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Micologia generale

Giovanni M. Giammanco

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11-03-2005

Miceti o funghi

(mukes, greco; fungus, latino)

Comprendono: lieviti, muffe e funghi eduli.
Organismi uni- e pluri-cellulari.

Struttura cellulare: eucariotica.
Parete cellulare rigida: tunica. Alcuni lieviti posseggono una capsula di natura polisaccaridica.

tunica

Metabolismo: chemioeterotrofi, aerobi o anaerobi facoltativi.

Il corpo del micete è detto: tallo
Nei miceti microscopici il tallo può essere:

  • miceliale pluricellulare (muffe)

ifa

  • unicellulare (lieviti)

Blastospora


Le muffe (miceti filamentosi) hanno un tallo miceliale costituito da ife.
Le ife si distinguono in: cenocitiche (Ic) e settate, mononucleate (Ism) o plurinucleate (Isp).

L’insieme delle ife costituisce il micelio dei miceti filamentosi.

Nel micelio dei miceti filamentosi si distinguono due parti:

  • Micelio aereo (Ma): funzione replicativa


  • Micelio vegetativo (Mvi): funzione nutritiv

I lieviti hanno un tallo unicellulare. Poiché si riproducono per gemmazione le cellule dei lieviti sono anche dette blastospore.

lieviti

Le blastospore quando vanno incontro a gemmazioni successive possono formare pseudoife.

Funghi dimorfi

Sono così definiti quei miceti che possono presentarsi alternativamente sotto forma di lieviti o muffe al variare delle condizioni ambientali. Nell’ambiente mostrano aspetto ifale, nella fase parassitaria tissutale hanno aspetto blastosporaceo:
 

Saprofita (25°C) Parassita (37°C)

Histoplasma capsulatum

histoplasma capsulatum

Blastomyces dermatitidis

Blastomyces dermatitidis

Paracoccidioides brasiliensis

Paracoccidioides brasiliensis

Candida albicans è un lievito endogeno caratterizzato da un peculiare dimorfismo.

Si presenta sotto forma di blastospora nella condizione di saprofita, ma produce ife vere nei tessuti parassitati ed a 37° C in particolari condizioni ambientali (presenza di siero animale);

Il test di germinazione in siero mette in evidenza questa caratteristica:

germ tube test


Riproduzione

I miceti si riproducono esclusivamente mediante spore.

Le spore possono avere un'origine sessuale o asessuale.

I due tipi di riproduzione normalmente si alternano nel ciclo vitale.

1) riproduzione asessuata (funghi imperfetti)

a) Mediante ife non specializzate: tallospore

aleuria

blastospora

artrospora

artrospora

clamidospora

b) Mediante ife specializzate: conidi

conidi isolati, efflorescenze, capitoli

sporangio

fialidi

 


2) riproduzione sessuata (funghi perfetti)

Zigospore

Ascospore

Basidiospore


FARMACI ANTIFUNGINI

La realizzazione di farmaci antifungini sufficientemente specifici e dotati di un accettabile quoziente terapeutico risulta problematica in relazione alle strette affinità esistenti fra cellule fungine ed animali. In ambedue i casi si tratta infatti di cellule eucariotiche. La chitina della parete cellulare costituirebbe un bersaglio ideale ma nessuna molecola in grado di interagire specificamente ed efficacemente con la sua sintesi in vivo è stata finora introdotta in terapia.

meccanismi d'azione

Antibiotici antifungini:

Griseofulvina. La griseofulvina, prodotta da Penicillium griseofulvum, è un composto della classe dei benzofurani. Meccanismo d'azione: non ben chiaro, sembra possedere un'azione multipla, interferendo con la polimerizzazione dei microtubuli impedirebbe la formazione del fuso mitotico e, quindi, la duplicazione cellulare, inoltre, interagirebbe con la parete cellulare inibendo la sintesi della chitina. La griseofulvina, somministrata per via orale, si concentra elettivamente a livello degli strati cheratinizzati dell'epidermide ed è quindi utilizzata esclusivamente per la terapia delle micosi superficiali e cutanee.


