Micología Médica: Fundamentos de Hongos, Cultivo e Identificación Clínica

Los hongos son microorganismos eucariotas heterótrofos. Poseen una membrana citoplasmática rica en esteroles (ergosterol) rodeada por una pared celular compuesta por polisacáridos (quitina, manano, glucano, celulosa…) asociados a péptidos. Algunos, además de la pared celular, poseen una cápsula que les confiere resistencia. Son aerobios y heterótrofos. Se pueden multiplicar por reproducción sexual o asexual.

Introducción al Cultivo de Hongos

Clasificación Morfológica Básica

• Hongos unicelulares: Levaduras: Célula redonda u ovalada. División por gemación o bipartición.
• Hongos pluricelulares: Hongos filamentosos o mohos (y setas): Formados por hifas que constituyen el micelio. División por esporulación sexual o asexual.

Estructuras filamentosas:

• Hifa septada: Posee septos o divisiones.
• Hifa cenocítica (o aseptada): No tiene septos o divisiones.

Conceptos Clave en Micología

• Hifa: Unidad estructural de los hongos en forma de filamento cilíndrico.
• Micelio: Cuerpo vegetativo del hongo, formado por un conjunto de hifas.
• Espora fúngica: Estructuras reproductivas que incluyen conidióforos, conidios, blastosporas y ascosporas.

Gemación

Proceso por el cual una célula se divide mediante la formación de una pequeña yema, que finalmente se separa de la célula original, desarrollándose hasta alcanzar el tamaño adecuado.

Clasificación de los Hongos por Reproducción

La clasificación se basa en el tipo de reproducción:

• Reproducción Asexual: Implica mitosis, gemación o formación de conidios. Estos hongos se denominan hongos imperfectos o anamorfos.
• Reproducción Sexual: Implica meiosis y formación de esporas como ascosporas. Estos hongos se denominan hongos perfectos o teleomorfos.

Mecanismos de Reproducción

Asexual

En los conidióforos (estructura especializada del micelio donde se forman las esporas fúngicas) se forman los conidios: esporas formadas por división asexual, por lo que el material genético es idéntico al de la célula progenitora. Estos corresponden a los hongos imperfectos o anamorfos.

Sexual

Intervienen dos células (esporas) que se fusionan durante el proceso. Generalmente provienen de dos individuos diferentes, aunque a veces pueden ser del mismo individuo. Dependiendo de la clase de hongo, las esporas se denominan: ascosporas, basidiosporas o zigosporas. En estos hongos, las estructuras especializadas donde se forman las esporas se denominan cuerpos fructíferos (ejemplo: las setas). Estos son hongos perfectos o teleomorfos.

Estructuras Formadoras de Esporas Asexuales

• Conidióforo: Característico de Aspergillus, Penicillium, Fusarium y Trichoderma.
• Esporangio: Característico de Rhizopus o Mucor.

Características de Cultivo Fúngico

A Nivel Microscópico

• Tipo de hongo (filamentoso o unicelular).
• Identificación de estructuras reproductivas.
• Descartar posibles artefactos o elementos en la preparación.

A Nivel Macroscópico

• Textura o aspecto de la superficie de la colonia.
• Forma y grosor de la colonia.
• Pigmentación de la colonia y del reverso de la colonia.
• Bordes de la colonia.
• Tamaño de la colonia y tasa de crecimiento.

Aislamiento de Mohos y Levaduras: Medios, Temperaturas y Tiempos de Incubación

Uno de los medios más utilizados es el Agar Sabouraud Glucosado y sus modificaciones. Algunas formulaciones contienen cloranfenicol para inhibir el crecimiento bacteriano o cicloheximida para la inhibición de hongos contaminantes. También está el denominado Agar modificado de Emmons que estimula la esporulación.

Para el crecimiento de levaduras también se usa el Agar Brain Heart o medios cromogénicos como los que permiten identificar las distintas especies de Candida por el color que adquieren sus colonias al crecer en estos medios (métodos de identificación).

Temperaturas y Tiempos de Incubación

Los hongos causantes de micosis poseen una temperatura óptima de crecimiento de entre 20 °C y 30 °C, aunque puede aumentar. Para cultivo de levaduras suele ser suficiente 24-72 horas, pero para hongos filamentosos puede requerir de 2 a 20 días.

Algunas especies de hongos, especialmente las causantes de micosis sistémicas, son DIMÓRFICAS, es decir, se presentan en forma de levadura en un ambiente y en forma de hongo filamentoso en otro entorno. Los factores que afectan al cambio en su morfología son la temperatura y los niveles de CO2.

Identificación de Levaduras

Además de la descripción morfológica de las colonias, los medios de cultivo cromogénicos permiten la identificación presuntiva por visualización del crecimiento sobre el propio medio de cultivo.

