DOENÇAS INFECCIOSAS

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MICOLOGIA – CAPÍTULO UM
INTRODUÇÃO À MICOLOGIA

Dr Art DiSalvo
Diretor Emérito, Laboratório Estadual de Nevada
Diretor Emérito de Laboratórios, Departamento de Saúde e Controle Ambiental da Carolina do Sul.

Tradução:

Fernanda Mota

PhD. Myres Hopkins

 

TURKISH

ALBANIAN

Figura 1
Esporos de Chaetomium globosum . Chaetomium é um ascomiceto, e na maioria das espécies os esporos têm forma de limão, com um único poro germinativo
© Dennis Kunkel Microscopy, Inc. Usado com permissão
 

A

B

Figura 2
A. Basidiocarpo (corpo frutificante) de um políporo. B. Superfície inferior, mostrando a hifa geradora. Esporos reprodutivos estão dispersos por poros na superfície inferior do fungo.
© Dr Arthur DiSalvo and © Dennis Kunkel Microscopy, Inc. Usado com permissão.
 

INTRODUÇÃO

Classificação

Fungos são organismos eucariontes que não contêm clorofila, mas possuem parede celular, estruturas filamentosas e produzem esporos. Esses organismos crescem como saprófitos e decompõem matéria orgânica. Existem entre 100.000 a 200.000 espécies de fungos, variando de acordo com a classificação utilizada. Cerca de 300 espécies são reconhecidas atualmente como patogênicas para o homem.

Existem cinco reinos de organismos vivos. Os fungos pertencem ao reino Fungi.
 

Figura 3
Mucor spp. estrutura frutificante com esporos. A estrutura frutificante (conidióforo ) maturou e sua membrana exterior está desintegrando, permitindo que os esporos (conidia) sejam liberados. Mucor é um fungo comum encontrado em vários ambientes. É um fungo Zigomiceto que pode ser alergênico e frequentemente é encontrado como saprófito em solos, matéria vegetal morta (como feno), esterco de cavalo e frutas. É um patógeno oportunista e pode causar Mucormicose em indivíduos imunocomprometidos. Os locais de infecção são os pulmões, a seios nasais , cérebro, olhos, e pele. Poucas espécies foram isoladas dos casos de zigomicoses, mas o termo mucormicose tem sido frequentemente utilizado. A zigomicose inclui infecções mucocutâneas e rinocrebrais, bem como infecções renais, gastrite e infecções pulmonares.
© Dennis Kunkel Microscopy, Inc. Usado com permissão.

MORFOLOGIA

Fungos patogênicos podem existir como leveduras ou como hifas (figura 4). Uma massa de hifas é chamada micélio. Leveduras são microorganismos unicelulares e micélios são estruturas filamentosas multicelulares constituídas de células tubulares com parede celular. As leveduras se reproduzem por brotamento ou cissiparidade. As formas miceliais se ramificam e o padrão de ramificação delas auxilia a identificação morfológica. Se o micélio não for septado é chamado de cenocítico (não-septado). Os termos “hifa” e “micélio” são comumente utilizados indistintamente. Alguns fungos ocorrem tanto na forma de leveduras como na forma de micélios. Esses são chamados fungos dimórficos.

Fungos Dimorficos

Os fungos dimórficos podem apresentar duas formas (figura 5):

• LEVEDURA - (forma parasitária ou patogênica). Essa forma é usualmente encontrada em tecidos, exudatos, ou se cultivados em uma incubadora a 37 graus C.

• MICÉLIO - (forma saprófita). Forma observada na natureza ou quando cultivada a 25 graus C. A conversão para a forma de levedura parece ser essencial para a patogenicidade. Fungos dimórficos são identificados por várias características morfológicas ou bioquímicas, incluindo a aparência de seus corpos de frutificação. Os esporos assexuais podem ser grandes (macroconídios, clamidosporos) ou pequenos (microconídios , blastosporos, artroconídios).

DOENÇAS MICÓTICAS

Há quarto tipos de doenças micóticas:

• Hipersensibilidade - uma reação alégica a “mofos” e esporos.

• Micotoxicoses – envenenamento do homem ou animais por alimentos ou produtos alimentícios contaminados por fungos que produzem toxinas a partir de substratos de grãos.

