Unidad didáctica 5: Hongos de importancia Médica

INTRODUCCIÓN

Los hongos pueden existir en una forma unicelular (levadura) capaz de replicarse de manera asexual, o en una forma filamentosa (moho), capaz de replicarse de forma tanto asexual como sexual. La mayor parte de los hongos existen en forma de levadura o bien en forma de moho. Sin embargo, algunos de ellos pueden adoptar ambas morfologías; se trata de los llamados hongos dimórficos, como Histoplasma, Blastomyces y Coccidioides. Es de suma importancia estudiar los hongos, ya que desempeñan un papel cada vez más importante en las enfermedades infecciosas, en especial en los pacientes inmunodeprimidos.

Como hemos visto en temas anteriores cada microorganismo detectado debe examinarse de forma sistemática. Es preciso conocer el modo de crecimiento del microorganismo, sus propiedades de virulencia y las enfermedades que causa; comprender la epidemiología de las infecciones, saber qué tipo de muestra debe recogerse y qué pruebas básicas de identificación deben realizarse; y estar familiarizado con las diversas estrategias de prevención y tratamiento. Este tema ofrece una perspectiva general de la clasificación, la estructura y la replicación de los hongos. Se describen los aspectos más elementales de la organización y la morfología de las células fúngicas, así como las categorías generales en que se clasifican las micosis humanas. Se ha simplificado intencionadamente la taxonomía de los hongos con el fin de destacar las siguientes clases de hongos que originan enfermedad en el ser humano: los cigomicetos, los ascomicetos, los archiascomicetos, los basidiomicetos y los deuteromicetos.

COMPETENCIA

• Explica aspectos generales de microbiología, parasitología e inmunidad a fin de prevenir enfermedades y controlar su propagación.
• Identifica la morfología, la clasificación y epidemiología de hongos causantes de enfermedad.
• Diferencia los agentes causantes de micosis de importancia médica a través del conocimiento desde el nivel molecular de su estructura, reproducción, y mecanismos de patogenicidad, para explicar la fisiopatología y evolución de las enfermedades de origen micótico.
• Describe los esquemas terapéuticos adecuados y colabora en su aplicación.
• Explica los factores de riesgo que determinan el desarrollo de una enfermedad micótica.
• Propone actividades sanitarias que permitan romper la cadena epidemiológica y prevenir infecciones micóticas.

CONTENIDO

5. HONGOS DE IMPORTANCIA MÉDICA

5.1 Generalidades de micología

Las células de los animales, las plantas y los hongos son eucariotas (del griego, «núcleo verdadero»). Los hongos representan un grupo ubicuo y diverso de microorganismos que se dedica principalmente a la degradación de materia orgánica. Los hongos llevan una vida heterotrófica como saprofitos (microorganismos que subsisten en materia muerta o en descomposición), simbiontes (microorganismos que viven conjuntamente y obtienen ventajas de su asociación), comensales (microorganismos que se desarrollan en estrecha relación, en la que uno de los participantes obtiene beneficios mientras que el otro ni se beneficia ni resulta perjudicado) o parásitos (microorganismos que se establecen sobre o en el interior de un anfitrión del que obtienen beneficios sin corresponder con ninguna ventaja; en el caso de los patógenos, la relación es perjudicial para el anfitrión).

5.1.1 Concepto de micosis

La palabra griega mykes significa hongos, pero el lenguaje corriente abarca todos los miembros no fotosintéticos del subreino talofita: planta que no forman embriones (como en semillas), carecen de raíces, tallo, hojas o flores fisiológicamente diferenciales o funcionales, pueden consistir de una sola célula o de agregaciones características de muchas células indiferenciadas (o escasamente diferenciadas.

El grupo de los hongos se divide comúnmente en dos grupos del reino talofita:

• Los hongos verdaderos o eumicetos (eumicofitos), todos los cuales poseen estructura eucarótida.
• Los hongos de división, esquizomicetos (esquizomicófitos) o bacterias, los cuales son procariótidos en su totalidad.