• Identificación de las distintas especies de Candida spp. en cultivo CHROMagar.

Pruebas Bioquímicas

• AUXONOGRAMA: Se basa en la capacidad variable de las diferentes especies de levaduras para la utilización de ciertos azúcares como única fuente de C cuando crecen en aerobiosis. Se cultiva la levadura problema en un medio de cultivo que contenga todos los requerimientos nutritivos salvo la fuente de C, y estas se incorporan al medio impregnadas en discos similares a los de un antibiograma.
• EXPRESIÓN DE FENOL OXIDASA: Utilizando medio de cultivo con ácido cafeico.
• PRODUCCIÓN DE ÁCIDO Y GAS AL UTILIZAR UNA FUENTE DE C: Campana Durham.
• Sistemas comerciales multiprueba manuales como el API 20C aux.

Tinción y Pruebas Específicas para Levaduras

• Tinción con tinta china (tinción negativa): Permite visualizar la cápsula de la levadura Cryptococcus neoformans en LCR.
• Tinción de Gram: Tiñe a las levaduras como Grampositivas.
• Test de filamentación precoz: Sirve para diferenciar Candida albicans del resto de especies de Candida, ya que es la única dimórfica, produciendo verdaderas hifas cortas (seudohifas) cuando se hacen crecer en suero sanguíneo y se incuban a 37 °C entre 2 y 4 horas. Pasos: Depositamos una gota sobre un portaobjetos, lo cubrimos y observamos al microscopio. Es una técnica muy rápida, pero puede dar falsos negativos porque un 5% de las cepas de C. albicans dan negativa a esta prueba.

Identificación de Hongos Filamentosos

Se basa en la observación macroscópica y de estructuras microscópicas, principalmente esporas, conidios, células especializadas e hifas.

Técnica del Scotch Tape (Cinta Adhesiva)

Para la observación microscópica se realiza la técnica del scotch o cinta adhesiva. Se adhiere el micelio aéreo del hongo a la cinta y se visualiza con una gota de azul algodón de lactofenol. Pasos:

1. Gota de azul de lactofenol sobre un portaobjetos.
2. Tomar muestra de micelio aéreo con cinta adhesiva.
3. Pegar cinta sobre el portaobjetos con la gota.
4. Añadir 2ª gota sobre la cinta y colocar un cubreobjetos.
5. Observar al microscopio 10x y 40x.

Otras Pruebas de Identificación de Hongos - Tinción

• Blanco de calcoflúor (microscopio de fluorescencia): Examen directo al microscopio. El blanco de calcoflúor tiene gran afinidad por elementos presentes en las estructuras fúngicas como la quitina o la celulosa, absorbiendo la radiación UV y emitiendo luz visible. Permite así la visualización de las estructuras fúngicas con una gran sensibilidad y rapidez, por lo que es de gran utilidad en el diagnóstico.
• Hidróxido de potasio (KOH) Microscopía de campo brillante: Examen directo al microscopio.
• Azul algodón de lactofenol: Para ver estructuras fúngicas.
• Tinción de Gomori Grocott modificada: Detección de Pneumocystis jiroveci.

Procedimientos Inmunológicos

• Identificación de levaduras: Anticuerpos monoclonales específicos.
• Detección de anticuerpos y antígenos específicos: Ac antimanano, Ag manano, Ac antimicelio, Ag de P. jiroveci, Galactomanano de Aspergillus.

Técnicas Moleculares

• PCR convencional.
• PCR en tiempo real.
• Secuenciación de ADN.
• MALDI-TOF.

Determinación de la Sensibilidad a Antifúngicos

Al igual que ocurre con los estudios de sensibilidad de cepas bacterianas, la determinación de la sensibilidad a antifúngicos sirve para predecir los resultados del tratamiento mediante la realización de pruebas de sensibilidad in vitro. Son técnicas estandarizadas y reproducibles.

La resistencia a los azoles (como el fluconazol) está adquiriendo gran importancia, especialmente para el tratamiento de infecciones fúngicas invasivas.

Clasificación de las Infecciones Fúngicas

Las infecciones se clasifican según la profundidad de la invasión:

• Superficiales.
• Cutáneo-mucosas.
• Subcutáneas.
• Profundas o sistémicas (primarias profundas u oportunistas).

Micosis Superficiales

Están producidas por hongos que tienen tropismo por la piel, el pelo y las uñas.

• Piedras: Presencia de nódulos (masas de hifas) en la porción extrafolicular del pelo.
• Tiña negra.
• Pitiriasis versicolor: Causada por Malassezia furfur.

Micosis Cutaneomucosas

Invasión fúngica del tejido queratinizado (piel, cabello y uñas) sin llegar a tejidos más profundos (salvo en infecciones oportunistas por Candida).

• DERMATOMICOSIS.
• DERMATOFITOSIS.