• Micetismo – a ingestão de toxina (envenenamento por cogumelos).

• Infecção fúngica.- invasão tecidual com resposta do hospedeiro.

Tratemos apenas sobre o último tipo: fungos patogênicos que causam infecções. Os fungos patogênicos mais comuns não produzem toxinas, mas causam modificações fisiológicas durante a infecção parasitária (ex. taxa metabólica aumentada, vias metabólicas modificadas e modificação da estrutura da parede celular). Os mecanismos que causam essas modificações, assim como a sua importância como um mecanismo de patogenicidade estão sendo descritos.

A maioria dos fungos patogênicos são, também, termotolerantes, e podem resistir ao efeito das espécies reativas de oxigênio liberadas durante a queima respiratória fagocítica. Assim, os fungos são capazes de suportar muitas defesas do organismo. Fungos são onipresentes na natureza e a maioria das pessoas está exposta a eles. O estabelecimento de uma infecção micótica normalmente depende do tamanho do inócuo e da resistência do hospedeiro. A severidade da infecção parece depender do estado imunológico deste. Dessa forma, a demonstração de um fungo, por exemplo, em sangue retirado de um cateter intravenoso podem corresponder à colonização do cateter, a uma fungemia transitória (i.e., disseminação de fungo na corrente sanguínea) ou a uma real infecção. O medico deve decidir qual é o estado do paciente baseado em parâmetros clínicos, estado geral, resultado de exames laboratoriais, etc. A decisão não é trivial, uma vez que o tratamento de infecções fúngicas sistêmicas requer o uso agressivo de drogas com toxicidade considerável. A maioria dos agentes micóticos são saprófitos de solo e doenças micóticas, em geral, não são transmissíveis de pessoa para pessoa (exceções ocasionais são: Candida e alguns dermatófitos). Surtos podem ocorrer, mas estes são devidos à exposição a um fator ambiental comum, não por transmissibilidade. A maioria dos fungos que causam infecções sistêmicas tem um nicho ecológico peculiar e característico na natureza. Esse habitat é específico para vários fungos que serão discutidos posteriormente. Nesse ambiente, fungos normalmente saprófitos, se proliferam e desenvolvem. Esse ambiente também é fonte de elementos fúngicos e ou esporos, onde humanos e animais, hospedeiros acidentais, são expostos às partículas infecciosas. É importante estar atento a essas associações para diagnosticar doenças micóticas. O médico deve ser capaz de obter uma história completa do paciente incluindo ocupação, habitos e histórico de viagens. Esse tipo de informação é frequentemente necessário para levantar ou confirmar um diagnóstico diferencial. A incidência de infecções micóticas está aumentando dramaticamente, devido ao aumento da população de indivíduos susceptíveis. Exemplos destes são pacientes com AIDS, pacientes em terapias imunossupressoras, e em uso de exames diagnósticos invasivos e procedimentos cirúrgicos (implantes de próteses). Doenças fúngicas são consideradas não contagiosas e de notificação não compulsória no sistema de estatísticas nacionais de saúde pública.
 

VIDEO
Crescimento e Divisão por brotamento da Levedura (Saccharomyces cerevisiae

High Resolution
Low resolution
© Philip Meaden
Heriot-Watt University
Edinburgh, Scotland  and The MicrobeLibrary
 

B
Leveduras em brotamento com septo. O septo se formou entre o broto filho e a célula mãe, mas a separação dos dois não ocorreu. Esta imagem é de células cultivadas a 37°C por 3 horas no meio YPD. A célula não corada está ampliada x1000 usando microscopia de contraste de fase.
 

C
Célula de C. albicans na terceira hora. Três horas após o aparecimento do tubo germinativo, a hifa apresentou septos. Um novo tubo germinativo no polo distal da célula também fica evidente nesse momento. As células não coradas estão ampliadas x1000 usando microscopia de contraste de fase.
 

