando la corteza del mismo. La bacteria produce un material mucoide lipídico responsable del característico mal olor y la decoloración de la ropa. Se presenta con mayor frecuencia en pelos axilares pero también puede afectar los púbicos y perianales. Clínicamente se observa una vaina mucoide blanco-amarillenta, blanda que puede tener aspecto nodular y está firmemente adherida al pelo. Cuando tiene coloración amarillenta, lo más frecuente, se denomina flava, si es roja se le llama rubra y nigra en caso de ser negra. El diagnóstico es clínico y puede corroborarse observando el pelo al microscopio con KOH, lactofenol o lugol, apreciando una masa homogénea alrededor del pelo. Con luz de Wood puede observarse fluorescencia amarilla. La tinción de Gram puede facilitar la identificación de la corinebacteria aunque es difícil cultivarla. Entre el diagnóstico diferencial se incluye la piedra blanca, piedra negra, pediculosis y tricorrexis nodosa. El tratamiento se basa primordialmente en una higiene adecuada, el uso de un jabón antiséptico, 141
toques de formol al 1-2%, clindamicina o eritromicina tópicas al 1%, shampoo de disulfuro de selenio al 2% y de mucha utilidad es el rasurado del pelo del área afectada. QUERATOLISIS PUNTEADA Fue descrita por primera vez en 1910 por Castellani, en 1930 se le conocía como queratolisis plantare sulcatum y se creía era producida por un actinomiceto, en 1967 se describió como agente causal a una corinebacteria, en 1972 se aisló a Dermatophilus congolensis y en 1985 a Micrococcus sedentarius. Se trata de una entidad cosmopolita con predominio en trópicos, que afecta cualquier raza y ambos sexos predominando en varones jóvenes. Como factor de riesgo está la humedad, hiperhidrosis, oclusión y el andar descalzo. Puede producirse por una variedad de bacterias filamentosas Gram positivas como: Corynebacterium sp, Dermatophilus congolensis, Micrococcus sedentarius y otras bacterias como Staphylococcus, Streptococcus, Pseudomona y Bacillus subtilis. Todos ellos parasitan el estrato córneo húmedo induciendo su lisis, y mediante la síntesis de tioles sulfuros y tioésteres se produce el mal olor. Afecta las plantas, sobretodo en áreas de presión y en raras ocasiones las palmas, generalmente es bilateral. Se caracteriza por depresiones puntiformes, hoyuelos, erosiones superficiales y surcos que se acompañan de hiperhidrosis y maceración. El estrato córneo puede observarse con coloración blanquecina, amarilla, verde o gris. Cursa asintomática pero es característico el penétrate mal olor. El diagnóstico es básicamente clínico pero puede intentarse observar los bacilos, cocos o filamentos Gram positivos en raspados frotis o biopsias por rasurado. El cultivo no se hace de rutina. El tratamiento se dirige a evitar los factores de riesgo como la hiperhidrosis que puede controloarse con cloruro de aluminio al 20% en forma de toques. Se utilizan medicamentos tópicos como toques de formol al 1-2%, unguüento de Whitfield, vioformo simple al 3%, peróxido de benzoílo 5%, ácido fusídico, mupirocina, eritromicina, clindamicina e imidazoles. Las infecciones superficiales por bacterias pueden coexistir, sobretodo en poblaciones de riesgo como los soldados, donde se ha reportado la presencia de Q.punteada y eritrasma en 41.7%, de Q.punteada y tricomicosis axilar en 20.4% y de las tres entidades en 13%.
BOTRIOMICOSIS También llamada paramicetoma, Bollinger la describió por primera vez en un caballo en 1870. El primer caso en humanos fue reportado en 1913 por Opie. Es una infección cosmopolita pero se ha reportado con mayor frecuencia en el primer mundo, entre la 3ª y 4ª década de la vida y con una relación 3:2 a favor del sexo masculino. Como factores de riesgo se han identificado la diabetes, estados post-operatorios, alcoholismo e inmunosupresión. Esta última principalmente engloba a alteraciones en la respuesta inmune celular. Posterior a la inoculación, las bacterias producen una especie de cemento que las adhiere entre sí formando granos. Se especula que la relación entre la resistencia por parte del huésped y la virulencia del microorganismo determina que la infección se haga crónica adquiriendo un carácter casi simbiótico. Entre las bacterias responsables se encuentran: Staphylococcus aureus (40%), Pseudomona aeuruginosa (20%), Escherichia coli, Staphylococcus epidermidids, especies de Streptococcus, Proteus, Moraxella, Bacteroides y Serratia. Incluso se ha reportado un caso en el que se involucra a Pneumocystis carinii. La topografía reportada ha sido cabeza, miembros inferiores y superiores. Clínicamente se aprecia aumento de volumen, nódulos, fístulas, abscesos y úlceras con material seropurulento en el que pueden observarse granos de 3-5 mm. Se ha reportado un caso diseminado en un paciente con SIDA y otros asociados a fibrosis quística. Existen también formas viscerales que se cree pudieran originarse en una cirugía, los órganos involucrados han sido pulmón, hígado, cerebro, riñón, ojo, corazón y tracto gastrointestinal. El diagnóstico diferencial incluye micetoma, actinomicosis, tuberculosis, esporotricosis y micobacteriosis atípicas. El diagnóstico se hace con examen directo con hidróxido de potasio buscando el grano blancoamarillento, suave, redondo y sin filamentos, es Gram positivo y BAAR negativo. La histopatología muestra hiperqueratosis y acantosis, en la dermis una reacción inflamatoria aguda y crónica con polimorfonucleares, linfocitos, eosinófilos, células plasmáticas y en ocasiones es posible identificar el grano basofílico, PAS positivo con halo en la periferia sin filamentos. El tratamiento es a base de antibióticos como trimetoprim-sulfametoxasol, minociclina, eritromicina, cefalosporinas y penicilina. Se recomienda que éstos sean administrados por un período aproximadamente de 2 meses.
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PROTOTECOSIS También llamada algosis. El primer caso en humanos se describió en 1964. Es cosmopolita y rara, predomina en zonas tropicales húmedas. Se han reportado alrededor de 100 casos en humanos. Afecta cualquier edad, raza o sexo. Puede ser primaria u oportunista (SIDA). Entre los factores de riesgo descritos se encuentran diabetes, inmunosupresión y cáncer. Los casos de animales domésticos o salvajes se han manifestado principalmente como mastitis o enfermedad diseminada. Es causada por organismos del género Prototheca, las dos especies patógenas son wickerhamii (responsable de la mayoría de los casos) y zopfii. En fechas recientes se ha propuesto a P.cutis sp. nov. como una nueva especie como responsable de infección cutánea. Son organismos aclorófilos, más relacionados con algas verdes-azules que con hongos. Son saprófitos del suelo, vegetales, agua, material en descomposición y pueden ser parte de la flora transitoria de tubo digestivo animal y humano. La vía de entrada es por inoculación traumática y el período de incubación varía de semanas a meses. Se ha descrito como factor de riesgo el ser post-transplantado. Puede manifestarse como cutánea y subcutánea (40%), bursitis (50%) o diseminada. En la piel se pueden observar nódulos, placas verrugosas, vesículas, eccema, costras y úlceras. Se ha descrito una forma post-operatoria en cirugía del túnel del carpo. La bursitis se presenta con dolor e inflamación. La evolución es crónica, indolente y lenta. El diagnóstico es clínico y de laboratorio. A través de un examen directo con hidróxido de potasio o lactofenol, es posible observar los esporangios (826micras) que pueden confundirse con levaduras o células fumagoides. En el cultivo se obtienen colonias de aspecto levaduriforme, blanquecinas y su estudio microscópico permite observar las tecas con septos internos y autotecas (9-11 micras). Pueden hacerse pruebas bioquímicas para identificar la especie. P.wickerhamii no asimila sacarosa y P.zopfii no asimila trealosa. El estudio histopatológico muestra hiperqueratosis con paraqueratosis, a nivel de la epidermis hay acantosis y a veces ulceración, en la dermis se observa una reacción inflamatoria mínima con linfocitos, neutrófilos, histiocitos y células gigantes. Se observan las tecas y autosporas, especialmente con PAS y Gomori-Grocott. Se pueden encontrar títulos elevados de IgE y determinar anticuerpos por ELISA. Se debe diferenciar
clínicamente de cromoblastomicosis, dermatitis herpetiforme y eccema. No hay un tratamiento específico. La cirugía es de primera línea en caso de lesiones limitadas o de bursitis. La anfotericina B se considera de elección en pacientes con enfermedad diseminada o inmunosupresión de base, aunque la mortalidad llega a ser del 88% en post-transplantados. También se han utilizado pentamidina, griseofulvina, nistatina, yoduro de potasio, ketoconazol, itraconazol, fluconazol pero de ser posible, la extirpación quirúrgica es de gran utilidad. Se ha reportado la utilidad de la termoterapia local como adyuvante. BIBLIOGRAFIA 1.
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PARTE IV. MICOSIS SUBCUTÁNEAS CAPÍTULO 21 Sporothrix schenckii Y EPIDEMIOLOGÍA DE LA ESPOROTRICOSIS Paula Alejandra Espinosa Texis Germán Larriba Calle La esporotricosis es una micosis subcutánea, de evolución subaguda o crónica, que generalmente se adquiere por inoculación traumática con el hongo dimórfico del género Sporothrix, pero ocasionalmente puede ser adquirida por inhalación, en cuyo caso podrá desarrollarse a nivel pulmonar. La forma clínica más frecuente es la linfangítica, la cual inicia en una o dos semanas en el sitio de inoculación con el agente etiológico, como una pápula que se transforma en un pequeño nódulo móvil y duro. Este nódulo se ulcera y abre, formando así el chancro; ésta lesión tiende a la cicatrización. Posteriormente los vasos linfáticos se inflaman y aparecen lesiones nodulares ascendentes a lo largo de la vía linfática, algunas lesiones pueden secretar material purulento. En adultos la localización más común son las extremidades inferiores, y en niños es más frecuente en cara. EPIDEMIOLOGÍA Etiología El género Sporothrix es el agente etiológico de la esporotricosis y las especies schenckii, globosa y brasiliensis se asocian a la enfermedad. Siendo Sporothrix un hongo dimórfico, presenta forma de levadura cuando parasita a un hospedero y forma de micelio en la naturaleza, que es la forma infectante. Ecología. El género Sporothrix generalmente habita en climas templados y húmedos con un promedio de temperatura de 20 a 25 °C y humedad relativa superior a 90%. Findley considera una temperatura óptima para el desarrollo del hongo de 27-29°C y humedad relativa del 92-100%; en cambio Mackinnon señala una humedad relativa del 90% y una temperatura de 15 a 20°C. Tabla 1. Hábitat En la naturaleza el hongo vive principalmente en el suelo, vegetales, madera, musgo, hojas, ramas de plantas espinosas secas o frescas, rosas, paja, pasto, juncos, bugambilias, zacate, claveles, café, etc. Distribución geográfica.
Tabla 1. Condiciones favorables para el desarrollo de Sporothrix schenckii. Temperatura 20-25°C pH 5.5 Precipitación 500-1000 mm3/año pluvial Humedad relativa ≥ 90% Altitud 1000-1500msnm msnm: metros sobre el nivel del mar
Sporothrix es de amplia distribución mundial, ya que aparentemente no posee limitaciones geográficas, se han publicado casos clínicos de esporotricosis provenientes de todo el mundo, en zonas secas y casi áridas, regiones tropicales, subtropicales, templadas y húmedas, sin embargo la incidencia de la enfermedad varía considerablemente dependiendo de la región. La esporotricosis es rara en Europa, frecuente en Asia, África, Oceanía y América, siendo México, centro y Sudamérica. El Salvador, Uruguay, Colombia, Venezuela, México y Brasil presentan alta incidencia, y los que reportan menor frecuencia son; chile, Argentina, Ecuador y Panamá. En México el reporte de casos clínicos de esporotricosis es tan frecuente que es la micosis subcutánea que ocupa el primer lugar de incidencia, presentándose en forma esporádica en todo el país o en zonas de endemia bien limitadas y blocalizadas. Aunque se presenta en toda la República Mexicana, existen estados con mayor frecuencia de casos clínicos de esporotricosis como: Guanajuato, Jalisco, Puebla, Michoacán, Oaxaca, Nuevo León, Guerrero, Hidalgo, Veracruz y el Distrito Federal. Distribución en relación a la ocupación. La esporotricosis se ha considerado como una enfermedad ocupacional, que se presenta en campesinos, amas de casa, niños, horticultores, vendedores de flores, jardineros, granjeros, cazadores, mineros, pescadores, carpinteros, empacadores de vidrio, loza, etc. Distribución en relación al sexo. Aparentemente Sporothrix no tiene predilección por ningún sexo, sin embargo algunos autores como Lavalle indican un ligero predominio del sexo
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masculino sobre el femenino 52.7 % en hombre y el 47.3 % en mujeres, otros indican una relación 1:1. Distribución en relación a la edad. La esporotricosis se puede presentar en cualquier rango de edad; sin embargo es más frecuente en dos etapas de la vida: en niños menores de 15 años y adultos menores de 35 años. En México el mayor número de casos se presenta en adultos jóvenes y en niños.
pequeñas, blancas, carentes de micelio aéreo; después son húmedas, rugosas, membranosas y con el tiempo se presenta micelio aéreo; el color del hongo varía de blanco, crema a negro, por sectores o en todo el cultivo (Figura 1).
SPOROTHRIX Sporothrix es un hongo dimórfico que exhibe una fase filamentosa y una fase levaduriforme; ambas fases pueden ser obtenidas en el laboratorio cuando el hongo se cultiva a 25° C y 37°C respectivamente (Rippon, 1990). Desde los estudios realizados por F. Mariat en 1962 se considera que Sporothrix presenta un gran polimorfismo, posteriormente se llegó a pensar que este hongo podría incluir variedades motivo por el cual se observaba dicho polimorfismo. En los estudios realizados por Marimon y colaboradores en el 2007 se describen nuevas especies del género Sporothrix las cuales fueron identificadas mediante la detección y secuenciación del gen de la calmodulina, así como la caracterización fenotípica en diferentes medios de cultivo, crecimiento a diferentes temperaturas y pruebas fisiológicas, demostrando así que el género es un complejo de especies filogenéticamente relacionadas. Actualmente las especies del género Sporothrix son: brasiliensis, globosa, mexicana, albicans y schenckii (tabla 2). Morfología macroscópica. Fase micelial. La morfología macroscópica de las todas especies del género Sporothrix es similar. El hongo crece rápidamente en agar dextrosa Sabouraud y agar dextrosa Sabouraud con antibióticos o a 28 C; las colonias filamentosas frecuentemente son visibles a partir del tercer día. Al principio son colonias
Figura 1. Morfología macroscópica de Sporothrix schenckii.
Tabla 2. Asimilación de carbohidratos de las especies del género Sporothrix. CLADO I IIa IIb III IV V
ESPECIES brasiliensis schenckii schenckii globosa mexicana albicans
SACAROSA (%) 0 100 100 100 100 100
RAFINOSA (%) 0 100 100 0 100 0
RIBITOL (%) 18.5 100 33.3 90.9 100 50
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Morfología microscópica. Fase micelial. Sporothrix schenckii (Clado II) La morfología microscópica de los cultivos se caracteriza por filamentos finos, ramificados, tabicados, hialinas; hifas de 1 a 3 µm de diámetro, portadores de conidios pirifirmes, ovoides, triangulares o esféricos (3 a 5 micras), algunos conidios nacen directamente del tallo de la hifa (radulosporas) y otros nacen agrupados de manera simpodial en el ápice de un conidióforo. Cuando los conidios se desprenden, se hacen más gruesas, de forma triangular, siendo estas estructuras a las que se les atribuyen la formación de pigmento de la colonia. En algunos medios puede inducirse la formación de estos conidios triangulares pigmentados de tipo simpodial en agrupación típica de flor de durazno o flor de margarita. (Figura 2a y 2b). Conidias hialinas o ligeramente pigmentadas, usualmente ovoides o en forma de pera, que miden de 2-8µm de largo por 1.5-2.5µm de ancho. Las conidias sésiles miden en promedio 2-6µm de largo por 23.5µm de ancho, las especies muestran diferentes formas. La presencia o ausencia de estas conidias sésiles y su morfología son claves para diferenciar los clados. La mayoría de las conidias sésiles son triangulares a cuneiformes, ocasionalmente en algunos cultivos pueden observarse formas ovoides, elongadas o irregulares (figura 3 b y c).
Figura 2a. Micromorfología de un conidióforo de Sporothrix sp. Donde se observa la disposición característica de los conidios.
Figura 2b. Microscopía óptica de un cultivo de S. schenckii
Sporothrix brasiliensis (Clado I). Se observan conidias sésiles globosas a subglobosas de 2.5-5µm por 2-3µm. Células conidiógenas usualmente terminales o intercalares sobre conidióforos más o menos diferenciados, produciendo conidios simpodiales usualmente hialinos, ovoides que miden de 2-6µm de largo por 23µm de ancho (figura 3a). Presentan conidias sésiles globosas a subglobosas. Presentan conidias sésiles globosas a subglobosas. Sporothrix globosa (Clado III). Presenta conidias sésiles globosas, subglobosas de 3-4 por 2-3.5µm, de color café a café obscura. Células conidiógenas terminales o intercalares sobre conidióforos más o menos diferenciados, que producen conias simpodiales, usualmente hialina de 2-5µm de largo por 1-3µm de ancho predominantemente globosa a subglobosa, de 2.5-4µm de largo por 2-3.5µm de ancho (figura 4d). Presentan conidias sésiles globosas a subglobosas. Sporothrix mexicana (clado IV). Conidia simpodial hialina, ovoide, que mide de 3-5.5µm por 2-2.5µm. Conidia sésil subglobosa, ovoide de 3-4µm por 2-3.5µm, café a café obscura. Las células conidiógenas terminales o intercalares sobre conidióforos más o menos diferenciados, que producen conidias simpodiales, usualmente hialina de 3-5.5µm de largo por 2-2.5µm de ancho (figura 4e). Presenta conidias sésiles subglobosa, ovoidal o elipsoidal.
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Figura 3. Morfología microscópica de Sporothrix. A: S. brasiliensis; B y C: S. schenckii
Figura 4. Morfología microscópica de Sporothrix. D: S. globosa E: S. mexicana
Morfología macroscópica Fase levaduriforme. Es similar de todas las especies del género Sporothrix. En medios enriquecidos como agar infusión cerebro corazón (BHI) y/o gelosa sangre y se incuba a 37°C, puede estimularse su crecimiento agregándole 5% de CO2, se desarrollan colonias de crecimiento rápido de 3 a 5 días de aspecto grisáceo, blandas, cremosas, blanco amarillentas, ligeramente acuminadas, de consistencia suave y cremosa, bastante similares a las colonias bacterianas (Figura 5).
Figura 5. Sporothrix schenckii. a) Morfología macroscópica b) Morfología microscópica
Morfología microscópica. Fase levaduriforme. Al examen microscópico se observan levaduras alargadas o en gemación, las levaduras pueden ser: simples, ovoides, esféricas, uni o
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bigemantes, que miden en promedio de 2 a 4 x 3 a 6 micras (figura 5b). Esta morfología en las levaduras raramente se observa en los tejidos. Aparentemente la identificación de los aislados de Sporothrix schenckii obtenidos de pacientes no tendrían ninguna complicación, sin embargo en los aislados fúngicos provenientes de la naturaleza, se presentan ciertos contratiempos si se realiza la identificación del hongo por la metodología tradicional, por lo que se justifica el empleo de técnicas moleculares que apoyen dicha identificación. Debido a que la morfología macroscópica y la morfología microscópica de Sporothrix es parecida a la presentada por otros hongos, es conveniente utilizar técnicas moleculares que ayuden a confirmar la identidad de este hongo, principalmente para los cultivos obtenidos de la naturaleza ya que otros hongos comparten nicho ecológico con Sporothrix (suelo, plantas, agua, etc). Dentro de las técnicas moleculares se encuentra la identificación amplificando por PCR un fragmento del gen de la quitina sintetasa(CHS) de S. schenckii, así como la secuenciación de un fragmento del gen 26S rDNA de este hongo, la detección del gen de la tubulina y calmodulina entre otras.
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CAPÍTULO 22 ESPOROTRICOSIS Francisca Hernández Hernández CONCEPTO La esporotricosis es una micosis subcutánea, subaguda o crónica, que afecta el tejido cutáneo, subcutáneo y linfático, que se caracteriza por nódulos que supuran, drenan y se ulceran. Hasta hace algunos años se consideraba que esta enfermedad estaba causada por Sporothrix schenckii; sin embargo con ayuda de los procedimientos moleculares en los últimos años se han descrito otras especies como S. globosa, S. mexicana y S. brasiliensis. Estos hongos se introducen al tejido mediante traumatismos que causan pérdida de continuidad de la piel o rara vez a los pulmones por inhalación. Es importante considerar la relevancia que tienen los animales en esta micosis. Existen reportes de picaduras de insectos, mordeduras de víboras y arañazos de gato como mecanismo de adquisición de la enfermedad. DATOS HISTÓRICOS En 1898 en Estados Unidos, Benjamín Schenck describió el primer caso de esta enfermedad, que correspondía a una esporotricosis linfangítica. En ese mismo año, se aisló y se clasificó al agente etiológico como Sporotrichum por el micólogo estadounidense Smith. En 1900, Hektoen y Perkins reportaron el segundo caso de esporotricosis y dieron el nombre de Sporothrix schenckii al agente causal. Desde entonces se han reportado numerosos casos en todo el mundo, incluso en los países europeos donde esta micosis se considera rara (Criseo et al, 2008). En México, los primeros casos fueron publicados alrededor de 1913 por Gayón y Aguirre Pequeño (citado en Bonifaz, 2000). Esta micosis se presenta en todo el mundo, aunque es más frecuente en áreas tropicales y subtropicales. Predomina en India, Sudáfrica y Japón y muy común en Latinoamérica (Devi et al, 2006). Se considera endémica en México, Costa Rica, Guatemala, Colombia, Brasil, Uruguay (Bustamante y Campos, 2001) e hiperendémica en algunas áreas de Perú (Arenas et al, 2007). En México, es la micosis subcutánea más común y la forma cutánea linfangítica se presenta con mayor frecuencia en México (Hernández et al., 1995). En orden descendente, los estados mas afectados en
México son Jalisco, Michoacán, Puebla, Estado de México, Distrito Federal y Guanajuato (Vega et al, 2002). CLÍNICA
La esporotricosis tiene un periodo de incubación variable que puede ser de días a algunos meses. Se han descrito diferentes formas clínicas. La forma pulmonar, la forma cutánea y la forma diseminada. La forma cutánea presenta dos modalidades principales: la forma fija y la forma linfangítica. La forma fija es la menos frecuente de las formas cutáneas (alrededor del 27% de los casos). Al parecer está relacionada con el estado inmunológico competente del paciente, por lo que se mantiene localizada en el sitio de inoculación, sobre todo en cara cuello y tronco. Es mas frecuente en niños y predomina en miembros superiores. Se presenta en forma de una placa infiltrada, eritemato-violácea, verrugosa o ulcerada, indolora. La forma linfangítica se presenta en alrededor del 66% de los casos. La lesión inicia con un nódulo eritemato-violáceo, que con el tiempo se reblandece (goma) y que termina por ulcerarse. Las lesiones generalmente son indoloras, aunque hay pacientes que reportan mucho dolor. Dos a tres semanas después aparece un nuevo nódulo semejante al primero; sucesivamente aparecen otros nódulos siguiendo el trayecto de los vasos linfáticos. No aparecen adenomegalias palpables ni lesiones a nivel de los ganglios regionales. Con el tiempo los nódulos ulcerados presentan lesiones cubiertas con costras hemáticas y/o necrosis. Las formas diseminadas se presentan en un porcentaje cercano al 5%; son la consecuencia de una diseminación hematógena, generalmente a partir de un foco pulmonar. La evolución puede ser aguda o crónica. Estas formas comprenden a aquellas que se limitan a la piel y a las que afectan órganos profundos. En ambos casos la diseminación es por vía hematógena; sin embargo en las afecciones de la piel también pueden ocurrir por autoinoculación a uno o varios sitios. Los casos diseminados generalmente se relacionan con estados de inmunodeficiencia del paciente, como desnutrición, cáncer, sarcoidosis,
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diabetes, alcoholismo, terapia inmunosupresora, Síndrome de Inmunodeficiencia Humana (SIDA), enfermedad pulmonar obstructiva crónica, alcoholismo crónico, procesos linfoproliferativos malignos. Las lesiones pueden afectar pulmones, articulaciones, hueso, músculo, senos paranasales, ojos, hígado, bazo, páncreas, articulaciones, tiroides y sistema nervioso central. La forma clínica cutáneahematógena es la menos frecuente, se presenta entre un 1-2% de los casos cutáneos. De las formas extracutáneas, la esporotricosis osteoarticular es la más común. Es muy frecuente que los pacientes con el Virus de Inmunodeficiencia Humana (HIV) y con esporotricosis, presenten afectación al sistema nervioso central y lesiones cutáneas multicéntricas. Y con menor frecuencia presentan lesiones en tejido osteoarticular, médula ósea, epidídimo, ojos, pulmones y páncreas. Otras localizaciones como la pulmonar, muscular, articular y afección del SNC son relativamente raras (2%) (Figura 1). Algunos factores como la inmunosupresión, diversos tratamientos, infecciones mixtas o dermatitis por contacto modifican la evolución y dificultan el diagnóstico. DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO Generalmente el diagnóstico clínico de las formas cutáneas es sencillo y se corrobora con el estudio micológico. Este estudio incluye la intradermorreacción, el examen directo de exudado o de improntas de tejido, cultivo y estudio histopatológico. Intradermorreacción (IDR) Esta reactividad se explora con la aplicación de esporotricina, antígeno obtenido del hongo. Hay dos tipos de antígenos: metabólico y somático. En antígeno metabólico es un glucopéptido obtenido de la pared celular ya sea de la fase micelial o de la fase levaduriforme. El antígeno celular o somático, consiste de levaduras muertas por calor. Se administra 0.1 ml de antígeno por vía intradérmica y se lee a las 48 horas. La induración ó pápula (no inflamación) de 5 mm de diámetro o más se considera positiva. Es importante tener en cuenta que la IDR positiva no es diagnóstica por si sola; es positiva en personas que han estado expuestas a S. schenckii y que están aparentemente sanas. Por lo tanto, el resultado debe sumarse al estado clínico y a los estudios micológicos de laboratorio. En los casos que se presenten cultivos positivos y una IDR negativa
habrá que valorar si se trata de casos graves o diseminados, una posible anergia o incluso una aplicación inadecuada. Examen directo En las formas cutáneas hay pocos microorganismos en pus, exudados, material de biopsia y aspirados, por lo que este estudio es poco utilizado. Sin embargo debe de realizarse, ya que Espinosa et al encontraron un porcentaje alto de positividad en la búsqueda intencionada y cuidadosa. Cultivo.
Sporothrix schenckii y otras especies crecen bien en la mayoría de medios de cultivo comúnmente utilizados en Micología médica. Los especimenes habitualmente útiles para el cultivo incluyen aspirado de nódulos cutáneos, pus, exudado, material de biopsia. En agar dextrosa Sabouraud o agar sangre crecen bien a 25 a 27°C. el hongo es resistente a la cicloheximida. El porcentaje de cultivos positivos en caso de existir la enfermedad es muy alto, por lo que es el método más confiable para el diagnóstico. El crecimiento aparece en 3 a 5 días; en caso de no crecimiento los cultivos deben mantenerse hasta 4 semanas. La morfología de la colonia es variable; crecen rápidamente, limitadas, de aspecto membranoso; inicialmente son de color crema, luego se tornan grises y finalmente oscuras con el paso del tiempo; algunas colonias conservan el color blanco o crema. Microscópicamente se observan hifas delgadas, de 1 a 3 µm de diámetro, septadas, ramificadas y hialinas, que producen conidios por un mecanismo simpodial en el ápice de conidióforos que miden entre 10 a 30 µm los conidios pueden originarse directamente de la hifa (raduloconidios). Los conidios pueden tener una forma ovoide o piriforme; son hialinos y de paredes delgadas. Otra forma de conidios son los triangulares, pigmentados y de paredes gruesas; sus agrupaciones dan el color pigmentado de la colonia. La morfología macro y microscópica de las especies de Sporothrix fueron ampliamente descritas por Marimon M et al. Estudio histopatológico. La lesión básica de la reacción granulomatosa esporotricósica consiste de masas de histiocitos epitelioides, con tendencia aformar zonas concéntricas. El área central de la lesión consiste de neutrófilos o material necrótico rodeado de neutrófilos y algunas células plasmáticas y linfocitos. En algunos casos puede presentarse una reacción
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tuberculoide, granuloma de cuerpo extraño, microabscesos, etc. En las lesiones crónicas puede observarse hiperplasia pseudoepiteliomatosa extensa; la combinación de esta reacción celular con una reacción piógena granulomatosa celular es altamente sugestiva de blastomicosis o coccidioidomicosis. La demostración del hongo en el tejido es muy difícil, excepto con técnicas de inmunofluorescencia. Los microorganismos son escasos, por lo que deben revisarse varios cortes. Cuando se encuentran, las estructuras fúngicas son levaduras redondas, con múltiples gemas, de 3 a 5 µm de diámetro. Las estructuras parasitarias son Grampositivas, pero se tiñen irregularmente. En las lesiones en que hay mayor número de levaduras, se pueden observar las estructuras que han sido descritas como “cuerpos en cigarro”, de 3 a 5 µm o mas de ancho, y pueden presentar varias gemas. Ocasionalmente han sido reportadas formas miceliales en tejido. Cuando son observados, los cuerpos asteroides se consideran característicos de la esporotricosis, pero estas estructuras también se encuentran en otras micosis. El cuerpo asteroide consiste de un cuerpo levaduriforme, redondo u oval, de 3 a 5 µm de diámetro, con prolongaciones radiales de material eosinofílico hasta
de 10 µm de grosor. A diferencia de los casos de otros países de América Latina, en México se observa con poca frecuencia el cuerpo asteroide (Figura 2). TRATAMIENTO Las formas cutánea fija y linfangítica tienen una buena respuesta al tratamiento; en algunas ocasiones se resuelven espontáneamente. Las formas diseminadas son más difíciles de tratar debido al estado inmunológico deficiente al que están asociadas. El yoduro de potasio es el tratamiento de elección para las formas fija y linfangítica. La dosificación en adultos es de 4-6 g/día y en niños de 23 g/día por vía bucal, dividida en tres tomas, después de los alimentos. Se recomienda iniciar con dosis pequeñas y aumentarlas progresivamente hasta llegar a la dosis óptima. El mecanismo de acción del yoduro de potasio se desconoce con exactitud, pero se cree que actúa estimulando la mieloperoxidasa y activa a los polimorfonucleares en contra del microorganismo infeccioso. En caso de intolerancia o alguna contraindicación para el yoduro de potasio, se recomienda itraconazol, de 100 a 200 mg por día, ó terbinafina, 500 mg por día.
b
d c a Figura 1. Formas clínicas de esporotricosis observadas en pacientes de Huauchinango, Puebla a) Linfangítica en extremidad inferior; b) Linfangítica en extremidad superior; c) Linfangítica en cuello; d) Fija en borde externo de pie. (Tomado de Romo-Lozano Y, Tesis de Maestría en Ciencias Microbiológicas, BUAP, 2004).
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Figura 2. Imagen de un corte de tejido infectado con Sporothrix schenckii, teñido con hematoxilina-eosina, en donde se observa un cuerpo asteroide.
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CAPÍTULO 23 ETIOLOGÍA Y EPIDEMIOLOGÍA DEL MICETOMA Francisca Hernández Hernández Definición El micetoma es una infección subcutánea crónica de origen micótico (eumicetoma) o bacteriano (actinomicetoma), cuyos agentes causales son exógenos. Clínicamente se manifiesta por aumento de volumen relativamente indoloro de la región afectada, fístulas que drenan material purulento o hemático, el cual contiene granos constituidos por micro-colonias del agente etiológico. Este padecimiento tiene tendencia a afectar huesos. Algunas notas históricas Existe consenso en la literatura respecto a que la “cuna del micetoma” fue la India. En el Atharva Veda, antiguo escrito en sánscrito de la India, se menciona al micetoma como “pada valmikan” que significa “pie de hormiguero”. A principios del siglo XVIII, los misioneros franceses registraron la enfermedad en Pondicherry, India. En 1842, el Dr. Gill quien trabajaba en el dispensario de Madura, hizo una descripción vaga del padecimiento. La primera descripción documentada de la enfermedad se atribuye a Godfrey en Madras (Chennai) en 1846, refiriéndose a 4 casos observados entre 1844 y 1845, y a la que llamó “morbus tuberculosis pedis” (“enfermedad tuberculosa del pie”). Generalmente la enfermedad afectaba el pie de los trabajadores descalzos, presentando un aumento de volumen progresivo con múltiples fístulas que drenaban material purulento, el cual contenía granos suaves o blandos, de color variable. En 1855, Ballingali describió la destrucción ósea en dos casos. En 1860, Vandike Carter introdujo el término “micetoma” e hizo referencia a los granos fúngicos causales como “partículas fúngicas”. En esa época ya existía el término “pie de Madura” haciendo referencia a la elevada prevalencia de la enfermedad en Madura, India. En 1861, Carter cultivó un “hongo rojo” de tres especimenes separados. Percibía la existencia de granos negros y pálidos, pero atribuyó unos a la degeneración de los otros. En 1874, publicó una monografía que incluía los primeros casos observados por él y sus contemporáneos, e ilustraciones del pie enfermo y del hongo; propuso los términos nigra y flava para diferenciar los colores de granos.
En 1893, Kanthack por un lado, y Boyce y Surveyor por otro, establecieron la etiología bacteriana (actinomicetos) de algunos casos de micetoma y estos últimos demostraron que la enfermedad de granos negros y de granos pálidos son entidades diferentes. En 1902, Laveran publicó el resultado de sus estudios sobre micetoma de granos negros, y nombró al hongo causal Streptothrix (Madurella) mycetomati. Brumpt, en 1906, cambió este nombre por Madurella mycetomatis. En 1913, Pinoy estudió los agentes de actinomicetoma y sugirió dividir la enfermedad en dos categorías de acuerdo a los agentes causales. En México, en 1911, el dermatólogo Ricardo Cicero presentó ante la H. Academia Nacional de Medicina, su experiencia con cinco casos clínicamente típicos de micetoma; el primer caso fue observado en 1900 en un paciente de Yautepec, Mor.; solo en uno de los casos observó granos al microscopio. En su trabajo incluyó una descripción precisa de la enfermedad, del diagnóstico y del tratamiento. En 1914, el Dr. Fernando Ocaranza publicó un artículo sobre el micetoma en Sonora, en donde incluyó 3 casos de Mac Questin en Hermosillo y 4 de Ocaranza en Guaymas. Cicero y Ocaranza atribuyeron sus casos a Streptothrix madurae. En 1921 en Estados Unidos, Boyd y Crutchfield recopilaron 32 casos, de los cuales 19 correspondían a mexicanos; de uno de ellos obtuvieron el cultivo y después de un estudio minucioso llamaron al agente Actinomyces mexicanus. En 1945, el Dr. González Ochoa estudió las propiedades de 7 aislados clínicos y las comparó con las de A. brasiliensis y las de A. asteroides, concluyendo que eran especies diferentes, pero que A. mexicanus era igual que A. brasiliensis. Finalmente quedó aceptada la propuesta que hicieron Walkman y Henrici en 1943: el nombre de la especie fue Nocardia brasiliensis. A partir de entonces diversos médicoscientíficos mexicanos han hecho importantes aportaciones al conocimiento de diversos aspectos del micetoma en México: P. Lavalle y J. Millán, Fernando Latapí, González Chávez, etc. (Datos tomados de Lavalle, 1966).
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Agentes etiológicos El micetoma es una patología de etiología diversa, por lo ha sido clasificado en dos tipos: Actinomicetoma, causado por bacterias del orden Actinomicetales, particularmente de los géneros Nocardia, Actinomadura y Streptomyces. Las principales especies involucradas son N. asteroides, N. brasiliensis, N. otitidiscaviarum (caviae), A. madurae, A. pelletieri y S. somaliensis. Son raros los casos causados por otros actinomicetos como Nocardiopsis dassonvillei, N. farcinica, o N. transvalensis (Kwon Chung, 1992; Rippon, 1988).
En el eumicetoma, padecimiento causado por hongos; han sido reportadas aproximadamente 25 especies involucradas, predominando Madurella mycetomatis, M. grisea, Leptosphaeria senegalensis. Scedosporium apiospermum y Pyrenochaeta romeroi. (Kwon Chung, 1992; Rippon, 1988). En párrafos posteriores se hará la descripción histológica y morfológica del cultivo de estos agentes. Frecuencia Considerando los dos grandes grupos etiológicos, en general la distribución mundial predominante es el actinomicetoma.
_____________________________________________________________________________ Autor Lugar Total de casos Actinomicetoma Eumicetoma Orio et al Somalia 50 29 21 Buot et al México 502 403 9 Develoux Níger 133 91 42 López et al México 2105 2058 47 Dieng Senegal 130 76 54 Maiti Bengala 264 197 67 _____________________________________________________________________________ Mecanismo de infección El micetoma es adquirido por lesiones traumáticas que interrumpen la continuidad de la piel, permitiendo la introducción del agente patógeno de origen exógeno al tejido del hospedero. Sin embargo, durante un interrogatorio dirigido, son muy escasos los pacientes que confirman este antecedente, debido probablemente a que las personas mas afectadas por sus condiciones socioeconómicas le dan poca importancia a eventos tan cotidianos como los traumatismos. Se cree que en las regiones altamente endémicas, los factores que favorecen la enfermedad son la exposición continua al agente, la desnutrición, higiene y estado general de salud deficientes. Los traumatismos son muy diversos, pero en África las heridas por espinas en las regiones de la sabana son muy frecuentes. En Senegal, se ha encontrado que Leptosphaeria senegalensis abunda en diversas espinas, en particular de acacias; 50% de éstas albergan al hongo; no así las espinas verdes, por lo que se cree que el agente proviene del suelo. La misma distribución se ha encontrado con L. tomkinsii. (Segretain et al, 1968; Segretain G, 1972). En un estudio retrospectivo de Maiti et al, de 264 casos solo en 130 se estableció el antecedente de traumatismo. Para actinomicetoma: pinchazo, 20 casos; heridas extensas, 27; heridas pequeñas, 17;
lesiones superficiales, 19; lesiones no aparentes, 114. Para eumicetoma: pinchazo, 18 casos; heridas extensas, 12; heridas pequeñas, 8; lesiones superficiales, 9; lesiones no aparentes, 20. Considerando el antecedente de pinchazo, éste generalmente fue producido con espinas, astillas de madera, fibras de plantas, arañazo o agujas. De las 39 heridas extensas, 19 correspondieron a heridas quirúrgicas (9 drenajes de absceso, 7 escisiones quirúrgicas de tumoraciones, quistes o cuerno y 3 injertos de piel). Periodo de incubación/detección El tiempo que transcurre entre el posible evento traumático y la aparición de los primeros síntomas o manifestaciones de micetoma no ha sido definido, en gran parte porque el paciente no recuerda con precisión estos datos. En la mayoría de estudios se reporta un tiempo de evolución muy prolongado, generalmente años, dato que no esclarece el periodo de incubación. Los pacientes acuden al servicio médico por dos razones básicas: por el dolor intenso que acompaña a la afección ósea, o porque la tumoración imposibilita o dificulta el movimiento de la extremidad afectada. Debido a que el dolor y la tumoración se desarrollan lentamente, los pacientes dejan pasar tiempo muy prolongado antes de acudir a la consulta
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médica: 4 a 5 años (Maiti PK et al); 5 años (Dieng MT et al, 2003); 5.3 años (Develoux M et al, 1988); 6 a 8 años (Philippon M et al, 1992). En México el 53.7% consulta al médico después de 5 años (Buot G et al, 1987). El tiempo de evolución de la enfermedad hasta que es confirmada ha sido reportado desde 3 meses hasta 20 años. Este tiempo se modifica o se complica aún mas si consideramos el factor etiología como lo demuestra Maiti PK et al: la infección por N. brasiliensis es diagnosticada en un periodo entre 2 y 6 años; las infecciones por Actinomadura spp y M. grisea, en 5 a 10 años. Edad
Con sus respectivas diferencias, entre los diferentes reportes existe coincidencia en que más de las tres cuartas partes de casos de micetoma afecta a la población joven y adulta joven, es decir entre los 20 y 50 años. Algunos datos reportados: ____________________________________________
Autor
Lugar
Mariat, 1963 América Mariat, 1963 África López-Martínez et al 1992, 2006 Méxi Maiti et al, 2002 Bengala
Edad
Casos
(%)
21 a 50 años 21 a 60 años
78/104 119/142
75.0 83.8
16 a 50 años
1259/1642 76.6
16 a 45 años
200/264
75.7
---------------------------------------------------------------------Sexo Como en otras patologías infecciosas, el padecimiento que nos ocupa tiene un franco predominio en el hombre. La proporción Hombre/Mujer (H/M) es variable dependiendo del reporte, de la edad o incluso del agente causal, pero el concepto previo se conserva en la mayoría de casos. ______________________________________________________________________
Autor Mariat, 1963 Buot, 1987 López-Martínez 1992, 2006. Maiti, 2002 Dieng, 2003
H/M 504/109 400/102
Proporción 4.6/1 3.9/1
1579/496 183/81 113/17
3.1/1 2.2/1 6.6/1
--------------------------------------------------------------------Este predominio genérico ha sido atribuido a diversos factores. El mas frecuente es la actividad laboral. La mayoría de los individuos afectados son hombres campesinos, dedicados a actividades propias del campo. Sin embargo, esto no explica la totalidad de los casos, considerando que un gran número de mujeres del campo comparte las mismas actividades que el hombre. Desde 1966, el Dr. Lavalle planteaba la posibilidad de que existiera un factor hormonal ligado a la mayor susceptibilidad del hombre a sufrir de micetoma, basado además en algunas observaciones
clínicas personales. Este planteamiento fue investigado por Hernández-Hernández et al, quienes observaron que, efectivamente, durante el micetoma experimental murino, los estrógenos aparentemente protegen a la hembra de desarrollar la enfermedad. De acuerdo a algunos autores, existe una excepción al predominio masculino afectado por micetoma. Esto es, cuando el micetoma es causado por A. madurae, la mujer es mas susceptible que el hombre. De acuerdo al estudio de Buot et al, 60% de los casos causados por este actinomiceto se presentan en la mujer. El trabajo de Lavalle-Aguilar et al, también apoya esta observación: por cada hombre afectado, hay dos mujeres. Ocupación La literatura mundial proporciona datos que evidencian las actividades del campo como altamente asociadas al establecimiento y desarrollo del micetoma. Si consideramos las primeras tres actividades relacionadas con esta patología reportadas por diversos autores, están las siguientes: Buot et al (México): campesinos (62.5 %), amas de casa rurales (15%), diversos (15%). López-Martínez et al (México): Campesinos (60.2%), amas de casa (21.3 %), obreros (3.6%). Dieng MT (Senegal): campesinos y pastores. Localización corporal En las regiones donde los individuos afectados caminan descalzos, generalmente campesinos, los pies están sometidos a traumatismos constantes y esto explica la elevada frecuencia de micetomas en esta parte corporal. Los registros así lo demuestran: En 81 de 130 pacientes (Dieng et al), la localización principal fue el pie; en 49 casos, la localización fue otra parte corporal (piernas 22; brazos, 5; espalda 9; abdomen 3; inguinal, 2; torax, 2; cuello, 1). En el estudio de Buot et al, el 65% de 502 casos tenía afectados los miembros inferiores, y en 35% afectó el pie; el tronco estuvo afectado en 25%; miembros superiores, 9%; cabeza y cuello, 2.6%. López Martínez et al encontraron: 64.1 %, extremidades inferiores (33.5%, pies, 30.6 %, pierna y muslo); tronco 17.4%; extremidades superiores 13.6%; cabeza y cuello, 2.5%. Un estudio realizado por Gumaa SA et al, reportó 15 de 400 casos (3.75%) localizados en cabeza y cuello. La importancia de este reporte reside principalmente en la dificultad para el manejo médicoquirúrgico y desde luego por las complicaciones
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anatomo-funcionales representan.
que
estos
micetomas
Vías de diseminación El micetoma es un padecimiento que generalmente permanece localizado en el sitio de inoculación, extendiéndose por contigüidad a los tejidos vecinos. Sin embargo, existen varios reportes que implican la posibilidad de diseminación. Solo como ejemplo, en México, dos casos estudiados por el Dr. Pedro Lavalle (1966): paciente masculino de 14 años; un año de evolución; cuatro lesiones, la primera afectaba la mejilla y dos meses después aparecieron lesiones en abdomen y en ambas extremidades; el autor plantea la posibilidad de infección exógena múltiple y la diseminación hematógena. El segundo caso, un joven de 20 años, inició con lesión en rodilla, fue sometido a amputación terapéutica; un año mas tarde inició con sintomatología respiratoria además de presentar tumoración sub-clavicular; el estudio demostró N. brasiliensis; nuevamente plantea la posibilidad de diseminación ósea. En este trabajo, Lavalle menciona el caso reportado por Abbott de dos micetomas intraóseos causados por M. mycetomi sin presentar lesiones cutáneas. En la serie de 130 casos de micetoma en Senegal, Dieng reporta 5 pacientes con lesiones múltiples causadas por A. pelletieri, atribuidas a una diseminación linfática. Pérez R et al reportaron un caso de aparente diseminación linfática. Distribución geográfica/Condiciones climáticas En los países con más alta incidencia de micetoma existe diferencia en cuanto a los agentes causales. Sin embargo la mayoría de microorganismos implicados se han encontrado ampliamente distribuidos en el mundo. El estudio epidemiológico más relevante por su envergadura geográfica fue reportado por Mariat en 1963. Este autor solicitó un reporte sobre el número y características de los casos de micetoma a 131 colegas corresponsales en todo el mundo, de los cuales recibió 77, reuniendo un total de 854 casos observados en dos décadas (∼1940-1960). Los resultados fueron organizados por continentes: América, África, Asia, Oceanía y Europa. A pesar del bajo número de encuestas contestadas, los resultados dan cuenta de la frecuencia de este padecimiento a nivel mundial; en orden decreciente la distribución fue: África, 455 casos; América 334 casos; Asia, 30; Europa, 14; y Oceanía, 3. Los países considerados endémicos de este padecimiento incluyen Sudán, Senegal, Somalia,
Uganda, Egipto, Nigeria, Chad, Argelia, Mauritania, México y Venezuela. De acuerdo a las estadísticas conocidas, Sudán es el país con más alta incidencia de micetomas en el mundo; en 1956 Abbot reportó 1231 pacientes en un periodo de 2 años y medio; en 1964, Lynch consideró 300 a 400 casos nuevos por año en ese mismo país. México representa la segunda región endémica mundial, aunque con un índice de casos menor al de Sudán. Ambas regiones se encuentran entre los 14 y 33 grados latitud norte y están transectados por el Trópico de Cáncer, condición que les proporciona similitudes climáticas: periodo lluvioso de junio a octubre; clima seco y frío de octubre a marzo y caliente y seco de marzo a junio. En general, los actinomicetomas ocurren en zonas calientes, secas, semidesérticas, con una precipitación pluvial de 50 a 500 mm, mientras que los eumicetomas requieren de climas más calientes y húmedos, con precipitación pluvial de 500 a 2000 mm. Sin embargo existen datos particulares sobre cada especie. Por ejemplo, el eumicetoma por M. mycetomatis a menudo se encuentra en tierra caliente y seca, con baja precipitación pluvial, mientras que el actinomicetoma por N. brasiliensis y N asteroides se encuentran en climas calientes y húmedos. Así, algunas especies son ubicuas y otras son localizadas. Scedosporium apiospermum y A. madurae se encuentran prácticamente en todas latitudes, con ligero predominio en África del Norte. M. grisea y P. romeroi parecen ser más frecuentes en América del sur (en particular en Venezuela). M. mycetomatis es muy frecuente en el norte africano en donde causa la mitad de los casos de micetoma. Leptosphaeria senegalensis es casi igualmente frecuente en Senegal que M. grisea. A. pelletieri es muy frecuente en Senegal (al éste y sur de Dakar). S. somaliensis se encuentra sobre todo en la región éste de Somalia y en Sudán. (Segretain G, 1972) Con respecto a las regiones particulares en México, López-Martínez et al reportaron que los estados con mayor número de micetomas fueron Jalisco, Nuevo León, San Luis Potosí, Morelos y Guerrero. Casi el 98% fueron actinomicetomas causados en su mayoría por N. brasiliensis. Los pocos casos de eumicetoma estuvieron causados por Madurella spp. Respecto a la etiología, casi el 10% de los actinomicetomas estuvo causado por A. madurae.
Descripción de los agentes de eumicetoma más frecuentes
Considerando que la descripción de los Actinomycetes se encuentra en otro capítulo de esta
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obra, en este apartado solo serán descritos los agentes causales de eumicetoma. Un gran número de especies fúngicas han sido reportadas: Scedosporium apiospermum, Madurella grisea, M. mycetomatis, Acremonium kiliense, A. falciforme, A. recifei, Leptosphaeria senegalensis, L. tompkinsii, Exophiala jeanselmei, Neotestudina rosatii, Pyrenochaeta romeroi, P. mackinnonii, Curvularia geniculata, C. lunata, Cochliobolus spicifer, Fusarium oxysporum, F. moniliforme, F. solani var. coeruleum, F. solani var. minus, Aspergillus nidulans, A. flavus, Phialophora cyanescens, Corynespora cassicola, Cylindrocarpon destructans, Plenodomus avramii, Polycytella hominis Pseudochaetosphaeronema larense, Exserohilum (Drechslera) rostrata. Todos estos microorganismos son saprobios del suelo o patógenos de plantas que residen en desechos vegetales y espinas, y entran al organismo por inoculación traumática. Cuando se sospecha clínicamente de un caso de micetoma, el material drenado debe ser examinado microscópicamente para determinar las características de los granos como su color, tamaño, forma y estructura. A través de este procedimiento la mayoría de veces es posible tener una orientación hacia el diagnóstico general (actinomicetoma o eumicetoma), fundamental para iniciar un tratamiento adecuado. El tejido obtenido por biopsia es un material muy valioso para establecer el diagnóstico de micetoma. La tinción mas útil es la de hematoxilinaeosina (HE), ya que permite evidenciar muy bien la respuesta tisular al agente causal, además de la estructura fúngica parasitaria que son los granos. La mayoría de eumicetomas son causados por hongos pigmentados, por lo que los granos generalmente tienen un pigmento marrón claro u obscuro. Además, es importante observar la estructura de los mismos buscando filamentos de 2-4 µm, que son mas evidentes en la periferia, característica que también puede observarse en el examen directo. Una parte del material drenado debe ser sembrado en Agar Dextrosa Sabouraud (ADS) para aislar y determinar las características macro y microscópicas del cultivo del agente causal definiendo así la especie. En general, tanto hongos como bacterias crecen muy bien en ADS; sin embargo, cuando sea posible, se recomienda sembrar el espécimen (secreción o tejido obtenido por biopsia) en otros medios para aumentar las posibilidades de aislamiento. Cuando se sospecha de un micetoma causado por hongos, puede utilizarse Agar Papa Dextrosa (APD) o Agar Extracto de Malta (AEM); cuando se considera a los actinomicetos como posibles
agentes causales puede utilizarse, agar infusión cerebro-corazón (BHI) Agar Lowenstein Jensen o Agar Czapek). Es conveniente considerar que el crecimiento de los hongos causantes de micetoma es sensible a la cicloheximida; sin embargo sí se puede adicionar algún antibacteriano al medio. En algunas ocasiones es necesario utilizar medios especiales para estimular la conidiación o la formación de estructuras específicas de los eumicetos, particularmente de aquellos que en un primocultivo solo desarrollan micelio. También han sido descritas algunas pruebas fisiológicas que permiten diferenciar las especies causantes de eumicetoma, anotadas en la Tabla 2. Aunque es muy amplia la diversidad de agentes de eumicetoma, solo unas cinco especies son frecuentemente reportadas. A continuación se describen algunas de sus características morfológicas macro- y microscópicas. Acremonium Especies: A. kiliense, A. falciforme, A. recifei Granos: blanco a amarillo pálido, blandos, forma variable, compuestos de masas de hifas hialinas vesiculosas. Cultivo: colonia blanca, grisácea, marrón o grisácea violeta; el reverso presenta pigmento rojo violeta. Microscópicamente conidios que se producen en fiálides largas; los conidios se mantienen agrupados gracias a la presencia de un material mucilaginoso. A. kiliense produce conidios de una sola célula que miden de 3-6 x 1-1.6 µm. A. recifei produce conidios de una célula en forma de media luna, de 4-6 x 1.3-2 µm. A. falciforme forma conidios de una o dos células en forma de media luna, de 7-8.5 x 2.7-3.2 µm. Las tres especies presentan clamidoconidios terminales o intercalares. Un género morfológicamente similar a Acremonium que ha sido reportado como causante de micetoma es Phaeoacremonium. La diferenciación morfológica es difícil; una característica que hace pensar en este género es la presencia de pigmento, pero la diferenciación de especie a menudo requiere de estudio molecular. Exophiala jeanselmei Granos: oscuros y de forma regular. Los granos que son eliminados con el material purulento tienen forma de gusano. En el tejido los granos aparecen como esferas con hoyos o como bandas sinuosas. Las hifas de la superficie del grano son obscuras, de pared gruesa, abultadas, que miden de 5 a 10 µm. Las hifas de la parte central del grano son
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más pequeñas y degeneradas. Dentro del grano también pueden observarse leucocitos y células gigantes. Cultivo: colonia obscura, de crecimiento lento, de aspecto levaduriforme o membranoso. Con los sub-cultivos la colonia toma un aspecto micelial, con hifas aéreas cortas. En los cultivos levaduriformes generalmente las células conidiógenas nacen lateralmente a la hifa y son cortas con anelaciones. Este tipo de conidiación se parece a la que presenta Aureobasidium o Exophiala (Wangiella) dermatitidis. En el primo-aislamiento se pueden observar fiálides, las cuales tienden a desaparecer con los sub-cultivos repetidos. Las células conidiógenas tienen un tamaño variable, pero en general miden de 1.5 a 3.5 µm de diámetro y de 5 a 10 µm de longitud. Los conidios se producen sucesivamente en la punta de anélides. Los conidios son de forma elíptica y miden de 1-2 x 2-6 µm. Scedosporium apiospermum Anamorfo: Sc. apiospermum; Teleomorfo: Pseudalescheria boydii Granos: blancos a amarillos, blandos a firmes, sub-globosos a lobulados, de 1 a 2 mm. Las hifas son hialinas, de 2 a 5 µm de diámetro. En la periferia del grano, las hifas son globosas, produciendo otras células similares secundarias de 10 a 20 micras. Estas células al parecer son hifas modificadas (Figuras 1 y 2). Cultivo: Colonia algodonosa, de color gris oscuro a marrón grisáceo, que con el tiempo adquiere un color mas claro. Con los sub-cultivos la colonia adquiere un color blanco. Este hongo es homotálico y en medios pobres (agar harina de maíz o papa dextrosa) muchas de las cepas producen cleistotecios de color marrón de 100 a 200 µm. Las ascas son ovales o sub-globosas (12 – 18 X 8 –13 µm) y contienen 8 ascosporas. Cuando se rompe la pared del asca, se liberan las ascosporas que miden de 4-5 x 7-8 µm de forma elíptica y de color oscuro. En el interior de las ascosporas se observa con frecuencia una pequeña “gota de aceite. Madurella mycetomatis Granos: negros, firmes y quebradizos; de forma globosa, ovales o lobulados. Generalmente miden 0.5–1 mm, pero pueden alcanzar hasta 5 mm cuando se agregan varios granos. Están compuestos de hifas de color marrón claro que miden de 1–5 µm de diámetro. En la periferia de los granos, las hifas pueden alcanzar hasta 12–15 µm de diámetro. Las hifas contienen partículas pigmentadas y están inmersas en una matriz oscura cuando el grano se
encuentra compacto. Cuando se tiñen con hematoxilina-eosina, los granos aparecen uniformemente de color marrón rojizo. En el grano de tipo vesicular, el centro es de color claro y las hifas de la periferia son de color marrón y presentan vesículas de 6–15 µm de diámetro, semejantes a los de M. grisea. Cultivo: colonias ampliamente variables. En los primeros días son blancas y membranosas, pero con el tiempo se vuelven de color amarillo oliváceo o marrón, con pigmento oscuro que difunde al medio. Este hongo crece mejor a 37°C. Se pueden observar esclerotes compuestos de células poligonales pseudoparenquimatosas. Cuando se cultiva en agar extracto de suelo o agar agua, se pueden producir conidios ovales o piriformes, de 3.5–5 µm a partir de conidióforos simples o ramificados. También pueden observarse fiálides productoras de conidios pequeños y esféricos, especialmente en agar papa-zanahoria o agar harina de maíz.
Figura 1. Aspecto macroscópico de Scedosporium apiospermum, hongo hialino causante de eumicetoma reportado en diferentes países incluido México. En la mayoría de medios de cultivo desarrolla una colonia blanca, algodonosa, de crecimiento rápido.
Figura 2. Microscópicamente S. apiospermum presenta hifas hialinas finas, con aneloconidios ovoides a priformes abundantes sostenidos en un conidióforo largo.
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Madurella grisea Granos: negros, globosos o lobulados que alcanzan 1 mm de diámetro, inicialmente suaves, para después convertirse en formes y quebradizos. La zona central no presenta pigmento y en la periferia se observan hifas de color marrón, las cuales carecen de los gránulos de pigmento marrón intracelulares característicos de M. mycetomatis. Cultivo: colonia gris u olivácea, de lento crecimiento, voluminosa, corácea, algunas veces presentan pliegues con hifas aéreas cortas. Las colonias pueden adquirir un pigmento marrón rojizo. La temperatura óptima de crecimiento es de 30° C. Las hifas son de pared pigmentada, septadas, de 1–3 µm de diámetro. Los aislamientos generalmente son estériles y algunos solo presentan clamidoconidios (4– 7 x 3–4 µm). Ocasionalmente se pueden observar picnidios en medios pobres.
Figura 1. Colonia de Madurella mycetomatis, hongo dematiáceo productor de pigmento difusible al medio. Frecuente agente causal de eumicetoma en México.
Pyrenochaeta romeroi Granos: blandos, negros, oscuros, esféricos, tubulares o irregularmente curvados de 0.5–1.5 mm de diámetro. Carece de material intersticial y el centro es pálido. Las hifas presentan abundante pigmento en la periferia del grano; igualmente a este nivel las células son voluminosas. Cultivo: colonia gris oscura y algodonosa, con margen claro. Crece lentamente a 37° C, y con mayor rapidez a 30° C. Produce picnidios casi negros (50–150 x 40–300 µm). En la pared interna de los picnidios se forman conidióforos que a su vez producen conidios hialinos, elípticos, de 1–1.5 x 2–5 µm. Leptosphaeria senegalensis (no reportado en México) Granos: suaves, negros, alcanzan hasta 1 mm de diámetro. En ocasiones se observan grandes agregados de hifas viejas que no adquieren la forma de un grano normal. Pueden ser tubulares o huecos, con la periferia más oscura que semeja a los granos de E. jeanselmei, P. romeroi o M. grisea. Sin embargo, L. senegalensis presenta vesículas mas grandes (15–40 µm) y la distribución de las hifas es mas irregular que los otros tres hongos. La periferia un cemento oscuro en el cual se encuentran inmersas las vesículas. El centro del grano puede estar libre de filamentos fúngicos o presentar una substancia marrón con unos cuantos filamentos y vesículas. Cultivo: colonia de rápido crecimiento, de color gris a marrón. El reverso es negro aunque a veces es ligeramente rosado. No produce conidiación asexual. En agar harina de maíz, a 25-27° C producen peritecios en 1 a 5 meses, los cuales miden de 100 a 300 µm. Las ascas miden de 17–22 x 80–100 µm y contienen 8 ascosporas. Las ascosporas generalmente tienen 4 septos siendo la segunda célula mas ancha que las demás. BIBLIOGRAFÍA 1.
2.
Figura 2. Imagen microscópica de M. mycetomatis. Comúnmente este hongo solo presenta estructuras vesiculosas, que no son patognomónicas de esta especie.
3.
Buot G, Lavalle P, Mariat F, Suchil P. Étude épidémiologique des mycétomes au Mexique. A propos de 502 cas. Bull Soc Pathol Exot Filiales 1987; 80: 329-339. Develoux M, Audouin J, Tregerr J, Veter JM, Walter A. Mycetoma en republic of Niger. Clinical features and epidemiology. Am J Trop Med Hyg 1988; 38:368-390. Dieng MT, Sy MH, Diop BM, Niang SO, Ndiaye B. Mycetoma: 130 cases. Ann Dermatol Vénéréol 2003; 130:16-19.
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CAPÍTULO 24 MICETOMA. CLÍNICA Y DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL Patricia Manzano Gayosso
La localización anatómica de las formas clínicas del micetoma dependerá del sitio donde se produjo la herida, posterior a la inoculación traumática de los diferentes agentes etiológicos e instalación en el tejido subcutáneo. No se conoce el periodo de incubación, pero se ha reportado que puede ir de 3 meses a 20 años; la mayoría esta entre los 2 a 3 años. Aspectos clínicos De acuerdo con las diversas publicaciones, se considera que más del 70 % de las lesiones de micetoma se localizan al miembro pélvico, principalmente en el pie a nivel de la articulación tibiotarsiana y región plantar. También puede afectar pierna, rodilla y muslos. En miembro torácico la afección del tronco por su cara posterior y el cuello esta muy relacionada con la actividad ocupacional de los campesinos al cargar las ramas, cañas o cualquier otro vegetal. Otras topografias menos comunes son la mano, antebrazo, brazo, hombro, abdomen, perianal y cabeza (Figiura 1) (Figura 2). La descripción de las manifestaciones clínicas que se observan en los pacientes con micetoma es la traducción de la definición del síndrome clínico, dado por aumento de volumen y deformidad de la región afectada, con formación de trayectos fístulos, a través de los cuales drena un material filante y las estructuras parasitarias denominadas “granos”. La evolución de las lesiones en el micetoma es partiendo de la formación de un nódulo, no doloroso y la aparición posterior de otros nódulos por la extensión del agente por contiguidad, así como la formación de fístulas. Las lesiones se extienden lentamente, tanto superficialmente como hacia planos profundos afectando facia muscular y hueso. La última etapa es producir intensa fibrosis y pérdida de la función. No se presenta curación espontánea. Las lesiones causadas por actinomicetos aparentemente son más inflamatorias. Clasificación de las formas clínicas de micetoma 1) Inflamatoria, la cual esta caracterizada por una placa infiltrada, con gran número de fístulas y “granos”. Por lo general esta forma es observada en los micetomas causados por actinomicetos.
2) Tumoral, constituida por lesiones de aspecto tumoral y se aprecian poco número de fístulas. 3) Formas quísticas, es una forma localizada, circunscrita, de 5 a 10 cm, consistencia firme y rodeadas por tejido normal, con una sola fistula, por la que drena material filante y los “granos”. Esta es una forma clínica rara. 4) Linfocutánea, la distribución de las lesiones es lineal y ascendente, semejante a la forma linfocutánea de esporotricosis. 5) Minimicetomas, son lesiones atípicas, pequeñas y limitadas, puede observarse una o dos fístulas, no se extienden y no causan osteólisis. Los Cambios óseos pueden ser engrosamiento del periostio, osteítis, osteoporosis y osteólisis. Los agentes tienen predilección por causar osteólisis en los huesos pequeños como falanges, metatarsianos, del carpo, rótula y vértebras. Complicaciones Severas 1) Daño neurológico, ya sea compresión y destrucción medular, finalmente cuadriplejia, dado por la osteólisis de las vértebras cervicales. 2) Invasión pleural y pulmonar 3) Invasión a pericardio (pericarditis) 4) Osteolisis de los huesos del cráneo puede conducir a meningitis con una evolución fatal. Complicaciones no Severas 1) Cicatrices residuales, es común la formación y en general son retráctiles. 2) Cambios en la coloración de la piel, dado por manchas hipercrómicas o hipocrómicas residuales.
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feohifomicosis subcutánea pseudotumoral. Y también es importante en ocasiones diferenciar de neoplasias.
Figura 2. Izq. Micetoma en pie con pocas fistulas. Der. Localización en abdomen y muslo, algunas fistulas y cicatrices retráctiles. Figura 1. Diversos aspectos de micetoma localizado al pie.
Diagnóstico Diferencial Las formas agudas se pueden confundir con diversas infecciones que se manifiesten como abscesos o celulitis. Con infecciones causadas por bacterianas como tuberculosis, botriomicosis, sífilis. Con algunas micosis subcutáneas y profundas: cromoblastomicosis, blastomicosis, coccidioidomicosis. Las lesiones que semejan síndromes linfocutáneos pueden ser confundidas con infecciones causadas por Sporothrix spp, Mycobacterium marinum y Leishmania sp. Warter A et al. reportaron el caso de un paciente que presentaba una lesión de aspecto tumoral, con presencia de una fístula, que correspondió a una
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CAPÍTULO 25 MICETOMA: DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO Francisca Hernández Hernández En la práctica clínica, los primeros datos que nos orientan a integrar un diagnóstico están relacionados con los antecedentes, y los signos y síntomas del padecimiento. En consecuencia, ante un paciente que por su actividad laboral está expuesto a traumatismos frecuentes y con un cuadro clínico integrado por una lesión de evolución crónica manifestada por aumento de volumen, fístulas y drenaje de material remato-purulento, es obligado realizar las pruebas de laboratorio dirigidas a confirmar o descartar un caso de micetoma. Aunque la mayoría de casos es clínicamente típica, no se debe de olvidar que hay casos que se manifiestan diferentes al cuadro tradicionalmente descrito, por lo que es recomendable tener en mente el padecimiento que nos ocupa. Diagnóstico de Laboratorio Para llevar a cabo los procedimientos de laboratorio, los especimenes útiles incluyen el exudado de las fístulas, que debe ser colectado para realizar el examen directo y el cultivo. El exudado es recolectado de las fístulas activas, y en caso de no haberlas, se obtiene por punción en condiciones estériles, y se coloca en un recipiente estéril. Otro espécimen de gran valor es el tejido obtenido por biopsia de la zona lesionada, para el estudio histopatológico. Un fragmento de este material también puede ser utilizado para cultivo, pero no debe ser colocado en formol al 10%, como se acostumbra para el estudio histológico. Las pruebas serológicas no tienen amplia aplicación. Las pruebas moleculares no han sido desarrolladas con fines de diagnóstico. Examen directo. Este estudio consiste en la observación microscópica del material drenado, para buscar las estructuras conocidas como granos y determinar sus características morfológicas y estructurales. Una gota del exudado es colocado entre portaobjeto y cubreobjeto, adicionadote una gota de lugol, solución salina o de hidróxido de potasio al 10%. Una vez identificados los granos, se debe determinar su color, tamaño y forma. La estructura incluye las características de las unidades que forman el grano: filamentos bacterianos o fúngicos determinados por la diferencia de diámetro de los mismos (menores de 1
µm en actinomicetos y 1-3 µm en los eumicetos), además de la forma de las hifas en caso de estar presentes. Estos datos iniciales conducen a una primera orientación diagnóstica, sea de actinomicetoma o de eumicetoma, fundamental para iniciar un tratamiento. Los granos de Nocardia son de 50 a 150 µm, redondos o lobulados en que sobresalen las estructuras bacterianas filamentosas; en la periferia pueden observarse las clavas. En los granos eumicéticos sobresale la estructura filamentosa gruesa de 2 µm promedio, evidencia de su naturaleza fúngica (Figura 1 y Figura2).
Figura 1. Examen microscópico de exudado de paciente con micetoma, mostrando un grano pequeño, lobulado, don filamentos finos en la periferia, sugestivo de Nocardia sp.
Figura 2. Examen directo de exudado de paciente con micetoma; el grano contiene pigmento y la estructura es de filamentos gruesos y vesiculosos sugestivos de Madurella sp.
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Cultivo. El material recolectado se siembra en Agar Dextrosa Sabouraud (ADS) con y sin cicloheximida, ya que algunos hongos causantes de micetoma son sensibles a este antimicótico; algunos actinomicetos también son sensibles a los antibacterianos comúnmente adicionados a los medios de cultivo micológicos; por ello se recomienda usar medios con y sin antibióticos. Es conveniente sembrar el espécimen (secreción o un fragmento de tejido infectado) en otros medios para aumentar las posibilidades de aislamiento. Cuando se sospecha de un eumicetoma, puede utilizarse Agar Papa Dextrosa (APD) o Agar Extracto de Malta (AEM). Para los actinomicetos puede utilizarse agar infusión cerebrocorazón (BHI), agar Lowenstein Jensen o agar Czapek. Los actinomicetos tienen un tiempo de incubación general de cinco días a dos semanas. Para los hongos, puede ser desde cuatro días para Scedosporium sp, hasta dos semanas para los hongos pigmentados. Identificación. Los actinomicetos forman colonias cerebriformes, blanco-amarillento, con zonas de aspecto pulverulento (Nocardia sp, A. madurae); la colonia puede ser grisácea (Streptomyces) o rojo vino (A. pelletieri). Figura 3. Un frotis con tinción de Gram, Kinyoun o Zihel Neelsen, pondrán en evidencia la presencia de filamentos finos de 1 micra de diámetro. Con excepción de las colonias rojo vino típicas de A. pelletieri, el cultivo y el examen directo del cultivo no son suficientes para establecer el diagnostico etiológico preciso; por lo tanto es necesario realizar diversas pruebas bioquímicas para diferenciar especies. Las pruebas más comunes son: crecimiento a 45°C, ureasa, esculina, caseína, gelatina, tirosina, xantina e hipoxantina. Figura 4. En casos dudosos, se recomiendan otras pruebas adicionales. Algunos laboratorios han desarrollado procedimientos moleculares para la identificación de actinomicetos, que consisten básicamente en Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) seguida de secuenciación. Para los hongos, su aspecto filamentoso blanquecino o pigmentado, orienta a la etiología fúngica. El examen directo de la colonia fúngica con azul de lactofenol pone en evidencia las estructuras de conidiación que permiten establecer el género y en algunas ocasiones la especie. Considerando que la mayoría de casos de eumicetoma son causados por el género Madurella, la mayoría de aislados no forman estructuras conidiogénicas; solo se observan hifas pigmentadas y vesiculosas. En ocasiones es necesario utilizar medios especiales para estimular la conidiación o la formación de estructuras específicas. Figuras 5 y 6.
Figura 3. Cultivo de N. brasiliensis, N. asteroides, Actinomadura madurae y A. pelletieri, cuyo aspecto céreo es sugestivo de este grupo de bacterias causantes de actinomicetoma.
Figura 4. N. brasiliensis inoculada en agar caseina, gelatina al 0.4% e hipoxantina, medios en que este actinomiceto muestra utlización de los tres sustratos.
Figura 5. Cultivo de Madurella mycetomatis, cuya pigmentación tanto de la colonia como del medio indican su característica de hongo dematiáceo. La segunda imagen muestra el aspecto microscópico de Madurella manifestando la naturaleza vesiculosa de las hifas; frecuentemente no se encuentran estructuras de conidiación.
Histopatología La tinción más útil es la de hematoxilinaeosina (HE), ya que permite evidenciar muy bien la respuesta tisular y las estructuras parasitarias en forma de granos. Los granos de Nocardia son
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numerosos y pequeños, de forma variable (frecuentemente multilobulados, pero pueden observarse redondos, ovales, reni- o vermiformes); con frecuencia en su periferia se observan filamentos rodeados de células de la respuesta inmune en forma de clavas. Figura 7. S. somaliensis forma pocos granos, de forma redonda u ovoide, y con estrías paralelas. A. madurae forma los granos más grandes, de forma cartográfica, y una notable eosinofilia en la periferia. A. pelletieri forma granos redondos, también pequeños, fragmentados (aspecto de “plato roto”) y un color rojo o violeta intensificado por la tinción La mayoría de eumicetomas son causados por hongos pigmentados, por lo que los granos generalmente tienen un pigmento marrón claro u obscuro; tienden a ser redondos o irregulares. En la
periferia con frecuencia se observan filamentos de 2-4 µm de diámetro, además de vesículas que son más evidentes en la periferia. Figura 8. El actinomicetoma y eumicetoma presentan un patrón similar desde el punto de vista histológico. El foco inflamatorio está constituido principalmente por neutrófilos, adheridos estrechamente a la superficie de los granos. La zona externa contiene macrófagos, linfocitos, células plasmáticas y algunos neutrófilos. Varias capas de fibrina están dispuestas concéntricamente, a su vez rodeadas de capilares y venas. Las arteriolas muestran su capa muscular hipertrofiada, la intima edematosa y el lumen disminuido. La dermis presenta un grado variable de fibrosis.
Principales características de los granos de micetoma Agente causal EUMICETOMA
Examen directo <2 mm, negro, firme a suave, oval a lobulado.
Histopatologia Compacto, vesicular o filamentoso, centro hialino, cemento marrón predominante en periferia.
< 1 mm, negro, suave a firme, oval a lobulado. <2 mm, negro, firme a suave, oval a lobulado. <2 mm, Amarillo a blanco, suave, oval a lobulado.
Poco cemento marrón, células poligonales en la periferia, hifas hialinas en el centro. Cemento marrón en la periferia, sin vesículas.
Acremonium kiliense
<1.5 mm, blanco, suave, forma irregular.
Exophiala jeanselmei
<0.5 mm, negro, vermiforme.
Compacto, sin cemento, hifas hialinas, células globosas. No cemento, centro hueco, células vesiculosas pigmentadas, asociadas con hifas cortas.
Neotestudina rosatii
<1 mm, blanco a marrón, suave, masa angulada fragmentada
Cemento y células vesiculosas en la periferia, algunas vesículas en el centro.
Leptosphaeria senegalensis
1 mm, negro, suave, forma irregular
Cemento oscuro vesiculoso hialino.
Madurella mycetomatis Madurella grisea Pyrenochaeta romeroi Scedosporium apiospermum
suave,
irregular
a
ACTINOMICETOMA Nocardia brasiliensis
Compacto, sin cemento, hifas hialinas entretejidas, y vesiculosas, borde eosinófilo.
en
periferia,
con
centro
Pequeño, periferia basófila teñida en capas, filamentos menores a 1 µm de diámetro; clavas Gram y Kinyoun positivas.
Actinomadura madurae
<0.5 mm, blanco, suave, redondo, irregular, lobulado 5 mm, amarillo a rosa, oval a lobulado
Actinomadura pelletieri
<1 mm, rojo, duro, oval a lobulado
Coloración intensa homogénea, periferia pálida, se fractura fácilmente, Gram positivo.
Streptomyces somaliensis
<2mm, amarillo, duro, redondo a oval.
Centro amorfo con capas basófilas asociadas a áreas rosas y filamentos bacterianos oscuros en el borde, Gram positivo. Estrías paralelas.
Centro vacío, amorfo con borde denso basófilo o rosado, asociado a clavas Gram positivas.
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Figura 8. Grano de eumicetoma (Madurella grisea) con evidencia de pigmento y aspecto vesiculoso. Esta estructura fúngica se encuentra rodeada de células inflamatorias; en la esquina superior derecha se observa parte del tejido fibrótico que delimita el granuloma
Referencias
Figura 6. Aspecto macroscópico de Scedosporium apiospermum. Colonia blanca, algodonosa, con aspecto homogéneo. En el examen microscópico de esta especie se aprecian los conidios (aneloconidios) solitarios, piriformes a ovoides y abundantes.
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Figura 7. Corte histológico de un fragmento de biopsia, mostrando numerosos granos de N. brasiliensis. Los granos son de forma diversa (redondos, ovoides, arriñonados) y están rodeados de numerosas células de respuesta inflamatoria, predominantemente neutrófilos y basófilos. En la periferia del granuloma se observa tejido fibrótico.
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CAPÍTULO 26 MICETOMA: AVANCES EN LA FISIOPATOGENIA Y EL TRATAMIENTO DE LOS ACTINOMICETOMAS Oliverio Welsh Lucio Vera-Cabrera Mario C. Salinas-Carmona El micetoma es una infección crónica de la piel y del tejido celular subcutáneo que puede afectar músculo, estructuras óseas y órganos subyacentes al sitio afectado (1,2). Esta enfermedad puede ser ocasionada por bacterias del orden de los actinomicetales y por hongos verdaderos. En México alrededor del 98% de los casos son originados por actinomicetos. Nocardia brasiliensis es el agente causal en alrededor de 86% de los casos (3). Los micetomas predominan en áreas subtropicales del Trópico de Cáncer entre las latitudes 15°N y 30°S. El agente etiológico generalmente se introduce a través de traumatismos leves como los causados por espinas y astillas. La enfermedad predomina en los agricultores o trabajadores del campo, aunque también se ha observado en trabajadores de la industria, profesionistas, amas de casa, y otras ocupaciones. Las extremidades inferiores son el sitio más frecuentemente afectado, y en nuestro país la localización en el tronco (en la región dorsal) constituye la segunda localización topográfica más frecuente (3). Otras regiones afectadas con menor frecuencia son: el cuello, las extremidades superiores, la pared abdominal, la región perianal y la cabeza. La enfermedad se caracteriza clínicamente por un aumento de volumen de los tejidos de consistencia firme, la presencia de abscesos y fístulas que drenan un pus filante que contiene gránulos formados por microcolonias del agente causal. Generalmente no presentan dolor. El diagnóstico se realiza al identificar el actinomiceto en el estudio microscópico directo, el análisis histopatológico de las lesiones y el aislamiento del agente causal mediante cultivo. Los estudios de imagen (rayos-X, tomografía) confirman si la enfermedad permanece localizada o se ha diseminado a huesos y órganos subyacentes. En la biopsia, el color, el tamaño, la consistencia de los granos, y sus características tintoriales, orienta para identificar el género, y en ocasiones la especie, del agente causal, asi como determinar si el micetoma es de origen actinomicético o eumicetico, lo cual es importante para seleccionar el tratamiento correcto. En los actinomicetos, las hifas
son microsifonadas, macrosifonadas (2).
y
en
los
eumicetos
son
Patogenia La respuesta inmune innata es esencial para detener infecciones producidas por pequeños traumas que ocurren muy comúnmente durante la vida de un ser humano. Los agentes productores de micetoma son habitantes saprofíticos del suelo. Al entrar al tejido cutáneo o subcutáneo la primera línea de defensa del hospedero son los fagocitos, particularmente los polimorfonucelares. De todos los organismos presentes en el suelo, son pocos los que pueden producir infección. Con respecto a los organismos pertenecientes al género Nocardia, solo algunas especies son patógenas; la mayor parte de ellas como N. nova, N. farcinica o N. cyriacigeorgica afectan pacientes inmunocomprometidos. En el caso de N. brasiliensis los pacientes son generalmente inmunocompetentes. Recientemente se ha observado que al ensayar la actividad de alfa-defensinas de neutrófilos humanos contra N. farcinica, N. nova, N. asteroides ATCC 19247 y N. brasiliensis, esta última es resistente a todos estos péptidos microbicidas, lo cual le permite sobrevivir dentro de los fagocitos e iniciar la infección.(4) Los micetomas, principalmente los causados por N. brasiliensis han sido reproducidos experimentalmente en ratones, ratas Lewis normales y ratas atímicas RNU/RNU (5,6,7,8) y más recientemente en ratones singénicos inmunocompetentes BALB/c (7). Durante la infección experimental, en los animales inmunológicamente normales (tanto ratas como ratones), se observa la aparición de inflamación en el área afectada y después de dos semanas postinoculación se puede observar histológicamente la formación de gránulos de N. brasiliensis en el centro de un micro-absceso. En los ratones BALB/c a los 30 días después de la infección experimental aparecen micro-abscesos y fístulas por las cuales drena un material purulento con los gránulos conteniendo microcolonias de N brasiliensis. Por el contrario en los animales atímicos se observa una diseminación de la
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bacteria a otros órganos, causando la muerte del animal (5,7). Estudios realizados para determinar si existe una inmunodeficiencia humoral o celular en pacientes con actinomicetoma, no han sido concluyentes hasta la fecha. Por otro lado, se han realizado diversos estudios con polisacáridos y extractos citoplásmicos de antígenos bacterianos para determinar la inmunoreactividad de pacientes con actinomicetoma; sin embargo, estos han mostrado una reacción cruzada con suero de pacientes PPD positivos, lo cual ha limitado su utilidad clínica. Para determinar la participación de la inmunidad humoral, se han llevado a cabo estudios con Nocardia asteroides encontrándose 2 proteínas de 31- y 55- kDa en filtrados de esta bacteria las cuales reaccionan con suero de pacientes con nocardiosis pulmonar (9,10). La proteína de 55-kDa no reacciona con el suero de pacientes con tuberculosis, pero sí con suero obtenido de pacientes con infección por micetoma por N. brasiliensis y por N otitidiscaviarum (11). Esto nos sugiere una estrecha relación filogenética entre estos actinomicetos nocardiformes, lo cual ha sido corroborado mediante análisis del gen que codifica para el RNA ribosómico de 16S (12), y un fragmento del gen de la catalasa de Nocardia brasiliensis (13). En años recientes se ha logrado la identificación de 3 proteínas inmunodominantes de un extracto celular de N brasiliensis con un peso molecular aproximado 24- 26- y 61- kDa (14, 15). Los antígenos proteicos semipurificados de 24- y 26-kDa fueron probados ante un panel de suero de pacientes con micetoma causado por Nocardia brasiliensis, y se desarrolló una prueba serológica de ELISA que contribuye para efectuar el diagnóstico de la enfermedad causada por esta bacteria (16). Esta prueba no cruza con suero de pacientes con lepra ni con tuberculosis y coadyuva a determinar el grado de actividad de la enfermedad durante y después de finalizado el tratamiento. El micetoma actinomicético es generalmente más agresivo y se disemina más rápidamente que el eumicético, esto es debido probablemente a la producción, en el primero, de substancias que destruyen el tejido y facilitan la difusión de los microorganismos. Diversas substancias con actividad proteolítica han sido encontradas en la N. brasiliensis (17,18). Recientemente Salinas-Carmona y col. han identificado en este microorganismo dos grupos de proteasas (19); la inmunizacion activa de ratones Balb/c con estas proteasas confiere resistencia parcial al desarrollo del micetoma experimental (20).
El micetoma se observa con más frecuencia en hombres que en mujeres en una relación de 4:1 (21), aunque tradicionalmente se considera que esto es debido al factor ocupacional y a que el hombre sale con mayor frecuencia a realizar trabajo en el campo, lo cual aumenta la probabilidad de inoculación del actinomiceto a través de heridas y punturas con espinas y astillas mientras que en la mujer estas actividades son menos frecuentes. Otra posibilidad podría ser que el estradiol limite el desarrollo de micetomas experimentales tratados con hormonas (22). Por otro lado la progesterona y la testosterona parecen inducir una enfermedad más grave. Estos estudios in vitro sugieren que las hormonas participan en la relación huésped-parásito en el micetoma causado por N brasiliensis. Estudios recientes de Salinas y col. señalan que sueros de ratones curados espontáneamente de micetomas inyectados a otros ratones no impide el desarrollo de micetomas experimentales (23). En el 2004 y el 2006 se publicó que anticuerpos del isotipo IgM eran capaces de conferir protección específica contra el desarrollo experimental de actinomicetoma por Nocardia brasiliensis en ratones inmunocompetentes de la cepa BALB/c (24, 25). Hasta ahora se ha considerado como dogma que el desarrollo del micetoma depende del contacto con el agente etiológico y el consecuente desarrollo de infección. Con el reciente desarrollo de la genómica, se ha observado que cada individuo tiene información genética que puede ser diferente predisponiéndolo a enfermedades metabólicas, endocrinológicas, oncológicas e infecciosas. En el caso de pacientes con micetoma por M mycetomatis se ha observado la presencia de polimorfismos en diversos genes que se asocian al desarrollo de la infección (26). Entre ellos varios SNP´s (polimorfismos nucleotídicos simples) en los genes de la interleucina 18 (CXCL8), su receptor (CXCR2) y el receptor 1 del complemento (CR1). La presencia de polimorfismos en el gen para la catecolo-metiltransferasa y la sintetasa de NO (NOS2) se asocian no solo a la presencia de micetoma pero también al tamaño de las lesiones; las mutaciones en estos últimos dos genes se observan mas frecuentemente en micetomas extensos, masivos (27). La simplificación de las técnicas de secuenciación genética en masa que permite la secuenciación de un individuo completo en uno o dos meses, nos permitirá una exploración más extensa de los factores genéticos de los cuales depende el desarrollo del micetoma.
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TRATAMIENTO Diversos antimicrobianos y antibióticos han sido empleados en el tratamiento de los actinomicetomas. Después de aislar la bacteria la conducta más apropiada es realizar estudios de sensibilidad a los diversos antibióticos y antimicrobianos disponibles. El tratamiento para los casos no complicados, resistentes y severos, se realiza con trimetoprim-sulfametoxazol a una dosis de 8 y 40 mg/kg/día, respectivamente, hasta la remisión clínica y bacteriológica de la enfermedad (28). Esto puede llevarse de varios meses a varios años. Otra alternativa es el uso de la combinación de amoxicilina-acido clavulánico (500 mg cada 8 hrs por 6 meses) la cual ha sido empleada con éxito en un numero limitado de pacientes que no han respondido al tratamiento con trimetoprim-sulfametoxazol y otros antimicrobianos. En casos de localizaciones en tórax, cabeza o en casos resistentes al tratamiento, se indica el empleo de la combinación amikacina-trimetoprimsulfametoxazol. La asociación de estos tres fármacos tiene un efecto efecto sinérgico y de adición en las cepas susceptibles de N. brasiliensis y logra la cura de la enfermedad en alrededor del 95% de los pacientes tratados en un periodo de 5 a 20 semanas de tratamiento (28). La amikacina debe de emplearse en individuos sin alteraciones renales y auditivas y los pacientes no deben de tomar medicamentos adicionales que puedan inducir daño ótico o renal. En los pacientes tratados con aminoglucósidos, se deben de realizar audiometrías y depuraciones de creatinina cada 3 semanas, así como una biometría hemática y perfil bioquímico, repetidos cada 5 semanas durante el tratamiento. La amikacina se administra en una dosis de 15 mg/kg IM o IV por día durante las 3 semanas de cada ciclo. Dependiendo de los resultados de la audiometría, así como de la evolución clínica y bacteriológica de la enfermedad, se puede administrar este tratamiento por un total de 5, 10, 15 ó 20 semanas seguidas. Si la depuración de creatinina disminuye deberá de ajustarse la dosis del aminoglucósido. El trimetoprim-sulfametoxazol se indica a una dosis de 8 y 40 mg/kg/día y es administrado simultáneamente con la amikacina durante todo el tratamiento. Con esta combinación se ha logrado obtener la cura del 95% de los actinomicetomas tratados. Un error frecuente en el uso de este esquema es utilizarlo de una manera incompleta o discontinua. Esto último facilita el desarrollo de resistencia bacteriana. En los pocos casos resistentes al tratamiento con amikacina se puede cambiar esta por la
netilmicina (entre 3 y 4.5 mg/kg/día IM). Estudios recientes in vitro sugieren la posible utilidad terapéutica de gatifloxacina, moxifloxacina, isepamicina y linezolid (29, 30). Algunos autores han reportado buenos resultados con la combinación de amikacina con antibióticos de grupo carba, como imipenem o meropenem. En estudios en vitro hemos encontrado cepas sensibles y otras resistentes a estos antibióticos. Se requeriría un analísis previo al tratamiento para determinar la susceptibilidad de la nocardia a los antimicrobianos indicados porque al tener la amikacina un efecto importante en la eliminación de este tipo de bacterias, no podríamos determinar si el efecto terapéutico fue debido a la combinación o solo al efecto de la amikacina (31). El linezolid ha sido probado en casos clínicos de nocardiosis subcutáneas, observándose una buena respuesta clínica (32). Sin embargo, la aplicación por periodos largos de este compuesto (hasta nueve meses) en humanos puede producir efectos secundarios, tales como mielosupresión y neuropatía periférica (33). El principal obstáculo para el uso generalizado del linezolid es su alto precio, lo que lo hace inaccesible a la mayor parte de los pacientes. Sin embargo, su producción genérica, una vez vencida su patente (en el 2012), permitirá la evaluación de su utilidad terapéutica. Otra oxazolidinona, el torezolid (TR-701 o DA-7218, Trius Therapeutics), ha demostrado ser 4 a 16 veces mas efectiva que linezolid; en ensayos in vitro y en vivo se ha observado que este farmaco es activo contra N. brasiliensis. Actualmente se encuntra en sus ultimas fases de experimentación antes de su uso en pacientes, lo que abrirá otra alternativa de tratamiento (34, 35). La indicación terpeútica de amputación es rara vez una alternativa terapéutica en el tratamiento de los actinomicetomas. En el manejo terapéutico de los eumicetomas puede utilizarse la resección quirúrgica en combinación con el uso de imidazoles como: ketoconazol 200 a 400 mg/día, triazoles como el itraconazol 200 a 400 mg/día, o alilaminas como la terbinafina 250 a 500 mg/día, todos estos medicamentos administrados por períodos de tiempo prolongado (meses o años). En casos que no responden al tratamiento se pueden emplear otros imidazólicos como posaconazol y voriconazol (36, 37). REFERENCIAS 1.
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CAPÍTULO 27 NOCARDIOSIS Y ACTINOMICOSIS Blanca Edith Millán Chiu Actinomycetales El orden Actinomycetales, está conformado por microorganismos que se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza; se han encontrado en diversos tipos de suelo, en abono, en cieno de ríos y fondos de lagos; se desarrollan mejor en suelos con valores de pH entre 5 y 8. Estos organismos son principalmente saprofitos, aunque algunos son patógenos de plantas y animales. Se han aislado de todo tipo de hábitats y climas. En este orden existen muchas familias con importancia para el hombre, debido a su utilidad en la industria y la agricultura, también tienen gran relevancia desde el punto de vista médico ya que algunos de sus géneros son causantes de patologías como tuberculosis y lepra ocasionadas por micobacterias; actinomicetoma y nocardiosis por especies del género Nocardia; actinomicosis por especies del género Actinomyces, a continuación se describen algunas características biológicas de los géneros causantes de nocardiosis y actinomicosis. Las especies del género Nocardia se aíslan con mayor frecuencia de pacientes con micetoma y nocardiosis. Son bacterias aerobias estrictas, forman filamentos ramificados los cuales al fragmentarse se observan con formas bacilares y/o cocoides; son positivas a la tinción de Gram, y resisten total o parcialmente la decoloración con alcohol ácido en la tinción de Ziehl Neelsen (AAR). Este género comprende más de 50 especies identificadas por técnicas moleculares, de las cuales aproximadamente la mitad se han descrito como potenciales patógenas para animales y humanos. En su pared celular contienen ácidos tuberculostearicos de cadena corta (40 a 60 carbonos), ácidos micólicos, peptidoglucanos y ácidos nocardiólicos; compuestos involucrados en su virulencia. Las especies del género Actinomyces, son colonizadores normales de la biota de cavidades como boca, vagina y colon; en ocasiones actúan como patógenos oporunistas. Son bacterias Gram positivas, algunas especies son anaerobias estrictas y algunas otras son anaerobias facultativas o microaerofílicas, ácido alcohol no resistente (no AAR).
Figura 1. Sup. Cultivo de Nocardia asteroides, colonias resistentes, de superficie rugosa y forma irregular. Inf. Aspecto microscópico del cultivo teñido con Zhiel-Neelsen. Presencia de pseudofilamentos y estructuras bacilares y cocoides aisladas. (Cortesía Dr. Méndez Tovar)
NOCARDIOSIS Es una infección oportunista ocasionada por actinomicetos, del género Nocardia, cuya especie más frecuente es N. asteroides (50 a 70% de los casos) y en menor proporción las especies N. farcinica, N. brasiliensis, N. otitidiscaviarum, N. abscessus, entre otras. Este padecimiento afecta principalmente pulmones y con menor frecuencia sistema nerviosos central (SNC), piel y otros órganos y sistemas. Se adquiere por inhalación de fragmentos de filamentos o esporas del agente causal ó por inoculo a través de
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una solución de continuidad de la piel. Se presenta con mayor frecuencia en hombres que en mujeres con una relación 3:1, entre los 30 a 50 años. Se asocia a factores de inmunosupresión como cáncer, diabetes, tratamientos con anti-inflamatorios e inmunosupresores, VIH-SIDA en este último grupo se ha observado que la profilaxis con sulfas llega a fallar cuando la infección es producida por N. farcinica, especie en algunos casos presenta resistencia. Existen 3 variedades clínicas de la nocardiosis y su sintomatología está asociada a la localización: pulmonar (75%), cutánea (12%), diseminada (86%). Nocardiosis pulmonar. Se inicia con la inhalación y establecimiento del actinomiceto en pulmones, se presenta clínicamente como neumonía aguda, con tos productiva, expectoración mucopurulenta y hemoptoica, anorexia, pérdida de peso, fiebre y dolor torácico. La caseificación y formación de granulomas se presentan con poca frecuencia o no se presentan. Este padecimiento puede tomar un curso crónico con múltiples abscesos necrotizantes y con frecuencia confundirse con tuberculosis, alguna infección micótica o estafilicoco. Nocardiosis cutánea. La forma cutánea primaria es poco frecuente (1%), se adquiere por inoculación traumática, se localiza principalmente en miembros superiores e inferiores, se manifiesta como celulitis, pústulas o piodermia, gomas linfáticos y adenopatías. Es más frecuente la forma cutánea secundaria que se desarrolla como consecuencia a un cuadro pulmonar que afecta preferentemente en tronco. Las lesiones en ambos casos se presentan con abscesos, nódulos, úlceras y lesiones pustulosas, cutáneo-ganglionares (cuello y axilas).
úlceras o material de biopsia, con tinciones de Gram, Ziehl Neelsen, Giemsa, Papanicolau y Kinyoun, son estas se evidencian los filamentos ramificados de Nocardia, Gram positivos, AAR o AAR parciales. En histopatología se observan los filamentos rodeados de infiltrado inflamatorio, constituido principalmente de leucocitos polimorfonucleares (PMN) y células gigantes (Figura 2).
Figura 2. Frotis del exudado de un absceso cerebral teñido con Ziehl Neelsen. Se observan los pseudofilamentos de color rojo, los polimorfonucleares y los detritus celulares se ven de color azul (Cortesía Dr. Méndez Tovar)
El cultivo de confirmación se realiza en Sabouraud sin antibióticos y otros medios como Lowesntein-Jensen, infusión cerebro corazón, con colonias que desarrollan bien después de 3 semanas, y características morfológicas poco útiles para la clasificación taxonómica, deben realizarse bioquímicas y fisiológicas de los aislados (Figura 3). Las pruebas serológicas no son de mucha utilidad ya que presentan reacciones cruzadas con otros actinomicetos, entre ellos algunas especies de Mycobacterium.
