Zigomicetos: qué son, características, nutrición, hábitat
¿Qué son los zigomicetos?
Los zigomicetos (Zygomycota) son un grupo parafilético que agrupa a más de 1.300 especies de hongos con diferentes orígenes evolutivos. Presentan la característica común de producir zigosporas, que son zigotos de pared dura y gruesa, por medio de los cuales ocurre la reproducción sexual.
Este grupo es un ensamble de seis linajes cuyas relaciones están por definirse: Mucoromycotina, Entomophthoromycotina, Mortierellomycotina, Zoopagomycotina, Glomeromycota y Kickxellomycotina.
Los zigomicetos son el grupo de hongos con mayor diversidad ecológica. Pueden ser saprófitos en sustratos como la fruta, el suelo y el estiércol, simbiontes en las vísceras de artrópodos, mutualistas de plantas que forman micorrizas y patógenos de animales, plantas, insectos y de otros hongos.
Por ejemplo, en la industria alimentaria, se utilizan varias especies en la fermentación de alimentos. Rhizopus oligosporus es usado en la preparación del tempeh básico de Indonesia, un alimento fermentado derivado del grano de soya.
Rhizopus oryzae se usa en la producción de bebidas alcohólicas, en Asia y África. Actinomucor elegans se utiliza en la preparación del tofu, un alimento común en la cocina oriental a base de soya. También se usan como ablandadores de carne, colorante amarillo para margarina, entre otros.
Por otro lado, algunas especies tienen un impacto económico negativo. Rhizopus stolonifer y especies del género Mucor, causan la pudrición de frutos, particularmente de las fresas.
Las especies del orden Mucorales causan infecciones oportunistas potencialmente mortales en pacientes diabéticos, inmunodeprimidos e inmunocomprometidos.
Características de los zigomicetos
– Mucoromycotina constituye el clado más numeroso y mejor conocido. Incluye cerca de 300 especies, comunes en todos los suelos. Pueden infectar plantas y otros hongos. Han sido aisladas en muestras clínicas. Se utilizan en la fermentación de alimentos.
– Entomophthoromycotina es el segundo grupo más grande, con aproximadamente 300 especies. Incluye zigomicetos saprotróficos y entomopatógenos, del suelo y asociadas a la basura.
– Mortierellomycotina alberga más de 100 taxones de organismos saprotróficos del suelo. Todas las especies en este subfilo son habitantes del suelo y saprótrofos ubicuos, algunos también son simbiontes de plantas.
– Glomeromycota incluye a más de 250 especies que pueden crecer solo en las raíces de las plantas hospederas formando micorrizas arbusculares.
– Kickxellomycotina y Zoopagomycotina incluyen cerca de 180 especies en cada subfilo. Muchos de estos hongos son parásitos de invertebrados, comensales de artrópodos o saprótrofos. Algunos son importantes como patógenos de plagas de insectos.
Nutrición
– Los hongos son heterótrofos, se alimentan de nutrientes que absorben del ambiente. Pueden ser saprotróficos, parásitos o simbiontes mutualistas, según su forma de alimentación.
– Los saprotróficos se alimentan de los residuos procedentes de otros organismos, como materia vegetal muerta (hojas, troncos, cortezas), cadáveres o excrementos.
– Los hongos producen enzimas que se exudan al ambiente circundante y aceleran la descomposición de la materia orgánica y la liberación de nutrientes al medio. Una parte de estos nutrientes son absorbidos por los hongos y otra es utilizada por las plantas y otros organismos.
– Los hongos parásitos absorben su alimento de la descomposición del tejido vivo de su hospedero, causándole la muerte en la mayoría de los casos.
– Los hongos que establecen relaciones simbióticas mutualistas se alimentan de productos excretados por su comensal sin perjudicar su supervivencia.
– Las especies de hongos que forman micorrizas se alimentan de una fuente constante de carbohidratos de la planta, y esta se beneficia de la mayor capacidad del hongo para absorber agua y nutrientes, y movilizar los minerales.
Hábitat
Los zigomicetos se han aislado principalmente en el suelo, donde colonizan rápidamente cualquier fuente de carbohidratos o proteínas degradables.
También pueden encontrarse asociados a la basura, a estiércol de animales o materia orgánica en descomposición.
Las especies parásitas habitan en las vísceras de insectos y en los tejidos de las plantas, animales y otros hongos.
Otras especies pueden colonizar ambientes hospitalarios, convirtiéndose en un problema grave de salud pública.
Reproducción
Los hongos de este grupo presentan reproducción sexual y asexual.
Las especies del orden Mucorales son las más conocidas por su importancia en el área médica. Los hongos de este grupo se reproducen sexualmente por zigotos de pared dura y gruesa, conocidos como zygosporas.
Estas se forman dentro de un zygosporangium, después de la fusión de hifas especializadas llamadas gametangia.