5.1.2 Clasificación, anatomía y morfología macro y microscópica, reproducción, componentes fisiológico y nutricional

Los hongos se clasifican en un reino propio, el reino Hongos (Myceteae). Son microorganismos eucariotas que se distinguen de otros eucariotas por la presencia de una rígida pared celular formada por quitina y glucano, y una membrana celular en la que el ergosterol sustituye al colesterol como principal componente esteroideo.

La taxonomía clásica de los hongos se ha basado, en gran medida, en la morfología y la forma de producción de esporas; sin embargo, hoy en día se tienen cada vez más en cuenta sus características ultra-estructurales, bioquímicas y moleculares, las cuales obligan a modificar la designación taxonómica inicial. Los hongos pueden ser organismos unicelulares o pluricelulares. La clasificación más sencilla, cimentada en aspectos morfológicos, agrupa a los hongos en levaduras y formas miceliales. Desde el punto de vista morfológico, una levadura se define como una célula que se reproduce mediante gemación o fisión, de modo que la célula progenitura o «madre» se desprende de una porción de sí misma para producir una célula descendiente o «hija».

Diagrama 1.  Partes de una célula de un hongo.

Las células hijas pueden alargarse para formar seudohifas semejantes a salchichas. Por lo general, las levaduras son unicelulares y producen colonias redondeadas, pálidas o mucoides en las placas de agar. Por su parte, las formas miceliales son microorganismos pluricelulares formados por unas estructuras tubulares semejantes a hebras conocidas como hifas cuyos extremos se alargan mediante un proceso denominado extensión apical.

Las hifas pueden ser cenocíticas (huecas y multinucleadas) o septadas (divididas por tabiques). El conjunto de hifas conforma una estructura semejante a un tapete llamada micelio. A menudo, las colonias formadas por las formas miceliales se describen como filamentosas, vellosas o lanosas.

Cuando crecen en agar o sobre la superficie de otros medios sólidos, las formas miceliales producen unas hifas, denominadas hifas vegetativas, que crecen por encima o por debajo de la superficie del medio de cultivo, así como hifas que se proyectan por encima de la superficie y se conocen como hifas aéreas. Las hifas aéreas pueden producir unas estructuras especializadas, las conidias (elementos de reproducción asexual).

Las conidias se transmiten fácilmente por el aire y se encargan de la diseminación del hongo. La morfología, el tamaño y ciertas características del desarrollo de las conidias permiten asignar un hongo a un género y una especie concreta. Muchos hongos de importancia médica se denominan dimórficos por su capacidad de existir tanto en forma de micelio como de levadura. Casi todos los hongos son aerobios, aunque algunos son anaerobios (fermentadores) facultativos y otros son anaerobios estrictos. En cuanto a su metabolismo, los hongos son heterótrofos y versátiles desde el punto de vista bioquímico; producen metabolitos primarios (como ácido cítrico, etanol, glicerol) y secundarios (p. ej., antibióticos [penicilina], amanitotoxina, aflatoxinas). En comparación con las bacterias, los hongos son seres de crecimiento lento cuyos tiempos de duplicación celular alcanzan horas en lugar de minutos.

Los hongos se reproducen mediante la formación de esporas, las cuales pueden ser sexuales (lo que implica un proceso de meiosis precedido por la fusión del protoplasma y los núcleos de dos cepas compatibles) o asexuales (lo que únicamente implica procesos de mitosis).

Los hongos pertenecientes a las clases cigomicetos, ascomicetos, archiascomicetos y basidiomicetos producen tanto esporas sexuales como asexuales. La forma del hongo que produce las primeras se denomina telemorfo, mientras que la forma que genera estas últimas se conoce como anamorfo. El hecho que el telemorfo y el anamorfo de un mismo hongo posean nombres diferentes (p. ej., Ajellomyces capsulatum [telemorfo] e Histoplasma capsulatum [anamorfo]) genera confusión entre los profesionales ajenos al ámbito de la micología.

Tabla 1.  Hongos de importancia médica (reino hongos).