Nocardiosis diseminada. A partir del foco pulmonar primario es frecuente que se disemine por vía hematógena a SNC (20%), con una tendencia a formar abscesos cerebrales, los pacientes presentan cefalea intensa, nausea, vómito, trastornos sensoriales y motores. La diseminación puede extenderse a otros órganos entre ellos riñones, hígado, corazón, ojos, huesos, articulaciones e intestinos. La sintomatología corresponde a la localización afectada. Diagnóstico Se realizan pruebas de histopatología y extendidos de productos biológicos como esputo, exudado, aspirado bronquial, líquido cefalorraquídeo,
Figura 3. Aspecto típico de una colonia de N. asteroides, posee pigmentos carotenoides que le dan el color anaranjado. (Cortesía Dr. Méndez Tovar
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Tratamiento El tratamiento de elección es con sulfas y antibióticos de amplio espectro aunque como en otras infecciones por actinomicetos son por tiempo prolongado (aproximadamente un año). Sulfadiazina 4-10 mg/día, Trimetoprim-sulfametoxazol 400-800 mg/día, Amikacina en ciclos de tres semanas con descansos similares 500 mg/día. Otros antibióticos usados son imipenem, meropenem, ampicilina, eritromicina, cefalosporinas y amoxicilina/ácido clavulánico. Es necesario considerar la identificación del agente etiológico y la sensibilidad a los antibióticos antes de iniciar con un tratamiento. ACTINOMICOSIS Es una infección subcutánea localizada de curso crónico causada por actinomicetos del género Actinomyces cuya especie más frecuente es A. israelii, por lo que se considera el principal agente etiológico, se presentan además otras 6 especies potencialmente patógenas para el humano: A. georgiae, A. gerenserie, A. naeslundii, A. odontolyticus, A. viscosus, A. meyeri. La infección se adquiere de manera endógena, ya que los agentes etiológicos son parte de la biota comensal de cavidades del cuerpo, han sido aislados de cavidad bucal (encías y piezas dentarias), orofaringe, tracto gastrointestinal, vellosidades del intestino delgado, colon, tracto femenino (vagina y en algunos casos útero). Entre los factores predisponentes para esta infección se encuentran: inmunosupresión como son: diversos tipos de cáncer, tratamientos antiinflamatorios, diabetes, desnutrición, VIH-SIDA, etc., mala higiene bucal, caries, cirugías bucales, traumatismos en regiones cercanas a los hábitats de los agentes causales, endoscopias, intervenciones quirúrgicas, uso de dispositivo intrauterino (DIU). Las características clínicas y diagnóstico de la enfermedad dependen en gran medida de la ubicación de la actinomicosis. Actinomicosis cervicofacial, es la forma más frecuente (75%), se asocia a poca higiene bucal, caries o infecciones y traumatismos, se presenta en la mandíbula afectando sobre todo el maxilar inferior y por contigüidad llega a afectar el cuello, senos paranasales u ojos. Las lesiones aparecen poco después del traumatismo e inoculación del agente etiológico, se caracterizan clínicamente por aumento de volumen y deformación de la zona afectada, formación de abscesos, fibrosis tisular y trayectos fistulosos a través de los cuales se drena material seropurulento en el que se encuentran inmersas las
colonias bacterianas agregadas de color amarillento a las que se denomina “granos”, en la forma crónica se llega a afectar hueso, por lo que se presenta periostitis y osteromielitis.
Figura 4. Actinomicosis cervicofacial en una adolescente que previamente había desarrollado caries. (Cortesía Dr. López Martínez)
Actinomicosis torácica o pulmonar, tiene una frecuencia aproximada de 10%, se asocia con el aspirado constate del agente etiológico desde cavidad bucal y criptas amigdalinas, este se considera el mecanismo más probable de infección. El cuadro clínico, los pacientes en fase aguda presentan tos discreta, expectoración y poca fiebre; en fase crónica se parece a una neumonía severa con tos productiva con expectoración sanguinolenta, fiebre constante, en ocasiones dolor torácico. Puede confundirse con tuberculosis o coexistir con ella. A partir de esta localización las lesiones pueden extenderse a pared torácica y provocar lesiones fistulosas en piel, por lo que pueden confundirse con micetoma torácico pulmonar. Los estudios radiológicos (Rayos X y tomografía) muestran lesiones pulmonares bilaterales localizadas en zonas medias o inferiores, fibrosis y lesiones destructivas. Actinomicosis abdominal, tienen una frecuencia entre 5-15% de los casos. Se asocia a heridas en el abdomen y a la deglución de los agentes a partir del foco primario en cavidad bucal, los microorganismos invaden las paredes del intestino, por lo que por lo general podría afectar cualquier región del tubo digestivo, aunque con mayor frecuencia afecta la región ileocecal, abdomen pelvis y región perianal. Los pacientes presentan dolor abdominal intenso, fiebre y ataque al estado general, puede confundirse con apendicitis. Hay formación de masas tumorales
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irregulares a la palpación lo que ocasiona la confusión con carcinoma. Las lesiones pueden extenderse a la región retroperitoneal ocasionando una posterior formación de fístulas que se abren hacia la piel, en raras ocasiones se presentan las formas gástrica y esplénica o renal. La actinomicosis pélvica, se inicia en útero, cérvix o vagina, se asocia al uso si revisión y por más de 5 años del dispositivo intrauterino (DIU) sobre todo el producido de material plástico, otros factores son abortos sépticos y material de sutura retenido. Como en otras formas las pacientes refieren dolor abdominal intenso, inflamación del área y fiebre; llega a producir endometritis, salpingo-ooforitis o abscesos tuboováricos. Actinomicosis cutánea, se adquiere por traumatismos y solución de continuidad, debidos a mordeduras de humanos u otros animales que inoculan al agente etiológico. Podría confundirse con actinomicetoma y botriommicosis, por lo que es necesario establecer un diagnóstico diferencial.
caso positivo se procede con pruebas bioquímicas y fisiológicas.
Figura 5. Cultivo de un actinomicetal anaerobio en medio de tioglicolato. Se observan los grumos característicos más abundantes en la zona de anaerobiosis.
Actinomicosis diseminada, el padecimiento se puede extender a todas las vísceras e incluso cerebro a partir de un foco primario. Este padecimiento se asocia al grado de inmunosupresión del paciente, generalmente tienen mal pronóstico.
Tratamiento El de elección es penicilina. Cirugía para remoción de las áreas afectadas, con previo tratamiento antimicrobiano por lo menos durante 15 días para evitar diseminación ocasionada por la cirugía.
Diagnóstico Debe demostrarse la presencia del parásito en el área afectada a través de examen directo e histopatología. El examen directo se realiza a partir del material purulento, el cual se debe diluir con solución salina fisiológica, filtrando a través de gas estéril para obtención de granos amarillentos, de consistencia blanda, redondeados, con diámetro de entre 100 a 400 µm. Deben observarse filamentos ramificados o fragmentos de pequeños granos Gram positivos; con la técnica de Ziehl Neelsen se muestran organismos (no AAR). En histopatología los granos se observan con hematoxilina-eosina, pero también pueden emplearse otras tinciones como la de Papanicolaou. El cultivo se realiza por duplicado en los medios Lowesntein-Jensen, tioglicolato, infusión cerebro corazón, Sabouraud simple y agar sangre, tanto en condiciones aerobias y de anaerobiosis. Las colonias desarrollan entre 10 a 15 días, se observan formando grumos más abundantes en el fondo del tubo de cultivo (Figura 5). Se les realiza un examen directo y deben observarse los seudofilamentos, en
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CAPÍTULO 28 CROMOBLASTOMICOSIS Roberto Arenas Edoardo Torres El término cromoblastomicosis fue utilizado por primera vez por Terra y cols. en 1922. También conocida como cromomicosis, es una micosis crónica subcutánea vista en áreas tropicales y subtropicales. Ha sido reportada en todos los continentes con una predominancia en regiones húmedas. Los agentes causales, hongos pigmentados o dematiáceos, viven en el suelo, humus, plantas, maderas y vegetación en putrefacción. La principal vía de entrada es la piel, mediante un traumatismo con espinas, azadones o hachas, que causan la penetración del hongo. No se ha definido la duración del periodo de incubación; la mayoría de los casos tienen un curso lento, con periodos desde el inicio del padecimiento hasta la búsqueda de atención médica desde 2 meses hasta 40 años y se han reportado casos con un evolución rápida especialmente en pacientes inmunocomprometidos. Las lesiones se desarrollan en el sitio de inoculación, y usualmente se autolimitan a la piel y al tejido subcutáneo. El principal agente reportado en la literatura mundial es Fonsecae pedrosoi, seguida de las siguientes cuatro especies en orden de frecuencia: Phialophora verrucosa, Cladosporium carrionii, Fonsecae compacta y Rhinocladiella aquaspersa. Todos estos agentes causales de la cromoblastomicosis son hongos negros con bajo poder patógeno, termosensibles a 40- 42º C, que viven como saprófitos en el suelo y vegetales; incluso se han aislado en madera transportada a otros sitios diferentes al lugar de origen y en baños sauna. La mayoría de los casos ocurren en adultos de 20 a 60 años, siendo excepcionales los casos en la edad pediátrica por razones desconocidas, ya que los niños de las áreas endémicas sin duda se exponen a los hongos causantes; se ha sugerido que la reproducción lenta del hongo y una influencia hormonal nula son factores importantes en la adaptación fúngica. La proporción hombre:mujer es de 1:2 en México, probablemente porque la enfermedad predomina en campesinos, que están sujetos a múltiples traumas, aunque hay casos que son estudiantes y obreros. La mayoría de las lesiones se localizan en las extremidades inferiores, en áreas descubiertas, aunque en Australia predominan en miembros
superiores y la afección de otras áreas como la cara o el tórax son raros. En algunos reportes se refiere que por lo general no hay síntomas, aunque hay quienes han encontrado que predomina un prurito leve; también puede haber dolor. Se han propuesto diferentes clasificaciones clínicas que han caído en desuso. La mayoría de las lesiones consisten en lesiones nodulares que confluyen y forman áreas verrugosas con apariencia de coliflor con una superficie dura, no elástica, amarillenta, hiperqueratósica y seca. También se pueden encontrar lesiones vegetantes, que son sólidas, húmedas, con sangrado fácil, pediculadas, blanco-rojizas; o bien fistulas, gomas y escamosas (Figura 1).
Figura 1. Aspecto habitual de la cromomicosis en un paciente masculino con más de 10 años de evolución.(Cortesía Dr. Méndez Tovar)
Se han identificado 6 variantes clínicas: nodular, verrugosa o vegetante, tumoral, en placa o psoriasiforme, cicatricial y elefantiásica. La forma verrugosa es la más frecuente (53%) aunque una serie en México informa una la variedad nodular en 41%, seguido de la variedad verrugosa (26%) y por último, una combinación de ambas en el 20% (5). Una cuarta parte de los casos son formas atípicas. La cromoblastomicosis progresa lentamente por contigüidad, produciendo estasis linfática que va dejando tejido fibroso y puede haber diseminación linfática.
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La mayoría de los casos son diagnosticados mediante la identificación de las células fumagoides o esclerotes de Medlar, que son fácilmente observados en el pus, fragmentos de tejidos y sobre todo en las escamas que presentan “puntos negros” que corresponden a pequeños depósitos de sangre, una vez que la queratina ha sido digerida con KOH al 1040% o DSMO, encontrándose en grupos de color café claro de 4 a 12 micras de diámetro, con un septo central y una apariencia en ranos de café; también pueden ser vistas hifas gruesas, pigmentadas de 2 a 4 micras de ancho (Figura 2). La histopatología consiste en un granuloma tuberculoide, con acantosis marcada e hiperplasia pseudoepiteliomatosa, así como abundantes células gigantes que pueden contener elementos parasitarios. Las células fumagoides son fácilmente identificados con hematoxilina y eosina (Figura 3).
color verde oscuro, negro, gris verdoso o café; crecen más rápido en agar-papa y fructifican mejor en agarharina de maíz. El estudio microscópico permite definir la especie con base en la identificación de los tipos de reproducción: Phialophora, Rhinocladiella y Cladosporium (Figura 4).
Figura 4. Aspecto macroscópico de tres agentes diferentes de cromoblastomicosis. El aspecto es parecido por lo que se requiere estudio microscópico de las colonias. (Cortesía Dr. Méndez Tovar). Figura 2. Células fumagoides en un examen directo de escamas aclaradas con hidróxido de potasio al 15%. (Cortesía Dr. Méndez Tovar)
Figura 3. Corte histológico donde observamos una célula gigante multinuclada tipo Lanhans que en elinterior contiene varias células fumagoides. (Cortesía Dr. Méndez Tovar)
Los cultivos se realizan en Sabouraud o agar con antibióticos en 7 a 12 días a temperatura ambiente o a 37 grados centígrados, obteniéndose colonias vellosas, aterciopeladas o algodonosas de
En México es importante hacer el diagnóstico diferencial con esporotricosis y tuberculosis cutánea verrugosa, pero también se incluyen a micetomas, leishmaniasis, coccidioidomicosis, psoriasis y aún tiñas iperqueratósicas. La complicación que se encuentra es el carcinoma epidermoide. En un estudio de 100 pacientes en Brasil, en lesiones verrugosas, con promedio de 14 años de evolución, dos pacientes desarrollaron carcinoma epidermoide, documentándose marcada agresividad neoplásica con metástasis distantes confirmadas por estudio histológico. Un estudio en Madagascar menciona la transformación maligna en 12 de 1400 casos y hace el reporte de dos nuevos casos en pacientes con lesiones crónicas. En una serie de 51 casos en México y con promedio de 8 años de evolución, se informo el desarrollo de carcinoma epidermoide en solo un caso. La lista de agentes terapéuticos es muy grande, destacando el itraconazol (200 a 400 mg/día por 6 a 24 meses) y la terbinafina (500 mg/día por 6 meses). También se han empleado cirugía, crioterapia,
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ajoeno y aplicación local de calor, solos o combinados con los antifúngicos mencionados. Referencias 1.
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CAPÍTULO 29 ENTOMOFTOROMICOSIS: CONIDIOBOLOMICOSIS Y BASIDIOBOLOMICOSIS Jorge Mayorga Jorge Pérez Delgado Luis J. Méndez Tovar El término cigomicosis designa un grupo de enfermedades producidas por varios hongos, normalmente saprófitos ampliamente distribuidos en la naturaleza y que bajo ciertas circunstancias afectan al hombre. Se caracterizan por presentar en los tejidos que afectan hifas gruesas (4 a 20 micras) que generalmente no están tabicadas (cenociticas).1, 2 En el hombre producen dos tipos de micosis: las mucormicosis que generalmente son agudasy pueden causar la muerte; y las entomophtoromicosis. Estas últimas son de evolución crónica, localización subcutánea y son causadas por especies de hongos que tienen la peculiaridad de parasitar los insectos (entomophtorales). Las entomophtoromicosis son infecciones crónicas que producen nódulos subcutáneos y fibrosis extensa, que rara vez se ulceran, no requieren ningún factor predisponerte (aparentemente) y su curso es benigno. La afección generalmente es localizada y se observan la mayoría de los casos en zonas tropicales y subtropicales. En la histopatología con hematoxilina y eosina se observa la presencia del fenómeno de 3 Splendore‐Hoppli , alrededor de los filamentos cenociticos, lo que representa una reacción antigeno‐ anticuerpo. Se han descrito tres especies: Basidiobolus haptosporus,causa infección en tronco y extremidades generalmente se presenta en niños. El mecanismo de infección es probablemente por inoculación traumática. El hábitat agente etiológico se encuentra en el intestino de lagartijas, algunos reptiles y anfibios, probablemente el contacto con estos animales es el principal factor prediponente. El diagnóstico se establece por el cultivo de material de biopsia en medio de agar dextrosa Sabouraud donde se desarrolla el agente y se puede estudiar la morfología precisa, la histología nos permite visualizar la estructura parasitaria y la reacción tisular, sin embargo no nos permite determinar la etiología 4,5 precisa . El tratamiento puede ser ineficaz en casos avanzados, se emplea itraconazol o ioduro de potasio por largos periodos. En México, León‐Bojorge B, Ruiz‐ Maldonado R, y López‐Martinez R, en 1988 reportan el primer caso de Basidiobolus haptosporus, en un niño
de 3 años del estado de Sinaloa, el cual presentaba una placa eritematosa infiltrada y circunscrita en el muslo izquierdo4. Otra patología de este grupo es la conidiobolomicosis que puede ser ocasionada por Conidiobulus incongrus, en la enfermedad mediastinal y C. coronatus produce infección nasal y paranasal.6, 7. La evolución de esta patología también es crónica, los pacientes presentan signos y síntomas después de aproximadamente una década de la infección. La mayoría de pacientes son adultos mayores y ancianos La conidiobolomicosis es más grave que la basidiobolomicosis debido a su localización, ya que puede obstruir las vías aéreas o bien, comprimir estructuras del mediastino. El diagnóstico se establece por cultivo de material de biopsia y por la observación de las estructuras filamentosas características en los cortes histológicos. Mayorga‐Rodríguez J, Muñoz‐Estrada F, y cols en 1996 reportan el primer caso de infección por Conidiobolus coronatus en nuestro país en una paciente de 63 años, originaria y residente de la costa del estado de Jalisco, con una neoformación centro facial, ambos casos tratados con yoduro de potasio, el primero combinado con trimetropim‐sulfametoxasol y el segundo con ketoconazol 8.
Conidiobolus coronatus. Esporas en “limón” de un cultivo en agar dextrosa Sabouraud (40X)
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Conidiobolomicosis facial de larga evolución (Tomado de Traité de Micologie Medicale. Grigoriu, Delacretaz. France 1988).
Aunque en México son pocos los casos reportados de estas micosis, es probable que muchos casos no se diagnostiquen ya que generalmente no se asocian a mortalidad y las lesiones fibróticas son atribuidas a otras causas. REFERENCIAS.
Conidiobolus coronatus. Los cultivos en caja de Petra, muestran opacidad en la tapa (izq.) ya que el agente dispara las esporas a distancias considerables y en el laboratorio estas quedan adheridas a la tapa de la caja.
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PARTE V. MICOSIS SISTÉMICAS CAPÍTULO 30 EL GÉNERO Coccidioides Laura Rosio Castañón Olivares Los hongos conocidos como Coccidioides immitis y Coccidioides posadasii son mitospóricos, dimórficos y mundialmente conocidos por ocasionar coccidioidomicosis, infección usualmente benigna y ocasionalmente severa y fatal sobretodo en aquellos pacientes cuya inmunidad está comprometida. Físico‐químicamente, algunas de las características generales de C. immitis y C. posadasii son: las esporas son resistentes al calor seco, pero inactivadas por el calor húmedo (121ºC por lo menos durante 15 mins.), son sensibles a varios desinfectantes como el hipoclorito de sodio al 1%, a los compuestos fenólicos, al gluteraldehído, formaldehído, pero hay resistencia al etanol al 70%. Las drogas a los que Coccidioides spp ha mostrado ser sensible y con buena respuesta en los casos de coccidioidomicosis son: anfotericina B, ketoconazol, itraconazol y fluconazol. En el laboratorio, se han observado las siguientes características: Morfología en: agar papa dextrosa, agar dextrosa Sabouraud y agar glucosa‐ extracto de levadura
Crecimiento en diferentes concentraciones de NaCl.
Rango de temperatura
Rango pH
Asimilación de C y N2
El aspecto glabro (con cuentas bajas de artroconidios) está relacionado con colonias jóvenes; mientras que las colonias maduras presentan una textura de aterciopelada a algodonosa. La abundancia de los conidios y su tamaño, parecen estar relacionados con la edad y textura de la colonia. La descripción es igual tanto para C. immitis como para C. posadasii. Todos los aislamientos parecen crecer más lentamente cuando la concentración de NaCl en el medio, se va incrementando; sin embargo, con lentitud pero C. posadasii crece, aún en medios con 8% de NaCl (alta concentración de sal), aunque esa propiedad parece variar entre aislados de la misma especie (variaciones intra‐ específicas). Los resultados indican que debe considerarse a este hongo como halotolerante, importante condición que le permite sobrevivir en el ambiente. Para ambas especies, el crecimiento máximo ha sido observado a 30°C y el mínimo a 20°C. No crece a 10, 50 ni 60 grados Celsius. Observaciones hechas en ambas especies. En Coccidioides spp., se observa la adaptación a un amplio rango de pH, lo que permite su crecimiento tanto en condiciones ácidas como en muy alcalinas. Se ha demostrado que la forma micelial de Coccidioides spp., tiene la habilidad de utilizar un amplio rango de compuestos orgánicos como fuentes de C y N2. Aparentemente el hongo tiene un sistema discriminatorio para traslocar aminoácidos. Al contrario de lo que sucede en otros hongos, Coccidioides parece utilizar los iones nitrato y nitrito como fuentes de N2, pues en medios suplementados con L‐ácido aspártico y L‐histidina, Coccidioides no crece; sin embargo, asimila muy bien arabinosa y lactosa.
Clasificación Taxonómica Aún cuando era considerado un protozoario, la descripción formal de C.immitis fue efectuada por Rixford y Gilchrist en 1896. C. immitis y C. posadasii son estados anamorfos, al los cuales no se le han encontrado los teleomorfos correspondientes, por lo que se consideran hongos mitospóricos. De acuerdo con los estudios genéticos, se ha deducido que estos anamorfos están relacionados con un ascomiceto. La evidencia molecular, sugiere una cercana conexión filogenética entre C. immitis y Uncinocarpus reesii (cuyo anamorfo también produce artroconidios en forma de barril), ya que comparando los alineamientos de una secuencia de 1,713 pares de bases de ADNr de ambos hongos, U. reesii solo difiere en las substituciones de cinco pares de bases de la secuencia correspondiente en C. immitis. El análisis de parsimonia, apoya fuertemente la cercana relación entre C. immitis y U. reesii y se argumenta que estos taxa representan un par monofilético dentro de los Onygenaceae. A pesar de su cercana relación evolutiva, U. reesii no es un patógeno animal. Investigando las relaciones intra‐específicas, Zimmerman et al., mostraron que C.immitis estaba constituido por dos grupos, referidos como Grupo I (no‐CA) y Grupo II (CA). Recientemente el muestreo de la distribución biogeográfica de C.immitis ha sido extendido y ha mostrado que la filogenia de Coccidioides contiene a dos clados principales, por lo que el rango de especie se ha propuesto para cada uno de esos clados. De manera general, se propone la siguiente nomenclatura para la ubicación taxonómica de estos hongos (según Kendrick, 2000 y Fisher, 2002) (Cuadro 1). Las diferencias fenotípicas entre las dos especies aún no han podido ser definidas; sin embargo, a nivel genético son evidentes las discrepancias entre las secuencias nucleotídicas y la distribución alélica (Cuadro 2)
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Cuadro 1. Taxonomía de Coccidioides spp.
el resto de México así como en países de centro y sur‐ América. Las actividades y profesiones relacionadas con la excavación del suelo (trabajadores agrícolas, arqueólogos, albañiles, juegos en la tierra, etc.) parecen tener gran relación con el desarrollo de coccidioidomicosis. Cuadro 3. Técnicas empleadas para el estudio genómico del género Coccidioides Autor
Técnicas y Diseños
Bialek et al 2005
PCR‐anidada: Oligos externos: Cocci I (5_‐GTA CTA TTA GGG AGG ATA ATC GTT‐3_) y Cocci II (5_‐GGT GTC AAC TGG TGG GAT GTC AAT‐3_) Oligos internos: Cocci III (5_‐ATC CCA CCT TGC GCT GTA TGT TCG A‐3_)y Cocci IV (5_‐GGA GAC GGC TGG ATT TTT TAA CAT G‐3_) PCR tradicional: Coi9‐1F (5'‐TAC GGT GTA ATC CCG ATA CA‐3')y Coi9‐1R (5'‐GGT CTG AAT GAT CTG ACG CA‐3') PCR en tiempo real (sondas FRET): Frente: 5'‐CGA GGT CAA ACC GGA TA‐3'y Reversa: 5'‐CCT TCA AGC ACG GCT T‐3' Sonda FRET: 5'‐GAGCGA TGA AGT GAT TTC CC‐3' (sonda “anclada” marcada con fluoresceína en 3') y5'‐ TAC ACT CAG ACA CCA GGA ACT CG‐3' (sonda donadora marcada con rojo LC‐640 en 5').
Cuadro 2. Diferencias entre las especies de Coccidioides CARACTERISTICA Nicho Ecológico Distribución Geográfica Crecimiento en Medios con NaCl (0.034 y 0.136 M) Tamaño de Artroconidios Nucleotídicas Distribución Alélica
C. immitis muy similares
C. posadasii
Limitada
Amplia
Más rápido
Más lento
Grandes
Pequeños
Umeyama et al 2006
Binnicker et al 2007
quitin‐sintetasa, dioxigenasa, orotidina descarboxilasa, serina proteinasa, quitinasa, z y 13 genes más GAC2 621
Las diferencias en ambas especies, a nivel de la secuencias de algunos genes, se han aprovechado para poder diseñar sondas y oligonucleótidos que sirvan, además de la identificación específica del agente, para el diagnóstico de la coccidioidomicosis. Las técnicas más efectivas y consecuentemente más usadas se muestran en el Cuadro 3. Ecología: Fuentes Naturales y Distribución Geográfica Se supone que Coccidioides spp., tiene como hábitat el suelo de áreas con poca precipitación pluvial, secas, calurosas, con alta temperatura en el verano y baja altitud. Habita específicamente en suelos alcalinos y ha sido aislado de madrigueras de roedores en áreas desérticas del suroeste de EUA. Coccidioides spp., es un hongo considerado como patógeno primario extremadamente peligroso, agente causal de micosis sistémica en los estados del norte de México y los del suroeste de los EUA, lugares considerados como las principales zonas endémicas de esta micosis, además de algunos focos endémicos en
Diagnóstico a partir de Esputos y tejidos parafinizados
Tejidos fijados y parafinizados
Muestras respiratorias (líquido de lavado‐ broncoalveolar, fluidos bronquiales y pleurales, esputo), tejidos frescos, tejidos formalinizados y cortes de tejidos parafinizados.
El aislamiento de Coccidioides spp., está asociado con la presencia de vegetación xerófita: cactáceas y matorrales de tipo espinoso. Varios animales tanto salvajes, como domésticos son propensos a esta infección. Dentro de la primera categoría se encuentran los registros de la enfermedad en delfines, leones marinos, nutria, serpientes, armadillos, zorras, tapir, pecarí, búfalos, leones de montaña, tigre de bengala y primates no humanos (mandriles, babuinos, macacos, lémures, chimpancé, gorila y monos). En cuanto a los animales domésticos, los casos diagnosticados reportados han correspondido a gatos, mulas, asnos, caballos, llamas, ponis, cerdos y vacas, aunque el ganado (aún cuando esté expuesto al hongo) raramente desarrolla
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coccidioidomicosis. En EUA, se sabe que dentro de los animales domésticos, los perros y las llamas son altamente susceptibles a la enfermedad; mientras que, datos obtenidos en Brasil registran que en el ámbito salvaje, los armadillos ocupan el primer lugar de infección, además de que en el estado de Ceará, Brasil, todos los casos humanos de coccidioidomicosis han sido asociados con la caza de armadillos. Ya que la recuperación de Coccidioides spp., es problemática a partir del suelo, en medios de cultivo sintético y que el aislamiento a partir de mamíferos parece ser la metodología mejor disponible para obtener cultivos puros de Coccidioides spp, a partir de muestras ambientales, actualmente se ha postulado que Coccidioides spp., no es un hongo saprobio. Para investigar esa hipótesis acerca de la historia y evolución de Coccidioides, las secuencias de varios hongos Onygenales fueron comparadas. Este análisis identificó incrementos y disminuciones en el tamaño de la familia de genes asociados con un huésped/sustrato desde las plantas a los animales en los hongos. Además la comparación entre los genomas reveló cambios evolutivos en Coccidioides que pueden explicar su fenotipo infeccioso. Pero sobretodo, los resultados sugieren que las especies de Coccidioides spp NO son saprobios, son organismos que han evolucionado para permanecer asociados con sus huéspedes animales muertos en el suelo y que los genes del metabolismo de Coccidioides, relacionados con proteínas de membrana, y supuestos compuestos antigénicos han evolucionado en respuesta a la interacción con el huésped animal. El hongo no es transmisible de persona a persona o de animal a persona y hasta el momento no se conoce ningún vector en la transmisión de la enfermedad, pero se sabe que las esporas de la fase micelial (artroconidios) pueden sobrevivir durante meses o años en el suelo. La dosis infecciosa es desconocida. MORFOLOGÍA Características macroscópicas. Las colonias de Coccidioides spp, crecen rápidamente en un promedio de 10 días en medios de cultivo rutinarios. La morfología de la colonia puede ser muy variable. A 25 o 37ºC en Sabouraud dextrosa agar, las colonias son húmedas, glabras, membranosas e inicialmente grises, para posteriormente producir micelio aéreo de tipo algodonoso y blanco. Con el tiempo, las colonias se tornan de color marrón pálido. El conocimiento de especies genéticamente definidas, posibilita observar cercanamente diferencias fenotípicas previamente no
detectadas y con esta premisa, se ha mostrado que C.immitis tiene una tendencia a crecer mas rápidamente que C.posadasii en medios de cultivo con altas concentraciones de sal. Características microscópicas.La apariencia microscópica del hongo depende de la temperatura y el medio utilizado para su cultivo: a 25ºC, en el medio de Sabouraud con actidiona, se producen hifas y artroconidios alternos, hialinos. Las hifas son septadas y ocasionalmente en cultivos jóvenes, podrán observarse delgadas hifas en forma de raqueta. Los artroconidios son de pared gruesa, en forma de barril, y con dimensiones promedio de 2‐4 x 3‐6 µm. Se ha observado que algunas cepas de C. posadasii son las que muestran los tamaños mayores. Típicamente, estos artroconidios alternan con células disyuntoras vacías, morfología, que puede confundirse a la presentada por Malbranchea. En los artroconidios liberados, pueden observarse fibrillas anulares que son los remanentes de las células disyuntoras. Esta morfología también puede ser observada en la naturaleza. Como parásito, el hongo forma grandes esférulas de pared gruesa, redondas (10‐80 µm de diámetro) llenas de endosporas (2‐5 µm de diámetro). La producción de esférulas in vitro requiere del cultivo del hongo en medios sintéticos especiales, tal como el medio líquido de Converse y su incubación a temperaturas de 37‐40°C y presencia de CO2 a una concentración del 20%. Además de las típicas esférulas con endosporas, en el tejido del hospedero, las esférulas inmaduras de Coccidioides spp., pueden ser confundidas con levaduras de Blastomyces dermatitidis, formas morulares imitando Prototheca spp, o pueden también encontrarse formas hifales formando artroconidios en forma de barril, células hifales de longitud variable moniliformes que pueden ser confundidas con estructuras de otros hifomicetos y células de ovales a esféricas únicas, en grupos o en pequeñas cadenas. Histopatológicamente, las estructuras morfológicas de Coccidioides spp., pueden ser fácilmente teñidas con las coloraciones de Papanicolau, PAS y Gomori‐Grocott. La identificación definitiva de un aislamiento de Coccidioides spp., requiere la demostración de la producción de esférulas in vitro o in vivo por medio de la inoculación experimental en animales, aplicación de la prueba de los exoantígenos o el uso de sondas de ADN. No se requiere de pruebas bioquímicas especiales para la identificación de este agente.
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Factores de virulencia La evidencia que muestran los estudios de coccidioidomicosis en animales de experimentación, indican que los fagocitos del hospedero son ineficientes en la eliminación de los propágulos infecciosos. Los artroconidios de Coccidioides spp., parecen estar bien equipados contra las barreras de defensa del hospedero. La parte exterior de la pared del conidio, la cual es derivada de la pared de la hifa original, es una envoltura hidrofóbica que puede ser una adaptación para la dispersión aérea a partir del suelo, pero esta también sirve como una protección pasiva contra la destrucción de las enzimas y productos oxidativos liberados por las células de defensa del hospedero y por lo tanto contribuir a la sobrevivencia del patógeno in vivo. Otros factores ligados a la virulencia son: la gran cantidad de endosporas que son liberadas por cada esférula y que cada una de ellas son a su vez esférulas en potencia y la substancia ‘mucilaginosa’ que envuelve a las endosporas cuando estas emergen de la esférula, que actúa como protección contra los fagocitos del hospedero. Los procesos bioquímicos y fisiológicos también están involucrados en la virulencia, entre ellos: la participación de grupos sulfidhrilo y disulfato, receptores hormonales y proteinasas tanto intra‐ como extracelulares (elastasas, colagenasas y ureasas entre otras). La formación de granuloma también es considerado como un factor de virulencia.
Caracterización Genómica y Molecular Por el método de electroforesis en campo pulsado, se han logrado separar cuatro cromosomas de C. immitis y el tamaño del genoma de este hongo determinado por microespectrofotometría, es aproximadamente de 28.2 +/‐ 2.6 Mb. La sonda de DNA quimioluminiscente, Accuprobe® ha mostrado muy buenos resultados en la identificación de C. immitis en cultivos. Se han clonado y caracterizado varios genes algunos de ellos son: beta‐glucosidasa 3, septina‐1, isocitrato dehydrogenasa (ICDH) mRNA, proteína disulfuro isomerasa (PDI) mRNA, aminopeptidasa mRNA, 1,3‐b‐glucanosiltransferasa (GEL‐1) y genes de esférula. Finalmente, los análisis filogenéticos, usando técnicas diversas como los polimorfismos obtenidos por nucleótidos simples, genes y microsatélites, han detallado los principales patrones locus‐específicos de C. immitis. Los resultados han mostrado la separación
de dos grandes grupos: Coccidioidesimmitis (Grupo II ó CA) y Coccidioides posadasii sp. nov. (Grupo I ó no‐CA). C. posadasii representa genéticamente un clado monofilético recombinante divergente y que puede ser distinguido de C.immitis por numerosos polimorfismos en el DNA. Precauciones de Laboratorio Se recomienda el empleo de los métodos, materiales y de instalaciones de confinamiento de un nivel 3 de bioseguridad, para todos los trabajos relacionados con el cultivo de Coccidioides spp y para la manipulación de suelos o de otros materiales que contengan o sean susceptibles de contener a los artroconidios infecciosos. Como peligro primario deberá tomarse en cuenta la inhalación de los artroconidios contenidos dentro de las muestras de suelo, los cultivos miceliales o la consecuente transformación de las esférulas en el material de origen clínico (las esférulas pueden transformarse a micelio en un máximo de siete días); no hay que olvidar que los artroconidios se dispersan fácilmente abriendo los tubos o cajas que contienen los cultivos. Como peligro particular, se deberá tener la atención de no inocularse accidentalmente las esférulas, pues puede provocarse la formación de un granuloma localizado. También es recomendable utilizar batas cerradas con puños estrechos, guantes y se debe de disminuir lo más posible la producción de aerosoles que podrían resultar infecciosos durante la manipulación de los cultivos Otras precauciones son: Dejar reposar los aerosoles, doblar cuidadosamente los vestidos protectores, cubrir cuidadosamente con papel absorbente, los fluidos derramados retirarlos y aplicar hipoclorito de sodio al 1% de la periferia hacia el centro, dejando secar durante mínimo 30 mins., antes de limpiar rutinariamente. Para la eliminación, se debe descontaminar todo el material por esterilización al vapor o incineración. Si se necesita transportar una cepa, el contenedor de la misma deberá ser sellado y etiquetado. La coccidioidomicosis, figura en el décimo lugar de las infecciones más frecuentemente señaladas como adquiridas en el laboratorio, de hecho se extrapola que en un laboratorio en donde se manipula este hongo, el 90% del personal ha resultado infectado. En Canadá se tiene el registro hasta la fecha, de 108 casos de infección de laboratorio de los cuales dos han muerto.
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CAPÍTULO 31 COCCIDIOIDOMICOSIS: CLÍNICA, DIAGNÓSTICO Y TRATAMIENTO Rubén López Martínez Rafael Laniado-Laborín Micosis pulmonar primaria que suele ser benigna. En ocasiones, cuando la inmunidad del paciente es baja y la cantidad de hongos inhalados es elevada, esta micosis es grave y aun mortal. Descrita en 1892 en un soldado de las pampas argentinas por Alejandro Posadas, un estudiante de medicina, alumno del profesor Robert Wernicke; en un principio fue considerado como parásito del género Coccidia por haber observado estructuras redondas con esporas en su interior. Emmet Rixford y T.C. Gilchrist, estudiaron en California en 1896 a un paciente con lesiones similares a las del primer caso y con los mismos hallazgos parasitarios, llamándole Coccidioides immitis . En 1900 Ophüls y Moffitt al obtener cultivos repetidos lo clasificaron definitivamente como un hongo, describiendo su dimorfismo. Carlos Cicero y Tomás Perrín en 1932 describieron el primer caso mexicano y en 1946 Fernando Latapí y González Chávez diagnosticaron el segundo. En 1948 Gastón Madrid, describió en Sonora el primer caso autóctono de México, publicando una excelente monografía del tema. Posteriormente en 1967, Antonio González Ochoa determinó la distribución geográfica de la coccidioidomicosis en México. La coccidioidomicosis es conocida con diferentes denominaciones: Fiebre del desierto, Fiebre del Valle de San Joaquín, Granuloma paracoccidioideo, Enfermedad de Posadas y Wernicke, Reumatismo del desierto Epidemiología. La coccidioidomicosis es una infección causada por los hongos dimórficos Coccidioides immitis y Coccidioides posadasii., especies que no muestran diferencias morfológicas significativas. Esta micosis es endémica en las zonas desérticas del continente americano, especialmente en el sur de los Estados Unidos de Norteamérica y en el norte de México. (Figura 1), aunque ocasionalmente se diagnostica fuera de las áreas endémicas. En el estado de California EUA, la coccidioidomicosis es ocasionada principalmente por C. immitis, mientras que en otros estados de la Unión Americana, en México, en Centro y Sud América, es causada por C. posadasii por lo que
también son llamadas especie “californiana” y “no californiana”, respectivamente. Casi siempre en estos casos es posible encontrar el antecedente de que el paciente visito alguna área endémica, o existió transmisión a través de un fomite. La prevalencia de infección en nuestro país ha sido reportada en forma aislada, con tasas que oscilan entre 10% y 40%.
Figura 1. Distribución geográfica de la coccidioidomicosis en México de acuerdo a la intradermorreacción positiva a la coccidioidina. Col. A. González –Ochoa.
Esta infección ha mostrado un aumento de su frecuencia en los últimos 10 años, particularmente en niños de cinco años y en adultos mayores de 45 años. Las regiones endémicas se caracterizan por un clima seco, suelo alcalino, veranos con temperaturas muy altas (hasta 50° C) e índices de precipitación anual entre 10 y 50 centímetros. En el suelo de estas regiones, Coccidioides spp., se encuentra en su fase saprobia o infectante, compuesta por hifas que contienen estructuras denominadas artroconidios. Las hifas se fragmentan aun con las corrientes de aire más tenues y los artroconidios así liberados son transportados por el viento a grandes distancias. Habitualmente C. immitis se desarrolla a una profundidad entre 5 y 30 centímetros por debajo de la superficie del suelo. La enfermedad puede afectar a individuos de cualquier edad; en niños muy pequeños y en ancianos, la infección frecuentemente tiene una evolución desfavorable. Se han descrito epidemias bajo muy
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diversas circunstancias, la mayoría de ellas constituidas por brotes pequeños asociados a actividades tales como expediciones arqueológicas, la industria de la construcción, exploraciones petroleras, actividades agrícolas y otras en que se remueva la tierra y se genere polvo con alta concentración de artroconidios. La raza es un factor predisponerte para la coccidioidomicosis, ya que las razas negra y caucásica, particularmente la población hispana, son los más susceptibles. Ya que Coccidioides spp., infecta a los humanos por vía respiratoria, la exposición al polvo constituye un factor crítico en la adquisición de la enfermedad. Las tormentas de polvo en zonas endémicas van seguidas frecuentemente de brotes epidémicos. La coccidioidomicosis no se transmite habitualmente de humano a humano. La coccidioidomicosis en los animales también ha sido descrita, particularmente en los equinos y en los perros, encontrándose en estos últimos un índice de infección del 27 %, en las zonas endémicas de Arizona EUA. Patogenia. La infección usualmente ocurre cuando el hospedero inhala los artroconidios cuyo diámetro oscila entre 3 y 5 μm (se considera que basta con un artroconidio para generar la infección). Dentro del pulmón, el artroconidio se transforma en una estructura denominada esférula (fase parásita) que alcanza un diámetro de 70 m o más. Conforme la esférula incrementa su diámetro, genera septos internos y dentro de cada uno de estos compartimentos se desarrollan nuevas células denominadas endosporas; de acuerdo a la relación entre el tamaño de las endosporas y el tamaño de la esférula madura (70 µm), se considera que ésta al romperse libera aproximadamente 800 nuevas endosporas en los tejidos circundantes; cada una de ellas tiene el potencial de convertirse en una nueva esférula; por lo que se considera que Coccidioides spp. es uno de los hongos de mayor potencial biótico. A pesar de que la esférula es la forma parasitaria típicamente descrita en el hospedero vertebrado, en ocasiones se observan hifas septadas y artroconidios en los tejidos. Cuando una esférula regresa al medio ambiente (o en un medio de cultivo apropiado) revierte rápidamente a la fase saprobia. Los macrófagos y neutrófilos proveen la primera línea de defensa contra la infección, pero inicialmente son incapaces de fagocitar efectivamente a una estructura tan grande como lo es la fase tisular
de Coccidioides spp. La infección genera la aparición de una población de linfocitos T específicamente sensibilizados para destruir a Coccidioides spp., mediante la activación de las demás células involucradas en la respuesta inflamatoria, incluyendo a los macrófagos. Esta respuesta en individuos inmunocompetentes es capaz de suprimir el progreso de la infección, auto-limitándola. Por el contrario, los individuos que presentan supresión de la inmunidad mediada por linfocitos T, desarrollan enfermedad pulmonar severa y frecuentemente presentan diseminación. Cuadro clínico. Sesenta por ciento de los sujetos que se infectan con Coccidioides spp., cursan asintomáticos o presentan un cuadro indistinguible a una infección banal de vías respiratorias superiores que tienden a la curación espontánea; la única evidencia de infección en este caso suele ser la conversión de la prueba cutánea con coccidioidina o esferulina de negativa a positiva. En el resto de los casos, la sintomatología aparece después de tres semanas de haber adquirido la infección. La forma clínica típica se caracteriza por la presencia de síntomas generales (fiebre, diaforesis, anorexia, artralgias) y respiratorios (tos, expectoración, dolor pleural). Con frecuencia, se presentan diversos tipos de dermatosis como manifestaciones de hipersensibilidad celular tipo III y IV, principalmente eritema nudoso, eritema multiforme y eritema tóxico. Estos cuadros se conocen también como Fiebre del Valle (refiriéndose al Valle de San Joaquín en el estado norteamericano de California, área hiperendémica) o Reumatismo del Desierto; estas manifestaciones cutáneas de hipersensibilidad se presentan más en mujeres y son un signo de buen pronóstico. Los hallazgos radiográficos del tórax incluyen opacidades de espacio aéreo, derrame pleural y adenopatía hiliar y/o mediastinal. En la mayor parte de estos casos es posible, si se intenta, observar las esférulas en fresco en el esputo, o aislar en el cultivo a Coccidioides spp. La infección primaria aguda suele ser autolimitada. Aproximadamente un 5% de los pacientes con infección primaria presentarán secuelas pulmonares (cavitaciones de pared delgada o nódulos) invariablemente asintomáticas. En ocasiones, sobre todo en pacientes diabéticos o con compromiso inmunológico, la participación pulmonar no se resuelve espontáneamente, y por el contrario progresa con persistencia de la fiebre, la pérdida de peso y de los síntomas respiratorios. Las radiografías del tórax
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revelan una combinación de alteraciones de tipo inflamatorio y fibrosis, incluyendo cavitaciones biapicales (Figura 2). En pacientes inmunocomprometidos, por ejemplo pacientes con SIDA, linfoma o aquellos sometidos a trasplante de órganos, el involucro pulmonar suele ser difuso debido a la diseminación hematógena.
grupos étnicos (particularmente en filipinos), así como en individuos con HLA-A9 y de grupo sanguíneo B.
Figura 2. Cavitación pulmonar con nivel hidro-aéreo en un paciente con coccidioidomicosis
La coccidioidomicosis extrapulmonar siempre es secundaria a la diseminación a partir de un foco primario pulmonar; se presenta en uno de cada 200 sujetos infectados. Los sitios mas comúnmente afectados son las meninges, huesos (osteolisis), articulaciones (Figura 3), piel (abscesos, úlceras) y tejidos blandos (Figura 4).
Figura 3. Invasión articular en un paciente con coccidioidomicosis
La diseminación miliar aguda es infrecuente e invariablemente fatal. Las formas diseminadas son más frecuentes en el varón (probablemente en relación a mayor frecuencia de exposición ocupacional masiva), en sujetos inmunocomprometidos, durante el embarazo, en personas de raza negra, en ciertos
Figura 4. Abscesos subcutáneos y cicatriz de absceso causados por C. posadasii
La meningitis usualmente involucra las meninges basales; el examen del líquido cefalorraquídeo suele revelar pleocitosis mononuclear, hipoglucorraquia y elevación de las proteínas. Es importante establecer el diagnóstico e iniciar el tratamiento cuanto antes; sin tratamiento 90% de los pacientes habrán muerto antes del año. En los pacientes con síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), la presentación + clínica dependerá de los niveles de linfocitos CD4 ; los pacientes con cuentas por encima de 250 células × 6 10 /litro suelen comportarse de manera similar a los sujetos inmunocompetentes; por el contrario, los + pacientes con cuentas bajas de CD4 suelen presentar formas diseminadas con una sobrevida de apenas unos meses después de establecer el diagnóstico. La coccidioidomicosis y la tuberculosis pueden coexistir en áreas endémicas para ambos padecimientos; son indistinguibles desde el punto de vista clínico, radiográfico e incluso histopatológico. Unicamente el aislamiento y la identificación de ambos agentes etiológicos permitirá establecer su coexistencia.
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Diagnóstico. El principal obstáculo para establecer el diagnóstico de coccidioidomicosis es no considerar este padecimiento en los diagnósticos diferenciales. El examen directo del esputo y de los exudados de las lesiones, muestra las esférulas de 20 a 70 µm, de pared gruesa y con numerosas endosporas (Figura 5). La base para el diagnóstico la constituye el aislamiento por cultivo; el hongo crece fácilmente en diversos medios, observándose crecimiento inicial en 3 ó 4 días: no obstante la determinación taxonómica se hace en cultivos de 10 a 15 días de incubación, observándose colonias de color blanco (figura 6). Al microscopio se observan hifas septadas con artroconidios que se separan por rexolisis (Figura 7). La identificación a partir del cultivo se lleva a cabo actualmente mediante el uso de una sonda genética. La presencia de esférulas en los tejidos se considera también como criterio diagnóstico; estas se pueden identificar con diversos tipos de tinciones, incluyendo la tinción de Papanicolaou.
seriados de IgG sérica se han utilizado para monitorear la respuesta al tratamiento. La intradermorreacción positiva a los antígenos de C. immitis, coccidioidina y esferulina, suele presentarse poco después de la aparición de los síntomas durante la primoinfección; se considera improbable la existencia de falsas positivas por reacción cruzada con otras infecciones micóticas. Los pacientes con enfermedad diseminada suelen presentar anergia cutánea.
Figura 6. Colonia de C. posadasii en medio de agar dextrosa Sabouraud con antibióticos de 15 días de incubación a 25º C.
Figura 5. Examen directo de esputo aclarado con KOH al 15% donde se observan esférulas de diversos diámetros.
Se dispone de pruebas serológicas que permiten determinar la respuesta inmune del hospedero ante la infección; estas deben ser llevadas a cabo por un laboratorio con experiencia. Durante la primoinfección es posible detectar anticuerpos séricos IgM hasta en el 75% de los pacientes. Los anticuerpos IgG suelen aparecer en forma más tardía y persisten durante todo el tiempo que evoluciona la infección. Se considera que un título elevado de IgG (>1:32) es indicador de enfermedad diseminada; sin embargo, los pacientes con coccidioidomicosis meníngea no suelen presentar títulos elevados de IgG sérica. Los títulos
Figura 7). Examen directo teñido con azul de lactofenol, Los artroconidios viables se tiñen con mayor intensidad, las células con rexolisis se ven de color claro o transparente.
Tratamiento. La coccidioidomicosis incluye un espectro de presentaciones clínicas que van desde la primoinfección no complicada, que es autolimitada y se resuelve sin tratamiento en la mayoría de los casos, hasta las formas diseminadas agudas casi siempre fatales. Por esta razón las estrategias de tratamiento varían considerablemente de un paciente a otro.
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Los antimicóticos más utilizados son la anfotericina B (0.5‐0.7 mg/kg/día por vía intravenosa), el fluconazol (400‐800 mg/día por vía oral o intravenosa) y el itraconazol (400 mg/día por vía oral). En general, entre más rápido progresa la enfermedad más probable será que se seleccione la anfotericina B para iniciar la terapia, aunque hoy en día con frecuencia se utiliza en terapia combinada con azoles. Es interesante hacer notar que la eficacia de la anfotericina B se ha documentado únicamente en unos cuantos estudios no controlados que incluían solo a un pequeño número de pacientes. La anfotericina B liposomal, a pesar de su ventaja teórica de menor toxicidad, es virtualmente inaccesible en nuestro medio por su elevado costo. En un ensayo clínico abierto con itraconazol en pacientes con coccidioidomicosis progresiva no meníngea, se obtuvo remisión en el 57% de los casos; el 16% de estos presentó recaída. En un estudio similar con fluconazol. se reportó una respuesta satisfactoria en el 67% de los casos; sin embargo, el 37% de los pacientes sometidos a seguimiento después de suspender el tratamiento, presentó recaída. Finalmente, en un estudio clínico aleatorio y doble ciego, se comparó la eficacia del itraconazol versus fluconazol en pacientes con coccidioidomicosis progresiva no meníngea. Se logró obtener una respuesta favorable en el 57% de los pacientes tratados con fluconazol vs. 72% de los pacientes con itraconazol (p=0.05). La tasa de recaída después de suspender el tratamiento fue de 28% en el grupo de fluconazol vs. 18% en el grupo de itraconazol (p=NS). El tratamiento de las formas respiratorias primarias es controversial debido a la falta de estudios prospectivos controlados. Algunos expertos recomiendan el tratamiento de todos los casos sintomáticos, o en pacientes con factores de riesgo que suelen tener para una evolución desfavorable (SIDA, pacientes transplantados, terapia inmunosupresora, embarazo o posparto). Los criterios que sugieren mayor severidad de la infección incluyen la pérdida de peso de más de 10%, síntomas persistentes por más de dos meses, infiltrados pulmonares extensos, adenopatía hiliar o mediastinal, títulos de anticuerpos >1:16 o anergia cutánea. Habitualmente las formas primarias se tratan con azoles, durante un periodo de 3 a 6 meses. En el embarazo se recomienda la anfotericina B pues los azoles son teratogénicos. Todos los pacientes que desarrollan enfermedad pulmonar progresiva, formas extrapulmonares o enfermedad diseminada, requieren
tratamiento antimicótico prolongado y en ocasiones, como en el caso de meningitis, de por vida. En pacientes con formas neumónicas difusas, en donde muy probablemente exista una inmunodeficiencia subyacente, se recomienda iniciar la terapia con anfotericina B y durante la convalecencia substituirla con azoles hasta completar al menos un año de terapia. En las formas pulmonares crónicas, el tratamiento inicial debe llevarse a cabo con azoles; si existe mejoría, se continuará hasta completar un año. Si la respuesta es inadecuada, se recomienda incrementar la dosis de fluconazol (si se inició con este azol), o reiniciar tratamiento con itraconazol o administrar anfotericina B. En las formas extrapulmonares y diseminadas crónicas se recomienda iniciar la terapia con azoles por vía oral; la anfotericina se considera como terapia alternativa. La debridación quirúrgica de las lesiones puede ser útil en algunos casos. En la meningitis el tratamiento de elección es el fluconazol. La dosis utilizada en ensayos clínicos ha sido de 400 mg/día, pero algunos expertos recomiendan dosis hasta de 800‐1,000 mg/día. También se ha utilizado el itraconazol (400‐600 mg/día) con eficacia similar. Algunos expertos utilizan la anfotericina B por vía intratecal (0.01‐1.5 mg) en combinación con un azol. Si se complica con hidrocefalia será necesario colocar una válvula de derivación. La meningitis requiere tratamiento de por vida, pues invariablemente al suspender el tratamiento se presenta recaída clínica con mayor deterioro neurológico. Perspectivas al futuro. En modelos murinos se han obtenido buenos resultados con el tratamiento a base de la combinación de caspofungina con Anfotericina B clásica (desoxicolato). Actualmente se han introducido al mercado dos nuevos triazoles, el voriconazol y el posaconazol. Los resultados preliminares parecen ser halagadores, pero es necesario hacer evaluaciones terapéuticas en estudios prospectivos en un número mayor de casos. A pesar de que se ha investigado al respecto durante años, aún no se cuenta con una vacuna clínicamente útil para prevenir esta enfermedad.
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CAPÍTULO 32 Histoplasma capsulatum Y EPIDEMIOLOGÍA DE LA HISTOPLASMOSIS María Lucia Taylor G. Rodríguez-Arellanes JA Ramírez Histoplasma capsulatum: Generalidades El agente causal de la “histoplasmosis capsulati”, micosis sistémica de gran prevalencia en el continente americano, es el hongo dimórfico Histoplasma capsulatum. Este organismo eucariote es heterotálico y tiene los tipos haploides de compatibilidad sexual (“mating types”): (a), (+) o (“major”) y (b), (-) o (“minor”). El estado asexuado o anamorfo de este hongo está representada por la especie haploide H. capsulatum. El estado sexuado o teleomorfo resultante del apareamiento de sus haplotipos sexuales constituye el ascomiceto Ajellomyces capsulatus que presenta fructificaciones denominadas gimnotecios (estructura diploide), las cuales contienen ascas subesféricas evanescentes donde se realiza la reducción meiótica para dar origen a ascosporas haploides subesféricas de 1.2-1.5 µm de 1-4 diámetro . Actualmente, con base en el análisis de seis genes: 18S rRNA, 28S rRNA, 5.8S rRNA, EF1α (factor de elongación-1α), RPB1 y RPB2 (subunidades de la RNA polimerasa II), se ha propuesto que la especie Histoplasma capsulatum se sitúa en el Phylum 5 Ascomycota, dentro de la clase Eurotiomycetes . El género Histoplasma con la especie capsulatum, comprende tres variedades taxonómicas identificadas por su micromorfología, distribución geográfica, especificidad para el huésped y cuadro clínico: H. c. var. capsulatum - Darling, 1906; H. c. var. duboisii (Vanbreuseghem, 1957) - Ciferri, 1960; H. c. var. farciminosum (Rivolta, 1873) - Weeks, Padhye, et Ajello, 1985. Histoplasma y Ajellomyces constituyen un hongo holomorfo, término asignado a los hongos con esporulación teleomorfa junto con todos sus estados 3,4 anamorfos . Histoplasma capsulatum var. capsulatum en su fase micelial (M) saprobia-geofílica (forma infectiva) posee crecimiento lento (semanas) en cultivos a 2528°C, desarrolla colonias albinas (tipo A) o 1,2 pigmentadas (tipo B- del inglés brown) . Estas últimas tienen un color que varía de pardo claro a oscuro, caracterizado como melanina, que se presenta tanto en la pared de las hifas y conidios como en las células
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de la fase levaduriforme (L) parasitaria . Los registros macroscópicos de los primoaislamientos de H. capsulatum (depositados en la Colección de Cepas del Laboratorio de Inmunología de Hongos, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM), revelan que las colonias B predominan tanto en los aislamientos clínicos de pacientes mexicanos como en los de animales infectados y los de guano colectados en el país. Con frecuencia estas colonias cambian al tipo A con la 7 constante resiembra en medios de cultivo . En algunas cepas se han descrito un pigmento difusible al medio que varía del rosa al rojo, el cual no se encuentra asociado a las estructuras celulares del hongo. La primera descripción de cepas con pigmento rojo fue 8 hecha por Morris et al. , y correspondió a un aislamiento del suelo de un cañaveral. En México, 7 Taylor et al. obtuvieron tres aislamientos con esta característica poco común, los cuales fueron logrados de muestras de guano de murciélago: 1- de una Unidad Habitacional en Culiacán, Sinaloa; 2- de la cueva La Cruz, Navolato, Sinaloa; y 3- de la gruta de Juxtlahuaca, Guerrero. Sin embargo, la presencia de pigmento rojo asociado a aislamientos de la naturaleza de H. capsulatum representa un aspecto discutible en el estudio de la diversidad del hongo. Al examen microscópico de la fase M del hongo se encuentran hifas que miden de 1.2-1.5 µm de diámetro, con dos tipos de conidios solitarios (aleuroconidios): microconidios y macroconidios. Los microconidios son redondos, piriformes o en forma de clavas, de 1-4 x 2-6 µm y pueden estar fijos (sésiles) o unidos a las hifas por pequeños conidióforos. Los macroconidios típicos de la especie son de paredes gruesas, por lo general redondos de 8-14 µm de diámetro y tienen proyecciones de diferentes tamaños que simulan dedos, razón por la cual son llamados 1-4 digitiformes . Los macroconidios también son llamados tuberculados y ocasionalmente pueden tener forma de clava; están adheridos a las hifas por conidióforos cortos que con frecuencia forman un 3 ángulo aproximado de 90° con las mismas (Figura 1). Algunas veces se observan macroconidios lisos sin proyecciones. La abundancia de macroconidios está
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asociada, por lo general, a las colonias B y es dependiente del tiempo de cultivo de los aislamientos. En su fase L (forma virulenta) H. capsulatum se desarrolla, tanto como parásito intracelular de fagocitos profesionales (macrófagos, polimorfonucleares, células dendríticas) y no profesionales (células epiteliales) de huéspedes susceptibles, así como a 37°C en medios de cultivo sintéticos adicionados con suplementos, especialmente glucosa y cisteína. Las colonias de levaduras tienen aspecto cremoso con color variable del beige claro a oscuro, pueden ser adherentes o no al medio y presentan superficie rugosa (colonias R) o lisa (colonias S), esta última asociada a células 9 avirulentas sin α-(1,3)-glucana en la pared celular . La micromorfología de las levaduras está representada por células ovaladas que varían de 1.3-2 x 2-4 µm de diámetro, uninucleadas y unigemantes con 1-3 brotamiento de base estrecha . Histoplasma capsulatum, tanto en su fase M como L, posee diferentes mecanismos de captación de hierro en condiciones de deprivación de este 10 oligoelemento . El mecanismo más conocido es la producción de sideróforos (derivados del ácido hidroxámico) que tienen la función de quelar y proveer hierro necesario para el metabolismo celular del hongo. Esto resulta ventajoso en un ambiente intracelular ya que facilita al hongo sobrevivir, in vivo y ex vivo, al desarrollar mecanismos que modulan la ++11 captación intrafagosomal de iones Fe . Además, el ácido hidroxámico liberado en el medio de cultivo de la fase L actúa como factor de crecimiento para 12 pequeños inóculos de micelios o levaduras . No obstante que las características mencionadas son consideradas prototipo para este patógeno, se tienen referencias de cepas que presentan cambios fenotípicos de morfología colonial y microscópica, antigenicidad (particularmente relacionada a los antígenos H-asociado a la enfermedad activa y Mrevelado durante todo el curso de la histoplasmosis e incluso después de la curación clínica y biológica y que son empleados en la rutina diagnóstica), virulencia, habilidad para convertirse a la fase L y sensibilidad a la temperatura. Asimismo, se ha descrito una importante diversidad intraespecífica que revela cambios en su genoma, lo que contribuye a la genotipificación de la especie. Debido a que existen similitudes morfológicas y antigénicas de H. capsulatum con algunas especies de hongos y otros microorganismos (Tabla 1), es importante diferenciarlo tanto en su fase M en cultivo como en su fase L en tejidos parasitados.
La inhibición de la transición dimórfica M→L por inhibidores de grupos sulfhídrilos produce cepas 13,14 avirulentas para el ratón . Por lo general, el tiempo de transición M→L en cultivo varía entre 1-3 semanas. Este proceso está relacionado a estímulos ambientales, como: cambios de temperatura de incubación; tensión de CO2; potencial redox (gruposSH); factores nutricionales como la dependencia de 15 cisteína para el crecimiento en fase L . Por la técnica genómica de microarreglos se han identificado en H. 16 capsulatum varios genes específicos de fase . Sin embargo, en la práctica, pocos han sido estudiados. Se destacan algunos genes asociados a las fases y al dimorfismo de H. capsulatum, entre ellos: el de la actina (disminuye su expresión durante la transición M→L); los de α- y β-tubulina (aumentan sus expresiones en fase M); el CDC2 involucrado en el ciclo celular del hongo (aumenta su expresión en fase L); el CaM que codifica para la calmodulina (aumenta su expresión en fase L); los HSP- proteínas de choque térmico (Hsp60, Hsp70 y Hsp82) que están regulados por el gene OLE1 (promueven el dimorfismo), ya que éste último codifica para la desaturasa-Δ9 deácido graso que modula el estado físico de la membrana celular del hongo al suscitar cambios en la fluidez de ésta, dados por la relación entre la concentración de ácidos grasos saturados y no saturados. Los genes específicos que se expresan únicamente en la fase L (YPS= “yeast phase specific”, CBP1= “calcium binding protein”) destacan por su importante asociación con la 17,18 virulencia de la cepa ; los YPS (YPS3 e YPS21:E-9) no están relacionados a una función conocida aunque se sabe que la proteína codificada por el YPS3 se localiza en la pared celular de H. capsulatum; el CBP1 codifica para una proteína de unión a calcio que se expresa en condiciones de bajas concentraciones de éste, durante la infección de macrófagos. Finalmente, los genes específicos de fase M denominados MS “moldspecific” (MS8 y MS88) están asociados a la formación 19-22 . normal de hifas En el ambiente H. capsulatum crece favorablemente en guano de murciélagos y aves (factores bióticos) o en alimento balanceado para ganado (gallinazas o pollinazas), debido a que contienen altas concentraciones de nutrientes como nitrógeno y fósforo, además de oligoelementos. Condiciones físicas, como poca luz (que favorece la esporulación), temperaturas óptimas (de ambiente y de suelo) en el rango 25-30°C y humedad relativa >60%, además de los factores bióticos conforman el nicho ecológico ideal para el desarrollo de este 1,2,23,24 25 . Taylor et al. , han aislado el microorganismo hongo de muestras de guano colectadas de diferentes
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profundidades y evidencias indirectas, por ensayos de ELISA para detección de anticuerpos en ratones inoculados con sobrenadantes de guano, han demostrado la presencia de H. capsulatum en muestras de guano de hasta 22.5 cm de profundidad. Actualmente, se demuestra la presencia de este patógeno en muestras de diferentes naturalezas por métodos moleculares, los cuales resultan ser más rápidos y sensibles que los inmunológicos y más aún 26-28 . que los micológicos
FIGURA 1. MICROMORFOLOGÍA DE H. capsulatum. a) Abundantes hifas delgadas y macroconidios digitiformes o tuberculados. b) y c) Microcultivos donde se muestran macroconidios con conidióforos cortos formando ángulos de 90° con sus respectivas hifas de origen (flechas)
Se han realizado por distintos investigadores estudios sobre la micobiota asociada al nicho ecológico de H. capsulatum, particularmente en 29,30 31 y Lappe et al. han descrito México Ulloa et al. algunas especies de hongos filamentosos como Acremonium sp., Aspergillus terreus, A. versicolor, Gymnascella citrina, Gymnoascus dankaliensis, Malbranchea aurantiaca, Penicillium spp., Aphanoascus fulvescens, Chaetomidium fimeti, Phoma sp. y de levaduras como Candida catenulata, C. ciferrii, C. famata, C. guilliermondii, Rhodotorula spp. La presencia de ácaros micófagos que se alimentan de hongos del guano de murciélago también puede estar asociado al nicho ecológico de H. capsulatum y, posiblemente, desempeñan un papel de dispersión del hongo a través de un mecanismo forético, según lo 32 sugerido por Hoffmann . En México, H. capsulatum se encuentra en lugares especiales que pueden ser definidos como sitios de alto riesgo de infección y que se asocian a la forma epidémica de la enfermedad, en particular, ambientes cerrados como, cavernas, cuevas, minas, bocaminas, túneles, puentes, criptas de iglesias y casas
abandonadas, donde se acumulan diferentes tipos de guano de murciélagos. Histoplasma también se encuentra disperso en los denominados sitios de bajo riesgo de infección asociados a la forma endémica de la enfermedad, en general, ambientes abiertos como, patios caseros donde se deposita guano de aves o bajo 23 el follaje de los árboles en parques y paseos públicos . La presencia de propágulos fúngicos en zonas urbanas resulta importante para explicar casos clínicos que no refieren visitas y exposición en sitios de alto riesgo. Aislamientos de H. capsulatum de zonas urbanas en México son menos frecuentes, aunque algunos han sido referidos de guano de murciélagos, como el de una Unidad Habitacional en Culiacán, Sinaloa; de excretas de zanate y golondrina del parque público de Tlalpan, D.F.; de excretas de gallo de pelea en una casa habitación en Guerrero; y de material de composta (fertilizante orgánico) en un hotel en Acapulco, 7,33 Guerrero . Se considera que el humano y mamíferos silvestres infectados, particularmente los murciélagos, así como aves migratorias cavernícolas (guácharos), pueden actuar como agentes biológicos en la distribución del hongo en la naturaleza, 24,34-36 . Sin embargo, principalmente en zonas rurales no hay que olvidar el posible papel de agentes mecánicos, como los vientos, que producen corrientes de aire tanto en espacios cerrados como abiertos, moviendo en pequeñas distancias los propágulos fúngicos. Aunque no se tienen datos que apoyen la infección de aves de parques y corrales (zanates, estorninos, palomas, gallinas, etcétera), la cual es limitada por la elevada temperatura corporal, éstas pueden desplazar al hongo depositado en sus plumajes a distancias cortas, y son uno de los principales agentes asociados a la infección por H. 1,2 capsulatum en zonas urbanas . Datos recientes, con base en el análisis del marcador microsatélite (GA)n de varios aislamientos del hongo obtenidos de murciélagos naturalmente infectados y capturados al azar en diferentes regiones de México, Argentina y Brasil, revelan una asociación entre hábitos migratorios y el origen geográfico de la infección; comprometiendo a los murciélagos como el principal 37 dispersor del hongo en la naturaleza . A partir de 1994, el Laboratorio de Inmunología de Hongos del Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM, ha creado una colección de H. capsulatum, la cual contiene aislamientos de la naturaleza y de casos clínicos del país, además de cepas de referencia de otros países. La colección puede ser considerada como única por la peculiaridad de albergar el mayor número
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de especímenes fúngicos obtenidos de murciélagos 7 infectados. Además de contar con un catálogo , se encuentra registrada en la base de datos de la “World Data Centre for Microorganisms” (WDCM) de la “World Federation for Culture Collections” (WFCC) con el número LIH-UNAM WDCM817, la cual puede ser consultada, por Internet, a través de la página de histoplasmosis (http://www.histoplas-mex.unam.mx). La colección de H. capsulatum muestra una gran variedad de aislamientos de diferentes fuentes y procedencias geográficas. A la fecha existen 226 aislamientos y/o cepas, 147 de casos clínicos humanos, 71 de animales naturalmente de infectados (68 de murciélagos y 3 de liebre de la Patagonia) y 8 de diferentes guano. Los aislamientos y/o cepas de la colección representan un gran acervo biológico que ha servido de base para múltiples estudios, algunos de ellos ya publicados o en proceso y que refieren datos sobre la feno- y genotipificación de sus especímenes 33,34,36-44 . fúngicos Se han utilizado distintos criterios para caracterizar H. capsulatum, entre los cuales destacan 45 46 la serotipificación y la quimiotipificación . Las levaduras expresan cinco diferentes serotipos de antígenos de superficie, dentro de los cuales están incluidos los quimiotipos I (colonias S) y II (colonias R) que se relacionan con la presencia de 45,46 (Tabla 2). Las glucanas en la pared celular levaduras del quimiotipo II presentan más α-(1,3)glucana en pared, hecho que está relacionado a la virulencia de la cepa, como fue elegantemente 47,48 utilizando RNA de demostrado por Rappleye et al. 49 interferencia y por Marion et al. , al estudiar la actividad de la α-(1,4)-amilasa en la síntesis de la α(1,3)-glucana. Recientemente, se ha propuesto que la α-(1,3)-glucana tiene un efecto sobre la baja producción de Factor de Necrosis Tumoral-α en células infectadas y que además es capaz de abatir el reconocimiento de la respuesta inmune innata del huésped infectado a través del bloqueo de un receptor 47,48 β-glucánico, conocido como Dectin-1 . Variantes de las colonias S son capaces de sobrevivir dentro de la línea celular de macrófagos P388D1.D2 y en cultivos primarios de células 9,50 donde epiteliales de tráquea de hámster (HTE) asumen morfologías aberrantes, por ejemplo similar a una calabaza, que fueron llamadas alomórficas (Gr. 9 allo= otra; morph= forma) por Eissenberg et al. . Histoplasma capsulatum puede ser considerado una especie críptica, ya que representa un complejo de especies, siendo cada especie un clado que puede agrupar aislamientos y/o cepas con diferencias biológicas en serotipos, quimiotipos,
virulencias, aspectos morfo- y fisiológicos además de 38,45,46,49,51 . los genéticos A partir de 1986, se iniciaron los estudios de 52,53 tipificación molecular del hongo , los cuales sirvieron de apoyo para una clasificación molecular aún vigente que agrupa aislamientos de H. capsulatum de América en seis clases y cuatro subclases (Tabla 3). Esta clasificación se fundamenta en el análisis del polimorfismo genético del hongo, determinado por hibridación con sondas de mtDNA y de un fragmento 51 del gene YPS3 . Con base en la secuencia parcial de cuatro genes, ARF (factor de ribosilación de ADP), H-ANTI (precursor del antígeno H), OLE1 (∆9-desaturasa de ácido graso) y TUB1 (α-tubulina) se ha propuesto que los aislamientos de H. capsulatum, incluyendo las tres variedades taxonómicas, forman ocho clados (poblaciones genéticas) distintos distribuidos en 25 países de los cinco continentes, entre ellos siete constituyen especies filogenéticas bien definidas 38 (Tabla 4). Recientemente, se ha (especiación) encontrado que los aislamientos del hongo procedentes de murciélagos naturalmente infectados y capturados en Latinoamérica apoyan la existencia de 40,54 un nuevo clado , divergente de aquellos reportados 38 por Kasuga et al. . Sin embargo, aún queda mucho por descubrir con respecto a la filogeografía del hongo. Histoplasma capsulatum también ha sido agrupado de acuerdo con la secuencia parcial de la subunidad grande del gene 28S rRNA (región D1/D2). Los grupos establecidos fueron independientes de las tres variedades taxonómicas y se propone que estas variedades deben ser reclasificadas considerando la 55 relación filogenética del hongo . La secuencia parcial del gene 18S rRNA ha evidenciado la cercanía filogenética de H. capsulatum con Coccidioides immitis y Renispora flavissima dentro 56 de la familia Onygenaceae . En los últimos años, un gran número de trabajos han contribuido al estudio de la diversidad genética de H. capsulatum con base en el análisis del DNA genómico. Sus perfiles de RFLP y RAPD-PCR, la utilización de sondas específicas y de algunas secuencias génicas, el uso de marcadores microsatétiles, así como de las regiones ITS (del inglés “internal transcribed spacer”), sirven de herramientas para estudios taxonómicos, de estructura de la población fúngica (clonales o recombinantes), además de estudios epidemiológicos y de localización 35,38,40-44,51-64 . geográfica La diversidad genética de H. capsulatum también ha sido estudiada mediante, sea por
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cariotipificación (particularmente caracterización de electrocariotipos) así como por el polimorfismo cromosomal. Inicialmente, se describió polimorfismo cromosómico en las cepas de H. capsulatum más utilizadas como referencia, Downs y G-217B de Estados Unidos (EU) y G-186B de Panamá. En la cepa Downs, considerada de baja virulencia, se detectaron siete cromosomas mientras que en las cepas virulentas G-186B y G-217B se encontraron cuatro y tres 65 cromosomas, respectivamente . Con base en los índices de DNA calculados para la Downs y la G-186AS, el estadio haploide de ambas cepas fue sugerido por 66 Carr y Shearer . Sin embargo, se encontraron copias duplicadas de los genes de α y β tubulina en la cepa Downs, lo que permitió proponer una reconsideración sobre su ploidía sugiriendo una posible diploidía parcial o una aneuploidía. Recientemente, un estudio más amplio aplicado a 19 aislamientos clínicos de H. capsulatum procedentes de Argentina, México y Guatemala, así como a la cepa de referencia G-186B, mostró una mayor variabilidad en el polimorfismo de los electrocariotipos de este hongo, lográndose la 39 resolución de cinco a siete bandas cromosómicas . Los grandes enigmas sobre la complejidad genómica de este hongo cuentan ahora con nuevas estrategias. En la actualidad, la secuencia completa del genoma de H. capsulatum está en proceso con las cepas G-217B y G-186AR, las cuales manifiestan distintas virulencias. Para los estudios de genómica estructural de H. capsulatum se puede recurrir al Centro de Secuenciación del Genoma (http://genome.wustl.edu./projects/hcapsulatum/inde x.php), en EU, donde existe información disponible sobre la secuenciación y mapeo genómico del hongo. Epidemiología de la histoplasmosis en México En la última década, se ha adquirido un panorama más preciso sobre diferentes aspectos de la epidemiología de la histoplasmosis, debido a los estudios inmunológicos y moleculares realizados recientemente en áreas geográficas representativas de la República Mexicana. Las formas endémica y epidémica de la enfermedad son de amplia distribución en el país, aunque la última es más 67 importante por su alto porcentaje de letalidad . La histoplasmosis infección revelada por la intradermorreacción positiva al antígeno crudo soluble denominado histoplasmina, preparado a partir del cultivo de H. capsulatum en medio sintético químicamente definido, ha sido referida en la mayoría de los estados mexicanos. Sin embargo, su prevalencia es variable según las zonas geográficas e incluso cambia dentro de una misma entidad federativa,
hecho que está relacionado con ciertas actividades laborales asociadas a factores socio-económicos. En los últimos años, para estudiar diferentes aspectos epidemiológicos de la histoplasmosis en el país se han empleado herramientas moleculares que han permitido proponer patrones moleculares de la distribución geográfica del hongo en el ambiente (filogeografía), así como caracterizar las fuentes de infección al relacionar aislamientos de diferentes orígenes en la naturaleza con los de casos 33,34,40,44,54 . clínicos Uso de la diversidad genética con fines diagnóstico y epidemiológico La aparición de las técnicas moleculares ha promovido grandes avances en el diagnóstico y en la epidemiología de las micosis sistémicas. En el diagnóstico, permitió dilucidar casos clínicos dudosos y diferenciar una reactivación endógena de un proceso de reinfección exógeno. En la epidemiología, ha facilitado identificar brotes y la fuente de infección asociada, determinar la relación genotípica entre aislamientos de diferentes procedencias favoreciendo su agrupación filogeográfica, además de caracterizar marcadores moleculares del hongo distribuidos en la 68 naturaleza para facilitar un mapeo epidemiológico . En México, la colaboración de investigadores nacionales ha generado una buena experiencia en el estudio molecular de brotes de histoplasmosis que empiezan a trazar una nueva historia en la epidemiología moderna de esta enfermedad en el país. Por ejemplo, con base en ensayos inmunológicos y moleculares realizados por un equipo de investigadores mexicanos, se aisló H. capsulatum de tierra mezclada con composta, utilizada en jardineras con plantas ornamentales colocadas en diferentes sitios de un hotel en Acapulco, Guerrero, México, donde ocurrió un brote epidémico muy importante con episodios recurrentes en marzo, mayo y septiembre de 2001. Se han relacionado los aislamientos de este brote con los patrones ecotípicos y filogeográficos del hongo distribuidos en el país, a través de procedimientos moleculares, como: la PCRanidada de un fragmento del gene que codifica para una proteína co-activadora denominada Hcp100 única de H. capsulatum; el perfil polimórfico del DNA genómico obtenido por RAPD-PCR con doble primer; y el análisis de las secuencias de fragmentos de los 33 genes H-ANTI y OLE1 . La referencia de brotes en animales refuerza la apreciación de ubicuidad del agente etiológico en la naturaleza. En la primavera de 2002, en el zoológico “Africam Safari”, Puebla, México, ocurrió un brote de histoplasmosis en maras o liebres
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de la Patagonia (Dolichotis patagonum) . El material de necropsia del caso índice fue enviado al laboratorio para el estudio histopatológico y el aislamiento del hongo. Hallazgos clínico-patológicos sugirieron un segundo caso en la misma colonia de maras, el cual fue confirmado por los estudios moleculares (PCRanidada y RAPD-PCR) de los aislamientos de los animales muertos y además, empleando procedimientos inmunológicos, se identificó la fuente de infección. En 2003, en el zoológico de Guadalajara, México, se realizó el diagnóstico posmortem de dos casos de leopardos de las nieves (Uncia uncia), originarios de Asia, mantenidos en cautiverio en el zoológico de Querétaro, México. El diagnóstico emitido fue de histoplasmosis diseminada con base en la histopatología y confirmado por la PCR-anidada a partir del DNA extraído de órganos infectados, donde se amplificó un fragmento del gene que codifica para 70 la proteína Hcp100 . Otro ejemplo de la utilidad de las técnicas moleculares en el estudio de brotes es lo referido en 71 Argentina por Canteros et al. , donde se documentó el primer brote de histoplasmosis en el país, ocurrido en el año 2002, en Zapala, provincia de Neuquén, Patagonia, que está localizada fuera del área geográfica compatible con el hábitat del hongo. Con la colaboración de México, tanto por RAPD-PCR con doble primer como por PCR con el minisatélite M13, se comprobó que los aislamientos del hongo de este brote no poseían un perfil genético coincidente con la mayoría de los aislamientos de Argentina, sino que los genotipos encontrados estaban más relacionado a los del Hemisferio Norte. Por lo tanto, los estudios de brotes epidémicos de acuerdo con la información molecular de los aislamientos, no sólo sirven para definir casos clínicos de la enfermedad en un episodio común y asociar fuentes de infección, sino que también permiten inferir el comportamiento, ubicuidad, origen y características peculiares de los aislamientos de H. capsulatum que pueden estar siendo transportados de regiones geográficas distantes a través del continente, por algún agente dispersor. REFERENCIAS 1. Kwon-Chung KJ, Bennett JE. Histoplasmosis. In Medical Mycology. Philadelphia: Lea and Febiger, 1992; pp. 305-341. 2. Tewari R, Wheat LJ, Ajello L. Agents of histoplasmosis. In Topley & Wilson’s Microbiology and Microbial Infections. Medical Mycology. Vol. 4.
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CAPÍTULO 33
HISTOPLASMOSIS: CLÍNICA, DIAGNÓSTICO Y TRATAMIENTO Dr. Rubén López Martínez
La histoplasmosis es de distribución mundial muy amplia, observándose con mayor frecuencia en el Continente Americano, es un complejo de tres enfermedades causadas por tres variedades de Histoplasma capsulatum; dos de ellas afectan al hombre a). La “histoplasmosis americana” causada por H. capsulatum var. capsulatum llamada así por presentarse en América el mayor número de casos, b) la “histoplasmosis africana o duboisii” causada por H. capsulatum var. duboisii, todos los casos reportados se confinan al Continente Africano y c) la “histoplasmosis equina” causante de la linfangitis epizoótica de caballos y mulas, cuyo agente es H. capsulatum var. farciminosum ésta es de interés principal en medicina veterinaria y zootecnia. En este capítulo se hará referencia únicamente a la llamada histoplasmosis americana, que en adelante la mencionaremos sólo como “histoplasmosis”que hasta la fecha es una de las micosis sistémicas más frecuentes y mejor estudiadas La histoplasmosis es una micosis granulomatosa, aguda o crónica de tipo pulmonar primario, de gran relevancia clínica y epidemiológica; predomina en climas templados y tropicales y se presenta con mayor frecuencia en países del Continente Americano. Muchas de las infecciones son asintomáticas, pero en los casos con manifestaciones clínicas a nivel pulmonar o con diseminaciones sistémicas, la histoplasmosis llega a ser muy grave, pudiendo causar la muerte en un gran número de pacientes. La enfermedad fue descubierta en 1905 por Samuel Darling Taylor en una autopsia hecha a un trabajador del Canal de Panamá. Por no conocer la naturaleza del parásito y basado en su aspecto morfológico y tintoreal le llamó Histoplasma capsulatum, nombre que conserva hasta la fecha. En 1912 Da Rocha Lima, en Hamburgo, determinó que este organismo corresponde a un hongo levaduriforme y hasta 1929, William de Monbreun y después Hansmann y Schencken corroboraron la etiología fúngica y describieron su dimorfismo. En 1972 Kwon-Chung describió la reproducción sexuada de H. capsulatum, correspondiendo estas cepas teleomórficas al ascomiceto Ajellomyces capsulatus.
H. capsulatum var. capsulatum, vive sobre materia orgánica rica en nitrógeno, por lo que los suelos que contienen guano de murciélagos o de aves de corral son el sustrato ideal para este hongo. En América Latina afecta con frecuencia a grupos de excursionistas, mineros y espeleólogos que visitan cuevas de murciélagos por lo que es considerada como micosis ocupacional; cuando los conidios son inhalados ocasionan la forma pulmonar primaria, la cual suele ser de evolución aguda y los índices de letalidad y de mortalidad son muy altos. La cantidad de conidios inhalados, el estado inmunológico y las enfermedades intercurrentes determinan la gravedad y la evolución clínica de la infección. La gravedad de la histoplasmosis es mayor cuando se asocia a pacientes con SIDA, enfermedad de Hodgking, linfoma o leucemia y en desnutridos.La susceptibilidad para adquirir esta micosis, es igual para todas las edades y las razas, siendo más frecuente en el hombre que en la mujer en proporción de 10:1. ETIOLOGÍA
El agente causal H. capsulatum var. capsulatum, (Darling 1906); es un hongo dimórfico que bajo la forma filamentosa presenta hifas septadas con macroconidios equinulados de pared gruesa de 8 a 15 µm y microconidios redondos o piriformes de pared lisa de 2 a 4 µm; esta morfología la presenta en su hábitat natural (guano de murciélago y de aves) así como en los medios de cultivo simples como el de Sabouraud donde desarrolla colonias algodonosas blancas o pardas. En la forma parasitaria dentro de los tejidos, así como en los cultivos enriquecidos como los de infusión cerebro corazón e incubados a 37° C, H. capsulatum adquiere la forma levaduriforme mononucleada de 3 a 6 µm. El estado teleomórfico o sexual corresponde al ascomiceto Ajellomyces capsulatus (Kwon-Chung, Mc Ginnis et Katz, 1979). Los aislamientos de H. capsulatum a partir de suelos o de pacientes pueden desarrollar colonias de color blanco, cepas A, (albinas) o pardas, Cepas B (brown); en ambas son más abundantes los macroconidios, sin embargo en las pardas los microconidios son más abundantes que en las albinas.
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H. capsulatum también es aislado frecuentemente del suelo que contiene guano de estorninos y otras aves de corral además del suelo de cavernas y minas abandonadas donde existe abundante guano de murciélago como se mencionó anteriormente, siendo éste el más importante hábitat de este hongo; asimismo se ha aislado a partir de intestino, pulmón, hígado y bazo de murciélagos, lo que determina que estos mamíferos además de tener la infección son diseminadores del hongo y proveen con sus deyecciones el sustrato más importante de H. capsulatum. La inhalación de conidios es el mecanismo de infección más común; no obstante hay pocos casos en donde se atribuya una inoculación cutánea de H. capsulatum. La infección se ha descrito recientemente en perros y gatos de una nueva zona endémica de Texas. DISTRIBUCION GEOGRÁFICA Tiene una amplia distribución mundial, se observa en muchos países de los cinco continentes, no obstante varía mucho su prevalencía de acuerdo a las condiciones ecológicas presentes en los lugares donde se aísla el hongo. Los países con climas templados y subtropicales son los de mayor endemicidad de esta micosis, como Estados Unidos de Norteamérica, México, todos los países de Centro América, Venezuela, Colombia y Argentina; con menor frecuencia se observa en el resto de los países de América, como Jamaica, Puerto Rico, Cuba y Martinica. Se han reportado casos en Japón, Tailandia, India, Malasia, Indonesia, Singapur, Filipinas. En Europa se ha diagnosticado en España; Turquía, en países del África Central, y en Sud-África, así como en Australia. En los países latinoamericanos, sobre todo en México, se describen con frecuencia la forma de brotes epidémicos de la enfermedad en grupos de trabajadores o estudiantes que penetran a cuevas y grutas abandonadas o a minas en explotación. Siendo esta histoplasmosis epidémica mucho más grave que la forma endémica. A través de la cutirreacción con histoplasmina se estima la prevalecía de la infección en las diversas zonas endémicas. PATOGENIA
Se considera a H. capsulatum como un hongo patógeno primario que al penetrar a los alvéolos causan una inflamación intersticial y los conidios inhalados son fagocitados por macrófagos, linfocitos y neutrófilos. En las formas pulmonares primarias agudas y graves hay una respuesta de tipo piógeno con exudados masivos, lo que causa un
taponamiento de los alvéolos y un serio compromiso pulmonar que ocasiona una insuficiencia respiratoria que puede conducir a la asfixia pulmonar y a la muerte. En las formas diseminadas el hongo, que se ha transformado a la fase lavaduriforme intracelular, es liberado por rompimiento de los macrófagos parasitados para invadir a nuevos macrófagos y emigra a otros órganos, principalmente del sistema fagocítico monocitario como médula ósea, bazo, hígado, placas de Peyer y ganglios linfáticos superficiales y profundos. Las infecciones ocasionadas por H. capsulatum, var A, suelen ser asintomáticas o benignas; en cambio las producidas por las cepas B, son mas graves, ya que en éstas son más abundantes los microconidios que en las cepas A. CLÍNICA
Es una infección sistémica que puede afectar seriamente a múltiples órganos y tejidos del hombre, siendo los más frecuentes el pulmón que es la puerta de entrada y tejidos del sistema monocítico fagocitoario como bazo, hígado, médula ósea, ganglios linfáticos y placas de Peyer. De acuerdo a la clasificación de GonzálezOchoa en 1960 quien describió las formas clínicas que se observan predominantemente en México y otros países latinoamericanos, se describen dos tipos polares de histoplasmosis: la pulmonar primaria, generalmente no progresiva, y la secundaria o progresiva. HISTOPLASMOSIS PULMONAR PRIMARIA Puede ser asintomática o sintomática. La primera se presenta en la mayoría de los casos y su frecuencia es tal que existen regiones como el Golfo de México y el Sureste, donde el alto índice de infección está reflejado por la positividad a la histoplasmina que llega a más del 95% y en los Estados Unidos de América hasta 80% de reactores positivos. En el tipo sintomático, las manifestaciones clínicas son variables por lo que se describen tres formas clínicas: leve, moderada y grave. Forma leve. Semeja a un ataque gripal. No existen signos físicos ni radiológicos a la exploración del tórax; las lesiones pulmonares son infiltrados que revierten con el tiempo a calcificaciones pulmonares que se observan en sujetos histoplasmino positivos. La mayoría de estos pacientes evolucionan a la curación espontánea. Forma moderada. Hay lesiones radiográficas con imágenes muy variables como infiltrados nodulares, bloques neumónicos, adenopatía hiliar; se
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presenta fiebre, malestar general y marcado decaimiento, observándose recaídas febriles. Esta forma generalmente evoluciona a la curación espontánea y en ocasiones, si se presentan enfermedades intercurrentes o en pacientes con inmunodepresión, puede pasar a la forma grave. En la infección pulmonar primaria moderada y grave, la biometría hemática no muestra anormalidades consistentes, inclusive los leucocitos pueden permanecer cuantitativa y cualitativamente dentro de los límites normales, la sedimentación globular es muy variable, solamente en los casos muy graves se encuentra aumentada. Forma grave. En la mayoría de los casos se asocia a infecciones de tipo brote epidémico en grupos de personas que tiene el antecedente de haber penetrado a cuevas de murciélagos o minas abandonadas donde los sujetos permanecen por mucho tiempo e inhalan gran cantidad de conidios de H. capsulatum. En esta forma clínica domina el cuadro febril, por lo que estos casos son tomados frecuentemente como infecciones bacterianas o virales graves. La duración es de una semana a seis meses. En esta forma clínica los signos y síntomas son muy acentuados, se observa tos productiva con hemoptisis, dolor torácico, disnea de pequeños esfuerzos, astenia adinamia, postración, tiros intercostales y cianosis, muchos de estos casos evolucionan a la muerte por insuficiencia respiratoria. Las manifestaciones clínicas coinciden con los acentuados signos radiológicos, ya que prácticamente siempre se observan infiltrados nodulares repartidos por ambos campos pulmonares que simulan granulia tuberculosa, la abundancia de estos infiltrados que algunas veces llegan a confluir están en relación con la abundancia del inóculo Figura 1. Ordinariamente se trata de infecciones masivas por adquirirse en espacios cerrados como cavernas y minas, donde existe abundante guano con gran cantidad de formas infectantes de H. capsulatum. HISTOPLASMOSIS SECUNDARIA También llamada de diseminación hematógena progresiva. Es menos frecuente en comparación con la infección pulmonar primaria y casi siempre consecutiva a una histoplasmosis pulmonar primaria leve o moderada que no ha sido diagnosticada y evoluciona en forma crónica antes de la diseminación.
Figura 1.- Histoplasmosis pulmonar primaria grave. Abundantes infiltrados inflamatorios bilaterales basales y parahiliares
Se producen úlceras y lesiones en hígado y bazo caracterizadas por focos necróticos y tuberculoides, los primeros están rodeados por macrófagos conteniendo abundantes microorganismos; los tubérculos se forman particularmente en pulmón, hígado, bazo y riñones; cursan con anemia y afección de médula ósea, también presentan necrosis con infiltración de macrófagos en los que abundan los células levaduriformes intracelulares del hongo. La histoplasmosis secundaria o progresiva presenta dos formas, aguda y crónica. Forma aguda. Se presenta en niños o en adultos a partir de una infección pulmonar primaria grave y sin que hayan desaparecido o disminuido los síntomas neumónicos y los generales. En los adultos mayores puede sobrevenir por reinfección endógena a causa de enfermedades debilitantes con un serio compromiso de salud, particularmente por alguna enfermedad anterior como enfisema, desnutrición, diabetes, etc. En ambos extremos de la vida: niños y ancianos, la histoplasmosis diseminada puede ser mortal a corto plazo, en los niños se manifiesta por diarrea, debido a la invasión del tejido linfático intestinal, acompañado de hepato y esplenomegalia;
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Figura 2. En los viejos adopta la sintomatología de enfermedad general febril también con hepato y esplenomegalia y frecuentemente aparecen ulceraciones en mucosas bucofaríngeas y laríngeas.
La histoplasmosis cutánea primaria, es muy rara y se ha reportado en casos de inoculación accidental de laboratorio. La cutánea-mucosa por diseminación es la más común, a partir de las formas crónicas en donde se observan úlceras y nodulaciones con eritrema y exudados en diferentes partes de la piel, y en mucosa bucal principalmente. Actualmente la histoplasmosis en pacientes con SIDA es una patología que se diagnostica con mayor frecuencia en zonas endémicas de histoplasmosis. La sintomatología es severa y cursa con neumonitis, hepato-esplenomegalia, pérdida de peso, linfadenopatías y otras manifestaciones clínicas que cursan con SIDA. También son frecuentes las diseminaciones a piel y mucosa oral. Figura 3. Muchos de estos pacientes mueren a corto plazo por la severidad de ambos padecimientos.
Figura 3.- Lesiones cutáneo-mucosas en un paciente con histoplasmosis pulmonar diseminada. Colección Dr. Luis J. MéndezTovar. Figura 2.- Histoplasmosis diseminada con hepato-esplenomegalia, ulceraciones ganglionares, anemia y pérdida de peso.
Forma crónica. También suele ser mortal, aparece varios años después de la histoplasmosis primaria, se manifiesta por lesiones pulmonares que simulan cualquier lesión tuberculosa, descubriéndose la etiología de la afección pulmonar solamente por el laboratorio. Otras formas clínicas de histoplasmosis son la pericarditis y mediastinitis que pueden ser concomitantes a la forma pulmonar primaria o pueden presentarse mucho tiempo después de establecida la sintomatología pulmonar; se observa linfadenitis hiliar y mediastinal. Por extensión las lesiones inflamatorias nodulares llegan a pericardio produciendo una forma similar a la pericarditis tuberculosa.
Con la introducción de la terapia antirretroviral altamente activa (HAART, por sus siglas en inglés) para el Sida, el consenso general es que todas las micosis asociadas a este síndrome han disminuido; no obstante se tienen evidencias de que en los pacientes con HAART de dos meses o menos de tratamiento aumenta la frecuencia de la histoplasmosis diseminada y con tratamientos de seis o mas meses, disminuye la frecuencia de esta micosis. La histoplasmosis ocular es un síndrome que no se ha podido sustentar como relacionado a H. capsulatum ya que no se ha logrado aislar al hongo a partir de estos tejidos; se observa en muy baja frecuencia en pacientes que viven en zonas endémicas de esta micosis, cursa con coroiditis y panoftalmia. La única prueba de laboratorio que tienen estos
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pacientes es histoplasmina.
la
cutirreacción
positiva
a
la
DIAGNOSTICO DE LABORATORIO Las muestras patológicas para el aislamiento del hongo son muy diversas, tales como esputo, líquido céfalo raquídeo (LCR), sangre, médula ósea, secreción de ganglios y biopsias diversas; los procedimientos a seguir son: Examen microscópico directo: En los frotes o improntas teñidos con Wright o con Giemsa pueden observarse las levaduras intracelulares de 3 a 6 µm, el núcleo se tiñe en rojo violeta y el citoplasma en azul muy tenue, casi incoloro, que aparenta una cápsula. Cultivo: Las siembras en medios de Sabouraud con antibióticos se mantienen a 25° C durante dos o tres semanas. Se han descrito dos tipos morfológicos de colonias: las blancas, tipo A (albino) y las pardas tipo B (brown). Ambas son compactas y tienen un aspecto lanoso algodonoso, que cubren una gran superficie de los medios de cultivo. Figura 4. Microscópicamente se observan abundantes macroconidios tuberculados de 8 a 15 µm de diámetro redondos u ovales; también se observan microconidios de 2 a 4 µm de diámetro, esféricos u ovales de pared lisa, ambos nacen de conidióforos cortos y angostos, dispuestos en ángulo recto respecto a la hifa ( Figura 5). El tipo B produce mayor número de microconidios y el tipo A mayor número de macroconidios. También es recomendable sembrar los productos en medios de infusión cerebro-corazón, agar sangre o agar extracto de fosfatos adicionados de antibióticos.
Figura 4.- Cultivo de Histoplasma capsulatum, var. A en medios de Sabouraud Dextrosa Agar con antibióticos.
Figura 5.- Microcultivo de Histoplasma capsulatum. Frotis teñido con Giemsa; obsérvense las hifas septadas y los macroconidios equinulados.
