DIMORFIK MANTARLAR: GENELLIKLER VE ÖRNEKLER - BIYOLOJI - 2025

Dimorfik mantarlar bir misel formu ve diğer bir yeastlike: bu iki anatomik formları veya farklı morfolojik sahip olanlardır. Dimorfizmin bu özelliği yalnızca bazı mantar türleri tarafından sergilenir ve mantar dimorfizmi olarak adlandırılır.

Miselyumun morfolojik aşamasında, dimorfik mantar, bir dizi hif veya silindirik iplikten oluşan bir kütle olarak görünür. Hiphaların işlevi, besinleri emme kabiliyetine sahip oldukları için mantarı beslemektir. Miselyum, makroskopik çok hücreli bir mantarın bitkisel gövdesini oluşturur.

Şekil 1. Candida albicans maya fazı. Kaynak: David Arqueas, Wikimedia Commons'tan

Maya fazında dimorfik mantar, küresel veya oval hücreli mikroskobik tek hücreli bir organizma olarak görünür. Ayrıca organik madde, şeker ve karbonhidratları fermantasyon işlemleriyle parçalama yeteneğine de sahiptir.

Ascomycota phyllum içindeki küçük bir mantar grubu dimorfik kabul edilir; bu mantarlar memelileri, bitkileri ve böcekleri parazit olarak enfekte etme kabiliyetine sahiptir.

Şekil 2. Miselyal fazdaki Candida albicans. Kaynak: Garnhami, Wikimedia Commons'tan

Örnekler arasında insan patojenleri (hastalığa neden olan), Candida albicans ve Histoplasma capsulatum yer alır. Ayrıca, Hollanda karaağaç hastalığına neden olan fitopatojenik mantar Ophiostoma novo-ulmi.

Diğer örnekler, dimorfizm sergileyen ve enfekte karıncaların davranışını değiştiren kimyasal bileşikler salgılayan bir entomopatojenik mantar olan Ophiocordyceps unilateralis'tir. Buna "zombi karıncaların mantarı" denir.

Hem fitopatojenik hem de entomopatojenik olan dimorfik bir mantar olan Malassezia furfur da vardır.

Dimorfizm ve patojenite

Mantar dimorfizmi, mantar hastalığına veya patojeniteye neden olma yeteneği ile ilgilidir.

Bir mantarın maya (maya şeklinde) formundaki tek hücreli bir durumdan çok hücreli bir hif veya miselyum durumuna geçme sürecine faz geçişi denir. Bu geçiş, mantarın patojenitesi ve virülansı için gereklidir.

Patojenik mantar, etrafını çevreleyen ortamdan gelen bilgilerle sinyaller alır ve uygunluğuna göre kendisini iki fazdan birine dönüştürerek yanıt verir. Örneğin, ortam sıcaklığına bağlı olarak durumlarını değiştiren ve daha sonra ısıya bağımlı olan mantarlar vardır.

Bu, toprakta 22 ila 26 ° C arasındaki bir sıcaklıkta büyüyen ve miselyal bir halde kalan mantarların durumudur. Bu miseller, doğal afetler veya insan müdahalesi (diğerlerinin yanı sıra inşaat, tarım) gibi değişiklikler nedeniyle havada veya aerosollerde parçalanabilir ve süspansiyon haline gelebilir.

Bir memeli konakçı tarafından solunduğunda, havadaki mantarlar, sıcaklığın 37 ^° C'de tutulduğu akciğerleri kolonileştirir. Bu sıcaklıkta, misel hiphaları bulaşıcı propagül görevi görür, patojenik mayalara dönüşür ve zatürreye neden olur.

Enfeksiyon akciğerlerde oluştuğunda, mayalar deri, kemik ve beyin gibi diğer organlara yayılabilir.

Faz değişikliğini veya mantar dimorfizmini belirleyen faktörler

Mantarın bir durumdan diğerine geri dönüşümlü bir şekilde dönüşümünü sağlayan çevresel faktörler arasında şunlar yer almaktadır.

Sıcaklıktaki değişiklikler

Sıcaklıktaki değişiklik, Talaromyces marneffei mantar türünde bir geçiş veya morfolojik faz değişikliği oluşturur. Ortam sıcaklığı 22 ile 25 ^° C arasında olduğunda, mantar ipliksi morfoloji (hif) gösterir ve sıcaklık 37 ^° C'ye yükseldiğinde maya morfolojisi kazanır.

Sıcaklığa bağlı dimorfizmi olan diğer insan patojenik fungal türleri Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi ve Emmansia sp.