5.2 Micosis

El grupo más amplio de hongos que provoca infecciones en el ser humano, los Deuteromicetos, no produce esporas sexuales conocidas. Sin embargo, en la práctica clínica se acostumbra a referirse al microorganismo por su designación asexual independientemente de la capacidad de producción de esporas sexuales, la fase anamórfica (asexual) se aísla a partir de las muestras clínicas y la fase telemórfica (sexual) aparece tan sólo en las condiciones extremadamente especializadas de cultivos in vitro.

Imagen 1. Existen también un grupo de hongos que provocan infecciones en el ser humano.

Las esporas asexuales se componen de dos tipos generales: esporangiosporas y conidias. Las esporangiosporas son unas esporas asexuales producidas y contenidas en una estructura llamada esporangio que caracterizan a algunos géneros pertenecientes a la clase cigomicetos, como Rhizopus y Mucor spp. Las conidias son esporas asexuales que se encuentran en estructuras especializadas, como sucede en los géneros Aspergillus y Peniállium, y en los dermatofitos.

Junto a la clasificación taxonómica formal de los hongos, las micosis pueden clasificarse en función del tejido infectado y las características específicas de cada grupo de microorganismos. Este sistema de clasificación permite distinguir micosis superficiales, cutáneas y subcutáneas, micosis endémicas y micosis oportunistas:

Tabla 2. Características biológicas, morfológicas y reproductivas de los hongos patógenos.

Las esporas asexuales se componen de dos tipos generales: esporangiosporas y conidias. Las esporangiosporas son unas esporas asexuales producidas y contenidas en una estructura llamada esporangio que caracterizan a algunos géneros pertenecientes a la clase cigomicetos, como Rhizopus y Mucor spp. Las conidias son esporas asexuales que se encuentran en estructuras especializadas, como sucede en los géneros Aspergillus y Peniállium, y en los dermatofitos. Junto a la clasificación taxonómica formal de los hongos, las micosis pueden clasificarse en función del tejido infectado y las características específicas de cada grupo de microorganismos. Este sistema de clasificación permite distinguir micosis superficiales, cutáneas y subcutáneas, micosis endémicas y micosis oportunistas:

Tabla 3. Clasificación de las micosis humanas y agentes etiológicos.

5.2.1 Micosis Superficiales: Dermatofitosis, Ptiriasis versicolor y Tiña negra

Las micosis superficiales son infecciones de la capa queratinizada de la piel y el cabello. No son destructivas y tan sólo revisten importancia desde el punto de vista estético.

La infección clínica conocida como pitiriasis versicolor se caracteriza por la decoloración o despigmentación y descamación de la piel. La tina negra produce lesiones maculares de color marrón a negro localizadas fundamentalmente en las palmas de las manos.

Las entidades clínicas llamadas piedra blanca y piedra negra afectan al cabello y se caracterizan por la aparición de nódulos formados por hifas a lo largo del tallo del cabello. Entre los hongos asociados a estas infecciones superficiales se encuentran Malassezia fúrfur, Phaeoannelomyces (Exophiala) werneckii, Piedraia hortae y Trichosporon spp.

Imagen 2. Micosis Superficiales: Dermofitosis, Ptiriasis Versicolor y Tiña Negra.

5.2.2 Micosis Subcutáneas: Sorotricosis, Cromoblastomicosis y Micetoma

Las micosis subcutáneas afectan a las capas más profundas de la piel, como la córnea, el músculo y el tejido conjuntivo, y comprenden un amplio espectro de hongos diversos desde el punto de vista taxonómico. El hongo logra acceder a los tejidos profundos, generalmente por un traumatismo, y se mantiene localizado; se asocia a la formación de abscesos, úlceras de evolución tórpida y fístulas abiertas. El sistema inmunitario del anfitrión reconoce el hongo y provoca una destrucción hística variable y, a menudo, hiperplasia epiteliomatosa.