Figura 6
Técnica de coloração de Gomori e sob relativamente baixa magnificação 50X esta fotomicrografia revela mudanças histopatológicas indicativas da presença do organismo fúngico dematiáceo Phialophora parasitica. Conhecido por ser o agente causador de cromoblastomicose e feo-hifomicose que afeta os tecidos subcutâneos, embora no caso da feohifomicose muitos sistemas de órgãos possam ser afetados, podendo até mesmo se disseminar pelo corpo.
CDC/ Dr. L. Ajello
 

Figura 7
Uma placa de Petri com meio ágar Sabouraud dextrose cultivando um isolado Mexicano de T. rubrum var. rodhaini. Membros dermatofíticos do gênero Trichophyton são uma das principais causas de infecções de couro cabeludo, pele e unhas em humanos, conhecidas como dermatofitoses. O gênero inclui espécies antropofílicas, zoofílicas e geofílicas.
CDC/Dr. Libero Ajello
 

DIAGNÓSTICO

• Raspagem de pele suspeita de conter dermatófitos ou pus de uma lesão pode ser montada com KOH em uma lâmina (preparação úmida) e examinada diretamente no microscópio.

• Teste cutâneo (hipersensibilidade dermal) costumava ser uma ferramenta diagnóstica popular, mas atualmente seu uso é desencorajado porque o teste cutâneo pode interferir com estudos sorológicos, causando resultados falso positivos. Ainda pode ser utilizado para avaliar a imunidade do paciente, assim como o índice de exposição populacional em um estudo epidemiológico.

• Sorologia pode ser útil quando aplicada a uma doença fúngica específica; não há antígenos para rastreamento de fungos em geral. Como fungos são antígenos fracos a eficácia da sorologia varia em diferentes infecções fúngicas. Os testes sorológicos serão discutidos em cada micose. Os testes sorológicos mais comuns para fungos são baseados em dupla imunodifusão, fixação de complemento e imunoensaios enzimáticos (EIA). Dupla imunodifusão e fixação de complemento geralmente detectam anticorpos IgG. Alguns testes EIA estão sendo desenvolvidos para detectar anticorpos IgG e IgM. Há alguns testes que podem detectar antígenos de fungos específicos, mas só agora eles estão entrando em uso geral.

• Microscopia de fluorescência direta pode ser usada para identificação, mesmo em culturas não viáveis ou em cortes de tecidos fixados. Os reagentes para este teste são difíceis de obter.

• Biópsia e histopatologia. Uma biópsia pode ser muito útil para a identificação e como uma fonte do fungo invasor do tecido. A coloração de metenamina de prata de Grocott-Gomori (GMS) geralmente é usada para revelar organismos que coram de preto contra o fundo verde (figura 6). A coloração de HE nem sempre cora o organismo, mas cora as células inflamatórias.

• Cultura. Um diagnóstico definitivo requer uma cultura e identificação. Fungos patogênicos normalmente são cultivados em ágar Sabouraud dextrose (figura 7). Esse tem um pH levemente ácido (~5.6). Cicloheximida, penicilina, estreptomicina ou outras substâncias inibitórias são adicionadas frequentemente para prevenir contaminação bacteriana e supercrescimento. Duas culturas são inoculadas e incubadas separadamente a 25 graus C e 37 graus C para revelar dimorfismo. As culturas são examinadas macroscopicamente e microscopicamente. Elas só são consideradas negativas para crescimento após 4 semanas de incubação.

• Sondas de DNA. DNA ribossomal é hibridizado com uma sonda de DNA marcado. Esse teste é rápido (1 a 2 horas) e espécie-específico. Não está disponível para muitos organismos e possui um preço elevado.
   

ESTRUTURA MOLECULAR

Anfotericina B 
Cetoconazol
Griseofulvina  
5-fluorocitosina 

TRATAMENTO

Células de mamíferos não contêm as enzimas que degradam os polissacarídeos da parede celular dos fungos. Portanto, esses patógenos são difíceis de erradicar pelos mecanismos de defesa do hospedeiro. Já que mamíferos e fungos são ambos eucariotos, o meio celular dos dois é similar. A membrana celular de todos os eucariotos contém esteróides, ergosterol na membrana celular fúngica e colesterol na membrana celular dos mamíferos. Assim, a maioria das substâncias que podem prejudicar o fungo invasor terá graves efeitos colaterais sobre o hospedeiro. Embora um dos primeiros agentes quimioterápicos (iodetos orais) fosse um antimicótico usado em 1903, o desenvolvimento de tais agentes foi negligenciado em relação ao desenvolvimento de agentes antibacterianos. A toxicidade seletiva necessária para inibir os micro-organismos invasores com dano mínimo ao hospedeiro tem sido difícil de se estabelecer entre células eucarióticas.