Antibiotici polienici. Prodotti da varie specie di streptomiceti, sono così denominati per la presenza di numerosi doppi legami nella molecola.
Comprendono: nistatina, amfotericina B e pimaricina. Meccanismo d'azione: legandosi all'ergosterolo delle membrane cellulari fungine causano la formazione di pori che provocano fuoriuscita di componenti cellulari e, soprattutto, di ioni potassio, cui segue la morte cellulare per lisi osmotica. Nonostante la specificità di legame con l'ergosterolo, mostrano una significativa tossicità anche per le cellule umane (interazione col colesterolo di membrana). La nistatina, a causa della elevata tossicità, viene usata solo per os per il trattamento delle infezioni del tratto gastrointestinale da miceti lievitiformi (Candida albicans). Non essendo assorbita dalla mucosa intestinale esplica la sua azione solo a livello locale. L'amfotericina B, viene somministrata per via parenterale per il trattamento di micosi sistemiche (aspergillosi, micosi da miceti dimorfi, candidosi sistemiche, criptococcosi), anche se non è priva di effetti tossici, soprattutto a livello renale. Di recente sono state introdotte formulazioni lipidiche (liposomiali) dell'amfotericina B con ridotti effetti tossici. La pimaricina è ancora in fase sperimentale ma sembra l'antibiotico polienico meglio tollerato dall'organismo umano.

Polieni


Chemioterapici antifungini di sintesi:


5-fluorocitosina.
La 5-fluorocitosina (5-FC) viene introdotta elettivamente nelle cellule fungine per la presenza di una citosina-permeasi e viene quindi deaminata nella cellula a 5-fluorouracile che viene poi trasformato in acido 5-fluorodeossiuridilico. Meccanismo d'azione: l'acido 5-fluorodeossiuridilico inibisce la timidilato-sintetasi, un enzima chiave per la sintesi del DNA, mentre il 5-fluorouracile viene incorporato nell'RNA, inducendo alterazioni nella sintesi proteica.
La 5-fluorocitosina è ben assorbita dopo somministrazione per via orale ed è relativamente ben tollerata dall'organismo umano. Lo spettro d'azione risulta limitato ai lieviti. La 5-fluoro-citosina dovrebbe essere sempre somministrata in associazione sinergica con altri antifungini (in particolare amfotericina B) per ridurre la possibilità di sviluppo di resistenza in corso di trattamento.


Composti azolici ed allilamine.
Meccanismo d'azione: i composti azolici inibiscono la lanosterolo C-14-demetilasi, dipendente dal citocromo P450, bloccando la sintesi dell'ergosterolo della membrana fungina. Le allilamine (terbinafina) agiscono sulla stessa via metabolica, ma ad uno stadio più precoce, inibendo l'enzima squalene epossidasi. Si tratta di molecole ad attività fungistatica con un buon quoziente terapeutico che possono essere utilizzate per una terapia sistemica. La terbinafina, somministrata per via orale, si accumula a livello epidermico ed ha un'indicazione elettiva nelle dermatofizie. Tra i farmaci azolici, miconazolo e clotrimazolo sono in genere utilizzati per via topica, mentre chetoconazolo, itraconazolo e fluconazolo (ben assorbiti dopo somministrazione per via orale) sono impiegati per il trattamento delle micosi sistemiche. Gli effetti collaterali si manifestano soprattutto a carico del fegato, alcuni possono anche interferire con la sintesi degli steroli umani (chetoconazolo).

sintesi ergosterolo


Echinocandine. Le echinocandine sono esa-peptidi ciclici. Meccanismo d'azione: inibiscono la b 1-3 glucano-sintetasi con conseguente deplezione dei glucani della tunica ed instabilità osmotica. Tali composti hanno attività fungistatico/fungicida su specie dei generi Candida ed Aspergillus. Alcune molecole semisintetiche sono in corso di sperimentazione clinica.

Sebbene meno frequente che nei batteri, anche nei miceti la pressione selettiva esercitata dall'uso del farmaco può portare alla selezione di mutanti che presentano alterazioni dell'enzima bersaglio, attività enzimatiche che inattivano il farmaco o un diminuito accumulo intracellulare del farmaco.
La resistenza alla 5- fluorocitosina si sviluppa frequentemente in corso di terapia prolungata a causa di mutazioni a livello dei geni codificanti per gli enzimi necessari al suo ingresso ed alla sua trasformazione. Il fenomeno può essere limitato dalla associazione con amfotericina B, con la quale mostra un buon sinergismo di azione che permette di ridurre la durata della terapia.
Nei pazienti affetti da AIDS, sottoposti a prolungate terapie o trattamenti chemioprofilattici con derivati azolici, possono selezionarsi ceppi resistenti per la comparsa di modificazioni strutturali della lanosterolo C-14-demetilasi e/o per diminuito accumulo intracellulare causato da pompe di efflusso. La resistenza può anche risultare estesa a tutti i farmaci di questa classe.

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