Paracoccidioides brasiliensis es un hongo dimórfico y una de las dos especies que causan paracoccidioidomicosis (la otra es Paracoccidioides lutzii ). [1] [2] [3] [4] El hongo ha sido afiliado a la familia Ajellomycetaceae (división Ascomycota ) aunque aún no se ha encontradoun estado sexual o teleomorfo . [5]
Paracoccidioides brasiliensis fue descubierto por primera vez por Adolfo Lutz en 1908 en Brasil. [6] Aunque Lutz no sugirió un nombre para la enfermedad causada por este hongo, tomó nota de estructuras que llamó "pseudococcidica" junto con micelio en cultivos cultivados a 25 °C. [6] En 1912, Alfonse Splendore [7] propuso el nombre Zymonema brasiliense y describió las características del hongo en cultivo. [6] Finalmente, en 1930, Floriano de Almeida creó el género Paracoccidioides para dar cabida a la especie, señalando su distinción con Coccidioides immitis . [6]
Paracoccidioides brasiliensis es un eucariota no fotosintético con una pared celular rígida y orgánulos muy similares a los de los eucariotas superiores. [3] [8] Al ser un hongo dimórfico , tiene la capacidad de desarrollar una forma ovalada similar a una levadura a 37 °C y una forma micelial alargada producida a temperatura ambiente. [9] Las fases micelial y de levadura difieren en su morfología, bioquímica y ultraestructura. [8] La forma de levadura contiene grandes cantidades de glucano unido a α-(1,3). [10] [ página necesaria ] [11] El contenido de quitina de la forma micelial es mayor que el de la forma de levadura, pero el contenido de lípidos de ambas fases es comparable. [10] [ página necesaria ]
La levadura se reproduce por gemación asexual , donde las células hijas nacen de forma asincrónica en múltiples posiciones aleatorias a lo largo de la superficie celular. Las yemas comienzan con capas de pared celular que aumentan en densidad óptica en un punto que finalmente da lugar a la célula hija. [3] Una vez que la yema se ha expandido, se desarrolla un plano de división entre la célula naciente y la célula madre. Después de la dehiscencia, la cicatriz de la yema desaparece. [8] En el tejido, la gemación ocurre dentro del centro granulomatoso de la lesión de la enfermedad, como se visualiza mediante tinción con hematoxilina y eosina (H&E) de secciones histológicas. [10] Las células que no geman miden de 5 a 15 μm de diámetro, mientras que las que tienen múltiples yemas esféricas miden de 10 a 20 μm de diámetro. [10] En microscopía electrónica, se ha descubierto que las células con múltiples yemas tienen núcleos y citoplasma ubicados periféricamente que rodean una gran vacuola central. [12] En la forma tisular de P. brasiliensis , las células de levadura son más grandes, con paredes más delgadas y una base de brote más estrecha que las del hongo dimórfico relacionado, Blastomyces dermatitidis . [10] [ página necesaria ] La forma similar a la levadura de P. brasiliensis contiene múltiples núcleos, una membrana nuclear porosa de dos capas y una pared celular gruesa rica en fibras, mientras que la fase micelial tiene paredes celulares más delgadas con una capa exterior delgada y densa en electrones. [8]
La forma micelial de P. brasiliensis se puede convertir a la forma de levadura in vitro mediante el crecimiento en agar de infusión de cerebro y corazón o agar de glucosa en sangre y cisteína cuando se incuba durante 10 a 20 días a 37 °C. [10] En estas condiciones, las células hifales mueren o se convierten en formas transicionales que miden entre 6 y 30 μm de diámetro, que finalmente se desprenden o permanecen en las células hifales, produciendo brotes. [10] Los nuevos brotes desarrollan mesosomas y se vuelven multinucleados. [10] Por el contrario, los cultivos similares a levaduras se pueden convertir a la forma micelial reduciendo la temperatura de incubación de 37 a 25 °C. [13] Inicialmente, se pensó que los requisitos nutricionales de las fases de levadura y micelial de P. brasiliensis eran idénticos; [14] Sin embargo, estudios posteriores demostraron que la forma de levadura es auxotrófica y requiere aminoácidos exógenos que contienen azufre, como cisteína y metionina, para su crecimiento. [15]