Para diferenciar H. capsulatum de otros hongos como Chrysosporium, Sepedonium y Renispora, que tienen macroconidios similares, es conveniente hacer la transformación de la fase filamentosa a la levaduriforme, para lo cual se siembra la colonia en medios de infusión cerebro corazón (BHI) a 37° C. Otros procedimientos para comprobar la naturaleza de H. capsulatum es la prueba de exoantígenos y la hibridización de ácidos nucleicos, la cual da una identificación más rápida ya que se puede realizar cuando la colonia de H. capsulatum es muy joven; es además altamente sensible y específica. Recientemente los procedimientos de biología molecular también han demostrado efectividad para el diagnóstico. PRUEBAS INMUNOLÓGICAS Precipitación en tubo capilar: Demuestra las precipitinas (Ig M) en etapas temprana de la histoplasmosis; sin embargo, suelen no ser muy específicas y sensibles; la positividad desaparece a las 8 ó 10 semanas. Inmunodifusión en agar (ID): Es muy útil cuando se practica combinada con la RFC; se hace positiva a la tercera o cuarta semana después de la infección. Es importante distinguir dos bandas, la M que se presenta en la fase temprana o de recuperación de la enfermedad y la H que aparece únicamente en la infección activa. Reacción de fijación del Complemento (RFC): Es una de las más sensibles y específicas para el diagnóstico; los anticuerpos (Ig G) aparecen aproximadamente a la segunda semana después de la infección y se mantienen todo el tiempo que la histoplasmosis esté activa. Un título igual o mayor a 1:16 generalmente indica una enfermedad activa progresiva: esta prueba es positiva en el 70% o más de los casos de histoplasmosis. Durante la fase de enfermedad la RFC debe practicarse en forma periódica para apreciar la evolución y el pronóstico de la infección. Intraedermorreacción (IDR): Se aplica, 0.1 ml del antígeno de histoplasmina y se considera positiva cuando aparece entre las 48 y 72 h una induración con diámetro de 5 mm o más; como en otras pruebas intradérmicas la positividad no es diagnóstica, indica exposición pasada o actual al agente etiológico. En histoplasmosis activa tiene valor pronóstico, ya que cuando se negativiza la IDR al mismo tiempo que se elevan los títulos de anticuerpos de la RFC, el pronóstico es grave; en cambio cuando permanece
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positiva y los títulos de anticuerpos tienden a disminuir, el pronóstico es bueno. La IDR se mantiene positiva durante casi toda la vida del sujeto que ha padecido histoplasmosis. Es importante anotar que después de aplicar IDR con histoplasmina suele aparecer la banda M, en la ID, lo cual podría conducir a un error de diagnóstico serológico. Por lo que es procedente hacer la IDR después de tomar la sangre para ID. Otras pruebas para determinar antígenos solubles circulantes son la prueba del Radioinmuno ensayo (RIA) y la de ELISA, las cuales son particularmente útiles en pacientes que cursan con severas inmunodeficiencias como SIDA. HISTOPATOLOGÍA En los cortes teñidos con Giemsa o con Wright, se observan las levaduras intracelulares del hongo. En la forma aguda aparecen numerosas levaduras dentro de los macrófagos y los histiocitos; además aparecen escasos neutrófilos, células plasmáticas y linfocitos. En las formas subagudas o crónicas se forman granulomas epitelioides que contienen células plasmáticas, linfocitos macrófagos, neutrófilos y células gigantes, así como un menor número de levaduras que en la forma aguda. TRATAMIENTO Cuando se diagnostica una forma pulmonar primaria leve o moderada no siempre es necesario el tratamiento con antimicóticos; la observación y reposo, administración de dieta balanceada e hidratación es suficiente en la mayoría de los casos para obtener la curación. En formas moderadas o crónicas son de utilidad el itraconazol o el fluconazol a la dosis de 400 a 800 mg/día hasta la remisión de los síntomas. En la forma pulmonar grave o en los casos diseminados, se requiere de la anfotericina B intravenosa. La dosis inicial es de 0.1 mg por kilo, por aplicación (5 mg), cada tercer día, aumentando 0.1 mg por kilo en cada aplicación hasta llegar a alcanzar 0.8 a 1 mg por kilo en cada aplicación, sin pasar de 50 mg por aplicación. La anfotericina B debe administrarse cada tercer día en 500 ml de solución glucosada al 5% agregando 1000 U de heparina para evitar la flebitis y 100 mg de hidrocortisona para prevenir cuadros de intolerancia. Media hora antes de la aplicación de la anfotericina B se administra una ámpula de un antihistamínico (alfamino-piridina) por vía intramuscular. Recientemente se ha introducido el uso de la anfotericina B unidad a liposomas, la cual es
menos toxica y más efectiva, ya que se pueden administrar dosis más altas. La vigilancia médica durante el paso del medicamento debe ser estricta, para que en caso de datos de intolerancia como cefalea, diaforesis, dolor abdominal, náuseas e inquietud, se suspenda el goteo y a la vez se administra una ámpula de antihistamínico. Al desparecer los síntomas de intolerancia se reinstala la anfotericina B en goteo más lento. Las reacciones de toxicidad aparecen cuando se acumulan altas dosis del medicamento y cuando existe susceptibilidad de los pacientes. La nefrotoxicidad es la más importante, hay necrosis glomerular y degeneración tubular; no obstante en algunos casos las lesiones son reversibles si éstas no son de gran magnitud. Es indispensable hacer determinaciones periódicas de urea, creatinina y depuración de la urea. También se han utilizado diversos triazoles como itraconazol, fluconazol y voriconazol con resultados variables. Otro triazólico empleado con éxito en la histoplasmosis murina, es el posaconazol y en los primeros casos humanos tratados con este triazol, se ha demostrado una mejor efectividad terapéutica. REFERENCIAS 1. Bava AJ. Histoplasmosis in the Muniz Hospital of Buenos Aires. Rev. Inst Med Trop Sao Paulo 1995; 37: 531-535. 2. Chadi A, Hage L. Joseph Wheat, James Loyd, Stephen D. Allen, Deborah Blue, Kenneth S. Pulmonary histoplasmosis. Semin Respir Crit Care Med 2008; 29:151-165. 3. Cornely OA, Vehreschild JJ, Ullmann AJ. Is there a role for polyenes in treating invasive mycoses? Curr Opin Infect Dis 2006; 19:565570. 4. Cunha VS, Zampese MS, Aquino VR, Cestari TF, Goldani LZ.Mucocutaneous manifestations of disseminated histoplasmosis in patients with acquired immunodeficiency síndrome: particular aspects in a Latin American population. Clin Exp Dermatol 2007; 32:250255. 5. Gascón J, Torres JM, Jiménez M, Mejias T, Triviño L, Gobbi F, Quintó L, Puig J, Corachan M. Histoplasmosis infection in Spanish travelers to Latin America Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2005; 24:839-841. 6. González-Ochoa A, Cervantes-Ochoa A: Histoplasmosis epidémica y su prevención. Rev Inst Salub Enferm Trop (Mex) 1960;
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CAPÍTULO 34 PARACOCCIDIOIDOMICOSIS Ramón Fernández Roberto Arenas Definición. La paracoccicioidomicosis es una micosis sistémica causada por el hongo dimorfo Paracoccidioides brasiliensis. Se adquiere por inhalación y puede localizarse en el aparato respiratorio o diseminarse a la mucosa buconasofaríngea, sistema reticuloendotelial, piel, huesos o vísceras. La mayoría de los casos son subclínicos pero puede tener una evolución aguda o crónica e inclusive causar la muerte (1). Epidemiología. La frecuencia real es desconocida por los casos subclínicos. Se han documentado aproximadamente 8,000 casos sintomáticos, 80 % de los cuales provienen de Brasil (Sao Paulo, Río de Janeiro, Río Grande do Sul, Mato Grosso y Minas Gerais); otras áreas endémicas son Venezuela, Colombia y noreste de Argentina, en donde casi el 100% de la población tiene pruebas cutáneas positivas a paracoccidioidina; las intradermorreacciones con la glicoproteína de 43 kDa (gp43) en niños de Mato Grosso, Brasil, han demostrado una prevalencia del 4.6 % (2). Afecta a cualquier edad, raza y sexo, con un franco predominio en hombres con una relación hombre-mujer de 9:1, que en México es de 28:1, con edades de 30 a 50 años y dedicados a labores del campo. Cinco por ciento de los casos son niños, entre quienes afecta por igual a ambos géneros (1, 3). Los pacientes provienen de áreas rurales o suburbanas, con altitud de 1,000 a 1,499 metros sobre el nivel del mar, precipitación pluvial de 1,500 a 2,999 mm, tierras podzólicas, con latosol y rocas basálticas, presencia de bosques húmedos y plantíos de café, tabaco y caña de azúcar, con temperaturas de 14 a 30° C (4, 5). Durante el fenómeno climático de “El Niño”, ocurrido en los años de 1982 y 1983, se reportó un incremento en la incidencia de la micosis (6). Se consideran como factores predisponentes una depresión en la inmunidad celular, desnutrición y factores hormonales o fisiológicos. Está asociada con frecuencia alcoholismo y tabaquismo (7). Los estudios que han evaluado los tipos de HLA de los pacientes
afectados son contradictorios, en el más reciente se encontró que el alelo DRB1*11 es el más frecuente (8). No se transmite de un ser humano a otro. El hongo se ha aislado de animales de sangre fría del Orden Xenarthra, tales como el armadillo de nueve bandas Dasypus novemcinctus (9), el armadillo Cabassous centralis (10), y el oso hormiguero Myrmecophaga tridactyla (11); Por técnicas moleculares se ha detectado la infección en Cavia aperea (cuyos), Sphiggurus spinosus (puerco espín), Procyon cancrivorus (mapache), y Gallictis vittata (hurón); estos animales tiene una distribución geográfica similar al de la paracoccidioidomicosis en humanos (12). En pacientes con SIDA puede ser la primera manifestación de inmunodepresión (13), con una prevalencia de 1.4 %. Los pacientes co-infectados son más jóvenes y menos involucrados en la agricultura. Algunos autores consideran que la paracoccidioidomicosis debe ser considerada como una infección oportunista definitoria de SIDA (14). Fuera de las áreas endémicas se han registrado alrededor de 50 casos, pero todos son importados de las áreas endémicas (1, 15, 16, 17, 18). México ocupa el décimo lugar en frecuencia mundial y los casos provienen de diez estados, la mayoría de la vertiente de Veracruz (70 %), principalmente Córdoba y Fortín (1). Etiopatogenia El agente causal es el hongo dimorfo Paracoccidioides brasiliensis ([Splendore] Almeida, 1930). Se clasifica en la familia Monilaceae, clase Hyphomycetes, y subphylum Deuteromycotina, aunque de acuerdo a pruebas moleculares San Blas ha propuesto reclasificarlo en el phylum Ascomycota, orden Onygenales, familia Onygenaceae. Por el polimorfismo de la longitud de los fragmentos de restricción (RFLP) se han demostrado por lo menos 5 variantes provenientes de diferentes áreas geográficas de Sudamérica (19, 20). Matute y cols. y Theodoro y cols. entre otros, han encontrado, por el análisis de 8 regiones en 5 loci nucleares, tres “especies cripticas” filogenéticamente diferentes: S1, PS2 y PS3 (21, 22). Teixeira y cols. han propuesto una especie filogenética
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nueva denominada Paracoccidioides lutzii en honor a Adolpho Lutz, identificada por análisis filogenéticos en base a análisis Bayesiano y de máxima parsimonia (23,24). En el ambiente el hongo produce micelio con conidios, los cuales probablemente actúan como propágulos que son inhalados hacia los pulmones, donde se transforman a la forma patogénica que es levaduriforme. La fase filamentosa tiene una pared externa fibrilar y una interna amorfa con predominio de betaglucanos y quitina. La transición a la forma parasitaria es inducida por cambios en la temperatura in vitro, lo que resulta en modificaciones en la composición de la pared celular, principalmente transformación de betaglucanos a alfa- glucanos. Los estrógenos de mamíferos inhiben la transformación a levadura, lo que explicaría la mayor incidencia en hombres (25). L as levaduras miden de 10 a 60 micras de diámetro con gemación múltiple y multinucleada; con estudios ultraestructurales se puede observar una pared externa electrodensa y fibrilar con gran cantidad de alfa-glucanos y una pared interna más homogénea y menos densa con predominio de glucanos y quitina. En la mayoría de los huéspedes normales se produce una infección pulmonar primaria subclínica que cura espontáneamente, o bien puede pasar a un estado latente cuya duración depende de la respuesta inmune del huésped y la virulencia del parásito. Inicialmente hay alveolitis con infiltrados de macrófagos, que pueden diseminar el microorganismo a todo el sistema reticuloendotelial. Se localiza predominantemente en pulmones, ganglios linfáticos y glándulas suprarrenales (1). El gene Pbgapdh y la proteína que codifica (glicerolfosfato-deshidrogenasa), tienen una mayor expresión en la fase parasitaria levaduriforme, así como durante la transición de micelio a levadura y viceversa (26). Estudios in vitro y en modelos murinos también han demostrado que P. brasiliensis presenta una sobreexpresión de una serie de genes que regulan la producción de otras proteínas y melanina, así como diferencias en la utilización de Fe y Cu durante la infección. Esta misma expresión génica y la calcineurina controlan la transición de la fase filamentosa a la levaduriforme in vitro (27, 28); el microorganismo puede usar el ciclo del glioxilato para la su supervivencia intracelular; secreta malato sintasa y se encuentra en su citoplasma y en la pared celular de la madre, pero sobre todo de las células en ciernes de la fase de la levadura, por lo que la enzima podría
mediar la unión de las células fúngicas al huésped así como su diseminación (29). Inmunopatogenia. El antígeno Pb-1 de P. brasiliensis, un glicoesfingolípido acídico con un residuo terminal Galf, induce una respuesta inmune primaria con la producción inicial de IgM y posteriormente de IgG1, cuyos títulos disminuyen a los 5 meses de iniciar el tratamiento (26). Predomina una respuesta tipo Th1, con la síntesis de citocinas que activan a macrófagos y linfocitos T CD4+ y CD8+, con la formación de granulomas compactos controlando la replicación del hongo. En las formas latentes el microorganismo puede persistir dentro del granuloma (7). Si la infección evoluciona a enfermedad, hay un viraje a una respuesta Th2, con una actividad de linfocitos B incrementada, hipergammaglobulinemia a expensas de IgE anti gp43, disminución de linfocios CD4+, elevación en la síntesis de IL-4 e IL-5, disminución de IL-12 que se relaciona con una síntesis defectuosa de interferón gamma e inmunosupresión, disminución de IL-2 y TNF-alfa, niveles eritrocitarios bajos de CR1, que afecta negativamente a algunas fracciones del complemento, lo que se relaciona con una activación inapropiada de los leucocitos circulantes y eleva los niveles de complejos inmunes; expresión incrementada de citocinas antiinflamatorias (IL-10 y TGF-beta) en los ganglios linfáticos en las formas juveniles, elevación de IL-18, del receptor 1 del TNF soluble y de la molécula de adhesión intercelular soluble 1 (30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43); la acidificación fagosómica de los monocitos está severamente afectada en pacientes sin tratamiento, y se recupera después del mismo (44). En las lesiones orales hay una disminución en la expresión de la enzima sintetasa de óxido nítrico en las células gigantes multinucleadas y en las mononucleares (45). En piel hay una producción de interferón gamma en muchas células de granulomas bien organizados, y en los mal organizados expresan IL-5 e IL-10; las células Langerhans tienen dendritas irregulares y cortas en todos los tipos de granulomas y en menores cantidades en los organizados y en los mal organizados (46). Los niveles de IgG e IgE totales y de globulinas alfa-2 y gamma están más elevadas en las formas agudas que en las crónicas (47). También hay eosinofilia marcada en las formas juveniles y en las diseminadas de los adultos (48).
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Clasificación Paracoccidioidomicosis infección Paracoccidioidomicosis enfermedad Forma aguda/subaguda Forma crónica Unifocal Multifocal Forma residual o latente (49) Cuadro clínico. Se considera que la mayoría adquiere la infección entre los 10 y los 20 años de edad, y la aparición de las manifestaciones clínicas ocurre entre los 30 y los 50 años, como reactivación de un foco latente (7). El periodo de incubación varía de unas semanas hasta 60 años. Cuando la evolución es subaguda hay un deterioro rápido del estado general y muerte, aunque algunos casos se hacen crónicos. Las formas generalizadas y tegumentarias primitivas son excepcionales. En niños predominan las formas diseminadas y la localización en mucosas y pulmonar son raras (1). Hay afección pulmonar en 51 a 100 % de los pacientes, con infiltrados moteados bilaterales y adenopatías parahiliares. En las formas progresivas se afectan más los lóbulos inferiores, y en las etapas tardías se produce una fibrosis intersticial. Los síntomas son inespecíficos, con tos productiva, disnea, hemoptisis, fiebre, pérdida de peso y astenia. La mucosa bucofaríngea se afecta en el 51 a 82 % de los pacientes, y puede presentarse sin manifestaciones pulmonares (50), con aumento de volumen, deformación, nódulos y ulceraciones que se agrupan formando placas con tejido de granulación, lo cual constituye la llamada “estomatitis moriforme” (1). Se observan lesiones gingivales en 52-76 %, lengua en 71 % y labios en 62 % (51, 52). Los dientes se aflojan y algunos se pierden; la masticación y la deglución son dolorosas, lo que conduce a un deterioro mayor por desnutrición con caquexia y muerte. Puede haber limitación en la apertura de la boca por la fibrosis. Las lesiones centrofaciales producen un aumento de volumen, lo que ha sido llamado “boca de tapir”. Por extensión se pueden afectar faringe, laringe y tráquea;
en los casos avanzados hay destrucción del velo del paladar y la epiglotis con disfonía. La piel peribucal y perinasal también se afectan con frecuencia, y se observan lesiones nodulares y ulceradas, vegetantes o verrugosas, son de evolución lenta y asintomática. Es rara la afección de ojos y se ha reportado paroniquia con pérdida de las uñas. Cuando hay participación ganglionar se encuentra aumento de volumen, induración y dolor o fluctuación y formación de fístulas en las regiones cervical, axilar, inguinal y supraclavicular. También se pueden afectar esófago, estómago, páncreas y articulaciones (1); cuando se afectan las glándulas suprarrenales, los pacientes presentan síndrome de Addison, con astenia, adinamia, hipotensión y cambios pigmentarios (1, 53); la afección de huesos es frecuente, con lesiones líticas (54, 55), mielopatía infiltrativa con formación de granulomas (56) y necrosis en la médula ósea (57). En el 14 % de los casos hay afección del sistema nervioso central, siendo la epilepsia el síntoma más frecuente (44 %), y puede ser la primera manifestación de la enfermedad. En el 95 % se involucra el parénquima cerebral y de ellos el 8 % se asocia con meningitis y 4 % con afectación del cordón espinal. Las lesiones son más frecuentes en los hemisferios cerebrales (69 %), y en el 65 % se presentan granulomas múltiples (58). En niños las principales manifestaciones clínicas son linfadenomegalia, hepato-esplenomegalia, abdominales, cutáneas y fiebre, con anemia, eosinofilia e hipoalbuminemia. En el 35.7 % hay desnutrición moderada a severa. En individuos que tienen concomitantemente SIDA y paracoccidioidomicosis, la infección por P. brasiliensis es la primera manifestación hasta en el 60 % de los casos, la evolución es más rápida, cursan con fiebre prolongada, pérdida de peso, linfadenopatía generalizada, hepato-esplenomegalia y manifestaciones cutáneas; la serología es negativa. Debido a la mayor gravedad del padecimiento, se manifiesta clínicamente como una enfermedad oportunista. Quedan protegidos si reciben profilaxis con trimetoprim/sulfametoxazol para Pneumocystis jirovecii (1, 13, 59, 14). El 10 % de los casos de la micosis se asocian con tuberculosis, cáncer, y enfermedad obstructiva crónica (60). Estudio micológico Se realiza examen directo con hidróxido de potasio, Lugol o negro de clorazol, en esputo, exudado o tejidos triturados. Se observan levaduras esféricas u
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ovales de doble pared, de 30 a 60 micras de diámetro con gemación múltiple. Las blastosporas miden de 2 a 20 micras de diámetro y pueden formar cadenas de 4 a 12 esporas, o bien agruparse alrededor de la de mayor tamaño formando una imagen en “rueda de timón” u “orejas de ratón Miguelito”. Pueden hacerse frotis y teñirse con Giemsa o Wright (1). Se ha empleado inhibición de inmunoensayo enzimático con las moléculas de 43-kDa y de 70 kDa en lavado bronquial, y citología exfoliativa de lesiones orales (61). También se ha empleado citología exfoliativa de las lesiones de la mucosa oral con una sensibilidad del 67.9 al 100 % y especificidad del 91.7 % (62, 63). Se ha usado blanco de calcoflúor para estudios de fluorescencia en ratones infectados (64). Los cultivos se realizan en medio de Sabouraud con antibióticos o en gelosa-chocolate a 25° C; el extracto de levadura mejora los resultados, aunque el crecimiento es lento: 1 a 3 meses. Al principio las colonias son glabras y blanco-amarillentas, después se pliegan y se hacen aterciopeladas, de color rosado, beige o ligeramente café con el reverso café amarillento. La fase levaduriforme se logra en gelosachocolate, agar-sangre o agar-cerebro-corazón adicionados con tiamina, a 37° C. El examen microscópico de las colonias de la fase micelial no es característico: se encuentran filamentos septados y ramificados, hifas en espiral y microaleuriosporas. En medios con bajo contenido de glucosa se producen artroconidios, y en la fase de levadura se visualizan las células multigemantes. Con fines experimentales se inoculan con exudado purulento testículos y peritoneo de cobayos, cricetos, y ratas de montaña; ocasionalmente se emplean para inocularlos las vías aérea, intravenosa o intratecal. Histopatología Con hematoxilina y eosina se pueden observar las levaduras multigemantes, pero se aprecian mejor con las tinciones de PAS o GomoriGrocott. En las lesiones mucocutáneas hay hiperplasia epidérmica con hiperqueratosis o pseudoepiteliomatosis, espongiosis, y exocitosis con microabscesos de polimorfonucleares. Se producen tanto una reacción inflamatoria aguda como crónica, con la presencia de linfocitos, histiocitos, células plasmáticas, células gigantes a cuerpo extraño, de Langhans y fibrosis con áreas de necrosis caseosa (1). Se encuentran granulomas tanto pobremente organizados como bien organizados (39); estos últimos
contienen menos levaduras, lo que indica una respuesta inmune más efectiva (65). Laboratorio. Se obtiene un antígeno de la fase levaduriforme para intradermoreacciones (paracoccidioidina); la prueba es positiva si mide más de 10 mm, e indica hipersensibilidad; en pacientes graves o con SIDA hay anergia y la prueba es negativa; la histoplasmosis y la coccidioidomicosis dan resultados falsos positivos. Recientemente se ha usado la glicoproteína purificada de 43 kDa (gp43) en niños de Mato Grosso, demostrando una prevalencia del 4.6 %, con una especificidad mejor que la de la paracoccidioidina (2). Las pruebas serológicas sirven como auxiliares diagnósticos y sobre todo para evaluar la respuesta del huésped al tratamiento. La glicoproteína gp43 es reconocida por el suero de todos los pacientes con paracoccidiodomicosis y es altamente específica. Su identificación es particularmente útil en pacientes inmnocomprometidos. El título de anticuerpos específicos para el hongo tiene relación con la gravedad de las formas clínicas, estando más elevados en las formas agudas y subagudas de la enfermedad. Los casos con resultados falsos negativos, observados con cualquiera de las pruebas, la mayoría de las veces se asocian con lesiones muy localizadas o con hospederos con SIDA e inmunodeprimidos. La especificidad de las pruebas serológicas varía del 85 % a valores próximos al 100 %, dependiendo de la técnica utilizada. Pueden ocurrir reacciones falsas positivas en pacientes con histoplasmosis y aspergilosis (7). La glicoproteína gp43 del hongo se emplea para pruebas de inmunodifusión, es la prueba serológica más usada para el diagnóstico y el seguimiento post-tratamiento, con una especificidad del 100 %, pero con sensibilidad del 90 %, que es relativamente baja; es mejor si se emplean antígenos de la fase de levadura. Se presentan de una a tres bandas de precipitación, que se correlacionan con la gravedad de la enfermedad y con la fijación del complemento; las bandas 1 y 2 son específicas, la 3 da una reacción cruzada con coccidioidomicosis; disminuyen en número e intensidad con el tratamiento. Es deseable que ocurra una negativización o estabilización en la dilución de 1:2 o menos para considerar completo el criterio de cura serológica. Algunos pacientes pueden presentar títulos debajo de 1:4 en el momento del diagnóstico, en estos
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casos el criterio serológico con doble inmunodifusión tiene valor limitado (7). La fijación del complemento se hace positiva en las etapas tardías del padecimiento; títulos de 1:8 indican infección y títulos altos indican diseminación; tiene una sensibilidad del 90 %, pero no es específica; un incremento en los títulos después de haber disminuido con la mejoría indica recaída (1, 66). El inmunoblot permite detectar casos negativos para inmunodifusión o que tienen la infección inactiva, con una sensibilidad del 100 % (67). Un antígeno alternativo para esta prueba es la proteína de 28-kDa de P. brasiliensis (68). El antígeno recombinante de 27-kDa para dot blot tiene una sensibilidad del 100 % y una especificidad del 98 % (69). También se emplean inmunofluorescencia inversa (inhibition enzyme-linked immunosorbent assay) (70), y “loop-mediated isothermal amplification” (LAMP) (71). El ELISA tiene una especificidad del 84 % con diferentes antígenos (72), que mejora con una técnica modificada llamada “inhibition enzyme-linked immunosorbent assay” (inh-ELISA), tiene una sensibilidad promedio del 95.1 % y especificidad del 97.5 %, detecta el antígeno circulante del hongo en el 100 % de los pacientes con la forma aguda de la enfermedad, en el 95.31 % con la forma multifocal crónica, y en el 100 % de las formas unifocales; en líquido cefalorraquídeo y fluido de lavado bronquial la prueba tiene una sensibilidad y especificidad del 100 % (61). El inmunoensayo enzimático indirecto tiene una sensibilidad del 92 % y una especificidad del 88 % usando una combinación del antígeno recombinante de 27-kDa y la proteína de choque térmico de 87-kDa (73). Por PCR se discrimina P. brasiliensis de otros hongos patógenos empleando iniciadores para los genes 5.8S, 28S y las regiones intergénicas del ADN ribosomal; es útil para el diagnóstico y para estudios epidemiológicos y moleculares (74). Para evaluar la efectividad del tratamiento en niños es útil vigilar el número de eosinófilos en sangre periférica, y los niveles de hemoglobina, albúmina y gammaglobulina séricas (55). Estudios de gabinete. Las imágenes radiográficas del tórax muestran infiltrados alveolares intersticiales con áreas en vidrio esmerilado o en copos de nieve, o micronodulares bilaterales, nódulos centrolobulares, cavitados y grandes, bandas parenquimatosas, enfisema cicatricial, engrosamiento interlobular septal,
cavitaciones y distorsión de la arquitectura; éstas anormalidades están distribuidas usualmente en las regiones posteriores y periféricas con discreto predominio en las zonas medias (75). En pacientes con SIDA las alteraciones son más marcadas (76). En el sistema nervioso central se identifican cuatro patrones de imágenes: lesiones de baja densidad, calcificadas o multilobuladas, todas con reforzamiento anular, y reforzamiento subaracnoideo difuso (58, 77). En niños hay lesiones óseas líticas y múltiples en el 20 % de los casos, tanto en huesos largos como planos (55). Diagnóstico diferencial Tuberculosis pulmonar, histoplasmosis y coccidioidomicosis. Las lesiones ganglionares con linfoma de Hodgkin y tuberculosis colicuativa. Las lesiones faciales con leishmaniasis cutaneomucosa o espundia, enfermedad de Wegener, actinomicosis, rinoscleroma, blastomicosis, coccidioidomicosis, lupus tuberculoso, cromoblastomicosis y esporotricosis (1). Las lesiones de mucosa oral deben diferenciarse de carcinomas (78). Los cultivos se pueden confundir con Blastomyces dermatitidis y el examen microscópico con el mismo hongo, con Coccidioides sp y Lacazia loboi. Complicaciones Enfermedad de Addison, puede coexistir con histoplasmosis, criptococosis o aspergilosis; es más grave en fumadores crónicos. También puede haber infección bacteriana agregada y estenosis por fibrosis en boca, laringe y pulmones (1). En niños se observan mal absorción intestinal, várices esofágicas y calcificación esplénica (54). Tratamiento Las formas subclínicas curan espontáneamente. El primer tipo de tratamiento empleado en la paracoccidioidomicosis fueron las sulfonamidas, y aún se usan cuando no es posible usar azoles por los costos; se recomienda por vía intravenosa en casos graves y que ameritan de hospitalización, o bien por vía oral cuando el estado del paciente lo permita; las dosis son: trimetoprim 160 a 240 mg/sulfametoxazol 800 a 1,200 mg por vía oral cada 12 horas, y en niños trimetoprim 8 a 10 mg/kg y sulfametoxazol 40 a 50 mg/kg por vía oral cada 12 horas; si se emplea por vía intravenosa se administran cada 8 horas las mismas dosis. En casos graves también se usa anfotericina B a dosis de 1 mg/kg/día. Los dos medicamentos mencionados se continúan hasta que el paciente mejora y su estado permite el
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uso de medicamentos por vía oral (7). El tratamiento de primera elección es itraconazol a dosis de 100 a 300 mg al día por 6 a 12 meses (79). Aunque el hongo sensible a los otros azoles se prefiere el anterior porque es mejor tolerado. El ketoconazol se administra a dosis de 400 mg al día hasta resolución de las lesiones y después 200 mg al día durante por lo menos tres años. Las dosis de fluconazol son de 100 a 300 mg al día por lo menos por 4 meses y luego se puede disminuir la dosis (1). Los pacientes con SIDA tienen una mortalidad y una respuesta a los antifúngicos similares a la de los pacientes sin VIH, pero son más frecuentes las recaídas (14). In vitro el hongo también es sensible a la terbinafina, voriconazol y azasteroles (79, 80, 81). Queiroz y cols. han tratado a algunos pacientes con voriconazol con buenos resultados (82). Es esperanzadora la administración coadyuvante de linfocinas e inmunomoduladores (1, 83). Pronóstico En las formas subclínicas es benigno. En los casos mucocutáneos es bueno si el tratamiento se instaura de forma oportuna. En los casos crónicos pueden generarse diferentes discapacidades como fibrosis pulmonar y estenosis del tracto respiratorio y digestivo (84, 85). En los casos diseminados juveniles es grave y puede causar la muerte (1). En Paraná (Brasil), la paracoccidioidomicosis ocupa el 5º lugar como causa de mortalidad entre los 30 y 59 años de edad (86). Bibliografía 1. 2.
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CAPÍTULO 35 BLASTOMICOSIS Grabriela Moreno Coutiño Es una micosis sistémica causada por el hongo dimorfo térmico Blastomyces dermatitidis. Se adquiere por inhalación causando la infección pulmonar primaria, aunque en algunas ocasiones se puede diseminar a piel y huesos. No se conoce con exactitud su frecuencia, pues muchos casos son subclínicos. Hasta 1978 se calcularon 15,000 enfermos en 70 años. De estos, 1500 han sido registrados en Norteamérica. Predomina en varones con relación 9:1. Se puede presentar desde los dos meses hasta los 90 años de edad, en personas de cualquier raza o nivel socioeconómico. Es endémica en Norteamérica, en la parte central de Estados Unidos entre los ríos Ohio y Mississippi y la región de los Grandes Lagos hasta el sur de Canadá. También hay casos reportados en el Mediterráneo y en algunas partes de Africa Su existencia en Centro y Sudamérica es cuestionada, y en México solo se han diagnosticado dos casos no autóctonos. El agente causal, Blastomyces dermatitidis fue descrito por Gilchrist y Stokes en 1898.su forma perfecta (teleomorfa) es Arthrodermataceae. Es un ascomiceto de la familia Gymnoascaceae, Ajellomyces dermatitidis (Mc Donough y Lewis 1968). En la fase de levadura su contenido de quitina y lípidos es mayor. El descubrimiento del antígeno y adhesina de 120 kd/WI1 en la fase parasitaria ha dilucidado las bases moleculares de las interacciones huésped-parásito. El nicho ecológico se ha relacionado con el agua aunque no es fácil aislar el hongo de su habitat. El tiempo promedio entre la exposición al hongo y el desarrollo de la enfermedad es de 45 días. En personas inmunocompetentes el hongo se adquiere por inhalación de los conidios, que son englobados por los macrófagos. Se produce una reacción inflamatoria inicialmente con alveolitis y posteriormente, en etapas tardías, la formación de granulomas. La infiltración pulmonar se acompaña de linfangitis y adenopatía regional. Queda inmunidad a la reinfección. En inmunocomprometidos, la enfermedad se comporta como una infección oportunista, debido a la reinfección endógena de la enfermedad sistémica de personas que habitan o han estado en zonas endémicas.
En la forma sintomática pulmonar hay tos seca, disfonía, dolor pleural y febrícula. La forma progresiva es neumónica o bronconeumónica. La forma crónica es supurativa y el aspecto radiográfico dependiente de su extensión se conoce como en “pinzas de cangrejo”. Se manifiesta por tos productiva mucopurulenta y hemoptoica con dolor torácico que se acompaña de fiebre, mialgias, artralgias y pérdida de peso. Rara vez se acompaña de eritema nudoso. Las lesiones cutáneas se presentan en 5080%. Las lesiones son papulopústulas con aspecto furunculoide y costras de color negro, o nódulos y verrugosidades. En las formas secundarias no hay adenopatías. La afección ósea se presenta en 25-50%. Hay afección urogenital en 2-5%, del 3-10% en el sistema nervioso central y muy raras veces la infección involucra las suprarrenales, hígado, bazo y tubo digestivo. Tiene una mortalidad que varía entre el 422%, y es mayor en pacientes con VIH/SIDA. De una manera práctica se puede clasificar en cutánea y sistémica. La primera puede ser por inoculación primaria, casi siempre accidental y con una sola lesión; o puede ser secundaria a diseminación hematógena de una forma sistémica. Para el examen directo, se obtiene el primer esputo de la mañana, lavado bronquial o pus. Se realiza con solución salina o hidróxido de potasio. Se observa una levadura de 8-15 o hasta 30 micras de diámetro, con un brote germinativo de base muy ancha (4-5 micras); la blastospora generalmente crece sin separarse de la célula madre y se presentan en pares. La intradermorreacción suele presentar reacción cruzada con histoplasmosis, coccidioidomicosis y paracoccidioidomicosis. El hongo es sensible a cicloheximida. El estándar de oro para el diagnóstico es el cultivo, se lleva a cabo en gelosa glucosada de Sabouraud o en el medio modificado de Emmons que tiene pocos azúcares y antibióticos antibacterianos como cloranfenicol o estreptomicina, Lactrimel o agar sangre a temperatura ambiente (25º) de preferencia en cajas de Petri; crece lentamente de las 2-4 semanas hasta dos a tres meses. Al final de la primera semana aparecen en la superficie del medio agrupaciones micelianas (sinemas o coremios) en forma de espículas. En la microscopia se encuentra al principio un micelio hialino, delgado, ramificado. Después,
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conidios ovoides o piriformes de 2-10 micras de diámetro, laterales o terminales que semejan una “paleta”. Estos cultivos deben manejarse con precaución pues son infectantes. Blastomyces. dermatitidis se demuestra por conversión térmica hifa-levadura o viceversa. En las formas miceliales se puede hacer determinación de exoantígenos por doble difusión en agar. La patogenicidad experimental se establece en tres a cuatro semanas al inocular cricetos (hámsteres) dorados o cobayos (cuyos) por vía intratesticular, ratones por vía intravenosa, intraperitoneal o intranasal, o incluso perros y murciélagos. En la biopsia los elementos parasitarios no se tiñen con hematoxilina y eosina, pero si con Gram, GMA, Gridley, PAS, Papanicolau y GomoriGrocott. Los estudios serológicos son poco sensibles y poco específicos, tales como fijación de complemento e inmunodifusión, el inmunoensayo enzimático EIA tiene sensibilidad de 100% y especificidad de 85.6%. No hay pruebas cutáneas estandarizadas, cruzan generalmente con histoplasmosis, paracoccidioidomicosis y peniciliosis, sin embargo, se continua valorando su utilidad sobre todo para el seguimiento y respuesta al tratamiento. Las alteraciones radiográficas pulmonares dependen del estadio y de las formas de infección. Hay probos de ácidos nucleicos para formas micelial y levaduriformes. En formas localizadas cutáneas o pulmonares se recomienda drenaje o cirugía. El medicamento más adecuado es la anfotericina B, es curativa pero tóxica. Se recomienda una dosis total mayor de 2 gr. El ketoconazol por vía oral se administra de 400-800 mg al día durante seis meses, hay buenos resultados iniciales pero el índice de recaídas es elevado. El itraconazol, 200 mg al día, es el medicamento de elección en casos moderados. El fluconazol no es tan activo. El voriconazole ha desmostrado ser útil para el tratamiento de las micosis humanas endémicas, con un patrón de susceptibilidad similar al itraconazol. Se ha intentado hacer una vacuna con hongos vivos atenuados, dirigidos en contra de la adhesina 1 (BAD1), sin embargo los resultados en ratones no han sido altenadores.
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PARTE VI. MICOSIS POR HONGOS OPORTUNISTAS CAPÍTULO 36 EL GÉNERO Candida María de los Angeles Martínez Rivera 1. Clasificación taxonómica El género Candida está integrado por un grupo de levaduras de origen polifilético, anamórfico (ausencia de un ciclo sexual). Existen aproximadamente 200 especies de Candida, pero sólo una docena son de interés médico. La clasificación taxonómica del género es la siguiente: Dominio: Eukarya; Reino: Fungi; Phylum- Deuteromycota; ClaseBlastomycetes; Orden- Cryptococcales; FamiliaCryptococcaceae; y Género- Candida. Las especies de Candida de mayor relevancia, por su frecuencia de aislamiento y gravedad de los cuadros clínicos, así como, especies aisladas ocasionalmente de casos clínicos se presentan en la tabla 1. Candida albicans es la especie de mayor frecuencia de aislamiento, se ha aislado al menos en 58 especies de animales incluyendo primates, mamíferos domésticos, mamíferos silvestres y pájaros. El tracto digestivo es la principal fuente de aislamiento. En los seres humanos Candida albicans forman parte de la biota natural de las mucosas (boca, faringe, laringe, tracto gastrointestinal y vagina). La colonización se presenta a partir de los primeros días del nacimiento. Recientemente se han reportado cambios en la epidemiología de las infecciones causadas por levaduras oportunistas de Candida, con un aumento progresivo de especies diferentes a C. albicans, denominadas no-Candida albicans (CNCA) (Méan et al., 2008; Pfaller y Diekema, 2007; Almirante et al., 2005; Manzano-Gayosso et al., 2000). Las dos especies CNCA más importantes son C. glabrata y C. tropicalis, dependiendo del sitio geográfico de aislamiento y del cuadro clínico. I. 2. Candida glabrata C. glabrata se encuentra filogenéticamente más relacionada a Saccharomyces cerevisiae (levadura no patógena) que a las otras especies patógenas del género (Diezman et al., 2004; Fitzpatrick et al., 2006; Scannell et al., 2007) (Fig. I-1), actualmente del 15 al 20% de infecciones sistémicas son causadas por esta especie (Almirante et al., 2005; Manzano-Gayosso et
al., 2000; Trick et al., 2002; C. glabrata es una levadura haploide oportunista que ha sufrido una evolución reductiva ya que ha perdido varios de los genes involucrados con la asimilación de carbohidratos (sacarosa y galactosa), genes del metabolismo de nitrógeno, azufre y fosfato; así como, genes de la biosíntesis de las vitaminas tiamina, piridoxina y ácido nicotínico (Byrne y Wolfe, 2005; Wolfe, 2006). Tabla 1. Especies de Candida spp. aisladas de pacientes con infecciones oportunistas en humanos, estado anomorfo y teleomorfo. NOMBRE ANAMORFO NOMBRE TELEOMORFO Especies que actúan como patógenos oportunistas C. albicans No descrito C. glabrata No descrito C. tropicalis No descrito C. krusei Issatchenkia orientalis C. guilliermondii Pichia guilliermondii, Pichia ohmeri C. parapsilosis No descrito C. lusitaniae Clavispora lusitaniae Especies poco frecuentes implicadas en infecciones de humanos* C. kefyr Kluyveromyces marxianus (K. fragilis) C. dubliniensis No descrito C. chiropterorum No descrito C. ciferrii Stephanoascus ciferrii C. famata Debaryomyces hansenii C. haemulonii No descrito C. humicola No descrito C. inconspicua No descrito C. catenulate No descrito C. lambica Pichia fermentans C. lipolytica Yarrowia (Saccharomycopsis) lipolytica C. norvegensis Pichia norvegensis C. pelliculosa Pichia (Hansenula) anomala C. pintolopesii No descrito C. pulcherrima Metschinikowia pulcherrima C. rugosa No descrito C. utilis Hansenula jadinii C. viswanathii No descrito *patógenos aisladas de casos individuales o en pocos casos. Adaptado de Anaisse, 2003.
Mean et al., 2008). Se aísla principalmente de pacientes con cáncer, de pacientes que han sido trasplantados y de pacientes tratados con fluconazol
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como profilaxis antifúngica (Safdar et al., 2001; Bodey et al., 2002). La mortalidad asociada con C. glabrata en infecciones sistémicas es alrededor de 50% en pacientes con cáncer y del casi 100% en pacientes trasplantados (Anaissie et al., 1992; Goodman et al., 1992; Krcmery et al., 1998). Estas cifras se explican principalmente por el uso indiscriminado de
antifúngicos y por la resistencia innata de C. glabrata a diversos azoles (Sobel, 2006). En México se ha reportado que el 12 % de las vulvovaginitis y el 13.4% de las infecciones sistémicas por Candida se deben a C. glabrata (Buitrón et al., 2002; Manzano-Gayosso et al., 2000).
Fig. I-1. Relación filogenética entre 42 genomas de hongos secuenciados. El árbol fue reconstruido por máxima verosimilitud usando secuencias concatenadas de 153 genes que están universalmente presentes en los 42 genomas mostrados. Los porcentajes de bootstrap se muestran para todos los nodos. Los principales clados formados son nombrados incluyendo el complejo de S. cerevisiae, el grupo que comparte una duplicación de su genoma completa (whole-genome duplication, WGD) y el grupo genético de especies que comparten variaciones en el código genético en las cuales CTG) (Scannell et al., 2007).
La clave que define al género incluye las siguientes características : i) colonia con ausencia de pigmentos
carotenoides o melánicos; ii) forma celular variable (globosa, elíptica, cilíndrica, o triangular); iii) pared
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celular con 2 capas; iv) el hidrolizado de la célula completa no contiene xilosa; v) prueba con azul B de diazodio (DBB), negativa; vi) compuestos similares al almidón, ausentes; vii) seudo hifas o hifas verdaderas, presentes o ausentes; viii) gemación holoblástica; ix) balistosporas ausentes; y x) artroconidios ausentes. El género Candida comprende una amplia gama de hongos anamórficos polifiléticos no relacionados, por lo que puede considerarse como un género artificial, el cual incluye endofitos de plantas, simbiontes de insectos y patógenos oportunistas de humanos. Las
relaciones filogenéticos basadas en secuencias de los genes rRNA y de la actina han confirmado que el género no es monofilético. Los genes que codifican para proteínas han sido de utilidad para resolver la posición taxonómica entre ésta amplia gama de hongos. El árbol filogenético que relaciona las especies de Candida de interés médico se muestra en la figura 2 y se estructuró con base en la secuencia del DNA analizado por máxima parsimonia e interferencia de Bayesian a partir de la secuencia de nucleótidos de 5 genes.
Figura 2. Árbol filogenético de especies de Candida de interés médico con base en el análisis de Bayesian a partir de la secuencia de nucleótidos de 5 genes [actina (ACT1), RNA polymerasa subunidad grande (RPB1), RNA polymerasa segunda subunidad grande (RPB2), la segunda subunidad de la citocromo oxidasa mitocondrial (COX2), y el gene D1/D2 LSU rRNA]. Las especies patógenas están marcadas con # y se muestra la clave del mapa del sistema Co-Q para cada especie. Tomado de: Clement et al., 2008.
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La diferenciación entre especies, en ocasiones, es altamente compleja, en otras, se encuentran diferencias que requieren separar, en una nueva especie, aquellas que presentan características “atípicas” (C. dubliniensis se diferenció de C. albicans; y C. nivariensis de C. glabrata) o en otros casos son integradas a especies comúnmente aceptadas y son consideradas como sinónimos o variantes de éstas. Así, con base en la similitud significativa entre sus DNAs, C. stellatoidea, C. claussenii y C. langeronii son sinónimos de C. albicans; C. pseudotropicalis es sinónimo de C. kefyr; y C. paratropicalis es sinónimo de C. tropicalis. Por otro lado, una de las características diferenciales del género Candida es la formación de seudohifas, Torulopsis glabrata, actualmente clasificada como C. glabrata, no forma seudohifas, por lo que es posible que posteriormente sea reclasificada. En 1995, Sullivan y Coleman definen una nueva especie C. dubliniensis, estrechamente relacionada con C. albicans [morfologica (ambas especies son polimórficas producen hifas, seudohifas y clamidoconidios) y fisiológicamente], difiere en su falta de reactividad a la sonda Ca3 de C. albicans y la actividad de β-glucosidasa intracelular en C. dubliniensis. Más recientemente en 2005, un grupo español de investigadores, (Alcoba-Flores y cols., 2005) proponen una nueva especie: Candida nivariensis estrechamente relacionada con C. glabrata (mediante estudios filogenéticos moleculares y fenotípicos). La nueva especie fue aislada de casos clínicos. Entre las características fenotípicas de esta nueva especie se presentan: C. nivariensis no es capaz de formar tubo germinativo, clamidoconidios, seudohifas o ascosporas, aún en periodos largos de incubación, y fermenta la trehalosa. En CHROMagar Candida desarrollaron colonias de color blanco, a diferencia de las colonias típicas de C. glabrata de color rosa. 2. Identificación de especies Candida crece en la mayoría de los medios de cultivos habituales, como son: Sabuoraud dextros agar (SDA), papa dextrosa agar, gelosa sangre, infusión de cerebro corazón, extracto de levadura y soya tripticasa. C. albicans crece en micosel, sin embargo, C. tropicalis, C. parapsilosis, C. krusei y C. zeylanoides son inhibidas por la actidiona presente en el medio, por lo que se
recomienda hacer siembras a la par en SDA. En este medio se presentan como colonias de crecimiento rápido (2 a 3 días a 28 ó 35 ºC), limitadas, planas, de color blanco a crema, húmedas, lisas (aunque algunas pueden ser rugosas), butirosas, brillantes u opacas, en ocasiones puede observarse seudomicelio. El medio de biggy (Nickerson), medio selectivo para el género Candida, contiene gran cantidad de citratos los cuales eliminan la flora bacteriana, y sulfitos los que son reducidos a sulfuros. En este medio se desarrollan colonias color café claro a oscuro con brillo metálico. En muestras clínicas de sangre el pretratamiento con lisis de eritrocitos y centrifugación incrementan la detección de Candida. 2.1. Métodos fenotípicos 2.1.1. Micromorfología A) Blastoconidios. Todas las especies de Candida se reproducen asexualmente por blastosconidios, dependiendo de la especie, su tamaño fluctúa entre 2 a 10 m de diámetro, en ocasiones se logra observar pseudomicelio, sobre todo cuando provienen de medios muy pobres o viejos (figura 2). Se tiñen bien con azul de algodón, PAS y Wright; aunque no se riguen por el gram, generalmente son gram positivas, llegando a cambiar cuando las colonias envejecen. B) Formación de tubo germinativo. Es una de las pruebas más frecuentemente utilizada. Se puede emplear suero humano, glucosamina o sales de amonio. Se siembra un inóculo bajo de la levadura y se incuba a 37ºC durante 2 a 2 ½ horas. En las condiciones descritas, la emisión de una prolongación citoplásmica, al menos el doble de tamaño de la célula madre es presuntiva para C. albicans. Es importante mencionar que todas las especies de Candida pueden formar tubos germinativos después del periodo indicado de incubación (con excepción de C. glabrata y la nueva especie propuesta C. nivariensis) (figura 3). Recientemente se evaluó el medio de agar Müeller-Hinlton para la formación de tubo germinativo en C. albicans y C. dubliniensis, la especificidad fue del 96 al 100% para C. albicans a las 2 h de incubación. Sin embargo, con esta técnica no se pueden diferenciar éstas dos especies. C. tropicales produjo estructuras parecidas al tubo germinativo después de 3 h.
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Figura 3. Blastoconidios de especies de Candida. Cultivo en peptona dextrosa a 30ºC durante 24 hs. C. tropicalis, forma blastoconidios medianos a largos, de forma redonda a ovoide, tiene alta tendencia formar seudomicelio corto; C. krusei, blastoconidos alargados; C. parapsilosis blastoconidios ovoides ligeramente puntiagudos; C. lusitaniae y C. glabrata blastoconios relativamente pequeños, globosos en ésta última. Anaisse et al., 2003.
Figura 4. Tubo germinativo. Todas las especies de Candida pueden formarlo. Presenta una adherencia 70 veces mayor a la observada en el blastoconidio, su actividad enzimática está incrementada, especialmente la actividad de aspartil proteasa (Sap1 y Sap 6). www.rki.de/.../ JuniorGroups/JRG4.html
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C) Producción de clamidoconidios. Esta prueba permite identificar a C. albicans y a su vez diferenciarla de C. dubliniensis. En medio de agar harina de maíz o agar clamidospora incubados a 25ºC durante 48-72 hs
se puede observar la formación de clamidoconidios (figura 4). Además en estos medios, incubados a 37ºC, también se induce filamentación, la cual es característica de cada especie.
Figura 5. Clamidoconidios Candida dubliniensis. En medio de agar clamidospora, incubados a 25ºC de 24 a 72 hs. Formación de clamidoconidios atípicos: filamentación con ramificaciones cortas, clamidoconidios múltiples (dupletes, tripletes ó tétradas). Al centro C. albicans en medio de agar clamidospora. Formación de clamidoconidios “típicos”: filamentos largos, clamidoconidios unicos o en dupletes, por su localización son: intercalares, laterales o terminales. Tomado de Camacho Cardoso, 2004.
D) Filamentación El medio de Staib (semillas de Guizotia abyssinica) es un medio diferencial para C. dubliniensis, se observa la producción de clamidoconidios, mientras que C. albicans sólo filamenta, requiere de periodos de
incubación largos (7 a 10 días). Otros medios utilizados para la producción de hifas se presentan en la tabla 2. La menor velocidad de formación de hifas de C. dubliniensis se considera que contribuye a su menor virulencia comparándola con C. albicans.
Tabla 2. Producción de hifas por C. albicans y C. dubliniensis
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Figura 6. Micrografías fluorescentes de células del estómago de ratón infectado. a) C. dubliniensis, la cual muestra únicamente células levaduriformes y b) C. albicans la cual muestra la presencia de hifas alargadas. La presencia de hifas se asoció a mayor virulencia de C. albicans.
2.1.2. Actividad fisiológica 2.1.2. 1. Medios cromógenos Actualmente la identificación de especies de Candida se ha facilitado en forma considerable con el desarrollo de medios cromógenos. Entre los más utilizados se encuentran: el medio de CHROMagar Candida y el medio de Candiselect. Estos medios contienen componentes cromogénicos, desconocidos (en el medio de CHROMagar Candida, no publicados por los laboratorios) o conocidos (en el medio de Candiselect). El cromógeno está unido a un sustrato, que permite detectar actividad enzimática única (específica) presente en alguna de las especies de Candida, permitiendo el desarrollo de colonias con colores diferentes de acuerdo a la actividad enzimática detectada (figuras 7, 8 y 9). Figura 7. Candiselect (Biorad). Composición química: peptona, extracto de levadura, glucosa, antibióticos (cloranfenicol y gentamicina) y sustrato cromogénico (para la N-acetil-β-D galactosaminidasa de C. albicans). Inicialmente se recomendó sólo para la identificación de C. albicans, recientemente se tambien se puede diferenciar C. glabrata, C. tropicalis y C. krusei. www.biomax.hr/images/ Candiselect4a.jpg
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API 20C, API ID 32C, y YIP Baxter Microscan. En estos equipos es posible identificar todas las especies de Candida, e incluso otros géneros de levaduras (Cryptococcus) y hongos artro-blastosporados (Trichosporon y Geotrichum).
Figura 8. CHROMagar Candida para diferenciación de especies. En este medio el color de la colonia y la especie de Candida es específico. C. albicans color verde; C. tropicalis azul-gris con un halo característico y C. krusei colonias rosa pálido, rugosas. Este medio se recomienda para la diferenciación de éstas tres especies únicamente. Diversos autores han propuesto su uso para la identificación de otras especies así como para detectar susceptibilidad a antifúngicos, sin embargo no hay resultados concluyentes. Anaisse, et al., 2003.
Figura 9. CHROMagar Candida para diferenciación entre C. albicans y C. dubliniensis. Se recomienda efectuar la prueba a partir de primoaislamientos. C. albicans colonias verde pálido, C. dubliniensis colonias verde oscuro. Sin embargo, la prueba de oro para diferenciar estas dos especies siguen siendo, a la fecha, las técnicas moleculares. www.chromagar.com/ products/images/f1.jpg
2.1.2. 2. Perfiles bioquímicos Son ampliamente conocidos los equipos comerciales que se basan en el análisis comparativo de los perfiles de asimilación (auxanograma) y fermentación (zimograma) de carbohidratos, entre los que destacan:
2.2. Métodos genotípicos Las técnicas moleculares para la identificación y diferenciación de especies del género Candida se consideran como las pruebas de oro por su especificidad y sensibilidad. Los métodos moleculares cobran importancia en candidosis profundas u “ocultas”, cuando el cultivo generalmente es negativo y el número de blastoconidios es escaso. Se ha considerado que entre una cuarta a una tercera parte de los hemocultivos de los pacientes con este tipo de candidiasis son negativos. Las bondades de las técnicas de biología molecular se muestran en su alta sensibilidad (pueden detectar hasta 1 sólo microconidio), especificidad y rapidez. Las técnicas descritas son múltiples, así como las regiones del DNA (sondas) estudiadas. Cada autor propone las condiciones y las sondas a utilizar. En general, el nombre de la técnica se conserva con su denominación en inglés. Algunas de las técnicas y combinaciones de éstas más comunes son: Reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Ampliación de genes específicos Polimorfismo de los perfiles de restricción electroforéticos (RFLP). Generados por digestión del genoma del microorganismo a identificar y tratados con enzimas de restricción DNA fingerprinting. Perfiles moleculares o “huellas digitales”del DNA Hibridación con la sonda Ca3. Específica para C. albicans Fluorescent in situ hibridation with peptide nucleic acid probes (PNA-FISH) es un método rápido y específico. Se utiliza una sonda específica, conjugado de proteína y ácido nucléico. Análisis de cariotipo Secuenciación de genes codificantes RNAr 28S Detección de genes de aspartil proteinasas secretada (SAP). Las Saps están fuertemente asociadas a la virulencia de las cepas, con funciones específicas descritas para cada una de ellas. Sin embargo pueden ser utilizadas para efectuar el diagnóstico y diferenciación de especies, ya que de acuerdo a la especie, el número y variación de Sap proteasas es diferente (figura 10).
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Figura 10. Modelo hipotético de correlación de los SAP genes con su función en C. albicans. Las aspartil proteinasas contribuyen con una amplia gama de factores de virulencia en C. albicans y son utilizados también para diferenciar especies de Candida.
2.3. Métodos inmunológicos 2.3.1 Detección de anticuerpos y de antígenos Para la detección de anticuerpos o de antígenos en las infecciones por Candida, es importante considerar que durante la infección, además de la multiplicación del parásito (invasión y/o colonización), simultáneamente hay destrucción de las levaduras, liberando fragmentos de pared, membranas, organelos y del contenido citoplásmico. Los componentes estructurales con mayor actividad inmunogénica y que se encuentren en mayor cantidad son lo seleccionados para detectarlos con técnicas inmunológicas, las más utilizadas son: difusión en agar, electroforesis, precipitación, aglutinación con partículas de látex, fijación de complemento, ELISA y radioinmunoanálisis. Entre los componentes más estudiados se encuentran: componentes de la pared celular, glucanas (detectada mediante el sistema CAND-TEC), mananas (altamente inmunogénicos), antígenos expresados sólo en la forma hifal, etc. Además de las glucanas y mananas, la enolasa, una proteína expresada con altos niveles en el citoplasma de C. albicans, es una molécula altamente promisoria para utilizarse en el diagnóstico (pueden detectarse tanto el antígeno como el anticuerpo). Otra proteína
que puede utilizarse para el diagnóstico y pronóstico de candidiasis es la proteína hsp90, una proteína de estrés del microorganismo, altos niveles se asocian a pacientes que sobreviven a la infección severa, mientras que los casos fatales tienen niveles de anticuerpos bajos antihsp90. Otro metabolito, detectado por mediante técnicas inmunológicas, es el D-Arabinitol, los anticuerpos son estereoespecíficos y títulos elevados son indicativos de daño renal (figura 11).
Figura 11. Componentes principales del micelio y de blastoconios de C. albicans útiles en el diagnóstico serológico de candidiasis invasiva. 2.3.2. Intradermorreacción
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En las infecciones fúngicas la respuesta inmune celular está fuertemente asociada con protección, por lo que es importante valor este tipo de respuesta aunque su utilidad en el diagnóstico es escasa. La candidina es una de las llamadas pruebas universales para valorar la respuesta inmune celular (y para pruebas de hipersensibilidad en pacientes alérgicos con rinitis y asma como respuesta a componentes antigénicos de Candida). Otras pruebas que permiten evaluar la respuesta inmune celular son inhibición de la migración de macrófagos (MIF) y fagocitosis. 3. Encendido y apagado de genes Candida albicans varía morfológicamente en respuesta a cambios ambientales. Su pared celular es una estructura dinámica, constantemente cambiante, es un sistema de regulación complejo y dinámico. Los cambios que favorecen la morfogénesis son el pH y la temperatura (C. albicans cercano a la neutralidad y temperatura de 37ºC). La levadura se adapta microambientes múltiples, presentes en los diferentes tejidos del hospedero, puede crecer a pH de 2 hasta casi 8; crece en condiciones de microaerofilia (aún en anaerobiosis) y en aerobiosis normal, diferentes concentraciones de sales, diferencias en el potencial de oxido reducción, etc. Esta adaptación tan extraordinaria se conoce como apagado y encendido de genes (phenotypic switching) y explica la capacidad de C. albicans de sobrevivir en condiciones ambientales diversas, donde la expresión de genes es regulada por genes maestros en respuesta a las condiciones de los micro nichos del mamífero hospedero. Uno de los cambios asociados al phenotypic switching es la variación en la morfología colonial de Candida albicans, especialmente después de periodos largos de incubación. La frecuencia de cambio es muy 2 alta 10 . El sistema maestro de C. albicans es activado para dar una respuesta rápida a nivel de células individuales, hay una regulación a nivel de transcripción del DNA (figura 11).
Figura 12. Encendido y apagado de genes. C. albicans puede presentar morfologías colonias diversas. Aquí se observan colonias blancas, suaves con cambio en la morfología a opacas, rugosas (el color rosa de las colonias se debe a la adición de floxina B al medio). El fenómeno de encendido y apagado de genes se pude apreciar en medios pobres incubados por 1 a 2 semanas, tiene una frecuencia de 102 especialmente cuando las placas son incubadas en presencia de luz ultravioleta. Anaisse, 2003.
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CAPÍTULO 37 CANDIDOSIS: CLÍNICA, DIAGNÓSTICO Y TRATAMIENTO Roberto Arenas Con este nombre o el de candidiasis se incluyen las enfermedades causadas por levaduras del género Candida, anteriormente denominado Monilia u Oidium, son levaduras filamentosas y saprófitas de piel y mucosas, las cuales, bajo condiciones especiales, provocan infecciones agudas, subagudas o crónicas de la piel, mucosas y más raramente, del tipo visceral generalizado. Los datos epidemiológicos: Se pueden resumir de la sigueinte forma: Del 25 al 50% de las mujeres embarazadas son portadoras vaginales; del 2 al 6% de los infantes nacidos vaginalmente desarrollan candidosis oral o evidencia de ser portadores intestinales, y el estado de portadores en las mucosas oral, vaginal e intestinal aumenta en adultos de 25 a 50%. Se clasifican en Formas circunscritas: boca, grandes pliegues, pequeños pliegues, zona del pañal, genitales, uñas, y región periungueal. Formas diseminadas y profundas: candidosis mucocutánea crónica y granuloma candidósico. Formas sistémicas: septicemia por Candida, candidemia yatrógena y dermatitis fúngica invasora. En este capítulo se abordaran primordialmente las manifestaciones clínicas de las formas cutáneas o cutáneomucosas. Candidiasis oral ("algodoncillo"). Ocurre en recién nacidos, en ancianos y en pacientes bajo inmunodepresión. Aparece en las encías, piso de la boca, mucosa bucal, lengua y paladar, pudiendo extenderse también a la faringe. Generalmente se manifiesta por placas blanquecinas, las cuales pueden ser muy adherentes a una superficie eritematosa. Estas placas pueden ser confluentes y a veces ser membranosas; comúnmente son dolorosas (Fig. 1). Se han descrito las siguientes formas: erosiva, hiperplásica, seudomembranosa, eritematosa (atrófica) aguda y crónica, romboidal media, así como formas en placas y nodulares. La afección de labios es excepcional, pero se observa con frecuencia queilitis angular, que se manifiesta por eritema y fisuras que forman un triángulo de base externa. Candidiasis vaginal. Se acompaña de prurito marcado y frecuentemente ocurre disuria y un exudado blanco-amarillento y extensión de las lesiones a partes vecinas a genitales. Es más común
tardíamente en el ciclo menstrual, en el embarazo, en pacientes que están tomando estrógenos, anticonceptivos, corticosteroides o antibióticos de amplio espectro y en mujeres con diabetes. Ya que el hongo puede ser transmitido sexualmente, es aconsejable tratar la pareja para evitar la reinfección.
Fig. 1 Candidosis oral
Intértrigos. Ocurren más comúnmente en los espacios interdigitales de manos y pies, las ingles, el pliegue interglúteo, las axilas y el área inframamaria (Fig. 2 y 3) . Es una lesión macerada, con la parte central roja y húmedo, con un bien definido margen de descamación, pústulas superficiales pequeñas y a menudo con pústulas satélites. El intértrigo interdigital es muchas veces ocupacional para empleados de bares, amas de casa, cocineras, enfermeras, médicos, odontóIogos y otros cuyas manos se mantienen húmedas por largos períodos. Paroniquia crónica. Se presenta en personas cuyo trabajo requiere inmersión en el agua. También en aquéllos que tienen el hábito de mordisquearse las uñas o alterar mecánicamente su cutícula. En las uñas la lámina ungueal se observa engrosada, más afectada en la base y con estrías transversales; muestra despigmentación, o adquiere coloración amarillenta, verde o negra. Puede haber onicólisis; un dato importante es la perionixis o dolor e inflamación periungueales que es la causa de las lesiones en la uña (Fig.4) .
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Fig. 2 Candidosis de pliegues interdigitales de pies
extensas formas sistémicas, frecuentemente pulmonar, con erupción papular eritematosa generalizada. La CMCC se clasifica en cuatro tipos: 1) relacionada con inmunodeficiencia mortal; generalmente se limita a la cavidad bucal y la muerte ocurre antes de los dos años de edad; 2) relacionada con deficiencias inmunitarias no mortales; a veces afecta sólo la boca, pero puede afectar piel y uñas; tiene dos variantes: candidosis con endocrinopatía y granuloma candidósico; 3) de aparición tardía, relacionada con timoma, benigno o maligno; 4) relacionada con síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA).
Fig. 4 Paroniquia candidósica Fig. 3 Candidosis inguinal
Candidosis neonatal. Se presenta cuando la madre tiene infección vaginal antes del parto y se puede manifestar como algodoncillo o con vesículas o pústulas diseminadas o exantema maculopapular; las lesiones se extienden con rapidez y curan solas en una a 4 semanas o persisten meses. Predominan en prematuros con peso menor de 1 000 g. Hay una forma sistémica invasora fatal y una cutánea de evolución benigna, que se manifiesta tres a siete días posparto con candidosis bucofaríngea y del área del pañal (Fig. 5). Candidiasis mucocutànea crónica (CMCC). Se presenta como una gran extensión de la candidiasis muco-cutánea; se relaciona con factores genéticos de inmunidad celular, síndromes de deficiencia inmunológica generalizada (congénita y adquirida) o asociados con timoma o anormalidades endocrinológicas. Las manifestaciones clínicas son muy variadas. A la variante hiperqueratósica se le conoce como granuloma y no necesariamente se limita a las áreas periorificiales. Otro cuadro clínico asocia
Fig. 5 Candidosis de la zona del pañal
Tratamiento Deben corregirse los factores subyacentes. Secado cuidadoso de las áreas intertriginosas: compresas de subacetato de aluminio (Burow), agua
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con vinagre o ácido acético, en mucosa oral bicarbonato. Los antimicóticos específicos son la nistatina, la pimaricina y la anfotericina B. La nistatina se usa en polvo y crema para las infecciones cutáneas; en líquido, tabletas y óvulos, para infecciones orales, gastrointestinales y vaginales. La anfotericina B, parenteral para infecciones sistémicas severas y para la forma crónica de los síndromes de inmunodeficiencia o granulomas por Candida. La 5fluorocitosina es efectiva en algunos de estos casos, pero no esta disponible. Los medicamentos imidazólicos y triazólicos han modificado enormemente el panorama del tratamiento. El ketoconazol, 200 mg/día por vía oral, puede usarse en piel, mucosas, uñas o en formas crónicas o profundas; las formas cutaneomucosas mejoran en días o semanas, las otras en varios meses, deben tenerse en cuenta los efectos secundarios hepático o antiandrógenos con la administración prolongada; ante la vaginitis se recomiendan 400 mg/día por cinco días, o terconazol en crema y óvulos. En formas superficiales son útiles: clioquinol a 3%, clotrimazol, econazol, isoconazol, tioconazol, ketoconazol, sulconazol, bifonazol y miconazol; terbinafina tópica, amorolfina y ciclopiroxolamina. En las formas cutaneomucosas el itraconazol se administra en dosis de 100 mg/día hasta la desaparición de los síntomas; en uñas de manos por seis meses, y en uñas de pies, 200 mg/ día durante tres meses y observación sin tratamiento por cuatro a seis meses; en vaginitis, 400 a 600 mg en dosis única, o 200 mg/día por tres días; en formas crónicas de vaginitis se repite cada primer día del ciclo menstrual durante
cinco meses. Puede usarse fluconazol, 150 mg en dosis única o semanal por cuatro semanas. En niños menores de un año de edad o neonatos de bajo peso con candidosis se recomiendan 6 mg/kg, de preferencia monitoreando las concentraciones plasmáticas. En los pacientes con SIDA la dosis de ketoconazol e itraconazol deben duplicarse, dado que la absorción es afectada por la aclorhidria; en estos pacientes se recomienda interrumpir el tratamiento ante la remisión del cuadro y reanudarlo en caso de recidiva. Son nuevos triazoles con actividad de amplio espectro: voriconazol, ravuconazol y posaconazol. Las equinocandinas como la caspofungina es eficaz en pacientes con candidosis bucofaríngea y esofágica. 1. 2. 3. 4.
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CAPÍTULO 38 VARIABILIDAD GENÉTICA Y ADAPTACIÓN DE Candida albicans Germán Larriba Calle Fátima García Prieto Encarnación Andaluz Alberto Bellido Toni Ciudad J. Gómez Raja R. Cueva Alejandra Espinosa Texis Resumen Candida albicans es un hongo diploide que causa infecciones oportunistas en el hombre. El éxito del organismo en el proceso infeccioso descansa en gran medida en su capacidad para adaptarse a diferentes nichos del cuerpo humano mediante cambios genéticos, principalmente pérdida de heterozigosidad (LOH) y aneuploidías. Esta plasticidad genética de C. albicans deriva de su obligada diploidía y se manifiesta en la variabilidad de los cariotipos de los aislados clínicos. Los cambios genéticos pueden contribuir también al mantenimiento de la transición comensal/oportunista que caracteriza la vida de C. albicans. Puesto que tanto LOH como aneuploidías están bajo el control de la maquinaria de recombinación/reparación de DNA, el análisis de los procesos de recombinación puede ayudar al conocimiento de los mecanismos de adaptación y supervivencia de C. albicans. Los procesos de recombinación no sólo hacen posible reordenamientos genómicos útiles al hongo (facilitan invasión y supervivencia en los tejidos y su resistencia a antifúngicos), sino que al mismo tiempo suprimen reordenamientos que causan una inestabilidad genética extrema, y en consecuencia, decrecen el potencial invasivo y de adaptación de C. albicans. La exacerbación de los segundos podría pues utilizarse para debilitar la capacidad de C. albicans para competir como comensal o sobrevivir en los tejidos internos. Además, debido también a su diploidía obligada, C. albicans es un modelo mejor que S. cerevisiae para extrapolar a células humanas, donde se ha propuesto que la aneuploidía derivada de la inestabilidad genética puede iniciar la formación de tumores.
Introducción C. albicans es un comensal que forma parte de la microflora benigna de las mucosas de los individuos sanos. Sin embargo, en respuesta a cambios en el organismo humano (variaciones locales de pH, alteración de la microflora, deficiencias en el sistema inmune...), C. albicans puede producir infecciones virulentas. El setenta y cinco por ciento de las mujeres experimentan un episodio de infección vaginal aguda causada por especies de Candida; el 95% de los aislados de Candida responsables de la vulvovaginitis son C. albicans. Además, un 5% de las mujeres sufre infecciones recurrentes. Por otra parte, en pacientes inmunodeprimidos Candida sp puede causar enfermedades profundas con un alto grado de mortalidad. En la mayoría de estos casos es posible aislar C. albicans de la sangre. Estudios realizados a lo largo de los últimos años en dos ciudades de USA, Atlanta, Ga, y Baltimore, Md, destinados a supervisar infecciones en sangre causadas por Candida indican un incremento en la incidencia de la candidemia (66% en Atlanta,y 31% en Baltimore), acompañado de una disminución de las infecciones causadas por C. albicans (que aún representa un 39% y 35% de candidiasis respectivamente -frente al 52% y 43% respectivamente de los años 90-) y un incremento de las provocadas por C. glabrata (27%-frente al 12% previo) y por C. parapsilosis. Por tanto, aunque su incidencia ha disminuido e expensas de la de otras especies, C. albicans es todavía el principal hongo patógeno para el hombre (Lockhart et al., 2010; 10th Conference on Candida and candidiasis, ASM, Miami, Fd). El genoma de C. albicans Candida albicans es un diploide obligado, cuyo genoma presenta una alto nivel de polimorfismos, habiéndose detectado más de 55000
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SNPs (polimorfismos de un único nucleótido) en el primer aislado clínico secuenciado (SC5314). Ello se traduce en 1 SNP por 273 bp, la mayor densidad encontrada hasta la fecha en un genoma. Esta situación conlleva que los dos alelos de un gran número de genes pueden originar proteínas que difieren en su secuencia. En concreto, 3579 ORFs (de unas 6000) contenían polimorfismos, aunque sólo en 2792 causaban cambios en la secuencia de aminoácidos, mientras que el resto eran silenciosos (Jones et al., 2004). Estudios adicionales han indicado que los diferentes aislados (cepas) muestran variaciones en la naturaleza y número de polimorfismos, tanto a nivel de genes individuales (Gómez-Raja et al., 2008), como de genomas enteros. Por ejemplo, el genoma de la cepa WO-1 es en gran medida lineal con el de la cepa SC5314, con excepción de varias inversiones, a pesar de que exhibe varios cromosomas no homólogos como consecuencia de recombinación recíproca a nivel de la MRS (Chu et al., 1993)(Fig. 1C). También presenta una densidad similar de polimorfismos, pero están distribuidos de manera diferente (Butler et al., 2009). Por tanto, deben existir mecanismos por los que se pierde y otros por los que se genera heterozigosidad. La variación de los polimorfismos entre cepas es la base de la tipificación de cepas de C. albicans mediante la técnica de MLST (multilocus sequence typing)(Bougnoux et al., 2002; Tavanti et al., 2004), utilizada recientemente para el análisis filogenético de un elevado número de aislados (Odds et al., 2006; 2007). MLST compara secuencias de 7-10 genes conservados (housekeeping genes). A cada alelo se asigna un número lo que permite identificar a cada cepa por un conjunto de números o un código de barras, conocido como DTS (secuencias diploides tipo). Estos estudios han concluido que 1) cada individuo, o dos miembros de la misma familia llevan una sola cepa o cepas muy relacionadas, las cuales difieren en uno o dos de los loci secuenciados, y 2) tras la colonización de un nuevo individuo, la progenie de C. albicans sufre microvariaciones que pueden ocurrir de forma natural en el tubo digestivo. Estas microvariaciones pueden ocurrir por mutación puntual, pero principalmente por LOH en los sitios polimórficos. Los diversos mecanismos que conducen a LOH en C. albicans se resumen en la Fig. 1. El análisis computacional de 1410 DTS de cepas de diferentes orígenes permitió establecer 17 clades (Tavanti et al., 2005; Odds et al., 2007), con la mayoría de los DTS asociados a cinco clades mayoritarios. La mayoría de los DTS están representados en uno o unos pocos aislados, y sólo unos pocos ocurren con una alta frecuencia, siendo el
más abundante el DTS69 del clade 1, una cepa con éxito ya que se encontró en más de 100 aislados (Odds, et al., 2007; Odds, 2010). De igual manera, de los 21 aislados del clade 13 (conocido a veces como C. africana), 19 corresponden a DTS182. Es casi seguro que estos aislados no son idénticos sino que es muy posible que presenten diferencias en otros genes o SNPs. Lo que sugiere que cada aislado debe ser considerado un clon o cultivo puro. Marcadores de inestabilidad genética: LOH y aneuploidías En un organismo con alto grado de heterozigosidad, genes o segmentos cromosómicos heterozigóticos pueden hacerse homózigóticos para un determinado alelo o segmento mediante procesos de recombinación homóloga. Estos procesos, conocidos como pérdida de heterozigosidad (LOH) ocurren espontáneamente con una frecuencia -6 relativamente baja, estimada en 10 o menor (Lephart and Magee, 2006; Forche et al., 2009). Pero, si la proteína (única) codificada por la versión homozigótica del gen(es) afectado(s) confiere ventaja a la célula bajo unas determinadas condiciones, el clon que ha sufrido el proceso será seleccionado y se convertirá en dominante. Los datos de MLST (o de análisis comparables) sometidos al análisis de genética de poblaciones sugieren que el organismo se reproduce principalmente por propagación clonal con bajos niveles de recombinación, ya que se desvía del equilibrio Hardy-Weinberg en la mayoría de los genes analizados (Pujol et al., 1993; Gräser et al., 1996; Odds et al., 2007). Los desvíos de las expectaciones de Hardy-Weinberg están asociadas a un exceso de heterozigosidad entre los aislados naturales, lo que sugiere que la conjugación no es común. Por otra parte, existe evidencia de un ciclo parasexual que implica la conjugación de dos células diploides (MTLa y MTLα) para formar un tetraploide. En condiciones de estrés, el tetraploide sufre un proceso de pérdida concertada de cromosomas, que conduce de nuevo a un estado diploide o quasi-diploide, pero no se ha reportado meiosis (Hull et al., 2000; Magee and Magee, 2000; Bennett and Johnson, 2003). Parece, por tanto, que es la recombinación homóloga (HR) la que juega el papel más importante en la generación de diversidad, tanto durante la reproducción clonal (mitosis) como durante el ciclo parasexual (Forche et al., 2008). Los procesos de HR pueden originar alelos recombinantes (recombinación intragénica) o nuevas combinaciones de alelos de los genes localizados en el mismo cromosoma (recombinación intergénica). El
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ciclo parasexual proporciona una fuente adicional de variabilidad puesto que genera nuevas combinaciones de cromosomas al mezclar los que estaban presentes en los conjugantes parentales. Sin embargo, la contribución del ciclo parasexual a la variabilidad es desconocida ya que no se conoce la frecuencia con la que la conjugación entre cepas de C. albicans ocurre en la naturaleza. Además de crear variabilidad, HR juega un papel crucial en la reparación de daño al DNA en C. albicans (Ciudad et al., 2004). Esto no es sorprendente, puesto que, dada su diploidía obligada, el organismo siempre tiene un homólogo para llevar a cabo recombinación. Además de los cambios genéticos derivados de la aparición de mutaciones puntuales o LOH (recombinación mitótica), está bien documentado que C. albicans tolera bien las aneuploidías. Como hemos indicado, los aislados clínicos presentan con frecuencia cariotipos modificados, un fenotipo que se correlaciona con una morfología colonial alterada, y que es más común en aislados procedentes de los sitios profundos de la infección (Forche et al., 2005; Selmecki et al., 2008). Forche et al., (2009) han reportado que LOH en SNPs individuales o regiones cortas de hasta 300 Kb ocurre con una frecuencia similar (eventos de LOH/locus/generación) durante la propagación in vitro e in vivo (durante la infección de ratones); sin embargo, procesos de LOH a nivel de cromosomas enteros o casi enteros así como reordenamientos cromosómicos complejos se observaron exclusivamente en las poblaciones propagadas in vivo. Ello sugiere que C. albicans está expuesta a continua presión de selección en el ambiente interno del animal. ¿Pueden estos reordenamientos adaptar a C. albicans a situaciones de estrés durante la infección en el cuerpo del animal, permitiendo la supervivencia de las cepas con genomas reordenados? La correlación entre una aneuplodía y un fenotipo en C. albicans fue convincentemente demostrada por primera vez por Rustchencko y colaboradores, al descubrir que las cepas capaces de crecer en sorbosa como única fuente de carbono (un veneno para células normales) eran monosómicas para el cromosoma 5 y que la reduplicación del cromosoma 5 revertía el fenotipo (Janbon et al., 1998). Este fenotipo se ha atribuido a la existencia de inhibidores transcripcionales en el extremo izquierdo del cromosoma 5, que reprimen la expresión de la sorbososa-deshidrogenenasa que está en el cromosoma 3 (Kabir et al., 2005). Más recientemente, se ha observado que cepas adaptadas a crecer en fluconazol son aneuploides y las más resistentes poseen un isocromosoma formado por dos
brazos izquierdos del Chr5, i(5L), además de una copia original de uno de los homólogos de dicho cromosoma (Figs. 1 y 2)(Selmecki et al., 2006). Más aún, i(5L) fue adquirido por dos aislados consecutivos, genéticamente distintos, de la sangre de un mismo paciente, y su aparición se correlacionó con un aumento en MIC para el fluconazol (Selmecki et al., 2008). También se han observado aneuploidías en cepas sometidas a agentes mutagénicos como luz UV (Gómez-Raja et al., 2008; Bouchonville et al., 2009). Recientemente se ha reportado que la transformación de C. albicans por el método del acetato de litio (LiOAc) causó aneuploidías e incrementó considerablemente las existentes en cepas que ya eran aneuploides. Las aneuploidías pueden ser causadas también por el simple choque térmico incluido en la transformación con LiOAc, pero también por electroporación, un método de transformación que no incluye choque térmico (Bouchonville et al., 2009). Por tanto parece ser que diversas condiciones de estrés de naturaleza variada causan aneuplodías en C. albicans, y es posible que estas aneuploidías contribuyen al fitness o incluso supervivencia del hongo mientras persista el estrés. Mecanismos de resistencia a azoles Para entender las bases de la resistencia a azoles derivadas de cambios genéticos, debemos considerar primero el modo de acción de estos antifúngicos y los mecanismos potenciales por los que que pueden surgir las resistencias. La diana de los azoles es el producto del gen ERG11, que codifica para una lanosterol demetilasa. La inhibición de dicha actividad causa la producción de esteroles tóxicos que se acumulan en la membrana del hongo (Fig. 2). Entre los mecanismos de resistencia a drogas más comunes se encuentran 1) la alteración de la naturaleza química de la diana, 2) un incremento en el número de sus moléculas, y 3) la disminución de la concentración del azol dentro de la célula. Los azoles son excretados mediante dos tipos de bombas de eflujo: Un tipo de bomba está representada por los transportadores ABC, Cdr1 y Cdr2, que utilizan la energía del ATP; otro tipo está representado por el transportador MFS (major facilitator superfamily) Mdr1, que utiliza la energía del gradiente de protones. Cdr1 y Cdr2, exportan fluconazol, ketoconazol, y voriconazol, y son la causa de la mayoría de las resistencia en C. albicans, mientras que el transportador Mdr1 transporta preferentemente fluconazol, y es la causa de la mayor parte de las resistencias en C. dubliniensis.
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a) Cambios por alteración de la diana ERG11 de C. albicans posee numerosos polimorfismos no-sinónimos (variantes del gen que se traducen en variantes de la proteína). En concreto, se han reportado más de 110 variantes, lo que indica que la proteína Erg11 es muy permisiva a cambios en su secuencia. La importancia de cada sustitución en la adquisición de resistencia es difícil de evaluar, ya que suelen aparecer en grupos de 2 - 4 cambios (F72L, F145L, G464S, Y132F, R467F, S405F). Existen varios tipos de ensayo para comprobar si la resistencia de una cepa nueva se debe a cambios en la secuencia de la ORF ERG11: 1) Expresión de ERG11, previamente clonado a partir de la cepa resistente, en S. cerevisiae y determinación de la resistencia de los transformantes; 2) Ensayo enzimático de extractos de mutantes resistentes de C. albicans; 3) Mutagénesis dirigida y evaluación de la resistencia de cepas transformadas con el clon mutante. Una característica interesante de estas resistencias es que los dos alelos de ERG11 suelen estar en homozigosis (White 1997b). Esta situación ha dado lugar a interpretaciones curiosas de ciertos experimentos. Rustad et al., (2002) reportaron que las cepas homozigóticas para el locus MTL eran generalmente resistentes a fluconazol y especularon sobre una posible relación entre los productos de sexo y la resistencia a azoles. Hoy se sabe que la explicación de este fenómeno reside en el hecho de que las cepas MTL homozigóticas han perdido una copia del cromosoma 5, donde se encuentran ERG11 y el locus MTL, y han duplicado la otra, con lo que el gen ERG11 (y posiblemente TAC1, ver más adelante) ha pasado a ser homozigótico. El gen ERG11 de C. dubliniensis es 96% idéntico al de C. albicans. En las cepas resistentes a fluconazol, CdERG11 presenta también mutaciones, algunas de ellas comunes a las encontradas en las cepas resistentes de C. albicans, pero otras son específicas (Perea et al., 2002). b) Aumento del número de moléculas de la diana La resistencia a azoles puede ser consecuencia de un aumento en la cantidad de proteína Erg11, lo cual puede deberse a un aumento en el número de copias de ERG11 o una sobreexpresión del mismo. En S. cerevisiae, ERG11 es regulado por dos factores de la familia Zn2Cys6, ScUPC2 y ScECM22. En C. albicans se ha identificado un único, CaUPC2, el cual posee homología a ambos genes de S. cerevisiae. En C. albicans, ERG11 se sobreexpresa en respuesta a azoles. El proceso está mediado por la acción del activador transcripcional Upc2, ya que la deleción de
CaUPC2 anuló la sobreexpresión de ERG11 en respuesta azoles y paralelamente la resistencia a la droga. Además, en el promotor de ERG11 de Candida y Saccharomyces hay una secuencia conservada (elemento cis) de unión a Upc2. Esta región es importante para la expresión de ERG11 (Oliver et al., 2007). Adicionalmente, un incremento en la actividad de Upc2 debida cambios en su secuencia aminoacídica, seguida de homozigosidad del gen incrementó la resistencia a azoles (Dunkel et al., 2008a; Heillmann et al., 2010). Existen además otros mecanismos menos definidos de sobreexpresión de ERG11. c) Resistencia por disminución de la concentración de azoles dentro de la célula Como anticipamos, un tercer mecanismo general de resistencia a azoles es la disminución de la concentración de la droga dentro de la célula. Ello puede hacerse incrementando la velocidad de exportación del azol mediante un incremento del número de bombas de eflujo Cdr1 y Cdr2, y/o Mdr1 (White, 1997a). Los transportadores ABC, Cdr1 y Cdr2, están regulados por el activador transcripcional Tac1, y la deleción de TAC1 anula la expresión de CDR1 y CDR2, localizados en el cromosoma 3. Tac1 se une a la región DRE (drug-responsive element) de CDR1 y CDR2 y mutaciones en el dominio de activación de Tac1 están asociadas a un incremento de la resistencia a fluconazol. Curiosamente, el alelo hiperactivo es codominante con el silvestre, de manera que cuando está en heterozigosis no induce sobreexpresión de CDR. Por tanto, se necesitan dos copias del alelo hiperactivo (homozigosidad) para conferir resistencia a fluconazol, lo cual necesita de un proceso de LOH. Se han encontrado nuevos alelos hiperactivos de Tac1 y el repertorio no está acabado, lo que sugiere de nuevo una alta permisividad de esta molécula (Coste et al., 2006, 2007). Al igual que ocurría con ERG11, TAC1 también se encuentra en el brazo izquierdo del cromosoma 5, lo que justifica nuevamente la correlación entre la homozigosidad del locus MTL y la resistencia a azoles (Fig.2). La otra bomba de eflujo (Mdr1) pertenece a la principal superfamilia facilitadora, que es energizada por el gradiente de protones. En el promotor de MRD1 existen dos elementos cis reconocidos por dos factores transcripcionales, Mcm1 y Mrr1. La eliminación de Mcm1, no afecta a la resistencia a azoles. El otro activador, Mrr1, pertenece a la familia de clusters de Zn, y su inactivación en cepas resistentes origina sensibilidad a azoles. Además, las
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cepas resistentes de C. albicans por sobreexpresión de MDR1, poseían alelos alterados de MRR1 y estos alelos MRR1 confirieron resistencia a varias drogas cuando se introdujeron en cepas susceptibles. Nuevamente, en la mayoría de las cepas resistentes, ambos alelos estaban en homozigosis, es decir había ocurrido LOH por recombinación mitótica y/o pérdida/reduplicación de cromosoma). Además, se demostró que la resistencia se debía a la activación de MDR1, aunque también se observó activación de genes relacionados con detoxificación de radicales libres en respuesta a fluconazol (Morschhäuser et al., 2007, Dunkel et al., 2008b; Schubert et al., 2008).
LOH y aneuploidías son la base de los mecanismos de resistencia a azoles Ahora bien, ¿como puede afectar la inestabilidad genética de C. albicans a su resistencia a azoles? Durante el análisis de los mecanismos de resistencia a azoles, hemos observado que en varios de ellos se requería LOH en ciertos genes (ERG11, TAC1, UPC2, MRR1). En la Fig. 1 se exponen los mecanismos por los que ocurre LOH en un diploide como C. albicans. En principio, cualquiera de ellos, excepto la rotura seguida de adición de telómero o deleciones, puede causar homozigosidad de dos alelos resistentes de los genes mencionados, salvo que la rotura de un homólogo induzca duplicación del homólogo residual intacto.
Figura 1. Eventos genéticos responsables de LOH (A), formación de isocromosoma (B) y translocaciones en C. albicans (C). A. (modified from Larriba and Calderone, 2008) La LOH en un marcador particular (a) puede ser consecuencia de 1) pérdida de un cromosoma debido a defectos en la disyunción de las cromátidas (C. albicans normalmente duplica el cromosoma residual); 2) conversión génica (LOH se restringe al locus a); 3) sobrecruzamiento mitótico (LOH ocurre simultáneamente en varios loci); 4) y 5) deleciones: éstas pueden ser internas o, si se pierde el fragmento acéntrico, generar truncaciones en las que la DSB puede ser reparada por adición de un telómero o por BIR (breakinduced replication). Este segundo caso ocurre cuando sólo un extremo de la DSB posee homología con una molécula molde y resulta en LOH desde la DSB hasta el telómero; y 6) mutación puntual (inactivación del alelo dominante). B. A partir de un corte en la doble cadena (DSB) (1) en el brazo derecho (R) del cromosoma 5 se inicia la resección enzimática de dicho brazo hasta la región pericentromérica (2). A partir de los extremos generados y en un proceso de BIR, la maquinaria de recombinación homóloga copiará el brazo izquierdo del cromosoma 5 (L) (3), lo que resultará en la formación del i(5L) (4). C. Procesos de recombinación homóloga entre las MRS (Major Repeat Sequence) de los cromosomas 5 y 6 de C. albicans permiten la translocación del fragmento 5I al cromosoma 6, generando un cromosoma recombinante 5I-6C, tal como se ha encontrado en la cepa WO-1 (2). La orientación de las MRS en ambos cromosomas impide la translocación por el mismo mecanismo del fragmento 5M (1) y por tanto la formación del cromosoma recombinante 5M-6C.
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Figura 2. Mecanismos de resistencia a fluconazol de Candida albicans. A la izquierda, se representa una célula sensible a fluconazol (estrella, en azul). El azol entra en la célula por mecanismos no conocidos, posiblemente difusión facilitada. Las bombas de eflujo CDRs (en verde) y MDR (en rojo) actúan expulsando el fluconazol fuera de la célula. El producto del gen ERG11, la lanosterol 14-α demetilasa, es inhibido por el fluconazol intracelular, lo que resulta en la síntesis de un esterol tóxico que desestabiliza la membrana celular. A la derecha, se representa una célula resistente a fluconazol. La presencia de un isocromosoma i(5L), además de un Chr5 íntegro, implica un aumento en el número de copias de ERG11 y del activador transcripcional, TAC1. La presencia de i(5L)-3R, además de dos copias de Chr5 y Chr3 íntegros, conlleva un aumento del número de copias de ERG11, TAC1, CDR1, y MRR1. Trisomías de Chr3 y Chr4 conllevan un aumento del número de copias de varios genes implicados en la resistencia a fluconazol. Diversas mutaciones en ERG11 impiden la inhibición de la enzima por el fluconazol. Para más detalles, ver el texto. Aunque representativos del tamaño real, los cromosomas no están dibujados a escala.
Sin embargo, en otras ocasiones, las responsables de las resistencias son variaciones en el número de copias de cromosomas o segmentos relativamente cortos y aneuploidía general. Estas alteraciones no sólo afectan a C. albicans. También se han observado en células tumorales humanas que han devenido resistentes a agentes quimioterapeúticos. En C. albicans, las aneuplodías son especialmente frecuentes en cepas resistentes a fluconazol (50% de los casos analizados), y son menos frecuentes en cepas sensibles (10%). Como se indicó anteriormente, 20% R de las cepas Flu con aneuplodías poseían el isocromosoma i(5L), mientras que otras aneuploidías estaban menos representadas (<10%)(Selmecki et al.,
2006). En este brazo se situa ERG11 (a 150 kb del telómero izquierdo) y TAC1 (a 48 kb del centrómero). Se han realizado estudios experimentales sobre la evolución de los cariotipos de tres poblaciones de un mismo aislado las cuales se sometieron a concentraciones crecientes de la droga a lo largo de las generaciones; en respuesta, estas cepas incrementaron considerablemente su concentración mínima (MIC) a fluconazol y mostraron claras alteraciones cariotípicas. Por el contrario, las poblaciones no expuestas a la droga no se adaptaron ni experimentaron cambios en sus cariotipos. Un alto porcentaje de aislados obtenidos a distintos tiempos procedentes de las tres poblaciones mostró el isocromosoma i(5L), bien en una o en múltiples copias.
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En otros aislados se detectaron nuevas bandas cromosómicas que revelaban aneuploidías adicionales. Por ejemplo, en un aislado se encontraron secuencias de Chr5L en 4 cromosomas diferentes: Chr5 intacto (dos copias), un i(5L) y un cromosoma quimérico de composición i(5L)-3R. Este fragmento 3R incluía CDR1 y MRR1. En otro aislado, una de las nuevas bandas consistía en un i(5L) unido a un Chr5 entero. Esta banda era inestable y en posteriores aislados de la misma población se desdobló en un i(5L) y un Chr5 normal. En general, el número de extracopias de Chr5L R se correlacionó con una incrementada Flu (Selmecki et al., 2009). En la Fig. 1B se describe un mecanismo hipotético de formación de isocromosoma. En un número significativo de aislados, la aneuplodía Chr5L se vio acompañada de trisomías en uno o varios de los cromosomas 3, 4, 6, y 7. Tres de estos cromosomas poseen genes que están implicados en R Flu . Así, el Chr3 lleva CDR1 y MRR1, mientras que el Chr6 lleva MDR1. El Chr4 lleva el gen NCP1, que codifica para la NADPH-citocromo P450 reductasa y es un cofactor de Erg11 en la 14α-demetilación, así como ERG8, ERG26, ERG251. La frecuente trisomía del Chr7 R no puede ser explicada en términos de Flu . Se ha sugerido que podría conferir una ventaja selectiva bajo condiciones de estrés (Selmecki et al., 2009). La inestabilidad genética no parece estar restringida a C. albicans. Es posible que sea una característica común entre los hongos, especialmente si son diploides y no han sido severamente domesticados. Esta inestabilidad contribuye en gran medida a los procesos de adaptación a diferentes ambientes, incluyendo la resistencia a drogas. De hecho, la aparición de aneuploidías en respuesta a fluconazol en C. albicans (principalmente i(5L) y trisomía en Chr7) ocurre inmediatamente (primeros pases) y además de manera independiente en diferentes células de la población. Estas características, así como la tolerancia de C. albicans a estos cambios sugiere que la inestabilidad genética es un mecanismo de mutación adaptativa adquirida por C. albicans y otros hongos para enfrentarse a situaciones de estrés. Esta extrema plasticidad cromosómica es incompatible con el mantenimiento de segregación meiótica; ello explica que el proceso de meiosis se haya perdido en el linaje de C. albicans. AGRADECIMIENTOS El trabajo que realiza actualmente el Grupo de Investigación RECA, del Área de Microbiología de la
Facultad de Ciencias, sobre inestabilidad genética y recombinación en C. albicans es financiado por el proyecto SAF2007-60810 del Ministerio de Educación y Ciencia a G.L. FGP y ABD son becarios de la Junta de Extremadura. Agradecemos a Belén Hermosa la ayuda técnica proporcionada en el desarrollo del proyecto. Durante ese tiempo B.H. estuvo contratada con cargo a ayuda 3PR05A076 de la Junta de Extremadura a G.L. REFERENCIAS 1. Bennett, R. J., and A. D. Johnson. 2003. Completion of a parasexual cycle in Candida albicans by induced chromosome loss in tetraploid strains. EMBO J 22:2505-2515. 2. Bouchonville, K., A. Forche, K. E. Tang, A. Selmecki, and J. Berman. 2009. Aneuploid chromosomes are highly unstable during DNA transformation of Candida albicans. Eukaryot Cell 8:1554-1566. 3. Bougnoux, M. E., S. Morand, and C. d'Enfert. 2002. Usefulness of multilocus sequence typing for characterization of clinical isolates of Candida albicans. J Clin Microbiol 40:12901297. 4. Butler, G., M. D. Rasmussen, M. F. Lin, M. A. Santos, S. Sakthikumar, C. A. Munro, E. Rheinbay, M. Grabherr, A. Forche, J. L. Reedy, I. Agrafioti, M. B. Arnaud, S. Bates, A. J. Brown, S. Brunke, M. C. Costanzo, D. A. Fitzpatrick, P. W. de Groot, D. Harris, L. L. Hoyer, B. Hube, F. M. Klis, C. Kodira, N. Lennard, M. E. Logue, R. Martin, A. M. Neiman, E. Nikolaou, M. A. Quail, J. Quinn, M. C. Santos, F. F. Schmitzberger, G. Sherlock, P. Shah, K. A. Silverstein, M. S. Skrzypek, D. Soll, R. Staggs, I. Stansfield, M. P. Stumpf, P. E. Sudbery, T. Srikantha, Q. Zeng, J. Berman, M. Berriman, J. Heitman, N. A. Gow, M. C. Lorenz, B. W. Birren, M. Kellis, and C. A. Cuomo. 2009. Evolution of pathogenicity and sexual reproduction in eight Candida genomes. Nature 459:657-662. 5. Chu, W. S., B. B. Magee, and P. T. Magee. 1993. Construction of an SfiI macrorestriction map of the Candida albicans genome. J Bacteriol 175:6637-6651. 6. Ciudad, T., E. Andaluz, O. Steinberg-Neifach, N. F. Lue, N. A. Gow, R. A. Calderone, and G. Larriba. 2004. Homologous recombination in Candida albicans: role of CaRad52p in DNA repair, integration of linear DNA fragments and telomere length. Mol Microbiol 53:11771194.