Os agentes anti-fúngicos primários são:

Anfotericina B

Esse é um antimicótico polieno. É, normalmente, a droga de escolha para a maioria das infecções fúngicas sistêmicas. Tem uma maior afinidade por ergosterol na membrana celular dos fungos do que pelo colesterol na membrana do hospedeiro; uma vez ligado ao ergosterol, ele causa destruição da membrana celular e morte da célula fúngica. Anfotericina B é usualmente administrada por via intravenosa e os pacientes costumam ser internados. A droga é bastante tóxica: trombo-flebites, nefrotoxicidade, febre, calafrios e anemia ocorrem frequentemente durante a administração. Anfotericina B em base lipídica tem a mesma eficiência, é menos tóxica, porém mais cara.

Azóis

Os azóis (imidazóis and triazóis), incluindo o cetoconazol, fluconazol, itraconazol, voriconazol e pozaconazol estão sendo usados para candidíases mucocutâneas, dermatofitoses e para algumas infecções fúngicas sistêmicas. Fluconazol é, atualmente, essencial para a manutenção de portadores de AIDS com criptococose. O mecanismo geral de ação dos azóis é a inibição da síntese de ergosterol. A administração oral e a toxicidade reduzida desses são vantagens diferenciais.

Griseofulvina

Griseofulvina é uma droga de ação lenta que é usada para infeções severas de pele e unhas. Seu efeito depende de sua acumulação no estrato córneo onde é incorporada no tecido e forma uma barreira que interrompe a penetração posterior e o crescimento de fungos. É administrado oralmente. Seu exato mecanismo de ação é desconhecido.

5-fluorocitosina

5-fluorocitosina (Flucitosina ou 5-FC) inibe a síntese de RNA e encontra sua maior aplicação em criptococose (que será discutida posteriormente). É de administração oral.

Terbinafina

[Hidrocloreto de (2E)-6,6-dimetil-hept-2-en-4-in-1-il](metil)(nafatalen-1-ilmetil)amina (hidrocloreto de terbinafina). Esse é um agente antifúngico, também conhecido como Lamisil, usado no tratamento de infecções nas unhas das mãos e dos pés. É de administração oral.

Caspofungina

É o sal do diacetato de pneumocandina B0 1-[(4R,5S)-5-[(2- aminoetil)amino)-N2-(10,12-dimetil-1-oxotetradecil)-4-hidróxi-L-ornitina)-5-[(3R)-3-hidróxi-L-ornitina). Esse antifúngico funciona por inibição da enzima β(1,3)-D-Glucano sintase e alterando a integridade da parede celular fúngica. Sua via de administração é intravenosa.

CLASSIFICAÇÃO CLÍNICA DAS MICOSES

Doenças fúngicas podem ser discutidas de formas variadas. O método mais prático para estudantes de medicina é a taxonomia clínica, que divide os fungos em:

• Micoses superficiais

• Micoses subcutâneas

• Micoses sistêmicas

• Micoses oportunistas

As micoses superficiais (ou micoses cutâneas) são doenças fungicas que estão confinadas às camadas externas da pele, das unhas ou dos cabelos (camadas queratinizadas) raramente invadindo tecidos mais profundos ou vísceras (figura 8). Os fungos envolvidos são conhecidos como dermatófitos. As micoses subcutâneas estão confinadas ao tecido subcutâneo e apenas raramente se tornam sistêmicas. Elas formam lesões cutâneas profundas, ulceradas ou massas fúngicas envolvendo, mais comumente, as extremidades inferiores. Os organismos causais são saprófitos de solo que são introduzidos por traumas nos pés ou pernas. As micoses sistêmicas podem envolver vísceras profundas e se tornarem amplamente disseminadas. Cada tipo de fungo tem predileção por vários órgãos que serão descritos quando discutirmos as doenças individualmente.

As micoses oportunistas são infecções devidas a fungos com baixa virulência inerente. Os agentes etiológicos são organismos que são comuns em todos os ambientes.
 

ESTRUTURA MOLECULAR

Ergosterol

Caspofungina

Figura 8
Impingem (micose) na pele do pescoço devido à Trichophyton rubrum.
CDC/Lucille K. Georg
 

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