Dermatomicosis

Micosis cutánea originada por hongos no dermatofitos: Scytalidium, Candida.

• Scytalidium spp: Dermatomicosis crónicas en palmas y plantas, con hiperqueratosis y onicomicosis.
• Candida albicans.

Especies de Candida y Candidiasis

• Otras especies: C. tropicalis, parapsilosis, krusei, C. glabrata.
• Hongo levaduriforme, oval, se divide por gemación y produce pseudohifas.
• Puede pertenecer a la flora normal o comensal (20% adultos portadores asintomáticos en boca, 13% mujeres sanas portadoras en mucosa vaginal).
• Excepto en caso de infección neonatal, la mayoría de las candidiasis son infecciones endógenas.

Factores Predisponentes a la Infección Endógena:

• Eliminación o desplazamiento de la flora bacteriana comensal (ej. por uso intenso de antibióticos de amplio espectro).
• Diabetes y otras endocrinopatías como hipotiroidismo.
• Alteraciones de la inmunidad celular como SIDA.
• Pacientes inmunodeprimidos y neoplásicos, tratados con radioterapia o quimioterapia, pacientes trasplantados, etc.
• Humedad, maceración, oclusión.
• Embarazo, uso de anticonceptivos orales.

Clínica de la Candidiasis:

• Candidiasis oral.
• Candidiasis vulvovaginal.
• Balanitis candidiásica.
• Candidiasis cutánea.
• Candidiasis sistémica o diseminada.

Manifestaciones Clínicas Específicas:

• Candidiasis vulvovaginal: Flujo blanquecino, eritema, edema de mucosa, quemazón, prurito.
• Balanitis candidiásica: Pápulas en glande, erosiones eritematosas con collar blanco, ligero dolor.
• Candidiasis cutánea: En grandes pliegues, surco submamario, pliegues interdigitales, paroniquia, onicomicosis, dermatitis del pañal, etc.
• Candidiasis sistémica o diseminada: En inmunodeprimidos (SIDA, neutropénicos, trasplantados).

Candidiasis Cutánea

Dermatofitosis

Micosis cutánea originada por hongos dermatofitos.

Principales géneros: Trichophyton spp, Microsporum spp, Epidermophyton floccosum.

Clínica de las Dermatofitosis:

• Tinea capitis.
• Tinea barbae.
• Tinea corporis.
• Tinea cruris.
• Tinea manum.
• Tinea pedis.
• Tinea unguium.

Micosis Subcutáneas

• Infecciones fúngicas de tejido subcutáneo, dermis y epidermis.
• Originadas por hongos saprófitos, exógenos, cuyo hábitat es el suelo y las plantas.
• Puerta de entrada: inoculación traumática de material contaminado (astillas, espinas).

Micosis Sistémicas

• Infecciones fúngicas que afectan a varios órganos y tejidos (más frecuentes en el continente americano).
• Originadas por hongos dimórficos térmicos.
• Son hongos del suelo, adquiridos por inhalación.

• En muchos individuos originan infecciones asintomáticas.

Micosis Sistémicas Primarias

• BLASTOMICOSIS.
• COCCIDIOIDOMICOSIS.
• HISTOPLASMOSIS.
• PARACOCCIDIOIDOMICOSIS.

Micosis Oportunistas

Infección producida por un hongo oportunista que afecta a un individuo inmunodeprimido.

• ASPERGILOSIS.
• CANDIDIASIS.
• CRIPTOCOCOSIS.
• CIGOMICOSIS.
• NEUMONÍA POR PNEUMOCYSTIS.

Aspergilosis

Causada por Aspergillus spp. (hongo filamentoso).

• Aspergilosis pulmonar:
  • Alérgica: Asma, fiebre, tos, dolor pleurítico, infiltrados pulmonares.
  • Invasiva: Bronconeumonía necrosante. Alta mortalidad.
• Aspergilosis diseminada: Diseminación a partir del pulmón.

Criptococosis

Causada por Cryptococcus neoformans (levadura). Abunda en suelos con excretas de palomas.

• Muy frecuente en SIDA.
• Criptococosis pulmonar: Asintomática o sintomática (similar a tuberculosis).
• Criptococosis del SNC: Meningitis, meningoencefalitis.
• Criptococosis diseminada: Afectación de corazón, próstata, ojos, huesos, testículos.
• Criptococosis cutánea y mucocutánea: Granulomas.

Cigomicosis

Causada por Mucor spp., Rhizopus spp.

Afecta a grandes quemados, traumatismos cutáneos/mucosos, malnutrición grave, trasplantados, SIDA, irradiados.

Neumonía por Pneumocystis jiroveci

¿Levadura? (Hasta hace unos años se creía que era un protozoo).

Neumonía mortal casi en el 100% de los casos en pacientes VIH-1 + en estado de SIDA si no se trata a tiempo.