Besin mevcudiyetinde değişiklik

Candida albicans türünde, aşağıdaki faz geçişi meydana gelir: besin açısından zengin ortamın varlığında morfoloji mayadır, besin açısından fakir ortamlarda ise büyüme formu miselyal liflidir.

Sıcaklık ve besin mevcudiyetinde veya toksik maddelerin varlığında ortak değişiklikler

Sıcaklık, hipa'dan (22-25 ° C'de) mayaya (37 ^° C'de) geçişi yönlendiren baskın çevresel uyaran gibi görünse de, morfolojik değişikliği etkileyen ek uyaranlar vardır, örneğin karbondioksit (CO ₂ ), ortamdaki sistein, östradiol veya toksik maddelerin varlığı.

Bazı mantar türleri, dimorfizmi ifade etmek için her iki çevresel faktörde (sıcaklık ve besin bulunabilirliği) değişiklik gerektirir. Ayrıca, metallerin veya kenetleme maddelerinin varlığı gibi diğer çevresel değişiklikler de morfolojik faz geçişlerini tetikleyebilir.

İnsan patojenik dimorfik mantarlar

İnsan patojenik dimorfik mantarlarının üç örneği aşağıda kısaca açıklanmaktadır.

Talaromyces marneffei

Ascomycota phyllum'a ait patojenik bir mantar türüdür. Sıcaklığa bağlı dimorfizm sergiler: 25 ^° C'de lifli fazında saprofit olarak büyür ve 37 ^° C'de parazitik maya morfolojisi gösterir.

T. marneffei mantarı, tüm organizmada ölümcül bir enfeksiyona neden olabilir; Penisilloz, eski taksonomik adıyla Penicillium marneffei olarak adlandırılmıştır.

Morfolojik formlar veya aşamalar

Hif veya ipliksi fazdaki T. marneffei mantarı, pürüzsüz ve pürüzsüz bir yüzeye sahip grimsi beyaz koloniler halinde büyür. Bu koloniler, sarı tonlarda kırmızımsı kahverengi bir renge dönüşürken, yüzeyleri somon renginin alt kısmı ile ışıma bir kabartma elde eder.

Maya aşamasında T. marneffei, kaba görünümlü bir rahatlama ile küçük fildişi renkli koloniler geliştirir.

Rezervuarlar

T. marneffei'nin rezervuarları topraktır (tropik ve subtropik bölgelerde, yağmurlu mevsimlerde, Mayıs'tan Ekim'e kadar) ve birkaç bambu faresi türüdür (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis ve Rhizomis pruinosis).

Sunucular

Patojenik mantar T. marneffei için yaygın konakçılar, sıçanlar, insanlar, kediler ve köpeklerdir.

T. marneffei mantarı vücuda esas olarak solunum yolu yoluyla girer. Ayrıca sindirim yolu dışındaki herhangi bir yoldan da geçebilir.

Klinik bulgular

T. marneffei mantarı, bağışıklık yetersizliği olan insanlarda fırsatçı genelleşmiş veya sistemik enfeksiyona neden olur. Başlangıçta akciğerleri ve daha sonra kan dolaşımı yoluyla farklı organları etkiler. Boyun, yüz ve gövde derisinde papül şeklinde lezyonlar oluşturur.

Candida albicans

Candida albicans mantarı, phyllum Ascomycota'ya aittir ve besinlerin mevcudiyetine bağlı olarak dimorfizm gösterir.

Candida albicans'ta maya hücreleri, kan yayılması ve virülans faktörü için en uygun hücreler gibi görünmektedir. Hif fazı, doku penetrasyonu ve organ kolonizasyonunda en invaziv olarak önerilmiştir.

Mayadan hifaya geçiş, karbondioksit seviyeleri, oksijen eksikliği, besleyici ortamdaki ve sıcaklıktaki değişiklikler gibi çevresel faktörlerin neden olduğu hızlı bir süreçtir.

Pleomorfizm veya çoklu faz değişiklikleri yoluyla, bu mantar, ev sahibinin bağışıklık savunma mekanizmalarında hayatta kalabilir. Maya fazında morfoloji, küçük gruplar halinde küresel veya oval hücrelerdir. Hif fazında veya ipliksi mantar morfolojisinde, hücreler filamentler şeklinde gerilmiş, uzun görünür.

Ek olarak, maya fazında simbiyotik bir yaşam formu elde eder ve hif fazında patojenik bir parazit haline gelir.

rezervuar

Candida albicans için rezervuar insan vücududur. Derinin mikroflorasında, gastrointestinal kanalda, ağız boşluğunda ve genitoüriner sistemde bulunur.

Sunucular

İnsan organizması, giriş yolu deri ve mukoza zarları olan Candida albicans için bir konukçu işlevi görür.