Las infecciones pueden deberse a formas miceliales hialinas, como los géneros Acremonium spp. y Fusarium spp., así como a hongos dermatiáceos o pigmentados, como los géneros Alternaria Cladosporium y Exophiala (feohifomicosis, cromoblastomicosis). Las micosis subcutáneas tienden a ser localizadas y rara vez se diseminan a nivel sistémico.

Imagen 3. Micosis Subcutáneas: Sorotrucosis, Cromoblastomicosis y Micetoma.

5.2.3 Micosis Sistémicas: Histoplasmosis, Coccidioidomicosis y paracoccidioidomicosis

Las micosis endémicas son infecciones producidas por los hongos patógenos dimórficos clásicos Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitidis, Coccidioides immitis y Paracoccidioides brasiliensis. Estos hongos presentan dimorfismo térmico (esto es, se desarrollan como levaduras a una temperatura de 37 °C o bien como formas miceliales a 25 °C) y generalmente se restringen a ciertas regiones geográficas en la que ocupan un nicho ecológico o ambiental determinado.

Con frecuencia, las micosis endémicas se conocen como micosis sistémicas, ya que los microorganismos son patógenos verdaderos que pueden causar infección en sujetos sanos.

Recientemente se ha añadido el hongo dimórfico Penicillium marneffei al listado de patógenos causantes de micosis endémicas. Todos estos microorganismos producen una infección primaria en el pulmón con ulterior diseminación a otros órganos y tejidos.

Imagen 4: Micosis Sistémicas: Histoplasmosis, Coccidioidomicosis y paracoccidioidomicosis.

5.2.4 Micosis por Oportunistas: Candidiasis, Criptococosis Mucormicosis, Aspergilosis, Neumocistosis

Las micosis oportunistas son infecciones producidas por hongos que normalmente se desarrollan como comensales en el ser humano o de forma libre en el medio ambiente. Exceptuando a Cryptococcus neoformans. Estos microorganismos poseen una virulencia baja o limitada y provocan infecciones en sujetos debilitados, inmunodeprimidos o portadores de prótesis implantadas o catéteres vasculares.

Casi todos los hongos pueden actuar como patógenos oportunistas. Los patógenos oportunistas más frecuentes son algunas levaduras pertenecientes al género Cándida, Cryptococcus neoformans, varias especies del hongo lamentoso Aspergillus y Pneumocystis jiroveci. Cryptococcus neoformans suele considerarse un patógeno «sistémico» debido a su virulencia inherente.

Aunque este microorganismo puede provocar infecciones en sujetos con un sistema inmunitario normal, aparece más a menudo como patógeno oportunista en la población inmunodeprimida.

Imagen 5. Micosis por Oportunistas: Candidiasis, Criptococosis Mucormicosis, Aspergilosis.

5.2.5 Pseudomicosis Profundas: Actinomicosis y Nocardiosis Enfermedad humana

Actinomicosis (cervicofacial, torácica, abdominal, pélvica, sistema nervioso central), producida por bacilos anaerobios facultativos estrictos. Nos son acidorresistentes, grampositivos, no esporulados del género Actinomyces. Crecen lentamente en cultivos y suelen producir infecciones crónicas que se desarrollan con lentitud.

En las muestras clínicas o cuando se aíslan en cultivo forman habitualmente unos delicados filamentos o hifas (parecidos a los de los hongos. No obstante, estos microorganismos son bacterias verdaderas debido a que carecen de mitocondrias y membrana nuclear, se reproducen por fisión y se inhiben con penicilina, pero no con los antibióticos antifúngicos.

Imagen 6. Imágenes de Actinomicosis.

La actinomicosis se caracteriza por el desarrollo de lesiones granulomatosas crónicas que se tornan supurativas y dan lugar abscesos conectados entre sí mediante fístulas, en los abscesos y en los tractos fistulosos.

Colonias macroscópicas de microorganismos que remedan granos de arena. Estas colonias, llamadas gránulos de azufre por su aspecto amarillo o naranja, son masas de microorganismos filamentosos unidos entre sí por fosfato cálcico. Las zonas de supuración se rodean de un tejido fibroso de granulación, lo que confiere una consistencia dura o leñosa a la superficie que recubre los tejidos afectados.

