ASPERGILLUS: CARATTERISTICHE, MORFOLOGIA, CICLO VITALE, HABITAT - BIOLOGIA - 2025

Aspergillus è un genere di funghi che comprende più di 100 specie caratterizzate dall'essere filamentose. I funghi che appartengono a questo genere sono saprofiti e si trovano in habitat dove l'umidità è elevata. Crescono principalmente su materia organica morta, che aiutano ad abbattere.

Allo stesso modo, alcune delle specie che compongono questo genere sono noti patogeni umani, che provocano patologie principalmente alle vie respiratorie. Queste patologie possono variare dalla semplice sinusite, all'aspergillosi cronica e persino a un'infezione sistemica.

Aspergillus niger visto al microscopio elettronico. Fonte: Mogana Das Murtey e Patchamuthu Ramasamy

Per il suo potenziale patogeno, questo tipo di funghi è un genere che è stato oggetto di numerosi studi, motivo per cui ci sono molti dati su di esso.

Tassonomia

La classificazione tassonomica del genere Aspergillus è la seguente:

• Dominio: Eukarya.
• Regno: funghi.
• Phylum: Ascomycota.
• Classe: Eurotiomycetes.
• Ordine: Eurotiales.
• Famiglia: Trichocomaceae.
• Genere: Aspergillus.

caratteristiche

Il genere Aspergillus è composto da più di 100 specie. Tuttavia, pur avendo così tanti, hanno alcuni aspetti in comune.

Una delle sue caratteristiche distintive è la sua morfologia, costituita da conidiofori che terminano in una vescicola apicale e che a loro volta presentano una cellula basale del piede all'estremità opposta che si inserisce nell'ifa. Naturalmente, a seconda della specie, le caratteristiche della cistifellea possono variare leggermente.

Allo stesso modo, i funghi di questo genere sono saprofiti, il che significa che si nutrono di materia organica morta o in decomposizione. Per questo motivo questi funghi sono una parte importante delle catene alimentari degli ecosistemi in cui si trovano, poiché sono un potente decompositore della materia organica, trasformandola in compost per il suolo.

Per quanto riguarda la riproduzione, la stragrande maggioranza delle specie si riproduce asessualmente, attraverso i conidi (spore), sebbene in alcune si osservi anche una parte sessuale nel loro ciclo vitale.

Morfologia

I funghi del genere Aspergillus sono filamentosi, costituiti principalmente da cellule a catena che a loro volta formano una struttura nota come ifa.

Le ife che compongono il micelio di questo fungo si caratterizzano per essere settate e avere un diametro approssimativo compreso tra 2,6 e 8,0 micron. Allo stesso modo, queste ife sono ramificate, generando le cosiddette teste conidi quando vengono a contatto con l'aria. Questi possono produrre fino a 500.000 conidi.

La struttura delle teste conodiali è la seguente: hanno un conidioforo che alla sua estremità terminale presenta un allargamento, come una specie di vescicola. Allo stesso modo, sono ricoperti da strutture chiamate fialidi che hanno una forma allungata.

La funzione delle fialidi è quella di produrre grandi colonne di conidi che sono per lo più di forma rotonda e hanno un diametro compreso tra 2 e 5 micron. Questi conidi sono considerati i propaguli infettivi che costituiscono il punto di partenza per lo sviluppo del micelio del fungo.

Viste al microscopio, le ife sono uniformi e hanno un modello di ramificazione simile ad un albero. È importante sottolineare che i rami sono dicotomici. Allo stesso modo, le ife hanno contorni paralleli.

Le colonie che si ottengono coltivando in laboratorio sono di vari colori. All'inizio sono bianchi, ma in seguito il colore può variare in giallo, marrone, verde o addirittura nero. Questo dipenderà dalla specie di Aspergillus che viene coltivata. Quando si tratta della consistenza delle colonie, sembrano cotone o velluto.

Ciclo vitale

Come in molti organismi del regno dei funghi, i funghi appartenenti al genere Aspergillus contemplano la riproduzione sia sessuale che asessuata nel loro ciclo vitale.

Riproduzione asessuata

Il tipo di riproduzione che si osserva più frequentemente in questi funghi è asessuata. È prodotto attraverso spore asessuali conosciute con il nome di conidi. Questi crescono sulle estremità delle fialidi.

I conidi vengono liberati e trasportati dall'azione del vento. Quando cade sul supporto, se le condizioni ambientali di umidità e temperatura sono ideali, iniziano a germogliare.

All'inizio, la prima struttura che si forma è un tubo germinale che alla fine si trasforma in un nuovo micelio.

Riproduzione sessuale

D'altra parte, la riproduzione sessuale è estremamente rara in questi funghi, essendo osservata in pochissime specie come Aspergillus fumigatus. La maggior parte dei funghi di questo genere sono omotallici. Ciò significa che hanno organi sessuali sia maschili che femminili nello stesso micelio e persino formati dalla stessa ifa. Entrambi gli organi sono allungati, multinucleati e tendono ad avvolgersi l'uno intorno all'altro.

