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Aspergillus terreus: qué es, taxonomía, morfología y ciclo biológico


¿Qué es el Aspergillus terreus?

Aspergillus terreuses una especie de hongo que produce metabolitos secundarios como patulina, citrinina y gliotoxinas, los cuales son perjudiciales para los humanos. Es conocido por su refractancia a la terapia anfotericina B. Puede ser un patógeno oportunista causando aspergilosis invasiva pulmonar en pacientes inmunosupresivos.

A. terreus también es usado para metabolizar la “lovastatina”, compuesto utilizado en la industria farmacéutica para regular los niveles de colesterol. Asimismo, produce metabolitos secundarios beneficiosos como la terreína, un inhibidor de la melanogénesis, la asperfuranona y la ciclosporina A, los cuales son usadas como drogas inmunosupresoras.

Inclusive algunas cepas son utilizadas para la producción de ácidos orgánicos, ácidos itacónicos y ácidos itatartáricos por medio de procesos fermentativos.

Identificación taxonómica de A. terreus

El género Aspergillus, al cual pertenece A. terreus, se ha sometido a profundos estudios taxonómicos basándose en su ADN genómico. Muchos de estos estudios se han enfocado en grupos específicos (especies, sección y subgénero).

A. terreus pertenece al subgénero Nidulantes de la sección Terrei. Con los avances en estudios de biología molecular, se ha reconocido que existe una variabilidad genética que puede distinguir cepas de la misma especie por patrones de proteínas.

Morfología del A. terreus

Morfológicamente, A. terreus es un hongo filamentoso como lo son las especies del género Aspergillus.

Macroscópicamente

Macroscópicamente, el hongo se puede caracterizar sobre medios de cultivos especializados o sobre los substratos donde crece.

Un medio de cultivo usado en laboratorio para sembrar el hongo es el medio CYA (Agar extracto de levadura y Czapek) y el medio MEA (Agar extracto de Malta), permitiendo la observación de la colonia, color, diámetro e incluso la formación de estructuras de reproducción o resistencia, dependiendo de las condiciones y el tiempo de incubación.

A. terreus, sobre el medio CYA, se observa como una colonia circular (30-65 mm de diámetro) de textura aterciopelada o lanosa, plana o con surcos radiales, con micelio blanco.

El color puede variar de marrón canela a marrón amarillento, pero al observar al reverso de la placa de cultivo, se puede observar de color amarillo, dorado o marrón y a veces con un pigmento difusible amarillo en el medio.

Si el medio es MEA, las colonias son poco densas, de color carne o de anaranjado pálido a gris anaranjado, con un micelio blanco apenas visible. Al observar al reverso de la placa las colonias se observan con tonos amarillentos.

Microscópicamente

Microscópicamente, como todas las especies del género Aspergillus, posee hifas especializadas llamadas conidióforos, sobre las cuales se desarrollarán las células conidiógenas que formarán los conidios o esporas asexuales del hongo.

El conidióforo está formado por tres estructuras bien diferenciadas: la vesícula, el estipe y la célula pie que enlaza con el resto de las hifas. Sobre la vesícula se formarán las células conidiógenas, llamadas fiálides, y dependiendo de la especie se desarrollan otras células entre las vesículas y las fiálides, llamadas métulas.

A. terreus forma conidióforos con cabezas conidiales en columnas compactas, con vesículas de forma esférica o subglobosa, que miden de ancho entre 12-20 µm. El estipe es hialino y puede variar de longitud de 100-250 µm.

Posee métulas (lo que se conoce como cabezas conidiales biseriadas) de dimensiones que van de 5-7 µm x 2-3 µm y fiálides de 7 µm x 1,5-2,5 µm. Los conidios lisos, globosos o subglobosos, son pequeños comparados a otras especies de Aspergillus y pueden medir 2-2,5 µm.

Con los avances en biología molecular y técnicas de secuenciación, hoy en día la identificación de especies de hongos es facilitada por el uso de marcadores moleculares que permiten el estudio de cepas de una especie. Actualmente, el código de barras de muchos hongos son las regiones espaciadoras del ADN ribosomal.

Ciclo biológico del A. terreus

Se puede identificar una fase sexual y una fase asexual. Cuando una espora llega al sustrato ideal, una fase de unas 20 horas aproximadamente es requerida para que las hifas se desarrollen.

Si las condiciones son favorables, como una buena aireación y luz solar, las hifas comienzan a diferenciarse, engrosando una parte de la pared celular de la cual emergerá el conidióforo.

Este desarrollará los conidios que serán esparcidos por el viento, reiniciándose el ciclo de vida del hongo. Si las condiciones no son favorables para el desarrollo vegetativo, como largas horas de oscuridad, se puede desarrollar la fase sexual del hongo.

En la fase sexual, se desarrollan unos primordios de células que originarán una estructura globosa llamada cleistotecios. Dentro se encuentran los sacos donde se desarrollarán las ascosporas. Estas son las esporas que bajo condiciones favorables y sobre un sustrato adecuado desarrollarán hifas, reiniciándose el ciclo de vida del hongo.

Referencias

  1. Samson R.A., Visagie C.M., Houbraken J., Hong S.-B., Hubka V., Klaassen C.H.W., Perrone G., Seifert K.A., Susca A., Tanney J.B., Varga J., Kocsub S., Szigeti G., Yaguchi T., y Frisvad J.C. (2014). Phylogeny, Identification and nomenclature of the genus Aspergillus. Studys in Mycology 78: 141-173.
  2. Abarca Mª L. (2000). Taxonomía e identificación de especies implicadas en la aspergilosis nosocomial. Rev Iberoam Micol 2000; 17: S79-S84.
  3. Hee-Soo P., Sang-Cheol J., Kap-Hoon H., Seung-Beom H. y Jae-Hyuk Y. (2017). Chapter Three. Diversity, applications and synthetic biology of industrially important Aspergillus fungi. Advances in Microbiology 100: 161-201.
  4. Rodrigues A.C. (2016). Chapter 6. Secondary metabolism and antimicrobial metabolites of Aspergillus. En: New and Future Developments in Microbial Biotechnology and Bioengineering. P 81-90. 
  5. Samson R.A., Visagie C.M., Houbraken S., Hong B., Hubka V., Klaassen C.H.W., Perrone G., Seifert K.A, Susca A., Tanney J.B., Verga J., Kocsubé S., Szigeti G., Yaguchi T. y Frisvad J.C. (2014). Phylogeny, identification and nomenclature of the genus Aspergillus. Studies in Mycology 78:141-173.
  6. Arunmonzhi B. S. (2009). Aspergillus terreus complex. Medical Mycology 47: (Supplement 1), S42-S46.
  7. Narasimhan B. and Madhivathani A. (2010). Genetic variability of Aspergillus terreus from dried grapes using RAPD-PCR. Advances in Bioscience and Biotechnology 1:345-353 ABB.
  8. Bayram Ö., Braus G. H., Fischer R. y Rodriguez-Romero J. (2010). Review Spotlight on Aspergillus nidulans photosensory systems. Fungal Genetics and Biology 47:900-908.