Aspergillus fumigatus: qué es, características, morfología y enfermedades
¿Qué es el Aspergillus fumigatus?
Aspergillus fumigatus es un hongo ambiental cosmopolita que produce infecciones oportunistas en el ser humano y forma parte de la microbiota habitual hallada en el ambiente: aire, suelo y vegetación en descomposición.
Además es uno de los principales hongos ambientales que contamina áreas importantes de clínicas y hospitales, causando infecciones nosocomiales en pacientes con un sistema inmunológico debilitado.
Sin duda, los pacientes más vulnerables son los trasplantados de médula ósea y los pacientes con fibrosis quística.
De las cuatro especies de Aspergillus más frecuentemente aisladas de pacientes hospitalizados, A. fumigatus es la que produce la mayoría de las enfermedades pulmonares alérgicas e invasoras.
Los principales brotes se han asociado a obras de construcción cercanas a hospitales y ductos contaminados con nidos de palomas. Los pacientes inmunosuprimidos se infectan por la inhalación de las conidias contenidas en el polvo contaminado.
Al parecer, los bronquios constituyen un nicho ecológico, debido a la presencia de nutrientes y condiciones de temperatura para el hongo. Esto ocasiona altas tasas de morbilidad y mortalidad en estos individuos.
También en algunas oportunidades se puede ver a este microorganismo contaminando los alimentos. Los más comúnmente atacados son aquellos ricos en carbohidratos y fibras, como el pan, dulces y granos.
El alimento contaminado se reconoce al evidenciar una película algodonosa en la superficie de color verde-grisácea. Esto origina pérdidas económicas.
Características del Aspergillus fumigatus
Este hongo habita en la naturaleza cumpliendo una labor importante, pues participa en la descomposición de vegetales y de una gran variedad de materiales orgánicos.
Por otra parte, Aspergillus fumigatus es capaz de de crecer a 37° C, pero también puede hacerlo a 50° C. Por ello, se dice que es una especie termotolerante. Sus conidias pueden sobrevivir a 70° C.
Se cree que A. fumigatus se reproduce casi exclusivamente por vía asexual, a través de la producción de conidios.
Factores de virulencia
Producción de elastasa
Se ha visto que la elastasa es un factor de patogenicidad importante en otros patógenos pulmonares, debido a que la elastasa actúa sobre la elastina presente en las proteínas pulmonares totales.
Sin embargo, el papel de esta enzima en A. fumigatus no está claro, ya que se han notado ciertas diferencias entre unas cepas y otras.
Esto sugiere que la actividad de elastasa pueda deberse a la síntesis de distintas proteasas elastinolíticas y no a una misma enzima.
Producción de otras sustancias implicadas en la patogenicidad
Entre ellas se conoce la mitogilina, que tiene actividad citotóxica, una metaloproteasa con actividad residual colagenolítica, y un galactomanano excretado como un exoantígeno de importancia diagnóstica.
Entre otras sustancias, están una proteína similar a la del heat shock, que podría intervenir en los mecanismos inmunorreguladores de la aspergilosis, y 2 factores cilioinhibidores que permiten colonizar la mucosa.
El primero es la gliotoxina y el segundo aún no ha sido bien caracterizado. Sin embargo, se sabe que la gliotoxina, junto a otras micotoxinas como el ácido helvólico y la fumagilina, parecen tener un efecto inmunosupresor.
Estas sustancias inhiben el mecanismo oxidativo de destrucción de los fagocitos y ayudan a la propagación del microorganismo.
Factores de adherencia al tejido del hospedador
Aspergilllus fumigatus tiene especial tropismo para fijarse al fibrinógeno depositado en los epitelios dañados. Asimismo, interacciona con la laminina, que es uno de los componentes principales de la membrana basal pulmonar.
Taxonomía de Aspergillus fumigatus
Reino: Fungi
Phylum: Ascomycota
Clase: Eurotiomycetes
Orden: Eurotiales
Familia: Aspergillaceae
Género: Aspergillus
Especie: fumigatus.
Morfología de Aspergillus fumigatus
Características macroscópicas
Presenta un micelio filamentoso con hifas hialinas. Sus colonias pueden tener un aspecto que va desde aterciopelado a algodonoso.
Su color varía desde verde botella, gris-verdoso o marrón verdoso. En el borde de la colonia se observa una capa blanca. El reverso puede ser incoloro o rojo amarillento.
Características microscópicas
Al observar un examen directo de los cultivos puros, se pueden visualizar las estructuras características de A. fumigatus. Está constituido por conidióforos lisos y cortos o semi largos de 300-500 µm. Generalmente con manchas verdosas, especialmente en el área terminal.
Posee vesículas de 30 a 50 µm de diámetro en forma de frasco típicamente fértil, mostrando una pigmentación verdosa. Esta estructura soporta una hilera apretada de fiálides paralelas.