L'organo sessuale femminile è diviso in tre parti: il segmento terminale noto come trichogin che funge da parte ricettiva. Il segmento successivo è noto come ascogonium, e sotto questo è il gambo.

Allo stesso modo, l'organo sessuale maschile, il polynodium, può crescere nella stessa ifa o in una adiacente. Ha un antheridium unicellulare alla sua estremità.

La fusione dei gameti o la plasmogamia si verifica quando la punta dell'anteridio si piega sul tricogino e si fonde con esso. Da qui si formano le ife ascogene, che iniziano a ramificarsi per formare un'altra struttura nota come ascocarpo, che nei funghi del genere Aspergillus è cava e chiusa ed è chiamata cleistotecio.

All'interno del cleistotecio si formano gli aschi, che a loro volta contengono le cosiddette ascospore. Lì, le ascospore sono libere, nutrendosi del fluido nutritivo che c'è. Alla fine, quando maturano completamente, vengono rilasciati. Quando cadono nel substrato germinano, dando origine a un nuovo micelio.

Habitat

I funghi del genere Aspergillus hanno un'ampia distribuzione in tutto il pianeta. L'habitat ideale per questi funghi è il fieno e il compost. È comune trovarlo in crescita su cereali conservati in condizioni di umidità e temperatura non idonee.

Come molti funghi, cresce sulla materia organica in decomposizione.

Specie principali

Il genere Aspergillus supera le 100 specie. Tuttavia, non tutti sono stati studiati e riconosciuti allo stesso modo. Di seguito verranno descritte le specie più rappresentative del genere.

Aspergillus fumigatus

Questo è uno dei funghi del genere Aspergillus più studiato, poiché costituisce un importante patogeno per l'uomo. È la causa di numerose infezioni delle vie respiratorie, principalmente a causa della sua inalazione.

È un fungo filamentoso considerato onnipresente, cioè può essere trovato in qualsiasi ecosistema. Ha costumi saprofiti, il che significa che si sviluppa su materia organica morta, che degrada. Ha l'aspetto tipico dei funghi di questo genere, con conidiofori corti e rotondi.

Aspergillus fumigatus. Fonte: CDC / Dr. Libero Ajello (PHIL # 4297),

Nelle culture, le loro colonie sono inizialmente bianche e successivamente adottano un colore che va dal verde bluastro al verde grigiastro. La trama di questi è simile a quella del velluto.

Questo fungo presenta nel suo ciclo vitale due tipi di riproduzione: asessuata, attraverso i conidi e sessuale, mediata dalle ascospore. Sono molto resistenti alle alte temperature, arrivando anche fino a 70 ° C.

L'infezione nell'uomo da parte di questo organismo si verifica, nella maggior parte dei casi, quando le spore presenti nell'ambiente entrano nel tratto respiratorio. Può anche accadere attraverso l'infezione di una precedente ferita o delle mucose. A volte può causare un'infezione nota come aspergillosi invasiva, che è molto pericolosa e può anche essere fatale.

Aspergillus flavus

Questo è un fungo considerato patogeno perché produce tossine dannose per l'uomo, note come aflatossine. Questo fungo produce un totale di quattro tossine: B1, B2, G1 e G2. Queste tossine sono particolarmente tossiche per il fegato, dove possono scatenare la cirrosi al cancro in questo organo.

I conidiofori di questa specie non presentano alcun tipo di colore. Presentano anche un allargamento dall'aspetto globoso, circondato da fialidi. I conidi che si presentano nella fialide, hanno un colore che va dal giallo al verde. In generale, formano catene.

Le colonie di questa specie possono assumere un'ampia varietà di aspetti, come granulari o polverosi sparsi. Come per molte specie di Aspergillus, le colonie di Aspergillus flavus hanno inizialmente un colore (giallo) e man mano che maturano lo cambiano, diventando più scure.

Questo fungo è correlato ad alcune patologie come l'aspergillosi, l'onicomicosi, la sinusite fungina e l'otomicosi, tra le altre.

Aspergillus niger

È una delle specie più conosciute del genere Aspergillus. Deve il suo nome al fatto che produce una sorta di muffa nera sulle verdure in cui cresce.

Le ife che compongono il micelio di questo fungo formano un filo e sono divise da un setto e sono trasparenti. Nei conidiofori sono presenti vescicole globose ricoperte da fialidi. Questi subiscono un processo chiamato conidiogenesi baseettale, attraverso il quale si producono le cosiddette mitospore globose, che misurano tra 3 e 5 micron.

Questa specie ha una grande importanza nel campo delle biotecnologie, poiché produce alcune sostanze chimiche di interesse come l'acido gluconico, l'acido citrico e alcuni enzimi come la fitasi e la galattosidasi.