Las zygosporas maduras sufren un período de inactividad obligatoria antes de la germinación. Sin embargo, en la mayoría de las especies, la producción de zygosporas es más rara y las condiciones necesarias para su formación y germinación siguen siendo desconocidas.
La reproducción asexual en los Mucorales ocurre mediante una multiesporación en la que se producen esporangiósporas unicelulares y no móviles.
Los Mucorales producen esporangiósporas secas dispersadas por el aire, y esporangiósporas húmedas, menos propensas a la aerosolización. Es una característica importante que determina su nivel de patogenecidad.
Zigomicosis
Más de 30 especies de zigomicetos están involucradas en infecciones humanas. Entre ellas, Mucorales es la más abundante. Entre las infecciones fúngicas, las zigomicosis son excepcionalmente graves, con una tasa de mortalidad superior al 50%.
La principal vía de acceso de los hongos zigomicetos al organismo, en seres humanos, es a través del tracto respiratorio. La primera barrera que se encuentran las esporas son las células ciliadas del epitelio respiratorio. Aquellas que logren avanzar se encuentran con los macrófagos alveolares que fagocitan y destruyen la mayoría de las esporas.
Otras formas de infección ocurren por contaminación de heridas o de traumatismos graves, por vía oral o por picaduras de insectos.
Pacientes con mayor riesgo de infección
La mayoría de las infecciones ocurre en recién nacidos, que aún no han desarrollado mecanismos inmunitarios adecuados, o en huéspedes inmunocomprometidos, receptores de trasplantes y pacientes diabéticos con cetoacidosis no controlada y niveles séricos altos de hierro.
Además, pacientes en tratamiento con corticosteroides, deferoxamina en pacientes en diálisis, los fármacos inmunosupresores, la neutropenia, la malnutrición, la infección por citomegalovirus y las heridas o quemaduras también son condiciones que incrementan la susceptibilidad a desarrollar zigomicosis.
Las infecciones hospitalarias o nosocomiales pueden deberse a dispositivos médicos contaminados, por ejemplo, sistemas de bolsa de ostomía, vendaje adhesivo, depresores de la lengua de madera, bomba de infusión de insulina subcutánea, diálisis peritoneal, dispositivos intravasculares.
También puede ocurrir por contaminación durante procedimientos médicos, como extracciones dentales, anestesia local, inyección intramuscular de corticosteroides, vitaminas y anticoagulantes, empaquetamiento nasal, contaminación de injertos y durante el trasplante.
Existen cinco manifestaciones clínicas principales de la zigomicosis: rinocerebral, pulmonar, gastrointestinal, cutánea y diseminada.
Zigomicosis rinocerebral
Es la forma más común presente en pacientes hematológicos y diabéticos neutropénicos. Los síntomas iniciales son inespecíficos, e incluyen:
– dolores de cabeza,
– estado mental alterado,
– fiebre,
– síndrome ocular,
– lagrimeo,
– irritación o anestesia periorbital.
La alteración de la visión unilateral y otros cambios que implican ptosis, proptosis o pérdida de la función muscular extraocular, son signos de la infección progresiva hacia la región retroorbitaria o el sistema nervioso central.
Zigomicosis pulmonar
La zigomicosis pulmonar por lo general ocurre en pacientes con neutropenia profunda, neoplasias malignas hematológicas, en tratamiento con corticosteroides o en diabéticos. Los síntomas son inespecíficos e incluyen:
– fiebre,
– dolor en el pecho,
– tos.
Zigomicosis gastrointestinal
Es una forma muy rara de infección. Se asocia con desnutrición severa y parto prematuro. Se cree que la infección es una consecuencia de la ingestión de hongos.
Los síntomas son inespecíficos, e incluyen:
– fiebre,
– dolor,
– vómitos,
– diarrea,
– estreñimiento.
Zigomicosis cutánea
La infección se desarrolla en pacientes con quemaduras u otros traumas. Es causada por la inoculación directa durante un accidente, o puede ser nosocomial.
La manifestación de la enfermedad involucra:
– eritema,
– pus,
– formación de abscesos,
– inflamación de los tejidos,
– necrosis,
– dolor en el área infectada.
Zigomicosis diseminada
Se considera que una infección está disminada cuando están involucrados dos o más órganos no contiguos. Esta forma es la más difícil de controlar y constituye la mayor amenaza para el paciente.
A menudo incluyen colonización pulmonar y del sistema nervioso central, siendo el pulmón el sitio de infección primario. Otros órganos internos pueden ser invadidos secundariamente durante la colonización, como el bazo, el hígado e incluso el corazón, lo que provoca dolor en el órgano infectado.
Referencias
- Gryganskyi, AP, Muszewska, A (2014). Whole Genome Sequencing and the Zygomycota. Fungal. Genom. Biol.
- Kavanagh, K. (2017). Fungi: Biology and Applications.Tercera edición. Wiley Blackwell.
- Royal Botanical Gardens (2018). State of the world’s fungy.