El tratamiento de la actinomicosis implica la combinación del desbridamiento quirúrgico de los tejidos afectados y la administración prolongada de antibióticos. Las especies pertenecientes al género Actinomyces son sensibles a penicilina (que se considera el antibiótico de elección), así como a eritromicina y clindamicina.

La Nocardiosis cutánea tiene cuatro presentaciones:

• Micetoma.
• Enfermedad linfocutánea.
• Infección cutánea superficial con formación de abscesos o celulitis.
• Afectación cutánea secundaria tras la diseminación de una localización pulmonar.

Nocardia brasiliensis suele originar infecciones cutáneas primarias en pacientes inmunocompetentes.

• Enfermedad broncopulmonar: enfermedad pulmonar indolente con necrosis y formación de abscesos; es frecuente la diseminación al sistema nervioso central o la piel.
• Micetoma: enfermedad destructiva progresiva crónica que afecta generalmente a las extremidades y se caracteriza por granulomas supurativos, fibrosis y necrosis progresivas y formación de fístulas.
• Enfermedad linfocutánea: infección primaria o diseminación secundaria a una localización cutánea; se caracteriza por la formación de un granuloma crónico y nódulos subcutáneos eritematosos y, finalmente, úlceras.
• Celulitis y abscesos subcutáneos: formación de úlceras granulomatosas con eritema circundante y afectación mínima o ninguna de los ganglios linfáticos de drenaje.
• Absceso cerebral: infección crónica acompañada de fiebre, cefaleas y deficiencias locales relacionadas con la localización del absceso(s) de lento crecimiento.

Imagen 7. Las enfermedad nocardia brasiliensis suele originar también enfermedad en los pulmones.

Las infecciones por Nocardia se tratan por medio de la combinación de antibióticos con una intervención quirúrgica adecuada. Las sulfamidas son los antibióticos de elección en el tratamiento de la Nocardiosis.

5.2.6 Otros padecimientos causados por hongos: alergia por hongos, micotoxicosis, Micetismo

Existen más de 100 hongos productores de toxinas y hasta ahora se han identificado más 300 compuestos como micotoxinas. La mayoría de las intoxicaciones por micotoxinas es consecuencia de la ingestión de alimentos contaminados. La presencia de micotoxinas en los alimentos suele deberse a la contaminación previa a la cosecha por hongos toxigénicos que subsisten como patógenos vegetales.

Por otra parte, algunos insectos o la humedad pueden dañar el grano almacenado y crear una vía de acceso de hongos toxigénicos presentes en el entorno del lugar de almacenamiento.

Imagen 8. Padecimientos causados por hongos: alergia por hongos, micotoxicosis, Micetismo.

Las micotoxicosis pueden manifestarse como un proceso agudo o crónico que comprende desde la muerte rápida hasta la formación de un tumor. Las micotoxicosis son análogas a los trastornos causados por otros «compuestos tóxicos», como los pesticidas o los residuos de metales pesados.

Los síntomas iniciales y la gravedad de una micotoxicosis dependen del tipo de micotoxina, la cantidad y duración de la exposición, la vía de exposición, y la edad, el sexo y el estado de la persona expuesta. Asimismo, algunos otros factores, como la desnutrición, el consumo abusivo de alcohol, la coexistencia de una enfermedad infecciosa y la exposición a otras toxinas pueden actuar de manera sinérgica para exacerbar el efecto y la gravedad de la intoxicación por una micotoxina.

Algunas micotoxinas son dermonecróticas y el contacto cutáneo mucoso con sustratos infectados por el hongo filamentoso puede producir la enfermedad. La inhalación de toxinas presentes en esporas constituye una señalada forma de exposición. Aparte del tratamiento complementario, no se dispone de apenas ningún tratamiento para la exposición a micotoxinas. Las micotoxicosis no se transmiten de una persona a otra.

Tabla 4. Localizaciones corporales, recogida de muestras y técnicas diagnósticas en algunas micosis.