Allo stesso modo, Aspergillus niger produce una tossina nota come ocratossina A, che può contaminare il cibo, passando agli esseri umani e ad altri animali quando lo mangiano. L'effetto di questa tossina nel corpo è principalmente limitato al sistema immunitario, riducendo la formazione di anticorpi, nonché le dimensioni degli organi immunitari. Allo stesso modo, produce un'alterazione a livello delle citochinine.

Aspergillus tubingensis

Si tratta di una specie che ha un grande valore ecologico, poiché si è scoperto che è in grado di digerire la plastica, anche senza lasciare residui. Da un punto di vista ambientale questo è molto importante, poiché può essere utilizzato per ripulire i nostri ecosistemi.

I conidi di questa specie hanno un diametro approssimativo compreso tra 2 e 5 micron. Si riproduce esclusivamente asessualmente e la sua temperatura di crescita ideale è compresa tra 20 e 37 ° C.

Allo stesso modo, Aspergillus tubingensis è una specie che produce alcune sostanze come l'ocratossina A e le micotossie.

Malattie

Alcune delle specie che compongono il genere Aspergillus sono noti agenti patogeni per l'uomo. Causano principalmente infezioni alle vie respiratorie.

aspergillosi

È un'infezione causata da varie specie di Aspergillus, in particolare Aspergillus fumigatus. Poiché il suo ingresso nell'organismo avviene per inalazione, i tessuti interessati sono quelli delle vie respiratorie.

Tuttavia, l'aspergillosi può presentarsi in diverse forme cliniche: aspergillosi broncopolmonare allergica, aspergillosi polmonare cronica e aspergillosi invasiva.

Aspergillosi broncopolmonare allergica

Tra i sintomi di questa patologia ci sono:

- Febbre.

- Espettorazione mucosa scura.

- Emottisi (sanguinamento dai polmoni).

- Disagio generale.

- Ostruzione delle vie aeree.

Aspergillosi polmonare cronica

Questa patologia è un compendio di diversi quadri clinici che interessano varie strutture dell'apparato respiratorio. Questi sono:

- Aspergilloma: è una sorta di corpo estraneo costituito da ife del fungo, oltre a muco, pus, fibrina e detriti cellulari. Questo è ospitato in una cavità polmonare o anche in uno dei seni paranasali. Tra i suoi sintomi troviamo dolore al petto, espettorato sanguinante, febbre e tosse cronica, tra gli altri.

- Aspergillosi gavitata cronica: si verifica quando il tessuto polmonare è così colpito da sviluppare diverse cavità, principalmente a livello dei lobi polmonari superiori. I sintomi sono simili a quelli dell'aspergilloma, ma si prolungano nel tempo, oltre ad essere molto più intensi.

Aspergillosi invasiva

È la presentazione più grave della malattia e si osserva solo nelle persone il cui sistema immunitario è molto indebolito; ad esempio, le persone con malattie del sistema immunitario come l'AIDS, le persone con qualche tipo di cancro che sono state sottoposte a chemioterapia o quelle che hanno subito un trapianto di midollo osseo. Si verifica quando l'infezione non è più limitata al tessuto polmonare, ma si diffonde ad altri organi come il cuore oi reni.

I sintomi che possono verificarsi sono:

- Febbre alta che non migliora.

- Tosse con espettorazione sanguinolenta.

- Dolore al petto.

- Dolore alle articolazioni.

- Respirazione difficoltosa.

- Mal di testa.

- Infiammazione in uno degli occhi.

- Difficoltà a parlare.

- Lesioni cutanee.

Sinusite fungina

Si verifica quando il fungo colonizza una delle cavità che si trovano nel viso, note come seni paranasali. I sintomi sono:

- Rinorrea purulenta o sieromucosa.

- Ostruzione nasale o sensazione di corpo estraneo.

- Starnuti frequenti.

- Dolore alla mascella e ai denti.

otomicosi

Si verifica quando il fungo invade il condotto uditivo. Tra i suoi sintomi più rappresentativi troviamo i seguenti:

- Otalgia.

- Prurito aspecifico nell'orecchio.

- Desquamazione dell'epitelio.

- Infiammazione.

- Perdita dell'udito.

- Presenza di residui di colore scuro, come verde, marrone o nero nel condotto uditivo.

trattamenti

I farmaci usati per trattare le infezioni causate da funghi del genere Aspergillus sono quelli che attaccano direttamente il fungo. I più utilizzati sono:

- Amfotericina B.

- Itraconazolo.

- Posaconazolo.

- Echinocandine.

- Vorconazolo.

Allo stesso modo, in alcuni casi è raccomandata l'asportazione chirurgica delle lesioni. Quest'ultima opzione, però, ha praticamente smesso di essere utilizzata negli ultimi tempi, grazie agli ottimi risultati ottenuti con la terapia farmacologica.

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