Las fiálides se forman por largas cadenas de conidias esféricas o ligeramente ovoides equinulados de color verde. Estas tienden a curvarse en dirección del eje central.
Como estructura de reproducción sexuada poseen cleistotecios globosos de color amarillo de 500 µm y ascosporas con crestas ecuatoriales. Estas características son las que permiten identificar a la especie fumigatus del resto.
Enfermedades y síntomas
La aspergilosis se puede manifestar de diversas formas, unas más graves que otras. Se puede presentar como un cuadro alérgico, es decir, aspergilosis broncopulmonar alérgica y la sinusitis alérgica.
Esto afecta a pacientes sensibilizados por exposición repetitiva a las conidias o a los antígenos del hongo.
Otras patologías que causa este microorganismo son la aspergilosis pulmonar crónica, la aspergilosis invasiva y la aspergilosis extrapulmonar, que incluye infecciones cutáneas, óticas y oftálmicas.
También se puede presentar de forma sistémica, tales como endocarditis e infección del sistema nervioso central.
La aspergilosis más común causada por A. fumigatus es la infección broncopulmonar alérgica y la invasora, mientras que ocupa el segundo lugar en infecciones óticas.
Principales patologías y sintomatología
Aspergilosis broncopulmonar alérgica
Se da en personas alérgicas a las esporas, especialmente asmáticas, cuando se ponen en contacto con el alergeno.
La predisposición a desarrollar alergia a este hongo se ha asociado al descubrimiento de polimorfismos simples de nucleótidos en el gen que codifica lectinas ligadoras de mananos y en el gen de la proteína D surfactante. Esto contribuye a la susceptibilidad a padecer aspergilosis alérgica broncopulmonar.
La aspergilosis broncopulmonar alérgica compromete los bronquios y los bronquiolos. También se presenta inflamación peribronquiolar con infiltrado de eosinófilos. Se caracteriza por presentar malestar general, tos y dificultad respiratoria.
Las muestras de esputos color marrón, con presencia de abundantes eosinófilos y cristales de Charcot-Leyden, hacen sospechar que se está frente a esta entidad clínica.
Si la enfermedad se torna crónica puede producir después de varios años una fibrosis bronquiolar y deterioro respiratorio severo. Por lo general, el paciente suele tener eosinofilia marcada en sangre periférica y niveles altos de IgE Total.
Aspergilosis invasora
Aspergilus fumigatus es el responsable del 85-90% de las aspergilosis invasivas.
La forma invasora es el aspergiloma o bola fúngica. Esta entidad se desarrolla desde una cavidad preexistente por alguna enfermedad previa, por ejemplo, la tuberculosis. En dicha cavidad se forma la bola fúngica, la cual consiste en una masa enredada de hifas, a menudo muertas.
Por lo general, la bola fúngica no invade otros órganos, pero no se descarta que ocasione la erosión de estructuras cercanas, pudiendo ocasionar la muerte.
Estas patologías ocurren principalmente en pacientes inmunosuprimidos o neutropénicos, por ejemplo, pacientes trasplantados y pacientes con leucemias o linfomas.
Diagnóstico microbiológico
El diagnóstico microbiológico de las aspergilosis es de difícil interpretación. Aunque se observe al microorganismo en las muestras clínicas y sea aislado en los diferentes medios de cultivo, no es indicativo de enfermedad.
Esto se debe a que el género Aspergillus puede ser un contaminante ambiental o estar presente en las vías respiratorias sin producir patología.
Lo ideal para hacer un buen diagnóstico es correlacionar todo, es decir, resultados del cultivo, detección de antígenos de la pared celular del hongo (galactomanano), manifestaciones clínicas y características del sistema inmune del paciente (neutropénico, inmunodeprimido, trasplantado, entre otros).
De esta manera se puede realizar una excelente aproximación diagnóstica, especialmente en los casos graves de aspergilosis invasiva.
Tratamiento
En las presentaciones alérgicas, se proporcionan broncodilatadores, antihistamínicos, como el cromoglicato disódico, o glucocorticoides como la prednisona, 25 mg/día por vía oral durante una semana, con reducción progresiva.
En la aspergilosis invasora se usan compuestos azólicos (voriconazol, itraconazol), caspofungina y anfotericina B en varias combinaciones.
Sin embargo, aun con tratamiento, la tasa de mortalidad es muy cercana al 100%. En ocasiones es necesaria la extirpación quirúrgica de las lesiones localizadas (lobectomía).
Prevención
Como medidas de protección eficaces para prevenir la aspergilosis nosocomial se deben utilizar filtros especiales capaces de retener las conidias, además de una buena renovación del aire de los espacios del hospital.
Lo más importante es prevenir la exposición y contaminación de pacientes susceptibles o de alto riesgo.
Referencias
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