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CAPÍTULO 39 EL GÉNERO Cryptococcus Laura Rosio Castañon Olivares
El género Cryptococcus, está integrado por levaduras caracterizadas por ser encapsuladas, gemantes, generalmente no formadoras de seudomicelio y sensibles a la cicloheximida. Cryptococcus contiene 39 especies fúngicas heterobasidiomicetas, de las cuales C. neoformans y C. gattii son irrefutablemente consideradas como las patógenas para los mamíferos. En el laboratorio, es fácil diferenciar entre las dos especies patógenas con pruebas bioquímicas sencillas (Cuadro 1). CUADRO 1. ALGUNAS DIFERENCIAS Y SEMEJANZAS ENTRE Cryptococcus neoformans y C. gattii CARACTERÍSTICAS Producción de ureasas Reductoras de nitratos a nitritos Fermentadoras de azúcares Crecimiento a 37°C Producción de laccasas Resistencia a la canavanina Asimilación de la Dprolina Inhibición de ureasas Serotipos* Teleomorfo Distribución mundial Principalmente aislado de Patógeno Huésped mamífero
C. neoformans +
C. gattii +
-
-
-
-
+ +
+ +
-
+
-
+
AyD Filobasidiella neoformans amplia
+ ByC Filobasidiella bacillispora restringida
excretas de aves
árboles
oportunista inmunodeficiente
primario inmunocomp etente
*Otros serotipos reconocidos como híbridos son: AD, AB, BD. Microscópicamente, la mayoría de los criptococos aislados de especímenes clínicos, aparecen como levaduras esféricas encapsuladas en tejidos y cultivo de los mismos. El tamaño de la cápsula varía de acuerdo a la cepa y a las condiciones de cultivo, estimando que en la mayoría de los aislamientos tiene un tamaño promedio de 20m. Independientemente del tamaño, la cápsula está principalmente formada por glucoronoxylomanana, que basándose en su
estructura espacial y la proporción de sus componentes, la nomenclatura convencional clasificó a C. neoformans en cinco serotipos (A, B, C, D y el híbrido intra-variedad AD) y en tres variedades: C. neoformans var. grubii (serotipo A), C. neoformans var. neoformans (serotipo D) y C. neoformans var. gattii (serotipos B y C). En la última década, un número de técnicas de biotipificación han sido usadas para conocer el genotipo de las levaduras y colaborar en el estudio de la epidemiología de la enfermedad que producen. Un resultado de esos estudios, fue la elevación a nivel de especie de C. neoformans var. gattii, basada en la variabilidad genómica, la falta de evidencia para la recombinación genética entre C. neoformans y C. gattii, además de las diferencias ya conocidas en caracteres fenotípicos, hábitat natural, epidemiología, manifestaciones clínicas de la enfermedad y respuesta al tratamiento antifúngico. Principalmente a través de los patrones obtenidos con la PCR-“huella digital” (finger-printing), generados con el iniciador “core”M13 y la amplificación de fragmentos del gene URA5 (RFLP, restriction fragment length polymorphism, por la doble digestión del gene con Sau961 y HhaI), se considera que las especies C. neoformans-C. gattii forman un complejo integrado en ocho tipos moleculares o genotipos principales: C. neoformans var. grubii corresponde a los tipos moleculares VNI y VNII; C. neoformans var. neoformans corresponde al VNIV y el serotipo AD corresponde al genotipo VNIII. C. gattii está integrado por cuatro tipos moleculares: VGI, VGII, VGIII y VGIV, los cuales ha sido propuesto tratarlos como taxa diferentes (variedades). Aún falta por acordar, si el recientemente descrito genotipo VNB, característicamente asociado a aislados clínicos y ambientales de Botswana, es realmente un genotipo independiente o debe ser considerado como un subtipo del ya bien caracterizado VNII (Cuadro 2), asimismo, la situación de identidad genotípica es incierta para aquellos aislados híbridos intra-específicos, correspondientes a los serotipos BD y AB.
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VNI VNB VNII
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8
ITS Katsu
VN7 VN3/VN4 VN1 (VN2)
AFLP1 AFLP1a/AFLP1b AFLP1a/AFLP1b AFLP3 AFLP2 AFLP4a/AFLP4b AFLP6 AFLP5a/AFLP5b/ AFLP5c AFLP7
IGS Díaz
VN6 (VN5)
RFLP Latouche
FP Viviani
VNI VNII VNII VNIII VNIV VGI VGII VGIII VGIV
AFLP Litvintseva
FP Meyer
A A A AD D B/C B/C B/C B/C
AFLP Boekhout
Serotipo
CUADRO 2. CONCORDANCIA DE DIFERENTES TIPIFICACIONES MOLECULARES USADOS POR DIFERENTES AUTORES PARA C. neoformans-C. gattii.
1A/B 1A 1C 2C 2A/2B/2C 4 3 5 6
ITS1 ITS1 ITS1 ITS1/ITS2 ITS2 ITS3/ITS7 ITS4 ITS5 ITS6
FP = Fingerprinting AFLP = Amplified Fragment Lenght Polymorphism RFLP = Restriction Fragment Length Polymorfism IGS = Inter Genic Sequence ITS = Inter Transcription Sequence
Ciclo de Vida. Cryptococcus neoformans y C. gattii predominantemente existen como formas haploides vegetativas con reproducción asexual por gemación pero que además, son heterotálicas característica que les permite poseer un sistema de sexuado bipolar con los tipos sexuales a y . El locus del tipo sexual (MAT) es la región del genoma fúngico que regula el ciclo sexual. En respuesta a la limitación de nutrientes, en cada una de las especies, las células de tipos sexuales opuestos se aparean para formar el teleomorfo filamentoso: Filobasidiella neoformans o F. bacillospora (Fig. 1). El locus MAT en C. neoformans/C. gattii, mide ~100 kb, lo que codifica más de 20 genes esenciales, incluyendo aquellos que establecen la identidad del tipo celular, los involucrados en la producción de feromonas (MFa
y MF), sensibilidad, componentes de la cascada MAPcinasa, así como genes que no parecen tener función alguna en el sexado. La fructificación monocariótica o haploide, fenómeno en el que exclusivamente se suscita la fusión nuclear, involucra cepas del mismo tipo sexual que producen basidios con basidiosporas viables, aunque a una frecuencia más baja que en una cruza regular MATa x MAT. Este tipo de fructificación se ha observado con mucha mayor frecuencia en aislados MATde todos los serotipos, que en los MATa, p. Ej: En células no isogénicas, serotipo AMATx serotipo DMAT. El apareamiento entre C. neoformans o C. gattii ha sido efectuado bajo condiciones de laboratorio y ocasionalmente se ha encontrado de manera natural, cualquiera que sea la situación, el fenómeno de recombinación, es evidente.
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FIGURA 1. REPRODUCCIÓN EN Cryptococcus neoformans/C. gattii
Asimismo, se han encontrado aislados diploides o aneuploides, tales como los serotipos híbridos AD, BD ó AB, los cuales generalmente poseen ambos loci del tipo sexual lo que indica que son resultado del apareamiento entre aislados de tipos sexuales opuestos, seguido de una meiosis dañada debido a las incompatibilidades genómicas. Se postula que los híbridos resultan de una esporulación premeiótica o a partir de la fusión de núcleos meióticos haploides seguidos por el empaquetamiento de núcleos diploides en una basidiospora. Apoyando esa teoría, se han observado basidios atípicos produciendo dos esporas normales y una espora con núcleo diploide.
Cryptococcus neoformans y C. gattii se reproducen a través de diversas estrategias sexuales y asexuales, en las cuales pueden presentarse, tanto la recombinación como la dispersión clonal, lo que consecuentemente permite en estas especies, alta complejidad genotípica. Ecología
Se ha postulado que C. neoformans y C. gattii pueden ser hongos semejantes a tizones o levaduras endo/epífitas, las cuales desarrollan una asociación biotrófica específica con una planta huésped. En el caso de C. gattii, se postula que las teleutosporas o micelio dicariótico ‘hiberna’ en los ovarios o anteridios de retoños desarrollados de Eucalyptus camaldulensis.
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Con el florecimiento de la planta, las estructuras germinan para producir basidiosporas las cuales son liberadas en el ambiente: Las que quedan sobre el tejido meristemático del vegetal inician la formación de micelio dicariótico y consecuentemente, la infección del tejido vegetal. Las que se encuentran en el aire-ambiente permanecen por períodos cortos de tiempo, se dispersan y son propágulos infecciosos para el humano y otros animales. Después de la propagación, esas esporas pueden sintetizar material capsular y transformarse en levaduras capsuladas. Los animales y aves que tienen una asociación con el vegetal huésped, pueden pasar los criptococos a través de su intestino y depositar levaduras capsuladas en sus heces; los criptococos pueden acumularse en cobertizos (hábitats protegidos), los cuales actúan como fuentes importantes para la dispersión de otro tipo de propágulos infecciosos: las levaduras desecadas. En concordancia, se supone que el hábitat natural de C. neoformans es también una planta, la cual sería más semejante a hierbas o cereales comunes, con los cuales las aves, especialmente palomas, se alimentan. Estudios posteriores acerca de la interacción hospedero-parásito están en progreso para determinar donde ocurre la formación de los elementos hifales dicarióticos y basidios del hongo en los vegetales huéspedes. Los criptococos son rápidamente eliminados del ambiente por acción de los rayos solares y microorganismos tales como bacterias y amibas; sin embargo, si los criptococos son acumulados en cobertizos, pueden permanecer viables durante períodos largos de tiempo (varios años) en el suelo o detritos orgánicos. Tanto las basidiosporas como las levaduras, son células haploides, pero las levaduras son unidades vegetativas que crecen rápidamente sobre medios artificiales. Cryptococcus neoformans. Con algunas excepciones, C. neoformans normalmente infecta pacientes inmunocomprometidos. Puede ser aislado del ambiente de cualquier lugar del mundo, es un patógeno ubicuo y está frecuentemente asociado con materias fecales aviarias, madera en putrefacción o suelo. La mayoría de los aislamientos de C. neoformans, son var. grubii (serotipo A) y en menor frecuencia var. neoformans (serotipo D). Una propuesta reciente es que esas variedades, deberían ser tratadas como especies diferentes, debido a que han divergido lo suficiente (desde hace 18 millones de
años) por lo que un apareamiento normal no puede ser posible y la comparación de sus genomas muestra que, entre estas dos variedades, no existen recientemente, intercambios de ADN importantes. El serotipo A, es responsable del 95% de todas las infecciones causadas por C. neoformans en pacientes. Ha sido subdividido en tres tipos moleculares: VNI (AFLP1), VNII (AFLP1B) y VNB (AFLP1A). VNI es el tipo molecular más común, integrando el 78% de los aislados de C. neoformans. El grupo VNB, inicialmente restringido a Botswana, recientemente han sido recuperado de excrementos de palomas en Brasil y de pacientes de Ruanda, Portugal y Brasil, lo que ha dividido al genotipo en tres subgrupos: VNB-A, VNB-B y VNB-C. Las cepas serotipo A MAT (A) han mostrado ser más patógenas que las cepas Aa. Interesantemente VNB incluye una gran proporción de aislados fértiles de MATa. Las cepas serotipo D son encontradas mundialmente, pero son prevalentes en áreas con climas templados, tal como países europeos, donde el 30% de los aislados pertenecen a este serotipo. Esta distribución restringida puede ser debida a el hecho de que las cepas serotipo D son mas sensibles a altas temperaturas. Se ha reportado que serotipo D es menos virulento y más sensible al fluconazol que las células serotipo A. Las manifestaciones clínicas de las infecciones humanas causadas por los serotipos A y D son similares. En modelos murinos, cepas Dson más virulentas que sus congénicas Da. El serotipo AD es el resultado de la fusión eventual entre cepas serotipo A y serotipo D. Las cepas serotipo AD son relativamente comunes, un análisis de poblaciones ambientales y clínicas de C. neoformans en América del norte, reveló que aproximadamente el 75% de las cepas aisladas del ambiente son híbridos AD. Cepas ADa han sido reportadas como más virulentas que las cepas AaDy el genotipo híbrido ADha sido recientemente recuperado de EUA e Italia, confirmando el apareamiento entre sexos iguales /dentro de la misma especie. Se postula que las cepas serotipo AD aisladas en el mundo, tienen su origen en África. Cryptococcus gattii. Cryptococcus gattii principalmente infecta individuos sin defectos inmunológicos, aunque se han reportado infecciones por C. gattii asociadas a SIDA. Se considera que C. gattii es la causa de criptococomas y tiene una menor sensibilidad a varios agentes antifúngicos, por lo que es necesaria una terapia prolongada en el paciente y es causa de una tasa de mortalidad alta. Ha sido consistentemente aislado de
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madera en descomposición de varias especies de árboles, especialmente de aquellas pertenecientes al grupo Eucalyptus spp. Se pensó inicialmente, que la distribución geográfica de C. gattii estaba limitada a regiones tropicales o sub-tropicales del mundo; sin embargo, estudios recientes y el reporte del brote en la Isla Vancuver, han revelado una distribución mucho más amplia de esta especie. Se considera que las cepas VGI (AFLP4) son las de mayor distribución mundial. Las cepas VGII (AFLP6) predominan en regiones de Australia y EUA, el genotipo VGIII (AFLP5) en países ibero-americanos y en la India, mientras que el tipo VGIV ha sido asociado con infecciones en pacientes VIH -virus de la inmunodeficiencia humana- positivos encontrados en Sudáfrica y en América Central. Hasta hace poco, C. gattii era poco estudiado debido a que sólo representaba al 1% de las infecciones en los casos mundiales de criptococosis; sin embargo, el brote epidémico de criptococosis causado por C. gattii, registrado en 1999 en la Isla Vancuver (Columbia Británica, Canadá) ha estimulado a detalle la investigación de este organismo. En la isla, el poco más del 97% de los aislameintos criptococales se han identificado como del tipo molecular VGII y el resto, VGI. En Columbia Británica, entre los años 2002 y 2006, el promedio anual de la incidencia de criptococosis fue de 6.5 casos/millón y 27.9 casos/millón en Isla Vancuver. Además de las infecciones humanas, la micosis ha sido diagnosticada en animales como perros, gatos, caballos y marsopas; de hecho, los casos veterinarios han sido reportados de dos a tres veces más frecuentemente que los casos humanos. Así que, el hongo ha infectado a más de 176 individuos y diseminado de Isla Vancuver a otras regiones del noroeste del Pacífico de EUA y Canadá. Dentro de los aislados VGII se han identificado dos subtipos: una forma común principal en aislados clínicos y ambientales (VGIIa/AFLP6a, hipervirulento), 87% de los casos humanos y el 78% de los veterinarios, y un tipo raro presentado en un aislado clínico y varias muestras ambientales (VGIIb/AFLP6b, virulento atenuado). El análisis de genealogía por MLST reveló que las cepas VGIIa y VGIIb encontradas en Isla Vancuver, presentan genotipos similares o idénticos con aislados de otras partes del mundo, lo que hace difícil asegurar y determinar un origen específico. Las hipótesis actuales son: 1) Las especies han sido residentes en Columbia Británica desde hace mucho tiempo (población ancestral) o 2) Las especies representan un genotipo particularmente virulento que pudo estar bien adaptado a condiciones locales y ha sido introducido recientemente a Columbia Británica.
Después de examinar 30 alelos de cepas VGIIa y VGIIb de Isla Vancuver, se observó que muestran 14 loci idénticos y se hipotetiza que los aislamientos VGIIa podrían ser el resultado de un apareamiento del mismo sexo () entre un aislamiento VGIIb y un segundo aislamiento VGII desconocido, en tránsito en Australia o en el Pacifico noroeste; sin embargo, se ha revelado que desde 1986, han sido recuperados aislamientos VGIIa y VGIIb en América del sur, sugiriendo que estos genotipos han estado presentes desde hace mucho tiempo en América, mas que haber sido el resultado de una recombinación reciente. Semejante a C. neoformans, en los aislados clínicos y ambientales el tipo sexual MATde C. gattii es predominante y han sido descritos híbridos C. gattii x C. neoformans (serotipos AB y BD), a partir de muestras clínicas, en los cuales los alelos de C. gattii provienen del tipo molecular VGI. CUADRO 4. CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS DE Cryptococcus spp RELACIONADAS CON VIRULENCIA. FENOTIPO
Cápsula (GXM)
Síntesis de melanina Capacidad de crecer a 37°C
Enzimas degradantes
Tipo sexual
Fenotipo “encendidoapagado” (switching)
EFECTOS Inhibe la fagocitosis, resiste la digestión en fagosomas, causa disfunción y lisis en macrófagos, inhibe la migración de neutrófilos, interfiere con la secresión de opsoninas, inhibe la proliferación de células T, induce apoptosis en los macrófagos y retrasa la maduración y activación de células dendríticas. Resistencia a compuestos oxidantes, fagocitosis, a caspofugina y anfotericina B y protege a la célula fúngica del ataque del sistema inmune. Su capacidad para crecer a temperatura fisiológica es determinante para el despliegue de patogenicidad. Proteinasas y fosfolipasas dañan la membrana de los fagosomas. Otras proteinasas degradan: colágeno, elastina, fibrinógeno, inmunoglobulinas y factores del complemento. Las ureasas permiten el secuestro de las levaduras en microcapilares durante la diseminación hematógena y facilitan la transmisión sangre-cerebro. La reproducción entre el mismo sexo, provee una ventaja en la sobrevivencia del hongo. Aparentemente las células MATson más virulentas que las MATa debido a que las primeras prefieren la invasión al sistema nervioso central. Le permite a la levadura “escapar” del reconocimiento por parte del sistema inmune y adaptarse al ambiente del huésped.
Factores de Virulencia Aunque Cryptococcus neoformans/gattii son
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patógenos de mamíferos, el huésped humano es un encuentro accidental y no su nicho primario. La infección de macrófagos y amibas por C. neoformans/gattii es muy similar y por lo tanto, ha sido postulado que los factores de virulencia de C. neoformans/gattii hacia los mamíferos, involucran mas bien mecanismos de defensa para sus depredadores ambientales. Cualquiera que sea la situación, al igual que en otros hongos, son varios los procesos fisiológicos fúngicos que podrían figurar como factores de virulencia. En C. neoformans/gattii las características que más se han estudiado como factores de virulencia son la presencia de la cápsula polisacárida y la producción de melanina. Otros parámetros que pudiesen estar relacionados con la patogenicidad de este hongo son: capacidad de crecimiento a 37C, enzimas (proteinasas, fosfolipasas, ureasas), el tipo sexual, el fenotipo “prendido o apagado”, biosíntesis de adenina, producción de manitol y presencia de myristoil-transferasas (Cuadro 4). Un estudio reciente demostró que C. neoformans es capaz de secretar vesículas conteniendo varios de sus factores de virulencia, incluyendo glucoronoxylomanana –GXM-, laccasa, ureasa y fosfolipasa B. Las vesículas extracelulares manifestaron varios tamaños y morfologías, incluyendo cuerpos de membrana electro-lúcida y vesículas electro-densas. Durante la criptococosis diseminada, se han podido medir los niveles de productos criptococales, los que han sido identificados en fluídos corporales de pacientes, sugiriendo que esas “bolsas repartidoras de factores de virulencia” pueden representar una vía eficiente y general para “compartir” moléculas relacionadas a patogénesis con el ambiente extracelular por C. neoformans/gattii. Otras Especies. Además de C. neoformans y C. gattii, hay por lo menos otras 37 especies más que integran al género, las cuales son encontradas en diversos ambientes, tal como la Antártida, los Himalayas y aguas salobres; sin embargo, ya que la mayoría de ellas no son capaces de sobrevivir en tejidos mamíferos debido a la relativamente temperatura corporal alta y al sistema inmune del huésped, la infección causada por estas especies es rara. Entre aquellas criptococosis causadas por especies no neoformans/no gattii, Cryptococcus laurentii y C. albidus son las responsables de la mayoría (80%) de ese tipo de infecciones. La transmisión, factores de virulencia y respuesta inmune del huésped hacia esas especies es muy parecido a lo que sucede con C.
neoformans-C. gattii, aunque en esas otras especies, el nivel de actividad de las laccasas es menor. Literatura Citada Argüero Licea B, Garza Garza D, Flores Urbieta V, Cervantes Olivares RA. Aislamiento y caracterización de Cryptococcus neoformans var. gattii a partir de muestras de Eucalyptus camaldulensis en la ciudad de México. Rev Iberoam Micol 1999;16:40-42. 2. Bovers M, Hagen F, Boekhout T. Diversity of the Cryptococcus neoformans-Cryptococcus gattii species complex. Rev Iberoam Micol 2008;25:S4-12. 3. Casadevall A, Perfect J. Cryptococcus neoformans. Edit. American Society Microbiology 1998:541, Washington D.C.ISBN: 1555811078. 4. Castañón-Olivares LR, Arreguín-Espinosa R, Ruiz-Palacios y Santos G, López-Martínez R. Frequency of Cryptococcus species and varieties in México and their comparison with some Latin American countries. Rev Lat-amer Microbiol 2000;42:35-40. 5. Castañón-Olivares LR, Sánchez Paredes E, Arreguín-Espinosa RA, Ruiz-Palacios y Santos GM, Carmona A, López Martínez AR. Aislamiento de Cryptococcus albidus en árboles de eucalipto. Rev Mex Mic 2007;25:21-25. 6. Castañón Olivares LR, Martínez Martínez K, Bermúdez Cruz RM, Martínez Rivera MA, Meyer W, Arreguín Espinosa RA, López Martínez R, Ruiz Palacios y Santos GM. Genotyping of Mexican Cryptococcus neoformans and C. gattii isolates by PCR-fingerprinting. Med Mycol 2009;47:713-721. 7. Chayakulkeeree M, Perfect JR. Cryptococcosis. Infect Dis Clin North Am 2006;20:507-544. 8. Ellis D, Pfeiffer T. The ecology of Cryptococcus neoformans. Eur J Epidemiol 1992;8:321-325. 9. Kozubowski L, Chan Lee S, Heitman J. Signalling pathways in the pathogenesis of Cryptococcus. Cellular Microbiology 2009;11:370-380. 10. Lea Doering T. How Sweet it is! Cell wall biogenesis and polysaccharide capsule formation in Cryptococcus neoformans. Ann Rev Microbiol 2009; 63:223-247. 11. Lin X, Heitman J. The biology of the Cryptococcus neoformans species complex. Annu Rev Microbiol 2006;60:69-105.
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CAPÍTULO 40 CRIPTOCOCOSIS Javier Araiza Alexandro Bonifaz ANTECEDENTES Y EPIDEMIOLOGÍA La criptococosis es una infección oportunista la cual puede tener una evolución subaguda o crónica etiológicamente causada por un grupo levaduras oportunistas, principalmente Cryptococcus neoformans y Cryptococcus gattii, dicha infección puede afectar habitualmente de manera inicial los pulmones generando posterior diseminación hacia la piel y vísceras, con un tropismo especial hacia el sistema nervioso central. Los primeros antecedentes conocidos de éstos hongos se remiten hacia finales del siglo XIX cuando Sanfelice en Italia reportó el aislamiento de una levadura del jugo de algunos cítricos, a la que denominó Saccharomyces neoformans, dicha levadura tiene como característica importante el poseer una capsula y al ser inoculada en animales provocó diversas lesiones; casi al mismo tiempo, Busee y Buschke informaron el hallazgo de un microorganismo similar aislado de las lesiones un paciente que falleció con lesiones en piel, hígado, pulmón, bazo, riñón y huesos, lo denominaron Saccharomyces hominis, debido a la similitud que presentaba con el hongo reportado por Sanfelice, estos primeros reportes fueron el precedente de otros en los cuales se indicaron diversas afecciones a órganos como pulmones, meninges, piel y otras; pero no es sino hasta principios del siglo XX, cuando Vullemin llamó a este hongo Cryptococcus, al comprobar que no formaba ascosporas, posteriormente se le denomino con el género Torula y luego se le reclasificó como Cryptococcus neoformans. Más tarde, con los estudios de Kwon-Chong se reportaron los estados de reproducción sexuada, Filobasidiella neoformans y F. bacillispora, a través de la producción de basidiosporas; en la actualidad se reconocen dos especies como principales causantes de criptococosis, Cryptococcus neoformans y Cryptococcus gatti. Si bien la enfermedad se considera un padecimiento de tipo cosmopolita, las especies y variedades presentan una distribución geográfica más delimitada, siendo las variedades neoformans y grubii las que presentan una mayor distribución, la primera (serotipo A) se encuentra principalmente en climas templados, mientras que la segunda (serotipo D) se aísla con frecuencia en Europa y el resto del mundo, por otra parte, la especie gattii es frecuentemente encontrada en
climas tropicales y subtropicales, en California (serotipos B y C) y en el resto del mundo sólo el serotipo B. Autores como Perfect mencionan también a existencia de de un híbrido diploide resultante de las uniones entre los serotipos A y D originando la variedad A/D. La levadura puede aislarse como lo indicaba Sanfelice, en frutas cítricas, también es posible encontrarla en leche de vaca, en donde dicho aislamiento incluso coincide con reportes de casos de mastitis bovina, es importante señalar que en los procesos de pasteurización de la leche se efectúa la inactivación de la levadura, por lo cual la leche apta para consumo humano no genera ninguna fuente de infección. La principal fuente de infección resulta ser el guano de algunas aves de estrecha convivencia con el ser humano, como lo son palomas, pichones, gallinas y otras; es por eso que los aislamientos más frecuentes pueden realizarse en gallineros, palomares, atrios de iglesias, edificios y todos aquéllos sitios, incluso urbanos, en donde habitan las aves anteriormente descritas, ellas actúan como hospederos y vectores indirectos manteniendo a la levadura viable, pero poco virulenta en el interior de su intestino, principalmente debido a su temperatura corporal de 40-42 ªC, esto junto con su estado inmune, hace que no desarrollen la enfermedad; las excretas de estas aves son alcalinas con altos contenidos de compuestos nitrogenados, lo cual hace que la levadura pueda sobrevivir en el medio ambiente hasta por períodos de varios meses. El segundo hábitat de Cryptococcus fue descrito en la década de los años noventa por Ellis y Pfeiffer en los eucaliptos (Eucaliptus camaldulensis y Eucaliptus tereticornis), los cuales han tenido una distribución a diversas partes del mundo a partir de Australia, son importantes reservorios de Cryptococcus gattii (anteriormente C. neoformans var. gattii). Es así que los aislamientos de C. neoformans var. neoformans y grubii, (serotipos A y D), se han podido efectuar de fuentes naturales como suelo, raíces de vegetales, frutas, madera, excretas de aves como pericos, loros, canarios y en especial, palomas, mientras que, por otra parte C. gattii, está íntimamente relacionado con la presencia de algunas especies de eucaliptos, en donde puede encontrarse en sus semillas, permitiendo un estado latente de la levadura, además
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de estos árboles, también se ha encontrado en algunas especies de almendros (Terminalia catappa), le estrecha relación del hongo con los árboles presupone que su reproducción está íntimamente ligada al ciclo de vida de la planta. Recientemente Steenbergen y cols, reportaron acerca de la capacidad de algunas amibas y nematodos de mantener a C. neoformans con algunos de sus factores de virulencia presentes, Acanthamoeba castellani, y Caenorhabditis elegans, pueden fagocitar a la levadura y en el interior de éstos mantener el desarrollo de cápsula, producción de fosfolipasas, ureasa y melanina. PATOGENIA Y VARIEDADES CLÍNICAS La principal forma de adquisición de la enfermedad es a través de las vías respiratorias por inhalación de levaduras y basidiosporas, al ser inhaladas pueden llegar hasta los alveolos pulmonares y generar un primocontacto, el cual, la mayoría de las veces pasa desapercibido por cursar de manera subclínica, no provoca una intensa respuesta inflamatoria y puede llegar a desarrollarse de manera masiva si las condiciones de inmunosupresión del paciente así lo permiten, en especial afecciones a inmunidad celular (células mononucleares); una vez que se inicia el proceso infeccioso, si éste no es limitado por el sistema inmune, suele ocurrir diseminación linfática y hematógena, tendiendo a dirigirse de manera importante hacia el sistema nervioso central, es en el LCR donde la deficiencia de un factor sérico anticriptococósico permite la aparición de lesiones en meninges y afección a nervios craneales, tallo cerebral y cerebelo, causando una meningitis crónica, de este sitio puede diseminarse a otros sitios como vísceras, piel y huesos. Otra de las vías de penetración de Cryptococcus, es a través de la piel, por traumatismos con material contaminado con la presencia de la levadura, de manera inicial genera una lesión similar a la de la esporotricosis; a partir de este chancro constituido por linfagitis y adenitis, puede haber una involución espontánea, o bien generar la aparición de una lesión granulomatosa, ulcerada o con diversos aspectos morfológicos. Es importante señalar que C. neoformans (ambas variedades) y C. gattii, poseen factores de virulencia como, la presencia de cápsula, presencia de fenol-oxidasa (producción de melanina in vivo), ureasa, fosfolipasas, proteasas, superóxido dismutasa y la capacidad de adaptación o conexión celular (“switching”), todos los cuales permiten el desarrollo de la enfermedad
El carácter oportunista de la enfermedad obliga a que se presente sobre todo en pacientes con algún tipo de enfermedad basal como diabéticos, desnutridos o con colagenopatías; con algún tipo de inmunosupresión como, leucémicos, linfomatosos, sarcomatosos, con enfermedad de Hodgkin, corticoterapia, entre otras; sin embargo, en la actualidad, más del 90% de los casos se asocian a infecciones por VIH/SIDA, siendo éste el factor predisponente más importante a nivel mundial. Recientemente se dio a conocer la presencia de un brote de criptococosis en la isla de Vancouver debido a C. gattii, el cual afectó a personas y animales inmunocompetentes, presuponiendo el carácter no oportunista de esta especie, se cree que el brote pudo haberse visto favorecido debido a los cambios climatológicos que favorecieron un incremento en la presencia de la levadura en algunos árboles y el suelo de esta zona. Existen diversas formas clínicas de la enfermedad, la forma pulmonar es una entidad clínica que puede presentar un curso subclínico o asintomático en la mayoría de los casos (95%), su diagnóstico puede comprobarse mediante estudios radiológicos y serológicos, la sintomatología puede ser de un cuadro gripal, tos, elevación de la temperatura, dolor pleural, pérdida de peso, astenia, adinamia e incluso puede llegar a haber tos productiva y hemoptisis, raras veces ocurre la formación de criptococomas. La afección hacia sistema nervioso central es la más frecuente, se origina a partir de un foco pulmonar primario y presenta diseminación por vía hematógena, puede presentarse en tres variedades: Meningitis: Sus manifestaciones son crónicas y graduales, es la más frecuente, inicia con cefalea intensa, dolor en las órbitas oculares, fiebre constante y de manera crónica existe rigidez y dolor de la nuca, positividad a los signos de Kerning y Brudzinski, puede evolucionar a la aparición de vómito constante, vértigo, delirio, alucinaciones, irritabilidad, convulsiones jacksonianas, así como pérdida temporal de la memoria, cuando se presenta compromiso oftálmico puede presentarse neurorretinitis, fotofobia, estrabismo, diplopía y nistagmo; de acuerdo con el tipo de paciente se pueden presentar cuadros de evolución tan crónica como 20 años, pero si ocurre una progresión acelerada, existe ataque al estado general, gran pérdida de peso, astenia, adinamia, coma y muerte por insuficiencia respiratoria. Meningoencefalitis: Es una forma poco común, con evolución aguda y fulminante, afecta principalmente a pacientes bajo estados de muy severa inmunosupersión (trasplantados, SIDA, etc), los datos
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clínicos son los de una meningoencefalitis aguda, evoluciona hasta el coma y el deceso se lleva a cabo en 2 a 3 días. Criptococomas (Granulomas criptococales): Es la más rara de las tres variedades, en este caso, se desarrollan masas fúngicas cerebrales conformadas por abscesos que simulan neoplasias, inicia con cefalea, náusea, vómito, convulsiones tipo jacksonianas, compresión cerebral medular la cual genera manifestaciones oftálmicas, hemiplejía y hemiparesia, el desarrollo es grave, evoluciona al coma, paro respiratorio y muerte. La forma cutánea primaria de la criptococosis se inicia a partir de la inoculación del hongo en la piel por traumatismos con material contaminado con el hongo, la topografía depende del sitio de traumatismo, a partir del chancro inicial que genera una lesión muy parecida a la esporotricosis, si el proceso se establece se pueden conformar abscesos ulcerados, o bien lesiones papuloides de tipo acneiforme. La forma cutánea secundaria es más común que la forma cutánea primaria originada a partir de un foco pulmonar y/o meníngeo primario, suele llegar a tener su diseminación por vía linfática o hematógena, se presenta principalmente en cara (figura 1), cuello y miembros, existe una gran variabilidad en cuanto al aspecto de las lesiones, las cuales pueden ser pápuloacneiformes (similares a las de molusco contagioso), nódulos, abscesos y úlceras (figura 2), también se puede presentar como lesiones nódulo-linfangíticas. tumorales y verrucosas, así como lesiones purpúricas; presentan escaso prurito y poco dolor, esta variedad clínica tiene mal pronóstico y puede ser la primera manifestación de SIDA. Las formas óseas de criptococosis se pueden presentar en alrededor del 10% de los casos, originados a partir de los focos meníngeos y/o pulmonares, puede afectar huesos largos (fémur, tibia, esternón, etc.), huesos craneales y vértebras, puede generar lesiones osteoarticulares, provocando lesiones de periostitis, osteofibrosis, pero principalmente osteólisis, permitiendo la aparición de fístulas que salen a piel, con drenaje de material seropurulento mucoide, se presenta intenso dolor óseo y artralgias. Una entidad clínica rara que puede presentarse es la forma ocular, la cual genera papiloedema, parálisis motora y coriorretinitis, por lo regular son consecuencia y manifestación de diseminación del padecimiento. La aparición de una forma diseminada es marcador de estados de muy severa inmunosupresión, o bien estados pre mortem en los cuales, el hongo puede invadir cualquier órgano, principalmente hígado, bazo,
corazón, próstata, testículos, entre otros, generando lesiones granulomato-gelatinosas.
Figura 1
Figura 2
DIAGNÓSTICO El diagnóstico de laboratorio puede establecerse mediante diversas pruebas entre las que se incluyen: Examen directo con tinta china (Figura 3), el cual permite poner de manifiesto un halo traslucido que es originado por la presencia de la cápsula polisacarídica, con el cuerpo de la levadura en su interior, todo ello rodeado de un campo obscuro, producido por la tinta china que no penetra la cápsula, en algunos casos es posible incluso observar la aparición de un pseudomicelio rodeado también de una cápsula; este tipo de estudio es útil, sobre todo para las muestras de LCR, proveniente de los casos meníngeos, en esta técnica, es importante centrifugar previamente el LCR para aumentar la sensibilidad del procedimiento; otro aspecto importante a considerar, es que la presencia de algunas células (PMN principalmente) en el sedimento del fluido, pueden presentar un halo translucido, que falsamente puede dar la idea de la presencia de cápsula. También cabe señalar que las cepas anacapsuladas o con
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reducción importante en el tamaño de la misma difícilmente pueden observarse por este método.
Imagenología: Los estudios radiológicos y tomográficos son sumamente útiles para ubicar las lesiones, principalmente a niveles pulmonares y meníngeos.
Figura 3
Figura 4
Frotis y tinciones: Suelen ser de mucha utilidad, en especial para muestras de diversos fluidos biológicos, a partir de un frotis del material obtenido, éste es fijado y posteriormente teñido con fucsina básica por un minuto, posteriormente se enjuaga y se le coloca un extendido de tinta china, todo lo cual permite observar el cuerpo de la levadura teñido de rojo, la cápsula incolora y translúcida sobre un fondo de tinta china, en otras ocasiones se puede utilizar la tinción de Mucicarmín de Mayer, en el cual se observa la cápsula teñida de manera fraccionada. Cultivos: Pueden efectuarse en medios de agar Sabouraud, agar extracto de levadura, agar BHI, pero nunca en medios que contenga cicloheximida, ya que ésta inhibe el desarrollo de la levadura; es posible observar un adecuado crecimiento a los 2 ó 3 días de incubación a 28 ó 37ªC, pudiendo apreciar colonias limitadas, mucoides, convexas, de color blanco amarillento, filantes, raras veces con tonalidades rosa pálido; otro medio que resulta sumamente útil para el aislamiento y selección del hongo, es el medio de Staib, el cual contiene DOPA (dihidroxi-fenilalanina), el cual también se produce de manera natural en las semillas de alpiste negro (Guizotia abyssinica), por lo cual en un medio con este compuesto, es posible observar el desarrollo de colonias con pigmentación marrón obscuro o negras debido a la acción de la enzima fenol oxidasa que transforma los derivados de la DOPA en pigmentos melanoides. (Figura 4) Histopatología: Las biopsias cutáneas presentan una reacción inflamatoria crónica constituida por células gigantes, linfocitos y eosinófilos, en donde es posible localizar a las levaduras; es preferible utilizar tinciones de H&E o mucicarmín de Mayer.
Pruebas inmunológicas: La más útil es la prueba de aglutinación de partículas de látex revestidas de anticuerpos anticapsulares (DACAD), la cual permite poner en evidencia fracciones antigénicas de Cryptococcus, presentes en muestras biológicas como suero, orina, LCR, aspirados y cepillados bronquioalveolares, con una sensibilidad mayor a 90%, mediante esta técnica es posible, no solamente apoyar el diagnóstico preciso de la enfermedad, sino además llevar a cabo un adecuado seguimiento terapéutico de los pacientes, es importante señalar que el factor reumatoide, así como infecciones producidas por Trichosporon sp., pueden generar falsos positivos. TRATAMIENTO La principal opción terapéutica es el manejo con anfotericina B, por vía IV, a dosis de 0.7 a 1mg/kg/día, incrementando la dosis pero efectuando vigilancia de la función renal y ajustándola en caso necesario, ya que la nefrotoxicidad es dosis dependiente; para el manejo de casos meníngeos sin aparente respuesta, se recomienda la administración intratecal no sobrepasando la dosis diaria de 1mg/kg. Los mejores resultados con menores efectos colaterales han sido reportados con anfotericina B lipídica, administrada a dosis de 5mg/kg/día con un rango de 36mg/kg/día, debiendo manejarse en dosis estándar de anfotericina B liposomal de 3mg/kg/día con un rango de 3-5mg/kg/día y para la anfotericina B de dispersión coloidal dosis de 3-4mg/kg/día; el tiempo de tratamiento es variable, algunos autores recomiendan 6-12 semanas y posterior mantenimiento con azoles. El manejo con 5-fluorocitosina (5FC) ha permitido obtener buenos resultados a dosis de 150mg/kg/día por VO.
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Azoles como ketoconazol e itraconazol empleados a dosis de 400 y 200mg/día respectivamente son adecuados para los casos pulmonares o cutáneos, no así para los meníngeos, debido a su incapacidad de penetrar adecuadamente la barrera hemato- encefálica, lo que no ocurre con el fluconazol, el cual además de ser muy efectivo contra C. neoformans, sí atraviesa dicha barrera, permitiendo una adecuada concentración en LCR, la dosis varía de 50-150 mg/día por VO. Para obtener mejores resultados, es recomendable combinar esquemas terapéuticos, tales como anfotericina B + 5 FC, o mejor aún anfotericina B + fluconazol. En el caso de los derivados azólicos recientes como voriconazol y posaconazol existen reportes de buena acción in vitro, y en el caso del voriconazol ya se encuentran algunos reportes de su manejo a dosis de 7mg/kg/día, aunque no así para el posaconazol. Por último cabe mencionar que la respuesta terapéutica adecuada, no sólo dependerá del tratamiento implementado, sino del estado del paciente; los esquemas terapéuticos pueden variar entre 4-6 meses, y frecuentemente se pueden presentar recidivas, en algunos casos se recomienda el uso de fluconazol posterapia, para evitar dichas recidivas. BIBLIOGRAFIA 1. Badreshia S, Klepeiss S, Ioffreda M, et al. Cutaneous cryptococcus in an elderly woman with chronic essential dermatitis. Cutis 2006; 78:53-6. 2. Barchiesi F, Schimizzi AM, Caselli F, et al. Activity of the new antifungal triazole, posaconazole, against Cryptococcus neoformans. J Antimicrob Chemother 2001; 48:769-73 3. Bicanic T, Harrison TS. Cryptococcal meningitis.Br Med Bull. 2005 Apr 18;72:99118 4. Bonifaz A, Flores-Romero MP, Araiza J. Criptococosis y su diagnóstico de laboratorio. Lab-acta 1996; 8: 37-43. 5. Bonifaz A, Garibay C. Estudio comparativo del diagnóstico micológico de criptococosis meníngea. Lab-acta 1991; 2: 31-5. 6. Bonifaz A, González IM. Estudio comparativo mediante pruebas inmunológicas y micológicas de la criptococosis meníngea. Rev Med Hosp Gral 1996; 59: 88-92. 7. Castañón-Olivares R, López-Martínez R. Isolation of Cryptococcus neoformans from
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CAPÍTULO 41 EL GÉNERO Aspergillus Y LA ASPERGILOSIS Luis J. Méndez Tovar Aspergillus spp. Este género de hongos, recibió este nombre porque su morfología microscópica recuerda el “asperguste”, objeto globoso hueco con una base para sujetarlo y que tiene unos tubos pequeños por los que sale el agua “purificada”. Este objeto se usa para salpicar con esta agua especial a los fieles durante algunos ritos religiosos. El género está formado por más de 180 especies. Son hongos filamentosos, septados, hialinos aproximadamente de 5 a 7 μm de diámetro. Son muy abundantes en la naturaleza y se encuentran en todo el mundo (euricoras). Reproducción asexual Se reproducen asexualmente por medio de fialoconidias de diferentes tamaños y colores, que se producen por medio de un proceso blástico a partir de fiálides que se localizan sobre una vesícula que se encuentra en el extremo final del conidióforo. Son miles y tal vez millones de conidias que se originan en un sólo cultivo (potencial biótico elevado), por lo que su capacidad de diseminarse en el ambiente es muy grande (Figura 1). Además del color, las conidias varían en tamaño, algunas como las de Aspergillus terreus, sólo miden de 2.0 a 2.5 μm de diámetro, otras como las de A. fumigatus miden entre 2.5 y 3.0 μm y finalmente tenemos las grandes conidias de A. niger que miden de 3.5 a 4.5 μm. Esta caracter ística morfológica es importante en la fisiopatogenia de micosis pulmonares por estos agentes, aquellos con las estructuras más pequeñas, son potencialmente más infectantes. La distribución de las fiálides puede ser paralela lo que origina cadenas columnares de conidias, o bien, disposición radial con la consecuente disposición también radiada de las conidias (Figura 2). En algunas especies como en A. fumigatus, las fiálides se originan directamente de la vesícula y reciben como grupo el adjetivo de uniseriata; mientras que, en otros como A. niger, existe una célula intermedia llamada métula que se encuentra entre la vesícula y la fiálide, estas especies se conocen como biseriata (Figura 3).
Figura 1. Estructuras de reproducción asexual de Aspergillus sp. Cabeza aspergilar donde se observa el conidióforo, vesículas, fiálides y cadenas de fialoconidias, estructuras todas ellas que intervienen en la reproducción asexual de los hongos de este género.
Reproducción sexual Los hongos de este género formas esporas sexuales que se localizan dentro de unas estructuras alargadas en forma de saco llamadas ascas (gr. askós, saco), por lo que las esporas derivadas de estos sacos se denominan ascosporas. Las ascas se desarrollan dentro de unos cuerpos globosos cerrados llamados cleistotecios (Figura 3). Generalmente las infecciones por hongos de este género son causadas por la fase de reproducción asexual, existen dos excepciones Emericella nidulans (fase sexual de A. nidulans y Neosartorya, ambos hongos han sido recuperados de algunos casos clínicos. Termotolerancia La termotolerancia es variable entre las diferentes especies, habitualmente los patógenos como A. fumigatus, A. niger y A, flavus, se desarrollan mejor a 37ºC. Estudios realizados con A. fumigatus mostraron que los aislados de pacientes crecen el doble a 37ºC, comparados con los aislados del ambiente, y la virulencia en modelos murinos que mostraron los aislados clínicos fue 1000 veces mayor que la originada por los aislados ambientales. Las especies que muestran mayor termotolerencia son A. fumigatus y A. flavus, ambos se desarrollan a 41ºC, sin embargo, A. fumigatus a esa temperatura incrementa su desarrollo, mientras que A. flavus, aunque sobrevive, disminuye su grado de reproducción. La
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mayoría de especies no patógenas tienen una temperatura óptima de desarrollo cercana a los 30ºC.
diferentes moléculas como lectinas o hidrofobinas que interactúan con moléculas del hospedero v.g. A. fumigatus tiene afinidad por fibrinógeno y por laminina (componente principal de la membrana basal en pulmones. Esta unión es favorecida por la carga electronegativa de las conidias y establecen una unión, para permitir el desarrollo in situ. Pero existen otras moléculas descritas como RodAp con un peso molecular de 16 kDA, que además de posibilitar la unión, protege al hongo contra la fagocitosis de macrófagos y células dendríticas.
Figura 2. Arreglo columnar y radial que se observa en diferentes especies del género Aspergillus
Producción de melanina Algunas especies de Aspergillus tienen la capacidad de sintetizar melanina que generalmente pigmenta sólo las paredes de las conidias, el mejor ejemplo lo tenemos en A. niger cuyo color oscuro en la observación macroscópica de las colonias, se debe a la gran cantidad de conidias pigmentadas, mientras que los filamentos que forman el cultivo son incoloros. El pigmento le confiere protección ambiental frente a la radiación ultravioleta, pero en caso de penetrar al interior de un hospedero evita que las partículas fagocitadas por los macrófagos migren hacia los compartimientos ácidos (lisosomas), además reducen la adherencia de C3, lo que evita la activación del complemento. La importancia de la melanina como factor de patogenicidad ha sido demostrada en múltiples experimentos in vitro y en modelos animales utilizando cepas silvestres y cepas mutadas incapaces de producir melanina, estas últimas generalmente no son patógenas o tienen una virulencia reducida.
Figura 3. Presencia de métulas en Aspergillus biseriata
Adherencia El primer paso para la invasión de algún tejido es la adherencia, la superficie de las conidias tiene
Figura 2. Cleistotecios de Eurotium rubrum (reproducción sexual de Aspergillus). En su interior contienen ascas con ascosporas (Tomado de Herrera T, Ulloa M [2])
Importancia del pH En la mayoría de especies de Aspergillus, pH tiene poca influencia sobre la velocidad de desarrollo, una excepción a la regla es A. niger, hongo que germina rápidamente en ambientes de pH ácido (3.5 4.5). Esta característica probablemente influye en el incremento de frecuencia de aspergilosis invasiva por este agente observada en pacientes con diabéticos con cetoacidosis metabólica. Además, en estos casos, la invasión por A. niger, al metabolizar glucosa produce ácido oxálico el cual se une al calcio y forma precipitados cristalinos, entonces la observación de cristales en tejidos invadidos por hifas septadas, dicotomizadas, sugiere que el agente etiológico es A. niger. Enzimas extracelulares Las enzimas extracelulares producidas por Aspergillus, además de ayudarle a su nutrición al degradar compuestos orgánicos, pueden ser mecanismos protectores. Las proteasas y elastasas le permiten también, degradar laminina, fibrinógeno y otros componentes de la matriz en pulmones. La
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cantidad de elastasa producida es un factor de virulencia entre diferentes especies de este género. Otra enzima importante es la catalasa. In vitro esta enzima protege al hongo contra el peróxido de hidrógeno, soportar temperaturas elevadas y resistir exposición a metales y detergentes. En A. fumigatus, se ha detectado la producción de super óxidodismutasa, esta enzima es antioxidante en lo procesos de fagocitosis. Otras enzimas descritas particularmente en A. fumigatus son hemolisinas que además de lisar eritrocitos tienen efectos citotóxicos sobre los macrófagos y células endoteliales. Otra enzima detectada en varias especies de Aspergillus es la histidin-kinasa, la cual le confiere resistencia a cambios de osmolaridad externos, resistencia a algunos antifúngicos y está implicada en el proceso de conidiación, ya que mutantes que no producen esta enzima tienen una conidiación disminuida comparada con la observada en las cepas salvajes. Enfermedades causadas por Aspergillus Las patologías causadas por este género son muy variadas y las agrupamos en tres tipos diferentes: a) hipersensibilidad; b) intoxicación por sus productos metabólicos; y c) invasión de tejidos. a) Hipersensibilidad. Esta puede ser congénita y en estos casos Aspergillus sólo actúa como lo harían otros antígenos ambientales por ejemplo, polvo o pólenes ocasionando desde una rinitis alérgica, hasta un asma crónico severo, los pacientes tienen concentración elevada de IgE. En otros casos, las personas pueden hacerse hipersensibles a los hongos de este género, si trabajan en sitios con altos niveles de contaminación por el agente, como puede ocurrir en los silos donde se almacenan granos en malas condiciones de humedad y temperatura, en estos casos se incrementa la concentración de IgG. b) Intoxicación (micotoxicosis). En estos casos, substancias como las aflatoxinas producidas durante el crecimiento de varias especies como: A. flavus, A. ochraceus o A. fumigatus, cuando se desarrolla abundantemente sobre alimentos de tipo vegetal, se integran a éstos, y al consumir dichos productos pueden causar daños a diversos órganos, esto ocurre, aún cuando al momento de la ingesta de estos productos, el hongo ya no esté presente. Se ha demostrado el potencial hepatotóxico y cancerígeno de muchos metabolitos como las aflatoxinas y
c)
ocratoxinas de diversas especies de Aspergillus; y otras como la gliotoxina en estudios de laboratorio ha mostrado tener un efecto inmunosupresor. Invasión. Aspergilosis, el sufijo osis. enfermedad o invasión. Este término es el empleado para referirnos a la invasión de cualquier tejido por una o varias especies de este género. Aunque como se mencionó previamente, estos hongos producen diversas enzimas y tienen varios mecanismos de evasión de la respuesta inmune, las aspergilosis humanas generalmente requieren de factores predisponentes, entre los más importantes tenemos los que se muestran en el Cuadro 1. En las siguientes páginas abordaremos brevemente las principales infecciones..
Cuadro 1. Factores predisponentes para las principales patologías ocasionadas por Aspergillus spp. Localización
Factores predisponente
Aspergilosis alérgica
Pacientes hipersensibles que habitualmente sintetizan gran cantidad de IgE. También la pueden presentar como enfermedad laboral personas que trabajan en sitios altamente contaminados con Aspergillus spp., en ellos se eleva la IgG específica contra estos hongos
Aspergiloma pulmonar
Cavidades pre-existentes como las causadas por la tuberculosis o funcionales v.g. bronquiectasia
Aspergilosis invasiva
pulmonar Leucemia, trasplantes de médula ósea u órganos sólidos, tratamiento para el cancer, esteroides de alta potencia por periodos prolongados
Queratitis
Lesiones corneales con materiales contaminados y uso de antiinflamatorios
Cutánea
Quemaduras, abrasiones extensas de la piel
Senos paranasales
Vivir en zonas de clima tropical e infecciones bacterianas frecuentes
Otitis externas
Pacientes con prótesis auditivas, personas que practican natación con frecuencia o que habiten en regiones con gran humedad y temperatura elevada (clima tropical)
Otros órganos
Habitualmente son secundarias a otro foco de aspergilosis y generalmente son muy graves
Epidemiología a) Frecuencia. Se carece de datos precisos, sin embargo, casuísticas de pacientes con inmunosupresión grave, muestran que en este grupo, la aspergilosis es frecuente. Montejo en 2002, publica el porcentaje de incidencia de aspergilosis por tipo de trasplante: renal 0.7%; pancreático 1.3%; hepático 1.7%; cardiaco 6.2% y pulmonar 8.4. Además de la frecuencia, es importante mencionar la mortalidad que en caso de aspergilosis pulmonar en estos pacientes es del 70%, mientras que en las invasiones sistémicas es cercana al 100%. b) Distribución geográfica. La patología se presenta en todo el mundo, pero, las casuísticas más
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numerosas provienen de los países del primer mundo como Francia, Alemania, Reino Unido, Estados Unidos de América, etc., donde el mejor nivel de atención médica y de diagnóstico etiológico, permiten comprobar la causa de infección y muerte en mayor número de pacientes. c) Mecanismo de infección. Todos los días estamos en contacto con una o varias especies de Aspergillus y dependerá del sitio de infección el mecanismo, v.g. las infecciones pulmonares se adquieren por vía respiratoria; las queratitis por solución de continuidad, las infecciones de conducto auditivo externo son primero colonizaciones locales y posteriormente puede haber invasión de los tejidos. La diseminación a partir del foco primario ocurre por vía hematógena y generalmente son patologías de gravedad extrema, pues Aspergillus spp. produce adesinas, RNAsas, DNAsas, hemolisinas, gliotoxinas, serin-proteasas, melaninas, estas moléculas en conjunto evitan su destrucción por los mecanismos de defensa y permiten su diseminación. d) Ocupación. No son patologías asociadas a ninguna ocupación, sin embargo, hay grupos de mayor riesgo como son los pacientes con enfermedades autoinmunes, los pacientes que han recibido trasplantes o los enfermos con cáncer de cualquier localización. e) Factores predisponentes. Los mecanismos de defensa más importantes son los relacionados a la inmunidad innata esto es integridad de epitelios, moco, reflejos como la tos y el estornudo. En pulmones, la capacidad fagocítica de macrófagos y neutrófilos asociados a la acción de las plaquetas, son capaces de destruir conidias e incluso pequeños filamentos. En consecuencia todo lo que disminuya la efectividad de estos mecanismos, se puede considerar como factor predisponente. Entre los factores que poco se mencionan tenemos tabaquismo intenso o alcoholismo asociados a desnutrición. La mayoría de estudios están enfocados hacia cambios relacionados con tratamientos de diversa índole entre los que sobresalen uso de anti-inflamatorios esteroideos de alta potencia, citostáticos, trasplantes o tratamiento de enfermedad de injerto contra huésped. Otro gran grupo de personas afectadas incluye a todas las que desarrollan alguna forma de cáncer, aquí es de particular importancia la leucemia como condición predisponente para aspergilosis invasiva pulmonar que es la más frecuente. En los aspergilomas pulmonares es relevante el antecedente de cavitaciones pulmonares y en las formas cutáneas las quemaduras. Finalmente, las
queratitis generalmente son secundarias a lesiones oculares con material vegetal. Formas clínicas Aspergilosis pulmonar. En este grupo tenemos dos tipos de patología, la primera se presenta en personas con cavidades reales o virtuales y se denomina aspergiloma; la segunda, ocurre en pacientes con inmunosupresión severa y se denomina aspergilosis pulmonar invasiva. Aspergiloma. Con este término se refiere la formación de una masa fúngica en los pulmones de personas que tienen cavidades formadas previamente sin la participación de Aspergillus. Esto es, puede tratarse de pacientes que tiempo atrás sufrieron una tuberculosis habitaría de la que incluso pueden haber sanado, sin embargo, si por accidente conidias de Aspergillus se depositan en la cavidad, entonces el hongo formará una masa fúngica que ocupará todo el espacio existente y posteriormente puede ocasionar inflamación y erosión de las paredes de la cavidad que se manifestaría clínicamente como hemoptisis. En las radiografías o tomografías se observará una masa redonda u ovoide en campos pulmonares que no presenta niveles hidro-aéreos (Figura 2).
Figura 2. Aspergiloma en el área central del campo pulmonar derecho. El paciente había presentado tuberculosis 5 años antes con resolución de la infección.
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Un diagnóstico diferencial importante en los estudios radiológicos de estos pacientes es la presencia de cáncer pulmonar. En estos casos, los pacientes generalmente no están inmunosuprimidos al momento de presentar el aspergiloma, sin embargo, en caso de provocar lesiones de un gran vaso, los pacientes pueden fallecer. Aspergilosis invasiva. Se presenta en pacientes con inmunosupresión severa como son los leucémicos, cancerosos o personas con tratamiento esteroideo de larga duración, en estos enfermos los macrófagos alveolares son incapaces de eliminar las conidias que aunque en escasa cantidad habitualmente llegan a las vías respiratorias inferiores, entonces, éstas se desarrollan formando filamentos dentro del parénquima pulmonar provocando múltiples focos invasivos generalmente pequeños pero diseminados. Los pacientes presentan sintomatología de una neumonía: disnea, tos, hipertermia y diaforesis. En las placas de rayos x, se observan infiltrados diseminados no característicos (Figura 3).
La sintomatología es la de un cuadro típico de sinusitis con hipertermia, cefalea, dolor de la cara, sensación de pesadez de la cabeza, conjuntivitis y rinorrea. El tratamiento en estos casos además del antimicótico puede requerir de una limpieza quirúrgica. En algunos pacientes hongos de este género pueden desarrollarse formando verdaderas masas tumorales (aspergilomas) en los senos nasales o paranasales. En estos casos ocasionan lesiones destructivas y en las piezas quirúrgicas es posible observar los micelios muchas veces combinados con conidias.
Queratitis aspergilar Se presenta casi siempre como consecuencia de un traumatismo ocular con material vegetal contaminado con Aspergillus. La lesión inicialmente se manifiesta como un cuadro de conjuntivitis que se agrava pudiendo ocasionar perforación de la cornea y pérdida del ojo afectado. Aspergilosis cutánea Generalmente se presenta en pacientes con quemaduras de 2º o 3er grado en quienes el área afectada denudada, con restos celulares y exudado rico en proteínas, carbohidratos y lípidos se convierte en un excelente medio de cultivo para conidias del ambiente que puedan caer y desarrollarse. En estos pacientes el pronóstico es bueno ya que la infección desaparece utilizando simplemente medidas higiénicas. En algunos pacientes las infecciones cutáneas se presentan por diseminación por vía sanguínea de infecciones en otros sitios, en ellos, la infección generalmente es grave y muchas veces mortal. Sinusitis Se presenta en pacientes con infecciones bacterianas frecuentes, se asocian al uso de antiinflamatorios o vasoconstrictores tópicos o sistémicos combinados con antibacterianos de amplio espectro. También pueden ocurrir en personas sin factor predisponente personal, pero que habiten en áreas con clima tropical.
Figura 3. Paciente femenina con aspergilosis pulmonar invasiva que presenta infiltrados difusos que afectan ambos campos pulmonares.
Otitis externas Generalmente hay el antecedente de uso de prótesis auditivas, las que ocluyen al conducto auditivo externo (CAE) forman un nicho de elevada temperatura y humedad propicio para el desarrollo de Aspergillus spp. Los pacientes refieren hipoacusia y prurito. La exploración clínica asistida con otoscopio generalmente muestra el CAE revestido por una colonia del agente causal. La eliminación de la infección puede dificultarse si no se retira la prótesis al menos temporalmente.
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Otros órganos Los hongos de este género tienen capacidad de invadir cualquier órgano como: corazón, riñón, hígado o piel. Estos pacientes generalmente presentan una inmunosupresión severa y pueden morir a consecuencia de la micosis. 5. Diagnóstico clínico diferencial El numero de variedades clínicas en esta patología es amplio, por lo tanto, el diagnóstico clínico diferencial también es muy basto. Las infecciones pulmonares son similares a otras neumonías, los aspergilomas, las infecciones cutáneas son parecidas a las causadas por mucorales, las infecciones en órganos profundos, tendrán los signos y síntomas propios del órgano lesionado.
estructuras micóticas, generalmente se tiñen de manera irregular. Aunque los especimenes deben sembrarse en medio de agar dextrosa Sabouraud (ADS) simple y ADS con antibióticos, este género de hongos es sensible a la cicloheximida, por lo que sólo se desarrolla sobre ADS simple. El estudio macroscópico y microscópico de las colonias generalmente permite identificar a los tres principales agentes de esta infección que son: A. fumigatus, A. niger y A. flavus (Figuras 5 – 7).
6. Diagnóstico de laboratorio Microbiológico Si hay exudados se debe hacer examen directo, frotis y cultivo. El examen directo aclarado con hidróxido de potasio o teñido con un colorante simple, en ocasiones permite visualizar las hifas hialinas y septadas o también las cabezas aspergilares (Figura 4).
Figura 5. Morfología de A. fumigatus. Colonia plana, de aspecto aterciopelado, de color verde olivo con la periferia con un halo claro. El estudio microscópico teñido con azul de algodón muestra cabezas aspergilares con fiálides que sólo ocupan la parte superior de la vesícula, las conidias son incoloras y miden 2 a 3 μm
Figura 4. Sup. Examen directo de aspirado bronquial en un paciente con aspergilosis pulmonar invasiva, se observan filamentos hialinos septados. Inf. Examen directo de exudado de senos nasales de un paciente con sinusitis donde se observa restos celulares y cabezas aspergilares.
Figura 6a. Aspergillus flavus. El primoaislamiento generalmente es verde amarillento, en resiembras de cultivos puede adquirir un color biege o amarillento.
En el frotis teñido con Gram, observamos los filamentos septados de aproximadamente 5 a 7 μm de diámetro, ramificados en ángulo de 45º. Las
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Histopatología Los tejidos afectados por Aspergillus, presentan filamentos septados, tortuosos, de aproximadamente 5 μm de ámetro. di Presentan ramificaciones en ángulos cercanos a los 45º. El tejido puede presentar zonas de necrosis debido a la obstrucción vascular causada por los filamentos del hongo (Figura 8).
Figura 6b. El estudio microscópico muestra fiálides dispuestas en toda la superficie de la vesícula del conidióforo.
Figura 8. Abundantes filamentos de Aspergillus en un área necrótica. (Tinción de Groccott 400X)
Figura 7. Aunque el nombre A. niger sugiere color negro por el aspecto macroscópico de las colonias, en realidad las hifas son incoloras (hialinas), el color negro se debe a la gran cantidad de conidias en la superficie del cultivo que son oscuras y cuyo diámetro que puede ser hasta de 4 μm. La vesícula está rodeada de fiálides por lo que los contornos de la misma no se pueden observar, este color de conidias y la disposición de las fiálides en los 360º son característicos de esta especie.
Inmunológico En pacientes con inmunidad normal, o bien, pacientes alérgicos podemos buscar anticuerpos. Existen pruebas de precipitación en gel donde la presencia de una o más bandas de precipitación, se consideran diagnósticas. La técnica de ELISA es también un buen método inmunológico para detectar anticuerpos específicos. En los pacientes con inmunosupresión grave como los trasplantados o los cancerosos, la posibilidad de detectar anticuerpos aún por las técnicas más sensibles es variable, en estos enfermos, es más factible detectar antígenos. En Europa y EUA, se dispone de técnicas como electroforesis en gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) que permiten detectar un anticuerpo de 58 kD que une concanavalina. En pacientes con aspergilosis invasiva se detectan hasta ocho antígenos diferentes en la orina por medio de immunoblotting. Otro antígeno que se detecta por ELISA y que en los últimos años ha despertado gran interés es la β1-3 glucana. En un estudio demostró su utilidad en 37 de 41 casos con aspergilosis comprobada y los valores estuvieron por debajo del valor de corte en 59 pacientes con fiebre por otras causas diferentes a la aspergilosis. Actualmente se utiliza la prueba de aglutinación de látex sensibilizado, que de acuerdo a
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diversos grupos de sensibilidad de 68%.
investigadores
tiene
una
Técnicas moleculares Debido a la dificultad que representan detectar antígenos o anticuerpos contra Aspergillus spp, desde 2002 se ha intentado hacer diagnósticos molecular. En los primeros ensayos se utilizaba la ampliación por PCR de subunidades ribosomales altamente conservadas en hongos filamentosos, incluido el género Aspergillus. Recientemente se ha logrado secuenciar un fragmento de DNA de A. fumigatus de un kb, con este primer se ha logrado detectar aspergilosis de manera temprana. Una limitante a estas técnicas son los falsos positivos, que de acuerdo a diversas publicaciones puede ser hasta de 25% de los casos (7). TRATAMIENTO Dependerá de la variedad clínica y de los factores predisponentes. De manera general podemos decir lo siguiente: Aspergilosis alérgica. Si es leve, medidas generales, cromoglicatos en casos moderados y en casos severos prednisona 0.5 mg/kg/día durante dos semanas. La misma dosis cada dos día durante 3 meses y después iniciar dosificación reductiva . Aspergiloma. Generalmente requiere cirugía combinada con tratamiento antifúngico. Se puede emplear anfotericina B o itraconazol. En infecciones sistémicas se prefiere utilizar anfotericina B a dosis de 0.6 a 1 mg/kg, este medicamento aunque neurotóxico, probablemente es la mejor alternativa. Existen formas menos tóxicas de anfotericina como la liposomal o complejos lipídicos como el Abelcet o dispersiones coloidales con sulfato de colesterol. No exista una dosis determinada y depende la evolución y el órgano afectado la suspensión del tratamiento. Cuando se decida emplear itraconazol, se inicia a dosis de 200 mg cada 8 horas durante cuatro días, después 200 mg cada 12 horas, la duración del tratamiento dependerá de cada caso clínico. Otro medicamento útil es el voriconazol que se administra a pacientes mayores de 2 años de edad en una dosis media de 6 mg/kg/día durante 10 semanas. Recientemente, se ha desarrollado un nuevo grupo de medicamentos llamado equinocandinas. Estyos antimicótico, actúan sobre la pared del hongo y aunque son costosos y no están exentos de toxicidad, han mostrado utilidad como tratamiento último en esta y otras micosis. El antifúngico de este grupo con el que se tiene mayor experiencia es la caspofungina a dosis de 50 a 70 mg/día
En las formas cutáneas sin inmunosupresión, generalmente el tratamiento local (limpieza y antimicóticos tópicos) es suficiente para lograr la curación. En las otitis externas asociadas a uso de prótesis auditivas, muchas veces es necesario cambiar la prótesis pues las conidias pueden localizarse en el interior del aparato y constituir un fuente de infección. Bibliografía 1. Brakhage AA, Jahn B, Schmidt A. Aspergillus fumigatus. Contributions to microbiology. Editor: A. Schmidt. Ed. Karger 1999. Switzerland. ISBN 3-8055-6714-6. 2. Del Palacio A, Alhambra A, Cuétara MS, Pontón J. Estado actual del diagnóstico precoz de las infecciones invasoras causadas por Aspergillus y otros hongos filamentosos emergentes. Rev Iberoam Micol. 2007;24:187-97. 3. Guarro J, Xavier MO, Severo LC. Differences and similarities amongst pathogenic Aspergillus species. En: Pasqualotto AC, editor. Aspergillosis: From diagnosis to prevention. London, UK: Springer; 2010. p. 732. 4. Herrera T, Ulloa M. El Reino de los Hongos 2ª. Edición. Fondo de Cultura Económica-UNAM. México 1998. ISBN 968-16-5737-3. 5. Jonshon EM, Borman AM. The importance of conventional methods: microscopic and culture. En: Pasqualotto AC, editor. Aspergillosis: From diagnosis to prevention. London, UK: Springer; 2010. p. 56-72. 6. Latge JP. Aspergillus fumigatus and aspergillosis. Clin Microbiol Rev 1999;12:31050. 7. López-Martínez R, Méndez-Tovar LJ, Hernández-Hernández F, Castañón-Olivares LR. Micología Médica. Procedimientos para el diagnóstico de laboratorio. Editorial Limusa. 2ª edición, 2004, México. ISBN 968-24-70080. 8. Méndez-Tovar LJ. Aspergilosis. En: Actualidades en Micología Médica. Ed. Facultad de Medicina, UNAM. 4ª edición, 2008. México 9. Montejo M. Infección invasora por Aspergillus y otros hongos filamentosos en enfermos con trasplante de órgano sólido. Rev Iberoam Micol. 2002;19:9-12.
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CAPÍTULO 42 MUCORMICOSIS (ZIGOMICOSIS)
Introducción Es una micosis causada por un grupo de hongos oportunistas que pertenecen a la clase de los Zygomycetes, del orden de los Mucorales, se caracteriza por dar cuadros agudos rinocerebrales y pulmonares, que cursan con trombosis, invasión vascular e infartos. Primordialmente se presenta en pacientes diabéticos descompensados, e inmunosuprimidos. Aspectos epidemiológicos La mucormicosis es una enfermedad cosmopolita. La mayoría de los hongos mucorales tienen un hábitat ubicuo, aunque prefieren los climas cálidos y húmedos. Se aíslan con frecuencia del suelo, materia orgánica en descomposición, frutas, etcétera. Este tipo de hongos se encuentran también en el medio ambiente; microorganismos como Mucor y Rhizopus, ocupan el tercer o cuarto lugar dentro de los hongos contaminantes más frecuentes del aire (anemófilos). La inhalación de las esporas puede generar los casos rinocerebrales y pulmonares. La vía de entrada es por lo regular respiratoria, pero también puede ser oral y cutánea. Se presenta con la misma frecuencia en ambos sexos, y se ha reportado en todas las edades. En nuestra experiencia hemos tenido casos desde niños recién nacidos hasta ancianos, teniendo como promedio de edad aproximadamente 30 años. Los factores predisponentes más importantes son la diabetes mellitus descompensada o metabólica; enfermedades hematológicas particularmente en leucemias y en menor grado linfomas. Otros factores de menor importancia son: prematurez, desnutrición, colitis amibiana; administración de citotóxicos y antibióticos, terapia prolongada, daños renales, quemaduras, infecciones nosocomiales, y en individuos que abusan de las drogas (heroinómanos) y pacientes con SIDA. Patogenia El establecimiento de este padecimiento cada vez es más claro, es de suma importancia, que los mecanismos de defensa estén alterados, particularmente la actividad de neutrófilos y macrófagos, además es de vital importancia la presencia 2+ de los iones de hierro sérico (Fe ), que en condiciones normales son captados por las proteínas séricas, pero
Alexandro Bonifaz Javier Araiza-Santibáñez Denisse Vázquez-González
que por la acidez del medio, esto en particular en los casos de diabetes cetoacidótica, los iones de hierro se disocian y son claros estimulantes del desarrollo de los mucorales. Así tenemos que el daño ocurre de manera coordinada, es decir que los defectos de migración de macrófagos, baja en células defensivas (neutropenia) o defectos en su funcionalidad (corticoestroides), o bien hiperglicemia y acidosis (diabetes), permiten el rápido crecimiento fúngico, finalmente el proceso termina por daño a las células endoteliales por el hongo, permitiendo una rápida angioinvasión y trombosis de vasos, con la subsecuente necrosis y diseminación de la infección fúngica. En años recientes se han comunicado una serie de casos de mucormicosis asociados a deferoxamina, sustancia quelante de iones de hierro y utilizada en pacientes multitransfundidos. El estudio de este fármaco ha dado respuestas a la participación de estos iones en la infección. Aparentemente si se usa una sustancia quelante, que atrapa estos iones, la infección podría tener un control, sin embargo, el hongo capta a toda la molécula de deferoxamina, es decir, actúa como un microorganismo sideróforo (“transportador de hierro”) y ésta actúa como un estimulador en el crecimiento y adherencia fúngica. Esto explica porque en pacientes que están bajo esta medicación tienen mayor susceptibilidad a la infección. Recientemente se han estudiado otros quelantes, como la hidroxipiridinona que actúan de manera inversa, es decir que no son captados por los mucorales y por lo tanto inhiben la infección Patológicamente en la mucormicosis rinocerebral, las esporas de los hongos penetran por aspiración y se extienden a través de los vasos sanguíneos de los cornetes y senos paranasales, afectando tejido retrorbitario y cerebral; es común observar fenómenos de trombosis e infartos. En los casos graves es posible la diseminación hematógena a pulmones e intestinos. En la mucormicosis intestinal primaria, los hongos penetran por vía oral, sobre todo por alimentos contaminados (frutas y pan), en forma de un inóculo masivo de esporas, si el paciente presenta un factor predisponente importante como malnutrición, los hongos pasan a los vasos sanguíneos provocando
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también fenómenos de trombosis, y es frecuente el infarto segmentario de colon e íleon. La mucormicosis cutánea primaria es una entidad extraordinariamente rara, los hongos penetran por traumatismos cutáneos, (por ruptura de la barrera cutánea), en especial en sitios de venopunción, en especial en huéspedes severamente inmunosuprimidos, más bien la mayor parte de los casos cutáneos se observan de manera secundaria de focos pulmonares, rinocerebrales y diseminados. En resumen los casos rinocerebrales se asocian a cetoacidosis y tratamiento con esteroides; los pulmonares y diseminados con neutropenia y tratamintos con deferoxamina; los gastrointestinales con mala nutrición y los cutáneos con traumas (catéteres y venopunción). Aspectos clínicos La mucormicosis es la micosis más aguda y progresiva que se conoce, por lo regular su curso es fatal hasta en un 95% de los casos, y este depende de la rapidez con que se llegue al diagnóstico y se instituya la terapia. Las formas clínicas más comunes son: Variedad rinocerebral. Se presenta primordialmente en pacientes diabéticos descompensados o cetoacidóticos (85%), y asociado a enfermedades hematológicas como leucemias y linfomas. Su evolución es aguda, aparece en un tiempo de 2-15 días y llega a alcanzar hasta un 90% de mortalidad. Las esporas del hongo entran a través de los senos paranasales invadiendo las arterias carótida y oftálmica; también pueden ingresar por el paladar o faringe, invadiendo las arterias palatina y esfenopalatina, generando trombosis y necrosis cerebral. Hay casos mixtos que afectan tanto a nivel del paladar y senos paranasales, dando casos rino-órbito y maxilarcerebrales. En general es un padecimiento de curso agudo, y la mayoría de las veces producen afección al SNC en forma de meningoencefalitis. Clínicamente en un inicio el paciente presenta un edema unilateral y periorbital; a la exploración del tabique nasal, se observa una mucosas eritematosa, en un inicio con discretas zonas necróticas, con descargas sanguinolentas. Puede afectarse el paladar hasta en 20% de los casos, estos se inician con una discreta zona necrótica que crece rápidamente. En este estadio los pacientes se quejan de cefalea intensa, disminución de visión. Posteriormente el edema unilateral se acentúa y en ocasiones puede extenderse y hacerse bilateral, por lo regular en párpados se presenta casi siempre una sola fístula de la que drena material seropurulento y fétido. A nivel de tabique nasal la zona necrótica se extiende y con
facilidad puede haber ruptura de este; en ojo hay dilatación y fijación pupilar, los paciente presentan letargia y disminución de los reflejos corneales. Los pacientes se quejan de cefalea, dolor de senos nasales, hay mayores cambios mentales y fiebre moderada. En este nivel todos los datos clínicos se acentúan, el edema persiste, la fístula se transforma en zonas necróticas, en ocasiones de gran extensión, tanto a nivel de tabique nasal como en la piel adyacente. En los casos de afección de paladar, se extiende hasta formar una gran úlcera, el hongo presenta gran actividad osteolítica y se pueden destruir prácticamente todos los huesos de la cara e incluso los internos (etmoides, esfenoides, etc.). El avance del hongo se presenta con trombosis e infartos, esto hace que disminuya la función de los pares craneales (2, 3, 4, y 6), dando así proptosis, dilatación pupilar, y disminución de la vista que puede llegar hasta la ceguera; posteriormente son afectados los pares craneales quinto y séptimo Los pacientes se quejan de intenso dolor, inconciencia e incluso convulsiones. Este estadio es prácticamente letal. Fig 1
Figura 1. Mucormicosis rinocerebral que afecta principalmente la mitad derecha de la cara
Variedad pulmonar Es una enfermedad frecuente en pacientes neutropénicos, leucémicos y linfomatosos, y en segundo grado en diabéticos descompensados. El pronóstico y la evolución también son graves, llegando a la muerte más del 80% de los casos en un tiempo promedio de 5 a 30 días. La mucormicosis pulmonar
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por lo regular es primaria, aunque raras veces es secundaria de casos rinocerebrales. Se inicia por inhalación de esporas del medio ambiente, es por eso que la enfermedad puede ser nosocomial; el hongo invade las paredes bronquiales y tejido peribronquial, provocando trombosis e infarto pulmonar. En general el padecimiento se presenta como bronquitis o neumonía inespecífica. La sintomatología más común es fiebre moderada, tos con expectoración, hemoptisis, disnea y dolor torácico. A partir del foco pulmonar y en raras ocasiones es posible que se disemine hematógenamente a cerebro, intestino y piel. Variedad gastrointestinal Es una entidad rara y más frecuente en niños o adultos jóvenes, sobre todo con problemas crónicos intestinales, como síndrome de mala absorción, colitis amibiana, tifoidea, etc.. Aunque también ha sido reportada en pacientes diabéticos y leucémicos. Puede ser secundaria a casos rinocerebrales y pulmonares. Cuando se presenta de manera primaria, la vía de entrada del hongo es a través del tracto gastrointestinal, por alimentos contaminados. El cuadro clínico corresponde a un infarto gástrico o intestinal, que dependiendo de su inicio se disemina hasta intestino delgado, colon, páncreas, hígado, vías biliares, etc. La sintomatología más común es de fiebre moderada, acompañada de dolor abdominal intenso y difuso; el paciente presenta diarrea constante, que es negruzca y sanguinolenta, dando un aspecto de "sedimento de café". Variedad cutánea Es una entidad rara, y se presenta a nivel cutáneo y subcutáneo, puede ser secundaria de casos rinocerebrales y pulmonares; cuando se origina de manera primaria lo hace sobre todo en antiguas lesiones cutáneas provocadas por cintas elásticas o adhesivas, por lo tanto se presenta sobretodo en sitios de catéteres o de venopunción de pacientes severamente inmunosuprimidos. No tiene una topografía específica, se ha observado en miembros inferiores, superiores, tronco, cara, etc. La morfología es variable, aunque por lo regular las lesiones son limitadas, induradas, necrosantes, infartadas, de color pardo o negro, y que tienden a ulcerarse y drenan exudado fétido negro; en algunas ocasiones se presentan fístulas que son el reflejo de un proceso osteolítico. En general la mayoría de los casos son de lesiones necróticas de crecimiento muy rápido y que pueden diseminarse por vía hematógena y dar paso a mucormicosis diseminada.
Diagnóstico de laboratorio Examen directo: Se realiza a partir de exudados y secreciones nasales, expectoración, lavados bronquiales y heces; incluso se puede hacer a partir de biopsias. La muestra se debe aclarar con KOH al 10%. Al microscopio se observan numerosas hifas cenocíticas (no tabicadas), hialinas, dicotómicas (bifurcadas), de aproximadamente 5 µm de ancho por 20-50µm de largo; en los casos graves se llegan observar gran cantidad de hifas, formando prácticamente micelio abundante. Estas imágenes se consideran patognomónicas. Cultivos: Son de menor importancia, porque los hongos mucorales suelen ser flora habitual de vías respiratorias, además son contaminantes muy frecuentes. El interés de realizarlos es para corroborar el diagnóstico, o investigar el agente etiológico; los cultivos siempre deben hacerse repetidamente para evitar confusiones. Los medios de cultivo más empleados son Sabouraud agar y papa dextrosa agar, nunca se deben sembrar en medios de Sabouraud más antibióticos, porque son inhibidos por la cicloheximida. El período de incubación es de 3 a 5 días a temperatura ambiente. Todos los hongos mucorales dan colonias vellosas, algodonosas, blanco-grisáceas, que llenan los tubos o cajas de Petri. Los principales agentes etiológicos se presentan en la Tabla 1 y sus características micromorfológicas se resumen en la Tabla 35.2. Fig 2
Figura 2. Rhizopus oryzae. Biopsias: Son importantes sobre todo para los casos cutáneos y rinomaxilares. A la histopatología se observan fenómenos de trombosis arterial y pequeñas zonas de infartación; el hongo, sin importar la especie, se presenta con sus clásicas hifas cenocíticas, que se resaltan perfectamente con tinciones de PAS, pero sobretodo con Grocott. Fig 3 Rayos X y tomografías: Útiles para mucormicosis pulmonar, en abscesos rinocerebrales, es
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importante conocer y detallar la actividad de los senos paranasales, así como determinar el avance osteolítico del hongo. En la actualidad se cuenta con el apoyo de la tomografía computarizada, que es de suma importancia porque nos muestra fraccionadamente la actividad fúngica y su nivel de ataque; y con las imágenes tridimensionales se puede observar el avance y destrucción ósea.
Tabla 35.2 Propiedades micromorfológicas de los cuatro géneros más importantes productores de mucormicosis (Tomada de Bonifaz A. 2009)
Tabla 26.1. Zygomycetes de interés médico (Tomada de Bonifaz A. 2009) Família Género/especie Mucoraceae
Rhizopus oryzae (arrhizus) R. rhizopodiformis R. stolonifer Mucor circinelloides
Figura 3. Biopsia que muestra múltiples hifas cenocíticas (T. Grocott. 40X)
M. ramosissimus Rhizomucor pusillus R. miehei Absidia corymbifera Mortirellaceae
Mortierella wolfii
Saksenaceae
Saksenaea vasiformis
Syncephalastracea
Syncephalastrum racemosum
Cunninghamellaceae
Cunninghamella bertholletiae
Género
Rizoides
Columnela
Rhizopus
Grandes y
Ovoide
numerosas
Esporangio
Conidias
Redondo
Redondas de 6-
de 100-
8µm
200µm de diâmetro Mucor
No
Ovoide
presenta
Redondo
Redondas de 3-
de 20-
5µm
80µm de diâmetro Absidia
Escasos y
Piriforme
pequeños
Redondo de
Redondas de
10-70µm de
2-4µm
diâmetro Cunnin-
No
Ovoide y
Redondo de
Redondas de
ghamella
presenta
pequeña
20-50µm de
6-8µm
diâmetro
Tratamiento El éxito de la terapia primordialmente consiste en el diagnóstico precoz de la enfermedad, así como del control mismo del proceso concomitante, sobretodo el control adecuado de la hiperglucemia y de la cetoacidosis. La anfotericina B: es el tratamiento de elección en la mayoría de casos; se debe administrar a las dosis convencionales de 0.25 a 0.75mg/kg de peso, diariamente. Una vez que se ha pasado la prueba de tolerancia, se debe iniciar con una dosis alta, por ejemplo en un paciente de 60 Kg. de peso, se seleccionaría una dosis de aproximadamente 1520mg/día; si las condiciones del paciente lo permiten, la dosis debe de incrementarse rápidamente hasta alcanzar 50 mg/día, en lo que se debe sostener por un tiempo adecuado. Con la anfotericina B liposomal, se obtiene mejores resultados y se disminuyen los efectos colaterales, particularmente los renales, sin embargo, al menos en nuestro medio es un medicamento caro y difícil de conseguir. Es importante remarcar el control de los efectos colaterales de este fármaco. Los derivados azólicos se pueden adicionar a la anfotericina B un derivado triazólico, la mayoría de autores prefiere el fluconazol, debido a que es el que mejor atraviesa la barrera hemato-encefálica. La dosis recomendada es de 200-400 mg/día. Se puede dejar como tratamiento de sostén. Posaconazol es un triazol de reciente creación, desde los primeros estudios de sensibilidad in vitro, la mayoría de mucorales, presentaron buena sensibilidad, Por ejemplo diversas cepas de Rhizopus oryzae (principal agente etiológico).
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Actualmente hay una serie de reportes clínicos con muy buenos resultados, se considera que es el derivado azólico con mejor respuesta. Se han probado diversos esquemas, pero el que más se recomienda es de 800mg/día, vía oral en dos tomas, por tiempo variable dependiendo de la respuesta. Aunque hay reportes de su uso independiente, debido a lo rápido de la infección se sugiere administrarlo concomitantemente con anfotericina B o bien como medicamento de mantenimiento. La limpieza quirúrgica: es un procedimiento de gran ayuda, debido a que se retira todo el tejido necrótico, con gran contenido de material fúngico. Es importante resaltar que en ocasiones es necesario realizar un proceso de limpieza agresivo, que elimine prácticamente todo el tejido parasitado. El oxígeno hiperbárico también se puede usar como terapia concomitante. Referencias 1. Alberti KGM, Zimmet PZ. Definition, diagnosis and classification of diabetes mellitus and is complications. Partiagnosis and classification of diabetes mellitus. Diabetic Med 1998, 15: 539-53. 2. Almyroudis NG, Sutton DA, Linden P, et al. Zygomycosis in solid organ transplant recipients in a tertiary transplant center and review of the literature. Am J Transplant 2006; 6:2365-74 3. Bahaur S, Ghosh P, Chopra P, Rai G. Rhinocerebral phycomycosis. J Laryngol Otol 1983; 97: 267-270. 4. Barchiesi F, Spreghini E, Santinelli A, et al. Posaconazole prophylaxis in experimental systemic zygomycosis. Antimicrob Agents Chemother 2007; 51:73-7 5. Boelaert JR. Mucormycosis (zygomycosis): Is there news for the clinician?. J Infect 1994.; 28:1-6. 6. Boelaert, J. R., J. Van Cutsem, M. de Locht, Y. et al. Deferoxamine augments growth and pathogenicity of Rhizopus, while hydroxypyridinone chelators have no effect. Kidney Int 1994; 45:667-671. 7. Bonifaz A, Araiza J, Neri E, Palacios C. Micosis oportunistas: criptococosis y zigomicoisis. Dermatología Rev Mex 1999; 43: S34-S39. 8. Bonifaz A, Barrón T, Collazo-Jaloma J. Zigomicosis (mucormicosis) cutánea en paciente con leucemia. Actas Dermatosifil 2002; 93:514-517.
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CAPÍTULO 43 PNEUMOCYSTIS Y PNEUMOCISTOSIS Eduardo Dei-Cas Magali Chabé Isabelle Durand-Joly Cécile-Marie Aliouat El Moukhtar Aliouat La pneumocistosis o neumonía causada por el hongo microscópico Pneumocystis jirovecii (“Pneumocystis pneumonia” = PcP) es una enfermedad respiratoria cosmopolita que afecta a pacientes que atraviesan situaciones de inmunodepresión intensa. Es probablemente la afección respiratoria grave observada con más frecuencia en este tipo de pacientes en el mundo. Con gran impacto en los primeros años de la pandemia de SIDA, la PcP plantea aún importantes problemas diagnósticos, terapéuticos y preventivos. Impacto actual de la pneumocistosis. Entre 1981 y 1989, un 60 a 80% de los sujetos infectados por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) presentaban una pneumocistosis (Dei-Cas, 2000). La incidencia de esta neumonitis oportunista disminuyó considerablemente con el empleo casi sistemático de la quimioprofilaxis basada en el uso de la asociación trimetoprim/sulfametoxazol (TMP/SMX) por vía oral o de la pentamidina en aerosol. Cuando estas medidas quimioprofilácticas - que se mostraron, en el caso del TMP/SMX, también útiles contra la toxoplasmosis cerebral - se generalizaron, la PcP tenía aún una incidencia superior al 30% en los pacientes con SIDA. En 1996, la aplicación de triterapias o multiterapias frente a la infección VIH (“highly active antiretroviral therapy”=HAART) indujo una disminución todavía mayor de la frecuencia de PcP. Sin embargo, entre un 20 y un 30% de sujetos VIH-positivos que desconocen su infección y que por lo tanto no reciben HAART ni quimioprofilaxis, presentan una pneumocistosis. Así, en Europa la PcP sigue siendo el principal indicador de SIDA y la infección que con más frecuencia inaugura este síndrome. Al mismo tiempo, la pneumocistosis adquiere actualmente una importancia creciente en sujetos inmunodeprimidos no infectados por el VIH: pacientes con cáncer, hemopatías malignas, afecciones inflamatorias crónicas y receptores de transplantes de médula ósea o de órganos sólidos. En estos enfermos
la PcP puede alcanzar una incidencia del 40% con más de un 50% de mortalidad (Sepkowitz et al, 1995), superior a la registrada en los pacientes con SIDA. Pero en realidad, la situación es aún más compleja. Datos experimentales indican que los organismos del género Pneumocystis se transmiten fácilmente entre huéspedes de la misma especie por vía respiratoria (Dumoulin et al, 2000; Chabé et al, 2004a). En las poblaciones humanas podrían así infectar sujetos con diversos niveles de inmunidad dando lugar a cuadros clínicos de gravedad variable, que actualmente no son atribuidos a Pneumocystis sp. Estudios seroepidemiológicos realizados por diferentes autores han mostrado que más del 80% de la población infantil desarrolla una primoinfección por Pneumocystis sp, lo que hace de este parásito uno de los patógenos cosmopolitas que con más frecuencia afectan al hombre a lo largo de su vida. Por esta razón, es probable que el impacto clínico-epidemiológico real de la infección por Pneumocystis esté habitualmente subestimado, conociéndose solamente la parte visible del iceberg (Dei-Cas, 2000). Distribución geográfica. La pneumocistosis es una enfermedad fúngica cosmopolita. Hace algunos años se creía que era menos frecuente en regiones tropicales que en regiones templadas o frías. Sin embargo, trabajos más recientes han mostrado que cuando se usan medios adecuados de diagnóstico, la prevalencia de la PCP en países tropicales es comparable a la observada en otras regiones (Dei-Cas et al, 2003). Pneumocystis sp.: morfología y ciclo biológico. El hábitat de Pneumocystis sp es el alvéolo pulmonar. Allí, las formas tróficas de este organismo eucariota adhieren específicamente a las células epiteliales alveolares de tipo 1 (o neumocitos 1) utilizando prolongaciones citoplásmicas denominadas filópodos (figura 1). Las formas tróficas (2-8 μm de di ámetro), ameboides, mononucleadas, se transforman en
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esporocitos redondeados (3-6 μm) y luego en quistes maduros o ascos (4-6 μm), que contienen ocho ascoesporos. Estos abandonan el asco por un orificio preformado constituyendo una nueva generación de formas tróficas. La microscopía electrónica de transmisión (MET) ha permitido distinguir tres tipos de esporocitos sucesivos (precoz, intermediario y tardío) en función del número de núcleos (uno a ocho) y de la estructura de la pared celular (figura 1). Figura 1. Ciclo evolutivo hipotético de Pneumocystis sp en el alvéolo pulmonar. Las formas troficas (2-8μm de diámetro) son mononucleadas, ameboides y poseen finas prolongaciones citoplásmicas denominadas filópodos (visibles en microscopía electrónica). Una capa densa tapiza la superficie de la membrana celular de esas formas que adhieren íntimamente a los neumocitos 1 (puntas de flecha). Los esporocitos (3-6 μm), ovoides, primero mononucleados luego multinucleados, presentan tres estadios de desarrollo (precoz, intermediario y tardío), en función de las divisiones nucleares sucesivas (hasta 8 núcleos) y de cambios en la pared celular (formación de una capa intermedia poco densa entre la membrana plasmática y la capa densa superficial. Los quistes maduros o ascos (4-6 μm) contienen 8 ascoesporos bien individualizados, que constituyen futuras formas troficas. A: luz alveolar; estrella: luz capilar conteniendo un glóbulo rojo (E. Dei-Cas, 1996, Encyclopédie Médico Chirurgicale, Elsevier, Paris, ‘Maladies Infectieuses’, 8-590-A-10, modificado). La primera división nuclear ocurre en el esporocito precoz, en el que se observan complejos sinaptonemales. Ello sugiere que esta división es reduccional o meiótica. Las formas tróficas iniciales que emergen del quiste maduro adhieren íntimamente a los neumocitos 1 y reinician el ciclo. La evolución de las estructuras superficiales se muestra en la figura 1. A la capa densa superficial visible por MET en la pared celular de todos los estadios del hongo, se agrega Forma trofica Esporocito precoz Esporocito intermediarioEsporocito tardío Quiste una capa poco densa en el esporocito intermediario que perdurará hasta la fase de asco o quiste maduro. En el espesor de la capa densa superficial, existe una membrana plasmática externa (no representada en la figura), similar a la de los procariotas gramnegativos, potencialmente involucrada en procesos de regulación osmótica o de transporte de macromoléculas. El medio alveolar en el que se encuentra el parásito es rico en fosfolípidos, y el 50% de la pared celular de las formas quísticas está constituido por moléculas lipídicas. Pneumocystis sp posee los organelos típicos de una célula eucariota, mitocondria y un sistema
endomembranoso bien desarrollado, que comprende un retículo endoplásmico complejo, con sáculos endoplásmicos especializados, lisosomas y un aparato de Golgi (Dei-Cas et al, 2004). Posición taxonómica de Pneumocystis sp.. Estudios de homología de secuencias del ADN nuclear y mitocondrial han conducido a clasificar al género Pneumocystis en el grupo ‘Fungi’. Numerosos genes (ARN mitocondrial y nuclear, beta-tubulina, ATPasa, superóxido dismutasa, dihidropteroato sintetasa o DHPS, dihidrofolato reductasa o DHFR, timidilato sintetasa o TS, etc.) de estos parásitos presentan un grado elevado de similitud con las secuencias homólogas del genoma de los Ascomicetos, aunque también de algunos Usteomicetos. Además, los genes de Pneumocystis de dos importantes enzimas, TS y DHFR, que participan en el metabolismo de los ácidos fólicos, se sitúan en cromosomas diferentes, como ocurre en todos los seres vivos salvo en los protistas y probablemente en las plantas. Esas dos actividades enzimáticas son desarrolladas por dos proteínas diferentes, monofuncionales. Al contrario, en los protistas estudiados hasta ahora, esas dos actividades enzimáticas son ejercidas por una sola proteína bifuncional, codificada por un solo gen. Por último, como en varios hongos, Pneumocystis sp posee el factor de elongación 3 (EF-3), necesario para la síntesis proteica. En realidad, el género Pneumocystis reúne microorganismos fúngicos atípicos si se tiene en cuenta que no crecen en los medios habitualmente empleados para cultivar hongos y que no son sensibles a la mayoría de las moléculas antifúngicas. Sin embargo, Pneumocystis sp puede desarrollar un crecimiento limitado en condiciones axénicas, en un medio que contiene neopeptona y N-acetiglucosamina (Armstrong y Cushion, 1994). La resistencia a la anfotericina B se debe probablemente a la ausencia de ergosterol en su membrana celular. Pero el parásito es sensible a varios derivados sordarínicos, moléculas que inhiben la síntesis proteica en numerosos hongos patógenos actuando sobre el factor de elongación 2 (EF-2) (Dei-Cas, 2000). Pneumocystis sp. es también sensible a las equinocandinas, moléculas antifúngicas inhibidoras de la síntesis de los beta-glucanos. Al mismo tiempo, este microorganismo, que sintetiza folatos de novo a partir del ácido para-aminobenzoico (PABA) y de la pteridina, es sensible a varios medicamentos sulfamidas, trimetoprim, pirimetamina, pentamidina, atovaquona - empleados habitualmente frente a protozoarios patógenos.