5.3 Diagnóstico de laboratorio en micología médica

El diagnóstico y el tratamiento satisfactorio de las infecciones micóticas en el paciente inmunodeprimido depende, en gran medida, de la aplicación de un abordaje multidisciplinar con participación de los médicos, los micólogos clínicos y los anatomopatólogos. La sospecha clínica, los antecedentes detallados y la exploración física exhaustiva con investigación de posibles lesiones cutáneas y mucosas, inspección de todos los dispositivos implantados (catéteres, etc.), y exploración oftalmológica minuciosa, los estudios diagnósticos de la imagen, y, finalmente, la obtención de muestras adecuadas para el diagnóstico de laboratorio son unos elementos fundamentales para optimizar el diagnóstico y el tratamiento de las micosis.

Imagen 9. El tratamiento depende de la enfermedad y las posibilidades de la recuperación.

Por desgracia, aunque algunos hongos pueden asociarse a supuestos «clásicos», como la Onicomicosis y las lesiones cutáneas de las extremidades inferiores debidas a alguna especie del género Fusarium en un paciente aquejado de neutropenia o la infección sinusal por una cepa perteneciente al género Rhizopus en un sujeto diabético con Cetoacidosis, los signos y síntomas clínicos no son específicos de las micosis y, a menudo, carecen de utilidad en la distinción de las infecciones bacterianas y fúngicas en un paciente con riesgo de padecer cualquiera de ellas. El diagnóstico de las micosis en el laboratorio depende de tres enfoques básicos:

• Microbiológico.
• Inmunológico.
• Anatomopatológico.

Estos abordajes se complementan con los métodos moleculares y bioquímicos de detección e identificación de microorganismos. La utilización de los más modernos métodos de detección de antígenos y ácidos nucleicos fúngicos podría ser de gran utilidad en el diagnóstico rápido de las micosis.

• Métodos de laboratorio para el diagnóstico de las enfermedades producidas por hongos.
• Métodos microbiológicos convencionales: Microscopía directa (tinciones de Gram, Giemsa y calcoflúor), Cultivo, Identificación y Pruebas de sensibilidad.
• Anatomopatológicos: Tinciones rutinarias       (H-E     hematoxilina-eosina), Tinciones especiales (GMS metenamina argéntica de Gomori, PAS ácido periódico de Schiff, mucicarmina), Inmunofluorescencia directa e Hibridación in situ.
• Inmunología: Anticuerpo y Antígeno.
• Moleculares: Detección directa      (amplificación    de     ácidos      nucleicos), Identificación, Tipaje de cepas.
• Bioquímicos: Metabolitos, Componentes de pared celular y Enzimas.

5.3.1 Técnicas tradicionales

Tabla 5.  Localizaciones corporales, recogida de muestras y técnicas diagnósticas en algunas micosis.

CONCLUSIÓN

Por todo lo anterior estudiado, podemos ver que cada vez es más importante el papel que desempeñan los hongos en las enfermedades infecciosas, en especial en los pacientes inmunodeprimidos. Debido al número cada vez mayor de sujetos con riesgo de presentar una micosis, los médicos deben “pensar en hongo” cuando se enfrenten a una posible infección. El listado de patógenos fúngicos demostrados es amplio, y hoy en día no se pueden ignorar ni descartar los hongos como “contaminantes” o carentes de significación clínica cuando se aíslan en una muestra clínica.

También está claro que el pronóstico y la respuesta al tratamiento puede depender del tipo de hongo responsable, de la infección y del estado inmunológico del anfitrión. En consecuencia, el estudiante ha de familiarizarse con los diversos hongos y sus características epidemiológicas y patogénicas, así como con los abordajes diagnósticos y terapéuticos más adecuados para cada uno de ellos.

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA

Básica

• Microbiología Médica, Murray-Rosenthal-Pfaller, Elsevier Mosby, 12°ed. (1987).
• Microbiología, Martín Frobisher Sc. D., Salvat Editores, 8va edición, (1969).