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Scuola di Scienze mediche e Farmaceutiche
MALATTIE INFETTIVE E MICROBIOLOGIA CLINICA
Prof. Oliviero E. Varnier
Candida spp. , Aspergillus. spp. e altri miceti opportunisti
Graziana Manno
Sezione di Microbiologia –Dipartimento di Scienze
Chirurgiche R e Diagnostiche Integrate (Disc)
Miceti
I funghi (fungus in latino), altrimenti detti miceti (mukes in greco) comprendono:
funghi eduli lieviti e muffe
La struttura del fungo si organizza in un tallo (o micelio) può essere
pluri-cellulare (muffe e funghi eduli) uni-cellulare (lieviti)
immobili come i vegetali ma sono privi di clorofilla aerobi o anaerobi facoltativi
largamente diffusi
sono organismi eucarioti,
Eucarioti vs procarioti
sono eucarioti
piante , animali, uomo
Le cellule procariote (per esempio, i batteri) sono molto più piccole di quelle eucariote (con un diametro generalmente compreso fra 1 e 5 µm) e il loro DNA si Le cellule eucariote presentano un'organizzazione complessa e sono molto più
grandi delle cellule procariotiche (solitamente il loro asse maggiore è compreso fra i 10 e i 50 µm).
Le cellule eucariote si distinguono nettamente da quelle procariote per la
presenza di organuli cellulari, cioè di corpuscoli ben differenziati e provvisti di una loro membrana di separazione dal citoplasma.
Lieviti e muffe
lieviti
tallo unicellularesingoli elementi cellulari (unicellulari) microscopici (micromiceti) che, analogamente ai batteri,
formano aggregati macroscopicamente evidenti solo nei terreni di coltura (colonie).
muffe
tallo miceliale.colonie filamentose multicellulari costituite da un agglomerato di singoli elementi filamentosi
microscopici (micromiceti) pluricellulari, che per la loro abbondanza formano aggregati
macroscopicamente evidenti.
Lieviti e Muffe Habitat
distribuzione ubiquitaria
terreno, acque, foglie, frutta, detriti vegetali, ecc.
si adattano con facilità ai diversi ambienti
crescita favorita da un ambiente umido e da pH acido (6.0-6.8)
Lieviti : suolo, acqua, foglie, utili fermentazione alimenti
alcuni (Candida spp. ) possono colonizzare la pelle e le mucose
Le muffe possono ricoprire substrati diversi: frutti o vegetali in decomposizione, muri, tappezzerie, etc.
Struttura cellulare
Parete cellulare o cell wall: struttura multistratificata, ha funzioni
principalmente di mantenimento della forma, rigidità, resistenza e protezione da shock osmotici.
composta da polisaccaridi (glucani, mannani, galattomannani),
proteine e licoproteine (chitina).
• La parete interviene nella patogenesi dell’infezione
• E’ il principale bersaglio di alcuni antimicotici (echinocandine)
• E’ la fonte principale di antigeni riconosciuti dai sistemi di difesa dell’ospite
Principali miceti lievitiformi opportunisti
Candida spp.
C. albicans C. glabrata C. parapsilosis C. tropicalis C. krusei C. lusitaniae C. guilliermondii C. dubliniensis C. rugosa
Cryptococcus spp. e altri lieviti opportunisti Cryptococcus neoformans
Malassezia spp.
Trichosporon spp.
Rhodotorula spp.
Geotrichum capitatum
Miceti filamentosi opportunisti
Aspergillus spp.
A. fumigatus A. flavus A. niger A. versicolor A. terreus
Mucor spp.
Rhizomucor spp.
Absidia spp.
Cunninghamella spp.
Zygomycetes Rhizopus spp.
Muffe dematiacee Alternaria spp.
Bipolaris spp.
Cladophialophora spp.
Curvularia spp.
Exophiala spp.
Exserohilum spp.
Wangiella spp.
Pneumocystis spp.
Pneumocystis jiroveci Altre muffe ialine Fusarium spp.
Acremonium spp.
Scedosporium spp.
Paecilomyces spp.
Trichoderma spp.
Scopulariopsis spp.
Fattori patogenicità Meccanismo
Adesine
glucano, mannoproteine,
Mediano l’adesione e la formazione del biofilm sulla cute, sulla superficie mucosale e sui cateteri.
Tossine
glicoproteine, gliotossina, micotossine
Agiscono come specifici veleni
Enzimi
proteasi, fosfolipasi
Agiscono degradando o comunque modificando molecole importanti dell’ospite, comprese molecole immunologiche Possono contribuire all’adesività e all’invasività
Altre sostanze e strutture cellulari
(capsula, melanina ed altre)
Inibiscono la fagocitosi e la risposta immunitaria
Forme di crescita
(dimorfismo, pleomorfismo, sporulazione, ecc.)
Sia i lieviti che le ife possono essere le forme meno aggredibili dalla fagocitosi o con tendenza a crescere all’interno dei macrofagi
sfuggendo alla risposta immunitaria.
Candida spp.
Causa di infezione
Specie Frequenza
Candida albicans Candida tropicalis Candida glabrata Candida parapsilosis Candida krusei
Candida lusitaniae
50%
15-30%
15-30%
15-30%
~1%
~1%
Candida spp.
Blastospore: prodotte da una cellula madre vegetativa per gemmazione.