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Pneumocystis spp.: un nuevo grupo de microorganismos fúngicos parásitos de mamíferos. Investigaciones a nivel genómico, cariotípico e isoenzimático revelaron en Pneumocystis un polimorfismo genético importante, perfectamente correlacionado con una intensa especificidad parasitaria. Es decir que los aislados de Pneumocystis de mamíferos de una misma especie presentan una homogeneidad genética suficiente para distinguirlos de los aislados de otros mamíferos. El estenoxenismo (= especificidad parasitaria estrecha) de Pneumocystis spp se confirmó experimentalmente por la imposibilidad de producir infecciones cruzadas entre mamíferos de diferentes especies (Dei-Cas et al, 1996; Wakefield et al, 1998; Dei-Cas, 2000). Así, aunque durante casi un siglo se consideró "Pneumocystis carinii" como una entidad taxonómica única, hoy está bien establecido que esta denominación incluye un grupo heterogéneo de poblaciones genéticamente aisladas (Dei-Cas et al, 1998; Wakefield et al, 1998; Dei-Cas, 2000) que han sufrido un largo proceso de adaptación a cada especie de mamífero huésped (Demanche et al, 2001; Hugot et al, 2003). Este fenómeno responde seguramente a un proceso de coespeciación. Por esta razón, las definiciones biológica y filogénica de especie (Taylor et al, 2000) se aplican a las subpoblaciones de Pneumocystis adaptadas específicamente a cada mamífero (Frenkel, 1999; Cushion et al, 2004; Keely et al, 2005). Esta nueva concepción de Pneumocystis conduce a aceptar la existencia de un nuevo grupo de seres vivos, microorganismos eucariotas parásitos pulmonares de mamíferos, dotados de un potencial patógeno considerable y ampliamente distribuidos en los ecosistemas (Dei-Cas et al, 1998, 2000). Manifestaciones clínicas y formas clínicoépidemiologicas de la pneumocistosis. La pneumocistosis afecta típicamente a sujetos con intensa inmunodepresión causada por alteraciones importantes en los mecanismos humorales y celulares de la respuesta inmune. La enfermedad se manifiesta generalmente como una neumonitis bilateral con infiltración intersticial difusa. La taquipnea con disnea progresiva, la tos en general seca y la cianosis son los síntomas habituales. A pesar de la sintomatología funcional, frecuentemente intensa, los signos físicos pueden ser discretos. Igualmente, la radiografía torácica puede ser prácticamente normal en casi un tercio de los pacientes con SIDA que presentan pneumocistosis. La presión parcial arterial de oxígeno (PaO2) esta disminuida y se considera que cuando es inferior a 50mmHg es un signo de mal pronóstico. La
PaCO2 con frecuencia es normal en el primer episodio, pudiendo a veces estar ligeramente disminuida, asociada, al comienzo del cuadro con una tendencia a la alcalosis respiratoria. La actividad lácticodeshidrogenasa (LDH) sérica está en general aumentada. El cuadro clínico descrito variará en función de la forma clínico-epidemiológica. En efecto, la edad, el contexto epidemiológico y las patologías subyacentes, responsables de la depresión inmunitaria, condicionarán la expresión clínica de la infección por Pneumocystis, lo que permite distinguir cuatro formas clínico-epidemiológicas principales de esta enfermedad (Hughes, 1986): (i) asintomáticas, (ii) epidémica, infantil o neumonía intersticial plasmocitaria, (iii) esporádica del paciente inmunodeprimido y (iv) extrapulmonar. (i) Formas asintomáticas. Este grupo de formas clínicas se encuentra aún mal definido. Se acepta en general que la primoinfección por Pneumocystis puede considerarse como una colonización subclínica. Sin embargo, el parásito podría ser responsable, al menos en parte, de algunos cuadros respiratorios conocidos como la muerte súbita y la apnea del lactante (Vargas et al, 1999; Chabé et al, 2004b). En realidad, la primoinfección, que se detecta por la aparición de anticuerpos séricos frente a Pneumocystis, ha sido poco investigada. Al mismo tiempo, durante largo tiempo se consideró que los sujetos normales, en los que frecuentemente se constata la presencia de anticuerpos frente a Pneumocystis, son “portadores sanos” del parásito, pudiendo, en caso de inmunodepresión, desarrollar una pneumocistosis a partir de hipotéticas formas parasitarias latentes. Sin embargo, varias observaciones recientes contradicen esta hipótesis (Dei-Cas, 2000): (a) los métodos de detección molecular del parásito (PCR) han mostrado que los sujetos inmunocompetentes son raramente portadores de Pneumocystis (Durand-Joly et al, 2003; Nevez et al, 2006); (b) los huéspedes inmunocompetentes en contacto estrecho con pacientes con PcP pueden infectarse transitoriamente con Pneumocystis por vía aérea (Dumoulin et al, 2000; Chabé et al, 2004a), pero al cabo de algunas semanas (Durand-Joly et al, 2003) eliminan totalmente los parásitos; (c) los huéspedes experimentales “convalecientes” (= roedores de laboratorio con PcP córtico-inducida a los que se les interrumpe la administración de corticosteroides) eliminan totalmente la infección con la recuperación de sus defensas inmunitarias; (d) la identificación con técnicas moleculares de líneas parasitarias
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genéticamente diferentes responsables de episodios sucesivos de pneumocistosis en un mismo paciente, sugiere que esta enfermedad resulta con más frecuencia de infecciones de novo (origen exógeno), que de la reactivación de hipotéticas formas latentes (origen endógeno). En cambio, los pacientes inmunodeprimidos pueden ser portadores de Pneumocystis (‘colonizados’) sin desarrollar obligatoriamente una pneumocistosis, del mismo modo que los pacientes inmunocompetentes que presentan patologías pulmonares crónicas (enfermedad pulmonar obstructiva crónica, lesiones tuberculosas residuales, etc.). En estos pacientes, la intensificación de la depresión inmunitaria y/o la influencia de otros factores, por ejemplo, alteraciones de la composición del surfactante pulmonar (Aliouat et al, 1998; Dei-Cas, 2000), podrían facilitar la proliferación parasitaria posibilitando el desarrollo de una pneumocistosis de origen endógeno. (ii) Pneumocystosis infantil epidémica o neumonía intersticial plasmocitaria. Esta forma clínica se observó en Europa antes, durante y después de la Segunda Guerra Mundial, sobre todo en los países centroeuropeos. Entre los años 50 y 60, se comunicaron también brotes epidémicos infantiles de pneumocistosis en Irán, Vietnam y Chile. Esta neumonitis, que probablemente existe aún en algunas zonas en vías de desarrollo, afectaba a niños prematuros o con malnutriciones proteicoenergéticas. Estos pacientes presentaban taquipnea, disnea progresiva y cianosis típicamente periorbital y perioral, que se instauraban gradualmente. A este cuadro, que podía evolucionar sin fiebre ni tos, se asociaba diarrea y alteración del estado general con anorexia y adelgazamiento. En los niños no tratados la mortalidad de esta neumonitis se situaba alrededor del 25%, desarrollando algunas formas graves de evolución aguda que conducían a la muerte en pocos días. (iii) Pneumocistosis esporádica del paciente inmunodeprimido. Esta forma, que se observa en pacientes de cualquier edad con intensa inmunodepresión, es la más frecuente actualmente. La inmunodepresión puede ser causada por afecciones congénitas (disgammaglobulinemias, síndrome de inmunodeficiencia combinada grave o SCID del inglés Severe Combined Immunodeficiency Disease), adquiridas (SIDA, neoplasias, enfermedades inflamatorias crónicas o granulomatosas que precisan corticoterapia intensa y prolongada), o de terapias inmunodepresoras usadas para inhibir el rechazo de órganos transplantados o para tratar cánceres (leucemias, linfomas, tumores sólidos). Entre 1981 y
1989, la mayoría de los pacientes con SIDA desarrollaban pneumocistosis graves, fatales sin tratamiento específico. La incidencia de la pneumocistosis asociada con el SIDA disminuyó considerablemente, como se dijo antes,con la introducción de protocolos quimioprofilácticos basados principalmente en la administración sistemática de TMP/SMX. Sin embargo, aún hoy, esta enfermedad es la afección pulmonar grave más frecuente en los pacientes con SIDA. La pneumocistosis afecta principalmente a los pacientes con infección VIH y con menos de 200 linfocitos CD4+ / μl. Sin embargo, los ños ni infectados por ese virus pueden desarrollar la enfermedad con 400 linfocitos CD4+ / μl. Clínicamente, en los pacientes inmunodeprimidos por el SIDA u otras causas, la disnea progresiva y la cianosis se asocian con fiebre y tos. El período entre el inicio de los síntomas y el diagnóstico etiológico es más breve en los pacientes no infectados por el VIH (5 a 10 días) que en los enfermos con SIDA (más de 25 días) (Dohn y Frame, 1994). La radiografía torácica suele mostrar los típicos infiltrados intersticiales difusos bilaterales, pero las imágenes atípicas (infiltrados unilaterales o localizados, lesiones nodulares o cavitarias) no son raras en estos pacientes. (iv) Pneumocistosis extrapulmonar. Pneumocystis sp puede diseminarse desde el pulmón a otros órganos induciendo lesiones secundarias viscerales. Las lesiones pulmonares pueden ser indetectables cuando las localizaciones extrapulmonares son diagnosticadas, como ocurre en la histoplasmosis diseminada y en otras micosis respiratorias causadas por hongos dimorfos. Ganglios linfáticos, bazo, hígado, corazón y médula ósea son los órganos afectados con más frecuencia aunque Pneumocystis sp. se ha encontrado también en cerebro, páncreas, timo, tiroides, retina, coroides, oído externo y medio, apéndice, piel y otros órganos. Las lesiones extrapulmonares son en general nodulares, evolucionando hacia la necrosis y la calcificación. Entre un 2 y un 3% de los pacientes con infección VIH y pneumocistosis podrían desarrollar esta forma clínica que, por otra parte, resulta excepcional en el niño. Anatomía patológica y fisiopatología. Pneumocystis sp. desarrolla un parasitismo extracelular. Su hábitat es el alvéolo pulmonar en el que las formas tróficas adhieren específica e íntimamente a los neumocitos tipo 1. Los filópodos de las células parasitarias se fijan al citoplasma de la célula huésped provocando una deformación de su membrana plasmática. La
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fibronectina y otras proteínas de la matriz extracelular participan en este fenómeno que se produce sin fusión ni ruptura de membranas. En las primeras fases de la infección los neumocitos tipo 1 no sufren alteraciones visibles. Más tarde, la membrana basal del epitelio se espesa y se produce una reacción inflamatoria difusa, materializada por los infiltrados de células inflamatorias, principalmente macrófagos, y el edema de la pared alveolar. Las cavidades alveolares afectadas se llenan entonces de parásitos, macrófagos alveolares, que los fagocitan y los destruyen activamente, y de células epiteliales descamadas, asociadas a veces con linfocitos y polinucleares neutrófilos. La traducción histopatológica de este proceso es el mal llamado “exudado” eosinófilo intraalveolar, típico de la pneumocistosis, que asocia, a los elementos celulares mencionados, glicoproteinas adhesivas de la matriz extracelular, inmunoglobulinas, otras proteínas del huésped y surfactante. Los eosinófilos participarían también en esta respuesta, sobre todo en el hombre y en el conejo. El proceso conduce a una respuesta reparadora por parte de los neumocitos tipo 2 que desarrollan hiperplasia e hipertrofia. En fases más tardías, sobre todo en el huésped humano y murino, puede desarrollarse un proceso de fibrosis. Pneumocystis sp induce alteraciones importantes en la composición del surfactante pulmonar con probables repercusiones fisiopatológicas puesto que el surfactante normal mejora la sintomatología de la pneumocistosis e inhibe in vitro el crecimiento del parásito (Aliouat et al, 1998; Dei-Cas, 2000). La disminución de los fosfolípidos, el aumento de las proteínas hidrófilas (SP-A y SP-D), y la reducción de las hidrófobas (SP-B y SP-C), son los cambios más importantes. Respuesta inmune. En general los factores que favorecen la PcP son desórdenes graves de los mecanismos inmunológicos tanto celulares como humorales. Evidencias experimentales han mostrado que los linfocitos CD4+, el interferón gamma (IFNgamma) y los macrófagos alveolares desempeñan un papel clave en la defensa frente al parásito. El macrófago alveolar fagocita Pneumocystis a través de su receptor de manosa, y lo destruye. El proceso es facilitado por los anticuerpos anti-Pneumocystis y por el complemento (Rajagopalan et al, 1998). La respuesta inmune se estudió en el conejo normal, el único huésped inmunocompetente conocido de Pneumocystis que desarrolla espontáneamente una PcP en el momento del destete, asociada probablemente a la primoinfección (Dei-Cas,
2000). La respuesta inmune de este huésped normal es seguramente eficaz puesto que prácticamente todos los conejos hacen una pneumocistosis en el destete (con un mes de edad), muestran una seroconversión y curan en pocas semanas. Los macrófagos alveolares del conejo, en presencia de anticuerpos específicos y de complemento, producen el anión superóxido cuando son estimulados por Pneumocystis. Pero durante la pneumocistosis espontánea, la fagocitosis y la producción de factor de necrosis tumoral alfa (TNF-alfa), disminuyen y la expresión de IFN-gamma se detecta cuando los parásitos alcanzan su máximo desarrollo. En conjunto, estas observaciones indican que la respuesta inmune del conejo, como, probablemente, la de los niños normales cuando sufren su primoinfección, es de tipo Th-1 (Rajagopalan et al, 1998). Diagnóstico de pneumocistosis. La presencia de hipoxemia, alcalosis respiratoria moderada y aumento de la actividad LDH sérica en un contexto de inmunodepresión intensa, orientan en general hacia el diagnóstico de pneumocistosis. Pero el diagnóstico definitivo se establecerá demostrando Pneumocystis sp en muestras respiratorias como el líquido del lavado bronco-alveolar (LBA), método de referencia; el esputo inducido (obtenido por nebulización de una solución hipertónica), y la biopsia pulmonar o de otros órganos, en caso de pneumocistosis extrapulmonar. El parásito se detectará usando técnicas de coloración adecuadas: azul de ortotoluidina, Gomori-Grocott u otras técnicas argénticas con afinidad por la pared celular de las formas quísticas. Dichas técnicas se usarán siempre asociadas con una coloración panóptica tipo metanol-Giemsa, que tiñe las estructuras citoplásmicas y nucleares de todos los estadios parasitarios. Las técnicas panópticas permiten distinguir Pneumocystis de otros elementos fúngicos cuya pared celular se tiñe también con el azul de ortotoluidina y los colorantes argénticos. También se podrán emplear anticuerpos específicos marcados con fluoresceína, peroxidasa u otros marcadores. En estos últimos años se han desarrollado métodos moleculares (PCR) para detectar Pneumocystis. Estos métodos, que pueden ser aplicados a cualquier tipo de muestra, alcanzan una sensibilidad y una especificidad diagnóstica próximas al 100% cuando son utilizados en muestras de LBA. Los mejores resultados se obtienen amplificando un fragmento del gen de la gran subunidad del ARN del ribosoma mitocondrial (lsu rARN mt). La PCR puede ser positiva en pacientes inmunodeprimidos sin PCP. Estos sujetos, microscópicamente negativos, son en general
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considerados portadores o pacientes “colonizados”. Sin embargo, según nuestra propia experiencia, un resultado positivo de la PCR asociado a un resultado microscópico negativo puede también revelar una auténtica pneumocistosis, sobre todo en pacientes sin infección VIH. En efecto, estos pacientes suelen hacer episodios de PCP con un número reducido de parásitos, indetectables microscópicamente. Figura 2. Detección microscópica de Pneumocystis sp en sedimentos celulares de líquido de lavado broncoalveolar. Izquierda: frotis coloreado con GomoriGrocott mostrando numerosas formas quísticas de Pneumocystis formando conglomerados. Aumento final: x 1400. Derecha: frotis teñido con metanolGiemsa. Grupos de formas tróficas (punta de flecha) y une forma quística (flecha). Aumento final: x 1000. Probablemente el principal interés de los métodos moleculares es que permiten detectar parásitos en muestras menos invasivas que el LBA. En efecto, una técnica de PCR anidada detecta el ADN de Pneumocystis en muestras obtenidas de forma no invasiva, como el líquido del lavado orofaríngeo (LOF). Este tipo de muestras se obtienen por la mañana en ayunas antes de que los pacientes procedan a su lavado de dientes. Consiste en gargarizar profundamente 10 ml de solución fisiológica estéril durante 30 a 90 segundos y recoger el líquido en un recipiente estéril, llevándolo al laboratorio en menos de 1 hora. La especificidad diagnóstica de la detección por PCR es del 100% pero la sensibilidad es inferior a la del LBA, aunque puede superar el 75%. Además, la
disminución de sensibilidad se puede compensar con la repetición de la prueba que es bien tolerada por los pacientes. El LOF puede ser especialmente útil dada su facilidad de obtención e inocuidad para el diagnóstico de la pneumocistosis en niños, así como para la monitorización de la respuesta al tratamiento en cualquier tipo de pacientes. Este método puede también emplearse para detectar portadores de Pneumocystis, por ejemplo, entre los miembros del personal hospitalario (Durand-Joly et al, 2003). Los anticuerpos séricos frente a Pneumocystis se detectan frecuentemente en la población general por lo que carecen de utilidad diagnóstica, aunque si tienen interés para la realización de estudios epidemiológicos. Terapéutica y quimioprofilaxis. El tratamiento de la pneumocistosis se basa en la administración de TMP/SMX o de otros antifólicos (Cuadro 1). La quimioprofilaxis emplea también los antifolatos. En estos últimos años se han detectado mutaciones del gen de la dihidropteorato sintetasa (DHPS) homólogas de las que en otros agentes patógenos inducen resistencia a las sulfamidas. En Pneumocystis esas mutaciones están aparentemente asociadas a un tratamiento previo con sulfamidas y podrían indicar también la presencia de fenotipos del parásito resistentes a las mismas. Las principales alternativas a los antifolatos son la pentamidina y la atovaquona (Cuadro 1).
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Cuadro 1. Tratamiento y quimioprofilaxis de la pneumocistosis. A. Tratamiento Moléculas activas
Dosis (vía)
Duracion (dias)
Efectos secundarios
TMP/SMX*
20 / 100 mg kg-1/día (po) 15 / 75 mg kg-1/día (iv)
21 21
Hipersensibilidad, síndrome agranulocitosis, resistencia potencial
TMP/dapsona
15 mg kg-1(po,iv)/ 100mg(po)/día
21
Reacciones alérgicas, trastornos hematológicos, cutáneos, agranulocitosis
Pentamidina**
4 mg kg-1 / día (iv, im)
14-21
Toxicidad viceral, hematológica, hipotensión, hipoglicemia, localizaciones extrapulmonares (aerosol)
Atovaquona*** Clindamicina /primaquina Trimetrexato****
750 mg x 2 / día (po) 300-450mg/6 h/ 30mg/día(po) 45 mg m² -1 / día(iv)
21 21
Rash, dispepsia, fiebre Anemia (déficit G6PD), diarrea, hipertension, trastornos neurológicos Toxicidad viceral y hematológica
21
Stevens-Johnson,
B. Quimioprofilaxis Moléculas activas
Dosis (vía)
TMP/SMX 160 / 800 mg / día o 3 veces / semana (po) Dapsona 100mg / día (po) Dapsona / pirimetamina 50mg /día (po) / 50mg /semana (po) + ac. folínico 25mg /semana (po) Atovaquona 750 mg / día (po) *Trimetoprima / sulfametoxazol. **Alternativa raramente utilizada: pentamidina 300 mg / 6 ml agua (aerosol) durante 21 días. ***Indicada solamente en las formas clínicas moderadas. ****Asociada imperativamente al ácido folínico y potencialmente a la dapsona (100 mg/día).
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Epidemiología y estrategias de prevención. Pneumocystis se transmite por vía respiratoria de los huéspedes infectados a los huéspedes sensibles de la misma especie. Un solo día de contacto es suficiente en ratones SCID para contraer la infección (Dumoulin et al, 2000). La transmisión aérea, que fue bien demostrada en el animal (Hughes, 1987), probablemente ocurra también en el hombre. La transmisión vertical por vía placentaria, sospechada en el huésped humano, parece frecuente en el conejo pero no existe en la rata ni en el ratón. Las técnicas de PCR han mostrado que los pacientes hospitalizados sin pneumocistosis pueden ser portadores de Pneumocystis sp. En cuanto a los huéspedes inmunocompetentes, se sabe que son capaces de eliminar totalmente la infección (Vargas et al, 1995). Pero ello no impide que sean parasitados transitoriamente por Pneumocystis sp., y que representen, según resultados experimentales recientes, una fuente de infección para huéspedes inmunodeprimidos (Dumoulin et al, 2000). La prevención de la PCP se apoya por el momento en la quimioprofilaxis específica (Cuadro 1) que es en general eficaz, pero no siempre fácilmente aplicable. Una estrategia de prevención de la pneumocistosis en el hospital basada en nociones epidemiológicas claras, complementaria de la quimioprofilaxis, podría definirse. Estaría basada, por un lado, en la detección de portadores entre los pacientes y los miembros del personal hospitalario aplicando el método no invasivo
de detección ya explicado, y por otro lado, en medidas de aislamiento de los pacientes en situación de riesgo. A dichas medidas podría agregarse el control del aire ambiental para detectar por PCR la presencia de Pneumocystis, como se hace actualmente para controlar la contaminación fúngica en áreas protegidas y estériles de los hospitales. Referencias citadas 1. Aliouat EM, Escamilla R, Cariven C, Vieu C, Mullet C, Dei-Cas E, Prévost MC. 1998. Surfactant changes during experimental pneumocystosis are related to the Pneumocystis development. European Respiratory Journal 11 : 542-547. 2. Armstrong MYK, Cushion MT. 1994. In vitro cultivation. In: Walzer PD (Ed), "Pneumocystis carinii Pneumonia", 2nd edn. New York, M. Dekker, Inc, pp 324. 3. Chabé M, Dei-Cas E, Creusy C, Fleurisse L, Respaldiza N, Camus D, Durand-Joly I. 2004a. Immunocompetent hosts as a reservoir of Pneumocystis organisms: histological and RT-PCR data demonstrate active replication. European Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases 23: 89-97. 4. Chabé, M, Vargas S.L, Eyzaguirre I, Aliouat EM, Follet-Dumoulin A, Creusy C, Fleurisse L, Recourt C, Camus D, Dei-Cas E, Durand-Joly I. 2004b. Molecular Typing of Pneumocystis jirovecii from formalin-fixed paraffin-embedded lung tissue sections of infants with
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CAPÍTULO 44
HIALOHIFOMICOSIS, FEOHIFOMICOSIS Y TRICOSPORONOSIS Patricia Manzano-Gayosso
HIALOHIFOMICOSIS Es un término acuñado por Ajello L y McGinnis MR en 1982, con la finalidad de agrupar las micosis causadas por hongos filamentosos, hialinos, cuya estructura en los tejidos fueran hifas septadas, ramificadas. En general los factores predisponentes relacionados con las infecciones causadas por los diferentes hongos causantes de las hialohifomicosis son variados como neutropenia, leucemias, trasplante de médula ósea, renal, tratamiento con corticoesteroides y otras drogas inmunosupresoras, infecciones por el virus de inmunodeficiencia humana. Agentes etiológicos Los hongos causantes de hialohifomicosis son ubicuos en la naturaleza, son considerados de baja virulencia y con capacidad para crecer a 37°C. La estructura presente en el tejido son hifas hialinas (28µm), septadas, con ramificaciones irregulares, formando un ángulo de 45° y 90°. En la actualidad se ha demostrado que muchos de estos agentes presentan resistencia a las drogas antifúngicas existentes. Los hongos causantes son un grupo conformado por 25 géneros y 47 especies, de los cuales los hongos emergentes más importantes son: Fusarium, Acremonium, Paecilomyces, Scopulariopsis, Scedosporium apiospermum (Pseudallescheria boydii), Penicillium spp y Geotrichum spp. El crecimiento es en medios de cultivos en ausencia de cicloheximida. Las diferentes características clínicas, epidemiológicas, diagnóstico y tratamiento para cada una de las hialohifomicosis descritas en este capítulo, se tratarán a continuación dependiendo del agente etiológico causal. Micosis causada por Fusarium Fusarium spp. causan infección en pacientes inmunocomprometidos y ocasionalmente en inmunocompetentes. El 50% de las infecciones son causadas por F. solani, otras de las especies menos frecuentes son F. oxysporum, F. moniliforme, F. proliferatum y F. verticillioides. Estas especies se encuentran en diversos sustratos (suelo, agua, aire, plantas, suelo, etc).
Epidemiología Aproximadamente 78 casos se han descrito en diferentes países de América, Europa y Asia. La incidencia registrada en los años 50s fue del 5%, con un incremento al 37% en los 80s. Y alto riesgo de mortalidad hasta del 80%. Mecanismo de infección. La vía de entrada de los hongos incluye senos paranasales, vía respiratoria y piel. Por inhalación de los conidios, contacto con suelos, plantas, puntas de catéter, o la ingestión de alimentos contaminados con el hongo. Formas clínicas Esta infección puede ser ocular, causando queratitis y endoftalmitis; las superficiales pueden ser localizadas o diseminadas en la piel y a otros órganos como pulmón, hígado, riñones, corazón, bazo y páncreas. Los signos y sintomas dependerán del órgano afectado. La diseminación a la piel se presenta en el 70% de los casos. Las lesiones cutáneas son polimorfas y se presentan dos o más lesiones simultáneamente. Se han clasificado en 6 categorias: 1) Manchas eritematosas o grises; 2) Pápulas o nódulos eritematosos; 3) Manchas o pápulas eritematosas con necrosis central o formación de costras sanguíneas rodeadas por un anillo eritematoso; 4) Pápulas purpúricas; 5) Vesículas y ampollas hemorrágicas; 6) Pústulas con necrosis central. Predominan en extremidades, seguidas por tronco, genitales y piel cabelluda. La patogenia se caracteriza por la invasión de las hifas de Fusarium y obstrucción de los vasos sanguíneos de la dermis y extravasación de eritrocitos. Diagnóstico El diagnóstico de las hialohifomicosis dependerá de la forma clínica y los diferentes especímenes biológicos serán: sangre, exudados y fragmentos de tejido obtenidos por biopsia. Realizar un examen microscópico directo con KOH para visualizar hifas hialinas, septadas, de 3-8 µm de diámetro con la típica ramificación en ángulo agudo de 45ºC. El estudio histopatológico también será de utilidad para la observación de la estructura parásita. El crecimiento de Fusarium es rápido sobre agar dextrosa Sabouraud sin cicloheximida o en agar
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papa dextrosa. El aspecto de las colonias es velloso o algodonoso, blancas, rosa-salmón o grisáceas. Microscópicamente se observan macroconidios y microconidios fusiformes, hialinos, de 3 a 5 septos, agrupados en esporodoquio, con una célula pie en la base del macroconidio (Figura 1).
esterilización y tienen alta resistencia a los antifúngicos. P. lilacinus y P. variotii son las dos especies que con mayor frecuencia causan infección en el humano. Epidemiología Aproximadamente son 160 los casos de infección invasiva por Paecilomyces, descritos mundialmente, donde el 50% de los casos son formas oculares (queratitis y endoftalmitis), relacionadas al uso de lentes de contacto, implantación de lentes y daño a la córnea. La segunda forma más común son las cutáneas. En los últimos años se ha observado un aumento de las formas invasivas a otros órganos como tejido pulmonar, senos paranasales. Formas clínicas Las manifestaciones clínicas dependen del órgano afectado, los signos y síntomas son inespecíficos: queratitis micóticas, endoftalmitis, neumonía intersticial difusa, sinusitis, fungemias, peritonitis asociada a diálisis peritoneal continua ambulatoria, endocarditis, meningitis y osteomielitis. Las lesiones cutáneas son polimorfas, caracterizadas por nódulos eritematosos, placas infiltradas, úlceras.
Figura 1. Sup. Aspecto macroscópico de la colonia de Fusarium. Inf. Macroconidios fusiformes, multicelulares agrupadas en esporodoquio.
Tratamiento Corregir el estado de inmunosupresión, y realizar limpieza quirúrgica de las úlceras. Tratamiento sistémico con drogas antifúngicas (anfotericina B, itraconazol, voriconazol). Micosis causada por Paecilomyces Infección micótica causada por diferentes especies de Paecilomyces en pacientes inmunocomprometidos. Agentes etiológicos Las especies de Paecilomyces tienen una amplia distribución mundial, se aislan del suelo, detritus vegetales, con frecuencia contaminan cosméticos, soluciones parenterales y alimentos. Estos hongos pueden resistir las diferentes técnicas de
Diagnóstico En el examen microscópico del espécimen se observa hifas hialinas septadas semejantes a la de Fusarium. El aspecto de las colonias en agar dextrosa Sabouraud es de crecimiento rápido, de aspecto algodonoso, de coloración lila y al reverso violáceo. Microscópicamente presenta hifas hialinas ramificadas, de 1.5-3 µm de ancho; conidióforos largos, fiálides de base ancha y cuello delgado y largo, crecen solas o en racimo (conidióforos verticilados). Los conidios son lisos, unicelulares, elípticos, de 2.53.5 µm. En el estudio histopatológico los cambios de la piel son la formación de granulomas en dermis media y papilar, necrosis perivascular e infiltrado inflamatorio, donde se evidencian las hifas septadas y células ovoides. Tratamiento Paecilomyces lilacinus es altamente resistente a muchos antimicóticos y solo es sensible a voriconazol y posaconazol, solos o en combinación. P. variotii es sensible a la anfotericina B liposomal a dosis de 5 mg/kg/día.
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Agente etiológico Penicillium marneffei es la única especie de este género que es dimórfica. Otra característica sobresaliente es que en los medios de cultivo libera un pigmento rojo-vino. Esta especie esta restringida a algunos países del sureste de Asia, donde la infección es endémica y el hallazgo del hongo entre los individuos de estas regiones se considera como marcador de SIDA. Epidemiología Infección relativamente frecuente en pacientes con SIDA de países como Indonesia, Hong Kong, Singapur, Tailandia, Malasia, Vietnam, Taiwán y las provincias Guangxi de China. En otros países se observa esporádicamente en pacientes que emigran de los países antes mencionados. El primer caso en el humano fue descrito en 1973, a partir del cual ha habido un aumento importante de la casuística, en los 90s de 30 a 80 casos. En Tailandia el 25% de los pacientes con SIDA presentan infección por P. marneffei. El incremento de la infección esta muy relacionado con la época lluviosa del año por la exposición con el agente. Aunque la forma de trasmisión se desconoce, aparentemente se adquiere por la inhalación de los conidios, presentes en el suelo y en las ratas. La exposición a estos sustratos juega un papel determinante. Se ha demostrado que el hongo puede permanecer en estado de latencia hasta por 10 años. Los factores de riesgo de infección son SIDA en estados avanzados (CD4 < 200/ mm), antecedentes de haber fumado opio y presentar otros factores de inmunosupresión grave como cáncer o tratamientos con esteroides por tiempo prolongado.
Figura 2. Sup. Esquema de las estructuras conidiogenas y conidios de Paecilomyces. Inf. Hifas delgadas, ramificadas, con fiálides en racimo, de base ancha con cuello delgado y largo, conidios en disposición catenulada.
Micosis causadas por Penicillium marneffei De las 200 especies de Penicillium, P. marneffei es el agente causal más importante de enfermedad en individuos inmunosuprimidos, ya que se han descrito pocos casos de peniciliosis cutáneas causadas por otras especies, entre ellos P. chrysogenum.
Formas clínicas P. marneffei ingresa al organismo y se establece en el tejido pulmonar, posteriormente se disemina por vía hematógena a diferentes órganos: principalmente a la piel en el 70%, seguido de bazo, hígado, riñones, pericardio y SNC. Las formas clínicas dependerán del órgano afectado y los signos y síntomas son inespecíficos como fiebre, mal estado general, linfadenopatia, hepatomegalia y anemia marcada. Las lesiones cutáneas son pápulas umbilicadas diseminadas a la cara, tronco y extremidades. Diagnóstico Por el estudio histopatológico del tejido afectado puede evidenciarse la estructura parásita que son células intracelulares, globosas o alargadas (forma
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de “salchicha”), septadas, semejantes a levaduras, de 3-5 µm. El desarrollo de las colonias crecidas en agar dextrosa Sabouraud son de aspecto velloso, de color marrón-rojizo y borde amarillo o blanco. El pigmento se difunde al medio. Microscópicamente son hifas septadas, hialinas, con 2-5 métulas y 2-6 fiálides con cadenas cortas de conidios, características del género Penicillium. Se debe hacer diagnóstico diferencial con histoplasmosis, leishmaniasis visceral, patologías que afectan los mismos tejidos y pueden presentarse en las mismas áreas geográficas.
muestra generalmente células conidiógenas ensanchadas y en racimos dando origen a grupos de conidios, mientras que las células conidiógenas de S. apiospermum son rectas y generalmente dan origen a un solo conidio (Figura 3) .
Tratamiento Anfotericina B e itraconazol son los antifúngicos de utilidad en esta micosis, a las dosis mencionadas para el tratamiento de las micosis sistémicas. Infecciones causadas por Scedosporium Las infecciones por Scedosporium puede afectar prácticamente cualquier órgano o tejido. Los agentes etiológicos se desarrollan formando filamentos hialinos, septados y dicotomizados semejantes a los observados en casos de aspergilosis invasiva. La gravedad de la micosis es variable, existen casos primarios localizados en piel o tejido subcutáneo que generalmente tienen buen pronóstico, pero las invasiones a cerebro, riñón, hígado, o bien, la invasión cutánea secundaria a un foco en otro sitio, muchas veces son mortales. La primera descripción del padecimiento fue un caso de otitis atribuido a Petriellidium boydii (fase sexual de Scedosporium apiospermum) en 1889, durante más de casi dos siglos, no se hizo ninguna referencia a otras infecciones de este tipo. Sin embargo, a partir de la década de los 80’s del siglo pasado, se reportaron diversas infecciones causadas por este hongo localizadas a: el oído, Sistema nervioso central, lesiones subcutáneas, invasión ocular, sinusitis, artritis y osteítis, fungemias y pulmonares en pacientes con fibrosis quística. Agentes etiológicos Son dos los agentes implicados: Scedosporium apiospermum y S. prolificans (antes llamado S. inflatum). Ambas están formadas por hifas hialinas, sin embargo, en los cultivos crecidos durante varios meses, producen pigmento de tipo melánico originado a partir de los conidios. Los conidios se originan a partir de células anelídicas. Entre las diferencias morfológicas importantes tenemos que S. prolificans
Figura 3. Sup. Aspecto macroscópico de Scedosporium prolificans. Inf. S. prolificans con fiálides verticiladas y conidios en racimos.
Ambos son sapróbios y el contacto con ellos es frecuente, pero debido a su bajo poder de patogenicidad el número de casos de infección es mínimo, la mayoría de ellos está en relación con micetoma, que es una patología completamente diferente a la scedosporiosis. En diversas casuísticas aparece S. prolificans como más virulento, y esta mayor agresividad se atribuye a la presencia de melanina en muchos de sus aislados y al mayor grado de conidiación demostrado en los cultivos. El estado teleomórfico (reproducción sexual) de S. apiospermum se llama Pseudallescheria boydii,
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en este caso además de las estructuras filamentosas descritas previamente, en el cultivo se desarrollan unos cuerpos redondos de 100 a 300 μm formados por filamentos. En el interior de estos cuerpos redondos se desarrollan ascas con ascosporas. Por estudios moleculares se ha demostrado que aislados tipificados originalmente como P. boydii, presentan gran variabilidad genética, lo que ha llevado a publicar varias especies nuevas: Pseudallescheria angusta, Pseudallescheria ellipsoidea y Pseudallescheria fusoidea, hasta el momento, estas nuevas especies teleomórficas, no han ocasionado modificaciones en la nomenclatura de las formas asexuales.
difíciles de diferenciar de los de Aspergillus spp (Figura 4).
Aspectos clínicos El contacto con ambientes contaminados con Scedosporium spp. ocasiona colonización secundaria en vías aéreas o de mucosas, en los pacientes con inmunosupresión leve; si la colonización es persistente y en casos de inmunosupresión severa, se presenta invasión a otros órganos. Entre los factores asociados con mayor frecuencia a infecciones severas tenemos: infección por virus de inmunodeficiencia, enfermedades granulomatosas crónicas, leucemias, trasplantes de médula ósea, trasplantes de órganos sólidos, tratamiento con esteroides de alta potencia por tiempos prolongados y cirugías de diversos tipos, es habitual que estos pacientes reciban antibacterianos de amplio espectro que también debe ser considerado entre los factores predisponentes La mayoría de casos de scedosporiosis ocurren en pulmón, abscesos cerebrales, tejidos blandos y huesos, se ha reportado algunos casos de fungemias y aún invasión en ojos. Algunos pacientes han desarrollado colonización de cavidades pulmonares preexistentes lo que llamaríamos scedosporioma. Debido a la diversidad de los órganos afectados y q que no es una patología primaria, la sintomatología no es característica. En muchos de los casos el paciente muere como consecuencia de la infección por el hongo, o bien por el factor predisponente a la infección.
Figura 4. Corte histológico de una lesión cerebral por Scedosporium sp. Se onbservan filamentos septados y la presencia de una estructura ovoide, de pared gruesa, semejante a clamidioconidio.
Diagnóstico El estudio microbiológico de los especímenes por medio del examen directo con KOH o blanco de calcoflúor; frotis teñido con Gram o estudio de cortes histológicos teñidos con PAS, Groccott o hematoxilina eosina muestran la presencia de filamentos septados, dicotomizados de 5 a 8 µm de diámetro, a veces muy
Las muestras biológicas se siembran en medio de agar dextrosa Sabouraud con y sin antibióticos y se incuban por separado a 25ºC y 37ºC. Al cabo de 5 a 7 días se desarrollan las colonias vellosas blancas al principio y después blanco-grisáceas, el estudio microscópico muestra las anélides y conidias ovoides aproximadamente de 2 x 3 µm (Figura 5).
Figura 5. Sup. Cultivo en medio de Aagar dextrosa de Sabouraud de Scedosporium apiospermum, se observa una colonia blanco grisácea, vellosa. Inf. Examen directo del cultivo teñido con azul de algodón. Se observan los filamentos septados, hialinos y gran número de anélides con aneloconidios ovoides.
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Tratamiento El tratamiento de estas infecciones es difícil, S. prolificans in vitro es resistente a la mayoría de antifúngicos, este fenómeno es menor pero no ausente en S. apiospermum. Se emplea anfotericina B por vía intravenosa en muchos casos. Entre los azólicos la mejor respuesta se observa con voriconazol y en algunos casos se ha combinado con terbinafina, con resultado exitoso. Por otro lado, en otros casos se ha empleado inmuno-estimulación de células granulocíticas. En lesiones de tejidos blandos, se debe considerar siempre la remoción quirúrgica de las áreas afectadas como una parte fundamental de la terapia.
FEOHIFOMICOSIS Descripción Término creado hace 35 años, por Ajello L (1974) para describir a un grupo heterogéneo de infecciones micóticas causadas por hongos pigmentados o dematiáceos, los cuales presentan hifas y células levaduriformes en el tejido. Antecedentes históricos Desde los primeros años del siglo XX, se describieron algunos casos de infecciones causadas por hongos dematiáceos, como 1907 Beurmann y Gougerot reportaron el caso de un paciente con un absceso intramuscular, cuyo diagnóstico clínico inicial fue esporotricosis y tres años después asignaron al agente causal como Sporotrichum gougerotii (Matruchot en 1910), renombrado posteriormente como Phialophora gougerotii (Dante Borelli). Guido Banti en 1911 publicó el primer caso de feohifomicosis cerebral, el hongo causal fue denominado como Torula bantiana, el género posteriormente fue transferido a Cladosporium (Dante Borelli en 1960). Otro de los casos del SNC fue descrito por Binford y cols en 1952 y Emmons nombró al hongo como Cladosporium trichoides. En los 1950’s se describieron otros casos de absceso subcutáneo que finalmente en 1967, Franςois Mariat propuso érmino el t “phaeo sportrichose”. Finalmente Libero Ajello y cols., en 1974 crearon el término feohifomicosis para agrupar a las enfermedades cutanéas, subcutáneas y sistémicas, las cuales presentaron estructuras obscuras en el tejido. Agentes etiológicos Son más de 100 las especies de hongos causantes de feohifomicosis. De los más frecuentes
Cladophialophora bantiana, Bipolaris spp., Ochroconis gallopava, Alternaria spp., Phialophora spp., y Curvularia spp. Estos hongos son ubicuos en la naturaleza, se aíslan del suelo, aire, plantas, detritus orgánicos. Recientemente C. bantiana se incluye en la lista de los hongos que deben ser manejados siguiendo las indicaciones del nivel 2 de bioseguridad. Epidemiología La frecuencia de estas infecciones dependerá del sitio de la infección y de la respuesta al tratamiento. En los casos diseminados se presenta una mortalidad del 70%. Los factores de riesgo asociados a la fungemias son: neutropenia, tratamiento con esteroides, hemodiálisis, cirugías cardiacas. El mecanismo de infección es por la inoculación traumáticas y por la inhalación de la estructura infectante de los hongos. En general, las formas superficiales de estas infecciones se presentan en pacientes inmunocompetentes y son secundarias a inoculación traumática; los casos diseminados se observan en inmunocomprometidos. Formas clínicas Las infecciones pueden ser superficiales, subcutáneas y diseminadas a otros órganos. En el cuadro 1 se muestran las formas clínicas y su agentes etiológicos causales más comunes. Cuadro 1. Formas clínicas de feohifomicosis y géneros causantes. FORMA CLÍNICA Onicomicosis Quiste micótico Queratitis Neumonia Sinusitis Absceso cerebral Infección diseminada
AGENTE ETIOLÓGICO Onychocola, Alternaria Exophiala, Alternaria Curvularia, Bipolaris Ochroconis, Rhinocladiella Bipolaris, Curvularia, Alternaría Cladophialophora Bipolaris, Wangiella
Superficial. Onicomicosis. Es común que se afecte las uñas de los pies, las características clínicas similares a las onicomicosis por dermatofitos. Las cutáneas son polimorfas y pueden manifestarse por placas eritematosas, infiltradas, verrugosas, con escama blanca adherente (Figura 6) (Figura 7). Subcutánea. Quiste micótico, se localiza a las áreas expuestas como una lesión de aspecto quistíco. Diseminadas a otros órganos. Las manifestaciones clínicas dependerán del órgano afectado y los signos y síntomas son inespecíficos.
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Diagnóstico En el examen microscópico directo se observa hifas fragmentadas y levaduras pigmentadas en los especímenes biológicos. Cultivo. Las colonias obtenidas en agar dextrosa Sabouraud requieren de cuidadosa interpretación, debido a que es posible que los consideren contaminación. La diferenciación de los géneros y especies se hace en base al estudio morfológico de las colonias.
itraconazol o voriconazol y resección quirúrgica y para los casos diseminados la combinación de itraconazol y anfotericina B.
Figura 7. Feohifomicosis superficial. Placa verrugosa, infiltrada, violácea, con descamación. (Cortesia Dr. Josep M Torres-Rodríguez)
Micosis causadas por Teichosporon spp (tricosporonosis) Son infecciones muy raras, consideradas como micosis emergentes, causadas por especies de Trichosporon en individuos inmunosuprimidos. Éstas pueden ser superficiales o profundas. En este capítulo sólo se trataran los padecimientos profundos diseminados.
Figura 6. Sup. Feohifomicosis superficial, lesión de aspecto cicatricial. Inf. Lesión verrugosa, con descamación. (Cortesia Dr. Roberto Arenas).
En los cortes de los tejidos teñidos con H-E, se observan las estructuras parásitas pigmentadas. Con la tinción de Fontana- Masson se tiñen fuertemente, ya que es específica para resaltar la presencia de melanina. Tratamiento En las formas superficiales es de utilidad la combinación de itraconazol y terbinafina. En subcutáneos la combinación del tratamiento con
Agentes etiológicos Desde 1992 Güeho E y cols., así como Sugita y cols describieron 17 especies y 5 variedades en el género Trichosporon, de las cuales solamente 7 especies están implicadas en enfermedad humana: T. asahii y T. mucoides causantes de infección profunda, mientras que T. asteroides, T. ovoides y T. cutaneum relacionados con piedra blanca y otras infecciones superficiales. Finalmente T. inkin y T. pullulans como causa de ambos tipos de infección. También se han descrito IV serotipos donde en los dos primeros se incluyen 6 de las especies relacionadas con infección humana. Serotipo I: T. cutaneum y T. mucoides Serotipo II: T. asahii, T. asteroides, T. Inkin y T. ovoides Las especies incluidas en los serotipos III y IV aún no se han aislado de casos clínicos en el humano. Otras de las especies son T. brassicae, T. coremiformis, T. dulcitum, T. faecalis, T. gracile, T.
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lovideri, T. montevidense, T. muwides, T. paehachi, T. sporotrichoides. Factores predisponentes Neutropenia severa y prolongada, neoplasias hematológicas, tratamientos con drogas inmunosupresoras y citotóxicas, SIDA, catéter intravenoso, cirugía cardiaca. El individuo inmunosuprimido tiene un riesgo mayor de desarrollar infección invasiva, la cual progresa rápidamente, involucrando varios órganos como el pulmón, bazo y riñones. Epidemiología Las infecciones diseminadas por Trichosporon son raras; el primer caso fue descrito por Watson KC y col. en 1970. En la revisión de Walsh T J. describió que el 82% de los casos estuvieron relacionados con y de éstas el 60% fueron leucemia o linfoma. Manifestaciones Clínica Las manifestaciones clínicas de tricosporonosis van a depender del órgano que este afectado, de tal manera que puede ser datos de meningitis, queratitis, peritonitis, abscesos pulmonares, infección de vías urinarias y lesiones polimorfas en la piel pueden ser manchas, pápulas, vesículas, pústulas y nódulos. La localización en cualquier parte del cuerpo. Diagnóstico Dependiendo del órgano afectado y las manifestaciones será el espécimen a procesar para la búsqueda de la forma parasitaria, caracterizada por levaduras e hifas, en ocasiones es posible observar artroconidios, tanto en un examen microscópico directo con KOH y en el estudio histopatológico. La identificación de las colonias de Trichosporon se realizará mediante morfología macroscópica y microscópica, así como determinación de pruebas bioquímicas. Colonias de crecimiento rápido (2 días a 28ºC), blancas, plegadas, margen irregular. Microscópicamente, se observan artroconidios que inicialmente son de forma rectangular, de 3-4 µm de ancho, de bordes redondeados (Figura 1). Son ureasa y azul de diazonium positivos, el patrón de asimilación de carbohidratos permite la identificación del género. La identificación de las diferentes especies se realiza mediante técnicas moleculares como la amplificación de ADN del hongo por PCR.
Figura 8. Sup. Colonia amarillenta levantamiento central anular, rugoso de T. asahii. Inf. Microscópicamente se observan blastoconidios y artroconidios teñidos con azul de algodón.
Tratamiento De acuerdo con las diferentes publicaciones, se han sugerido anfotericina B, anfotericina B liposomal, itraconazol, 5- fluocitosina. Los resultados son variables. Bibliografía 1. Ajello L. Hyalohyphomycosis and phaeohyphomycosis: two global disease entities of public health importance. Eur J Epidemiol 1986;2:243-251. 2. Anaissie EJ. Hyalohyphomycosis, En: Anaissie EJ, McGinnis MR, Pfaller MA (Eds.) Clinical Mycology, New York, Churchill Livingstone, 2002: 309-324. 3. Bodey GP, Boktour M, Mays S, Duvic M, Kontoyiannis D, Hachem R, Raad Issam. Skin
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PARTE VII. TEMAS SELECTOS DE MICOLOGÍA MÉDICA CAPÍTULO 45 FUNDAMENTOS DE BIOLOGÍA MOLECULAR: SU APLICACIÓN EN DIAGNÓSTICO Leonel Mendoza Raquel Vilela Roberta L. Motta Tipo de células. De acuerdo a su contenido nuclear dos tipos de células son reconocidos: aquellos que no poseen una membrana alrededor de su cromatina (procariotas: bacterias) y aquellos que su contenido nuclear está encerrado en una membrana nuclear (eucariotas: protistas, plantas, animales, y hongos). Además de poseer otras organelas citoplasmáticas, los eucariotes tienen complejos ciclos de vida y su división nuclear a evolucionado y se a adaptado a las condiciones de cada uno de los reinos eucariotas que generalement poseen cromosomas múltiples. Mientras que los procariotes poseen un solo cromosoma y su división, aunque compleja, es mucho más simple que en los eucariotes. Organelas presentes en los eucariotes. Además de poseer un núcleo contenido dentro de una membrana nuclear (discutido más adelante), los eucariotes poseen una gran variedad de organelas con funciones específicas y vitales para el mantenimiento de la célula y su duplicación. El citoplasma de toda célula eucariota esta contenido dentro de una membrana citoplasmática lipídica. En las plantas, hongos y algunos protistas, la membrana citoplasmática está protegida por una pared de celulosa, quitina u otros componentes, que en parte habla de su historia evolutiva. La membrana citoplasmática es una bicapa fosfolipídica con sus grupos polares hidrofóbicos apuntando a la superficie extra- e intracelular. Esta membrana posee proteínas integrales que forman canales por los cuales la célula se comunica con el medio ambiente. Apéndices, como los cilios y los flagelos, son modificaciones importantes de la membrana citoplasmática. Defectos en esta membrana genéticamente codificados y defectos en los canales proteicos derivan en enfermedades importantes. El retículo endoplásmatico (RE) es un conjunto de sacos membranosos y está localizado inmediatamente al nucleo con proyecciones a la
membrana citoplasmática que finalmente se separan del RE y forman vesículas. Dos tipos de RE se conocen, el rugoso que se caracteriza por la presencia de miles de ribosomas atados a la superficie externa, y el RE liso sin ribosomas. Los ribosomas son esenciales para la síntesis de proteínas y están formados por dos unidades, la unidad larga ribosomal 28S y la unidad pequeña ribosomal 18S (dependiendo del tipo de células estudiadas). El aparto de golgi está cerca del núcleo. Es muy parecido al RE y también produce vesículas al final del mismo. Esta organela recibe proteínas recién fabricadas por el RE, las clasifica, las empaca y las conduce a su destino final dentro y fuera de la célula. Defectos en la manera de procesar proteínas en estas organelas derivan también en enfermedades. Las mitocondrias son estructuras esféricas o en forma de bastón que poseen una superficie externa lisa pero con una membrana doble interna que se dobla varias veces, conocida como crista. El papel central de esta organela es la producción de ATP que al final suplirá a la célula con la energía necesaria para sus actividades. Además posee ribosomas de 70S, DNA y las enzimas necesarias para su duplicación, transcripción, y traducción. Estas organelas son capaces de reproducirse a sí mismas y lo logran al dividirse una mitocondria en dos. Defectos en la transcripción y traducción de proteínas sintetizadas en las mitocondrias están ligados a enfermedades importantes. Además de estas organelas, existen lisosomas, vacuolas, centriolos y en células vegetales los cloroplastos que transforman la energía solar en energía celular. También existen cables de actina que forman el esqueleto citoplasmático y mantienen la fenotipo estructural de la célula. El núcleo La característica principal de las células eucariotas es la presencia de una membrana que rodea al material genético (acido desoxirribonucleico, ADN). Esta organela es conocida como el núcleo, es generalmente esférico u oval y es la más grande de las
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organelas. La importancia fundamental de esta organela reside en el hecho que ella contiene el material genético que la célula necesita para la formación de proteínas y para su duplicación, y por lo tanto para la transferencia de características hereditarias a las generaciones posteriores. La membrana nuclear es una doble membrana que poseen pequeños poros denominados “poros nucleares” y que le permite a la célula comunicarse directamente con el citoplasma y con las otras organelas. Dentro del núcleo se encuentra el nucléolo que es una condensación de los cromosomas donde el RNA ribosomal es sintetizado y almacenado. El RNA (acido ribonucleico) ribosomal (28S y 18S eukaryotes) es uno de los componentes importantes de los ribosomas y por lo tanto de la síntesis proteica. El material genético en el núcleo está organizado en cromosomas. El número de cromosomas varía según las especies. En procariotes existe un solo cromosoma circular. En los eucariotes el ADN es linear, está formado por más de un cromosoma, y el ADN está organizado alrededor de proteínas especializadas denominadas histonas (ver más adelante). Estructura de los ácidos nucleídos. Los ácidos nucleídos que forman el DNA y el RNA están compuestos por la unión de una azúcar pentosa β-D-Ribosa (RNA) y β-D2-Deoxiribosa (DNA) con una base purinica (adenina, guanina) o pirimidinica (timina, citocina) y un grupo fosfato. La base purinica o pirimidinica está atada al carbono numero 1 de la azúcar pentosa y el grupo fosfato está atado al carbono numero 5. Este complejo es llamado nucleótido. Para formar una cadena simple de DNA el grupo fosfato (carbono 5) de los nucleótidos formados se unirán grupo hidroxilo del carbono 3 presente en la azúcar pentosa. Por esta razón cuando las base una cadena linear son leídas estas son iniciadas del: “5 prima” - carbon # 5 - al “3 prima” - carbon #3. Por ejemplo: 5’-ATCCGTT-3’. El DNA en los cromosomas esta espacialmente distribuido como una doble hélice en el cual una base pirimidinica se une a una base purínica. Por ejemplo A-T, G-C en el cual A-T esta atados por la energía de dos grupos hidrogeno mientras que G-C estan atados por la energía de tres grupos hidrogeno. Por lo tanto, la desnaturalización de regiones ricas en G-C en el DNA genómico son las más difíciles de lograr a temperaturas menores. La segunda secuencia linear esta espacialmente invertida (antiparalela) a la dirección 5’ al 3’ y se encuentran opuestas con respecto a la hélice original 5’ al 3’.
Por ejemplo: helice #1 5’-ATTTCCGGTTT-3’ helice # 2 3’-TAAAGGCCAAA-5’ Existen varios tipos de RNA. Ellos son: mensajero (mRNA), de transferencia (tRNA), ribosomal (rRNA), doble filamento (sdRNA), small nuclear (snRNA), de interferencia (iRNA). La molécula de RNA contiene adenina, citocina, guanina y uracilo y, a diferencia del DNA que posee timina en lugar de uracilo, está formado por solo una línea de ácidos nucleídos. En el caso de tRNA esta molécula forma estructuras secundarias que interactúan entre sí para darle la conformación necesaria en la síntesis proteica. El mRNA en conjunto con el complejo de rRNA y tRNA son indispensables en la traducción de acido nucleídos a proteínas (ver más adelante). El iRNA de interferencia está envuelto en la regulación postranscripcional del mRNA. La doble hélice de ADN forma estructuras secundarias cuando la hélice se congrega alrededor de proteínas nucleares conocidas como histonas. Las histonas son un complejo de proteínas (ocho proteinas diferentes) las cuales son usadas para empacar el DNA en un espacio reducido (nucléosoma). El nucléosoma consiste en dos vueltas completas del DNA alrededor de la histona (11 nm aproximadamente). La formación de varios nucléosomas fuertemente atados entre sí forman una nueva estructura dimensional de ADN que posee ~300 nm de diámetro. Estos nuevos filamentos nucléosomales de ADN se reagrupan entre si hasta formar secciones de lo que en total constituye un cromosoma en metafase con cerca de 1400 nm en diámetro (ancho). Suficiente para ser visualizado al microscopio de luz (cariotipo). Transcripción. El ADN genómico posee regiones que no encodan proteínas (incluyendo intrones, Noncoding regions), genes que encodan proteínas (exones), promotores y secuencias reguladoras. La transcripción es un mecanismo por medio del cual el ADN sirve como maqueta para sintetizar ARN de varios tipos ayudado por una gran cantidad de proteínas nucleares reguladoras (factor sigma y otras proteínas). Una proteína clave en la transcripción del ADN es la ARN polimerasa directamente responsable de la síntesis de todos los RNA conocidos. EL ARN polimerasa tiene afinidad por el DNA. Sin embargo, esta polimerasa necesita atarse a una secuencia especial llamada “secuencia promotora” o simplemente “promoter”. Si por alguna razón el ARN polimerasa se atara a cualquier región del ADN que no fuera a “promoter”, esta enzima pronto se separara del ADN y el mARN formado será hidrolizado. Una vez
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que el ARN polimerasa se ata al ADN (Promoter) el factor sigma formara un complejo con la enzima lo que le permite permanecer atado y deslizarse atreves del ADN del 5’ al 3” y añadir los nucleótidos respectivos de acuerdo a la secuencia en el ADN. Una vez que el complejo sigma + polimerasa toca una secuencia reguladora conocida como “codón de parada” o “Stop codon”, el factor sigma se desata del ADN y, aunque el ARN polimerasa continua por un tramo corta añadiendo mas nucleótidos, el ARN formado finalmente se desprenderá y sufrirá algunas modificaciones protectoras antes de ser trasferido al citoplasma. Estas modificaciones incluyen 1) Capping: el comienzo de cada molécula de mARN es protegido con una estructura llamada Cap (7-methylguanosina). Esta estructura no tiene fosfatos libres lo que le confiere protección contra fosfatasas y endonucleasas. 2) Adición de una cola de poli-A. Este es un segmento añadido por la poli-A sintetasa al mARN y consta de 100 a 200 nucleotidos de adenina. 3) Splicing: los genes que encodan proteínas en los organismos eucariotes están frecuentemente interrumpidos por secuencias interventoras (intrones). Estas secuencias tienen que ser removidas antes de que la traducción a proteínas comience. El mecanismo por medio del cual estas secuencias son removidas son altamente precisas, ya que el remover tan solo un nucleótido resulta en una proteína defectuosa. Traducción. El código genético está compuesto por tripletas de nucleótidos llamados codones. Cada codón representa un aminoácido. El descubrimiento de este código marco un evento trascendental en el estudio de la síntesis proteica. Existen 64 posibles codones pero solo hay 20 aminoácidos. Esto es debido a que un mismo aminoácido esta codificado por diferentes tripletas (codones) de nucleótidos. Es por eso que se dice que el código genético es degenerado. De los 64 codones 61 codifican aminoácidos (Sence codons) y tres reconocen codones de parada UAA, UAG, y UGA (Non-sense codons). En una molécula de mARN las tripletas comienzan siempre con el aminoácido metionina La conversión de ácidos nucleídos (mARN) a una cadena polipeptidica (proteína) se lleva a cabo afuera del núcleo, en el citoplasma, y envuelve una gran cantidad de enzimas, proteínas y sARN. El proceso se inicia cuando el mARN procesado se ata al complejo proteico formado con la pequeña unidad del rARN (18S) que posee dos hendiduras en los cuales se localizaran siempre tres nucleótidos respectivamente
(Sitio P y Sitio A). El mARN atado siempre empieza con la secuencia AUG que encoda por el aminoácido metionina. El tARN-M que posee una metionina se posesiona de la primera hendidura (Sitio P). Inmediatamente la sub-unidad grande de rARN (28S) se une al complejo formado por mARN + 18S y el tARN que posee el aminoácido en la siguiente tripleta se posesiona de la segunda hendidura (Sitio A). Un enlace petidico se forma entre la metionina y el siguiente aminoácido y el mARM se mobiliza de 5” a 3”. Esto deja vacante el Sitio A que inmediatamente es ocupado por el siguiente tARN con su respectivo aminoácido. Otra vez el mARN se moviliza y el sitio A queda nuevamente vacante y un nuevo tARN lo ocupara, y así sucesivamente hasta que el ribosoma toca al Stop codón. La cadena de aminoácidos termina en ese momento y el complejo ribosomal se disocia. El Stop codón no es reconocido por ningún tARN. En lugar, el mismo es reconocido por dos proteínas llamadas “Factores liberadores R1 y R2”. R1 reconoce los códigos de parada UAG y UAA y R2 reconoce UAA y UGA. Al final de la misma una cadena polipeptidica es formada y la misma será encaminada al RE para su posterior maduración y procesamiento. Replicacion del ADN. Es el proceso por medio del cual el ADN duplica su contenido nucleído usando como maqueta los dos filamentos del cual está fabricado la doble hélice de ADN. En este proceso el ADN es separado en sus dos filamentos y cada uno de ellos sirve como copia para la creación de dos nuevos filamentos con son antiparalelos con el filamento del cual fue copiado. Esto es conocido como duplicación semiconservativa del ADN. La duplicación ocurre en un punto conocido como “origen de la replicación”. Sin embargo, células en fase logarítmica podrían tener múltiples sitios de origen. Como en la traducción, la duplicación siempre ocurre de la parte proximal 5’ a la 3’. Esto presenta un problema para la duplicación del ADN ya que uno de los filamentos es antiparalelo (ver más adelante). El proceso de duplicación del ADN es complejo y requiere la participación de una gran cantidad de proteínas y enzimas. En el sitio de origen de la duplicación (tenedor de replicación) las enzimas DNA helicasa y DNA primasa mantienen abierto los dos filamentos de ADN mientras que un complejo de proteínas se deposita al lado del lagging strand (3’ al 5’, antiparalelo), mientras que la ADN polimerasa avanza del 5’ al 3’ (leading strand). Inmediatamente la ADN polimerasa empieza a añadir los nucleótidos al templado que va del 5’ al 3’. El lagging strand (antiparalelo) representa un problema ya que la ADN
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polimerasa solo añade nucleótidos del 5’ al 3’. Para compensar este problema pequeñas secuencias de ARN, conocidos como “fragmentos de Okazaki”, son añadidos. Estas secuencias sirven como iniciadoras de la replicación y moléculas de ADN polimerasa empiezan añadir los respectivos nucleótidos en este filamento antiparalelo empezando del “fragmento de Okazaki” y del 5’ al 3’. Cuando todo el ADN ha sido duplicado las enzimas y proteínas envueltas en la duplicación se disocian y se separan. En bacterias, en los cuales existe solo un cromosoma circular, estos se atan a la membrana citoplasmática, se separan en un nuevo contenido citoplasmático y forman dos nuevas células. En los eucariotes, con más de un cromosoma (lineares), los mismos serán separados por cables de actina a los polos de la célula (Mitosis) y seguidos por citokenesis dos células serán formadas. Errores de duplicación, mutaciones y reparación del ADN. La duplicación del ADN ocurre ~500 pares de bases por segundo, lo que equivale ~400 millas/h. A esta alta velocidad errores de copiado ocurren. Estos errores de copiado son temporales y terminan cuando un complejo de proteínas, conocidos como “mismatch repair”, reconoce el error y lo corrige. Si el error no es corregido, en la siguiente ronda de duplicación del ADN el error es copiado nuevamente transformándose así en una error permanente llamado mutación. Las mutaciones, aunque constituyen la base de los procesos evolutivos, en los organismos multicelulares podrían derivar en enfermedades genéticas fatales (Sickle-cell anemia, colon cáncer, hemofilia, etc.). APLICACIÓN DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR EN MICOLOGÍA MÉDICA Uno de los conceptos básicos para la manipulación del ADN y su uso posterior en el diagnostico de las enfermedades infecciosas y otros campos de la medicina, es su habilidad reversible de desnaturalización y naturalización. Este concepto es el centro de todas las técnicas conocidas para manipular el ADN como por ejemplo PCR, hibridizacion, ADN Microships, clonación y otros. Cuando una proteína es sometida a altas temperaturas >90C, la misma se desnaturalizara irreversiblemente, es decir que sus estructuras polipeptidicas han ido modificadas permanentemente. En una molécula de ADN compuesta por dos filamentos antiparalelos cuando esta es sometida a las mismas temperaturas (>90C), la molécula se desnaturalizara. Esto quiere decir que sus dos
filamentos se separaran tan pronto como permanezca a esa temperatura. Sin embargo, cuando la temperatura es reducida, los dos filamentos se volverán a naturalizar y conformar la misma molécula de ADN previo a su desnaturalización. Un aspecto importante de este fenomeno es que la naturalización del ADN ocurrirá en las mismas posiciones nucleotidicas que en la molécula original. Este es el secreto fundamental de la especificidad y sensibilidad del PCR, hibridizacion del ADN y otras técnicas. La figura muestra el concepto discutido en este párrafo. 5’ATTCTTTGGTTAAATCACATTTATTATGCGCTA3’ 3’TAAGAAAGGAATTTAGTCTAAATAATACGCGAT5’ 98C 5’ATTCTTTGGTTAAATCACATTTATTATGCGCTA3’ las dos cadenas se separan 3’TAAGAAAGGAATTTAGTCTAAATAATACGCGAT5’ 45C Las dos cadenas se hibridizaran nuevamente en los lugares originalmente ocupados por los nucleótidos. 5’ATTCTTTGGTTAAATCACATTTATTATGCGCTA3’ 3’TAAGAAAGGAATTTAGTCTAAATAATACGCGAT5’ Si dos moléculas de ADN semejantes pero con algunos nucleótidos de diferencia son hibridizados, los mismos no se ataran el uno al otro y dependiendo al número de diferencias nucleotidicas existentes entre esas moléculas estas permanecerán separadas. La figura muestra el concepto de secuencias no similares. 5’TTATAGAGAGACACACATTTACGGAGAGA3’ + 3’AATGAAAAAGTGTGTGTAAATAAAATATA5’ Hibridizacion 5’TTATAGAGAGACACACATTTACGGAGAGA3’ 3’AAT GTGTGTAAAT 5’ G A A AAAAAA AAATATA En este ejemplo, dos secciones de la molécula no están atadas ya que sus nucleótidos tienen las
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bases equivocadas como pareja. En este caso la hibridizacion no ocurrirá. Hay que recordar que la adenina siempre se une a una timina y una guanina a una citocina. Ahora extrapolemos este concepto al diagnostico. El ADN genómico codifica todas las proteínas que la célula produce y por su ARN también. Basados en el hecho que todos los organismos han evolucionado de una sola célula, esta separación evolutiva implica que los mismos han introducidos cambios fundamentales en sus genomas para poder diferenciarse entre sí. Esto también implica que las proteínas que los diferentes organismos también han evolucionado e introducido mutaciones importantes en los genes que codifican esas proteínas. De tal manera que si nosotros tomáramos una proteína altamente conservada, como la actina, esta tendrá posiblemente secuencias muy semejantes entre los diferentes organismos. Porque? la actina es una proteína que tiene una función común en la mayoría de organismos, y por lo tanto sus secuencias no habrán sufrido grandes modificaciones. Pero aun en este caso de proteínas conservadas, como la actina, si nosotros secuenciaremos la actina de hongos, plantas, animales y protistas y los usara en análisis filogenéticos, encontraremos que las actinas de esos organismos formaran taxones hermanos con aquellas secuencias provenientes de sus homólogos. Esto quiere decir que podríamos usar secuencias únicas no encontradas en otros organismos como sondas especificas de ADN para detectar un determinadas especies. Actualmente existen sondas del ADN comerciales usadas en hibridizacion, PCR y microships para detectar patógenos bacterianos, virales, y algunos parásitos. No existe hasta el momento sondas comerciales para detectar hongos patógenos de muestras clínicas. Las pocas sondas que existen están siendo usadas para identificar aislamientos de hongos recobrados por cultivo de materiales clínicos. Sin embargo, existen numerosas sondas e iniciadores de PCR caseros que están actualmente siendo usados para el diagnostico de un gran variedad de infecciones por hongos incluyendo Candida, Aspergillus, Cryptococcus, Trichosporum, Pneumocystis jeroveci, Histoplasma, Blastomyces, Paracoccidioides, Coccidioides y otros. Alguno de los problemas encontrados con las técnicas moleculares en Micología Médica son: 1) Debido a la alta sensibilidad de las técnicas moleculares, falsos positivos son encontrados, especialmente con contaminantes comunes del laboratorio
cuyas secuencias no se han estudiado aun. 2) Inespecificidad de las sondas. Las sondas moleculares son construidas basados en los datos depositados en el GenBank. Pero esta base de datos solo contiene un número limitado de organismos. Por lo tanto las sondas construidas con eso datos no garantizan especificidad absoluta. 3) El equipo, reactivos, y el personal de laboratorio especializado aumenta los costos de las técnicas moleculares. 4) Debido a que cualquier positivo registrado por técnicas moleculares tiene que ser confirmado con técnicas clásicas, esto aumenta el tiempo y costos. 5) Omnipresencia de hongos contaminantes comunes. A pesar de todos estos obstáculos nosotros creemos que las técnicas moleculares tiene un futuro importante en el diagnostico de las enfermedades causadas por hongos. Es posible que modificaciones nuevas en las técnicas de diagnostico para detectar conjuntamente, antígeno de de regiones únicas, ADN y anticuerpos contra los epitopes específicos de regiones únicas, abran el camino para un diagnostico rápido y especifico. Otra parte de la Biología molecular que ha abierto nuevos horizontes en el estudio de los hongos patógenos han sido los análisis filogenéticos. Por medio de estos análisis fue posible eliminar el Filo Deuteromicota, la creación de nuevos géneros (por ejemplo Coccidioides pasadasii) y la clasificación filogenética de organismos que se resisten al cultivo como Lacazia loboa, Pneumocystis jeroveci, y Rhinosporidium seeberi. También han sido de valor para estudiar la epidemiologia de los hongos patógenos y oportunísimos, aun tema de gran actualidad que no hubiera sido posible sin el advenimiento de las técnicas moleculares en micología médica.
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CAPÍTULO 46 Lacazia loboi Y EL COMPLEJO DE ESPECIES EN EL GÉNERO PARACOCCIDIOIDES COMPARTEN UN ANCESTRO COMÚN PERO CAMINOS EVOLUTIVOS DIFERENTES Leonel Mendoza Raquel Vilela Roberta Motta Historia Taxonómica y Filogenética de Lacazia loboi. Desde que Lacazia loboi fue reportado por primera vez en humanos, las características morfológicas que este patógeno presenta en fase parasitaria fueron usadas para sugerir una relación taxonómica directa con Paracoccidioides brasiliensis (9, 11). Desafortunadamente L. loboi se resiste a ser cultivado, por lo tanto la única alternativa para estudiar las características taxonómicas de este microorganismo fueron basadas en morfología y en las reacciones serológicas en muestras de pacientes con lacazisois (9). El aislamiento de P. brasiliensis y de numerosos otros hongos, la mayoría contaminantes comunes de casos de lacaziosis, complico de manera significativa la clasificación correcta de este organismo (9, 23). Un estudio molecular reciente de estos contaminantes y del aislamiento original (princep) del caso original de Jorge Lobo en 1931 (23), mostraron que en realidad todos ellos eran contaminantes comunes y que el aislamiento "princep" era un cultivo común de P. brasiliensis mal identificado, un posiblemente un error al marcar tubos. A pesar de estas complicaciones, otros investigadores notaron que los anticuerpos en pacientes con lacaziosis reaccionaban fuertemente con los antígenos extraídos de cultivos de P. brasiliensis, particularmente el antígeno inmunodominante gp43 (9). Basados en estos estudios, el agente etiológico de lacaziosis fue conocido por mucho tiempo como una especie más del género Paracoccidioides (9). Interesantemente, otros estudios llamaron la atención de que los anticuerpos en pacientes con lacaziosis no solamente reaccionaban cruzadamente con P. brasiliensis pero también con los antígenos de los hongos dimórficos: Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitidis y otros (14). Estos nuevos estudios indicaron que la relación taxonómica de L. loboi con P. brasiliensis basadas únicamente en reacciones serológicas eran cuestionables ya que L. loboi pareciera compartir al mismo tiempo antígenos comunes a otros hongos dimórficos onygenales.
Con la introducción del genero Lacazia en 1999 (19), parte de la problemática alrededor de la nomenclatura taxonómica de L. loboi fue resuelta. Estos investigadores indicaron que ninguno de los nombres sugeridos para denominar al agente de lacaziosis habían seguido los cánones del Código Botánico de Nomenclatura y aquellos que habían seguido el código, terminaron siendo identificados como contaminantes o aislamientos de P. brasiliensis; por lo tanto la creación de un género para albergar este microorganismo huérfano era justificado. Este estudio puso fin al uso indiscriminado de numerosos nombres para dominar al agente de lacaziosis. Los autores, sin embargo, no introdujeron nuevas teorías para explicar su posición taxonómica, su relación con otros patógenos similares, ni sugirieron herramientas nuevas para su clasificación final. Tres años más tarde Herr y colaboradores (7) haciendo uso de técnicas moleculares secuenciaron la molécula de 18S SSUADNr y la secuencia parcial del gene que codifica a la quitina sintetasa (CHS) en dos muestras de L. loboi extraídas de pacientes con la enfermedad. Este estudio mostró por primera vez que L. loboi era el hermano filogenético de P. brasiliensis y que el taxón formado por ambos se integraba a un taxón hermano formado por los otros dimórficos onygenales. Aunque diferencias topológicas importantes en los árboles filogenéticos evaluados fueron observados, el número limitado de muestras impedía determinar con certeza si L. loboi era ciertamente un taxon diferente y no parte del género Paracoccidioides. La pregunta si L. loboi era positivamente un microorganismo único y no una especie de Paraccocidioides necesitaba una evaluación filogenética con mas individuos y usando una perspectiva nueva. Esto presentaba un problema ya que para estudiar otras secuencias del ADN en L. loboi había que usar iniciadores (primers) que no fueran universales (como los usados por Herr y colaboradores, 7) que amplificaran genes aun no identificados en L. loboi. Vilela et al., (24) en 2005, haciendo uso del modelo animal para mantener las cepas de L. loboi en ratones de laboratorio, propuso el
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estudio de genes aun no evaluados en L. loboi. Estos investigadores teorizaron que dada la proximidad filogenética entre P. brasiliensis y L. loboi (24), era muy probable que las secuencias de sus proteínas fueran también similares. Ellos indicaron la gp43 de P. brasiliensis podría ser un buen blanco ya que los anticuerpos en pacientes con lacaziosis reconocen fuertemente esta proteína, por lo tanto sus secuencias deben ser muy próximas. Usando esta estrategia ellos diseñaron iniciadores basados en secuencias del ADN de la gp43 en P. brasiliensis y tomando en cuenta polimorfismos de la misma. Este estudio amplificó usando PCR 486pp de bases de la molécula de la gp43like en L. loboi demostrando que esta estrategia puede ser usada para estudiar cualquier proteína de L. loboi que tenga un homologo en P. brasiliensis. Una Revolución Filogenética en el género Paracoccidioides A no ser por la inclusión de L. loboi en el género Paracoccidioides, usando herramientas tradicionales hasta muy recientemente cuestionar que este género podría contener otras especies hubiera sido prácticamente imposible de justificar. Desde su creación P. brasiliensis ha sido la especie universalmente aceptada como el agente etiológico de la paracoccidioidomycosis (12). El primer estudio filogenético usando secuencias del ADNr en P. brasiliensis reveló que este patógeno formaba parte de los hongos onygenales dimórficos (10). Estudios posteriores, incluyendo el de Herr y colaboradores (7), validaron la posición filogenética de este patógeno Sur Americano (1, 1618). Con la introducción de las técnicas moleculares muy pronto nuevos estudios revelaron una gran variabilidad genómica entre los diferentes aislamientos de P. brasiliensis (16-18). Estos estudios hicieron uso de enzimas de restricción en análisis de RAPD, RFLP y secuenciamiento de varios genes evaluados mas tarde en análisis filogenéticos (1, 7, 16-18). Pronto fue evidente de que los diferentes aislamientos de P. brasileinsis podrían ser separados en grupos, de acuerdo a la región geográficos de donde procedían las cepas (1, 2, 17), y otro sugirieron hasta una posible separación basada en su capacidad de virulencia (16). El evento más importante en el estudio de la variabilidad que P. brasiliensis presenta a nivel de su ADN en diferentes aislamientos ocurrió en el 2006 cuando Matute y colaboradores (12) evaluaron filogenéticamente más de 65 aislamientos de P. brasiliensis colectados en diferentes países de Sur América. Estos autores utilizando cinco diferentes
locus en el genoma de este patógeno encontraron por lo menos tres grupos taxones diferentes de Paracoccidioides que ellos denominaron como PS2, PS3 y S1 (12). El grupo PS2 estaba compuesto de cinco aislamientos de Brasil y uno de Venezuela, el grupo S1 albergaba numerosos aislamientos de Argentina, Brasil, y Venezuela, mientras que el PS3 era constituido por aislamientos todos recobrados en Colombia. Este trabajo sugirió por primar vez que los aislamientos en los grupos S1 y PS2 se recombinaba sexualmente en la naturaleza, mientras que la reproducción en el grupo PS3 era clonal, hallazgo que también apoyaba la presencia de especies múltiples sugeridas por estos investigadores. Basados en la utilización de métodos de concordancia genealógica, la separación de los aislamientos utilizados por Matute et al., (12) en taxones característicos sugería que algunos los aislamientos crípticos de P. brasileinsis podrían ser considerados “sympatric” (poblaciones que están evolucionando en una misma región sin necesidad de aislamiento geográficos, ejemplos: separados por montañas o ríos). Primero Carrero et al., (3) y después Theodoro et al., (22) reportaron la presencia de un aislamiento inusual de P. brasiliensis conocido como Pb01, que no se ubicaba en ninguna de las tres especies crípticas sugeridas por Matute y colaboradores (12). Más recientemente, Takayama et al. (20) reportaron otro aislamiento similar al reportado por Carrera y colaboradores. Estos hallazgos fueron extremadamente significativos no solo para reforzar la filogenia del género Paracoccidioides pero también para la justificación del género Lacazia como un taxón independiente. Paradójicamente, el aislamiento conocido como Pb01 es el aislamiento patrón que se ha usado para el estudio del transcriptoma en P. brasiliensis (5). Carrero et al. (3) utilizando por lo menos dos aislamientos similares Pb01 y el IFM54648 (un aislamiento Pb01-like) reportó que las tres especies reportadas por Matute y colaboradores (12) se colapsaba en un solo grupo formando un taxón hermano con la Pb01. Este nuevo aislamiento no solo hablaba de una variabilidad grande entre los aislamientos en el género Paracoccidioides, pero también abría la posibilidad de que este género podría albergar dos especies fuertemente diferenciadas usando análisis filogenéticos. Sin embargo, el establecimiento de una nueva especie no podría ser validada basada solamente en dos individuos. Por lo tanto la búsqueda por mas aislamientos can las características exhibidas por la Pb01 había sido iniciada.
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Lacazia loboi posee un ancestro común con el género Paracoccidioides pero caminos evolutivos divergentes En el 2009 Vilela y colaboradores (25) publicaron un estudio seminal que ha sido fundamental en la clasificación taxonómica y filogenética actual de L. loboi. Estos investigadores recopilaron mas 20 aislamientos del ADN de L. loboi, colectados directamente de pacientes con la enfermedad o mantenidos en ratones de experimentación con lacaziosis; y amplificaron secuencias de cinco diferentes locus en el genoma de este patógeno. Las secuencias fueron alineadas y después evaluadas en análisis filogenéticos usando Bayesian, Neighbor-Joining, y Parsimony. En estos análisis L. loboi formó un taxón monofilético fuertemente apoyado y atado como grupo hermano a las especies crípticas de P. brasiliensis incluyendo la Pb01. Es importante destacar que igualmente a los estudios de Carrero et al., (3), Vilela y colaboradores también reportaron que la inclusión del aislamiento conocido como la Pb01 colapsaba en un grupo (sólidamente apoyado) a las tres especies crípticas de Matute et al., (12). Este hallazgo fue de importancia ya que sugería que los aislamientos, conocidos en ese momento como “Pb01like”, eran filogenéticamente diferentes a las tres especies filogenéticas propuestas por Matute et al., (12) y que ambas taxones eran hermanos filogenéticos de L. loboi (Figura 1). Además en estos análisis las ramas filogenéticas que conectan a este patógeno con el género Paracoccidioides son extremadamente largas, especialmente cuando las mismas son comparadas con las ramas formadas entre las tres especies de Matute et al., (12) y la Pb01 (21, 25). Basados en estos análisis Vilela et al (25), racionalizó que posiblemente el ancestro de L. loboi era cultivable y que la capacidad de crecer en cultivo fue perdida posteriormente cuando se adaptó a la vida parasitaria. El apoyo a esta hipótesis está en la evidencia de que las especies de Parcoccidioides actuales pueden crecer en cultivo. Aparentemente la característica de resistirse al cultivo es inherente a algunos Onygenales dimórficos ya que por lo menos una cepa de H. capsulatum, que no puede ser recobrada en cultivo, ha sido reportado en monos Peruanos (25) (Figura 2). Estos autores también indicaron que el ancestro de L. loboi posiblemente se separó del ancestro de P. brasiliensis cuando L. loboi se adaptó en su nicho ecológico actual (el río Amazonas y su tributarios, así como también las regiones con ríos caudalosos en otras latitudes de
Latín América) el cual es aparentemente excluyente a las especies del género Paracocciodioides.
Figura 1. Árbol filogenético obtenido con secuencias concadenadas de 20 aislamientos de L. loboi usados en análisis de Bayesian y la de otros onigenales incluyen dos secuencias de Pb01like (P. lutzii) (P. brasiliensis 14, 17) y los tres grupos de Matute et al. (11). Note como las secuencias de L. loboi están localizadas en su propio taxón las cuales forman a la vez un taxón hermano con las especies de Paracoccidioides.
Esta hipótesis pareciera explicar la ocurrencia abundante de casos de lacaziosis alrededor de río Amazonas y el hecho de que en esa misma región las casos de paracoccidioidomicosis son raros (la mayoría son casos importados de zonas endémicas). La mayoría de estudios filogenéticos en los hongos dimórficos Onygenales, incluyendo el estudio de Vilela et al., (25), indican que la fase sexuada de los Onygenales dimorficos está ubicada en el género Ajellomyces (12). El problema estriba en que el taxón hermano formado por L. loboi y P. brasiliensis parecen no formar parte del género Ajellomyces (7, 25). Debido a que la fase sexuada de P. brasiliensis y L. loboi no han sido hasta la fecha encontradas, y dada la divergencia filogenética con las especies en genero Ajellomyces, es muy probable que la fase sexuada del taxón hermano formado por L. loboi y P. brasiliensis sean parte de un género nuevo. Las conclusiones de
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Vilela et al. (25) fueron: 1) L. loboi es un taxón independiente del género Paracoccidioides, 2) L. loboi es cercano a los otros hongos dimórficos, 3) L. loboi muy probablemente es un hongo dimórfico con una fase micelial en la naturaleza. Pb01es una especie nueva: Paracoccidioides lutzii Un año después de la publicación de Carrero et al., (3) sugiriendo de que el aislamiento Pb01, clasificado originalmente como P. brasiliensis, era diferente de todas las especies crípticas publicadas por otros autores hasta el momento (4, 12, 16-18), Teixeira y colaboradores (21), reportaron el hallazgo de por lo menos 17 nuevos aislamientos de “Pb01like”. Estos autores evaluaron 13 diferentes locus en el genoma de los mismos aislamientos estudiados anteriormente por Matute et al., (12) así como también otros cultivos de P. brasiliensis y de “Pb01like”. Ellos encontraron que los 17 aislamientos de “Pb01-like” mostraban polimorfismos fijos no compartidos con P. brasiliensis, indicando de que el flujo genético entre estos dos taxones esta efectivamente bloqueado, lo cual sugiere aislamiento reproductivo de ambos grupos (21). Como consecuencia de este hallazgo estos autores propusieron bautizar a los aislamientos “Pb01like” como una especie nueva y el nombre de P. lutzii, en honor al Dr. Adolfo Lutz, que hace exactamente 100 años reportó la paracoccidioidomicosis por primera vez, fue válidamente adoptado. Teixeira et al. (21) indicaron que usando el Método de Reconocimiento de Especies basadas en Concordancia Genealógica (GCPSR) los cambios observados no eran simplemente debidos a un evento recombinante de un solo locus en el genoma pero eventos evolutivos que usualmente separan especies. Los resultados de este estudio están apoyados por los resultados de otros reportes similares que también dieron origen a nuevas especies filogenéticas como C. posadasii (6). En el estudio de Teixeira et al., (21) los autores usaron cuatro secuencias los ITS en L. loboi utilizadas por Vilela et al. (25). Los resultados de Teixeira et al., (21) apoyaron fuertemente los estudios de Vilela et al., (25) indicando que L. loboi es verdaderamente un taxón independiente del género Paracoccidioides pero que ambos géneros comparten un ancestro en común. Interesantemente, los aislamientos de P. lutzii fueron geográficamente localizados en el centro de Brasil, con algunos aislamientos recobrados en Ecuador, lo que pudiera indicar migración regional de individuos con paracoccidioidomicosis de Brasil a Ecuador.
Lacazia loboi y las especies de Paracoccidioides son organismos “allopatric” (implicaciones evolutivas) En medio de esta excitante cadena de hallazgos no solamente se descubre la presencia de una nueva especie: P. lutzii, pero se aporta validez a la hipótesis original de que L. loboi es un taxon independiente del genero Paracoccidioides. Desde los primeros análisis filogenéticos usando las 18S rADN de L. loboi con las secuencias de los Onygenales dimórficos y con otros hongos ascomicetos, se supo que L. loboi era diferente de P. brasiliensis (7, 22). En esos análisis L. loboi siempre estaba conectado a P. brasiliensis con ramas alongadas indicando extensas substituciones de nucleotídicas entre ambos géneros (7). Los análisis de Vilela et al (25) y posteriormente los de Teixeira et al. (21) mostraron inequívocamente de que L. loboi era un organismo filogenéticamente único y que por consiguiente el género Lacazia poseía valides taxonómica. Como los dos organismos solamente se reportan en latín América, la pregunta de que si ambos patógenos son “sympatric” (organismos con ancestro común que evolucionaron a especies diferentes y que ocurren simultáneamente en un mismo nicho ecológico) fue presentada (25). Debido a que no se cuenta con herramientas moleculares para la detección de L. loboi en el medio ambiente, la mayoría de los estudios relacionados a la distribución geográfica de este patógeno se ha basado enteramente en la ocurrencia epidemiológica de casos de lacaziosis en las áreas hasta ahora consideradas endémicas (9). Estos estudios han indicado que L. loboi está geográficamente distribuida alrededor del río Amazonas y sus tributarios (9). Interesantemente, los casos de paracoccidioidomicosis en esa región en personas autóctonas son inusuales, y los casos bien documentados han ocurrido en individuos que vinieron de zonas endémicas de paracoccidioidomicosis (9, 22). Esto promovió el concepto de que L. loboi posiblemente se separó del ancestro de P. brasiliensis y P. lutzii cuando L. loboi se adaptó en el nicho ecológico actual, que aparentemente no es idóneo para el desarrollo de la fase saprofítica de las especies de Paracoccidioides (3, 10, 17, 21, 25). Este concepto indica que L. loboi y las especies de Paracoccidioides son posiblemente “allopatric” (taxones hermanos con ancestro común pero con distribución geográfica excluyentes, es decir no ocurren en el mismo nicho ecológico).
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Los análisis filogenéticos en L. loboi revolucionaron la forma de estudiar a este patógeno no cultivable. Perspectivas futuras. Una de las características que atrasaron la clasificación taxonómica de este patógeno, es su capacidad de resistirse al cultivo (9). Este hecho frustrante retardo por más de 70 años estudies relacionados con su epidemiología, inmunológica, taxonomía y otros (9). Cuando el Dr. Roger Herr (en ese entonces estudiante de Post Grado en nuestro laboratorio) encontró que L. loboi era indiscutiblemente el hermano taxonómico de P. brasiliensi (7), este fue el primer paso hacia la elucidación de los misterios contenidos crípticamente en el genoma de L. loboi. El aporte más importante ocurrió cuando Vilela y colaboradores (24) introdujeron el modelo molecular actualmente en uso para estudiar otros genes de este patógeno así como su mantenimiento de las cepas de L. loboi en ratones de laboratorio (24). Taborda el al. (19) propusieron el género Lacazia en 1999, pero tomo más de 10 años para que la creación de este género fuera validado a través de análisis filogenéticos. El uso de más de 20 aislamientos de L. loboi por Vilela et al., (25) mostró inequívocamente que este tipo de estudios son de importancia fundamental para poder evaluar a L. loboi, y vislumbrar nuevas formas de diagnostico y tratamiento no posibles antes haciendo uso de las técnicas tradicionalmente utilizadas para su estudio. Estudios preliminares, incluyendo cepas aisladas de delfines en las costas de Florida, USA, mostraron que las cepas de L. loboi en delfines posiblemente se originaron en Sur América (15). Este resultado fue sorpresivo ya que muchos otros investigadores había pronosticado que L. loboi en delfines podría ser una especia diferente de aquella encontrada en humanos (8). Esfuerzos mancomunados entre diferentes instituciones se están actualmente llevando a cabo para poder secuenciar el genoma de L. loboi. Este proyecto ha sido un poco difícil dado que este patógeno produce potentes endonucleasas almacenadas en células muertas del patógeno en los tejidos de las personas y animales con lacaziosis (13). A pesar de estos inconvenientes, ya se ha secuenciado una parte muy pequeña de su genoma y esta a la disposición del público en el siguiente sitio del Internet: http://www.broadinstitute.org/annotation/fungi/lacaz ia_loboi/Downloads.html. El estudio serológico reciente mostró que las proteínas extraídas de L. loboi de ratones con lacaziosis experimental reaccionada con sueros de pacientes con lacaziosis fue de mucho
interés para aquellos que estudian a L. loboi (14). Este estudio encontró que el inmunógeno inmunodominante de este patógeno es una proteína de alto peso molecular (~193 kDal) y que la misma tiene aparentemente reacciones cruzadas con la gp43 de P. brasiliensis (14). De interés en el mismo estudio fue hallazgo de que la proteína homologa gp43 en P. brasiliensis no es expresada durante la fase parasitaria de L. loboi (14). Se espera que futuros estudios moleculares puedan descifrar el porqué L. loboi se resiste a ser cultivado, donde se encuentra en la naturaleza, y cuál es el fenotipo expresado en condiciones ambientales. Es también una expectativa grande la posibilidad de secuenciar proteínas directamente relacionadas con la respuesta inmune que este patógeno monta en los individuos afectados. La posibilidad de antígenos immunomoduladores que se pudiera usar como vacuna es también una expectativa derivada de los estudios moleculares y serológicos actuales. Aparte de las dificultades inherentes a este patógeno que los investigadores de normalmente enfrentan, se unen también las dificultades en encontrar el financiamiento adecuado para estudiar a este patógeno sur Americano. Ninguna de las instituciones de salud Pública tiene presupuesto para el estudio de este organismo. Por lo tanto, los últimos avances en este campo son producto del esfuerzo de un grupo pequeño de investigadores que dedican tiempo y dinero propio para resolver los misterios de un microorganismo huérfano y que afecta a una población limitada de individuos. Nosotros creemos que los últimos avances en L. loboi no solo son importantes para responder a preguntas antiguas como también para ayudar a comprender el significado filogenético que patógenos relacionados presentan en común, como es el caso de P. lutzii y otros microorganismos en los Onygenales. Referencias 1) Calcagno, A.M., Niño-Vega, G., San-Blas, F., San-Blas, G. Geographic discrimination of Paracoccidioides brasiliensis strains by randomly amplified polymorphic DNA analysis. J. Clin. Microbiol. 1998;36:1733– 1736. 2) Cano, M.I., Cisalpino, P.S., Galindo, I., Ramírez, J.L., Mortara, R.A., da Silveira, J.F. Electrophoretic karyotypes and genome sizing of the pathogenic fungus Paracoccidioides brasiliensis. J. Clin. Microbiol. 1998;36:742– 747.
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CAPÍTULO 47 HONGOS CONTAMINANTES COMUNES EN EL LABORATORIO Rubén López Martínez Francisca Hernández Hernández Dentro de las miles de especies de hongos microscópicos que se encuentran en el ambiente, muchas de ellas son conocidas como “contaminantes de laboratorio” y son aquellas que se aíslan comúnmente en el interior de los laboratorios biomédicos. Cuando en éstos se manejan medios de cultivo bacteriológicos, micológicos o cultivos de tejidos, frecuentemente se contaminan con los hongos ambientales, particularmente si no se hace una limpieza constante y adecuada de las superficies o cuando no se aplican las medidas indicadas para evitar la contaminación fúngica. Estos hongos representan serios inconvenientes; por una parte ocasionan pérdidas económicas por tener que desechar los medios de cultivo contaminados; por otra, después de haber sembrado un espécimen proveniente de un paciente, el crecimiento de un hongo contaminante confunde al micólogo que desea hacer un diagnóstico e identificar a un hongo patógeno. Además, entre los hongos contaminantes existen muchos que son considerados como oportunistas causantes de micosis y es importante diferenciar a éstos cuando se comportan como patógenos o cuando sólo son contaminantes en el ambiente. Cuando los hongos oportunistas son causantes de micosis, se encuentran en el interior de los tejidos afectados y para ser considerados como patógenos, deben ser recuperados en un mínimo de tres muestras seriadas, haberlos observado en el examen directo de los especimenes correspondientes y encontrarlos en los estudios histopatológicos. Es recomendable en todos los casos hacer la identificación taxonómica de los hongos contaminantes del laboratorio y más aun si se sospecha que están relacionados con la producción de una micosis oportunista. En general los hongos contaminantes crecen en los medios de cultivo que no contienen cicloheximida, ya que éste es un inhibidor de la mayoría de ellos. Así, muchos de los medios de cultivo selectivos para hongos patógenos, como el agar dextrosa Sabouraud con antibióticos, contienen cicloheximida que inhibe el desarrollo de los hongos contaminantes y cloranfenicol como antibacteriano. No obstante, algunos de estos hongos y bacterias que
son resistentes naturales a estos antibióticos logran crecer en estos medios. Los hongos ambientales causantes de micosis incluídas las oportunistas, son descritos con mayor amplitud en los capítulos correspondientes de mucormicosis (Rhizopus, Rhizomucor, Absidia, Saksenaea), cromoblastomicosis (Fonsecaea, Cladophialophora, Phialophora, Exophiala) y aspergilosis (algunas especies de Aspergillus). A continuación se describen las principales características morfológicas de los géneros de hongos contaminantes más frecuentes en el laboratorio, haciendo hincapié en que deberá ampliarse el conocimiento de estos hongos, con la ayuda de manuales de identificación y libros especializados en micología. Aspergillus Micelio de crecimiento rápido, de color variable, con aspecto pulverulento o aterciopelado, liso o plegado. En el reverso de la colonia puede observarse pigmento de color variable dependiendo de la especie, el cual puede difundir al medio. Microscópicamente se observa que los conidióforos se forman de una célula basal y terminan en una vesícula. La vesícula forma fiálides en una o dos series, las cuales producen conidios unicelulares en cadena, con el conidio mas joven en la base de la cadena (basípeta). Los conidios son incoloros o de color oscuro, amarillo, verde, azul-verde, gris, negro, marrón etc. Eurotium, Dichlaena, Emericella y Sartorya son algunas de sus formas teleomórficas. Algunas especies como A. fumigatus, A. flavus y A. niger producen aspergilosis invasiva o localizada a diversos tejidos. Penicillium Micelio de crecimiento rápido, blanco al principio y después verde o azul verdoso. Colonia de aspecto aterciopelado o pulverulento. Las hifas son septadas y muy ramificadas. Los conidióforos forman fiálides únicas o en grupos, o bien, las fiálides se forman a partir de métulas dando aspecto de cepillo o de pincel. Los conidios son unicelulares; se producen en forma catenulada basípeta, incoloros o pigmentados (verde oscuro o azul verdoso); algunas veces los conidióforos forman coremios. En los últimos
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años P. marneffei ha sido considerado como patógeno. P. chrysogenum es capaz de producir peniciliosis tisular. Algunos estados teleomórficos han sido identificados: Eupenicillium, Talaromyces, Hamigera, Penicilliopsis, Trichocoma. Paecilomyces Tiene una morfología similar a Penicillium y Verticillium. Las colonias son de color amarillo oro, oro verdoso, lilas, canelas, pero nunca azules o verdes. Las fiálides son únicas o verticiladas y se forman a partir de conidióforos bien desarrollados o directamente de la hifa vegetativa, y terminan en un tubo largo, adelgazado y producen largas cadenas de conidios casi cilíndricos o en forma de limón. También produce clamidoconidios y aleurioconidios. Este género es aislado frecuentemente del suelo y es un patógeno de insectos. Estados teleomorfos: Byssochlamys, Talaromyces, Thermoascus. Scedosporium Colonias blanco-algodonosas, en ocasiones verde grisáceas; crecimiento moderadamente rápido. Hifas septadas con conidióforos rectos a ramificados. Células conodiogénicas tipo anélide. Conidios ovales, piriformes, de base ancha que se forman solitarios o en ocasiones se acumulan sobre la anélide. Las especies Sc. apiospermum y Sc. prolificans, en ocasiones producen scedosporiosis sistémica. Gliocladium Las colonias crecen rápidamente, con aspecto algodonoso y de color blanco a crema pálido, rosa, salmón, verde u oliva. Los conidióforos se forman de manera irregular y constan de tres partes: ramas primarias, métulas y fiálides. Los fialoconidios son unicelulares y se mantienen juntos por un material gomoso; son incoloros pero en masa pueden adquirir algún color. Nectria es uno de los estados teleomorfos. Scopulariopsis Desarrolla micelio velloso, blanco al principio y después gris, canela, beige o marfil intenso que frecuentemente se parece a Microsporum gypseum. Los conidios se forman en un conidióforo bien desarrollado, o bien en anélides solas o en grupos, directamente a partir del micelio; son de pared gruesa y rugosa, dispuestos en cadenas basípetas. Las anélides proliferan en forma percurrente durante la producción de conidios. Se ha considerado a S. brevicaulis como causante de onicomicosis y de invasión tisular profunda. Estados teleomorfos: Microascus, Chaetomium.
Trichoderma Las colonias crecen rápidamente; son finas, vellosas, blancas al principio y después verde amarillento o verde oscuro en áreas pequeñas que son el lugar de conidiación. Microscópicamente se observan conidios unicelulares y hialinos que se mantienen agrupados por medio de un material mucoide; se producen a partir de fiálides en forma de botella u ovoides, que pueden estar solas o en grupos. Los miembros de este género son aislados ocasionalmente en el laboratorio como contaminantes. Estados teleomorfos: Hypocrea y Podostroma. Verticillium Micelio fino, de aspecto aterciopelado a algodonoso. Al principio el color es blanco y se vuelve pulverulento con áreas rosas, rojas, verdes o amarillas. Los conidóforos son erectos, septados y ramificados. Las ramas de primer orden son verticiladas, opuestas o alternas; las ramas secundarias verticiladas, dicótomas o tricótomas; las ramas de tercer orden terminan en fiálides verticiladas con ápices en distintas direcciones. Los conidios son hialinos y forman grupos en los extremos de las fiálides. Algunas formas perfectas son: Nectria, Cordyceps, Torrubiella, Ephemeroascus, Hypocrea. Fusarium Micelio velloso o algodonoso, rojo, rosa, púrpura, verde; el reverso comúnmente es lila. Fig. 1. Se forman conidióforos únicos o agrupados en esporodoquios (masa compacta de conidióforos entretejidos). Produce micro y/o macroconidios. Los conidios se producen solos o en grupos, frecuentemente numerosos y en cadenas; son hialinos, unicelulares o tabicados transversalmente. Los macroconidios son alargados y cilíndricos, pero mas a menudo en forma de luna creciente o falciforme. También se producen clamidoconidios terminales o intercalares. Fig. 2. Existe un gran número de especies con variabilidad de características como el tamaño y la forma del conidio, el color de la colonia, ausencia de macroconidios después de subcultivos repetidos, etc. Gibberella fujikuroi se presenta como patógeno y es la fase teleomórfica de F. moniliforme. Algunas especies pueden causar enfermedad por invasión de tejidos en el hombre y animales; algunas cepas producen micotoxinas y otras pueden ser fitopatógenas.