Aunque el hábitat de P. brasiliensis sigue siendo desconocido, se asocia comúnmente con suelos en los que se cultiva café. [5] [16] [17] También se ha asociado con el armadillo de nueve bandas , Dasypus novemcinctus . [18] La enfermedad causada por P. brasiliensis está restringida geográficamente en su mayoría a países latinoamericanos como Brasil , Colombia y Venezuela , con el mayor número de casos observados en Brasil. [10] Las áreas endémicas se caracterizan por veranos cálidos y húmedos, inviernos templados secos, temperaturas medias anuales entre 17 y 23 °C y precipitaciones anuales entre 500 y 800 mm. [19] Sin embargo, las regularidades ecológicas precisas del hongo siguen siendo esquivas, y P. brasiliensis rara vez se ha encontrado en la naturaleza fuera del huésped humano. [3] Un ejemplo raro de aislamiento ambiental fue reportado en 1971 por Maria B. de Albornoz y colegas que aislaron P. brasiliensis de muestras de suelo rural recolectadas en Paracotos en el estado de Miranda , Venezuela. [20] En estudios in vitro , se ha demostrado que el hongo crece cuando se inocula en el suelo y en excrementos estériles de caballo o vaca. [21] También se ha demostrado que la fase micelial sobrevive más tiempo que la fase de levadura en suelo ácido. [22] A pesar de que no se ha documentado un estado sexual, las investigaciones moleculares sugieren la existencia de poblaciones recombinantes de P. brasiliensis , potencialmente por medio de un estado sexual no descubierto. [23]
La existencia de un ciclo sexual en P. brasiliensis está respaldada por datos tanto moleculares como morfológicos. [24] Un análisis comparativo del genoma con otros hongos bien estudiados demostró la presencia de genes relacionados con el sexo tanto en la fase de levadura como en la fase micelial de P. brasiliensis . [24] Además, los cruces de aislados de diferentes tipos de apareamiento condujeron a la formación de ascocarpos jóvenes (estructuras sexuales) con hifas enrolladas y constreñidas relacionadas con la etapa inicial del apareamiento. [24]
Paracoccidioides brasiliensis causa una enfermedad conocida como paracoccidioidomicosis, caracterizada por cambios granulomatosos lentos y progresivos en la mucosa de la cabeza, especialmente la nariz y los senos nasales o la piel. Con poca frecuencia, la enfermedad afecta el sistema linfático, el sistema nervioso central, el tracto gastrointestinal o el sistema esquelético. [10] Debido a la alta proporción de casos que afectan la mucosa oral, originalmente se pensó que estos tejidos eran la principal vía de entrada del hongo. [3] Sin embargo, ahora hay evidencia sólida que indica que el tracto respiratorio es el principal punto de entrada [10] y las lesiones pulmonares de P. brasiliensis ocurren en casi un tercio de los casos progresivos. [25] La enfermedad no es contagiosa. [10] La paracoccidioidomicosis se observa con mayor frecuencia en hombres adultos que en mujeres. [10] [26] Se cree que la hormona estrógeno inhibe la transformación de la forma micelial a la de levadura, como lo respaldan los datos experimentales in vitro , y este factor puede explicar la resistencia relativa de las mujeres a la infección. [27]
Se han empleado varias pruebas serológicas para el diagnóstico de la paracoccidioidomicosis. [10] La doble difusión en gel de agar y la prueba de fijación del complemento se encuentran entre las pruebas más utilizadas en el serodiagnóstico. [10] Los extractos de cultivos de levadura o micelios se explotan para producir antígenos efectivos, rápidos y reproducibles. [10] [28] Un estudio informó la detección de antígeno de 43 kD en sueros agrupados de individuos afectados, lo que podría proporcionar una base para el desarrollo de una prueba diagnóstica. [29] Las pruebas dirigidas a la presencia de anticuerpos séricos contra P. brasiliensis detectan simultáneamente infecciones activas e históricas y no pueden discriminar la infección activa. La evaluación de poblaciones en zonas endémicas ha mostrado tasas aproximadamente iguales de seroconversión entre hombres y mujeres, lo que sugiere tasas iguales de exposición, a pesar del fuerte predominio masculino mostrado por la enfermedad clínica. [10]
Paracoccidioides brasiliensis causa ulceración de las mucosas de la boca y la nariz y se propaga a través del sistema linfático . Una puerta de entrada hipotética para el hongo al cuerpo es a través de la membrana periodontal . [30] [31] Se supone que la vía de infección es la inhalación , tras la cual el propágulo infeccioso da lugar a las distintivas formas de levadura multipolares en ciernes en el pulmón que se asemejan a una " rueda de timón " que se ve en los cortes histológicos. [9] [32] Tanto las personas inmunológicamente normales como las comprometidas corren el riesgo de contraer la infección. [9] Los pulmones, los ganglios linfáticos y la mucosa de la boca son los tejidos más frecuentemente infectados. [10] Las características patológicas de la paracoccidioidomicosis son similares a las observadas en la coccidioidomicosis y la blastomicosis . [33] Sin embargo, en el primero, las lesiones aparecen primero en el tejido linfoide y luego se extienden a las mucosas, [33] produciendo una necrosis tisular localizada a difusiva de los ganglios linfáticos. [33] La afectación típicamente extensa del tejido linfoide y la presencia limitada del tracto gastrointestinal, el hueso y la próstata diferencian el cuadro clínico de la paracoccidioidomicosis del de la blastomicosis. [10] [33]