Presenti in tutti i lieviti
è un lievito caratterizzato da un peculiare dimorfismo.
si presenta sotto forma di lievito nella condizione di saprofita, ma produce pseudo ife 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
C.albicans
blastospore e pseudoife
C.albicans
C.albicans
clamidospore: derivano dalla trasformazione del tallo fungino, si
formano all’interno delle ife; hanno una spessa parete
Cryptococcus neoformans
Ubiquitario molto diffuso in natura
Predilige l’habitat di uccelli, in particolare le feci dei piccioni
Patogeno per l’uomo, può causare meningoencefaliti
Possiede una capsula polisaccaridica
Candida spp. pattern di sensibilità agli antifungini
Polieni Azoli Altri
Specie Amfotericina B Fluconazolo Itratraconazolo Ketoconazolo 5-FC
C. albicans S S S S S
C. tropicalis S S S S S
C. parapsilosis S S S S S
C. glabrata I S-DD S-DD S
C. krusei I R S-DD to R I-R
C. lusitaniae R S S-DD R
Aspergillus spp.
Morfologia microscopica Ife e conidi
Aspergillus fumigatus
Il 90% dei ceppi patogeni del genere Aspergillus spp sono rappresentati dalla specie A. fumigatus,
Ampia diffusione ambientale Termotolleranza
L’inalazione di spore di A.fumigatus è molto
comune
Aspergillus flavus
Micete molto diffuso in natura, si isola
soprattutto dai suoli delle regioni tropicali e subtropicali, dalle granaglie e da diversi prodotti alimentari.
E’ molto patogeno per l’uomo. Spesso responsabile di patologie polmonari, è il secondo, dopo A. fumigatus.
Può provocare anche cheratiti e otiti esterne.
Produce una micotossina (aflatossina)
cancerogena per il topo e ugualmente
responsabile nel favorire lo sviluppo del
carcinoma epatico umano .
Aspergillus terreus
Questo micete ubiquitario è isolato dalla superficie degli alberi secchi, soprattutto nelle zone calde, ma da un gran numero di substrati (granaglie, cotone e altri
materiali fibrosi).
E’ raramente isolato dall’uomo, ma può
essere responsabile di patologie nei
pazienti leucemici o trapiantati.
Aspergillus niger
Questo micete, ubiquitario, si ritrova su una grande varietà di substrati:
granaglie, foraggio, frutti e legumi ammuffiti, prodotti caseari, cotone.
E’ molto utilizzato nell’industria: serve principalmente per la produzione dell’
acido citrico, ma anche per la produzione di altri i acidi organici come l’ acido gluconico e ossalico.
Fitopatogeno, è responsabile della putrefazione delle arachidi e di altre piante.
In patologia si ritrova soventemente
nelle otiti esterne, ma anche, più
raramente, di malattie polmonari.
Fusarium spp.
Ampiamente distribuito in natura Patogeno delle piante
20 specie principale F.solanii
Uno dei miceti più altamente
farmaco-resistente
Mucor spp.
Zigomicete
Mucor è un genere di muffe rinvenute comunemente sulla superficie del suolo o delle piante, o nei vegetali divenuti
marci o nei prodotti da forno andati a male
(ad esempio, la muffa del pane).
Scedosporium apiospermum
Ubiquitario
Presente nel suolo
Abbondante nei siti inquinati
Fungo molto virulento e resistente
agli angenti antifungini
Miceti filamentosi pattern di sensibilità agli antifungini
Alcune specie fungine possono essere altamente farmaco-resistenti in vitro e/o in vivo.
A.fumigatus è intrinsecamente resistente al fluconazolo ma,
l’itraconazolo e il voriconazolo sono sensibili sia in vitro che in vivo.
A.terreus è altamente resistente all’amfotericina B sia in vitro che in vivo.
S.apiospermum è resistente in vitro a miconazolo, itraconazolo,
voriconazolo e caspofungina, inoltre le MICs di amfotericina B sono speso elevate e corrispondono ad un’inefficacia del trattamento delle infezioni.
S.prolificans è esistente a quasi tutti gli antimicotici disponibili.
Difetti della fagocitosi
•Difetti dell’immunità cellulare
Alterazioni delle barriere meccaniche
Infezioni micotiche opportuniste fattori predisponenti
Pazienti con immunodeficienze primarie
Pazienti con immunodeficienze secondarie
Altri fattori associati con insorgenza infezioni micotiche
Bruciature estese Diabete
Tubercolosi
Uso di droghe I.V.
AIDS - Praticamente quasi tutti i pazienti con AIDS
presentano infezioni micotiche durante il corso della
infezione
Fattori di rischio per le micosi opportuniste
Possibile ruolo nell’infezione Principali patogeni opportunisti
Sostanze antimicrobiche ed antibiotici in generale
Promuovono la colonizzazione fungina Candida spp. e altri lieviti
Corticosteroidi Immunosoppressione Cryptococcus neoformans,
Aspergillus spp., Mucor spp.
Zygomycetes, altre muffe, Pneumocystis
Tumori ematologici o solidi Immunosoppressione, Aspergillus spp., Mucor spp.
Zygomycetes altre muffe e lieviti, Pneumocystis Cryptococcus neoformans
Precedente colonizzazione. Immunosoppressione Candida spp
Catetere in sede Accesso vascolare diretto Candida spp. e altri lieviti Nutrizione parenterale totale Contaminazione dei liquidi di
Infusione Accesso vascolare diretto
Candida spp., Malassezia spp.
e altri lieviti Chirurgia maggiore o ustioni
Via di infezione
Accesso vascolare diretto Candida spp., Fusarium spp., Mucor spp. Zygomycetes
Ventilazione assistita Inalazione Candida spp., Aspergillus spp.
Ospedalizzazione o permanenza in
unità di cura intensiva
Esposizione ai patogeni
Esposizione ai fattori di rischio addizionali
Candida spp. e altri lieviti, Aspergillus spp.
Emodialisi o dialisi peritoneale Immunosoppressione Candida spp., Rhodotorula spp., altri lieviti
Malnutrizione Immunosoppressione Pneumocystis, Candida spp.
Cryptococcus neoformans