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Figura 1. Fusarium sp. Crecido sobre agar dextrosa Sabouraud.
Figura 2. Examen microscópico de Fusarium sp. Se observan abundantes macroconidios característicos curvos.
Chrysosporium Es un hongo de crecimiento moderado, dando colonias de blancas a canela o beige, pulverulentas o granulares. La colonia es muy semejante a la de los dermatofitos, de Histoplasma y de Blastomyces. Forma aleurioconidios hialinos unicelulares, directamente de hifas vegetativas por una célula conidiógena no especializada. Estos conidios se liberan por fractura de la célula basal. Algunos de estos hongos son queratinofílicos, termofílicos o celulolíticos. Fig. 3. Es el estado anamorfo de varios géneros teleomórficos como Ctenomyces, Arthroderma y Thielavia.
Figura 3. Chrysosporium tuberculatum. Aspecto macroscópico en agar dextrosa Sabouraud y microscópico teñido con azul de lactofenol donde se observan conidios equinulados semejantes a los de Histoplasma capsulatum.
Acremonium Este género es de crecimiento rápido. La colonia es blanca con áreas grises, rosas o marrón. Los primo-aislamientos frecuentemente son de aspecto húmedo. Los conidios son unicelulares, catenulados y de tipo basípeta, que se originan de fiálides cortas o largas, simples, no ramificadas, que terminan en punta; los conidios se aglutinan en el extremo de las fiálides. Fig. 4. Algunas especies son patógenas para el hombre y otros animales. Los ascomicetos Emericellopsis, Nectria, Neocosmospora, Ceratocystis y otros, pueden ser la fase anamorfa de Acremonium.
Figura 4. Acremonium. Conidióforos con racimo de conidios elípticos unicelulares.
Epicoccum El micelio presenta generalmente una coloración amarilla o naranja, aunque algunas producen un pigmento rojo púrpura intenso que difunde al medio y que es más evidente en el reverso de la colonia. A medida que los conidios maduran, la colonia presenta áreas oscuras. Los conidióforos son cortos, oscuros, y se agrupan en esporodoquios; dan lugar a conidios oscuros y multiseptados en sentido longitudinal y transversal (dictioconidios). Fig. 5.
Figura 5. Epicoccum sp. Conidióforos cortos con conidios pigmentados agrupados en esporodoquios.
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Chaetomium La colonia al principio presenta un micelio blanco grisáceo y pulverulento; posteriormente forma áreas oscuras en las que se encuentran los peritecios. El cuerpo del peritecio presenta cerdas de diferente forma y tamaño. En el interior se forman ascas dentro de las cuales se encuentran las ascosporas; éstas son oscuras y en forma de limón. Phoma
La colonia es de color gris a marrón claro. En algunas especies el crecimiento micelial es abundante, y en otras es sumergido. Sus estructuras de fructificación son los picnidios, cuerpos membranosos de forma gobosa o lenticular, con una pequeña papila en la punta. En el interior del picnidio se producen abundantes conidios a partir de conidióforos distribuidos en forma de cordones. Cuando maduran, los conidios se vierten al exterior del picnidio simulando un volcán. Es un fitopatógeno común. Monilia
Sus colonias son de crecimiento muy rápido, vellosas, de color naranja o amarillo intenso. Los conidióforos que parecen hifas son de distribución variable, hialinos, erectos o planos, simples o ramificados. Los blastoconidios son hialinos formando cadenas ramificadas, globosos u ovoides, con apariencia de rosario. Fig. 6. Se recupera ocasionalmente en el laboratorio clínico. Este género corresponde a la fase anamorfa de Monilina y Neurospora.
Figura 6. Monilia sp. Blasoconidios catenulados ovoides.
Beauveria Micelio de crecimiento moderado, blanco a canela, que se torna pulverulento con el tiempo. La colonia es semejante a la de Histoplasma o a la de un dermatofito. La célula conidiógena es voluminosa en la
base y prolifera simpodialmente dejando una estructura en forma de zig-zag. Las células conidiógenas a menudo se agregan para formar esporodoquios o sinemas. Sus especies son patógenas de insectos. Trichothecium Colonia de crecimiento moderado, blanca y fina; posteriormente se torna rosada o anaranjada y abundante. Forma conidióforos rectos, no ramificados, formadores de conidios inicialmente terminales, y posteriormente se forman otros de manera retrogresiva. Los conidios son piriformes, de dos células, con la célula apical más grande. Estado teleomórfico: Hypomyces. Sepedonium Hongo de crecimiento moderado, cuya colonia es blanca a amarillo oro. Las células conidiógenas no son especializadas, semejando ramas cortas de micelio vegetativo. Produce macroconidios redondos de superficie rugosa y microconidios de superficie lisa y de forma ovoide. La morfología microscópica es semejante a Histoplasma. Estados teleomórficos: Hypomyces, Apiocrea, Thielavia, Corynascus. Botrytis
Es un género con numerosas y diversas formas. Las colonias son de crecimiento relativamente rápido, blancas o grises. Los conidióforos son simples o muy ramificados. Las ramificaciones pueden ser finas o gruesas, estrechándose en un punto para formar estructuras alargadas cuyo extremo representará la célula conidiógena en forma de ampolla la cual produce simultáneamente muchos conidios. Fase teleomórfica: Sclerotinia. Geotrichum La colonia es blanca a crema, seca, con aspecto de harina. Microscópicamente se observan hifas que se fragmentan en artroconidios hialinos, lisos, de una sola célula, semiglobosos o cilíndricos, de tamaño variable. Los artroconidios se liberan por separación de un doble tabique, es decir por fisión. Los artroconidios germinan en un extremo dando la apariencia de una gema; sin embargo no forma blastoconidios. Fig. 7. La diferenciación de especies generalmente se logra por medio de pruebas bioquímicas (auxanograma). La presencia de grandes cantidades de colonias, especialmente a partir de esputo, puede reflejar una dieta rica en productos lácteos y no necesariamente una enfermedad
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pulmonar. Hay reportes sobre infecciones causadas por este género.
Figura 7. Geotrichum sp. Artroconidios formados por fragmentación de la hifa.
Curvularia Colonia de crecimiento rápido, marrón, con reverso negro; micelio septado, con conidióforos en grupos o aislados, que producen poroconidios por un proceso simpodial. Los conidios son de forma cilíndrica o ligeramente curvados, con septos transversales, con una de las células centrales más grande y más oscuras que las otras. Se aísla con poca frecuencia de especímenes y es causante de queratitis y de feohifomicosis. La fase sexual de este hongo pertenece al género Cochliobolus. Drechslera Colonia aterciopelada o algodonosa, con reverso negro. Su reproducción asexual es de tipo simpodial proliferativo. Forma poroconidios alargados, ovalados, de doble pared muy evidente y con septos transversales. La célula conidiógena adquiere forma de zig-zag a medida que se originan los conidios. Este género es responsable de algunos casos de queratitis. Estados perfectos: Pyrenophora, Cochliobolus. Helminthosporium Colonia marrón oscuro, algodonosa con reverso negro. Este hongo produce conidióforos erectos, simples, de longitud determinada, a menudo en grupos. Los poroconidios se forman en verticilios y de doble pared. Los conidios son de forma alargada, de base ancha, extremo distal angosto y tabiques transversales (fragmoconidios). Se distingue de Drechslera porque la célula conidiógena no es de tipo proliferativo y no adquiere aspecto de zig-zag. Fase teleomorfa: Pseudocochliobolus. Alternaria El cultivo es de crecimiento rápido, de color gris oscuro, verde oscuro o negro, de superficie
aterciopelada y de bordes irregulares. Los conidios son de tamaño variable, aunque la mayoría son alargados, con una base ancha y un extremo distal mas delgado; se forman por un mecanismo simpodial proliferativo. Presentan septos longitudinales y transversales. A estos conidios se les conocía anteriormente como dictiosporas. Los conidios pueden estar aislados o formar cadenas, en las cuales el primer conidio se origina de un orificio pequeño en el extremo de un conidióforo y a partir del extremo distal del primer conidio se originan los siguientes formando cadenas. Algunas especies pueden ocasionar cuadros respiratorios de alergia, feohifomicosis o invasión de las uñas. Fases perfectas: Pleospora, Clathrospora. Ulocladium Colonias dematiáceas, algodonosas, con reverso negro. Género productor de conidióforos simples, con extremos abultados oscuros no especializados. Los conidios se originan por un proceso simpodial, son de forma ovoide y de color marrón o negro; presentan septos transversales y longitudinales, por lo que pueden confundirse con Alternaria, aunque Ulocladium no forma cadenas. Cladophialophora Agente causal de cromoblastomicosis y de feohifomicosis. Su crecimiento es lento y presenta color gris oscuro o verde oscuro. Microscópicamente se caracteriza por presentar cadenas simples o ramificadas de blastoconidios de forma oval y su crecimiento es acrópeta (el conidio mas joven se encuentra en el extremo distal de la cadena). Entre conidio y conidio parece existir un material hialino en el sitio de unión. C. bantiana produce especialmente la cladosporiosis cerebral, micosis sumamente grave, y C. carrionii produce la cromoblastomicosis. Cladosporioum Colonias de crecimiento relativamente lento, aterciopeladas, pulverulentas, verde oliva o verde oscuro. Conidióforos largos, ramificados. Conidios ovales o elipsoidales en cadenas acrópetas, rugosas; pueden nacer de células alargadas, grandes, con septos transversales que le sirven de soporte llamadas ramnoconidios. Es uno de los más frecuentes contaminantes de laboratorio. Nigrospora Hongo de crecimiento micelial velloso, blanco al principio y después oscuro, con el reverso negro. Presenta conidios holoblásticos negros, de una célula, solitarios, lisos, subglobosos u ovoides, aplanados
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horizontalmente, que nacen a partir de conidióforos hialinos. Los conidióforos crecen perpendiculares a la hifa. Aureobasidium Ascomycete homotálico que inicialmente presenta un aspecto levaduriforme, de color blanco o rosado, y que con el tiempo se torna negro y adquiere un aspecto plegado con borde sumergido. Las hifas son cortas, multiseptadas, de paredes gruesas y pigmentadas. Produce pequeñas espículas a partir de las cuales se producen conidios hialinos a un mismo tiempo sincronógenas en diferentes puntos de la célula conidiógena. Los conidios sufren un proceso de gemación para construir cadenas de otros conidios que se pigmentan. Fig. 8.
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Figura 8 . Aureobasidium sp. Hifas pigmentadas septuadas con conidios alargados.
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CAPÍTULO 48 LA ACCIÓN DE LOS HONGOS NEUROTRÓPICOS A TRAVÉS DE SU INGESTIÓN (MICETISMO CEREBRAL) Gastón Guzmán Las intoxicaciones producidas por los hongos Los envenenamientos que producen los hongos, intoxicaciones conocidas también como micetismos (del griego myket= hongo e ismus=acción), presentan un amplio espectro que van desde simples alergias con dolor de cabeza provocado por inhalación de esporas, hasta severos cuadros clínicos causados por la ingestión de determinadas especies o por alimentos contaminados con mohos o por sus toxinas. Los envenenamientos o micetismos se pueden clasificar en cinco tipos: 1) Gastrointestinal 2) Hemolítico 3) Cardiovascular 4) Hepático 5) Nervioso (modificado de Guzmán, 1980 y enriquecido con Piqueras, 1996). El gastrointestinal es el más común. Es una intoxicación ligera, sin peligro. La provoca la ingestión de varias especies de hongos, pero solamente producen dolores abdominales, náuseas, vómitos y diarreas, en este orden. Se manifiesta media hora después de haber ingerido los hongos crudos o cocidos; la persona se recupera en 24 horas sin necesidad de tomar medicamentos. El micetismo hemolítico es el que destruye los glóbulos rojos y presenta ciertos problemas renales. Lo provocan unos pocos hongos, los cuales pierden su toxicidad después de la cocción. Son por ejemplo los “gachupines” (Helvella spp.) y los “pantalonudos” (Gyromitra spp.), que se venden en los mercados populares con la recomendación de que antes de comerse deben de hervirse y tirar el agua de la cocción. Los síntomas de la intoxicación se manifiesta ocho horas después de la ingestión, hay restablecimiento al cabo de 2 o 3 días, siempre y cuando la cantidad ingerida no haya sido exagerada. Las lesiones renales son colaterales y se detectan al observar la orina obscura. El micetismo cardiovascular solo lo produce un hongo: Coprinus atramentarius, el cual es común en los jardines. La intoxicación se presenta solamente si el hongo se ingiere acompañado de bebidas alcohólicas, ya que la substancia que contiene, la coprina (una ciclopropanona) se vuelve tóxica con el alcohol. Los trastornos primero son del tipo gastrointestinal media
hora después de la ingestión, con una rubefacción cutánea principalmente en la cabeza debido a una intensa vasodilatación, acompañada de dolor craneal. El ritmo cardiaco se altera y puede haber una disminución de la presión. El micetismo hepático que es el más peligroso, destruye las células del hígado y produce la muerte. Tiene la desventaja de que se manifiesta hasta 8 o 12 horas después de la ingestión, tiempo que toma la toxina para llegar al hígado a través de la corriente sanguínea. Los síntomas son al principio como los de la intoxicación gastrointestinal, pero los vómitos y diarreas son acompañados con sangre. La persona sufre dolores intensos, delirio y alucinaciones y después se vuelve ictérico, por la deficiencia de eliminar la bilis. El paciente queda postrado durante 5 días, al cabo de los cuales fallece. Las toxinas en estos hongos son alcaloides del tipo de la faloidina (fig. 1-F, obsérvese el núcleo indólico, que es el que produce alucinaciones). Amanita phalloides es el ejemplo típico de este micetismo pero no crece en México, no así sus equivalentes: A. verna, A. virosa y A. bisporigera, que por su color blanco y elegancia se les llaman “ángeles de la muerte”. Una variante del micetismo hepático es la intoxicación con aflatoxinas (fig. 1-D) que produce el moho amarillo (Aspergillus flavus) que contaminan granos almacenados y alimentos diversos. Estas toxinas actúan en las células hepáticas provocando casos clínicos ligados al cáncer. Lo peligroso de estas toxinas es que pueden prevalecer en los alimentos elaborados con tales granos e incluso se pueden transmitir a la leche materna (Carvajal et al., 2002). Finalmente esta el micetismo nervioso que es el tema principal del presente trabajo, se divide en tres tipos: 1) Hongos que contienen ácido iboténico (fig. 1-B), 2) Hongos que contienen alcaloides tipo ácido lisérgico (fig. 1-E), y 3) Hongos que contienen psilocybina (fig. 1-C). Obsérvese en la fig. 1 que todas las substancias activas de los hongos del micetismo nervioso tienen un indól, que es el causante de los trastornos neurotrópicos (véase también el caso de la faloidina antes señalada). De estas substancias, la más importante es la última, ya que la producen los hongos alucinógenos que han causado gran impacto social por las tradiciones en ellos involucradas y sus recreaciones sociales actuales.
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Fig. 1. Las substancias indólicas que producen las alucinaciones (B-E) y el alcaloide venenoso faloidina (F). En A la hormona serotonina que controla el sistema nervioso. Nótese que todas excepto D presentan un núcleo indólico señalado en C.
Descubrimiento de los hongos alucinógenos Los hongos alucinógenos se identifican también con los nombres de neurotrópicos, alucinantes, alucinatorios, enteógenos, psicodélicos, psicotrópicos, psilocibioides, sagrados, adivinadores, santitos y niñitos, además de muchos nombres locales en las distintas culturas indígenas de México. Guzmán (1997), ha registrado en estos hongos más de 300 nombres en lenguas indígenas y en castellano. Dichos hongos se conocen desde tiempos remotos, pero apenas hace 60 años fueron descubiertos formalmente a la ciencia. Su descubrimiento asombro al mundo, debido a la acción neurotrópica que ejercen, acompañada de percepciones alucinógenas,
sin provocar consecuencias lamentables. Varios grupos de indígenas mexicanos han usado y usan todavía estos hongos con fines religiosos y terapéuticos. A partir de los 30’s en el siglo pasado se empezaron a recabar informes, aunque confusos, sobre el uso de estos hongos en Oaxaca. Schultes (1939) de la Universidad de Harvard fue uno de los primeros quien los estudió con Reko, un médico alemán, aficionado al estudio de las costumbres de los indígenas y que vivía en Oaxaca. Reko había recabado información sobre el uso de estos hongos lo que comunicó a Schultes. Los dos especialistas viajaron a Huautla de Jiménez en Oaxaca en busca de tales hongos, los cuales eran difíciles de encontrar debido al hermetismo de los indios en aquélla época. Como resultado, Schultes publicó (Schultes, 1939) el primer artículo científico sobre los hongos alucinógenos. Desafortunadamente Schultes a pesar de que había adquirido dos paquetes de hongos alucinógenos de parte de los indígenas y uno colectado por él, en la Universidad de Harvard solamente le identificaron los hongos de su paquete, que no eran alucinógenos. Los hongos identificados fueron Panaeolus sphinctrinus (fig. 2), hongo que no usan los indígenas por ser tóxicos, es decir, hubo un error de colecta por Schultes. El trabajo de Schultes sobre el Panaeolus tuvo gran repercusión y todavía en la actualidad hay especialistas que creen que los hongos alucinógenos mexicanos se adscriben a P. sphinctrinus, en parte por la insistencia de Schultes (Schultes, 1976; Schultes y Hofmann, 1982). Fueron los esposos Wasson de Nueva York, quienes realmente descubrieron los verdaderos hongos alucinógenos de México entre 1953-1955. Los Wasson habían estado trabajando tiempo atrás sobre el uso tradicional de los hongos comestibles en E.U.A. y en Europa y ello los hizo viajar a Siberia, en donde redescubrieron el uso de Amanita muscaria entre unas tribus de la región (véase más adelante). Un amigo de los Wasson les envió como curiosidad una fotografía de un hongo de piedra de la cultura maya y esto creó gran interés entre los Wasson, lo que motivó a que viajaran a México en 1953. Al buscar bibliografía sobre el uso de los hongos en México, se encontraron con el trabajo de Schultes (1939). Varios viajes hicieron los Wasson a México, hasta que en 1955 conocieron a María Sabina en Huautla de Jiménez, lo que les dio la pauta para encontrar los tan buscados hongos alucinógenos. Los Wasson publicaron sus primeras experiencias siberianas y mexicanas en un libro (Wasson y Wasson, 1957). Pero fue muy importante que ellos se asociarán más tarde con Heim, un destacado micólogo del Museo de Historia Natural de París a quien le enviaron sus hongos. Heim identificó
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los hongos en los géneros Psilocybe, Stropharia y Conocybe y dado el interés de los mismos viajó a México para que con la ayuda de los Wasson exploraran México. Wasson (1957) con las identificaciones de Heim publicó, el primer artículo de divulgación, que abrió la puerta al mundo sobre el conocimiento de los hongos alucinógenos, dada la amplia difusión de la publicación. Más tarde, Heim y Wasson (1958) publicaron un libro profusamente ilustrado, en donde se resumió toda la información sobre estos hongos y en donde citaron Stropharia cubensis (Fig. 3) como un importante hongo alucinógeno entre los mazatecos, pero que también había sido registrada de Cuba y de Vietnam tiempo atrás y por Singer (1949) de México, pero como Psilocybe cubensis, precisamente con propiedades neurotrópicas. Simultáneamente a los trabajos de los Wasson y Heim, llegó a México Singer en 1957, para investigar los hongos alucinógenos. Singer estuvo acompañado en sus viajes por quién aquí escribe. Más tarde Singer (Singer, 1958), publicó un interesante trabajo sobre la historia de estos hongos y su cultivo y junto con su colega Smith de la Universidad de Michigan (Singer y Smith, 1958), publicaron la primera monografía mundial de las especies alucinógenas de Psilocybe. En ella se hizo ver que los registros de México eran los más importantes, pero también había de América del Sur, E.U.A., Europa, África y Asia. Guzmán continuó sus exploraciones y publicó (Guzmán, 1959) una síntesis de los conocimientos, con nuevos datos de Oaxaca, Puebla, Veracruz y del Estado de México. En 1971 inició un estudio monográfico del género Psilocybe a nivel mundial, que culminó con la publicación de un libro (Guzmán, 1983). En ésta publicación hizo ver que Stropharia cubensis siguiendo a Singer, es Psilocybe cubensis (fig. 3) y que correspondía al hongo que Schultes había adquirido en Huautla de Jiménez por parte de los indígenas, que estaba depositado en Harvard sin identificación. Fue Singer quien en dicha universidad en los 40’s identificó tal paquete. Guzmán en 1971 en la misma Universidad de Harvard, identificó el otro paquete de Schultes, el adquirido de los indígenas y el cual correspondió con Psilocybe caerulescens (fig. 4), otro hongo alucinógeno muy usado por los mazatecos y náhuatl. Los trabajos de Schultes, Wasson, Heim, Singer y Guzmán antes señalados, se apoyaron en la información de Sahagún (1569-1582), quien había descrito el hongo sagrado de los aztecas, al cual denominó “teonanácatl” (del náhuatl que significa “hongo sagrado”) (véase en la fig. 6 la ingestión del teonanácatl, de un Códice de Sahagún). Por siglos fue
un enigma conocer el hongo al que se refirió Sahagún como “teonanácatl”, inclusive se negó su existencia y se ligo con el “peyote”, una cactácea alucinógena empleada por indígenas del norte del país y sur de E.U.A. Fue hasta los trabajos de Schultes (1939), Heim y Wasson (1958) y Singer (1958) cuando se conoció definitivamente su identificación. Pero la denominación “teonanácatl”, no se ha localizado entre ningún grupo indígena, no así la de “teotlaquinanácatl” que recogió el autor en la zona náhuatl de Necaxa, Puebla, y que quiere decir el hongo sagrado que pinta o describe. Los indígenas lo aplican en la región a Psilocybe caerulescens y P. mexicana (Guzmán, 1997) (figs. 4 y 5). Vestigios antropológicos y tradiciones sobre el uso de los hongos alucinógenos Son muchos los grupos indígenas que han estado o están en relación con el uso sagrado de los hongos alucinógenos. Entre ellos los Náhuatl, Mazatecos, Chinantecos, Mixes, Zapotecos, Chatinos, Purépechas, Capachas, Totonacas, Matlazincas y Mayas son los más importantes. En estas culturas se siguen empleando los hongos sagrados, excepto en las Totonaca, Purépecha, Capacha y Maya, en donde parece que se extinguió la tradición. Existen curanderos o hechiceros que se dedican a curar con los hongos sagrados, organizando y presidiendo las ceremonias, las cuales siempre son nocturnas. María Sabina fue una de ellas en Huautla de Jiménez. Los indígenas afirman que cuando se ingieren estos hongos, la persona vuela y al terminar los efectos regresa a la tierra y eso es precisamente lo que se puede interpretar en varias piezas arqueológicas. Incluso en la cara de los indígenas representados en esas piezas, se observa una mirada de admiración, con los ojos desorbitados, que es uno de los tantos síntomas que producen estos hongos. De la Cultura Capacha del Nevado de Colima, por ejemplo, se tienen dos interesantes piezas de arcilla en relación con la ingestión de los hongos sagrados y que nos demuestran el efecto de gigantismo que producen. En la fig. 7 se ven cuatro personajes alrededor de un hongo gigante, que por su acabado no cabe duda que es Psilocybe zapotecorum, especie alucinógena común en la zona. Todos los personajes tienen los ojos desorbitados, con una cara de admiración mirando al hongo y a su vez abrazados entre sí. Esto demuestra que no se pueden detener de pie, lo cual es otro síntoma del efecto de tales hongos, ya que se pierde el equilibrio. Pero quizá lo más interesante no estudiado todavía, es que el turbante que tienen los personajes, el cual es una víbora, e incluso son víboras sus brazos.
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Esto liga el uso de los hongos alucinógenos con el culto de Quetzalcóatl, el dios de los aztecas representado por una serpiente. La otra figura (figs. 8-9) encontrada en la misma región, representa una señora recostada debajo de un hongo gigante, también de tipo Psilocybe. Se demuestra aquí otra vez la sensación del
gigantismo y a su vez la de placidez del personaje. En general, las personas que ingieren los hongos alucinógenos son tranquilas, no se mueven, porque no pueden caminar ni guardar el equilibrio; lo que se mueve en ellas es la mente.
Figs. 2-5. 2: Algunos hongos alucinógenos importantes, excepto el de la fig. 2 que es Panaeolus sphinctrinus y que se confundió en la bibliografía con una especie de Psilocybe (con el 5). 3: Psilocybe cubensis (conocido también como Stropharia cubensis). 4: Psilocybe caerulescens. 5: Psilocybe mexicana.
Acción y tradiciones de la Amanita muscaria Amanita muscaria es un hongo que por su esbeltez, color rojo del sombrero y las motitas blancas que lo cubren (fig. 10) y por sus propiedades tóxicas, ha llamado la atención del hombre desde tiempos inmemoriales. Tanto así, que ahora es el hongo más popular entre la gente, especialmente entre los niños quienes siempre ven dibujado este hongo en sus
cuentos, al lado de enanitos. La leyenda de los gnomos nació en Europa en la Edad Media y ahora se ha popularizado y siempre se relaciona un gnomo con un hongo, especialmente con A. muscaria. Generalmente se le atribuyen a este hongo grandes poderes venenosos, que no los tiene. Químicamente contiene un glucósido, la muscarina, que es de acción gastrointestinal, pero también tiene ácido iboténico
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(fig. 1-B), que es un derivado indólico muy semejante a la psilocybina de los hongos alucinógenos del género Psilocybe (figs. 1-C, 3-5) que se discutirá más adelante. La ingestión de Amanita muscaria produce primero una intoxicación gástrica como la descrita en la Introducción, pero después se presenta una alteración nerviosa con percepción de alucinaciones. Como el hongo es escaso en Siberia, los aborígenes que lo usan allá (como se ha dicho), ingieren los orines de la persona que previamente ha pasado por los efectos de la ingestión.
Fig. 6. Fragmento del Códice Magliabechiano de Sahagún, en donde se observa un indígena ingiriendo el “teonanácatl” (hongo sagrado), colectado frente a él y detrás el dios del hongo que llevará al indígena a su mundo.
Figs. 7-9. Figuras precortesianas de barro, de la cultura Capacha del Nevado de Colima. 7: Cuatro personajes abrazados alrededor de un hongo gigante (obsérvense las serpientes en el turbante) y 8-9: una mujer reposando debajo de un hongo también gigante (en 9 retocada). Estas figuras demuestran el efecto del gigantismo.
Se ha demostrado que el ácido iboténico se expulsa en la orina (Schultes, 1976; Schultes y Hofmann, 1983), hecho que no sucede con la psilocybina, como se discutirá más adelante. Se sabe que varios grupos aborígenes de pieles rojas de Canadá y E.U.A. ingieren ceremonialmente este hongo (Wasson, 1979). En México es probable que lo usaran los Capacha, los Purépecha y los Mayas, éstos últimos, los Mayas, en Chiapas y Guatemala. El uso de A. muscaria en América está en relación con el origen del hombre en América, cuya teoría más aceptada afirma
que proviene de Asia, concretamente de Siberia a través del Estrecho de Bering. Quiere decir que cuando aquéllos asiáticos llegaron a Canadá y E.U.A. y encontraron A. muscaria, no fue sorpresa para ellos y continuaron empleándola y con el peregrinar hacia el sur, al llegar a México y Guatemala, ocurrió lo mismo. Sin embargo, A. muscaria en México y Guatemala no es abundante, lo que obligó a los naturales ha buscar otro hongo y fue cuando se descubrió a los del género Psilocybe, que son mucho más prolíficos aquí en comparación con E.U.A. y Canadá. Hay indicios
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antropológicos del uso de A. muscaria en Jalisco y en Michoacán; de la primera entidad federativa se tiene una pieza de cerámica (fig. 11) que representa una A. muscaria, debajo de la cual está un indígena sentado en una posición de meditación. Tenemos aquí otra vez el efecto del gigantismo que observamos en las piezas de Colima (figs. 7-9). El caso de Michoacán es el de una piedra de 35 mm de altura (figs. 12-13) que representa en una de sus caras (fig. 12) un botón (la fase inmatura) del hongo en discusión y en la otra (fig. 13) una calavera. Quizá el mensaje en esta piedra sea que
este hongo es peligroso, sobre todo en la fase de botón, ya que los campesinos, afirman que este hongo en botón es “muy fuerte” en su acción. Entre los mayas se han encontrado ciertas relaciones con el uso de la A. muscaria en las tradiciones, tanto en códices como en leyendas (Guzmán, 2003). Está por ejemplo la Leyenda del Trueno, que hace ver que en donde cae un rayo nace A. muscaria y que por ello tiene la fuerza del rayo. Además todos los mayas guardan respeto a este hongo cuando lo encuentran en el bosque, aunque ya no lo consumen.
Figs. 10-13. Amanita muscaria y sus representaciones precortesianas. 10: El hongo en su hábitat (bosques de pinos). 11: Figura de cerámica en donde se ve un indígena meditando debajo de un hongo. 12-13: Pieza de piedra, que representa el botón del hongo en 12 y una calavera en 13.
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Diversidad taxonómica de los hongos alucinógenos del genero Psilocybe Las especies alucinógenas del género Psilocybe son, sin embargo, a pesar de lo dicho con Amanita muscaria, las más importantes en el uso tradicional de los hongos neurotrópicos. Tienen éstas gran diversidad taxonómica y amplia distribución mundial. En las primeras investigaciones realizadas sobre estos hongos (Heim y Wasson, 1958; Singer y Smith, 1958) el número de especies conocidas no pasaba de 20, pero se tienen ahora registradas más de 140 (Guzmán, 2005). Cultivos y estudios químicos sobre los hongos alucinógenos Todas las especies de Psilocybe son muy fáciles de cultivar en el laboratorio, incluso se pueden obtener grandes cantidades de fructificaciones en substratos como los que se emplean en los cultivos del champiñón, no así con Amanita muscaria que es difícil hacerla fructificar. El hecho de poder obtener fácilmente cepas de Psilocybe y hacerlas fructificar, sirvió para las investigaciones pioneras en la química de estos hongos (Heim y Wasson, 1958; Singer, 1958), pero desafortunadamente se aprovechó después para fomentar un comercio ilícito en el uso recreacional de los hongos. Respecto a la química de estos hongos, todas las substancias conocidas e incluso aquéllas aisladas de plantas alucinógenas (por ejemplo el peyote) son alcaloides indólicos, que actúan sobre el sistema nervioso central. En Psilocybe es principalmente la psilocybina (fig. 1-C) la cual es semejante a la dietielamanina del ácido lisérgico (conocida como LSD, fig. 1-E), que es la substancia neurotrópica que contiene el ergot, un hongo parásito de las espigas del centeno. Véase en la Introducción el micetismo nervioso tipo de ácido lisérgico). La psilocybina se ha aislado en otros hongos ajenos a Psilocybe, como lo son especies de Conocybe, Copelandia, Gymnopilus, Panaeolus (no P. sphinctrinus, fig. 2) y Pluteus. De ninguno de estos hongos se tienen datos sobre su uso tradicional. Todos al igual que las especies neurotrópicas de Psilocybe tienen la característica de que sus fructificaciones se manchan de azul-verde cuando se maltratan, excepto con las especies de Panaeolus. Acción de los hongos alucinógenos, aplicaciones psicoterapéuticas y prohibición Se ha investigado que la psilocybina, el ácido iboténico y el LSD actúan en el sistema nervioso central, a donde llegan a través de la corriente sanguínea vía gastrointestinal. Su acción sobre las
neuronas es la de limitar la serotonina, la hormona que controla el sistema nervioso central (fig. 1-A). Este impedimento se debe a que tales substancias fúngicas tienen la misma estructura indólica que la serotonina y al ponerse en contacto las fúngicas con aquélla impiden su acción. Como el organismo sigue funcionando, al eliminar metabólicamente las substancias neurotrópicas, vuelve al cabo de unas horas a nivelar su concentración normal de serótina y es cuando las alucinaciones desaparecen. Los síntomas de tipo alucinógeno aparecen media o una hora después de la ingestión de los hongos, pero para ello, es muy importante que la persona siga todas las recomendaciones que indican los indígenas, ya que ellos son los que a través de siglos han experimentado la ingestión de tales hongos. Según ellos no se deben tomar alimentos durante las cuatro o más horas previas a la ingestión de los hongos, para evitar vómitos u otros problemas gastrointestinales. No se deben ingerir bebidas alcohólicas o medicamentos y tampoco fumar. Además se debe de estar en un lugar tranquilo y callado, para que la persona se pueda concentrar con los efectos que experimentará y no se distraiga súbitamente por algún ruido. Es importante entender que las ceremonias indígenas siempre son de noche, para evitar así ruidos y distracciones. Además una persona adulta y experimentada debe de guiar y presidir la ingestión, para cuidar que no ocurran anormalidades en los que ingieren los hongos (es el papel que juega el curandero). El sabor y olor de los hongos alucinógenos no es agradable, es semejante al de las tortillas acedas, por lo que la ingestión se tiene que ayudar con un vaso de agua. Cuando aparecen los síntomas, lo primero que percibe la persona es, generalmente el color seguido de la deformación de las cosas que le rodean, es decir ve ilusiones y también manchas o burbujas de colores muy vivos a su alrededor. Posteriormente verá objetos, personas, animales o paisajes que no están presentes en la habitación, éstas son las alucinaciones, siempre en colores muy vivos y con mucha luz. A la persona se le dilata la pupila y se la saltan los ojos, pierde la agilidad de moverse normalmente y la de caminar, baja la sensibilidad en la piel, le sube la temperatura y tiene momentos de euforia seguidos de depresión, pero nunca pierde el sentido de quien es y en donde está. El que escribe ingirió Psilocybe cubensis (fig. 3), en un rancho indígena cerca de Huautla de Jiménez, en 1958, hongo que había colectado en la región esa mañana. En dicho rancho Don Isauro era la única persona que hablaba español, de un grupo de tres familias con hijos y la mamá. Don Isauro tenía dos
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hermanos. Todos convivían en una casa de tipo indígena, grande, con una sola habitación y piso de tierra. Dormían en petates que recogían en el día para facilitar la circulación y actividades de la casa. Los hongos los ingirió el autor (doce fructificaciones, según la dosis establecida por los lugareños) en una ceremonia organizada y precedida por la mamá de Don Isauro, frente a un altar que se mantenía en la casa. Comieron también los hongos los dos hermanos de Don Isauro, a quienes la madre les había pedido que lo hicieran para no dejar solo al visitante en su “viaje” con los hongos. Los hongos seleccionados para cada quien se depositaron en jícaras y se pasaron ante incienso, con rezos de la señora. Una vez que se ingirieron los hongos en silencio y con respeto, los hermanos se sentaron cada uno en una silla y ahí permanecieron toda la noche. Quien escribe, después de platicar discretamente un momento con Don Isauro, se retiró a su petate ahí cerca en un rincón y se apagaron todas las velas y lámparas de la casa (no había electricidad). Ya en su petate el autor, lo único que observaba era su secadora de hongos en otro rincón, la cual era un quinqué de tractolina en medio que instalaba debajo de varias telas de alambre que sostenían sus hongos en estudio y todo ello cubierto con periódicos. Pensaba el que escribe, que nada iba a suceder, puesto que no sentía nada anormal, pero al cabo de una media hora de la ingestión, vió de repente que la secadora de hongos era un castillo caricaturesco con facciones humanas y que le hablaba llamándole: “ven”, “ven aquí”, “no tengas miedo”. A su vez se colaba un largo haz de luz de la secadora o del castillo que llegaba hasta el petate del autor y dicho haz era ahora un largo tentáculo del castillo, con una mano en el extremo que le señalaba con sus dedos que fuera hacia él. Al ver aquello, el autor se espantó, busco rápidamente sus lentes, se los puso tratando de ver su secadora, pero solo veía al castillo que se carcajeaba. Decidió voltearse y darle la espalda a aquello y tratar de dormirse, creyendo que se estaba poniendo nervioso. Pero, no fue posible conciliar el sueño porque veía manchas de colores, tanto con los ojos cerrados como abiertos; después le gusto ese espectáculo puesto que la habitación se llenó de tales burbujas y de globos de colores con luz que iban y venían. El castillo siguió llamándole, pero el autor le dijo tajantemente que no lo molestara, que él estaba muy a gusto en su petate (el petate era en realidad muy incomodo y lleno de pulgas, pero esa noche parecía una cama muy cómoda). A pesar de ver y creer todo aquello, el autor no perdió su identidad y en todo momento supo quien era y en donde estaba. Veía su reloj, se daba cuenta
del tiempo y veía a los hermanos de Don Isauro que permanecían inmutables en sus sillas. Aunque hubo momentos que se perdió en viajes raros, como una cueva debajo de su petate o paseando en condiciones lamentables en las banquetas de la Ciudad de México. Notó además que sus piernas se movían rítmicamente, como si estuviera caminando, no podía detenerlas e inclusive las regañó para que se quedaran quietas, cosa que no logró. Trató el autor de concentrarse en algo y no podía hacerlo en nada, ni siquiera en una simple operación aritmética. Después vio unos danzantes negros y gigantes, bailando y cantando alrededor de su petate; al cabo de un rato de verlos y escucharlos con agrado, se concentró y trató de ver y entender realmente que era aquello y a medida que lo hacía y se esforzaba, iban perdiendo estatura los danzantes y se iba callando hasta que finalmente vió que se trataba realmente de un perrito siguiendo a un gato (he aquí otro ejemplo del gigantismo antes discutido). Pasó el tiempo, vió muchas otras cosas y cansado, recordó que Wasson en sus escritos de Siberia (Wasson y Wasson, 1957) había narrado lo de la expulsión de la droga a través de la orina. Entonces, como no se podía incorporar, el autor decidió irse en “cuatro pies” al patio y cuando abría la puerta de la choza, escucho voces y gritos que decían: “se escapó el ingeniero” (así le decían al autor). Se prendieron lámparas y velas y apareció Don Isauro, quien pregunto asombrado que se ofrecía o que pasaba y no obstante su negativa de que no saliera, el autor salió al patio. Estaba lloviendo, se mojo, se enlodo y con trabajos hizo su necesidad y cuando volvió a la choza, lo primero que vio fue el castillo, atacado de risa. Concluyó que no era cierto lo de la orina (al menos en Psilocybe). Pasaron aproximadamente en total 5 horas desde el inicio de las alucinaciones y finalmente el autor quedó profundamente dormido. Al despertar a las 5 de la mañana, que era cuando las familias se levantaban para preparar el café y las tortillas, lo primero que vió fue su secadora de hongos. Los efectos habían terminado. Se sentía normal, excepto algo cansado por la desvelada. Es interesante observar en este experimento, que a pesar de que han pasado más de 50 años, el autor recuerda todo lo ocurrido. Algo importante en cuanto a la calidad de los hongos que se ingerirán, es el de que deben ser de preferencia frescos, o si son secos, no deben tener más de un mes. Se ha demostrado que la psilocybina es volátil, por lo que los hongos viejos pierden su efecto. Meses después del experimento narrado arriba, el autor tuvo otro caso de alucinaciones cuando estaba solo en una choza indígena tratando de dormir. La choza en este caso era muy pequeña, sin ventilación
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y estaba llena de sacos con hongos alucinógenos, semisecos o semifermentados (puesto que el autor en esa época se dedicaba a comprar grandes cantidades de hongos neurotrópicos para estudio químico, que le solicitaban unos laboratorios suizos). Al tratar de dormir el autor en aquella reducida pieza sobre un modesto catre, empezó escuchar una gotera que caía sobre él, la cual hacía un ruido tremendo y al ver aquélla el autor observó que la gota al caer reventaba en multitud de burbujas de colores que llenaban toda la habitación. Se estaba afectando neurotrópicamente solamente por la inhalación de la psilocybina que emanaba de los cientos de hongos que estaban en esa habitación, caso no informado todavía por otros investigadores en estos hongos. En resumen, la ingestión o inhalación de los hongos alucinógenos del género Psilocybe, produce una acción nerviosa drástica, pero pasajera, con percepción de ilusiones y alucinaciones coloridas, con sensaciones de enanismo y sin la perdida de la conciencia. Es un estado de inicios de una esquizofrenia. No crea adicción, por lo que estos hongos o sus derivados no son droga ya que no dejan ningún trastorno mental ni nervioso acumulativo, excepto una gran sensibilidad durante ocho días después de la ingestión. Los indígenas bien recomiendan que la persona que ha ingerido los hongos, debe de permanecer en su casa al menos ocho días. Esto está en relación en parte, con el oído, ya que los tímpanos quedan con una vibración constante que emite un sonido persistente que no deja dormir en esos ocho días, debido a que se escucha más cuando se pone la cabeza de lado sobre la almohada. Éste hecho también lo experimentó quien escribe y entendió porque Don Isauro no lo dejaba partir al otro día de la ingestión, lo cual no obedeció. El que la persona se desdoble en su personalidad, al creer en un mundo irreal que observa, sin perder su conciencia, es útil desde el punto de vista psicológico y bien lo puede aprovechar un psiquiatra que investigue en ese momento la mente de la persona y descubriera así algún problema psicológico. Estos hongos se empezaron a estudiar y aplicar en psiquiatría en los 60’s y 70’s del siglo pasado, pero todas las investigaciones fueron suspendidas, debido a la prohibición que se hizo de tales hongos. Se basó dicha prohibición en los abusos que hicieron varios jóvenes en E.U.A. y en Europa o en México los extranjeros que visitaban Oaxaca, por el uso exagerado y recreacional de los hongos. Dichas personas sin seguir las reglas que recomendaban los indígenas, las de no tomar bebidas alcohólicas antes o
durante la ingestión y la de tomar la dosis normal, ingerían estos hongos en dosis elevadas y las mezclaban con alcohol, lo que provocó graves consecuencias sociales. Bibliografía Carvajal M, Álvarez MT, Rojo F, Méndez I y Berumen J. 2002. Aflatoxinas de los alimentos causantes de enfermedades crónicas en México (hepatitis B, C, cirrosis y cáncer). In: Méndez-Tovar, LJ, LópezMartínez R y Hernández-Hernández F.: Actualidades de la Micología Médica, IV Diplomado de Micología Médica, Facultad de Medicina, UNAM, México, D.F. Guzmán G. 1959. Sinopsis de los conocimientos sobre los hongos alucinógenos mexicanos. Bol Soc Bot Mex 24: 14-34. Guzmán G. 1980. Las intoxicaciones producidas por los hongos. Ciencia y Desarrollo CONACYT 32 (VI): 129134. Guzmán G. 1983. The genus Psilocybe. Cramer, Vaduz, 439 pp + 20 pls. Guzmán G. 1997. Los nombres de los hongos y lo relacionado con ellos en América Latina. Instituto de Ecología, Xalapa, 356 pp. Guzmán G. 2003. Fungi in the Maya Culture: Past, Present and Future. In: Gómez-Pompa A, Allen MF, Fedick SL y Jiménez-Osorio JJ (Editores): The Lowland Maya Area. Food Products Press, Nueva York, pp 315-325. Guzmán G. 2005. Species diversity of the genus Psilocybe (Basidiomycotina, Agaricales, Strophariaceae) in the world mycobiota, with special attention to hallucinogenic propierties. Inter Jour Medicinal Mushrooms 7: 305-331. Heim R, Wasson RG. 1958. Les Champignons Hallucinogènes du Mexique. Arch Mus d’Hist Nat sér 7 VI, París, 322 pp + 36 láms. Piqueras J. 1996. Intoxicaciones por plantas y hongos. Masson, Barcelona, 153 pp. Sahagún Fray B de. 1569-1582. Historia de las cosas de la Nueva España (con muchas reimpresiones en español e inglés, como Ed. Alfa, 1955, México, D.F.). Schultes RE. 1939. Plantae Mexicanae II. The identification of teonanácatl, a narcotic Basidiomycete of the Aztecs. Bot Mus Leafl Harvard Univ 7: 37-55. Schultes RE. 1976. Hallucinogenic plants. Golden Press, Nueva York, 160 pp. Schultes RE, Hofmann A. 1982. Plantas de los dioses. Orígenes de los alucinógenos. Fondo de Cultura Económica, México, D.F. (con varias re-ediciones inclusive en inglés).
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CAPÍTULO 49 MICETISMOS FALOIDIANO, MUSCARÍNICO, INCONSTANTE Y GASTROINTESTINAL Evangelina Pérez Silva Es muy difícil la distinción entre especies comestibles y tóxicas, lo mejor es aprenderlas a reconocer por sus caracteres morfológicos ya que en numerosas ocasiones para la detección de las especies tóxicas es necesario obtener datos quimiotaxonómicos cuando el material esta fresco, análisis cromatográficos de las toxinas, en muchos casos la concentración de estas substancias cambia en las diferentes estructuras del hongo o variedades de los hongos según su distribución geográfica en donde se desarrollan. Se aconsejan las siguientes recomendaciones para el conocimiento de algunas especies tóxicas: 1. Obtener muestra de los hongos que se consumieron y de ellos obtener algunas preparaciones microscópicas, por el método de disgregado, aplastando un fragmento del hongo a examinar en una gota de agua destilada para la identificación de las esporas, en las que deberá considerarse el color, la morfología de la misma, ornamentación de la pared y presencia o ausencia del poro germinativo. 2. Con ayuda del KOH al 3% en solución acuosa, se pone una gota en la superficie del píleo, láminas, estípite y volva, un cambio de coloración inmediata de color amarillo oro puede presentarse, esto sucede generalmente en Amanita virosa, lo cual indica que se trata de una especie tóxica. 3. En los restos de vómitos o evacuaciones, es posible detectar esporas de algunos géneros con ayuda del reactivo de Melzer, esporas de algunas amanitas son positivas al Melzer, de pared lisa, las especies de los géneros Lactarius y Russula son positivas al Melzer, de pared ornamentada, en el género Cortinarius las esporas son negativas al Melzer, de pared ornamentada. 4. Prueba de Wieland. Se requieren tiras de papel periódico (sin letras) de aproximadamente 10 cm de largo, solución 8N de HCl. Fragmentos del hongo a probar de aproximadamente 1 cm, el cual se presiona sobre la tira del papel periódico. Se delimita el área donde quedó impregnado el jugo del hongo, en el extremo opuesto, se delimita otra área semejante, que servirá de testigo y que deberá marcarse con una T por fuera del círculo. Pasados 5 o
10 minutos o cuando el jugo se haya secado se aplica una gota de 8N HCL sobre cada uno de los círculos y después de cinco minutos se observa si hay un cambio de color en los círculos. Si se presenta una coloración azul en el círculo del jugo del hongo, esto indica que es probable que existan amanitinas y en este caso es aconsejable realizar una cromatografía tanto en el extracto del hongo que se está estudiando paralelo con un estándar de amanitina y de esta forma poder confirmar la presencia de dichas substancias tóxicas. Los hongos contienen el 75 % de agua, la materia restante es proteína de 2 a 5 %, glúcidos de 2 a 20 %, lípidos de 1 a 2 % y sales minerales de 5 a 2 % de potasio, calcio, fósforo, magnesio, silicio, hierro, cobre, vitaminas A, E, D, sustancias aromáticas que sirven para su clasificación, pigmentos que les dan esa gama de colores tan llamativos y sustancias susceptibles de provocar fenómenos físicos como la luminiscencia (Martínez Saldaña, 2002). Los hongos tóxicos al ser consumidos por el hombre pueden ocasionarle un micetismo, aquí las proteínas y compuestos nitrogenados juegan un papel muy importante en las intoxicaciones, al ser ingeridas con los alimentos son transformadas durante la digestión para ser absorbidas, pasan directamente al torrente circulatorio, después al hígado, donde se reagrupan para formar nuevas proteínas que son usadas por el individuo. Lincoff (1977) clasifica en cuatro grupos las toxinas responsables que causan intoxicaciones, de acuerdo a sus efectos físicos y tiempos de incubación larga o corta en que se manifiestan los síntomas. En el grupo A, las toxinas responsables son de efecto citotóxico, causan destrucción celular en el hígado, riñón y ocasionan la muerte de 6 a 10 horas después de la ingestión, Grupo I. Toxinas responsables: ciclopéptidos (amanitinas y falotoxinas), virosinas Géneros responsables: Amanita (Galerina, Lepiota, Conocybe, no citados para México). Grupo II. Toxina responsable: monometilhidrazina Género responsable: Gyromitra (no citado para México).
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Grupo III. Toxina responsable: Orellaninas Género responsable: Cortinarius orellanus (no citado para México) En el grupo B, las toxinas afectan directamente al sistema nervioso autónomo, los síntomas se manifiestan a partir de 20 minutos a dos horas. Grupo IV. Toxina responsable: coprina (antabuse) disulfuranos. Género responsable: Coprinus Grupo V. Toxina responsable: muscarina. Géneros responsables: Clitocybe, Inocybe y Amanita En el grupo C, las toxinas afectan principalmente al sistema nervioso central, los síntomas se presentan de 30 minutos a tres o cuatro horas. Grupo VI. Las toxinas responsables son: el ácido iboténico, ácido tricolómico, muscazona, ácido estizolóbico y estizolobínico. Género responsable: Amanita muscaria y A. pantherina. Grupo VII. Las toxinas responsables: psilocibina y psilocina Géneros responsables: Psilocybe y Panaeolus En el grupo D, quedan incluidas numerosas toxinas que causan trastornos gastrointestinales, los síntomas se presentan de 30 minutos a 3 horas después de la ingestión. Géneros responsables: Lactarius, Russula, Boletus, Chlorophyllum, Armillaria y Entoloma, entre otros. Micetismo faloidiano Dentro de los micetismos más importantes se mencionan a los del grupo I, conocido como faloidiano, el cual es mortal, el hongo responsable es Amanita phalloides, especie europea, que no ha sido encontrada en la micobiota mexicana, existen otras especies de la Sección Phalloides como A. bisporigera G. F. Atk. (Heim, 1957), A. verna (Bull.) Lam. (Chinchilla et al., 1982) en las que sí se ha comprobado su toxicidad en el país, A. virosa (Fr.) Bertill. Es muy abundante en la micobiota mexicana, no se tienen datos precisos de su intoxicación. Las toxinas presentes en estas especies son de dos tipos: las falotoxinas de las cuales se han descubierto siete: faloidina, faloína, falaína, profaloína, falicina, falacidina, y falisacina presentan propiedades de solubilidad y estabilidad como las
amanitinas, son compuestos heptapéptidos , bicíclicos, diferenciándose de las amatoxinas por llevar un Indol-tioéter en lugar del puente Indol-®sulfóxido que llevan las amanitinas. Son las responsables de causar la muerte de las células por la formación de filamentos de actina asociadas con la membrana plasmática de las células, causando de esta forma la muerte de las mismas. Al parecer no intervienen en los procesos gastrointestinales que se desarrollan durante la intoxicación (Benjamín, 1995). En el grupo de las amanitinas se han descubierto ocho: alfa, beta, gama amanitinas, amanina, amaninamida, amanulina, ácido amanulínico, y proamanulina, son compuestos cristalinos, solubles en disolventes polares como el agua y el metanol. Son estables, no se descomponen a altas temperaturas ni por los ácidos de estómago, intestino y enzimas digestivas. Las virotoxinas están presentes en Amanita virosa, además de alfa, beta y épsilon amanitinas y falotoxinas (falisacina, falacidina y faloidina). Son heptapéptidos monocíclicos y su átomo de azufre está en forma de sulfóxido (Moreno et al., 1986). Los síntomas de intoxicación faloidiana en el hombre se inician en forma tardía, existe un periodo de intoxicación largo, tardío y silencioso que dura de 10 a 12 horas, aunque puede ser más corto (6 a 9) horas o más largo (13 a 48 horas). Los primeros síntomas se deben a las falotoxinas de acción más rápida que las amatoxinas, a estas se debe el cuadro de mayor gravedad o la muerte, después de presentarse un periodo intermedio de aparente mejoría. Después del periodo de incubación se presentan trastornos gastrointestinales de tipo coleriforme: ardor y dolor de estómago, vómitos frecuentes, diarrea abundante fétida y o sanguinolenta, fuertes cólicos intestinales, espasmos rectales, sudoración intensa que causa deshidratación intensa que provoca sed constante, a estos síntomas se añaden oliguria o anuria, hipotermia o cianosis, enfriamiento de las extremidades y calambres dolorosos en las pantorrillas, alteración de la fisonomía y palidez mortal del rostro, trastornos nerviosos, postración total, adinamia, ansiedad, estupor, y a veces letargo y delirio, conservando la inteligencia íntegra. Además son notables el cambio fluctuante del pulso a veces muy acelerado y , en ocasiones muy lento y débil, dolores en el hipocondrio derecho por lesión y tumefacción del hígado lo cual provoca hipoglucemia y ocasionalmente ictericia; también puede presentarse albuminuria, urticaria, púrpura
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epistaxis y hemorragias gingivales, trastornos oculares y espasmos convulsivos seudotetánicos. Al final cuando la intoxicación es muy profunda sobreviene la parálisis de los centros vasomotores, la destrucción de los órganos vitales y sobreviene la muerte de 40 a 48 horas o a veces varios días después de la ingestión de los hongos. Cuando los enfermos sanan, después de una larga convalecencia, pueden quedar secuelas que duran meses o años, entre otras, dolores de brazos y pantorrillas, nefritis crónica y albuminuria. El tratamiento consiste en tratar de eliminar la mayor cantidad posible de toxinas del organismo, vaciar tubo digestivo y favorecer la función renal. Administración inmediata de carbón radioactivo para recoger la mayor cantidad posible de toxinas, inútil su administración después del tercer día (Moreno et al., 1986). Antieméticos para aliviar el vómito y antiespasmódicos para los calambres. Debe protegerse el hígado en las primeras 48 a 72 horas con el control de transaminasas tiempo de coagulación y análisis de orina y calmar los dolores gastrointestinales administrando si es necesario morfina (0,05-0,1 mg/k de peso administrados por vía intramuscular (Benjamín, 1995). Levantar el estado general del individuo, con la aplicación de tónicos al corazón. Antidepresivos del sistema nervioso. Seroterapia intravenosa, con suero fisiológico salino o glucosado para contrarrestar el estado de deshidratación, calmar la sed y diluir las sustancias tóxicas que han pasado a la sangre, administrar teobromina para estimular la diuresis. Inhalación de oxígeno para disminuir la disnea. La seroterapia consiste en la administración oportuna de suero antifaloidiano por vía intramuscular, este suero solo es preparado por el Instituto Pasteur de París, al parecer se obtienen resultados favorables cuando su aplicación se hace en los primeros síntomas por lo que su uso es limitado. Micetismo por Gyromitra esculenta Otros tipos de micetismos muy graves dentro de este grupo son los ocasionados por consumo de Gyromitra esculenta, grupo II, cuyas toxinas son citotóxicas, conocidas como giromitrinas, que posteriormente se demostró que corresponden a la monometilhidrazina (MMH) List y Luft (1967). Esta toxina puede causar intoxicaciones mortales, sobre todo cuando se consume el hongo
crudo, pero si se consume después de hervirlo eliminando el agua de cocción no hay peligro. Los efectos de la toxina son de periodo de incubación largo de 6 a 24 horas, son hemolíticas, los síntomas se presentan semejantes a los de las amanitinas con vómito, diarrea sanguinolenta, hemoglobinuria, ictericia con trastornos renales, anemia. Pueden presentarse trastornos nerviosos con somnolencia acompañadas con convulsiones tetánicas y delirio. Este tipo de micetismo no se ha registrado en México. Micetismo por Cortinarius Grupo III. Orellaninas. Son tres A, B y C orellaninas, están presentes en varias especies de Cortinarius. Son ciclopéptidos que contienen 10 aminoácidos, cuyos efectos son parecidos a las amatoxinas y son específicamente nefrotóxicas, la intoxicación se caracteriza por el largo tiempo de latencia que presenta, si la cantidad ingerida es muy grande este puede presentarse entre 2 a 4 días y si la cantidad es muy pequeña y repetida en varias comidas los síntomas pueden presentarse tres semanas después (Moreno et al., 1986). Este tipo de micetismo no se ha presentado en México. En el grupo B se presentan los micetismos menos peligrosos que los anteriores, su periodo de latencia es corto, los síntomas se pueden presentar de 30 minutos a 3 o 4 horas después de la ingestión, las toxinas con efectos neurológicos son varias, dependiendo del género de hongo que se consuma. Micetismo por Coprinus Grupo IV Coprina: Los síntomas comienzan de unos minutos a una hora después de consumir Coprinus atramentarius, o varios días después, combinado con bebidas alcohólicas; puede ocasionar trastornos cardiovasculares, aumento de calor, enrojecimiento de la piel, cara , cuello u otras partes del cuerpo, con dolor de cabeza, sofocación vértigo y depresión. La coprina o N-(hidroxi-ciclopropilglutamina) en el organismo se descompone en el hidrato de ciclopropano que interviene en la función de la acetil-deshidrogenasa en el hígado. Esto hace que se retarde el metabolismo del alcohol y se produzcan concentraciones anormales de aldehído en la sangre (Moreno et al., 1986). Coprinus quadrifidus, esta especie se encuentra citada en la bibliografía para Norte América y Europa (Benjamin, 1995), en México se conoce de Sonora (Esqueda-Valle et al., 1995) entidad en donde no tienen el hábito de consumir
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especies silvestres, por tanto no se tienen registros de intoxicación por consumo de este hongo. Boletus luridus, es una especie comestible, citada por Budmiger y Kocher (In Benjamin, 1995). Ocasiona un ligero micetismo cuando se consumen estos hongos acompañados de bebidas alcoholicas. También, Pholiota squarrosa puede llegar a producir un ligero micetismo cuando se combina con bebidas alcoholicas. Micetismo muscarínico Grupo V. Micetismo muscarínico o nervioso. La toxina responsable es L (+) muscarina. Son varios los géneros dentro de los Agaricales en los que se ha demostrado que el contenido de muscarina es mayor que en Amanita muscaria, tal es el caso de Inocybe y Clitocybe. El género Inocybe es muy abundante en México en bosques mixtos de coníferas y encinos, entre las especies que se citan están I, eutheles, I. cincinnata, I. fastigiata, I patouillardii e I. napipes siendo esta última la que contiene mayor cantidad de muscarina que A. muscaria. Este tipo de intoxicación no es muy grave, raramente llega a causar la muerte excepto en casos de ingestión excesiva. Leloup (1938) demostró que provoca sudoración y lagrimeo en las ratas (Malone et al., 1968). En cuanto a las especies del género Clitocybe las especies que contienen mayor cantidad de muscarina son las especies blancas como C. dealbata, C. cerussata, C. angustissima, C. candidans, C. diatreta, C. ericetorum, C. festiva y C. pithiophila. Porte y Oddoux (1974) demostraron que estas especies pueden ocasionar contracción del duodeno por vía experimental, los síntomas en el hombre pueden presentarse en un lapso de 30 minutos a 2 horas acompañados de sudoración, vómitos, diarrea, cólicos intestinales, contracción de la pupila, trastornos de la visión, disminución de la presión arterial y bradicardia. El antídoto para este tipo de micetismo es la administración por vía intravenosa de 1 a 2 mg de atropina cada 1/2 hora a 1 hora en adultos y en niños de 0.2 a 0.4 mg según la edad. Micetismo producido por Amanita muscaria. Los trabajos de Eugster et al., (1956) demostraron que el contenido de muscarina es muy baja, por lo que su acción se atribuye actualmente a la presencia de ácido iboténico, ácido tricolómico y muscazona que poseen acción insecticida y narcótica, con efectos alucinógenos excitantes y
afrodisiacos. Según Shultes y Hoffmann (1973) la toxicidad de estas toxinas es reducida, lo que permite el empleo de este hongo sin mucho peligro, en algunas ceremonias de pueblos del noroeste de Siberia. Wasson y Wasson (1957), refieren que el consumo de A. muscaria ocasiona euforia con manifestaciones de histeria y alucinaciones; en otros países como en Suecia también se utiliza, en donde existe la expresión popular “Bersekang o ir Bersek” para indicar que una persona está alucinada. Se cuenta que en algunos países de Eurasia, Escandinavia, grupos étnicos como los kamchadales de la península de Kamtchaca el uso de estos hongos es frecuente, en donde se refiere que la orina de las personas que han consumido el hongo es bebida por la misma persona u otros para aumentar los efectos (Shultes, 1982). Wasson (1968) refiere que en la India el mismo hongo ha sido usado en rituales místicos, elaboran el soma, con el que han llegado al éxtasis, la superación espiritual hasta la inmortalidad, por lo que ha sido llamado “el hongo de la inmortalidad”. Micetismo producido por Amanita pantherina. Esta especie es considerada tanto en Europa como en Norte América (Bresinsky y Besl, 1990) como tóxica. Las toxinas que se han aislado en esta especie son ácido stizobólico y ácido stizolobínico que se han encontrado también en semillas de Stizolobium (Fabaceae). Los síntomas se presentan de 30 minutos a 3 horas después del consumo, con una duración de 8 horas. Se presenta confusión de ideas, delirio, euforia, con una sensación de felicidad hasta el llanto, finalmente el paciente cae en sueño de 10 a 15 horas, pasado este tiempo, el individuo no recuerda nada. Micetismo gastrointestinal. En este tipo de micetismo se incluyen numerosos géneros que se atreven a consumir en forma indiscriminada algunas personas, entre estos se incluyen: Amanita, Boletus, Chlorophyllum, Lactarius, Russula, Tricholoma, Volvariella, Paxillus cuyas toxinas algunas son conocidas, de naturaleza proteica o bien éstas no se conocen, causan trastornos gastrointestinales que se presentan a partir de 30 minutos a 3 horas después de la ingestión. En años recientes (Bredy et al., 2001) citaron a Tricholoma equestre como agente causal de la rabdomiolis en el Suroeste de Francia en donde los síntomas se presentaron después de 2‐3 días por consumir T. equestre. Los síntomas de la enfermedad son: fatiga, debilidad muscular. Dolores musculares
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en piernas y muslos. Rigidez de piernas y orina de color oscuro. Eritema facial, náuseas sin vómito. Sudor abundante sin fiebre. En tres casos resultó fatal con fiebre hasta los 42º C. Los síntomas se mantienen hasta una semana y después de 15 días, regresa la enfermedad y se recuperan las constantes vitales. Como se trata de una especie comestible (García y Calonge, 2005) realizaron una encuesta en Madrid en 2002, en donde encontraron que la rabdomiolisis puede tener diversos orígenes: se encontró por ingestión de Russula subnigricans en Taiwán (Lee et al. 2001 In García y Calonge, 2005), por ingestión de codorniz (Aparicio et al. 1999. In García y Calonge, 2005) por picadura de serpiente (Ponraj y Gopalakrishnakone, 1977 In García y Calonge, 2005) y en toxicómanos (Roth y Fernádez In García y Calonge, 2005). La misma especie Tricholoma equestre en México (Herrera y Guzmán, 1961) es comestible, de amplia distribución y hasta el momento no se han registrado casos de intoxicación con ésta especie. Lo que sucede en los aficionados es que se aventuran a consumir los hongos crudos, lo cual es peligroso, deben de consumirse cocidos, de preferencia hasta la ebullición por espacio de media hora, después de lo cual muchas toxinas se destruyen excepto las amanitinas. Se ha demostrado que muchas especies comestibles contienen toxinas de naturaleza proteica, que durante la cocción se desintegran y posteriormente se pueden consumir sin ningún problema, tal es el caso de Amanita rubescens (rubescenslisina) (Odental et al., 1988 In Benjamin, 1995), Pleurotus ostreatus (pleurotolisina) y Chlorophyllum molybdites (Pérez-Silva y Herrera, 1968). Muchas especies dentro de un mismo género pueden variar significativamente, esto hace que se puedan confundir especies comestibles con especies
tóxicas y al consumirse ocasionar malestares que pueden ser fatales. Desafortunadamente no se conocen las toxinas de todas las especies, en ocasiones pueden presentarse hasta tres toxinas en una misma especie. En el género Lactarius, es relativamente fácil reconocer las especies de éste género. Los basidiomas tienen forma de embudo, son de colores muy llamativos moreno, naranja, amarillo, blanco, azul índigo y el carácter principal es que al romperse por mal trato o cortarlos secretan un látex que puede variar de color según la especie, éste látex aparentemente es inofensivo, de sabor fuerte, intensamente picante que inmediatamente quema la lengua, labios, debido a que predominan en él sesquiterpenos que cuando se consumen pueden ocasionar después de 30 minutos diarreas severas, con frío y vértigo o hasta ser fatales. Las especies comestibles son: Lactarius indigo, L. salmonicolor, L. deliciosus y L. sanguiflus, deben consumirse bien cocidos y de los cuales no se tienen registros de intoxicaciones. La abundancia de látex presente depende del grado de hidratación del hongo, si el hongo empieza a secarse, en el momento de cortarlo es posible que no se secrete látex. Sin embargo otras especies como L. piperatus, L. vellereus L. scrobiculatus y L. torminosus, es aconsejable no consumirlas, ya que aun cocidos, después de eliminar la primer agua, siguen siendo intensamente irritantes. Bresinsky y Besl (1990) mencionan que el sabor tan irritante se debe a la presencia de sesquiterpenos que se forman durante la extracción a partir de un éster velutinal, los mismos autores mencionan que L. necator, especie europea, es altamente tóxica, cuya toxina (necatorina) se compara con la aflatoxina B1. En el Anexo 1 se presenta una lista de hongos con el grupo al que pertenecen las toxinas y las toxinas responsables (Benjamín, 1995; Bresinsky y Besl, 1990).
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ANEXO 1. Lista de las especies de hongos y el grupo al que pertenecen las toxinas con base en los efectos y tiempo de incubación (largo o corto), así como el nombre de las toxinas responsables y datos de intoxicación para México (Benjamín, 1995; Bresinsky y Besl, 1990).
TAXA
GRUPO
Amanita gemmata Amanita strobiliformis Psilocybe zapotecorum
V V VI
Psilocybe caerulescens var. caerulescens Psilocybe aztecorum var. aztecorum Psilocybe cubensis
VI
Psilocybe mexicana Psilocybe sphinctrinus Hygrocybe conica Omphalotus olearius Amanita brunnescens Amanita citrina Amanita chlorinosma Amanita frostiana Amanita porphyria Amanita rubescens Amanita spreta Amanita vittadinii Agaricus placomyces Agaricus xanthodermus Chlorophyllum molybdites Pholiota squarrosa Hebeloma crustiliniforme
VI VI VII VII VII VII VII VII VII VII VII VII VII VII VII VII VII
Hebeloma fastibile Dermocybe sanguineus Lyophyllum connatum
VII VII VII
Entoloma lividum Paxillus involutus Boletus luridus Boletus satanas Lactarius chrysorheus Lactarius necator Lactarius rufus Lactarius scrobiculatus Lactarius torminosus Russula spp. Scleroderma cepa Clavariadelphus pistillaris Ramaria formosa Gomphus floccosus Laetiporus sulphureus Polyborus spp.
VII VII VII VII VII D VII VII VII VII VII VII VII VII VII VII
VI VI
TOXINA Triptaminas, Ac. iboténico Ac. iboténico Derivados del Indol: psilocina, psilocibina Psilocibina Psilocibina Beaocistina, psilocina, psilocibina Psilocina, psilocibina Psilocibina Desconocidas Sesquiterpenos illudins Triptaminas Triptaminas Desconocidas Ac. tricolómico Triptaminas Rubescenlisina Desconocidas Desconocidas Desconocidas Fenol Proteínas Probablemente disulfuranos Glucósido triterpeno, crustulinol y ester triterpeno Terpenos Pigmentos antraquinónicos Liophilina, connatina (azoxicarboxamida) Hemolisinas Involutina Desconocidas y selenio Ac. xerocómico y ac. variegatico Desconocidas Necatorina Mutagénicos Desconocidas Mutagénicos Sesquiterpenos Desconocidas Pistillarina Pistillarina Ac. norcaperático Hordenina Desconocidas
*Con datos precisos de intoxicación en México ** Se conocen registros de la especies sin datos de intoxicación en México *** No hay registro del hongo ni de intoxicaciones en México
INTOXICACIÓN (DATOS) ** ** * * * * * * ** ** ** ** ** *** ** ** ** ** ** ** * ** *** ** ** *** *** ** ** ** ** *** ** ** ** ** ** ** ** ** *** **
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CAPÍTULO 50 PRINCIPALES MICOTOXINAS Y MICOTOXICOSIS Magda Carvajal Moreno Sergio Ayvar Serna Las micotoxinas son metabolitos secundarios tóxicos producidos por hongos o mohos que contaminan los alimentos, piensos o alimentos balanceados y producen enfermedades o muerte a quien las ingiere o inhala. Micotoxicosis son las enfermedades causadas por intoxicaciones agudas o crónicas producidas por toxinas de hongos que se encuentran en cereales, especias, oleaginosas, lácteos, frutas secas, etc. Hay miles de micotoxinas, pero sólo describiremos las más importantes para la salud de animales y el hombre. Daremos generalidades sobre la micotoxina y los efectos (micotoxicosis) que produce. Ácido ciclopiazónico (ACP) Definición: Micotoxina implicada en el “envenenamiento de kadua” en la India. Fórmula molecular C20H20N2O3 Peso molecular =336.14739 Punto de fusión = 245-246 ºC
Hongos productores: Originalmente aislado de Penicillium cyclopium (Holzapfel, 1968). Como el ACP se produce por Aspergillus flavus, puede coincidir con la presencia de aflatoxinas (Gallagher et al., 1978; Trucksess et al., 1987), de modo que cuando la toxicidad de alimentos con A. flavus sea mayor de lo esperado, es pertinente explorar la presencia de ACP. Algunos hongos reportados como productores de ACP son A. flavus, A. versicolor, A. tamarii, A. oryzae usado en la producción de soya, y A. versicolor. Varias especies
de Penicillium (cyclopium, viridicatum, camemberti usado en la producción de queso Camembert, griseofulvum, urticae, patulum, biforme, puberulum, chrysogenum, commune, hirsutum, nalgiovense) usadas para fermentar salchichas en Europa. Esta toxina estuvo involucrada en el síndrome X de los pavos en Inglaterra en 1960. Ocurrencia: Se encuentra en maíz, maní ó cacahuate, costra de queso, mijo kodo y puede aparecer en tejidos, huevos y leche (Burdock and Flamm, 2000). Organismos afectados: Ratas, perros, cerdos, pollos y humanos (Richard et al., 1989). 2+ Efectos: Es un potente inhibidor del Ca activado por la ATPasa del retículo endoplásmico. En humanos causa el “envenenamiento de kodua” que se caracteriza por somnolencia, temblores y vértigo (Rao & Husain, 1985). Los efectos biológicos del ACP incluyen anorexia, diarrea, pirexia, deshidratación, pérdida de peso, ataxia, inmovilidad y espasmo extensor con tendonitis de miembros a la hora de la muerte. Hay necrosis muscular, hemorragias intestinales, edema y lesiones orales. El examen histológico de tejidos de animales expuestos a ACP revelan hiperemia, hemorragia y ulceración focal, con necrosis extendida a la mayoría de los tejidos, incluyendo hígado, bazo, riñones, páncreas, miocardio y cardiotoxicosis. Se ha encontrado degeneración de músculo esquelético caracterizada por inflamación de miofibras y fragmentación en pollos de engorda que consumieron ACP (Cullen et al., 1988; Dorner et al., 1983; Lomax et al., 1984; Nuehring et al., 1985; Purchase, 1971).El ACP tiene la característica de quelar los cationes de metal debido a una estructura de la unidad del ácido tetrámico (Gallagher et al., 1978; Holzapfel, 1966). Aproximadamente 50% de la dosis del ACP administrado oralmente o intraperitonealmente se distribuye al músculo esquelético de las ratas y pollos en 3 horas. La quelación de tales cationes de calcio, magnesio y hierro pueden ser un mecanismo importante de la toxicidad del ACP.
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Aflatoxinas (AF) Definición: Bis dihidro-furano-cumarinas. Son un conjunto de varios tipos de toxinas: AFB1, AFB2, AFB2a, AFB3 (parasiticol), AFG1, AFG2, AFG2a, AFM1, Nombre abreviado
Fórmula abreviada
Peso molecular
AFB1 AFB2 AFG1 AFG2 AFM1 AFM2 AFP1 AFD1 Parasiticol (AFB3) AFQ1 Aflatoxicol A (Ro) Aflatoxicol B AFB2a AFG2a Aflatoxicol O etil éter A Aflatoxicol O etil éter B
C17H12 O6 C17H14O6 C17H12O7 C17H14O7 C17H12O7 C17H14O7 C16H10O6 C16H14O5 C16H14O6 C17H12O7 C17H14O6 C17H14O6 C17H14O7 C17H14O8 C19H18O6 C19H18O6
312.06339 314.07904 328.05830 330.07395 328.05830 330.07395 298.04774 286.08412 302.07904 328.05830 314.07904 314.07904 330.07395 346.06887 342.11034 342.11034
La AFB1 es el origen de las otras aflatoxinas (B2,B2a, B3, G1,G2,G2a, M1, M2,P1,D1, Q1, aflatoxicol y parasiticol) que toman su nombre según el color de su fluorescencia ( B = blue o azul y G = green o verde), el sustrato donde se encuentren (M = milk o leche), y el subíndice 1ó 2 según el tiempo en que corran en un cromatograma de capa fina. Y el subíndice “a” significa el compuesto derivado cuando se prepara para incrementar la fluorescencia Hongos productores: Aspergillus flavus, A. parasiticus y A. nomius. Ocurrencia: Cereales (maíz, sorgo, cebada, avena, mijo, trigo, centeno, etc.), oleaginosas (nueces, cacahuate o maní, semilla de girasol, semilla de algodón), huevo, lácteos (leche, queso, crema, yogurt, etc.), cárnicos (vísceras como hígado, pulmón, riñones, tejidos musculares como pechuga de pollo, etc.), especias (mostaza, pimienta, chiles, clavo, etc.), higos, frutas secas principalmente. Efectos: Las aflatoxinas son de los más potentes mutágenos y hepatocancerígenos biológicos (Olsen et al., 1988), producen efectos agudos al ser ingeridas en trazas (mg/kg) en una o más tomas, y crónicos cuando son ingeridas en µg/kg por años. Dentro de los síntomas agudos tenemos hemorragias internas, vómitos, diarreas, abortos, etc. Y dentro de los síntomas crónicos
AFM2, AFP1, AFD1, AFQ1, Aflatoxicol A (Ro) Aflatoxicol B
UV λ max 362 nm 363 nm MeOH 362 nm EtOH 365 nm 357 nm EtOH 357 nm 362 nm 324 nm MeOH 326 nm MeOH 365 nm MeOH 332 nm EtOH 325 nm EtOH 363 nm MeOH 365 nm MeOH 332 nm EtOH 331 nm EtOH
Coeficiente de extinción 21 800 24 000 16 100 19 300 19 000 21 000 15 400 12 440 9 350 18 800 14 100 14 100 20 400 18 000 14 200 15 750
Punto de fusión en ºC 268-269 287-305 244-259 230 299 293 >320 291 217 266-295 224-226 233 240 190 198-200 194-196
tenemos daños al hígado como son hepatitis, cirrosis, también se han asociado a deficiencias nutricionales como el Síndrome de Reye, kwashiorkor, marasmo e inmunodepresión en humanos. En patos de un día de edad 21 µg/kg producen proliferación de conductos biliares y este daño ha sido el criterio tomado para establecer la legislación internacional en el Tratado de Libre Comercio (NAFTA) entre Canadá, USA y México, de 20 µg/kg para como límite de tolerancia máximo para alimentos de humanos y de vacas lecheras. Las AF dañan a todos los seres vivos desde virus, plantas (fríjol, maíz, soya) y animales hasta el , hombre, dado que ataca a los ácidos nucleicos. Los animales más susceptibles son trucha arco iris, larvas de camarón, patos, pollos, ratones, ratas, cerdos; más tolerantes son borregos y bovinos. Esterigmatocistina Definición: Químicamente es 3a,12 cdhidro-8 hidrox-6metoxfuro(3’,2’,4,5)furo(3,2-c) xanten-7 ona. Fórmula molecular C18H12O6 Peso molecular = 324.06339 Punto de fusión = 246 ºC
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Ocurrencia: en cereales como trigo, maíz y en queso. Efectos: Los efectos que produce son la toxicidad aguda, daña al hígado y riñón de ratas y monos, causa cirrosis, hepatitis crónica e hiperplasia. Se cree implicada en daños crónicos de hígado en humanos. Organismos afectados y las dosis letales que matan al 50% de la población (LD 50) son: para ratas (166 mg/kg) y monos (32 mg/kg). No daña a bacterias ni a muchos hongos micotoxígenos. Hongos productores: Varias especies de Aspergillus: versicolor, amstelodami (= Erotium amstelodami); chevalieri = E. chevalieri; rubrum(= E. rubrum); unguis; multicolor; nidulans; aurantiobrunnel; quadrilineatus; ustus Bainier, variecolor), Bipolaris sorokiniana, Chaetomium thielavioideum, y Farrowia sp. La esterigmatocistina es un metabolito intermediario en la biosíntesis de A. flavus y A. parasiticus.
Alcaloides del ergot Definición: Ergot es el cuerpo fructífero, esclerocio o cornezuelo del hongo Claviceps purpurea que produce alrededor de 12 alcaloides: ácido indolmetilquinoleico alcaloide precursor del ácido lisérgico dietilamida o LSD, ergotamina, dihidroergotamina, ergonovina, ergotoxina, etc.
Estructura química
Hongos productores: Claviceps purpurea, C. paspali y C. fusiformis. Ocurrencia: Trigo, cebada, avena y centeno. Efectos: Dentro de los efectos al consumir pan hecho con cereal contaminado con ergot, se produce el llamado “Fuego de San Antonio”, “fuego ardiente”, “fuego sagrado”, “fuego infernal”, “gangrena de Sologne”, etc. que es un envenenamiento con gangrena que mató miles de personas en la antigüedad. Los organismos
afectados son el ganado bovino, caprino y humanos. Fusariotoxinas Son toxinas del hongo Fusarium. Entre las más peligrosas micotoxicosis están la Aleucia Tóxica Alimentaria (ATA) producida por la toxina T2, la leucoencefalomalacia equina causada por fumonisinas , y el estrogenismo en cerdos por zearalenona.
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Tricotecenos Los producen hongos de los géneros: Principalmente Fusarium y además Cephalosporium, Cylindrocarpon, Myrothecium, Stachybotrys, Trichothecium, Trichoderma, Verticimonosporium (Mirocha & Christensen, 1974; Cole & Cox, 1981; Pier, 1981; Betina, 1989). Pertenecen al grupo de los sesquiterpenos altamente oxigenados; poseen la estructura tetracíclica 12, 13-epoxi-tricotec-9-eno. Tienen una unión olefínica en las posiciones 9 y 10, y un grupo epoxi en las 12 y 13. Se diferencian por los tipos de oxidaciones y esterificaciones en las posiciones 3, 4, 7, 8 y 15, estas variaciones se asocian con el grado de toxicidad (Pier, 1981; Betina, 1989). Se han identificado más de 90 tricotecenos divididos en 4 grupos. El primero de estos no contiene una función carbonil en el carbón 8 e incluye a la Toxina T-2, HT-2, monoacetoxiscirpenol, diacetoxiscirpenol (DAS), tricodermina y escirpentriol. El segundo grupo contiene esta función en el C-8, como la fusarenona-X, Desoxinivalenol (DON) y tricotecina (Cole & Cox, 1981). Los tricotecenos afectan a plantas, animales, bacterias, virus, hongos, insectos y humanos. Son potentes inhibidores de la síntesis de proteina y ADN y causan inmunosupresión (Pier, 1981, Betina, 1989). En humanos y animales provocan náuseas, vómito, diarrea, anorexia, ataxia, leucocitosis, leucopenia, inflamación del tracto gastrointestinal, degeneración del sistema nervioso central , hemorragia del músculo cardíaco, lesiones en el ganglio linfático, testículos y timo, daños severos en la piel, hígado y riñón, problemas reproductivos, pérdida de peso y muerte. En la patogénesis de las plantas actúan como fitotoxinas no específicas de hospedantes, con síntomas de clorosis, necrosis y otros, a concentraciones bajas. Se ha encontrado correlación entre la virulencia del hongo y su habilidad para producir estas toxinas in vitro (Desjardins, 1992). Toxina T-2
Definición: 3Hidroxi-4,15-diacetoxi-8-[3metil-butiriloxi]-12,13-epoxitricotec-9-eno. Peso molecular 466.2193 y Fórmula molecular C24H34O9. Estructura química de la toxina T-2 Hongos productores: Fusarium poae y F. tricinctum (= sporotrichioides) principalmente pero también A. avenaceum, F. equiseti, F. graminearum, F. lateritium, F. nivale, F. rigidiusculum, F. oxysporum, F. scirpi, F.solani, y Trichoderma lignorum. ATA está asociada también con neosolaniol, butenolida y toxina HT, y ha causado estragos con brotes en Rusia en diferentes tiempos, pero ya de 1942 a 1947 dañó 50 ciudades de la antigua URSS con una mortalidad del 60%. Los síntomas fueron de anemia, leucopenia, necrosis y hemorragias en la piel, nariz, garganta, aparato digestivo, genital, médula ósea, insuficiencia cardiaca y tromboflebitis. La ocurrencia de la Toxina T-2 es en mijo, trigo, avena, sorgo, centeno, paja, semillas de girasol y cebada. Diacetoxiscirpenol (DAS) Definición: 3-Hidroxi-4,15-diacetoxi-12,13-epoxitricotec-9-eno. Peso molecular 366.1671 y Fórmula molecular C19H26O7. Hongos productores: Varias especies de Fusarium: acuminatum; avenaceum; culmorum; equiseti; graminearum; lateritium; verticillioides; oxysporum; poae; sambucinum; scirpi; semitectum; solana y sporotrichioides (Betina, 1989; Cole & Cox, 1981). Estructura química del Diacetoxiscirpenol (DAS)
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Ocurrencia: El DON se encuentra en maíz, trigo, cebada y avena, en campo y almacén en las regiones productoras de USA y Canadá. En humanos ocasiona anorexia, náusea, vómitos, cefalea, dolor abdominal, diarrea, escalofrío y convulsiones, que pueden los efectos de la interacción de DON con el nivalenol, T-2 y el DAS (Pier, 1981). Es citotóxico para fetos de rata. Disminuye el tamaño de los lechones. Provoca vómitos en cerdos, perros, gatos y patos (Pier, 1981). Su biosíntesis se favorece a temperaturas de 6-18°C (Pier, 1981). Efectos: Es inhibidor en la síntesis de proteínas, induce necrosis en la piel y las membranas mucosas en diversos animales. Provoca actividad emética (vomitiva) en mandril; toxicidad dérmica en ratas albinas, conejo, ratón y cerdo de Guinea; hiperestrogenismo en ratones albinos y rechazo de alimentos en cerdos. En porcinos, bovinos, aves y ratas ocasiona gastroenteritis, pérdida de peso y reducción en la producción de huevos. Es muy fitotóxico (Cole & Cox, 1981). Desoxinivalenol ó vomitoxina (DON),Toxina Rd ó vomitoxina Definición: 3-Hidroxi-4,15-diacetoxi-12,13epoxitricotec-9-eno. Peso molecular 296.1254 y Fórmula molecular C15H20O6. Hongos productores: Fusarium graminearum, pero también por F. acuminatum, F. avenaceum, F. culmorum, F. equiseti, F. nivale, F. poae y F. sporotrichioides (OPS, 1983). No se conocen cepas de F. verticillioides productoras de DON (Marasas et al., 1984).Su peso molecular es de 296 y su fórmula molecular es C15H20O6 (Cole & Cox, 1981).
Estructura química del Desoxinivalenol (DON).
Zearalenona ó toxina F-2 Definición: Es una lactona del ácido resorcílico (C18H22O5) que se clasifica como un nonacétido del grupo de policétidos. Es muy estable a la descomposición hidrolítica por su anillo de lactona. Su peso molecular es de 318 y su temperatura de fusión de 164-165°C y emite una fluorescencia verde azulosa bajo luz UV de longitud de onda larga de 360 nm y una fluorescencia verde intenso bajo luz UV de onda corta de 260 nm. Los hongos requieren temperatura baja (12-14 °C) para producir la F-2 (Mirocha & Christensen, 1974). Estructura química de la Zearalenona
Hongos productores: Esta micotoxina se produce por Fusarium graminearum, F. verticillioides, F. oxysporum, F. sporotrichioides (= F. tricinctum), Ocurrencia: Esta micotoxina contamina al maíz, trigo, cebada, avena, sorgo, ajonjolí, alimento concentrado y piensos (Mirocha et al., 1977; Shotwell, 1977). Organismos afectados: El hongo enmohece al maíz y produce la Toxina F-2 o zearalenona que al ser ingerida por los cerdos causa un síndrome estrogénico, hembras prepúberes con glándulas mamarias edematosas y tumefacción de la vulva, fallas en la reproducción por atrofia ovárica y los machos con testículos disminuidos se vuelven estériles.
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Efectos: La toxina F-2 y sus metabolitos derivados interfieren en el metabolismo de los aminoácidos libres, al promover la síntesis de proteínas uterinas, en lugar de las necesarias para el desarrollo animal; y en el sistema hormonal, por sus propiedades estrogénicas, compitiendo con las hormonas sexuales, en los receptores celulares del estradiol. La actividad hiperestrogénica produce falso celo e infertilidad, los niveles sanguíneos de progesterona son altos. Las camadas escasas, con animales pequeños y débiles. La F-2 se transmite a los lechones a través de la leche materna. Las dosis dañinas son de un mg/ kg cerdo adulto por 8 días.
Hongos productores: Fusarium de diferentes especies (acutatum; andiyazi; anthophilum; begoniae; dlamini; fujikuroi; globosum; konzum; napiforme; nygamai; oxysporum; phyllophilum; proliferatum; subglutinans; thapsinum y verticillioides) (Desjardins, 2006). Ocurrencia: Sólo se ha reportado maíz. Efectos y organismos afectados: Equinos, cerdos, ratas y humanos. El mayor daño lo causan en equinos, la leucoencefalomalacia ó licuefacción de la materia blanca del cerebro, pérdida de apetito, ceguera, cojera, ataxia (perturbación de las funciones del sistema nervioso), parálisis facial, y oral, intensos dolores de cabeza, andar deambulatorio, hígado pequeño, fibroso y graso, hemorragias internas, leucocitos perivasculares, edema facial, ictericia, prurito, somnolencia, petequias en membranas internas, cianosis, proliferación de conductos biliares, equimosis (mancha lívida, negra o amarilla en los órganos internos y en la piel). En cerdos causa edema pulmonar, cáncer de hígado en ratas, y se han asociado con daños en tubo neural de humanos. Ocratoxina A (OTA) Definición: Son pentacétidos del grupo de los policétidos, y corresponde a L beta fenilalanina, 3,4, dihidro 3, metilisocumarina. Se dividen en ocratoxinas A y B, siendo la forma A la tóxica. Estructura química de la Ocratoxina A
La zearalenona reduce la producción de huevo, severamente en pavas y ligeramente en gallinas ponedoras. En bovinos baja la fecundidad y causa pérdidas en la ganadería. Fumonisinas Definición: Hay varias fumonisinas (B1, B2, B3, B4, A1, A2, A3, P1, P2, P3), la Fumonisina B1 (FB1) es la más importante y es un diester de propano1,2,3-ácido tricarboxílico y una 2-amino12, 16 dimetil-3,5,10,14,15-pentahidroxi-icosano Estructura química de la fumonisina B1
Hongos productores: Especies de Aspergillus (ochraceus; alliaceus; melleus; ostianus; petrakki; sclerotiorum y sulphureus), especies de Penicillium ( chrysogenum; commune; cyclopium; palitans; purpurescens; variabile y verruculosum) (Carvajal, 1994). Ocurrencia: maíz. Efectos y organismos afectados: La OTA se acumula en músculos y riñones de gallina y cerdos, en los últimos también se acumula en el hígado, aumenta la mortalidad perinatal en ratas y malformaciones de los fetos. En el hombre causa “Neuropatía endémica de los Balcanes” en Bulgaria, Rumania y Yugoeslavia entre los 30 y 50 años de edad que evoluciona hacia la muerte. Los riñones disminuyen su tamaño por degeneración tubular, fibrosis intersticial e hialinización de glomérulos cerca de la corteza. Hay disminución de la función tubular. La enfermedad endémica ataca más a mujeres con incidencia de tumores del sistema urinario. En general en animales causa
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neuropatías, falla en la función de los tubos proximales y concentración de urea, aumenta la excreción de glucosa de la orina, enteritis, necrosis del tejido linfático, baja productividad, crecimiento retardado y mala conversión de alimento en cerdos. Teratogénesis en ratas, en aves rechazo de alimento y baja en la producción de huevo y huevos con sangre. La OTA es cancerígeno del riñón y reduce la síntesis de ARN. Patulina Definición: Es una lactona tóxica: 4 hidroxi-4Hfuro[3,2-c]piran-2(6H)-ona. Peso molecular 154.0266 y Fórmula C7H6O4
Hongos productores: Penicillium de diferentes especies (fulva; nivea; expansum; urticae; claviforme; cyaneofulvum; cyclopium; divergens; equinum; granulatum; griseofulvum; lanosum; lapidosum; leucopus; melinii; novaezeelandiae; rivolii y roquefortii); del género Aspergillus (clavatus; giganteus y terreus); Byssochlamys fulva, B.nivea (= Gymnoascus) y Paecilomyces variotii. (Frisvad & Thrane, 1996; Mortimer et al., 1985) Ocurrencia y organismos afectados: Afecta plantas (trigo, cebada, tomate chícharo, cebolla, manzana, cereza agria, jugo de manzana y de otras frutas, y en ensilados) y animales (conejo, aves, perros, ganado bovino, ratones y mamíferos en general). Su presencia se relaciona con la temperatura y la actividad del agua, se excreta por orina. Efectos: Es una neurotoxina y micotoxina cancerígena para animales, es altamente tóxica, produce parálisis, convulsiones, edemas cerebral y pulmonar, hemorragia pulmonar, daño capilar en hígado, bazo y riñón, debilidad muscular y falta de coordinación motora y muerte. Tiene una fuerte actividad antibacteriana y antifúngica, pero es tan tóxica que no se puede usar como medicamento. Hay una interacción entre el grupo insaturado
queto, con el grupo sulfihidrilo, de enzimas vitales para el metabolismo. Bibliografía 1. Betina, V. 1989. Mycotoxins. Chemical, biological and environmental aspects. Bioactive molecules. Vol. 9. Elsevier. Bratislava, Czechoslovakia. 438 pp. 2. Burdock, G.A. and Flamm, W.G. 2000. Review Article: Safety Assessment of the Mycotoxin Cyclopiazonic acid. Internacional Journal of Toxicology, Vol. 19:195-218. 3. Carvajal, M. 1994. Micotoxicosis. Capítulo 87. En: Microbiología y Parasitología Médicas. Editor Tay y Zavala, J. Editores: F.Méndez Cervantes y F. Méndez Oteo.2ª.Edición.4.141-4.151 pp. 4. Cole, R.J. and Cox, R.H. 1981. Handbook of toxic fungal metabolites. Academic, New York, U.S.A. 152-263. 5. Cole,R.J. and Schweikert, M.A. 2003.Handbook of secondary fungal metabolites. Vols. I-III. Academic Press Elsevier Science. I:1-1006, II: 1-819, III: 1672 pp. 6. Cullen, J.M., Wilson, M.E., Hagler, W.M Jr., Ort, J.F., and Cole, R.J. 1988. Histologic lesions in broiler chicks given cyclopiazonic acid orally. Am.J. Vet.Res. 49: 728-731. 7. Desjardins, A.E. 1992. Genetic approaches to the chemical ecology of phytopathogenic Fusarium species. In: Handbook of Applied Mycology. Mycotoxins in Ecological Systems. Vol. 5. Bhatnagar, D., Lillehoj, E.B. & Arora, D. K. Eds. Marcel Dekker, Inc. USA. 333-357. 8. Desjardins, A. E. 2006. Fusarium mycotoxins. Chemistry, Genetics and Biology. Chapter 3. APS Press. St. Paul Minnesota, USA. 79-108. 9. Dorner, J.W., Cole, R.J.,Lomax, L.G., Gosser, H.S., and Diener, U.L. 1983. Cyclopiazonic acid production by Aspergillus flavus and its effects on broiler chickens. Appl. Environ. Microbiol. 46:698703. 10. Frisvad, J.C. and Thrane, U. 1996. Mycotoxin production by food-borne fungi. In: Introduction to Food-borne Fungi (R.A. Samson, E.S. Hoekstra, J.C.
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CAPÍTULO 51 MICOSIS EN ANIMALES Y SU POSIBLE TRANSMISIÓN AL HUMANO Roberto Arnulfo Cervantes Olivares La micología es una rama de la microbiología cuya amplitud rebasa la capacidad de que una sola persona pudiera estudiar las diferentes áreas que la componen, de hecho existen subdivisiones dentro de la micología para poder estudiar mejor los organismos que la componen, así conocemos micólogos que se dedican a estudiar los hongos macroscópicos (macromicetos) ya sean comestibles, venenosos o simples degradadores de madera, los que se dedican a estudiar los micetos que afectan a los vegetales (fitopatógenos), los que estudian los hongos de interés industrial (fermentadores y productores de antibióticos o vitaminas), los que estudian las micosis en los seres humanos y los afortunados somos los médicos veterinarios zootecnistas que estudiamos las enfermedades micóticas en los animales, ya que es el grupo de hongos mas pequeño, unas 100 especies que afectan a nuestros animales ya sean productivos o de compañía. Es necesario señalar claramente que la gran mayoría de enfermedades micóticas que afectan a los animales, no son transmisibles, (los animales y los humanos las adquieren de la misma fuente) siendo la excepción las llamadas “Tiñas”o mas adecuadamente infecciones por hongos dermatomicetes, (dermatofitos) los cuales forman parte de un amplio grupo de hongos conocidos como queratinofílicos y cuya función biológica es la de reciclar la queratina que cae de los animales y los humanos. Uno de los grandes problemas que siempre se ha repetido al intentar introducir una sección de micología en los asignaturas de microbiología veterinaria es el hecho de que se toman como base los textos de Micología Médica donde existen una cantidad mayor de enfermedades producidas por hongos, principalmente por que los humanos tienden a vivir mas que los animales domésticos y su medio ambiente es bastante menos sano, si tratamos de encontrar todas esas micosis en los animales es factible que logremos encontrar algunas en particular en animales de compañía y generalmente como hallazgos a la necropsia, así que en lugar de estudiar enfermedades que solo sufren los humanos, debemos centrar nuestra atención en la enfermedades micóticas que afectan a los animales de producción y a los de compañía.