Candida albicans mantarı, cildi, tırnakları, ağız mukozalarını ve gastrointestinal mukozayı etkileyen kandidiyaz veya moniliazis üretir. Bağışıklık sistemi baskılanmış kişilerde enfeksiyon sistemik hale gelebilir veya vücutta genelleşebilir.

Candida albicans, kan-beyin bariyerini aşabilir. Bu patojenik mantar ile ciddi enfeksiyonlarda% 40 ölüm oranları bildirilmiştir.

Histoplazma kapsulatum

Histoplasma capsulatum, phyllum Ascomycota'ya aittir. İnsanlar için patojen olan ve sıcaklığa bağlı dimorfizm gösteren bir mantar türüdür. Mantar toprakta ve sığırcıklardan (Stumus vulgaris), karatavuklardan (Turdus merula) ve çeşitli yarasa türlerinden gelen dışkı karışımları üzerinde büyür.

Histoplasma capsulatum mantarı, kuş tüneme alanlarında ve yarasaların yaşadığı mağaralarda, çatı katlarında veya ağaç deliklerinde yaygındır.

Bu mantar, Antarktika hariç tüm gezegende geniş bir dağılıma sahiptir. Sıklıkla nehir vadileriyle ilişkilendirilir. Özellikle Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Mississippi ve Ohio nehirlerinin vadilerinde bulunur.

Morfolojik formlar veya aşamalar

Histoplasma capsulatum, toprakta saprofitik bir yaşam formunda ipliksi, miselyal büyüme gösterir. Hayvanları veya insanları enfekte ederken, 37 ^° C vücut sıcaklığında parazitik maya şeklinde büyüme fazını geliştirir .

Miselyumun morfolojik fazı hiflerden oluşur. Koloniler başlangıçta beyaz, pamukludur ve daha sonra alt tarafı sarı ila turuncu olmak üzere koyu kahverengiye döner.

Maya fazı, nemli ve kremsi bir görünüme sahip gri ila bej koloniler oluşturan, 37 ^° C'de yavaş büyüyen oval hücrelere sahiptir .

Rezervuarlar

Histoplasma capsulatum rezervuarları, azot bakımından zengin kuş ve yarasa dışkılarıyla kirlenmiş topraktır.

Sunucular

Histoplasma capsulatum konakçıları arasında insan organizmaları, bazı kuşlar (sığırcıklar, karatavuklar, pamukçuklar, tavuklar, hindiler, kazlar), yarasalar, köpekler, kediler, kemirgenler, atlar ve sığırlar bulunur.

Bu mantar insan vücuduna solunum yoluyla, perkütan (deri yoluyla) ve mukoza zarlarından girer.

Klinik bulgular

Histoplasma capsulatum ile akut akciğer enfeksiyonu vakaları çok yaygındır ve ateş, soğuk algınlığı, titreme, baş ağrısı, göğüs ağrısı, yorgunluk, kızarıklık ve döküntü gibi semptomlarla birlikte.

Referanslar

1. Hiten, D., Madhani, G ve Fink, GR (1998). Mantarlarda ipliksi farklılaşma ve virülansın kontrolü. Hücre Biyolojisindeki Eğilimler. 8 (9): 348-353.
2. Nadal, M., García-Pedrajas, M. ve Gold, SE (2008). Mantar bitki patojenlerinde dimorfizm. Mikrobiyoloji Mektupları. 284 (2): 127–134.
3. Navarro-Mendoza, M., Pérez-Arques, C., Murcia, L., Martínez-Garcia, P., Lax, C .; Sanchis, M. vd. (2018). Virülansta rol oynayan yeni bir ferroksidaz gen ailesinin bileşenleri, fungal dimorfizmde fonksiyonel olarak uzmanlaşmıştır. Doğa. Bilimsel Raporlar.8: 7660. doi: 10.1038 / s41598-018-26051-x
4. Nemecek, JC, Wüthrich, M. ve Bruce S. Klein, BS (2006). Mantarlarda Dimorfizmin ve Virülansın Küresel Kontrolü. Bilim. 312 (5773): 583-588. doi: 10.1126 / science.1124105
5. Zhong, Y., Yan; M., Jiang, Y., Zhang, Z., Huang, J., Zhang, L. ve diğerleri. (2019). Sporisorium scitamineum'un Neden Olduğu Şeker Kamışı Hastalığını Kontrol Etmek İçin Umut Verici Bir Mantar Dimorfizm İnhibitörü Olarak Mikofenolik Asit. Tarım ve Gıda Kimyası Dergisi. 67 (1): 112–119. doi: 10.1021 / acs.jafc.8b04893