Por lo ya expuesto deseo proponer que el estudio de la micología veterinaria se modifique proponiendo el siguiente esquema: Enfermedades micóticas que afectan la piel y las faneras : a) Infección por Dermatofitos (Microsporum sp, Trichopyton sp y Epidermophyton sp) b) Infección por Malassezia spp. Enfermedades que afectan la producción: a) Mastitis micótica b) Aborto micótico c) Aspergilosis (Aves, Bovinos, Caprinos) Enfermedades que afectan animales de compañía a) Rinitis micótica b) Úlcera corneal por hongos c) Micosis de la bolsa gutural en equinos d) Pitiosis e) Cryptococosis felina y canina f) Esporotricosis felina y canina De la propuesta anterior y con motivo de este curso es de importancia resaltar que los animales pueden transmitir enfermedades micóticas a los seres humanos, aunque esto antiguamente se restringía a los dermatofitos, (tiñas). Estos hongos son queratinofilicos y habitantes normales del suelo, donde llevan a cabo el proceso de reciclado de los elementos queratinizados que se desprenden de los animales y el hombre (pelo, escamas de piel, uñas, cuernos, etc,etc.) en el proceso continuo de renovación de la capa epitelial. El grupo de hongos queratinofílicos es muy amplio, dentro de este grupo solamente tres géneros, son capaces de producir infecciones en los animales y el hombre, las lesiones que producen son conocidas como “tiñas”, estos hongos son conocidos como dermatomicetos y los géneros son Microsporum, Trichophyton y Epidermophyton; siendo los dos primeros los que se encuentran con mayor frecuencia afectando a los animales, mientras que el tercero produce problemas principalmente en humanos (1). Las tiñas son importantes no solo por el hecho de que afectan la piel en perros y gatos sino que también pueden ser transmitidas a otros animales y a los humanos, esta capacidad de transmisión que muestran estos tres géneros los hace importantes aunque muy mal entendidos, tanto por los médicos
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como por los veterinarios de todo el mundo (2). La clasificación de los dermatofitos de acuerdo con su hábitat fue propuesta en 1954 (3). Se llevo a cabo un encuesta epidemiológica con muestras de piel de animales y humanos sospechosos de sufrir tiña, cuando se cultivaron los dermatofitos se les dividió en: Zoofilicos aquellos que se encontraron principalmente en animales, pero que pueden ser transmisibles a otros animales y al humano; Antropofilicos aquellos que se encontraron principalmente en humanos y son trasmitidos a otros humanos y muy rara vez a animales y Geofilicos aquellos dermatofitos que se encuentran en el suelo y de esa fuente se infectan animales y humanos. Esta clasificación la siguen utilizando varios autores (4-6) por ayudar a clarificar las fuentes de infección de las tiñas, aunque actualmente se sabe que casi todos los dermatofitos son geofilicos y el suelo es la fuente de infección de la mayoría de las tiñas (7). Los perros y gatos pueden sufrir de tiña a cualquier edad pero es más frecuente en animales jóvenes (8,9). Además de la edad, los factores de riesgo incluyen, mala nutrición, sobrepoblación animal, mal manejo y la falta de un periodo adecuado de cuarentena para los animales infectados. Es de importancia señalar que las tiñas de los perros son diferentes de las de los gatos clínicamente hablando,
en los perros las tiñas producen lesiones mientras que en los gatos los signos clínicos no son siempre evidentes. En gatos es posible cultivar dermatofitos en animales clínicamente sanos que actúan solo como acarreadores de conidias sin estar infectados (10,11). La bibliografía sobre el tema de tiñas en animales de compañía menciona grandes diferencias entre las tiñas en felinos y las tiñas de canideos (12-14). Por ejemplo algunos de estos informes están basados en muestras tomadas al azar en una población clínicamente sana y otros informes muestran resultados muy diferentes cuando se toman muestras de animales que presentan lesiones de tiña, aunque la proporción de infección es baja en la población abierta, el rango de infección siempre es mas alto en gatos que en perros (14-16). El cuadro 1 enlista los resultados de una serie de informes que muestran una gran variación en el número de aislamientos de dermatofitos de perros y gatos en diferentes partes del mundo y con diferentes antecedentes. El hongo mas comúnmente aislado del pelo de perros y gatos es Microsporum canis, seguido por M. gypseum y Trichophyton mentagrophytes, estos tres géneros son de los llamados zoofílicos y son los mas reportados en todo el mundo (17-19).
Cuadro 1. Dermatofitos aislados con o sin lesiones Año
1987 1988 1988 1989 1989 1992 1990 1991 1993 1993 1995
Autor
17
Piontelli 18 Zaror 19 Ali-Sthayeh 20 Caretta 21 Bernardo 22 Wawrkiewicz 1
Lewis 23 Vokoun 24 Katoh 25 Sparkes 6 Marchisio
Ciudad/Pais Animales sin Valparaiso/Chile Valdivia/Chile Israel Pavia/ Italia Lisboa/Portugal Lublin/Polonia
# de muestras de gato lesiones 87 56 23 93 92 85
Animales con
lesiones
Louisiana,USA Praga, Checos Tokio, Japon Bristol, UK Turin, Italia
408 112 20 3407 105
Signos Clínicos Las lesiones características de las tiñas son redondeadas de borde realzado, aparecen como parches en la piel de los animales dando la impresión de que el animal fue rasurado, pueden aparecer en cualquier lugar del cuerpo, pero se presentan principalmente en la cabeza, orejas, cola y patas delanteras.
# de muestras de perro
% gatos positivos
% perros positivos
191 130 11 168 666 99
30.9 30.4 21.7 75 29.3 31.7
23.03 18.4 9.09 36.9 21.3 0
1824 836 7 4942 98
14.9 19 100 26 50.5
3.8 18 42 10 29.6
Los dermatofitos invaden el estrato corneo de la piel y/o pelo, una vez que han invadido el estrato corneo los folículos pilosos han sido invadidos, el microorganismo crece hacia abajo sobre la superficie del pelo utilizando enzimas queratinolíticas que permiten a la hifa romper la cutícula del pelo y llegar hasta el punto crítico que es conocido como “Borde de Adanson”. Los dermatofitos solo invaden pelo que está creciendo, el pelo que esta en un estadio de
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reposo no es invadido ya que se necesitan de nutrientes esenciales para el crecimiento fungal que en este estadio no están presentes o su producción es muy pobre en el centro de la lesión lo que le da una imagen polvosa.Las lesiones son más visibles en animales jóvenes, mientras que en adultos solo se observan lesiones discretas o no se observan lesiones, en muchos casos se puede presentar alopecia, pero este signo puede no estar presente en especial en gatos. La tiña en el perro se presenta como lesiones circulares alopécicas de 1 a 4 cm de diámetro, el pelo la que se muestra en la figura 1.se rompe en la base de la lesión dando la impresión de que ha sido rasurado; se pueden observar costras en el observan realzados y eritematosos. Sí lesiones separadas se juntan se puede observar una lesión grande e irregular como
Figura 1. Tiña causada por Microsporum canis Sí lesiones separadas se juntan se puede observar una lesión grande e irregular.
Al inicio de la infección se pueden observar vesículas y pústulas, después es más común observar como la lesión se cubre de escamas y presenta bordes realzados. En perros el diagnóstico diferencial incluye foliculitis, furunculosis, alopecia, infección por Demodex sp, enfermedades auto inmunes, el animal puede presentar infecciones mixtas con parásitos o bacterias que pueden causar una hiperpigmentación localizada. En gatos una dermatitis miliar y otras infecciones de la piel pueden parecerse a las tiñas. En el 98% de los casos de tiña en gatos se ha recobrado M. canis . Debo ahora llamar la atención del lector para señalar que aunque las tiñas son sin lugar a dudas las
micosis más transmisibles de los animales a los humanos, ahora la epidemia de esporotricosis en la zona de Rio de Janeiro, Brasil. Ha puesto luces de alarma ya que se ha documentado por los investigadores de esta región que los gatos enfermos por esporotricosis son transmisores de la enfermedad hacia los humanos y perros. Como es conocido la esporotricosis es producida por Sporothrix schenckii y la forma de infección tradicional se asociaba con inoculación traumática con espinas, zacates para empacar o inoculación con objetos contaminados con tierra., desde 1998 se ha observado un incremento de casos en la zona de Río de Janeiro y sus alrededores, de 1998 a 2001 un total de 178 casos donde se logro el cultivo del agente fueron diagnosticados, de estos 178 pacientes 156 informaron que tenían contacto con gatos ya sea en sus casas o en sus trabajos y de estos 96 informaron haber recibido un rasguño o una mordedura de gato (27 y 30), asimismo los autores brasileños (28) reportan el aislamiento de Sporothix schenkii de gatos del area de Rio de Janerio tanto en animales enfermos con signos clinicos y lesiones como en animales sin signos, en el mismo “brote” (19982003) Schubach y col. En el 2006 (29) reportan haber estudiado los casos que se presentaron en caninos y nos describen que existen grandes diferencias entre la enfermedad de los gatos y las presentadas por los perros, sobre todo por el hecho de que de acuerdo a sus apreciaciones los perros no están involucrados en la transmisión de la enfermedad hacia los humanos, sino al contrario los perros al igual que los humanos son afectados cuando entran en contacto con los gatos. Aunque en nuestro país no se ha presentado una epizootia de esta naturaleza no podemos dejar de señalar que las condiciones se pueden dar por que el agente es endémico en nuestro medio y la población felina en riesgo es muy abundante. . Bibliografía: 1.- .- Lewis, D.T., Foil, C.S. and Hosgood, G.: Epidemiology and Clinical Features of Dermatophytosis in Dogs and Cats at Louisiana State University: 1981-1990. Vet. Dermatol. 2: 53-58 (1991). 2.- Chretien, J.H. and Garagusi, V.F.: Infections Associated with Pets. AFP, 41: 831-845, (1990). 3.- Georg, L.K.: Animal Ringworm in Public Health. Communicable Disease Center, Atlanta, pp.1, (1960) 4.- Medleau, L. and White-Welther, N. E.: Dermatophytosis in Cats. Compend Contin Educ Prac Vet, 13: 557-562.(1991).
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358
CAPÍTULO 52 MANEJO DE ANIMALES DE BIOTERIO EN MICOLOGÍA MÉDICA Carolina Segundo Zaragoza Roberto A. Cervantes Olivares Introducción La experimentación animal ha sido base fundamental en los grandes avances de los conocimientos biológicos para el bienestar del hombre y de los animales, en particular porque ha esclarecido las causas, mecanismos, tratamientos y prevención de muchas enfermedades. En el caso de los principios activos utilizados en medicina humana y veterinaria, la eficacia e inocuidad de los mismos ha sido evaluada en modelos animales. En medicina humana y veterinaria se utilizan animales en investigaciones microbiológicas, fisiológicas, patológicas, farmacológicas, toxicológicas, terapéuticas y de conducta, en cirugía experimental, en ensayos de medicamentos y preparados biológicos, y también con fines docentes en todas estas disciplinas, incluyendo la formación quirúrgica. Con el advenimiento de nuevas tecnologías la inoculación experimental es un recurso que se ha transformado en prescindible en la mayoría de los casos. Sin embargo, es indudable que en los laboratorios más especializados y en los centros de investigación seguirán desempeñando un papel fundamental. Hay que destacar que la única manera efectiva de cumplir con los postulados de Koch es contando con este valioso recurso. En Micología Médica el uso de animales de experimentación han permitido a los científicos investigar las áreas de patogénesis, terapéutica y respuesta inmune in vivo, generando un progreso significativo en el entendimiento de las infecciones micóticas, permitiendo investigar dentro de la evolución y progresión de la enfermedad, estudios de que hace virulento a un hongo en particular y conocer la causa de la enfermedad, aspectos de inmunidad innata y adquirida, como la transmisión de la enfermedad puede ocurrir a través de fómites, contacto o aerosoles, y métodos de prevención, estudios donde la terapéutica y el diagnóstico pueden proporcionar como resultado la salud del paciente. Con relación a la interacción huéspedparásito, por su complejidad no puede ser reproducida en estudios in vitro. Los datos obtenidos de modelos animales han ayudado a demostrar adecuadamente los eventos e interacciones que se ejecutan al mismo
tiempo, aún cuando pueden existir diferencias significativas entre los animales infectados de forma experimental y los humanos infectados naturalmente. Áreas de utilidad de modelos animales en Micología Los modelos animales en Micología son de interés en diversas áreas tales como: 1.
Docencia. En la formación de profesionales de las carreras de Químico Farmacéutico Biólogo, Biología, Médico Cirujano, Médico Veterinario Zootecnista, Cirujano dentista y Psicología, donde es esencial la experimentación con diferentes especies reproducidas y mantenidas en un bioterio que garantice su calidad genética y clínica.
2.
Investigación. En este campo, es posible evaluar sustancias antimicóticas, establecer la patogenicidad y/o virulencia de cepas fúngicas aisladas de fuentes naturales, obtener formas parasitarias de los hongos dimórficos, así como estudiar la fisiopatogenia de las enfermedades y estimar la respuesta del huésped para controlar la proliferación del agente infeccioso.
3.
Diagnóstico. En los casos de muestras clínicas donde el cultivo es negativo o no se demuestran los organismos infectantes a través de las diversas tinciones, la alternativa es la inoculación en animales de experimentación para establecer el agente etiológico de la micosis.
Sin embargo, para considerar la inoculación como un método diagnóstico, es fundamental la reproducción de la enfermedad experimental. Actualmente, en la práctica de laboratorio, la inoculación experimental se utiliza con poca frecuencia como técnica diagnóstica. Algunas de las causas son las siguientes: En las muestras clínicas el número de organismos puede no estar presente en cantidad suficiente como para producir una infección progresiva en el animal.
359
Debe tenerse la certeza de que el animal que se usa como modelo experimental y la vía de inoculación son los adecuados para producir la enfermedad. El cuidado y mantenimiento de los animales resulta poco procedente para los laboratorios donde se hacen estudios de rutina. Con el desarrollo de nuevos medios de cultivo y nuevas técnicas diagnósticas inmunológicas, histológicas y moleculares, la sospecha diagnóstica se confirma o se descarta en un tiempo más corto comparado con lo que tarda el proceso de infección experimental. Ventajas y desventajas del uso de modelos animales en infecciones micóticas Entre las ventajas se incluyen, la reproducción de la infección clínica de modo que los resultados clínicos sean predecibles, conseguir datos de la actividad de drogas in vitro, tales como farmacología, seguridad e interacción con otras drogas, obtener datos estadísticamente válidos y controlar una o más variables, siendo esto último una de las mayores ventajas proporcionadas por los modelos animales. Entre las variables que pueden ser controladas se encuentran, el definir el modelo animal a utilizar, edad y sexo de los mismos, las cepas de hongos a ensayar, el tamaño del inóculo, la severidad de la infección, vía de administración y cuando se administren antimicóticos la duración de la terapia. Las desventajas involucran el hecho de que un solo modelo no puede ser utilizado para responder a todas las preguntas que pueda tener un investigador. Por ejemplo, los modelos murinos tienen la desventaja de que el progreso de un proceso infeccioso puede ser agudo y algunas cepas de hongos pueden dañar otros órganos diferentes al tejido blanco en los humanos. Por otro lado, la cantidad de muestras de sangre que pueden obtenerse de los ratones es mínima, lo cual puede subsanarse con el uso de un mayor número de animales. Cuando se realizan estudios terapéuticos en animales hay diferencias en la penetración de la droga o metabolismo de una especie animal a otra, observándose diferencias con lo que sucede en humanos. Finalmente, si los costos son muy elevados, y considerando el tiempo y el esfuerzo del personal, la utilidad del modelo animal es limitada. Tipos de modelos animales La elección de la especie animal correcta en experimentación debe considerar aquella que simule lo más posible la infección en el humano. Una variedad de animales han sido usados en investigación en micología incluyendo: ratones, ratas, conejos,
hámsteres, perros y aves, y raramente, sapos, gatos y murciélagos. El ratón es la especie animal más utilizada en trabajos de investigación, por ser la especie animal más similar a la fisiología humana, de fácil disponibilidad, bajo costo entre otros beneficios. El ratón y el humano tienen semejanzas en órganos, bioquímica, patología y similitudes extendidas a su genoma. Los ratones han sido usados como modelos para infecciones sistémicas, pulmonares y del sistema nervioso central ocasionadas por hongos patógenos. Los conejos son otra especie empleada en micología, estos animales permiten evaluar datos fisiológicos y físicos difíciles de conseguir en mamíferos pequeños, por ejemplo, se pueden obtener grandes volúmenes de sangre de cada individuo, y también la obtención de muestras sanguíneas seriadas es más fácil que en el ratón. Los conejos son requeridos en estudios de infecciones del SNC por la facilidad en la obtención de grandes cantidades de líquido cefalorraquídeo de buena calidad. Además el tamaño de los órganos y estructuras internas hacen posible una observación más sutil y específica en conejos que en ratones. En particular, los conejos sirven como modelo para infecciones por hongos que afecten los ojos debido a su tamaño y similitud con la anatomía y fisiología del ojo humano. Modelos experimentales de queratitis y endoftalmitis por A. fumigatus, C. albicans, C. neoformans, Histoplasma, Fusarium solani o P. boydii han sido desarrollados en conejos. Entre las infecciones micóticas sistémicas en las que ha sido requerida está especie animal se encuentran las ocasionadas por C. albicans, A. fumigatus y S. prolificans. Las desventajas del uso de conejos en experimentación, radican en el costo y el requerimiento de instalaciones y cuidados especiales, así como de personal entrenado en su cuidado y mantenimiento. Por lo que cada uno de estos factores debe ser tomado en cuenta al momento de definir el uso de un modelo animal en el proceso de investigación. La siguiente especie animal más común son los cuyes, útiles como modelos de infecciones primarias cutáneas por C. albicans, Trichophyton mentagrophytes, dermatitis seborreica por Malassezia sp, endocarditis causada por A. fumigatus y como modelo de histoplasmosis pulmonar inducida por aerosoles con microconidias y fragmentos hifales de H. capsulatum. El uso de aves como codornices japonesas, pavos, aves y pollos son utilizados como modelo
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animal de aspergillosis, la inoculación intravenosa e intratraqueal o por aerosoles han sido empleadas para infectar animales, para estudios de patogénesis, terapia y producción de vacunas. Vías de inoculación La selección de la vía de inoculación dependerá del tipo de micosis del cual se sospecha (cuadro 1). La presencia de lesiones es indispensable para asegurar la patogenicidad del hongo. Si después de un tiempo el animal no muere, se sacrifica. En la necropsia se intenta obtener el cultivo del hongo inoculado (retrocultivo) y otra parte de los órganos se fija para estudio histopatológico.
Es importante precisar que los animales pueden presentar diferente susceptibilidad al desafío con el mismo patógeno dependiendo de la ruta de infección utilizada. La mayoría de las infecciones fungales son adquiridas por inhalación del hongo patógeno o por desequilibrio de las barreras de defensa naturales del cuerpo, p.ej. piel y mucosas. Así, en muchos casos la vía pulmonar de inoculación podría ser óptima a iniciar en el modelo animal al reproducir la entrada natural del hongo al huésped. Sin embargo, el desarrollo de infección y el resultado de los órganos afectados pueden diferir entre humanos y animales debido al diverso organotropismo de los microorganismos infecciosos.
Cuadro 1. Principales vías de inoculación en animales con relación al tipo de micosis. MICOSIS Dermatomicosis
ANIMAL UTILIZADO Cobayo Conejo Pitiriasis versicolor y/o dermatitis Cobayo seborreica Exofialosis superficial Cobayo Cobayo Esporotricosis Ratón Rata Hámster
VÍA DE INOCULACIÓN Cutánea
Piel
ÓRGANO BLANCO
Cutánea
Piel
Cutánea Intratesticular
Piel Testículo
Subcutánea Intraperitoneal Intracutánea Intravenosa
Todos los órganos del abdomen Piel Órganos diversos, incluyendo sistema nervioso central Cerebro Piel y tejido subcutáneo
Cromomicosis
Ratón
Actinomicetoma
Hámster Cobayo Ratón
Subcutánea
Histoplasmosis
Ratón
Intraperitoneal
Coccidioidiomicosis
Intravenosa Intratesticular Intramuscular
Testículo
Intratesticular
Candidosis
Ratón Cobayo Hámster Cobayo Hámster Ratón Hámster Conejo
Bazo Hígado Pulmones, ganglios linfáticos Testículo
Criptococosis
Cobayo Ratón
Pulmón Testículo Pulmones, riñones, meninges, corazón Tubo digestivo Piel Cerebro, pulmón, líquido peritoneal, hígado
Blastomicosis Paraccocidiodomicosis
Aspergilosis
Aves jóvenes o recién nacidas Paloma Conejo
Ratón (Tomado de López y col. 1995; Torres-Rodríguez y col., 1999)
Intravenosa Intragástrica Subcutánea Intravenosa Intraperitoneal Intracraneal Inhalación Intravenosa
Sacos aéreos Varios órganos, incluyendo músculo cardíaco Varios órganos principalmente riñón Riñón
361
En las figuras 1, 2 y 3 se presentan las principales vías de inoculación en conejos, ratas y ratones, así como cobayos y hámsteres, respectivamente. Modelos alternativos de experimentación Los modelos alternativos se utilizan para reemplazar el uso de animales de laboratorio, disminuyendo el número de animales requeridos y permitiendo redefinir los protocolos de experimentación con la finalidad de minimizar al máximo el nivel de estrés producido al animal. Definir el término de modelo alternativo es difícil, estrictamente, es un modelo que reemplaza a los animales vivos con sistemas no animales. En estos términos, sistemas in vitro (químico o biológico), plantas, microorganismos o simulaciones por computadora podrían ser algunos de los métodos alternativos utilizados en investigación médica. Los sistemas in vitro que requiere de componentes químicos son uno de los métodos más usados como modelos alternativos en micología médica. Como un ejemplo, se encuentran las pruebas in vitro para determinar la eficacia de las drogas hacia un microorganismo, para tal efecto se utiliza un medio de cultivo adecuado para el desarrollo de los mismos en presencia de diferentes concentraciones de la droga. Los sistemas in vitro que requieren de componentes biológicos, por ejemplo, cultivos celulares, han sido usados extensamente en investigaciones micológicas para estudiar la interacción de los microorganismos y el tejido afectado. Los cultivos celulares permiten simplificar un evento infeccioso en un ambiente bien controlado. Es conveniente mencionar que los sistemas in vitro difícilmente reproducen el complejo ambiente de un sistema in vivo.
Figura 2. Vías de inoculación en ratas y ratones
Figura 3. Vías de inoculación en cobayos y hámsteres
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Figura 1. Vías de inoculación en conejos
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362
de ciencias biomédicas y farmacéuticas. Rev Ecol Lat Am 1999. 6: 19-26. 7. López MR, Méndez TLJ, Hernández HF, Castañón OR. Micología Médica Procedimientos para el diagnóstico de laboratorio. Trillas. México, D.F. 178-180. 1995.
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363
364
CAPÍTULO 53
RADIOLOGÍA EN MICOLOGÍA MÉDICA
INTRODUCCIÓN Descubrimiento de los Rayos-X en 1895 Modalidades diagnósticas y terapéuticas: Radiografías Convencionales (RX simple, estudios baritados) Sonografía (Ultrasonido). Tomografía Axial Computarizada (TAC) Tomografía Computarizada de Alta Resolución (HRCT) Imagen por Resonancia Magnética (MRI) Angiografía por substracción digital (DSA) Radiología Intervencionista (IR) PRINCIPIOS BÁSICOS EN RADIOLOGÍA Términos en Radiología Radiografías Convencionales, TC, DSA Densidades en imagen: en radiología médica las imagines se describen en función de las densidades de los tejidos corporales y el aire. Se conocen básicamente 4 densidades, cada una de las cuales manifiesta una tonalidad dentro de la escala de color gris. Densidad Aire (imágenes con tonalidades negras) Densidad Agua (imágenes con tonalidades gris oscuro) Densidad Sangre/Músculo (imágenes con tonalidades gris claro) Densidad Calcio (imagines con tonalidades blancas) En base a éstas densidades se denomina Hipodensidad a cualquier imagen que cuya tonalidad tienda a las tonalidades gris oscuro a negro, e Hiperdensidad a cualquier imagen que cuya tonalidad tienda al color gris claro a blanco. Imagen por Resonancia Magnética (MRI) El principio físico por el cual se obtienen imágenes en resonancia magnética es totalmente distinto de aquel por el cual se obtienen las imágenes a partir de rayos X. La estimulación por medio de un campo magnético de gran potencia en un organismo, induce cambios en la alineación de sus moléculas, específicamente los protones, creando imágenes que pueden ser o bien de color blanco o bien negro. En IRM éste fenómeno se conoce como intensidad de señal.
Rubén López Benitez
Se denomina Hipointensidad a cualquier IRM cuya tonalidad tienda al tono gris oscuro y negro, mientras que Hiperintensidad se denomina a cualquier IRM cuya tonalidad tienda al color gris claro a blanco. DESCRIPCIÓN RADIOLÓGICA DE LAS LESIONES Infiltrado: Lesión que describe un proceso inflamatorio del parénquima pulmonar (generalmente secundario a un proceso infeccioso) que puede ser de tipo bronquial, alveolar o intersticial dependiendo la localización dentro del parénquima pulmonar afectado. Nódulo: Lesión sólida, generalmente diámetro no es superior a 3 cm.
redondeada,
cuyo
Masa: Lesión sólida, cuyo diámetro es superior a los 3 cm. Cavidad (cavitación): Lesión secundaria a destrucción del parénquima pulmonar, delimitada por una pared generalmente de tejido fibroso y ocupada por aire. Absceso: Lesión con contenido necrótico y formación de gas, indicativo de un proceso inflamatorio e infeccioso generalmente por bacterias piógenas. Colección: Acumulo de líquido dentro de una cavidad o un espacio virtual. Broncograma: Aire distribuido en los trayectos bronquiales, Bronquiectasia: Dilatación patológica de los bronquios. MICOSIS DEL APARATO GASTROINTESTINAL Esofagitis por Candida albicans Generalmente indicativo de un estado inmunológico deficiente, neutropenia es la condición más
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importante. Pacientes especialmente susceptibles son aquellos sometidos a inmunosupresión por quimioterapia, transplante (medula ósea, transplantes varios), enfermedades hematológicas (linfoma, leucemia), DMID, terapia esteroidea, radioterapia, terapia con antibióticos de amplio espectro y pacientes con SIDA. Otros factores de riesgo: trastornos motores (esclerodermia, lupus eritematoso sistémico, acalasia, y estenosis pépticas (ectasia esofágica). Clínicamente manifestada por odinofagia, disfagia, pirosis y algunas veces dolor abdominal (epigástrico). Manifestaciones Radiológicas Andren y Theander (1956) Esofagograma con bario: sensibilidad 80- 88% en estudios de doble contraste Sensibilidad del 55% en estudios de contraste simple. Hallazgos: Placas mucosas longitudinales (85-95%) Engrosamiento de pliegues esofágicos Alteraciones en la motilidad esofágica (contracciones terciarias). “Shaggy esophagus”: severa colonización asociada a una potente respuesta inflamatoria Pseudoulceraciones (18% de los casos): DD. Esofagitis viral (herpética) Diagnostico diferencial: Los hallazgos radiológicos en esofagitis por Candida albicans no son exclusivos, y pueden ser idénticos incluso en otras infecciones., Las mas comunes incluyen esofagitis herpética, acantosis nigrans, acantosis glicogena, papilomatosis, leucoplaquia o defectos simples de medio de contraste. Otras localizaciones: Orofaringe, ileon terminal, colon y recto. Otros agentes: Actinomyces israelii DD. lesiones en colon e intestino delgado se incluyen tuberculosis, citomegalovirus, linfoma no Hodgkin, sarcoma de Kapossi y enfermedad de Crohn (4). MICOSIS PULMONAR Y TORÁCICA Aspergilosis Pulmonar Aspergillus, hongo ubicuo cuyas especies patógenas más conocidas son Aspergillus fumigatus y Aspergillus
flavus (5,6). Se han descrito 5 formas distintas de infección Pulmonar por Aspergillus:
• •
Aspergilosis saprofítica (aspergiloma)
•
Aspergilosis necrotizante)
• •
Aspergilosis alérgica broncopulmonar (reacción de hipersensibilidad) semi-invasiva
(crónica
Aspergilosis invasiva de vías aéreas Aspergilosis angioinvasiva
La afección por este hongo es generalmente indicativa de un estado inmunológico deficiente, cuya condición más importante es la neutropenia. Pacientes susceptibles son aquellos sometidos a inmunosupresión por quimioterapia, transplante (medula ósea, transplantes varios), enfermedades hematológicas (linfoma, leucemia), DMID, terapia esteroidea, radioterapia, terapia con antibióticos de amplio espectro y pacientes con SIDA. Es una infección con una alta tasa de mortalidad de hasta 65-90%. Además de los síntomas característicos de una infección pulmonar y sistémica severa, puede semejar síntomas semejantes a los producidos por tumores (obstrucción, síntomas ocupativos) o asemejar los síntomas de un tromboembolísmo pulmonar (TEP). La CT método más sensible para el diagnostico de lesiones intratorácicas. Manifestaciones Radiológicas Aspergilosis Saprofítica (Aspergiloma) No existe invasión tisular. Ocupación micótica de una cavidad pre-existente (Aspergiloma). Factores predisponentes son las alteraciones anatómicas pulmonares, como aquellas producidas por infecciones crónicas como tuberculosis, secuestro pulmonar o enfisema pulmonar. Clínicamente suele ser una infección asintomática, sin embargo complicaciones tales como hemorragia pulmonar masiva pueden (por erosión de los vasos pulmonares) puede causar serias complicaciones o la muerte si no se diagnostica y corrige a tiempo por medios de embolización percutanea o resección quirúrgica.
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La imagen radiológica es muy sugestiva de la enfermedad, siendo el método diagnóstico más sensible el CT. Se han descrito signos típicos como el clásico “signo de Monad”, que describe una masa gravedad dependiente. Dentro del diagnostico diferencial se incluyen otras lesiones con potencial de invadir lesiones preexistentes como nocardiosis, tuberculosis o absceso pulmonar bacteriano.
Aspergilosis alérgica broncopulmonar (reacción de hipersensibilidad) Padecimiento típicamente de pacientes con asma crónico, secundario a una reacción de hipersensibilidad al hongo. Se observa una gran cantidad de depósitos de moco formados por Aspergillus y gran cantidad de eosinofilos. La forma crónica suele derivar en un daño bronquial inflamatorio irreversible, con disfunción mucociliar, impactación de moco y dilatación bronquial permanente. Radiologicamente se observan típicas imágenes “digitiformes”, atelectasias (impactación mucosa) y bronquiectasias. Clínicamente se manifiesta por fiebre, síntomas constitucionales (perdida de peso, debilidad) y tos productiva crónica. Aspergilosis invasiva de vías aéreas
Figura 1. Embolización de arterias bronquiales en paciente con hemoptisis secundario a masa micótica (A). Las técnicas endoluminales permiten a través de la embolización mediante coils y micro partículas controlar efectivamente la hemorragia pulmonar (B).
Es una invasión con destrucción de la capa basal profunda de las vías aéreas observada frecuentemente en pacientes neutropénicos e inmunosuprimidos. Clínicamente se caracteriza por una traqueobronquitis aguda, bronquiolitis o bronconeumonía. El método de imagen diagnóstico mas sensible es la HRCT, en donde se observan áreas de bronquiolitis (zonas periféricas de baja atenuación y disminución de la vasculatura pulmonar) así como opacidades pulmonares. En ocasiones se puede manifestar como una bronquiolitis obliterante con neumonía organizada (BOOP), observándose una consolidación pulmonar en vidrio despulido (ground-glass), con engrosamiento de las paredes bronquiales, Dilatación Bronquial. La bronconeumonía por Aspergillus es otra forma de infección de las vías aéreas manifestada radiologicamente por consolidación peribronquial (broncograma aéreo, atelectasia). Aspergilosis angioinvasiva
Figura 2. Aspergiloma en paciente de 24 años con antecedente de transplante hepático. Se identifican al menos dos nódulos de diferentes tamaños en la parte posterior del pulmon derecho (cabezas de flecha). El nódulo de mayor tamaño presenta un sutil halo de menor densidad (signo del halo) compatible con hemorragia perinodular
Típica de pacientes inmunocomprometidos se manifiesta por invasión y oclusión de arterias pulmonares (pequeño y mediano calibre), con múltiples infartos hemorrágicos. Típico de este tipo de aspergilosis es el conocido “signo del halo” (Halo sign) que representa un nódulo o masa pulmonar rodeado por un halo de menor
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densidad (fase hemorrágica). Es altamente específico de Aspergilosis Invasiva y requiere la instauración de TRATAMIENTO inmediato. Otro signo radiológico conocido es el “Air crescent sign” (signo del aire creciente) que representa una área radiolucida que rodea parcialmente a una masa o nódulo (retracción del centro infartado). Desafortunadamente es un signo tardío, indicativo de recuperación en la función granulocitica (9). Diagnósticos Diferenciales incluyen Mucormicosis, Coccidioidomicosis, Candidiasis pulmonar, metástasis, sarcoma de Kapossi y granulomatosis de Wegener (8).
Pneumocystis jirovecii (carinii) Pacientes con VIH (infección más frecuente, criterio de SIDA) con cuentas de linfocitos CD4 <400/mm3 La sensibilidad de la radiografía simple del tórax en paciente sospechoso con hallazgos sugestivos es hasta del 84% (10). El método radiológico más sensible para el diagnóstico es la HRCTcuya sensibilidad se aproxima al 100% mientras la especificidad al 83.3% (10) Manifestaciones típicas conocidas son el infiltrado intersticial, la imagen de vidrio despulido, el engrosamiento de las líneas interseptales, la consolidación (casos avanzados), lesiones quistitas (altamente sugestivas). Un fenómeno frecuentemente observado es el neumotórax espontáneo fácilmente reconocible en CT o radiografías simples, el cual es refractario a tratamiento con sonda de drenaje pleural (23). Distribución en los lóbulos superiores. Manifestaciones Atípicas son la presencia de nódulos, masas, consolidaciones lobares y linfadenopatia, observada hasta en 18% de los casos. Diagnósticos diferenciales incluyen la infección por Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, micobacterias y tuberculosis. Neoplasias, sarcoma de Kapossi o linfoma.
Figura 3. Aspergilosis pulmonar invasiva con patron multilobulado en la base pulmonar izquierda (flechas). La zona interna de las masas tiene densidad liquida que indica la presencia de componente necrótico.
Figura 5. Infiltrados con patrón en “Vidrio despulido” en paciente con SIDA e infección pulmonar por Pneumocystis carinii. Las lesiones son más evidentes en los ápices pulmonares (flechas).
MICOSIS DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL (SNC) Figura 4. Paciente con inmunosupresión por citostáticos que presenta una RX del tórax en la que difícilmente se puede visualizar un nódulo pulmonar en el lóbulo medio derecho (flecha). La HRCT reveló presencia de numerosos nódulos cuyo diagnostico fue compatible con aspergilosis.
Son comunes en individuos inmunocomprometidos, siendo las especies mas frecuentemente observadas Aspergillus fumigatus, Candida albicans, Cryptococcus neoformans y Rhizopus arrhizus (12).
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La forma diseminada se manifiesta por afección pulmonar, abdominal y del SNC (14). Manifestaciones Radiológicas
Figura 6. Tomografía axial computada. Se observan múltiples lesiones nodulares en ambos campos pulmonares. Aunque el paciente permanecía asintomático, el estudio histopatológico de las lesiones demostró infección por Histoplasma.
Reacción granulomatosa en el SNC es frecuente como resultado de la infección micótica (Cryptococcus neoformans). Cuando existe una respuesta leucocitaria es frecuente la formación de abscesos. Sin embargo, también es frecuente la invasión a vasos de pequeño y mediano calibre por hongos con capacidad angioinvasiva (Rhizopus arrhizus, Aspergillus fumigatus) capaces de causar extensas áreas de infarto hemorragico. Es conocida la extensión de lesiones en nariz y senos paranasales hacia estructuras intracraneales (cerebro, cerebelo) e intra espinales, generalmente originadas a partir de una diseminación hematógena a partir de un proceso infeccioso pulmonar. Criptococosis del SNC Cryptococcus neoformans es el tercer patógeno frecuente en SIDA e inmunosupresión (linfoma, leucemia y tratamiento inmunosupresor), se aísla fácilmente a partir de excretas de pichones. Manifestaciones Clínicas: Son comunes los episodios recurrentes de meningoencefalitis (13). Existen dos escenarios clínicos dependiendo el estado inmunológico del paciente. En paciente inmunocompetente esta infección suele manifestarse en forma de meningoencefalitis, mientras que en el paciente inmunocomprometido la meningitis, la lesión intracerebral con múltiples focos infecciosos (criptococomas) son comunes.
La IRM es actualmente el método más sensible, sobre todo para la confirmación de meningitis. En la criptococosis diseminada son comunes las hiperintensidades en la secuencias T2 localizadas en ganglios basales y sustancia blanca profunda. Estas lesiones representan las lesiones gelatinosas (pseudoquistes) así como la dilatación de espacios perivasculares (12). En 27% se identifica enfermedad pulmonar concomitante (meningítis y lesión pulmonar) (15). SINUSITIS FUNGICA Se conocen dos formas de sinusitis fúngica. La forma no invasiva, incluye dos clases de sinusitis: la sinusitis fúngica alérgica y el micetoma de los senos paranasales. La forma invasiva incluye tres clases distintas: Sinusitis invasiva aguda (fulminante), Sinusitis granulomatosa invasiva y la sinusitis fúngica crónica invasiva. Las manifestaciones clínicas y el pronóstico son totalmente distintos en cada una de las formas. Sin embargo, algunas características radiológicas son comunes en ambas formas de sinusitis, e incluso semejantes a los hallazgos encontrados en pacientes con sinusitis bacteriana. Las características comunes incluyen engrosamiento de la mucosa de los senos paranasales, niveles hidroaereos intracavitarios, pólipos, calcificaciones y perdida ósea en las paredes de los senos paranasales. Se debe sospechar la presencia de una infección fúngica en todo paciente con sinusitis crónica. Así mismo, las formas invasivas deben sospecharse en el paciente inmunocomprometido con clínica de sinusitis aguda, inflamación de la mucosa del septum nasal, fiebre o síndrome del hacinamiento del apex orbitario (dolor ocular, perdida de la visión por compresión posterior del nervio óptico, proptosis) (16,17). Formas No invasivas Sinusitis fúngica alérgica La etiología más común de esta forma de sinusitis son los hongos de la familia Dematiaceous, dentro de los que se incluyen Cuvularia, Bipolaris, Pseudallescheria, Aspergillus y fusarium.
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Común en pacientes con sinusitis crónica, antecedentes de atopia y múltiples e infructuosos tratamientos incluyendo el quirúrgico. Suele afectar todas las cavidades paranasales (pansinusitis). La mucina producida por una reacción alérgica al hongo (“mucina alérgica”) y los pólipos forman una masa parcialmente calcificada que a su vez obstruye el drenaje normal del seno, predisponiendo al desarrollo de sobrecolonización bacteriana y perpetuando así un ciclo vicioso. Radiologicamente se encuentran pólipos y engrosamiento difuso de la mucosa con finas calcificaciones, pero no hay invasión submucosa ni destrucción ósea. Micetoma de los Senos Paranasales (fungus ball) Los pacientes con esta clase de infección buscan atención médica por obstrucción nasal, síntomas de sinusitis crónica, dolor facial o cacosmia (sensación permanente de olor fétido). Predominantemente afecta los senos maxilares. El agente más comúnmente asociado es Aspergillus fumigatus, y fisiopatologicamente existe un conglomerado de hifas, moco y células inflamatorias, separadas de la mucosa respiratoria del seno. Los estudios de imagen muestran pacificación difusa del seno paranasal con calcificaciones. El engrosamiento mucoso es hallazgo frecuente, mas no existe destrucción ósea por la naturaleza no invasiva de esta infección. Formas invasivas Sinusitis invasiva aguda (fulminante) La mucormicosis rinocerebral es un síndrome caracterizado por sinusitis asociada a una rápida destrucción de la mucosa palatina o nasal, la cual sin tratamiento oportuno, se disemina rápidamente por vía vascular originando amplia destrucción facial, infarto cerebral y finalmente la muerte. Es común en pacientes diabéticos mal compensados y en pacientes inmunosuprimidos. Los Mucorales, incluyendo a las especies rhizopus, Rhizomucor, Absidia, Mucor, Cunninghamella, Mortierella, Saksenaea y Apophysomyces son los agentes que pueden causar este tipo de infección, también conocida como cigomicosis. Fisiopatologicamente, cuando las esporas del hongo se convierten en hifas, se vuelven invasivas a trabes de
canales perivasculares de los huesos. Posteriormente puede ocurrir invasión de los vasos sanguíneos, generando trombosis e infarto en los territorios afectados (18). Las complicaciones más graves derivan de la trombosis en territorios tales como el seno cavernoso, arterias carótidas, faciales, orbitarias e intra cerebrales. Tanto la TC como la IRM, son los estudios de imagen mas indicados para determinar la extensión de los vasos trombosados y del tejido isquémico afectado. Hallazgos tales como masas intra sinusales, solución de continuidad en los márgenes óseos, ausencia de captación del medio de contraste en venas y arterias, e hipodensidades en los tejidos isquémicos son comunes. La ausencia de señal en las fases contrastadas de secuencias de flujo eco-gradiente en la IRM es indicativa de vasculitis o trombosis (19). La afección más severa en estructuras óseas de la base del cráneo se manifiesta en IRM con pérdida de la hiperintensidad normal de la medula ósea en secuencias T1 (19). La sinusitis fulminante invasiva es un síndrome similar causado por aspergillus, fusarium y Pseudallescheria boydii. Se caracteriza por lesiones ulcerativas en el septum nasal y paladar, tos, fiebre, epistaxis y cefalea. Es común en pacientes inmunocomprometidos (LES, SIDA). Los hallazgos radiológicos son similares. Sinusitis granulomatosa invasiva Entidad poco frecuente. Se caracteriza por la presencia de una masa micótica con alto componente granulomatoso en los senos paranasales, que progresivamente invade estructuras anatómicas adyacentes tales como orbita, meninges y cavidad intracraneana. Es un padecimiento indoloro que clínicamente se caracteriza por proptosis. Habitualmente el hongo responsable de este cuadro es A. flavus. Sinusitis Fúngica Crónica invasiva Caracterizada por la presencia de una masa en la porción superior de la orbita, generalmente en pacientes diabéticos e inmunocomprometidos. La evolución es crónica a diferencia de las otras formas invasivas, aunque la afección de estructuras vasculares es la responsable de la alta mortalidad relacionada a este padecimiento. En IRM se pueden encontrar masas intracerebrales y a nivel de las cisternas de la base, con diferentes
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intensidades de señal: hipointensas a hiperintensas en secuencias T2 (18).
Los agentes más frecuentemente reportados son especies de Candida y Aspergillus. Sin embargo otros patógenos poco frecuentes también pueden ser encontrados (mucorales) (20). Las manifestaciones clínicas generalmente reflejan el carácter diseminado de la infección micótica, en donde un estado febril permanente o recurrente, asociado a la presencia de hallazgos radiológicos característicos, confirma la presencia de una infección micótica a nivel renal. Es común el dolor lumbar, secundario a procesos obstructivos (fungus balls) de las vías urinarias o isquemia difusa del parénquima renal. Manifestaciones Radiológicas La pielonefritis fúngica se diagnostica eficientemente con estudios de ultrasonido (US) que revelan alteraciones en la ecogenicidad normal del parénquima renal así como dilatación de los sistemas pieolocaliciales. Es común el aumento de tamaño renal secundario a la inflamación difusa.
Figura 7. A) Tomografía axial computarizada de la base del cráneo. La imagen muestra la anatomía normal de los senos maxilares así como la mucosa nasal normal. B) En un paciente de 31 anos con antecedente de trauma automovilístico y largo tiempo de estancia en cuidados intensivos, la imagen muestra niveles hidroaéreos en ambos senos maxilares, con calcificaciones en la base del seno maxilar derecho (flecha). El paciente desarrollo cultivo positivo para Aspergillus.
MICOSIS DEL APARATO URINARIO: PIELONEFRITIS FÚNGICA La pielonefritis fúngica es común en pacientes pediátricos y en personas inmunocomprometidas, especialmente aquellos con alto grado de neutropenia. Pacientes en riesgo conocido son aquellos recién nacidos prematuros, DMID, leucemia, pacientes con múltiples catéteres venosos y sondas, terapia antibiótica de amplio espectro y nutrición paraenteral.
Los abscesos renales también pueden ser diagnosticados con precisión por este método. En CT se pueden valorar mejor las alteraciones antes descritas, y es común ver también alteraciones de la arquitectura renal normal sobre todo en enfermedad avanzada. Las hipodensidades focales o difusas del parénquima renal reflejan áreas de isquemia y abscesos en formación. Las colecciones perirenales y su extensión son mejor evaluadas por este método. La IRM muestra aumento de la intensidad de señal en las secuencias T2 debido al proceso inflamatorio (edema). Las hipointensidades, tanto en secuencias T1 y T2 son consecuencia de zonas focales de infarto, así como de la formación de abscesos con contenido micótico. Las imágenes con medio de contraste que no presentan reforzamiento corroboran el carácter necrótico de las lesiones (21) (Figura 6). Aunque el tratamiento antimicótico suele ser eficaz, en ocasiones el paciente debe ser sometido a resección quirúrgica para erradicar definitivamente focos micóticos. Actualmente, las técnicas minimamente invasivas (nefrostomia percutanea), auxilian tanto en la descompresión de emergencia de las vías urinarias, así como en la infusión in situ de medicamentos antimicóticos y agentes fibrinoliticos (urocinasa, estreptocinasa), que agilizan destrucción de masas fúngicas intrapélvicas e intracaliciales (20).
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MICOSIS SISTEMICAS
Manifestaciones Radiológicas
Candidiasis Hepatoesplénica y Candidiasis Invasiva Sistémica La Candidiasis invasiva sistémica es causa significativa de morbilidad y mortalidad en pacientes con enfermedades inmunosupresoras, especialmente aquellos pacientes con neoplasias malignas del sistema hematológico (linfoma, leucemia). Otros factores de riesgo para el desarrollo de esta enfermedad incluyen la inmuno supresión adquirida (quimioterapia, transplante de medula ósea, transplantes varios), neutropenia, terapia inmunosupresora y antibióticos de amplio espectro así como pacientes sometidos a radioterapia. (Figura 7) El cuadro clínico típico, es el de un paciente sometido a quimioterapia por enfermedad hematológica maligna, que en el periodo de neutropenia profunda es colonizado por distintas especies de Candida. Estas, invaden la mucosa intestinal y subsecuentemente el hígado y el bazo por vía de la circulación portal. La enfermedad puede seguir tres distintos cursos: a) el paciente permanece neutropénico y muere por las complicaciones derivadas de una infección sistémica; b) el paciente resuelve la neutropenia y responde favorablemente al tratamiento antimicótico; c) la neutropenia revierte cuando la Candidiasis ha diseminado y una respuesta inflamatoria sistémica origina la muerte por falla multiorgánica (22).
Tanto la TC como el US, proveen valiosa información en el diagnóstico de esta entidad. El US tiene una sensibilidad aproximada del 70% para la detección de lesiones hepatoesplénicas en estos pacientes. Si bien la CT es el mejor método de detección con una sensibilidad aproximada del 90%, en algunas ocasiones los estudios diagnósticos son normales durante la fase neutropénica. Igualmente la IRM tiene un alto grado de sensibilidad en la detección de lesiones hepáticas, esplénicas y renales. Son lesiones de baja densidad ubicadas predominantemente en el hígado, bazo (candidiasis hepatoesplénica) y los riñones. Clásicamente son lesiones múltiples, pequeñas y generalmente redondeadas. La presencia de microabscesos es común observándose como lesiones que presentan un centro de menor densidad por necrosis central (22). Otros órganos afectados pulmón, pleura, pericardio y peritoneo.
Figura 9. Factores de riesgo para el desarrollo de una micosis sistémica. RX del tórax en un paciente en unidad de cuidados intensivos. Se identifican múltiples sondas: naso gástrico (flechas dobles), catéter venoso central (flecha hueca A), catéter de hemodiálisis (flecha hueca B), sonda de traqueotomía (flecha sencilla).
Dentro del diagnostico diferencial de las lesiones hepatoesplénicas se incluyen enfermedad hepática venooclusiva o la enfermedad injerto contra huésped y cualquier tipo de infección que curse con embolismo (embolia séptica). CONCLUSION Las condiciones clínicas orientan para la decisión en la realización de determinada clase de estudio de radiológico, y durante la interpretación de las imágenes, la clínica del paciente determina en alto grado, la certeza en el diagnóstico radiológico. Ningún signo en radiología es característico de alguna micosis en particular. En general, cualquier micosis puede manifestarse casi de cualquier forma, por lo que el diagnóstico radiológico se centra únicamente en la descripción y extensión de las lesiones, así como su evolución en el tiempo y el contexto clínico del enfermo. Existen signos muy sugestivos de algunas micosis en particular (p.ej. Signo del Halo, en aspergilosis angioinvasiva), que dentro de un adecuado contexto hacen que la certeza diagnostica sea muy alta, sin embargo, el radiólogo no tiene la facultad para determinar que organismo patógeno es quien la genera. Así, queda claro que a los ojos del radiólogo, las imágenes sugieren diversas enfermedades que el microbiólogo ó el patólogo se encargan de corroborar.
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Figura 8.A) Paciente con antecedente de hepatocarcinoma y múltiples sesiones de quimioembolización arterial. El estado inmunosupresor secundario condujo al paciente al desarrollo de esta lesión hipodensa en el riñón izquierdo. B) El estudio posterior revelo que el paciente presentaba una candidosis diseminada.
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CAPÍTULO 54 MICOLOGÍA Y CIRUGÍA Josefina Carbajosa Martínez Introducción Desde sus inicios, la Dermatología ha estado íntimamente ligada a la Micología. Incluso se catalogan a las micosis en relación a su distribución a partir de la piel, ej. micosis superficiales, subcutáneas y sistémicas. En Dermatología, a su vez, la cirugía juega un papel muy importante, ya sea como método diagnóstico o terapéutico. De hecho, el examen complementario más útil en la práctica dermatológica es la biopsia de piel. Si eso lo traspolamos a la Micología entenderemos la enorme importancia y utilidad de la cirugía en esta rama de la medicina. BIOPSIA DE PIEL Es un procedimiento sencillo y accesible. Está indicada cuando deseamos complementar los datos clínicos, corroborar un diagnóstico clínico y conocer el agente causal, para seguimiento de algún tratamiento o para fines de enseñanza e investigación. La elección del sitio de la biopsia en dermatosis con lesiones múltiples, es tal vez la decisión más importante al momento de tomar una biopsia. Cuando la lesión es única pero extensa, debemos considerar la parte más activa de la lesión, como podrían ser los bordes o realizar una biopsia translesional si eso es posible. La mayoría de las veces deben preferirse lesiones maduras, no muy nuevas ni muy antiguas, con excepción de las ampollosas, en donde se prefieren las más recientes o incluso provocar la aparición de las mismas. En las dermatosis generalizadas o diseminadas a varios segmentos, deben preferirse las lesiones más truncales a las periféricas. Deben evitarse lesiones complicadas, impetiginizadas, contactadas o alteradas de cualquier forma pues nos pueden enmascarar las alteraciones histopatológicas. Se requiere de un mínimo de instrumental: jeringa con aguja fina, laminillas, bisturí, sacabocado, sutura y anestesia (xilocaína habitualmente). La técnica dependerá de la profundidad que se quiera abarcar y esto dependerá del diagnóstico clínico. Existen las siguientes técnicas: aspiración con aguja fina, rasurado, rasurado con tijeras, biopsia por sacabocado o en huso con bisturí.
Recomendaciones a seguir: • Elegir del sitio ideal para diagnóstico • Material suficiente • Nunca pinzar el tejido, debe desprenderse con una aguja o un gancho tomándolo de la orilla • Conservar en formol al 10% • Solución fisiológica (en caso de requerir inmunofluorescencia) • Fragmento para cultivo (idealmente obtener otra muestra) • Recipiente de transporte estéril • Rotular de inmediato • Especificar tinciones especiales según la sospecha diagnóstica Términos frecuentes en histopatología cutánea • Hiperqueratosis: aumento de la capa córnea • Paraqueratosis: presencia de núcleos en la capa córnea • Acantosis: aumento de la capa espinosa • Hiperplasia seudoepiteliomatosa: aumento absoluto de las células de un tejido de origen no canceroso sino inflamatorio La biopsia puede ser útil en micosis superficiales tales como dermatofitosis, candidosis, pitiriasis versicolor, tiña negra, piedras y seudomicosis (ej eritrasma), en casos en los que el cuadro clínico no sea suficiente o sea confuso. Por ej. en tiñas corticoestropeadas. La técnica de rasurado quirúrgico está indicado en micosis con importante compromiso epidérmico como la cromomicosis. La biopsia en micosis subcutáneas está totalmente indicada tanto para confirmar el diagnóstico como para la identificación del agente etiológico. Esporotricosis Es una micosis cutánea crónica o sistémica causada por un hongo térmicamente dimorfo, el Sporothrix schenkii. La infección queda frecuentemente confinada a la piel y territorios linfáticos contiguos y está causada por la inoculación percutánea accidental de conidias de S schenckii, capaces de crecer en el suelo y poblar astillas y
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espinas. La forma clásica de la enfermedad es la linfocutánea, y consiste de una cadena lineal de nódulos indoloros que se extienden en el sentido del drenaje linfático, a partir de una lesión primaria cutánea nódulo-ulcerativa, desarrollada en el sitio de una inoculación percutánea traumática del hongo. En el examen microscópico es característica la hiperplasia epidérmica seudoepiteliomatosa, coexistiendo con ulceraciones y microabscesos intraepidérmicos. El Sporothrix schenckii por lo general induce una respuesta mixta, supurativa y granulomatosa, que a menudo va acompañada por fibrosis y microabscesos. En los cortes histológicos los elementos fúngicos son escasos y difíciles de visualizar en la coloración de rutina, pero por lo general demostrables con métodos de impregnación argéntica (Grocott), apareciendo como células levaduriformes brotantes o aisladas, esférico-ovales o alargadas (en forma de "cigarro"), de 2 a 6 micrones de diámetro. Algunas de las células producen brotes alargados, con cierto aspecto "en lágrima". Con frecuencia el diagnóstico histopatológico es sugerido por el hallazgo de los "cuerpos asteroides", que están constituídos por células levaduriformes rodeadas por una corona estelar, radiante, formada por el material de Splendore-Hoeppli, refringente e intensamente acidófilo. Este material está constituído por glicoproteína producida en el huésped a través de un mecanismo antígeno-anticuerpo, sobre la superficie de las células del Sporotrichum schenkii. El diagnóstico definitivo debe basarse en el aislamiento y la identificación del hongo en cultivos, o por la inmunofluorescencia directa de las células de S schenckii en cortes histológicos o extendidos citológicos. Actinomicosis La actinomicosis es determinada por bacterias filamentosas semejantes a hongos y depende de varios miembros del orden actinomicetales, entre los que destaca el Actinomyces israelii. Al contrario de la nocardiosis o el actinomicetoma la actinomicosis es una enfermedad endógena. Los microorganismos causales existen como comensales; en la mucosa de la cavidad bucal, las criptas amigdalianas y las vías genitales femeninas. La infección y la enfermedad, a menudo, se relacionan con procedimientos odontológicos, traumatismos, intervenciones quirúrgicas o neumonía por aspiración. Durante las etapas tempranas de la actinomicosis, una fase inflamatoria aguda se caracteriza por respuesta celulítica dolorosa. La fase crónica se presenta como
inflamaciones induradas únicas o múltiples que suelen hacerse blandas y fluctuantes, y que después presentan supuración. A medida que avanza la enfermedad, a menudo se extienden fístulas desde los abscesos hacia la piel o los huesos. El diagnóstico se confirma mediante biopsia y cultivo, los microorganismos crecen en anaerobiosis a 37ºC. Mucormicosis La mucormicosis es causada por un hongo común que con frecuencia se encuentra en el suelo y entre la vegetación descompuesta. La mayoría de las personas están expuestas a este hongo diariamente, pero aquellas que tengan trastornos inmunes pueden ser susceptibles a la infección. Entre las condiciones asociadas con esta enfermedad se pueden mencionar: diabetes, uso crónico de esteroides, acidosis metabólica, trasplante de órganos, leucemia, linfoma, tratamiento con deferoxamina y SIDA. Entre los síndromes asociados con la mucormicosis están: Infección rinocerebral, mucormicosis pulmonar y mucormicosis del tracto gastrointestinal, la piel y los riñones Diagnóstico: • Directo: Exudado purulento, KOH: filamentos gruesos, no septados •
Cultivo: Cualquier producto biológico, alto índice de contaminación
Biopsia: HyE, Grocott, PAS. No hay granulomas. El principal tratamiento para la mucormicosis es la intervención quirúrgica oportuna para extraer todo el tejido muerto e infectado, al igual que la terapia intravenosa con antimicóticos. La intervención quirúrgica para extirpar el tejido comprometido es crítica y tiene frecuentemente el potencial de desfigurar, ya que puede involucrar la extirpación del paladar o de las estructuras nasales u oculares. Sin embargo, las posibilidades de sobrevivir disminuyen ampliamente si no se realiza una intervención agresiva. •
Paracoccidioidomocosis La paracoccidioidomicosis está causada por una sola especie de hongo, Paracoccidioides brasiliensis. La enfermedad es prevalente en Sudamérica, especialmente Brasil, y en algunos sectores de América Central y México. Afecta predominantemente a varones, en una relación 10:1 con respecto al sexo
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femenino. Se contrae la infección por exposición a suelos y vegetación contaminados. Se reconocen algunas formas clínicas de la enfermedad. Se está de acuerdo en considerar que la infección primaria es pulmonar en la mayoría de los casos, y muchos de estos son subclínicos. A partir de esta localización la evolución limitada o diseminada resultará en diversas presentaciones clínicas. Paracoccidioides brasiliensis no está considerado un patógeno oportunista. La reacción inflamatoria, como en muchas de las micosis sistémicas, es a la vez supurativa y granulomatosa. En lesiones antiguas suele existir importante fibrosis. Las lesiones cutáneas verrugosas exhiben hiperplasia seudoepiteliomatosa, microabscesos intraepidérmicos y supuración y granulomas en dermis. Micosis con tratamiento médico quirúrgico • • • • • • •
Cromoblastomicosis Micetoma Lobomicosis Entomoftoromicosis Mucormicosis Feohifomicosis Onicomicosis
Cromoblastomicosis Es una infección fúngica crónica de la piel consecutiva a la implantación traumática de uno o varios hongos dematiáceos (pigmentados en forma natural o propia). muriformes) e hifas de coloración pardusca por poseer melanina en sus paredes. Los agentes causales comúnmente reconocidos incluyen: Fonsecaea, Phialophora y Cladosporium. Los mejores resultados se obtienen con tratamiento combinado médico-quirúrgico (curación ~50%) Cirugía en Cromoblastomicosis: • Cirugía de acero frío • Criocirugía • Electrodesecación • Láser de CO2 Micetoma Infección crónica de la piel y tejidos subyacentes afectando finalmente los huesos. Se caracteriza por aumento de volumen y fístulas que drenan pus conteniendo granos. • Existen actinomicetomas (bacterias) y eumicetomas (hongos)
Agentes causales de los eumicetomas : Hongos verdaderos ( Madurella mycetomatis, Scedosporium apiospermum, Pyrenochaeta romeroi, etc.) Raros en México, tratamiento médico y quirúrgico •
Feohifomicosis (quiste micótico) Micosis producidas por hifomicetos (hongos imperfectos usualmente encontrados en la tierra y la madera). Su incidencia en infecciones subcutáneas y profundas está aumentando en pacientes inmunocoprometidos. Existen nódulos múltiples y gomas de predominio en extremidades inferiores. Las lesiones pueden estar cubiertas con costra, usualmente no es doloroso y el dx se hace con biopsia y cultivo. El tratamiento es generalmente quirúrgico pues son muy resistentas a los antimicóticoa comunes. Se ha reportado mejores resultados con itraconazol que con anfotericina B. Los nuevos triazoles (posa-, ravu- y voriconazol) tienen moderada actividad Botriomicosis Infección crónica o subaguda caracterizada por cúmulos de bacterias rodeados por cápsula hialina que semejan a granos de micetoma. El tratamiento es con antibióticos y en ocasiones quirúrgico. Microorganismos causales: S. aureus, Pseudomonas aeruginosa, Actinobacillus lignieresii, Proteus sp y E. coli Cirugía y Onicomicosis La avulsión quirúrgica es útil en pacientes con onicolisis grave, engrosamiento extenso de la uña o estrías longitudinales. Estos cambios en la uña pueden deberse a nidos micóticos (dermatofitoma), los cuales responden muy mal a cursos estándar de terapia antimicótica sistémica. La onicocriptosis es una complicación del tratamiento de la onicomicosis y ésta puede ser manejada quirúrgicamente. Onicocriptosis secundaria al tratamiento: • La lámina ungueal conserva su tamaño el lecho lo disminuye • La uña se encarna por la desproporción de partes blandas-uña • Tx.Qx Matricectomía parcial selectiva Biopsia longitudinal de uña Proporciona material de estudio completo adecuado para diagnóstico
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Cirugía en Topografías Diversas. Piel Cabelluda La biopsia en piel cabelluda debe realizarse mediante una técnica especial en bisel a 45 grados aproximadamente para evitar alopecia cicatrizal, la cual también se puede evitar si se realiza el diagnóstico temprano de la dermatosis. Conclusión La Micología Médica y la Dermatología tienen una importante interrelación. La cirugía es una disciplina que les aporta grandes elementos diagnósticos y terapéuticos. Bibliografía Arenas R. Micología Médica Ilustrada. 2a. Edición McGraw-Hill,2003
Amado S. Lecciones de dermatología. 13ª. Edición Méndez Editores. 1995. Am Acad Dermatol 1983; 9:428-434 Carrada T, y col. Avances en el tratamiento de las micosis subcutáneas y actinomicetomas (I). Agentes etiológicos y aspectos clínicos epidemiológicos. Piel 1995; 10(2): 16-28. Carrada T, y col. Avances en el tratamiento de las micosis subcutáneas y actinomicetomas (II). Laboratorio y tratamiento. Piel 1995; 10: 36-43. Roberts DT, Evans EG. Subungual dermatophytoma complicating dermatophyte onychomycosis. Br J Dermatol 1998;138:189-90. Baran R, Hay RJ. Partial surgical avulsion of the nail in onychomycosis. Clin Exp Dermatol 1985;10:413-8.
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CAPÍTULO 55 MICOSIS OCULARES Virginia Vanzzini Z. Introducción Las micosis oculares u oculomicosis han afectado al ser humano desde tiempos inmemoriales, la descripción de los mismos se inicia en 1913 con una panoftalmitis descrita por Dimmer (1). En la Unión Americana en 1958, los tres primeros casos de queratomicosis son descritos por Haggerty y Zimmerman (2) en pacientes de África, entre 1933 y 1952, en los que histológicamente se mostró invasión micótica de epitelio corneal, estroma y endotelio con penetración a vítreo. A partir de entonces se ha notado un incremento en los informes de casos nuevos, los mismos autores describen una frecuencia de 1 caso cada 11,329 individuos, el uso de esteroides tópicos y lentes de contacto se ha relacionado con la mayor incidencia actual. En México el Dr. Machado describe las primeras oculomicosis en 1950 (3) El Dr. Gómez-Leal en 1969 publica dos muy interesantes artículos sobre micosis sistémicas que secundariamente invaden el globo ocular como coccidioidomicosis, esporotricosis y mucormicosis (4,5), en la misma publicación encontramos trabajos sobre micosis oculares del Dr. Sadi De Buen y el Dr. González-Ochoa. (6,7) Las micosis oculares afectan conjuntiva, córnea, retina, vítreo, la orbita y párpados con lesiones de progresión lenta que a continuación se describen. CONJUNTIVA: Las conjuntivitis micóticas más frecuentemente observadas son causadas por Candida, se presentan con lagrimeo, edema, ingurgitación de vasos y con frecuencia pseudomembranas blanquecinas. Los síntomas son ardor y sensación de arenilla por la formación de folículos y papilas. Se han observado principalmente en dos etapas de la vida, (8) en los recién nacidos, en edades escolares (9) y en adultos mayores con alguna falla del sistema inmune, se cree provienen de la contaminación de un foco localizado en otra zona del organismo, (vagina, o mucosa oral) son de evolución crónica y pueden causar ulceras en la córnea. El tratamiento con antibiótico no modifica su curso, y un frotis y cultivo de ésta secreción puede revelar la presencia de levaduras que al cultivo se
identifican como Candida, se han aislado de éstas lesiones C albicans, C parapsilosis, C tropicalis y otras. CORNEA. Micosis de la córnea o queratitis micótica Son úlceras corneales que se originan generalmente por un traumatismo, con un material vegetal o contaminado con tierra, que contienen las esporas provenientes del medio ambiente. Las que no tienen origen traumático se han explicado por la presencia ocasional de esporas en la conjuntiva demostrado por cultivos, en individuos en medios rurales, ante el epitelio corneal intacto las esporas se eliminan con el lagrimeo, sin mayores consecuencias; sin embargo cuando existen factores que alteran la integridad del epitelio corneal como lágrima irregular, ojo seco, uso de corticosteroides tópicos, uso de lente de contacto contaminado, o cirugías previas en la córnea, pueden presentarse infecciones micóticas aún sin entrada de tierra o materiales extraños. Pueden desarrollarse en cualquier zona de la cornea, centrales o paracentrales. Tienen bordes irregulares de formas plumosas, el infiltrado inflsmstorio compuesto por fibrina y leucocitos polimorfonucleares es denso en la parte inferior inmediata a la úlcera, puede llegar a estroma y aún a Descemet formando pliegues en la misma por retracción. En las lesiones con más de 1 mes o dos de evolución se forma en el lugar del infiltrado un acumulo denso de fibrina, al tocarlo con la espátula de Kimura para la recolección de la muestra para el estudio de laboratorio, da la sensación de un tejido fibroso rígido, generalmente de color blanco y puede estar firmemente adherida al iris formando sinequias anteriores. Se observa generalmente edema en toda la cornea e hipopion en los casos avanzados, se observan lesiones satélites hasta en 41%, en algunas series informadas, éstas se encuentran alejadas o muy cercanas a la zona de infiltrado, son sitios de la cornea en los que se inicia un punto de crecimiento del hongo en zonas distantes de la infección inicial. En las queratomicosis causadas por Candida los bordes son regulares y el edema corneal es discreto, no se observan lesiones satélites distantes, el infiltrado es denso y está en la zona inmediata por debajo de la lesión epitelial. Son indoloras en un 60% de los casos.
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Se inician en un 30 a 80% según la serie informada, con traumatismos contaminados con materia orgánica vegetal, cuando su inicio es insidioso, el tratamiento previo con antibióticos no modifica el curso de avance y el tratamiento con corticosteroides mantiene la lesión sin edema muy evidente, pero no las resuelve, también se ha referido como antecedente el uso de lentes de contacto contaminados, en pacientes que desarrollaron queratitis por Fusarium solani, Acremonium, Paecilomyces, Candida, C. tropicalis, Helmintosporium, Curvularia, Aalternaria y Aspergillus. (10). Se observa con más frecuencia en países desarrollados en los que el uso de lentes de contacto está más generalizado. En los países en desarrollo el antecedente más común es traumático con materiales vegetales, en las personas dedicadas a labores agrícolas y afectan en forma predominante a pacientes masculinos, en edades comprendidas entre los 20 y los 50 años. (Figura No 1)
oxysporum y F moniliformis (F verticilloides), aunque están informadas otras especies, desde 1980 como F episphaeria, F dimerum F nivale y F merismoides (11), originalmente se describieron como patógenos humanos las especies de F dimerum, F moniliformis, también se han descrito como causantes de queratitis. Cylindrocarpon spp y Colletotrichum spp que son hongos cercanos filogenéticamente a Fusarium. En nuestro medio Fusarium solani causa el 51 % de los casos de queratomicosis.
Figura 2. Hifas septadas teñidas con ácido peryódico de Schiff de una muestra de úlcera corneal
Figura 1. Ulcera corneal causada por Fusarium solani
En el diagnóstico debe tomarse en cuenta el antecedente, el tiempo de evolución que generalmente se refiere mayor de dos semanas o meses y sin respuesta los tratamientos previos ya que inicialmente reciben otro diagnóstico. Las características clínicas son muy parecidas entre si de todas las lesiones micóticas corneales independientemente del hongo que las origina, los hongos dematiaceos y Aspergillus dan en ocasiones una lesión con un centro de color negro. Entre los hongos causantes frecuentes están: Hongos monileaceos: 1. Fusarium. Los hongos involucrados en las zonas tropicales de las series publicadas pertenecen a grupos semejantes entre sí, con un gran predomino de Fusarium solani, y F oxysporum, en la bibliografía las tres especies más frecuentemente descritas en infecciones humanas son F solani, (Figuras 2 y 3) F
Figura. 3. Cultivo de Fusarium solani de muestra de úlcera corneal en medio de agar sangre al 5%
2. Aspergillus. Las queratomicosis causadas por Aspergillus (Figura 4), son de evolución crónica y con pobre respuesta a los antimicóticos. En las muestras de córnea se observan hifas septadas ligeramente más grandes que las de Fusarium, raramente se observan las formaciones reproductivas que lo identifican como son sus columellas con esporas adheridas denominadas ascomatas. La observación directa de las muestras con blanco de calcofluor en microscopio de epifluorescencia puede ayudar a la localización más rápida de hifas en las muestras tomadas de córnea. Las especies de A níger, A flavus, A fumigaturs son los más frecuentemente
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relacionados con la patología humana aunque en ulceras corneales causadas por traumatismos las especies encontradas pueden ser más variadas como lo refieren las series de la India. 3. Acremonium spp. Las especies más frecuentemente aisladas son A kiliense A falciforme están relacionadas con la formación de úlceras corneales, ocupan en frecuencia el segundo lugar dentro de los hongos monileaceos después de Fusarium.
paracentrales, de bordes uniformes, con infiltrados densos en la parte posterior a la úlcera, con bajo compromiso de edema corneal en el tejido no afectado. 2. Candida parapsilosis. Su presencia en lesiones corneales se ha descrito en niños (Figura 5) y adultos, tiene una evolución clínica muy semejante a las lesiones de C albicans pero menos agudas, al igual que C albicans responde bien al tratamiento prolongado de Fluconazol en forma tópica preparado al 1% a partir de la ampolleta intravenosa. La frecuencia de hongos en queratitis está informada en series de diferentes lugares del mundo y en pacientes de diversas edades así en Florida que tiene clima cálido (16)
Figura 4. Ulcera corneal causada por Aspergillus flavus posterior a un traumatismo
Hongos Dematiaceos: 1. Alternaria alternata y Curvularia spp son los dematiaceos más frecuentes en queratitis, C lunata, C geniculata, estas dos últimas especies son las más frecuentemente encontradas en casos de queratomicosis, sin embargo la amplia gama de hongos aislados en queratitis en los informes mundiales incluyen; Dactylaria, Exophiala, Lasiodiplodia, Lecythophora, Phialemonium, Scedosporium y Scyntalidium entre otros (12, 13, 14, 15) Las lesiones en córnea ocasionalmente toman un color café en la zona central de la ulcera por la acumulación de hifas de color negro, son indolentes de progresión crónica y requieren un mayor tiempo de tratamiento con antimicóticos para una evolución satisfactoria. Hongos levaduriformes: 1. Candida albicans. Se ha informado como causante de queratitis, con más frecuencia en países de climas templados a fríos, con menos frecuencia en países de clima tropical, sin embargo en ambos son causantes de queratitis con forma clínica y evolución semejantes a las queratitis bacterianas causadas por gram positivos. Las lesiones pueden ser centrales o
Figura 5 Ulcera corneal en remisión parapsilosis
causada por Candida
En una serie de 125 casos en 10 años, Fusarium fue el hongo más frecuente aislado 66.2%, Candida con una frecuencia de 13.5%, y algunos menos frecuentes como C parapsilosis, C. tropicalis, Aspergillus terreus y Trichosporum beigellii. En otra serie en niños, en un periodo de 5 años (17), se informan como causantes de queratitis en 4 casos Aspergillus spp, Curvularia spp, Candida spp, y un hongo que no se identificó, tomando en cuenta las queratitis de niños atendidas en dos centros hospitalarios en una serie de 28 pacientes y 29 córneas lo que describe el 12% en queratitis micóticas, en el total de queratitis infecciosas diagnosticadas. Los antecedentes fueron diversos como trauma en el 34%, enfermedades severas sistémicas en 27%, uso de lentes de contacto en 27% y cirugías previas en 21%. En los climas más fríos la etiología más frecuente es C albicans como se demuestra en otra serie de 24 casos de adultos en Filadelfia, 12 casos presentaron infecciones por hongos levaduriformes, de los que C albicans fue aislado en 45% del total y 12
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casos de hongos moniliformes de los que el Fusarium spp, representó el 25% (18) En los climas tropicales predominan hongos monileaceos como Fusarium, Aspergillus, Acremonium como lo refiere la serie publicada de la India, representan 83.3% de total de aislamientos; el 16% está conformado por hongos dematiaceos y solamente un 0.7% por Candida spp. En una serie de 1 354 casos de queratitis micótica reunidos en 9 años (19), los hongos monileaceos aislados con mayor frecuencia fueron Fusarium 32.5%, Aspergillus spp 30.7%. Entre los dematiaceos referidos en esta serie, Curvularia spp se aisló en 2.8%; en pacientes menores de 16 años con queratitis la frecuencia fue de 3.8%. La patología fue más elevada en pacientes masculinos 78% en relación a 21% en pacientes femeninas. En una interesante serie que reunió solamente los casos de queratitis micótica causados por hongos dematiaceos comprobados por cultivo con 557 casos en total, 88 casos fueron causados por dematiaceos siendo el principal causante 22% Curvularia spp; 72% de los casos respondieron al tratamiento oral y tópico con antimicóticos, 13 ojos requirieron transplante corneal y 6 se evisceraron (20). Actualmente en nuestro país con pacientes provenientes de las zonas con clima húmedo y tropical, representadas por las zonas centro y sur, se encontraron cultivos positivos a bacterias u hongos en 938 queratitis infecciosas estudiadas de 1981 a 2000. En 16.4 % (154/938) del total de los casos fueron causadas por hongos; 113/154 fueron hongos monileaceos, representando 73.3%, e incluyeron Fusarium spp con 51%; Acremonium spp 17.6%; Aspergillus spp 5.9%. En 19.5% de los casos fueron hongos dematiaceos (30/154), se encontraron con frecuencia Curvularia geniculata, Alternaria alternata y otras, Wanguiella spp, Cladosporium, Exophiala y algunos no identificados. C albicans y C. parapsilosis como causante de queratomicosis en 3 casos que representaron 1.9 %. Los pacientes afectados con mas frecuencia fueron masculinos con edades comprendidas entre los 20 y los 45 años en el momento del diagnóstico, con antecedente de traumatismo con vegetal en 35%, la relación masculinos/femeninos presento un fuerte predominio masculino en 78.7% hombres y 21.3 % mujeres, la ocupación predominante fue de labores del campo en 34% en pacientes provenientes de los estados de Guerrero, Oaxaca y el Estado de México (21). El diagnóstico de laboratorio se hace efectuando un raspado o pequeña debridación con
espátula de Kimura, por el médico oftalmólogo, administrando en forma tópica unas gotas de anestésico antes de tocar la zona de la córnea afectada. La mejor muestra es la del lecho ulceroso, cuando la lesión tiene riesgo de perforación, es mejor tomar la muestra de la zona periférica de la úlcera. Las muestras son muy pequeñas y debe cuidarse no perderlas al momento de hacer el extendido sobre el portaobjeto, se depositan en el centro de una zona previamente marcada con un círculo con lápiz diamante. Las observaciones directas con hidróxido de potasio al 10%, en manos de observadores expertos pueden dar buenos resultados (22), y puede ser muy adecuada para trabajo epidemiológico de campo, aunque tienen baja especificidad. La tinción con blanco de clacofluor observada con epiflourescencia tiene una especificidad mayor, la tinción de ácido peryódico de Schiff es también muy recomendable. Los cultivos pueden hacerse en medio Sabouraud dextrosa al 2 %, agregando cloramfenicol al 0.05% como inhibidor bacteriano o medio de SabouraudEmmons con cloranfenicol al 0.05%, ambos sin o cicloeximida, se incuban a 27 C por lo menos 3 semanas, con revisiones periódicas cada 2 o tres días, ya que un informe oportuno en el caso de los crecimientos rápidos de hongos, es muy útil al paciente en el curso del tratamiento. MICOSIS ORBITARIAS 1. Mucormicosis. Las infecciones por hongos en los tejidos orbitarios causan lesiones que algunas de ellas son fatales por la infección misma cuando alcanza zonas cerebrales o por las enfermedades subyacentes que las acompañan y favorecen, como diabetes, sida, leucemias, anemias y otras. Los agentes más frecuentes son hongos ampliamente distribuidos en la naturaleza, como Mucor, éste, pertenece a los Zygomycetes en cuyo orden se encuentran Rhizopus, y Absidia, se han descrito también orbitomicosis por Aspergillus y algunos raros casos por Sporothrix proveniente de vías lagrimales (23), también se han descrito algunos casos originados por agentes de micosis sistémicas, por ejemplo, Blastomyces dermatitidis con afección secundaria a orbita. La mucormicosis rinocerebral con frecuencia afecta alguna parte de la órbita, se transforma en mucormicosis rino-orbito-cerebral por esto presenta especial interés en oftalmología. Se encuentra con mayor frecuencia en pacientes con diabetes mellitus, particularmente en presencia de acidosis, y en los que padecen leucemias y han tenido neutropenias
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prolongadas o han recibido tratamientos con antibióticos de amplio espectro por largo tiempo, ocasionalmente se han descrito en pacientes con transplante de riñón e hígado, en desórdenes sanguíneos, quemaduras extensas, cirrosis, y raramente en cirugías de catarata, se han informado casos en presencia de pólipos en mucosa nasal (24). La presentación clínica clásica se inicia con senositis, rinitis con secreción mucopurulenta, seguida en forma unilateral de dolor de cabeza muy agudo, dolor en hemicara y fiebre, a las 72 hs la progresión se agudiza. Las escaras en mucosa nasal u oral son de color gris o rojo obscuro que recuerdan costras sanguinolentas y son características de la mucormicosis, si se hace biopsia su sangrado es profuso, pero son muy útiles para el diagnóstico y el inicio del tratamiento, el tejido de la mucosa nasal o palatina se observan cianóticos y aumentados de tamaño. La infección raramente sucede en pacientes no comprometidos por otras enfermedades. Se inician con fiebre, en 44% de los casos, úlceras nasales o necrosis de la mucosa en 34% de los casos, inflamación periorbital y facial en 34% de los casos, baja de visión en 30%, oftalmoplejia en 29%, senositis en 26%, cefalea y dolor facial, y cierto grado de celulitas orbitaria, al presentarse parálisis de los músculos faciales se hace más evidente la proptosis, se observa una conjuntivitis a medida que el cuadro infeccioso progresa. La pérdida de visión puede ser causada por la invasión secundaria de los vasos de retina. La disfunción de los nervios craneanos especialmente los pares V y VII, ocurre con la progresión de la enfermedad que se traduce en ptosis y dilatación pupilar, por la invasión del ápex orbitario, la progresión como trombosis del seno cavernoso representa un evento de pronóstico grave. El absceso puede abarcar la nariz, ya que su inicio está en los huesos del etmoides generalmente y ocupar senos nasales y paranasales. La trombosis del seno cavernoso y de la carótida interna refleja el tropismo vascular del hongo. En los estados terminales de la enfermedad, o con poca respuesta al tratamiento, los pacientes pueden perder el conocimiento, el resultado final de ésta progresión es la muerte. Mucor y Absidia son hongos de vida libre ubicuos que se encuentran en la materia en orgánica en descomposición, con frecuencia creciendo sobre el pan enmohecido, tienen una gran capacidad de crecimiento y de formar esporas, sobre las cintas adhesivas no estériles que se usan para curaciones que se ha observado desencadenan mucormicosis cutánea
primaria. La mucormicosis rino-orbitocerebral es la más frecuente y sigue aumentando por los casos de pacientes con SIDA. La vía de entrada es por la mucosa nasal, senos nasales y conductos nasolagrimales y raramente por diseminación sanguínea a partir de otras manifestaciones como pulmonar o gastrointestinal. La invasión a partir de los senos nasales sucede en 67% a 85% de los casos según las series consultadas, y el 50% tuvieron diabetes como factor de riesgo. La preferencia del hongo por crecer alrededor de los vasos sanguíneos y su penetración a ellos hace émbolos que la diseminan rápidamente a los tejidos subyacentes por lo que la necrosis tisular avanza con rapidez (25). Los estudios del laboratorio se hacen tomando muestras de las secreciones nasales u oculares. Las biopsias están recomendadas, o del material necrótico al desbridar los senos nasales que pueden observarse con KOH al 10% en observación directa con cubreobjetos o con tinción de hematoxilina-Eosina o mejor aún con PAS o metenamina de Gomori, se encuentran hifas fusiformes no septadas que se bifurcan de manera perpendicular. Si son más pequeñas, septadas, de tamaño regular y con brazos que salen en ángulo agudo puede tratarse de hongos como Fusarium o Aspergillus que también causan cuadros necróticos en senos nasales. En los casos de mucormicosis pueden verse los vasos sanguíneos rodeados de hifas no septadas, anchas de 10 a 20 µm de diámetro que ayudan al diagnóstico. El cultivo se hace también de las biopsias o de la secreción acumulada en las zonas profundas cuando se hace un acto quirúrgico para desbridar tejido infectado y necrótico, los hemocultivos generalmente son negativos porque las hifas no se desprenden de la lesión. Las biopsias del tejido será lo más importante para el diagnóstico. El cultivo se hace con un fragmento del tejido sobre medio de Sabouraud sin cicloeximida. Se obtienen colonias blancas algodonosas de crecimiento rápido que en 48 horas invaden la superficie de la placa de cultivo, tienen esporas aéreas de color negro que se desprenden en aerosoles. La identificación se hace por microcultivo en 48 hs observados con azul de lactofenol. La biometría hemática revela leucocitosis con predominio de polimorfonucleares, y en el líquido cefalorraquídeo se encuentran leucocitos polimorfonucleares, y las proteínas elevadas. Pueden encontrarse evidencias claras en las radiografías de los senos paranasales que pueden mostrar engrosamiento de las mucosas de los senos con niveles hidro-aéreos o sin ellos. Pueden encontrarse erosiones óseas a través
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de las paredes de los senos o en la órbita a medida que la enfermedad avanza. Con tomografía computarizada se visualiza muy bien la pérdida de hueso aún en zonas profundas y también las masas en el tejido blando, es una buena guía para la potencial intervención quirúrgica, aunque también las imágenes de resonancia magnética pueden serlo. La progresión puede ser aguda cuando la disfunción metabólica no se controla pero puede también tener manifestaciones con cierta cronicidad de semanas o meses (26). 2. Aspergilosis; Son infecciones micóticas localizadas en cualquiera de los tejidos de la órbita, provenientes de infecciones pulmonares por vía hematógena, o de senositis que por extensión llegan a los tejidos blandos de la órbita. El término Aspergilosis fue aplicado a infecciones humanas causadas por Aspergillus spp en 1844 por Bennett. El inicio se localiza en senos nasales con mucoceles previos (27), se presenta con cefaleas, dolor periorbitario, proptosis, diplopia, baja de agudeza visual, quemosis conjuntival, y oftalmoplejia. La forma más común es la proveniente de senos nasales con un inicio insidioso, con una masa que se ensancha, causando una proptosis gradual, y síntomas neurológicos que pueden tardar años en aparecer. Las formas agudas de aspergilosis generalmente en pacientes en fase terminales de neutropenias, leucemias o SIDA la aparición se inicia con fiebre, dolor de senos, congestión orbitaria, senositis necrosante, signos y síntomas neurológicos por la invasión cerebral, puede presentarse trombosis e infarto de la arteria central de la retina, con una neuropatía del nervio óptico por isquemia. La preferencia de Aspergillus por invadir los vasos sanguíneos y formar émbolos explica la patología de la trombosis arterial o aneurismas que en su ruptura son fatales aún con tratamiento antimicótico previo (28). El inicio con proptosis monocular se presenta en 75% de los casos, el involucro del sistema nervioso central se presenta en el 32% de los casos; baja de visión en 28%; y dolor en 23 % de los casos. Cuando el sistema nervioso central está involucrado en el proceso infeccioso la mortalidad puede ser del 80%. En las formas diseminadas de la infección se involucra generalmente la órbita que se manifiesta como síndrome del ápex, dolor, oftalmoplejia, baja de visión, baja de sensibilidad corneal, y proptosis. Las trombosis del seno cavernoso ocurren por la extensión de la infección y tienen mal pronóstico para la vida del paciente. En las formas necróticas se observan también endoftalmitis.
Existen cerca de 20 especies de Aspergillus, Aspergillus flavus es el más frecuente causante de senositis y por lo tanto es el que se ha descrito en aspergilosis orbitarias como extensiones de micosis maxilares y de senos paranasales y menos frecuente en micosis diseminadas. Existen factores de riesgo para las aspergilosis diseminadas invasoras; leucemia, granulocitopenia, transplante de órganos, transplantes de médula con una frecuencia de 2.07% referido en una serie de 1 013 pacientes (29) Dosis altas de corticosteroides o quimioterapia, fumadores de mariguana y pacientes con SIDA. El estado inmunológico del paciente determina el inicio y la progresión de la infección, no el número de esporas aspiradas o recogidas en las lesiones mencionadas. La vía de entrada son lesiones crónicas de la piel como las de los catéteres, las quemaduras de tercer grado, las incisiones de la piel en receptores de transplante de hígado tratados con corticosteroides, las válvulas para hipertensión intracreaneana, los drogadictos que usan de drogas inyectadas, las esporas también penetran en los orificios naturales como los oídos, las fosas nasales. No es contagioso de un paciente a otro. Las dos aspergilosis más importantes y de pronóstico difícil de definir son las pulmonares y las rino-orbito-cerebrales, son poco frecuentes en pacientes sanos, en pacientes con alteraciones inmunológicas celulares o humorales pueden observarse en etapas avanzadas o terminales. La entrada es por vía nasal a las vías respiratorias y a los senos se hace por medio de esporas que resisten las condiciones de pH y fagocitosis del organismo, si éstas están deterioradas el desarrollo en forma de hifas se hace en 48 a 72 horas y se inicia la invasión a los tejidos contiguos. Si la zona de la biopsia esta cercana a las venas o arterias los cultivos pueden ser positivos al cultivo en Sabouraud agar dextrosa al 2% sin inhibidores, la identificación se hace por microcultivo tomando en cuenta la posición del esporangio y las columelas que soportan a las esporas, la forma ovalada, piriforme o redonda de las esporas es también importante para su identificación, el color de las colonias es característico para cada especie varía del gris-verdoso al amarillo verdoso o verdoso con bordes rosados, la parte posterior de la colonia es incolora y no emite pigmentos al medio. ENDOFTALMITIS MICOTICAS. Las endoftalmitis micóticas son infecciones del vítreo endógenas o exógenas causadas por hongos. La más frecuente es de origen endógeno y es causada
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por Candida de diversas especies, aunque en micosis sistémicas como coccidioidomicosis se observan afecciones a retina, coroides y vítreo. Las exógenas pueden estar como secundarias a escleritis, escleroqueratitis o traumas y estar causadas por Fusarium, Acremonium o Aspergillus, presentan un tiempo de evolución mayor que las bacterianas, las traumáticas pueden evolucionar en 1 o 2 semanas y dependen de la magnitud del trauma, y las postquirúrgicas evolucionan en hasta 6 meses. Las endoftalmitis micóticas endógenas evolucionan más lentamente, entre 4 a 6 semanas las causadas por Candida y provienen de la biota fúngica propia, como la intestinal, la baja de agudeza visual, sin marcado dolor ocular, la presencia de exudados blanquecinos sobre las venas retinianas localizados en polo posterior, con iridociclitis y en ocasiones con hipopion son preludio de la progresión de una endoftalmitis micótica por Candida albicans o Fusarium solani. El hongo puede tener relación con cirugías abdominales recientes, infecciones renales, lesiones traumáticas en otra zona del organismo, con inmunodepresiones transitorias o definitivas o inmunosupresores prolongados como en los casos de cáncer alcanzan el torrente sanguíneo y con el uso de antibióticos de amplio espectro que actúan suprimiendo la flora bacteriana y permitiendo la selección de Candida. En la mayoría de los casos son unilaterales, aunque existen descripciones de endoftalmitis bilaterales causadas por Candida albicans. Las lesiones iniciales son difíciles de distinguir con oftalmoscopio, se observan mejor con fluorangiografía como zonas hipofluorescentes que se tiñen tardíamente, cuando se pueden observar son manchas blanco-amarillentas ovaladas o redondas de medio a un cuarto de disco óptico en su diámetro, localizadas generalmente entre coroides y retina, pueden presentarse con vitritis o sin ella. Cuando el foco de infección aumenta de tamaño, causa inflamación focalizada en la retina y marcada vitritis que impide la visión del polo posterior de la retina, las lesiones pueden ser multifocales, causan papilitis, hemorragias vítreas y finalmente necrosis y/o desprendimientos de retina. Las reacciones inflamatorias de segmento anterior causan iridociclitis más o menos severas, sinequias posteriores de iris, hipopion, parálisis del reflejo pupilar y abscesos en cuerpo ciliar. Se han descrito endoftalmitis micóticas en cada una de las micosis generalizadas, cada una puede tener manifestaciones clínicas sistémicas diferentes según la predilección del hongo por determinados
tejidos, las presentaciones sistémicas y la epidemiología es diferente por la ubicación en el medio ambiente del hongo causante. Se han observado endoftalmitis micóticas en aspergilosis, candidosis, cryptococosis, blastomicosis, pseudoallescheriosis, e histoplasmosis en sus fases de fungemia. En México se han observado endoftalmitis micóticas endógenas de las que se han cultivado Candida albicans en tres casos que en una serie de 240 muestras representaron 2.4%, un caso de Aspergillus fumigatus derivado de una válvula para regular presión intracraneal, y un caso de Fusarium solani (30), aisladas de humor vítreo y un Hormodendrum spp recuperado de humor acuoso en una endoftalmitis micótica post-traumática. BIBLIOGRAFÍA: 1. Francoise J. Rysselaere M. Oculomycose. Charles C Thomas Pub. Illinois USA.1927: 69-75. 2. Haggerty TE, Zimmerman LE. Micotic keratitis. Southern Med. J.1958: 51:153-9 3. Machado NR. Infecciones oculares producidas por hongos. Ann Soc. Mex. Oftalmol 1950: 25:61-95. 4. Gomez-Leal A. Micosis oculares. Introducción. Arch Asoc Evit Ceg Mex 1969: 11(55): 105-106. 5. Gómez-Leal A. Rhinosporidiosis, coccidioidomicosis, esporotricosis y mucormicosis. Arch Asoc Evit Ceg Mex 1969:11(55): 125-132. 6. De Buen S. Anatomía patológica de las micosis oculares. Arc Asoc Evitar Ceg Mex. 1969:11(55):117124. 7. González-Ochoa A. El laboratorio en las micosis oculares más frecuentes. Arc Asoc Evit Ceg Mex. 1969 11(55):111-116. 8. Lupetti A, Tavanti A, Davini P, Ghelardi E, Corsini V, Merusi I, Boldrini A, Campa M, Senesi S. Horizontal transmission of Candida parapsilosis candidemia in a neonatal intensive care unit. J. Clin Microbiol.2002; 40(7):2363-9. 9. Forte R, Cennamo G, Del Prete S, Napolitano N, Farese E, Del Prete A. Allergic conjunctivitis and latent infections. Cornea 2009;28(8):839-42. 10. Wilhelms KR, Robinson NM, Font RA, Hamill MB, Jones DB. Fungal keratitis in contact lens wearers. Amer. Journal of Ophthalmol.1988: 106: 708-714. 11. Rebell G, Forster RK. Chap. 54 Fungi of keratomycosis. En Lennette EH; Balows A; Hausler WJ; Truant JP; Manual of clinical microbiology 3a ed. ASM Washington DC. 1980:553-561. 12. Rumelt S, Cohen I, Lefter E, Rehany U. Corneal coinfection with Scedosporium apiospermum and Acanthamoeba after sewage-contaminated ocular injury. Cornea. 2001: 20(1): 112-116.
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CAPÍTULO 56 MICOSIS EN PACIENTES CON INMUNODEFICIENCIAS Introducción: La epidemiología de las infecciones micóticas profundas ha cambiado de manera drástica en los últimos 25 a 30 años, la incidencia se ha incrementado y la población de pacientes con riesgo se ha expandido. La aparición de la infección por VIH al principio de los ochentas, marco el incremento de manera exponencial de las infecciones sicóticas (1). La aparición del SIDA por si mismo ha hecho que toda la comunidad médica haya puesto una mayor atención al estudio de las micosis, al mismo tiempo se evidencio la falta de métodos rápidos de diagnóstico y la necesidad de nuevos antimicóticos (2). La población de pacientes inmunosuprimidos además de los pacientes con SIDA ha aumentado en los últimos años debido a: mejor sobrevida de pacientes con inmunodeficiencias primarias, el desarrollo de quimioterapia para cáncer, el trasplante de órganos y de medula ósea; enfermedades de la colágena en las que el uso de esteroides e inmunosupresores a largo plazo favorecen la inmunosupresion crónica, a estos tratamientos se han añadido los nuevos modificadores biológicos de la respuesta inmune como los anticuerpos monoclonales que inhiben de manera selectiva la respuesta inflamatoria inhibiendo el factor de necrosis tumoral alfa lo que permite el desarrollo de infecciones oportunistas especialmente las micosis profundas como aspergilosis. La simple hospitalización y uso de antibióticos de amplio espectro o el uso de antimicóticos profilácticos ponen a los pacientes en riesgo de micosis oportunistas (3). En las poblaciones de pacientes inmunosuprimidos la infección con hongos patógenos y especialmente oportunistas es frecuente, dando manifestaciones clínicas muy diversas desde cuadros clínicos localizados hasta formas graves diseminadas. Se ha observado el desarrollo de todo tipo de micosis incluyendo: dermatofitos, levaduras, micosis profundas, micosis endémicas, micosis oportunistas y micosis emergentes como las hialohifomicosis, o phaeohiphomicosis. Ante esta situación el diagnóstico y tratamiento de las enfermedades por hongos representa en la actualidad un desafió para los médicos que tratan pacientes inmunosuprimidos ya que la mortalidad por estas infecciones también se ha incrementado.
Rocío Orozco Topete
El huésped inmunocomprometido y su predisposición a infecciones micoticas ¿Quien esta en riesgo? Todo paciente en el que su sistema de defensa ha sido alterado ya sea en la barrera del estrato corneo, en la inmunidad humoral, celular o innata está en riesgo (4). El paciente con diabetes: Los pacientes diabéticos son susceptibles a infecciones debido a las alteraciones del sistema inmune, cuando hay híperglicemia se presenta disminución de la opsonización y de la actividad quimotáctica de neutrófilos y monocitos. Las infecciones micoticas frecuentes en este grupo de pacientes son candidiasis en mucosas y zygomicosis en asociación con cetoacidosis. Sin embargo en este grupo no parece haber un gran riesgo de diseminación de cándida (5). El paciente con estrés Es bien conocido que el estrés afecta la reactividad del eje hipotálamo hipófisis suprarrenales cuando se estimula de manera constante, la respuesta al estrés agudo puede fallar lo que favorece infecciones al disminuir la inmunidad celular. Hay estudios que demuestran que el estrés crónico en mujeres favorece vulvovaginitis recurrente por candida. (7,8) El paciente que recibe esteroides es mas susceptible a infecciones micoticas por aspergilosis ya que la respuesta tisular en estos casos es muy caracteristica (6) El paciente hospitalizado Las enfermedades micóticas oportunistas representan en la actualidad el 10-15 % de las infecciones nosocomiales (9). Candidosis diseminada y aspergilosis son las más frecuentes. Los factores de riesgo son uso de esteroides, antibióticos de amplio espectro, antimicóticos profilácticos, hiperglicemia, neutropenia y neoplasias hematológicas. Las lesiones a piel de candida sistémica incluyen pápulas eritematosas solitarias o múltiples abscesos subcutáneos, celulitis y lesiones tipo ectima gangrenoso. En aspergilosis la diseminación se presenta desde pulmón dando émbolos a piel en un 11 % de los casos. Las lesiones son tipo molusco, placas induradas, abscesos, granulomas y placas vegetantes. El tratamiento en ambas micosis es con anfotericina B.
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El agua de uso en hospitales puede ser un reservorio de hongos y de estos los oportunistas que causan infecciones en inmunosuprimidos puede ser un factor adicional a tomar en cuenta en el paciente hospitalizado (10,11) La fungemia por Malassezia (Pityrosporum)ha sido informada en niños prematuros con alimentación parenteral rica en lípidos en cuneros de alto riesgo, así como contagio a través de una enfermera como vector de M. pachydermatis, nosotros informamos un brote de foliculitis por malassezia sp. en la unidad de terapia intensiva de nuestro Instituto (12). El paciente con cáncer En el paciente con cáncer especialmente aquellos con leucemias y linfomas desarrollan infecciones micóticas que se asocian principalmente a neutropenia y linfocitopenia prolongadas después de quimioterapia aunque el uso de antibióticos de amplio espectro y esteroides contribuyen en el desarrollo de la infección. El paciente con trasplante de órganos y de medula ósea. En pacientes con trasplante de órganos es necesario administrar: esteroides e inmunosupresores (azatioprina, ciclosporina, tacrolimus, rapamicina, etc) que contribuyen a la inhibición de la respuesta inmune especialmente afectando células T con el objeto de evitar el rechazo. En un estudio de 33,420 trasplantados renales se encontró que las infecciones micóticas fueron causa frecuente de hospitalización y se asociaron a esofagitis, neumonía, meningitis e infección urinaria por candida (13). Los hongos oportunistas ocuparon el 95.4 % de las infecciones siendo candida, aspergilosis, criptococosis y zygomicosis las mas frecuentes. La mayoría de las infecciones (66 %) se presentaron dentro de los 6 primeros meses después del trasplante. Estos pacientes tienen un riesgo de 2.88 veces más de mortalidad que los que no cursan con infecciones micóticas. Es también común ver en estos pacientes tiñas diseminadas y onicomicosis. Un grupo especial son los pacientes que son sometidos a trasplante de medula ósea ya que se les debe llevar a neutropenia severa antes del trasplante lo que los hace susceptibles a infecciones oportunistas por hongos y mohs siendo las más frecuentes candida y aspergilosis seguidas por hialohifomicosis (14). En este grupo el empleo de antimicóticos profilacticos ha permitido diminuir el numero de infecciones por Candida albicans y aspergilos, disminuir la morbilidad
y mortalidad, sin embargo, no hay un esquema realmente efectivo habiéndose facilitado el desarrollo de otras variedades de Candida. Se usa fluconazol, anfotericina B intravenosa, intra nasal en dosis bajas e itraconazol. El mejorar la respuesta inmune tratando de revertir la granulocitopenia es fundamental para tratar estas infecciones y esto se puede lograr con factores de estimulación de crecimiento de colonias de granulocitos. En neutropenias persistentes favorecen las micosis emergentes como Fusarium spp, Trichosporon spp, hongos dematiaceus, y Candida spp. resistente son un verdadero problema ya que no responden a los tratamientos convencionales (15). El paciente con SIDA En pacientes con SIDA, el defecto en células T con disminución de células CD4+ hace que candida sea la primera manifestación infecciosa por oportunistas seguida de criptococosis e histoplasmosis que son marcadores de progresión de la enfermedad y responsables del incremento en morbilidad y mortalidad (16). Aunque la terapia antiviral altamente eficiente ha disminuido el número de pacientes con riesgo a contraer infecciones oportunistas (17), en nuestro medio aun vemos pacientes con infecciones oportunistas por no tener acceso a estos tratamientos o por un diagnóstico tardío de la enfermedad (16). Han sido publicados casos con diferentes infecciones micoticas en los pacientes con SIDA entre las que se encuentran: esporotricosis, cocidioidomicosis, Penicillium marneffei, zigomicosis, bipolariosis, aspergilosis, alternariosis, paracocidioidosis, hialohifomicosis, blastomicosis nocardiosis (18) etc. El paciente que recibe antagonistas de factor de necrosis tumoral alfa. De los nuevos agentes biológicos, los antagonistas del factor de necrosis tumoral alfa son efectivos en el tratamiento de procesos inflamatorios reumatológicos, dermatológicos y gastrointestinales. En la literatura se han reportado de manera frecuente las infecciones oportunistas como: tuberculosis, histoplasmosis, aspergilosis y listeriosis. El factor de necrosis tumoral alfa es una citoquina que tiene un papel muy importante dentro de los mecanismos de defensa innata del organismo ya que se requiere para iniciar el reclutamiento de otras citoquinas, así como la formación de granulomas. En el manejo de estos pacientes se deberá poner especial atención a la posibilidad de la infección oportunista (19,20).
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Los hongos. ¿Cuales son las micosis en el paciente inmunocomprometido? Candida spp. La infección micótica más frecuente en infección por VIH, marca progresión de enfermedad en estrecha relación con niveles bajos de linfocitos T CD4. Afectan cavidad oral, esófago, área genital, intertrigo y paroniquia. La frecuencia de esta micosis ha disminuido con el advenimiento de la terapia antirretroviral altamente efectiva al mejorar la respuesta inmune, inclusive el Saquinavir ha demostrado además efecto antimicótico in Vitro (16,17). En la actualidad la frecuencia de candidiasis es un 20 % de lo que se veía en 1990, las recaídas eran frecuentes en más del 50 % antes del tratamiento antiviral efectivo y en la actualidad es raro ver cándida resistente al tratamiento ya no es necesario llevar tratamiento de profilaxis secundaria cuando se han normalizado los valores de CD4. En nuestro medio tenemos dos poblaciones con SIDA los que no reciben el tratamiento altamente efectivo y los que lo reciben por lo que es posible seguir viendo los cuadros floridos de candidiasis. Candida es la cusa principal de infecciones nosocomiales en todo el mundo. Existen factores que favorecen la invasividad como la colonización, tiempo de estancia hospitalaria, alimentación parenteral, cirugía abdominal, uso de antibióticos y línea central. En unidades de terapia intensiva da sepsis hasta un 20 %, la mortalidad se sitúa entre 30 a 60 %. El cambio de la epidemiología en candida hospitalaria se debe al uso de antimicóticos en especial fluconazol siendo menor el numero de casos de candida albicans habiéndose incrementado krusei y glabrata y en países de Latinoamérica candida parapsilosis y tropicales son la segunda causa de candidemia.(Brasil). Las condiciones del huésped también afectan la presentación de candida los pacientes con tumores sólidos son más propensos a tener c. albicans mientras que los hematológicos a levaduras no albicans (18). Trichosporon spp. Desde finales de los 80, se ha reportado fungemias y enfermedad diseminada más frecuentemente en pacientes con neutropenia y cáncer y recientemente asociadas a catéteres. Criptococosis. Se observa a nivel mundial en pacientes inmunosuprimidos especialmente c. neoformans Tiene una incidencia del 6 al 10 % de los pacientes con SIDA, la afección del SNC es del 80 % y a piel del 10 %. La diseminación es hematógena. Las lesiones características son placas con pápulas del color de la piel en la región supraclavicular, sin embargo también han sido descritas otras lesiones como placas
infiltradas, ulceras lesiones umbilicadas tipo molusco, micronódulos, tumores en diferentes topografías. El tratamiento es con anfotericina B, y fluconazol. La profilaxis primaria con fluconazol en pacientes con cuentas bajas de CD4 ha demostrado disminución de la frecuencia de esta micosis, sin embargo, no hay cambios en la mortalidad. Otras variedades como Cryptococcus gatti se han observado en Canadá y esto pudiera estar en relación a los cambios ambientales Malassezia spp. La dermatitis seborreica se ha asociado a levaduras del tipo Malassezia, en pacientes con SIDA es frecuente una dermatosis de tipo dermatitis. seborreica sin embargo es un punto de controversia el papel que juega esta levadura en el desarrollo de la dermatosis en el paciente con SIDA (20 y 21) Dermatofitos. Aparecen en cualquier momento de la evolución de la enfermedad y se calcula que del 20 al 45 % de lo pacientes con infección con VIH lo presentan. La manifestación más característica de esta micosis en paciente con SIDA es la onicomicosis blanca superficial de las uñas causada por T. rubrum (22). Se han descrito tiñas extensas con recaídas frecuentes y pobre respuesta a los antimicóticos tópicos. No hay estudios sobre el uso de antimicóticos sistémicos (23 y 24) y deben tenerse en cuenta las posibles interacciones medicamentosas de los azoles con los antiretrovirales. En pacientes reumatológicos en tratamiento con esteroides es frecuente observar tiñas diseminadas así como formación de granulomas cuando se hace aplicación tópica de esteroides (25) Histoplasmosis. Es una de la micosis que define al SIDA, se encuentra en áreas endémicas y su expresión clínica es muy variada. Cuando existe diseminación el paciente cursa con manifestaciones inespecíficas, fiebre, perdida de peso, hepatoesplenomegalia. Se ve en pacientes que tienen cuentas de CD4 menores a 100 y cursa con alta mortalidad. En el Instituto nosotros publicamos una serie de 42 pacientes documentados con histoplasmosis, de estos 9 presentaron lesiones por diseminación a piel (16.6 %), sus cuentas de CD4 fueron de menos de 50 y la sobrevida en promedio de 184 días (26). Las lesiones en piel son polimorfas con pápulas, pústulas, nódulos, placas, ulceras; por lo que se necesita tener un alto índice de sospecha para diagnosticarlos. Se recomienda tomar biopsia de las
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lesiones para estudio histopatológicos y cultivos. El tratamiento es con anfotericina B, e itraconazol. Mohos. En décadas recientes ha habido un cambio en la presentación de mohos. La emergencia de estos microorganismos es multifactorial por tratamientos inmunosupresores más intensos, sobreviva prolongada de pacientes inmunosuprimidos o victimas de enfermedades fatales, el uso de antimicóticos profilácticos o como tratamiento de otras micosis (14 y 27) Aspergilosis. Es la infección por mohos más importante en pacientes inmunosuprimidos. La incidencia de aspergilosis invasora se ha incrementado de manera significativa en los últimos años, la mayoría de los casos se observan en pacientes con neoplasias hematológicas (siendo la mas frecuente la leucemia mieloide aguda) o en pacientes trasplantados (hígado, pulmones y medula ósea). Un grupo que recientemente se ha considerado de riesgo son los pacientes con mieloma múltiples que son sometidos a trasplante de medula osea, tienen un riesgo de 4.5 veces más que los otros trasplantados de padecer aspergilosis invasora y esto esta en base a la introducción del concepto de terapia secuencial agresiva (quimioterapia agresiva, doble trasplante autólogo y trasplante alogénico no mielo ablativo. Otro cambio que se ha observado en pacientes con trasplante de células madre es el observar aspergilosis invasora de manera tardía cuando se da tratamiento con esteroides para enfermedad injerto contra huésped. En aspergilosis se ha observado el aumento en el informe de casos con especies de Aspergillus diferente a A. fumigatus en particular Aspergillus terreus, el cual es resistente a la anfotericina B, en un solo centro paso de 2.1% de casos en 1996 a 10.2 % en 2001 la mortalidad es de 66%. Fusarium spp. tiene pobre respuesta a la mayoría de los antimicóticos (19) Hialoifomicosis. Grupo de mohos oportunistas a los que pertenece el aspergillus, incluyen organismos que han emergido como patógenos importantes en pacientes profundamente inmunosuprimidos. Numerosos moniliaceous incluyendo Fusarium spp, Scedosporium y especies de Paecilomyces, Trichoderma, Acremonium, Scopulariopsis etc. El grupo de Fusarium son los hongos más con mayor frecieuencia de resistencia a anfotericina B con mortalidad de 50 a 80 %. Los nuevos triazoles han demostrado tener algún efecto. Se ha asociado
reservorios de agua en hospitales La paroniquia y la infección cutánea pueden favorecer la enfermedad invasora, por lo que hay que poner atención a lesiones mínimas de piel (19) Phaeohifomicosis. Los hongos negros son un grupo diverso de organismos que como característica principal es la producción de melanina en su pared. Las infecciones que pueden producir incluyen afección pulmonar, a sistema nervioso central, senos para nasales y enfermedad diseminada. Fusarium es uno de los que se ha visto con más frecuencia en relación a inmunosupresion profunda (28). Zygomicosis. Tradicionalmente se había asociado a pacientes diabéticos con cetoacidosis, sin embargo reciente mente ha habido informes en la literatura de su asociación en otros pacientes inmunosuprimidos particularmente en aquellos que habían estado en tratamiento profiláctico con voriconazol (30) El tratamiento de elección es la anfotericina B y recientemente se ha añadido el Posaconazol (22,29) Métodos de diagnóstico. El diagnostico de las infecciones micóticas oportunista continua siendo un reto. Los cultivos a menudo son negativos, las biopsias difíciles de interpretar. El tratamiento temprano es critico para mejorar la sobreviva. Los estudios de imaginología siguen siendo importantes para el diagnóstico de micosis invasoras especialmente en pulmón. (30) En aspergilosis se ha implementado el método de PCR para detectar galactomannan de la pared celular, un inmunoensayo enzimático que usa anticuerpos monoclonales para el galactomannan del aspergilus ha sido recientemente aprobado. Existen otros ensayos no basados en el cultivo del hongo que están en etapa experimental y de utilidad limitada en la clínica para otras micosis como candidosis y criptococosis.(31) Tratamiento. Por más de 4 décadas la anfotericina B se había considerado el estándar de oro para el tratamiento de los pacientes inmunosuprimidos con micosis oportunistas e invasoras. Estudios recientes han demostrado las limitaciones y toxicidad del tratamiento. (32,33,34). Se han desarrollado nuevos antimicóticos con actividad contra hongos oportunistas como la misma anfotericina liposomal, nuevos azoles (voriconazol,posaconazol, ravuconazol y una nueva
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familia de antimicóticos las echinocandinas (caspofungina, micafungina, anidulafungina). Conclusiones. Finalmente el diagnostico y tratamiento de las micosis en los pacientes inmunosuprimidos requiere de un alto índice de sospecha para hacer un diagnostico precoz, instalar tratamiento oportuno y agresivo; diseño de esquemas de profilaxis primaria para pacientes neutropenicos, e implementar las condiciones de higiene en los hospitales para disminuir las infecciones como aspergilosis y otros mohos son una necesidad imperiosa. Existen ya nuevos antimicóticos que son promisorios para el tratamiento de micosis oportunistas y emergentes como el voriconazol, caspofungin, pozaconazol, endiulafungin y otros que darán un mayor armamentario en la terapéutica antifúngica. Bibliografía 1. Orozco-Topete R. Mycoses in AIDS. Dermatology at the Millenium Ed Dyall-Smith and R marks The Parthenon publishing group UK 1999 pp 290-292 2. NucciM, marr KA. Emerging fungal diseases. Emerging Infections CID 2005;41:521526 3. Myskowski PL White MH and Ahkami R. Fungal disease in the immunocompromised host. Dermatology Clinics 1997;15:295-305 4. Van Burik JH, MageePT. Aspects of fungal pathogenesis in humans Annu Rev Microbiol 2001;55:743-72 5. Jo-Anne H, Van Burik and Paul T. Magee. Aspects of fungal pathogenesis in humans. Ann Rev Microbiol 2001:55:743-72 6. Lewis RE, Kontogiannis DP, Invasive aspergilosis in glucocorticoid treated patients Medical Mycology 2009;47 Suppll. S271-S-281 7. Ehrstrom SM, Kornfeld D, Thuresson J, Rylander E. Signs of chronic stress in women with recurrent candida vulvovaginitis. Am J Obst and Gynecol2005;193:1376-81 8. Lionakis MS Kontoyiannis DP. Glucocorticoids and invasive fungal infections. The Lancet 2003;29: 1828-1838 9. Hernández-Hernández F., Córdova Martínez E, Manzano Gayoso P, López Álvarez R, Bazan Mora E, López Martínez R. Frecuencia de micosis en pacientes inmunosuprimidos de un hospital regional de la ciudad de México. Salud Publica de México 2003;45:455-460
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CAPÍTULO 57 ALERGIA A HONGOS Josep M. Torres Rodríguez Introducción. Entre las enfermedades que los hongos pueden producir en el ser humano, la alergia es uno de los más importantes y frecuentes. Los antígenos de los que están dotados los hongos pueden sensibilizar a personas susceptibles (atópicas) y ocasionarles estados de hipersensibilidad clínica que se manifiestan principalmente por alteraciones respiratorias y cutáneas, de diferente gravedad. En los últimos años se ha despertado el interés por mejorar el conocimiento de la epidemiología de las alergias a hongos, así como para determinar las características de sus antígenos sensibilizantes o alérgenos, incluyendo sus aspectos moleculares, para mejorar los métodos diagnósticos y poder ofrecer una inmunoterapia más segura y eficaz. Es necesario recordar que también existen reacciones de hipersensibilidad que se manifiestan durante procesos infecciosos, como las ides que se presentan algunas tiñas y candidosis, así como reacciones más severas tales como el eritema nudoso, en micosis sistémicas como la histoplasmosis y la coccidioidomicosis. Alergias respiratorias. Los hongos debido a su distribución universal se encuentran tanto en el medio exterior como en el interior de los edificios. Por tanto la exposición a los propágulos aéreos de estos organismos es permanente e inevitable, pero la concentración de los mismos, sean esporas reproductivas, fragmentos de micelio o productos volátiles es muy variable y diversa. Es normal que cualquier individuo con cada inhalación de aire, aspire un número limitado de partículas fúngicas que, en sujetos sanos, no tienen porque ocasionar trastornos, pero en pacientes inmunosuprimidos y en atópicos pueden ocasionar manifestaciones clínicas, que pueden corresponder a una colonización transitoria o permanente de cavidades a una invasión del parénquima pulmonar con posibilidad de diseminación hematógena posterior, o a una reacción de hipersensibilidad respiratoria en forma de rinitis o asma, que frecuentemente se encuentran asociados. Esta reacción inmunológica es mediada principalmente por anticuerpos de la clase IgE que se produce por el
contacto con los alérgenos fúngicos presentes en la pared o el interior del propágulo fúngico. La rinitis y el asma alérgicos afectan a un 20% de la población general en países industrializados pero el papel que ocupan los hongos como agentes de alergia todavía no ha sido bien determinado. Existen múltiples trabajos en los que se ha demostrado con claridad la importancia de la alergia a hongos en pacientes asmáticos graves y la relación que existe entre brotes epidémicos de asma en días de tormenta asociada a altos niveles fúngicos atmosféricos. No obstante la mayoría de pacientes con alergia a hongos presentan síntomas menores como rinitis y conjuntivitis. En Estados Unidos de Norte América, pruebas cutáneas efectuadas a una población normal de 6 a 74 años de sujetos de edad demostró un 3.6% de sujetos sensibilizados a Alternaria único alérgeno fúngico estudiado. En Porto Alegre (Brasil) un estudio sobre la sensibilización a hongos atmosféricos en alérgicos, demostró que el 15.4 % de los sujetos con asma y rinitis estaban sensibilizados a alguno de los hongos, que se encuentran en la atmosfera de esa ciudad. En Catalunya (noreste de España) con clima típicamente mediterráneo, un estudio multicéntrico con 1.056 pacientes, entre 14 y 65 años, mostró unas pruebas cutáneas del prick positivas a por lo menos una de 5 especies fúngicas, en el 18.3% de los pacientes que presentaron pruebas positivas a neumoalergenos (Alternaria, 18%, Aspergillus 11%, Cladosporium 6%, Penicillium 5,7% y Ustilago 2.9%). El 20 % eran pacientes monosensibles a Alternaria (Bartra J et al 2009) La temperatura y la humedad ambiental son factores determinantes en la sensibilización a hongos en personas atópicas, estos factores también son clave en la presencia de hongos en el interior de los edificios. La alergia a hongos se presenta tanto en sujetos adultos como en niños, algunos autores encuentran que la población infantil suele presentar mayor prevalencia de sensibilización a estos alérgenos que los adultos (Figura 1)
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Figura 1. Variaciones estacionales en hongos atmosféricos. Prevalencia de UFC/m3 en el medio exterior de la ciudad de Barcelona en las 4 estaciones del año 2007-2008. (Fuente: Mariana Buss, Tesis doctoral, Universitat Autònoma de Barcelona, 2009)
Presentación clínica. La presentación clínica más frecuente es la rinitis, que en área mediterránea se diagnosticó en el 53% de la población estudiada, seguido de rinitis y asma (47%) (Bartra J et al. 2009). En una serie de 35 pacientes monosensibilizados a Alternaria exclusivamente (71 %) o Alternaria más Cladosporium (14%), Aspergillus (5,5%) u otras especies, los síntomas dominantes fueron asma bronquial asociada a rinitis o rinoconjuntivitis en el 56%, rinitis o rinoconjuntivitis sin asma 35.5%, y en tres casos (8.5%) no existían síntomas respiratorios sino angioedema y urticaria (Torres-Rodríguez JM, datos no publicados). Existe evidencia científica que asocia el asma grave con exposición a esporas fúngicas y/o sensibilización a mohos. La sensibilización a hongos se ha asociado con un incremento en la gravedad del asma y con los ingresos hospitalarios o en unidad de cuidados intensivos por asma. La sensibilización a Alternaria es uno de los principales factores de riesgo para el asma fatal o casi-fatal. Denning et al (2006) en un estudio transversal de 1132 adultos asmáticos encontraron que la sensibilización a Alternaria alternata y Cladosporium herbarum supone un significativo factor de riesgo para asma grave con una Odds ratio 2.03 y 3.2 respectivamente. Se desconoce el motivo por el cual determinados mohos se relacionan con asma grave, pero los hongos son una fuente importante de proteínas alergénicas, y se encuentran altas concentración de esporas fúngicas atmosféricas en determinadas situaciones.
La alergia respiratoria puede presentarse con manifestaciones específicas en el caso de la aspergilosis (fungosis) broncopulmonar alérgica (ABPA) y en los casos de neumonitis alérgica extrínseca (NAE). La ABPA es una enfermedad pulmonar inflamatoria con eosinofilia que se manifiesta por asma que puede ser grave y que es debida a Aspergillus fumigatus, y más raramente otras especies. Se relaciona con la fibrosis quística y con un bajo aclaramiento muco-ciliar. Las hifas han de colonizar crónicamente el moco de las vías aéreas de individuos susceptibles, se ha relacionado con una base inmunogenética en sujetos que expresan los HLA-DR2 y HLA-DR5. La ABPA se caracteriza por asma habitualmente severo asociado a infiltrados pulmonares recurrentes, tos, expectoración mucopurulenta y eosinofilia. La radiografía y el escáner torácico muestran alteraciones más o menos severas dependiendo de la fase evolutiva con infiltrados pulmonares, bronquiectasias, atrapamiento aéreo, impactación mucosa, pequeños nódulos, engrosamiento pleural y, en la fase final, fibrosis. Los criterios diagnósticos se basan en la asociación de síntomas, signos y pruebas inmunológicas actualmente se basan en los publicados por Rosenberg et al.1999 (Tabla 1)
-------------------------------------------------------------------------------------------Tabla 1 Criterios diagnósticos de la aspergilosis broncopulmonar alérgica. (Ronsemberg 1977, con modificaciones ) Criterios mayores. 1. Asma, persistente con exacerbaciones severas. 2. Eosinofilia periférica, ≥1000 eosinófilos/mm3 3. Respuesta cutánea inmediata a las pruebas cutáneas para antígenos de Aspergillus. 4. IgG específica frente a Aspergillus (precipitinas) 5. Valores elevados de la IgE sérica, (≥1000 KU/L)). 6. IgE específica anti aspergilar frente a recombinantes de Aspergillus fumigatus. Los alergenos más específicos son: Asp f 2, Asp f 4, Asp f 6 y Asp f 16. 7. Infiltrados pulmonares transitorios o fijos que suelen ser asintomáticos. 8. Bronquiectasias proximales, que se consideran prácticamente patognomónicas. Criterios menores. (Se consideran como elementos de apoyo de los mayores). a) Aislamiento de Aspergillus fumigatus en esputo por cultivos repetidos b) Expectoración de tapones mucosos. c) Pruebas cutáneas semi-retardadas frente a Aspergillus, a las 4-6 horas de la inyección intradérmica de antígeno.
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La neumonitis alérgica extrínseca o neumonitis por hipersensibilidad es una enfermedad inflamatoria difusa que afecta bronquiolos respiratorios, alvéolos e intersticio pulmonar. Las enfermedades más conocidas y más frecuentes son los llamados pulmón del cuidador de aves y el pulmón del granjero (agricultor). Diversos antígenos fúngicos como Aspergillus y Penicillium, han sido causa de NAE. En la tabla 2 se exponen las principales etiologías fúngicas de la NAE. En este proceso no es necesaria una atopia previa por lo que la IgE y los eosinófilos suelen presentar valores dentro de la normalidad. Tabla 2: Etiología fúngica de las neumonitis por hipersensibilidad.* ENFERMEDAD Suberosis Enfermedad de los trabajadores de la madera Pulmón de los trabajadores de la malta Estipatosis (Aspartosis) Enfermedad de los procesadores de tabaco Pulmón de los lavadores de queso / embutidos Neumonitis japonesa Neumonitis de verano
FUENTE DE EXPOSICIÓN Polvo del corcho
HONGO IMPLICADO
Pulpa de madera
Alternaria
Cebada mohosa
Aspergillus
Esparto / escayola mohosos Tabaco mohoso
Aspergillus
Embutidos curados
Penicillium
Penicillium sp
Aspergillus
Trichosporon sp Varios: Aureobasidium, Debaromyces, Candida No se consideran los actinomicetos termofílicos ni otras bacterias. Polvo de casas Humedades de interiores
Diagnóstico. Se utilizan los mismos métodos que para el diagnóstico de la alérgia otros alergenos (pólenes, ácaros y epitelios). Existen algunos datos epidemiológicos orientadores de este tipo de alergia (zona climática, humedad, antecedentes familiares). La estacionalidad en el nivel atmosférico de esporas fúngicas, muestra sus niveles máximos en verano e inicio de otoño, pero que pueden registrarse picos inesperados dependientes de las condiciones climáticas.
Para disponer de un diagnóstico fiable es necesario disponer de buenos extractos alergénicos que como se preparan a partir de cultivos in vitro, han de seguir criterios de producción y estandarización muy estrictos. Actualmente es posible ajustar la concentración del alérgeno mayor en algunas especies como A. alternata (Alt a 1), lo que mejora la calidad de los extractos tanto para diagnóstico como para inmunoterapia. Las pruebas cutáneas y principalmente la prueba de punción o prick, son en la mayoría de los casos las primeras que se utilizan en el diagnóstico alergológico, por su inmediatez, sencillez, y rentabilidad. La determinación de anticuerpos alérgenoespecíficos consitutye el análisis más importante desde el punto de vista diagnóstico y también es un elemento fundamental para el seguimiento del paciente tratado con inmunoterapia específica. La IgE sérica total normalmente se encuentra elevada, pero el dato de laboratorio más importante es la cuantificación de anticuerpos de la clase IgE contra alérgenos específicos. Actualmente se puede determinar contra alérgenos fúngicos completos en una veintena de hongos. También es posible medir IgE contra sus alérgenos mayores y en algunos casos contra los alérgenos menores, pero solamente para unas pocas especies fúngicas: Aspergillus fumigatus, Alternaria alternata. En algunos casos es necesario completar el diagnóstico con pruebas de provocación, que reproducen experimentalmente los síntomas que presentan los pacientes al exponerse a los hongos. Las más utilizadas son las conjuntivales y nasales, mientras que las bronquiales, de mayor riesgo se reservan para situaciones especiales. Otros métodos como la determinación de IgG específica (por pecipitinas, ELISA o inmnobloting) se reservan para determinadas situaciones en que estos anticuerpos presentan valores altos (ABPA, NAE,o IgG4 específica para demostrar la eficacia de la vacunación antialérgica) Se prevé que en el futuro se dispondrá de pruebas moleculares mucho más sensibles y específicas que las actuales. Tratamiento específico El tratamiento con vacunas antialérgicas, también llamado inmunoterapia desensibilizante (ITD) y que ha sido definido por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como “vacunas terapéuticas para las enfermedades alérgicas”, tiene como objetivo inducir en el paciente alérgico una respuesta inmunológica
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que conduzca a un estado de tolerancia clínica al alérgeno que le produce los síntomas y signos de enfermedad. Los hongos se encuentran incluidos dentro de los agentes causantes de enfermedades alérgicas que pueden ser tratadas por medio de la ITD. La ITD en la alergia respiratoria está indicada para el tratamiento de la rinoconjuntivitis y asma alérgica mediada por inmunoglobulina E. Al indicar una ITD hay que considerar, en primer término, que el número de extractos alergénicos fúngicos bien estudiados y estandarizados adecuadamente es muy escaso, pero los de mayor frecuencia e importancia, como Alternaria alternata y Cladosporium herbarum /C. cladosporioides, se encuentran entre aquellos aceptados como bien estandarizados (Breitenbach M et al, 2002). Un extracto alergénico es un producto procedente de la extracción de productos activos presentes en una materia prima, utilizando un solvente adecuado. Los productos alergénicos son preparados farmacéuticos creados a partir de materias naturales que contienen alérgenos generalmente proteicos, de donde proceden las vacunas alergénicas o vacunas antialérgicas y son los responsables de su seguridad y eficacia. Para la ITD actualmente se dispone de dos tipos de vacunas alergénicas: las elaboradas con extractos acuosos que se utilizan para administrarlas por vía sublingual y los de liberación retardada o “depot”, en el cual los extractos acuosos se hallan asociados o adsorbidos a un adyuvante principalmente el hidróxido de aluminio, que permiten la liberación lenta y sostenida de los alérgenos y que siempre se han de administrar mediante inyecciones por vía subcutánea. Las vacunas de Alternaria son las que ofrecen mayor diversidad de posibilidades dentro de los hongos y, actualmente, existen diferentes vacunas consideradas de buena calidad. Sobre muchas de ellas se dispone de información en relación a la concentración del alérgeno mayor Alt a1, de forma que se puede seleccionar la más adecuada para un paciente determinado. Los criterios para evaluar la eficacia de una vacuna con extractos de Alternaria o Cladosporium se han basado en las variaciones en los síntomas nasales, conjuntivales o bronquiales; en la medición de los valores de Peak flow, así como en la medición de la sensibilidad conjuntival, nasal o bronquial. En diversas publicaciones las valoraciones se han realizado luego de solamente 6 o 7 meses de tratamiento y, a pesar del corto tiempo de seguimiento, se han descrito
mejorías significativas que son mucho más evidentes en los seguimientos de más de un año. Los estudios que mejor evidencian la respuesta a la ITD son los comparativos en doble ciego usando placebo pero, en la práctica diaria, los criterios de respuesta terapéutica se basan en los cambios registrados antes de iniciar el tratamiento, durante y después de finalizar el mismo. La necesidad de medicación sintomática (broncodilatadores, antihistamínicos, corticoides inhalados) suele disminuir de forma significativa. Helbling et al (2003), en un seguimiento de hasta 5 años en pacientes con alergia a Alternaria y solamente uno a Cladosporium + Botrytis, encontraron una mejoría del 70% una reducción en la medicación sintomática del 55%, también comprobaron una disminución de la sensibilidad nasal al aplicar pruebas de provocación nasal. La seguridad y tolerancia se consideran excelentes en las vacunas sublinguales y muy buenas en la inyectables. No obstante existen discordancias entre los resultados publicados de tolerancia a las vacunas antialérgicas para hongos que se relacionan con en el tipo de vacuna utilizada, cosa que sugiere que la de Cladosporium herbarum es más agresiva que la de Alternaria. Probablemente, sin embargo, la forma como se prepara la vacuna, su estandarización y la pauta de administración, además de las características de la población vacunada, también puedan estar dentro de los principales factores que condicionan su tolerancia.
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CAPÍTULO 58 MÉTODOS DE ESTUDIO DE SENSIBILIDAD A LOS ANTIFÚNGICOS Josep M. Torres‐Rodríguez La continuada introducción de nuevos antifúngicos que empiezan a diversificar las posibilidades de tratamiento, junto con la observación de fracasos terapéuticos a pesar de una supuesta correcta indicación antibiótica, han sido un estímulo para que se desarrollen métodos reproducibles y fiables para estudiar la sensibilidad in Vitro a los antifúngicos. Los trabajos pioneros del subcomité para estudio y estandarización de pruebas de sensibilidad dependiente del Nacional Commmittee for Clinical Laboratory Standard (NCCLS), junto con la investigación de diversas empresas para disponer de técnicas comercialmente disponibles, han permitido disponer de métodos útiles y eficaces para determinar las concentraciones inhibitorias mínimas (CIM) de diversos antifúngicos, principalmente sobre los hongos levaduriformes. Existen diversas publicaciones del NCCLS donde se documentan las condiciones de trabajo para diferentes métodos1,2. Tipos de pruebas Un sistema para clasificar las pruebas de sensibilidad a los antifúngicos es indicar si son cuantitativas o no y si se determinan en un medio de cultivo sólido o líquido. Las pruebas de referencia son las que se basan en dilución de los antifúngicos en medio líquido, que inicialmente se realizaban en tubos de ensayo con grandes volúmenes de medio líquido de cultivo, pero ahora se utilizan microplacas con pequeños volúmenes de medio, y son llamadas pruebas de microdilución1,2. La mayor facilidad para disponer de un inóculo bien estandarizado ha determinado que en primer lugar se haya desarrollado este método para las levaduras Candida y Cryptococcus. Los antifúngicos seleccionados en primer término han sido el fluconazol (FN) el itraconazol (IZ), la 5‐fluorocitosina (FC) y la anfotericina B (AB), posteriormente se ha añadido el voriconazol (VZ), otros antifúngicos estudiados por este método han sido el posaconazol (PZ), la terbinafina (TB), el ketoconazol (KZ). La caspofungina no cuenta con un método estandarizado equivalente. Con este método cuya descripción se encuentra en las publicaciones citadas, se ha determinado los puntos de corte y los criterios de
sensibilidad y resistencia. Para ello se ha tenido que estandarizar rigurosamente la concentración y el volumen del inóculo, la composición del medio de cultivo, el amortiguador a utilizar, el tipo de microplacas de plástico, los volúmenes de reactivos y los métodos de dilución de los antifúngicos. En resumen los antifúngicos pueden ser hidrosolubles como el FN y la FC o solubles en disolventes orgánicos como el dimetilsulfóxido: AB, IZ. Para disponer de una referencia válida se han seleccionado algunas cepas de levaduras que se utilizan como control de calidad (tabla 1) y que pueden obtenerse o comprarse en la Colección Americana de Cepas tipo (ATCC) En el método de referencia M27‐A el medio de cultivo recomendado por su mejor reproducibilidad es el medio semisintético RPMI 1640 que lleva glutamina pero no bicarbonato de sodio y que se ajusta con el tampoco de ácido morfolino propano sulfónico o MOPS 0.16 M a pH 7. La solución madre del antifúngico se prepara preferiblemente con el producto nativo proporcionado por el laboratorio o comercializado por un laboratorio químico, en caso de necesidad se ha utilizado el preparado para tratamiento por infusión intravenosa. La concentración ha de ser como mínimo 100 veces superior a la de la máxima concentración a ensayar en la placa y se puede conservar en alícuotas durante unos 2 meses a ‐20‐40 ºC. Las diluciones de antifúngicos se preparan en tubos estériles en diluciones dobles sucesivas y las concentraciones recomendadas son de 1.280 µg/mL la más alta para los solubles en agua, que al diluirse con el inóculo queda diluida a la mitad, y de 2.5 µg/mL (que queda en 1.25 µg/mL. Al dispensar el antifúngico en la placa de microtitulación se pondrán 100 µL o sea una décima parte de la concentración del tubo correspondiente. Para los antifúngicos insolubles en agua, las concentraciones son inferiores y están comprendidas entre 16 y 0.03 µg/mL (32 – 0.06 µg/mL). Otro punto crucial es la preparación del inóculo, para ello se emplean cultivos de 24‐48 horas de crecimiento en agar de Sabouraud, tomándose varias colonias que se suspenden en solución salina estéril para obtener una densidad óptica de 0.5 McFarland, preferiblemente leída en
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espectrofotómetro a 530 nm. Esta densidad corresponde a una concentración de 1-5 X 106, que se diluye 1/1.000 en RPMI, obteniéndose 1-5 X 103 con la que inocula cada pocillo (100 µL) de forma que la concentración final de 0.5 a 2.5 x 103. Luego de inocular las placas de forma que de los 12 pocillos horizontales, el de la derecha sirve de control de esterilidad del medio de cultivo, puesto que no se coloca el inóculo, y el primero de la izquierda de control de crecimiento, ya que en el no se ha colocado el antifúngico, pero si el inóculo. En los 10 pocillos restantes se encuentran las concentraciones decrecientes de izquierda a derecha del antifúngico ensayado. La incubación en estufa de 325ºC se realiza durante 24-48 horas para la mayoria de las especies de Candida y 48-72 horas para Cryptococcus y especies de Candida de crecimiento más lento. Siempre ha de observarse el pocillo control de crecimiento antes de efectuar la lectura de la placa. La lectura se realiza visualmente con un espejo invertido o con un espectrofotómetro a 405 nm de longitud de onda. La valoración se realizará teniendo en cuenta el antifúngico considerado: Anfotericina B: es fungicida por tanto la CIM es la más baja que inhibe por completo el crecimiento de la levadura y el pocillo es transparente y la DO igual a la del pocillo 1 sin inóculo (menor al 5%) 5-fluorocitosina y azoles, que son fungistáticos tienen una CIM que corresponde a la más baja que reduce de forma evidente el creimiento de la levadura inoculada en más del 50% (DO menor al 50% del pocillo control de crecimiento). Puede ser necesario agitar con cuidado la placa antes de leerla. El llamado training effect de los azoles es un crecimiento evidente poero menor en los pocillos que contienen concetraciones superiores a las de la CIM, se observa más en C. tropicalis y C. albicans. Las consideraciones sobre grado de sensibilidad o resistencia, todavía estan poco desarrolladas y se refieren solo a tres antifúngicos, a pesar de que para la anfotericina B, se estima que valores de más de 0.5 µg/mL corresponden a cepas 3 poco sensibles . (Tabla 2). En los hongos miceliares, también se ha propuesto un micrométodo de dilución, pero su desarrollo ha sido inferior y los hognos mejor estudiados han sido los Aspergillus. En algunos de ellos el inóculo puede ser muy difícil de estandarizar. Existen métodos comercializados alternativos a los de referencia del NCCLS, algunos de ellos se han introducido mucho en la rutina de numerosos laboratorios de micología, y se dispone de amplia
experiencia En algunos de ello se ha correlacionado los resultados que proporcionan con los métodos de referencia. Entre ellos cabe destacar un método colorimétrico, basado en el M27-A al que agrega un indicador de pH y un colorante de forma que cuando crece el hongo, el pocillo cambia de color, lo que 4 facilita la lectura visual del punto de corte , corresponde al método Sensititre YeastOne (Trek Diagn Syst). El otro método utiliza un medio sólido, con agar y se basa en la difusión del antifúngico en él. El método cuantitativo es el llamado Etest (AB Biodisk) que emplea tiras de plástico inerte con un gradiente de concentraciones del antifúngico. Luego de inocular las placas de cultivo con el hongo en estudio, se depositan las tiras sobre la placa y a las 24-48 horas de incubación a 35ºC se puede leer la CIM en el punto de intersección que ocasiona el halo –elipse de inhibición 5 del crecimiento . Consideraciones sobre cuando, como y con que método ha de estudiarse la sensibilidad in Vitro a un antifúngico. Algunas indicaciones son de lógica aplastante: Cuando el paciente con una micosis severa no responde al tratamiento En los pacientes politratados, por ejemplo los enfermos de sida con candidosis vaginal u orofaríngea recidivante En las micosis producidas por hongos patógenos emergentes cuya sensibilidad es poco conocida En las micosis invasoras graves Cuando se quiere optar por dos o más antifúngicos que pueden producir iguales efectos terapéuticos Para disponer de información epidemiológica que valore la prevalencia de resistencias y las tendencias relacionadas con el uso de determinado antifúngico. Hay que considerar que es bien conocido que un paciente que está infectado con una cepa resistente seguramente será un fracaso terapéutico, no obstante la situación inversa no es segura, puesto que intervienen otros muchos factores que pueden hacer que el tratamiento falle, a pesar de administrar 6 un buen antifúngico sobre una cepa sensible .
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Tabla 1. Cepas de Candida seleccionadas para control de calidad de las pruebas de sensibilidad in vitro con el método de microdilución. Los valores se expresan en µg/ml Especie fúngica Candida parapsilosis Candida krusei
Referencia
CIM AB
CIM FC
CIM FN
CIM IZ
CIM VZ
ATCC 22019
0.25-1.0
0.12-05
2-8
0-06-025
0.03-0.25
ATCC 6258
0.5-2
4-16
16-64
0.12-0.5
0.12-1
Tabla 2. Interpretación de los puntos de corte para 4 antifúngicos según el documento NCCLS M27-A. En ug/mL Antifúngico
sensible
intermedio
5 flurocitosina Fluconazol Itraconazol Anfotericina B
<4 8 0.12 <0.5
8-16 0.5
Sensible según concentración* 16-32 0.25-0.5
la
Resistente 32 64 >1 >1
* o sensibilidad dependiente de la dosis. Bibliografía 1. NCCLS. M-27-A2 Reference method for broth dilution antifungal susceptibility testing of yeast; appoved Standard. 2nd edition. 2002;22 (15). 2. NCCLS. M-38-A Reference method for broth dilution antifungal susceptibility testing of filamentous fungi; appoved Standard. 2nd edition. 2002;22 (16). 3. Rex JH, Pfaller MA, Galgiani JNet al. Development of interpretative breakpoints for antifungal susceptibility testing: conceptual framework and análisis of in Vitro – in vivo correlation data for fluconazole, itraconazole and Candida infections. Clin Infect Dis 1997;24:235-47.
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402
CAPÍTULO 59 INTERACIONES MEDICAMENTOSAS DE LOS NUEVOS AGENTES ANTIFÚNGICOS ORALES Alexandro Bonifaz Denisse Vázquez González Introducción Los más recientes antimicóticos orales, son los derivados azólicos como fluconazol, itraconazol, voriconazol; la alilamina terbinafina y la equinocandidna caspofungina, han sido utilizados exitosamente en una amplia variedad de dermatomicosis y especialmente en dematofitosis, en especial en onicomicosis, así como en las más frecuentes micosis superficiales como candidosis y pitiriasis versicolor; las últimas dos se han empleado para infecciones oportunistas profundas como candidosis y aspergilosis. En general son más efectivos, mejor tolerados y con menos efectos colaterales que otros fármacos usados anteriormente; sin embargo, tienen entre ellos una marcada diferencia en su potencial de causar interacciones medicamentosas, las cuales pueden afectar la efectividad y seguridad de las terapias. Las interacciones están clasificadas en tres tipos: 1. Sinérgica, que se considera útil, debido a que puede incrementar los niveles de alguno de los fármacos y aquí es importante que se ajusten las dosificaciones de los medicamentos. 2. Antagonista: es una interacción no útil, pues disminuye directamente una de las drogas 3. Tóxica: que es sumamente importante, debido a la toxicidad que puede generar a diversos niveles. Las interacciones medicamentosas también se pueden dividir en cuanto a su mecanismo de acción, así tenemos dos grupos: Farmacocinéticas: son las más comunes y pueden alterar la absorción, distribución, metabolismo y eliminación del fármaco. b) Farmacodinámica, actúan por competencia, por tener receptores fisiológicos similares, sus mecanismos de acción son similares a los inhibidores bioquímicos y pueden generar inhibición competitiva, cuando se presentan con moléculas similares y no-competitivos, cuando los mecanismos son diferentes. Las interacciones de los fármacos se pueden modificar por medio de la absorción gastrointestinal, es decir la a)
presencia o ausencia de comida puede afectar el pH gástrico e influir directamente en la absorción de un medicamento; por eso bebidas ácidas (refrescos de cola), pueden facilitar la absorción de medicamentos como el itraconazol que se ve influida por el pH, no así con el fluconazol, voriconazol y terbinafina. Las interacciones medicamentosas es un tópico que genera dos tipos de pensamientos o se les “exagera” o se les “minimiza”, ni uno ni otro son correctos, hay que darle el enfoque más equilibrado. Es de suma importancia el conocimiento de cómo actúan los medicamentos y que pueden provocar cuando se manejan conjuntamente. Este conocimiento va en beneficio directo del paciente y de quien lo maneja, y hay que insistir que NO todas las interacciones son malas, en ocasiones hay medicamentos que se hacen sinérgicos, y por lo tanto es necesario sólo simples ajustes en la posología. En otras ocasiones se requiere sólo vigilancia, pues la interacción aunque reportada no se presenta constantemente. Sin embargo hay algunas que siempre se presentarán, por ejemplo un medicamento que dependa del pH para su absorción, cuando se empleen medicamentos que alteren éste como los son antiácidos, bloqueadores de la bomba de protones, etc. Habrá una clara disminución de la acción. Pero de todas las interacciones la peor sin duda es la que genere toxicidad y es la que se debe saber obligatoriamente, para no combinar los fármacos. Dentro del capítulo de la tolerancia es de suma importancia remarcar a as interacciones medicamentosas que son las que alteran la respuesta con otro medicamento, lo pueden generar desde la comida, las bebidas alcohólicas u otro medicamento que se tome concomitantemente. En el terreno de las interacciones medicamentosas, se han descrito una serie de mitos y realidades que son de importancia conocerlos (Cuadro 1). En general el metabolismo de los fármacos pueden iniciar a través de la pared intestinal, pero la mayor transformación lo hace en el hígado. La enzimas citocromo p-450 (CYP) son una superfamilia de hemoproteínas catalíticas. Durante la primera fase del metabolismo intervienen estas isoenzimas siendo la
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más importante por presencia la CYP 3A4, debido a que es la que metaboliza la mayoría de medicamentos.
Cuadro 1. Mitos y realidades según Gupta y Cols MITOS 1. Si, en una publicación, se describe una interacción farmacológica entre dos medicamentos, la coadministración de los mismos está contraindicada. 2. Todos los medicamentos de un mismo grupo o estructura química, interactúan con otros fármacos de la misma forma. 3. Todas las interacciones farmacológicas han sido evaluadas cuidadosamente y se ha demostrado su presencia por medio de ensayos prospectivos y estudios detallados de farmacocinética. 4. Todos los pacientes presentan la misma interacción en la misma forma e intensidad. REALIDADES 1. Fármacos del mismo grupo o estructura química pueden o no interactuar con otros medicamentos en la misma forma. 2. Algunas interacciones están contraindicadas; otras se pueden manejar con ajuste de la dosis o monitoreo de los niveles séricos. 3. Muchas de las interacciones farmacológicas se han fundamentado en escasos estudios de farmacocinética o en recolecciones de reportes de casos. 4. En el metabolismo de fármacos, la variabilidad entre pacientes puede provocar diversos grados de respuesta y significancia clínicas entre ellos.
En general los mecanismos de acción de los tres fármacos más comunes son las siguientes, así como el nivel de metabólico de trasformación en el organismo: • Fluconazol Es un derivado triazólico, que actúa inhibiendo la 14-alfa-demetilasa presente a nivel de membrana fúngica. Su metabolismo es dosis dependiente y se realiza mediante dos isoenzimas: CYP 3A4 (en altas dosis) y CYP 2C9. • Itraconazol Es también un derivado triazólico que tiene similar acción, inhibiendo la 14-alfa-demetilasa en membrana fúngica; tanto éste como su principal metabolito que es la hidroxitraconazol tiene una sola ruta metabólica a través de la CYP 3A4.
• Voriconazol Es un derivado triazólico que tiene similar acción, inhibiendo la 14-alfa-demetilasa en membrana fúngica, tiene una sola ruta metabólica a través de la CYP 3A4. • Terbinafina Es un derivado alilamina que actúa inhibiendo a la enzima epoxidasa escualeno en la membrana fúngica, No actúa a nivel de la CYP 3A4, y actualmente se ha comprobado que inhibe la isoenzima CYP 2D6. • Caspofungina Es un derivado semisintético de equinocandina, su mecanismo de acción es inhibiendo la 1,3-beta-Dglucano sintetasa de la pared celular fúngica disminuyendo las glucanas. No se metaboliza por citocromo P-450 oxidasa, su metabolismo es una natural ruptura del anillo y su posterior oxidación En general los nuevos antifúngicos sistémicos son efectivos y bien tolerados, sin embargo entre ellos difieren significativamente en su potencial para causar interacciones medicamentosas, cuando se dan concomitantemente con otros fármacos. La diferencia entre las interacciones se debe por el mecanismo de acción, los triazoles (fluconazol, itraconazol y voriconazol) son metabolizados por la CYP 3A4 y terbinafina por la CYP 2D6. Para autores como Brodel y Elewski, remarcan claramente que el problema de las interacciones de drogas antifúngicas va más allá de un problema de memorización, primero es importante reconocer cómo funcionan los fármacos para entender el mecanismo, y si uno no logra aprender las principales interacciones, pues es importante contar con una tabla o esquema de consulta rápida (Cuadro 2). En general la marcada diferencia entre las interacciones de los tres fármacos, se debe al metabolismo, es decir los triazoles (fluconazol, itraconazol y voriconazol) dependen de la CYP 3A4, que es la isoenzima que se utiliza en la mayoría de medicamentos, se calcula en un 70-80%, mientras que terbinafina actúa a otro nivel, es decir en la CYP 2D6, isoenzima que metaboliza pocos medicamentos, por lo tanto esto explica porque las interacciones de esta alilamina son prácticamente mínimas.
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Cuadro 2.- Principales consecuencias de las interacciones medicamentosas de los nuevos antifúngicos orales1 Fármaco interaccionanate Antiácidos
Astemizol
a
Cisaprida
c
e
Monitoreo viabilidad fluconazol
a
a
Dexametasona
Digoxina
por
⇓ de
Precaución y consejo j de monitoreo
Ciclosporina
Diazepan
Precaución y consejo j de monitoreo
Precaución y consejo j de monitoreo
Carbamazepina
Cimetidina
Consecuencias potenciales o teóricas de las interacciones de fármacos i k,l Fluconazol Itraconazol Voriconazol
a,d
a
Precaución y aviso de j monitoreo
Monitoreo por ⇓ viabilidad de fluconazol Precaución y consejo de monitoreo porque niveles de ⇑ diazepan teóricamente pueden ocurrir Precaución y consejo j de monitoreo
Evitar administración m simultanea porque ⇓ absorción de itraconazol Evitar porque ⇑ potencial de cardiotoxicidad Evitar sí es posible porque ⇓ niveles de itraconazol y puede ocurrir inhibición de la actividad de éste m Evitar administración simultanea porque ⇓ la absorción de itraconazol
Evitar porque ⇑ potencial de cardiotoxicidad Monitoreo por ⇑ niveles de ciclosporina y/ o nefrotoxicidad Monitoreo por ⇓ viabilidad de itraconazol Monitoreo por ⇑ sedación y ⇑ niveles de diazepan
Monitoreo por niveles de digoxina
Monitoreo por ⇓ viabilidad de voriconazol
Monitoreo por ⇓ viabilidad de caspofungina
Precaución y monitoreo, ⇑ del voriconazol (similar con omeprazol)
Monitorear porque ⇓ la depuración de terbinafina y ⇑ niveles de terbinafina pueden ocurrir
Monitoreo por ⇑ niveles de ciclosporina y/ o nefrotoxicidad Monitoreo por ⇓ viabilidad de voriconazol
Monitorear pequeños niveles ciclosporina
por ⇓ de
Monitoreo por ⇓ viabilidad de caspofungina y ⇑ de cilosporina Monitoreo por ⇓ viabilidad de caspofungina
⇑ Monitoreo por ⇓ viabilidad de caspofungina
Ergotamina
Fenitoina d
Gliburida
Caspofungina
Precaución y consejo j de monitoreo
Efavirenz
Glipizida
Terbinafina
d
Hidroclorotiazida
Monitoreo por ⇑ niveles de ergotamina Monitoreo por ⇓ viabilidad de fluconazol Monitoreo por hipoglucemia Monitoreo por hipoglucemia Monitoreo por ⇑ niveles de fluconazol
Isoniazida
Lovastatina
a
Precaución y consejo j de monitoreo
Monitoreo por ⇓ viabilidad de caspofungina Monitoreo hipoglucemia Monitoreo hipoglucemia
por por
Evitar sí es posible porque ⇓ niveles de itraconazol y puede ocurrir inhibición de la actividad de éste. Evitar porque ⇑ niveles de lovastatina puede
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Metilprednisolona
Midazolan Nifedipino
a
a
Precaución y consejo j de monitoreo Precaución y consejo j de monitoreo
a
Fenitoina
Monitoreo por ⇑ altos niveles de fenitoina
Fenobarbital
Monitoreo viabilidad itraconazol
Ranitidina
b
Rifabutina
h
Rifampicina
Ritonavira
Sildenafil
c
Monitoreo por ⇓ niveles de fluconazol
Precaución y consejo j de monitoreo
a
Simvastatina
Tolbutamida a
Vincristina
Warfarina
a
h
a
a
Triazolam
⇓ de
Monitoreo por ⇑ altos niveles de rifabutina
a,l
Tacrolimus
por
Precaución y consejo j de monitoreo Precaución y consejo j de monitoreo Precaución y consejo j de monitoreo
d
causar miopatía Monitoreo por ⇑ efectos de metilprednisolona Evitar porque ⇑ depresión del SNC Monitoreo por ⇑ niveles de nifedipino y ⇑ edema periférico Porque por ⇓ niveles de itraconazol, puede inhibirse la actividad de éste.
Monitoreo por hipoglucemia Precaución y aviso de j monitoreo Precaución y aviso de j monitoreo
Monitoreo por ⇓ viabilidad de voriconazol Evitar administración simultanea porque ⇓ la absorción de itraconazol Evitar sí es posible por ⇓ niveles de itraconazol y puede inhibirse la actividad del mismo Evitar si es posible por ⇓ niveles de itraconazol y puede inhibirse la actividad del mismo Monitoreo porque ⇑ niveles de ambos fármacos pueden ocurrir Monitoreo teórico por ⇑ efectos del sidenafil Evitar porque ⇑ niveles de simavastina pueden causar miopatia Monitoreo por ⇑ altos niveles de tacrolimus y/o nefrotoxicidad Monitoreo por hipoglucemia Evitar porque ⇑ depresión de SNC ocurre Monitoreo por ⇑ niveles de vincristina porque puede ocurrir ⇑ toxicidad Monitoreo por ⇑ efectos de anticoagulantes
Monitoreo por ⇑ altos niveles de rifabutina Monitoreo por ⇓ viabilidad de voriconazol
Precaución y consejo j de monitoreo
Monitorear por ⇑ depuración de terbinafina (100%) y ⇓ niveles de la misma (50%)
Monitoreo por ⇓ viabilidad de caspofungina
Monitoreo por ⇓ viabilidad de tacrolimus
Monitoreo por ⇑ Monitoreo por ⇑ efectos de efectos de anticoagulantes anticoagulantes Zidovudina Monitoreo por ⇓ niveles de zidovudina a b c d e f sustrato CYP3A4. Incrementa pH gástrico. Inductor de CYP3A4. sustrato CYP 2C9. Incrementa pH gástrico e inhibidor de CYP. inductor de g h i i CYP3A4. sustratos CYP1A2 y CYP3A4. sustrato CYP3A4, inductor de CYP3A4. inhibidor de CYP2C9. inhibidor de CYP3A4 usualmente a altas k l m dosis (>400mg/día). Las cápsulas requieren de pH gástrico para su óptima absorción. inhibidor de CYP3A4. Separar las dosis por varias horas y/o darlo con una bebida ácida.
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CAPÍTULO 60 TRATAMIENTO ANTIFÚNGICO DE LAS MICOSIS SISTÉMICAS Josep M. Torres-Rodríguez Pere Saballs-Radresa Santi Grau Introducción. La necesidad de precisar el tratamiento más específico y eficaz de las infecciones por hongos cada vez es más importante, especialmente debido al aumento en la frecuencia y gravedad de las micosis oportunistas por levaduras y mohos en una población susceptible cada vez más abundante, en particular la que presenta severos estados de inmunodepresión, mientras que las micosis primarias en inmunocompetentes continúan siendo un problema sanitario de primer orden en los países endémicos. En las últimas décadas se han desarrollado varios nuevos fármacos dotados de actividad antifúngica y mayor tolerancia que contribuyen a mejorar el pronóstico de las micosis sistémicas, particularmente las oportunistas en muchas de las cuales, era inevitablemente fatal. Nuevos antifúngicos. La introducción en clínica de la anfotericina B (AmB) en 1957, significó el primer paso para un tratamiento eficaz de las micosis sistémicas, y a pesar de haber transcurrido más de 5 décadas, este fármaco, continúa ocupando un primer plano en la terapia de numerosas infecciones micóticas. Los efectos secundarios de la AmB-desoxicolato, convencional condujo a la búsqueda de modificaciones galénicas y vías alternativas de administración (aerosólica). La asociación con lípidos, ha conseguido mejorar considerablemente la seguridad y tolerancia, sin perjudicar su efecto antifúngico. Otras líneas de investigación han llevado a sintetizar antifúngicos selectivos sobre la pared de la célula fúngica y también a disponer de nuevos triazoles más activos y de mayor espectro (1). A pesar de estos avances, existe el consenso de que todavía no se dispone del antifúngico ideal, y probablemente nunca se consiga, por lo menos en lo que respecta al coste de los tratamientos. Diversas sociedades de médicos involucrados en el tratamiento de las enfermedades infecciosas, entre las cuales las micosis, han elaborado pautas y consensos para determinados tratamientos, teniendo en cuenta el tipo de pacientes y sus factores de riesgo, sin duda
estos protocolos de actuación son de la máxima importancia, pero han de ser adaptados a cada caso y deben revisarse y modificarse con frecuencia debido a nuevas aportaciones científicas. Anfotericina B y derivados lipídicos. La AmB es un macrólido heptaheno de naturaleza amfipática con actividad sobre la membrana fúngica constituida por ergosterol, deteriorando su efecto barrera por lo que el hongo se permeabiliza dando salida al potasio y otros elementos intracelulares, lo que ocasiona su muerte. Debido a este potente efecto fungicida, este antifúngico es de gran actividad, no obstante la frecuencia e importancia de sus efectos secundarios limitaron su uso creando una sensación de inseguridad y temor en los médicos tratantes. La asociación de AmB con lípidos y particularmente con los liposomas ha mejorado notablemente su perfil de seguridad (2). Los liposomas son esferas lipídicas microscópicas (50-75 nm de diámetro) compuestas por bicapas de fosfolípidos, colesterol y fosfatidilglicerol, que contienen un núcleo de solución acuosa. La AmB como principio activo se encuentra encerrada en el liposomas y circula en el torrente sanguíneo como un transportador, por periodos más largos mejorando su efecto farmacológico y permitiendo modificar su posología. Se ha demostrado que la AmB liposomal se libera en mayores concentraciones en el lugar de la infección. Otro derivado asociados a lípidos es el la AmB complejo lipídico, ABLC comercializado como Abelcet ® en los que la AmB está ligada a ésteres del ácido dimirístico con fosfatidilcolina y fosfatidilglicerol. La farmacocinética de las formulaciones es diferente de la convencional y a su vez entre ellas. EL Abelcet® desaparece más rápidamente de la circulación debido a su mayor tamaño, en relación al Ambisome® que al estar ecapsulado en pequeños liposomas se elimina más lentamente. A las 12 horas de administrarse más del 90% se ha distribuido en los tejidos. La composición de Ambisome es de 50 mg de AmB por frasco, con los excipientes que se presentan como polvo liofilizado a disolver en 12.00 mL de agua destilada y es incompatible con soluciones salinas y
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otros fármacos, por lo que se debe diluir en solución dextrosada al 5%. La posología recomendada depende del tipo de micosis y gravedad del proceso, pero en líneas generales se administra entre 3 y 5 mg/kg/día, concentraciones claramente superiores a las de la AmB desoxicolato. Existen publicaciones en las que se han administrado dosis muy superiores sin efectos secundarios importantes. A pesar de la mejora en seguridad y tolerancia este derivado lípidico puede presentar efectos adversos generales (dolor abdominal, astenia, escalofríos, reacciones a la perfusión), o específicos: cardiovasculares (taquicardia, hipotensión), digestivos (náuseas, vómitos, diarrea), neurológicos (cefalea, confusión, ansiedad), respiratorios (disnea, rinitis), cutáneos (erupciones, prurito) y también metabólicos entre los cuales los más severos corresponden a hipokalemia que debe ser controlada estrictamente. Uno de los aspectos más problemáticos es la toxicidad renal, que en un estudio comparativo resultó menor (18%) que la debida a la forma convencional (33%). Ambos derivados se concentran más el hígado, bazo y pulmón, sitios en los que suelen asentar las infecciones fúngicas, y menos en el riñón, sitio donde suele producirse el principal efecto tóxico de la AmB. (3) El espectro de acción de la AmB y sus derivados lipídicos es sumamente amplio, actuando sobre los agentes de micosis sistémicas primarias y la mayoría de las oportunistas como la candidosis, aspergilosis y zigomicosis (4). La AmB se administra por vía intravenosa y cuando se usa la forma convencional, en desoxicoloato de sodio, debe seguirse un protocolo estricto para minimizar los efectos secundarios debidos a la perfusión. La administración de las formas lipídicas también exige precauciones especiales, descritas en las respectivas fichas. El espectro antifúngico, incluye a hongos dimórficos patógenos primarios como Histoplasma capsulatum, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides immitis, Blastomyces dermatitidis, así como levaduras del género Candida, Cryptococcus neformans y C. gattii, mohos oportunistas Aspergillus fumigatus, Rhizopus, Absidia y otros como Scedosporium apiospermium, que son inhibidos con concentraciones inferiores a 1.0 mg/mL (5) Se ha descrito un bajo número de especies resistentes. Las indicaciones de AmB liposomal según el vademécum actual son: “Tratamiento específico de micosis sistémicas graves. Tratamiento empírico de las micosis en pacientes con
neutropenia grave, a consecuencia de patologías hematológicas malignas o por el uso de fármacos citotóxicos o inmunosupresores.” También se incluye la Leishmaniasis visceral en inmunocompetentes e inmunodeprimidos que no hayan respondido a antimoniales ni a anfotericina B convencional. 5 Fluorocitosina Para reducir los efectos tóxicos de la AmB convencional –antes de la comercialización de las variantes lipídicas- se utilizó combinada con un antifúngico inhibidor de las pirimidinas de espectro reducido, la 5 fluorocitosina o flucitosina (5FC) La 5FC és un análogo fluorado de la citosina activo sobre un limitado número de especies: Candida albicans y otras especies de Candida, Cryptococcus neoformans, y prácticamente ninguna más con excepción de algunas cepas de Aspergillus y zigomicetos. Actúa sobre la enzima timidilato sintetasa y alterando la síntesis de RNA de las levaduras, por lo que se inhibe la síntesis de DNA fúngico. La incorporación 5FC significó una mejora en particular para el tratamiento de la criptocococosis, y su asociación con la AmB todavía se considera un tratamiento de elección de la meningitis criptococcica en enfermos inmunodeprimidos. El espectro reducido de la 5FC, su toxicidad medular y la inducción de resistencias en Candida han limitado mucho el uso clínico de este fármaco.(6) La 5FC se administra por vía oral en dosis de 150 mg /Kg/día asociada a la AmB. La biodisponibilidad pude alcanzar casi al 90% luego de la administración oral al cabo de 60-10 minutos. Se elimina principalmente por el riñón, por lo que la dosis debe ser ajustada en pacientes con función renal alterada. Se ha propuesto su uso en monoterapia en paciente con cromomicosis, y en infecciones urinarias bajas por Candida no complicadas y en la candidosis vaginal, aunque el elevado número de resistencias en C. albicans (un 10%, según publicaciones), limitan su uso. Azoles. En los años 80 apareció el miconazol de administración intravenosa, activo sobre diversas especies de hongos patógenos , seguido del ketoconazol, primer azol activo por vía oral, de espectro amplio, desde ese inicio, se ha avanzado considerablemente en la síntesis de nuevos azoles, y se dispone en la actualidad de varios potentes fármacos de este grupo.
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El fluconazol (FN) por vía intravenosa y sobre todo por vía oral, es uno de los antifúngico más utilizado en todo el mundo, especialmente en el tratamiento de las candidosis orofaríngeas del paciente VIH positivo (1). La existencia de especies intrínsecamente resistentes al fluconazol, incluyendo algunas de Candida (C. krusei) y el desarrollo de resistencias de algunas otras especies (C. glabrata, C. albicans), así como un espectro bastante reducido, motivaron la investigación de nuevos derivados obteniéndose los llamados triazoles de segunda generación. El itraconazol –coetáneo del fluconazol- corresponde a un triazol de mayor espectro pero la inexistencia hasta hace muy poco tiempo de una formulación inyectable y la errática absorción digestiva de las cápsulas orales –mejorada con la introducción de la solución oralfueron la causa del uso limitado de este antifúngico, que no obstante sigue utilizándose ampliamente en el tratamiento de las infecciones superficiales por hongos dermatofitos. Los azoles son compuestos heterocícliclos, cuyo anillo imidazólico les confiere actividad antifúngica, y cuando presentan 3 moléculas de nitrógeno constituyen los triazoles, con propiedades diferentes. El mecanismo de acción es similar actuando sobre la 14α desmetilasa, correspondiente al citocromo P450 (CYP), la inhbición de esta enzima causa la inhibición de la síntesis del ergosterol, necesario para la producción de la membrana celular fúngica. El efecto sobre el citocromo P450 difiere según el derivado azólico y además nuevos productos como el voriconazol (VZ) poseen efectos fungicidas probablemente por otros mecanismos. Los mecanismos de resistencia de las levaduras a los azoles se debe en gran medida a la expulsión del fármaco de la célula fúngica a través de una bomba de eflujo y es motivo de importantes investigaciones moleculares. La resistencia intrínseca de C. krusei al FZ, y los niveles de resistencias a otras especies, se ha mejorado mucho con la introducción del VZ y del posaconazol (PZ). Voriconazol Este triazol es un derivado del fluconazol sintetizado a finales de 1980 para mejorar la actividad de este último, especialmente sobre Aspergillus. El VZ en comparación con el fluconazol produce 1,6 veces mayor inhibición del ergosterol dependiente del citocromo P450-14 demetilasa de Candida albicans mientras que para Aspergillus esta inhibición es 160 veces superior. También se ha observado una
inhibición del ergosterol de C. krusei dependiente de la dosis administrada, superior a la del fluconazol La fórmula química de VZ lleva añadido un grupo metilo en el radical propanol y a la substitución en uno de los anillos triazólicos de una fluoropirimidina. El producto resulta relativamente insoluble en agua y la formulación intravenosa se obtiene con la ciclodextrina (sulfobutileter β-cyclodestrina). Las CIM del voriconazol para Aspergillus fumigatus presentan una media de 0,09 µg/mL en lugar de los 50 µg/mL del fluconazoli lo que significa que tenga una actividad similar a la del itraconazol, como éste último no es activo sobre Fusarium, Acremonium sp, y Scedosporium prolificans, mientras que el voriconazol es más activo sobre Pseudallescheria boydii, pero no sobre Sporotrhix schenckii. La biodisponibilidad del voriconazol es elevada (>60%) en todas las especies animales, y sobre todo en el cobayo, por lo que éste se considera el animal óptimo para efectuar estudios farmacológicos, en ellos las concentraciones del antifúngico en el LCR son el 70% de las plasmáticas, llegando a niveles superiores (130%) en el SNC. En el hombre presenta una farmacocinética no linear, pero después de una sola dosis oral, la biodisponibilidad es del 58%, decreciendo al 22% si se administra junto con alimentos. La vida media del voriconazol es de 6 horas de media (5- a 22 horas). Si se administran múltiples dosis orales o bien por vía intravenosa, (3mg/kg) se aumenta el área bajo la curva (AUC) de 3 a 18,6 µg /mL (7) El 80% del voriconazol marcado isotópicamente se elimina por la orina y el resto por las heces. El mecanismo de acción es la inhibición selectiva del citocromo P450 dependiente de la enzima 14α-esterol demetilasa, como en los otros azoles. Ello conlleva la interrupción de la síntesis del ergosterol de la membrana citoplasmática fúngica. La selectividad por la enzima fúngica se estima en 250 veces superior a las de las células de los mamíferos. El espectro de actividad antifúngica del VZ es más amplio que el del FZ. Entre las levaduras destaca que cepas resistentes al fluconazol son sensibles al nuevo triazol. Entre los mohos Aspergillus fumigatus es sensible, al igual que especies cercanas. Scedosporium apiospermium (Pseudallescheria boydii) también es sensible, mientras que algunas cepas de Fusarium Acremonium, y Bipolaris también pueden serlo. Entre los dimórficos, Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitidis y Coccidioides immitis, también son inhibidos in vitro. La mayoría de otras especies fúngicas no son sensibles al VZ (8). El voriconazol se empezó a administrar en ensayos clínicos de fase II en la candidosis orofaríngea en
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enfermos VIH positivos, encontrándose una respuesta favorable en entre el 80 y el 97% según si la dosis era de 50 o 200 mg/12 horas durante 7 días. En la aspergilosis invasora aguda se administró voriconazol a dosis de 3 y 6 mg/kg cada 12 horas. Más del 70% de los enfermos no habían respondido anteriormente a la anfotericina B o al itraconazol. Se comprobó una respuesta clínica completa o parcial en el 48% de los enfermos tratados. En la aspergilosis necrotizante crónica el voriconazol 200 mg/12 h de 4 a 24 semanas produjo una respuesta clínica favorable en el 69% de los tratados evaluables. En la actualidad existe considerable información sobre su eficacia en el tratamiento de diferentes infecciones fúngicas invasoras graves (9,10) Los efectos secundarios observados fueron dependientes de la dosis correspondiendo a visión borrosa y otras anormalidades visuales, eritema, y elevación de los enzimas hepáticos, pero solamente un reducido número de pacientes tuvo de abandonar el tratamiento (11). La forma de administrar el VZ recomendada en enfermos graves es una carga intravenosa inicial el primer día de 6 mg/kg cada 12 horas, y una dosis de mantenimiento de 4 mg/kg c/12 h. El tratamiento oral de mantenimiento es de 100 a 200 mg c/12 h. Según el peso del paciente, (100 mg si es inferior a 40 kg). Si el tratamiento inicial es oral, la dosis de carga es de 400 mg c/12 h, para alcanzar el pico plasmático a las 24 horas. A diferencia de otros azoles, se recomienda no administrar junto con las comidas, sino una hora antes o después como mínimo. Posaconazol Este nuevo triazol comercializado por Schering-Plough Corporation es estructuralmente similar al itraconazol, pero tiene un espectro antifúngico considerablemente ampliado y dispone de un perfil farmacológico muy interesante (12) Como los demás triazoles inhibe la síntesis del ergosterol causando alteración en la síntesis de la membrana celular que conduce una inestabilidad para el transporte de nutrientes y síntesis de la pared fúngica que conducen primero a una dificultad en el crecimiento y reproducción del hongo y posteriormente a su inactivación y muerte. La gran afinidad por el citocromo P450 fúngico confieren a este producto una gran especificidad y seguridad terapéutica. El posaconazol (PZ) se administra por vía oral exclusivamente a dosis de 200 mg cada 8 horas cuando el objetivo es profiláctico y de 800 mg/día en dos a cuatro administraciones diarias. Se recomienda administrar junto con los alimentos o con un
suplemento nutricional líquido, para incrementar su absorción y biodisponibilidad. A las 4 horas se alcanza el pico máximo de concentración. Se alcanza un gran volumen de distribución en el espacio extracelular y su penetración a los tejidos, más del 90% del fármaco se une a las proteínas (albúmina, principalmente). El metabolismo es hepático, produciendo una glucuronidación a metabolitos inactivo y se elimina primariamente con las heces (>60%) y aproximadamente un 1% con la orina. La vida media del producto es superior a las 24 horas. Debido a esta farmacocinética el PZ debe administrarse con precaución en enfermos con insuficiencia hepática pero no se afecta por una disfunción renal leve o moderada. El espectro de actividad es muy amplio, incluye las levaduras del género Candida, incluyendo C. krusei y C. glabrata, para las que presenta una MIC90% entre 0.03 y 2 µg/mL, para Cryptococcus neoformans y C. gattii, y para mohos oportunistas como Aspegillus fumigatus, A. flavus y A. terreus (MIC90%=0.25-1 µg/mL), zigomicetos como Rhizopus y muchas cepas de Fusariu y Scedosporium. Hay que considerar que este es el primer triazol activo sobre zigomicetos y Fusarium. También es activo sobre hongos dimórficos como Histoplasma capsulatum y Blastomyces dermatitidis. No obstante todavía quedan especies fúngicas pendientes de ser estudiadas respecto a su sensibilidad al PZ. Las resistencias al PZ son muy poco frecuentes, se han comunicado casos aislados de resistencias cruzadas con otros triazoles. Algunos estudios demuestran que PZ es un substrato inadecuado para las bombas de eflujo fúngicas, responsables de la mayoria de las resistencias. Las indicaciones del PZ pueden ser diversas y numerosas, pero el FDA ha aprobado su uso como profilaxis de infecciones fúngicas invasoras en enfermos inmunodeprimidos, No obstante se ha utilizado en el tratamiento de la candidosis oroforaríngea en enfermos VIH positivos con una eficacia similar a la del fluconazol, en meningitis criptococcocica, en aspergilosis invasora como alternativa al VZ y AmB, en zigomicosis refractaria o intolerante a otos fármacos. Dosis de 800 mg/día en un estudio compasivo (Greenberg AAC, 2006) condujeron a un 79% de respuestas completas o parciales en enfermos infectados por Rhizopus, y menor con otras especies como Cunninghamella. El PZ se presenta como una alternativa a la AmB. También se ha utilizado en infecciones invasoras por Fusarium, S. apiospermium, Exophiala y en micosis
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primarias por H. capsulatum y Coccidioides immitis. Es necesario disponer de mayor número de pacientes tratados para llegar a establecer unas indicaciones terapéuticas más precisas. Posaconazol ha demostrado una reducción en la incidencia de infecciones fúngicas invasoras y en la mortalidad atribuida en pacientes sometidos a trasplante alogénico de células progenitoras con enfermedad de injerto contra el huésped ( 13). Asimismo, la administración de este antifúngico a pacientes con leucemia mieloide o síndrome mielodisplásico se ha relacionado con una reducción de la mortalidad global (14). Algunos autores, consideran que el PZ puede ser un fármaco con un perfil adecuado para asociarlo con antifúngicos de otros grupos. Uno de los capítulos más importantes referidos a los triazoles, es el numeroso grupo de otros fármacos con los que se producen interacciones si se administran conjuntamente. Equinocandinas. Entre los antifúngicos más innovadores se encuentran los polipéptidos anfipáticos de bajo peso molecular (aprox. 1.200 kDa), que actúan sobre una nueva diana fúngica inhibiendo la síntesis del ß-(1-2)-D-glucano sintetasa, lo que impide la síntesis de los polímeros constitutivos de la pared celular de la mayoría de los hongos patógenos. La alteración de la pared celular crea inestabilidad osmótica seguida de la lisis y muerte celular (15). Existen varios productos, de los cuales el primero en comercializarse en todo el mundo ha sido la caspofungina, otros ya registrados en otros países son la anidulafungina y la micafungina. Todos ellos han de administrarse por vía i/v puesto que su biodisponibilidad oral es muy insuficiente. Existen ciertas diferencias en la farmacocinética de estos productos, y el espectro antifúngico, es limitado, ya que no son activos sobre algunos hongos patógenos importantes como Cryptococcus. Caspofungina. Se trata de un lipopéptido anfipático cuya masa molecular es 1.213 kDa inhibidor de la enzima (1-3)-βD-glucan sintetasa de la pared celular fúngica. Se obtuvo como derivado semisintético de la Pneumocandina B, producto del proceso de fermentación del hongo Glarea lozoyensis, aislado del agua del río Manzanares (Madrid), por tanto su origen es consecuencia de un proceso de investigación de productos naturales.
Su mecanismo de acción es la rotura de la pared celular como resultado de una lísis osmótica que conduce a la muerte de la célula fúngica. La pared celular de los hongos superiores está constituida por manosa, N-acetilclucosamina quitina y polímeros de la glucosa entre los que los que el glucano es una microfibrilla linear mayoritaria (3060%). Los hongos miceliares contienen mayor concentración de quitina. La glucan-sintetasa es una enzima de la membrana celular decisiva en la síntesis del glucano de la pared. Como consecuencia de la exposición del hongo a la caspofungina se produce una reducción de los β glucanos. Aunque no existen métodos estandarizados y aceptados unánimemente para determinar la sensibilidad in vitro a la caspofungina, se acepta que un punto de corte para Candida y posiblemente otros hongos se encuentra en unas CIM ≤ 1.0 µg/mL. Con estos datos y los proporcionados por ensayos en modelos animales y la medición de productos de degradación fúngica se acepta que los hongos sensibles son los siguientes: Especies de Candida. Se reconoce un efecto fungicida a concentraciones entre 0.25 y 1.0 µg/mL. sobre C. albicans, C. tropicalis, C. parapsilosis, C. glabrata y C. krusei, entre otras, incluyendo las cepas resistentes al FZ y otros azoles. También es sensible a la Caspofungina C. lusitaniae que habitualmente es resistente a la AmB. La menor sensibilidad es sobre C. guilliermondii, se han descrito resistencias a otras levaduras (16). La CFM considerando un 99% de reducción en la viabilidad de los aislados se obtuvo con concentraciones similares o dos veces superiores a las de la CMI. Las CIM de Caspofungina sobre Cryptococcus neoformans son ≥ 16µg/mL y demuestran que esta levadura es resistente confirmando su falta de eficacia en modelos animales de criptococcosis. Entre los hongos miceliares, Aspergillus es sensible in vitro, principalmente cuando se utiliza el método de Concentración Mínima Eficaz (CME), con este sistema la mayoría de las cepas de A. fumigatus y otras especies son inhibidas a concentraciones inferiores a 1 µg/mL. Fusarium es resistente a caspofungina, al igual que Scedosporium prolificans. Pseudoallercheria boydii es inhibido con concentraciones de 1 a 4 µg/mL, la información de su efecto sobre otros mohos es todavía insuficiente (17). En hongos dimórficos las CIM de caspofungina son elevadas sobre Histoplasma capsulatum, Sporotrhix schenckii y Blastomyces dermatitidis.
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Caspofungina (CA) es activo sobre Pneumocystis carinii (P. jirovecii), no obstante se discute si es activo sobre las formas quísticas exclusivamente o también sobre trofozoitos. Una reciente publicación señala que la asociación de CA al trimetroprim-sulfametoxazol proporciona un efecto sinérgico contra P. jirovecii. (18) Existe varios ensayos que valoran el efecto in vitro y en modelos experimentales de las asociaciones entre caspofungina y otros antifúngicos como la AmB habiendose encontrado efecto sinérgico o aditivo en el caso de Aspergillus. También ha sido descrita entre CA y azoles como itraconazol, VZ y PZ, no obstante estos resultados deben ser confirmados en estudios posteriores. La CA solo se puede administrar por vía i/v. Luego de administrar una dosis de 70 mg se alcanzan de 1.3 a 12 µg/mL. Posteriores dosis de 50 mg mantienen el fármaco a niveles plasmáticos ≥ 1 µg/mL, por lo que en el adulto esta es la dosis de mantenimiento indicada. La penetración en el LCR con meninges normales, es muy escasa, todavía no hay datos suficientes sobre la penetración en otros tejidos, la CASP se une a las proteínas plasmáticas en más del 95%. No es necesario modificar las dosis terapéuticas en el anciano, por insuficiencia renal, o hepática moderada, pero sí en la severa. Si se administran fármacos inductores hepáticos como la fenitoina, carbamazepina, rifampicina, dexametasona o antiretrovirales como el efavirenz y la nevirapina, es necesario incrementar la dosis de CASP de 50 a 70 mg. Por el contrario no interacciona con el itraconazol y la AMB, mientras que se desaconseja administrar conjuntamente con la ciclosporina. La FDA aprobó el uso de CA para la terapia de rescate de la aspergilosis invasora y esa es la indicación también aprobada por el ministerio de sanidad en España. Se considera un fármaco bastante seguro con efectos adversos del 1% al 12% relacionados con la infusión i/v, pero sin causar nefrotoxicidad ni hepatotoxicidad. Se puede producir fiebre, eritemas, nauseas y vómitos y flebitis. Es un fármaco liberador de histamina. En estudios comparativos estos efectos secundarios son similares a los observados con los triazoles. Por su efecto embriotóxico en el ratón no se recomienda en la mujer embarazada. Algunos autores consideran que la CA también puede utilizarse como elección para iniciar una terapia empírica en pacientes con candidosis invasora y en pacientes que no responde o no toleran otra terapia en candidosis menos graves como la esofágica.
La Micafungina es una nueva echinocandina también de administración i/v con un perfil de seguridad muy elevado aprobada por el FDA para el tratamiento de candidosis esofágica y para la profilaxis de los transplantes de células hematopoyéticas. Otras propuestas son las intolerancias a los triazoles o en pacientes que reciben fármacos que interactúan desfavorablemente con éstos. Existen evidencias de su eficacia en el tratamiento de la candidosis invasora (19,20) No obstante los datos preclínicos son insuficientes y existe un bajo número de publicaciones de ensayos clínicos. La Anidulafungina es también una nueva echinocandina (21) con una potente actividad sobre Candida spp y Aspergillus spp se ha demostrado su efectividad en el tratamiento de la candidosis esofágica, candidemia y candidosis invasora. No presenta interacciones importantes con otros fármacos y constituye una nueva opción terapéutica, debido al bajo número de efectos secundarios descritos (22) En febrero 2006 la FDA aprobó el uso de anidulofungina para el tratamiento de la candidemia, peritonitis, abscesos intraperitoneales y candidosis esofágica (23). Ambas equinocandinas constituyen fármacos de perfil muy interesante para ser utilizadas en asociación con otros antifúngicos, como los triazoles, tal como se ha utilizado la caspofungina (24). El incremento de las infecciones fúngicas invasoras, el mejor conocimiento de los grupos de riesgo para contraerlas, la discretas mejoras en los métodos diagnósticos y la aparición de nuevos antifúngicos y la mejora galénica de los ya existentes, sugieren que en el futuro nuevas estrategias terapéuticas conducirán a una substancial mejora en la prevención de las micosis y en el pronóstico de los que ya se han infectado. Es recomendable consultar las monografías de micafungina ( 25 ) anidulafungina (26 ) Moléculas futuras Las limitaciones que aún presentan los antifúngicos disponibles en la actualidad ha generado la necesidad de invertir recursos en la investigación de nuevas moléculas. De hecho se están buscando nuevas dianas que mejoren el perfil de eficacia de los antifúngicos existentes así como subsanen la emergencia de cepas de hongos resistentes (27).
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A continuación se destacan los antifúngicos que están en fase de investigación clínica (28,29) Isavuconazol Se obtiiene a partir de un profármaco denominado isavuconazonium, mediante la acción de estearasas plasmáticas. Presenta actividad frente a cepas de A. flavus, A. niger, A. fumigatus y A. terreus (media geomética de CIM 0,62 mg/L), así como frente a cepas de Candida con sensibilidad disminuida a fluconazol, dermatofitos (CIM 0,03-1 mg/L), zigomicetos (0,8-1,2 mg/L) y presenta una semivida muy prolongada (5677h oral, 76-104h intravenosa). En la actualidad se dispone de información procedente de ensayos clínicos en fase II en candidiasis esofágica, en el que se comparó frente a fluconazol, con unos resultados Geotrichum (CIM 0,03-0,5 mg/L). Puede administrarse tanto por vía oral como intravenosa y clínicos similares. Actualmente se está efectuando un ensayo clínico fase III en pacientes en quimioterapia por leucemia mieloide aguda y otro comparativo frente a caspofungina en el tratamiento de candidemia y otras candidiasis invasoras, otro en aspergilosis invasora y en el tratamiento de micosis por hongos “raros” y, finalmente, un estudio en el tratamiento de la aspergilosis invasora en el que se utiliza voriconazol como comparador (http://clinicaltrials.govct2/show/NCT00413439?term =BAL-8557&ank=4).
Ravuconazol Se obtiene a partir de un profármaco denominado ravuconazol dilisin fosfoester, el cual se hidroliza a ravuconazol mediante la acción de estearasas plasmáticas. Tiene actividad frente a Aspergillus spp (CIM 0,3-1 mg/L), C. albicans, C. parapsilosis, C. tropicalis, C. krusei (CIM 0,0008-0,5 mg/L). C. neoformans (0,5 mg/L) y Rhizopus. Al igual que isavuconazol, presenta una semivida muy prolongada (76-202 h por vía oral). También puede admiistrarse por vía parenteral (t1/2=371-733h, tras dosis múltiples). Se dispone de experiencia en candidiasis orofaríngea en pacientes VIH, mostrando buenos resultados (curación superior al 90%) con dosis de 200 mg durante 5 días. Asimismo, se dispone de un estudio en fase II en candidiasis esofágica en pacientes inmunodeprimidos, usando fluconazol como comparador (curación del 93% cuando se excluyeron los pacientes en tratamiento con rifampicina). También se ha efectuado un ensayo fase I, II en onicomicosis. En las tablas anexas se presentan las propuestas procedentes de las guías terapéuticas nacionales e internacionales, que en ocasiones pueden ser discrepantes.
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TRATAMIENTO DE LAS MICOSIS: ANTIMICÓTICOS Y PAUTA PROPUESTAS EN DOCUMENTOS DE CONSENSO Y GUÍAS CLÍNICAS. ASPERGILOSIS Alérgica broncopulmonar
PRIMERA ELECCION Corticoides Broncodilatadores Drenaje postural
Sinusitis‐alergia
Corticoides sistémicos* Voriconazol 6mg/ kg /IV el primer dia 1 Seguir con 4 mg/kg/dia Si la respuesta es correcta pasar a via oral a las tres semanas Puede usarse también itraconazol Duración según evolución En lesiones pulmonares cercanas a vasos, corazón, pericarditis, endocarditis. No demostrado el beneficio de antifúngico ( se ha usado anfotericina B intracavitaria)
Pulmonar invasora o Invasora sistémica
Aspergiloma
ALTERNATIVA Itraconazol 200 mg/ 24 h / 12semanas o Voriconazol 200 mg/12 h ,durante semanas o meses según evolución Itraconazol 200 mg/ 12 h / meses
COMENTARIOS
* Recaídas
Anfotericina liposomal 5 mg/k/dia (ambisome) Dosis de 10 mg no mejoran resultados 3 Tratamiento de rescate: Formulaciones lipídicas de anfotericina B Itraconazol Posaconazol Micafungina : Voriconazol + caspofungina Tratamiento quirúrgico + Voriconazol
Población diana: pacientes hematológicos. Emergen: pacientes con dosis esteroideas inmunosupresoras y mantenidas y enfermos graves en UCI. Voriconazol concomitante con ciclofosfamida no parece aumentar la toxicidad de esta que sí aumenta con itraconazol.Es importante en pacientes hematológicos. Anfotericina B desoxicolato ha sido desplazada por las formas liposomales 2 Infección muy grave Iniciar tratamiento inmediato Si existe sospecha de aspergilosis Mejorar neutropenia Disminuir corticoides
Itraconazol o Voriconazol a dosis habituales
Si hemoptisis intentar embolizar vaso. Si hempotisis mayor de 500 ml / 24 h resección 4 quirúrgica
1‐ Tener en cuenta control efectos adversos de los antifúngicos e interacciones múltiples 2‐ Mortalidad cercana al 100% 3‐ Necesidad de estudios para estas alternativas 4‐ Riesgo de fístula, empiema o hemorragia. Nota: solamente el uso de Voriconazol y Anfotericina liposomales vienen avalados por evidencia de recomendación basado en uno o más ensayos clínicos randomizados y controlados.
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CANDIDA
PRIMERA ELECCION
SEGUNDA
CANDIASIS ORAL
Nistatina solución, 3/dia/ 7 dias Fluconazol cápsulas de 100 mg /24h / 714 dias
Itraconazol 100200 mg/dia per os /solución oral, 7-14 dias Ketoconazol 200mg/24 h 14-21 dias
C. albicans, C. tropicalis, C. parasilopsis y Candida spp
C.glabrata
Sensible - DD a R para Fluconazol Itraconazol. Sensible/ I a Voriconazol y AnfotericinaB.
C.krusei
Sensible a Candinas Resistente a Fluconazol S-DD a Itraconazol S / I a Voriconazol y Anfotericina B S a Candinas
C.lusitaniae
OTROS TRATAMIENTOS Anfotericina B 0.3-0,5 mg/kg/dia/IV. Voriconazol oral : Carga 400/12 h/ 1dia y seguir 200mg/12 h Caspofungina 70 mg/Iiv/en suerofisiológico y seguir con 50 mg/iv/ Posaconazol activo in vitro.No aceptado actualmente
COMENTARIOS Relacionado con material protésico local, uso de antibióticos previo, radiación local,quimio terapia, inmunodeficien cias y especialmenteVIH.
S / R a anfotericina B Resto sensible CANDIDIASIS ESOFÁGICA Los mismoa agentes e iguales consideraciones que en candiadiasis oral VULVOVAGINITIS
Fluconazol 100-200 mg dia /per os / 1421 dias
Voriconazol oral Itraaconazol 200-400 mg/24 H p.o..
Clotimazol óvulos 500mg 1 dosis
Clotrimazol 1% crema 5g/12 h , 3 dias
Anfotericina B 0.3-0,5 mg/kg/dia/IV. Anfotericina liposomal 3-5mg /7kg /7dia /7IV Caspofungina 50 mg/dia IV Fluconazol 200, dosis única
Posaconazol, Micafungina,anidalfungina No autorizados actualmente para esta indicación Valorar si recibe antibiotióticos de amplio espectro. Pruebas de sensibilidad en fracasos Recurrencias frecuentes
CANDIDIASIS SISTEMICA Inicial por candida no identificada Si es de gravedad leve, no tiene antecedentes de infección por C. glabrata o C.krusei o tratamiento con azoles en elúltimo mes o fiebre en neutropénico con más de 5 dias tras tratamiento antomicrobiano Identificada con evolución favorable
CASPOFUNGINA VORICONAZOL O ANFOTERICNA B /D o Anfotericina lipidíca
Fluconazol 6 mg/ /kg/dia y seguir luego 400 -600 mg /dia. Mantener hasta 14 dias después del último hemocultivo negatico y resolución de la neutropenia
Conocer epidemiologia del hospital,profilaxis previa antifúngicos y estabilidad clínica Factores : neutropenia, transplantes, grandes quemados pielonefritis con bolas fúngicas, AnfotericinaB 0.7 mg/kg/ IV o Anfotericina liposomal 3-5 mg/ IV o Voriconazol 6mg/k/12 h /1r dia
Si neutropenia valorar
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Si inestabilidad : Fracaso tratamiento Inestabilidad hemodinámica´, Localización en un órgano
Candida krusei
C. lusitaniae
CANDIDIASIs DISEMINADA CRONICA HEPATOESPLENICA CANDIDIASIS URINARIA ENDOCARDITIS
MENINGITIS, ENCEFALITIS
ENDOFTALMITIS PERITONITIS
OSTEOMIELITIS,ARTRITIS, MEDIASTINITiS
Retirar catéter Caspofungina 70 mg/1r dia y seguir 50 mg / 24h o Micafungina 100 / 24h o Anidalafungina 200 mg dia 1 y seguir con 100 mg/dia Si la especie es sensible considerar el cambio a Fluconazol
Seguir con 3 mg/kg/12 h o Fluconazol 800 mg /dia más anfotericina B 0.71mg/dia /IV Y seguir luego con Fluconazol oral cuando exista control
administrar factor GCSF o GM-CSF
Voriconazol Caspofungina Anfotericina bdesoxicolato Caspofungina 70 mg/1r dia y seguir 50 mg / 24h o Fluconazol 6-12 mg/kg/dia Fluconazol 6-12 mg / kg /24 h hasta reso lución y calcificación lesiones Fluconazol 200 mg/24 h, 15 dias y retirar sonda Anfotericina B 1mg /kg /24 h + tratamiento quirúrgico Anfotericina B 0.7-1 mg /kg/24 h más 5fluorocitosina 2537.5 mg/kg Anfotericina B-D o Anfotericina lipidica o Fluconazol Fluconazol
Anfotericina B+ desbridamiento quirúrgico
Fluocitosina 25mg/Kg Cada 6 h Fluconazol + 5fluocitosina o Anfotericina liposomal 3-5 m,g/kg Fluconazol Voriconazol Capofungina
Seguimiento durante un año
Si existe : recambio material protésico
Fluconazol Caspofungina Caspofungina 70 mg/1r dia y seguir 50/24h Extraer material protésico
S : SENSIBLE DD: DOSIS DEPENDIENTE I: INTERMEDIA R : RESISTENTE
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INFECCION VIH Candida spp Aspergillus
Pneumocystis jiroveci Neumonia Excepcional otras localizaciones
VER CANDIDIASIS
Establecer TARGA si procede Tratamiento VIH Si procede
Ver Aspergillus
Cotrimoxazol 15-20 mg/dia de trimetoprima y 75100 mg/kg7dia de sulfametoxazol IV repartido cada 8 h / 21 dias Prednisona 40 mg/oral o IV/ si pO2 < 70 mmHg Forma leve o estabilidad clínica
Isotianato de Pentamidina 3-4 mg/kg/dia /IV/21 dias Clindamicina 600 mg/ 6-8 h per os o IV +primaquina 15-30 mg/ dia ,p.o. 21 dias Dapsona 100 mg/dia p.o.+trimetoprima 1520 mg/kg/dia per os 21 dia
Trimetexato /45 2 / mg/m dia IV 21 dias + ac.folínico 24 dias
Cotrimoxazol + caspofungina ( solo formas quísticas)
Pentamidina aerosol 600 mg en 6 ml/dia :pasar en 20 minutos Atovacuona 750 mg/12 h.p.o. 21 dias
Cotrimoxazol, mismas dosis por via oral Cryptococcus neoformans
Meningitis Criptococemia Pulmonar Cutánea
Histoplasmosis
Zigomicosis (infección por mucorales)
Coccidioidomicosis Con riesgo de diseminación
Diseminada
Anfotericina bDesoxicolato 0.7 mg/dia +5-fluocitosina 25 mg/kg/per os durante 14 dias. Continuar Fluconazol 400mg/dia p.o. o Itraconazol 200 mg/12 h p.o. 8 semanas
Fluconazol 400-800 mg/dia p.o.+5fluorocitosina 25 mg/kg 6h p.o 8 semanas Anfotericina B liposomal – ambisome<4mg/kg/dia IV tres semanas .Continuar con Fluconazol 400 mg/dia/p.o durante 7 semanas
OTRAS MICOSIS
Anfotericina B 0.7 mg/kg Anfotericina liposomal 4 mg/kg Itraconazol Anfotericina0.8-1,5 mg/kg o anfotericina liposomal 3-5 mg/Kg
Fluconazol menos efectivo.Induce resistencia a Voriconazol Posaconazole ha obtenido éxito en casos resistentes
Profilaxis prolongada con Voriconazol
El retraso de 6 dias en incio de tratamiento se relaciona con una mortalidad mayor
Itraconazol 200mg/12h Fluconazol400-800 mg /24 h Ketoconazol400/mg/dia Anfotericina B 0,5-0,7 mg/kg/dia Anfotericina liposomal 35mg/kg/dia Itraconazol o fluconazol al menos 1 año
Caspofungina Caspofungina 70 mg/1r dia y seguir 50/24h
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Paracoccidioidomicosis
Peniciliosis marneffei
Infecciones por Fusarium
Itraconazol100-400 mg/dia / 6 meses Ketoconazol200-400 mg/dia 7/ 1año Anfotericina B-D 0.6 mg/kg /15 dias y seguir con Itraconazol 400 mg/dia/ dos meses y luego 200 De modo indefinido Voriconazol a dosis altas.anfotericina de 1-1.5 mg/kg/dia
Feohifomicosis Scedosporium prolificans
Voriconazol
Scedosporium apiospermium (Pseudallescheria boydii) Esporotricosis diseminada.
Cirugia+Itraconazol
Anfotericina B 1mg/kg/ 4-6 semanas Sulfadiazina 4-6 gr /24h/12 meses
Ketoconazol 400 mg/dia en formas moderadas ,anfotericina liposomal 5 mg/kg/dia Valorar asociación con caspofungina Itraconazol+ Cirugia
G-CSF Retitada de catéter
Itraconazol o Anfotericna B
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