ZYGOMYCOTA: CARATTERISTICHE, SISTEMATICA, ALIMENTAZIONE, HABITAT - BIOLOGIA - 2025

Lo Zygomycota è un gruppo parafiletico che raggruppa più di 1.300 specie di funghi con diverse origini evolutive. Questi hanno la caratteristica comune di produrre zigospore, che sono zigoti a pareti spesse e dure, attraverso le quali avviene la riproduzione sessuale.

Questo gruppo è un assemblaggio di sei lignaggi le cui relazioni devono ancora essere definite: Mucoromycotina, Entomophthoromycotina, Mortierellomycotina, Zoopagomycotina, Glomeromycota e Kickxellomycotina.

Sporangiospora matura di Mucor sp. Di Photo Credit: Fornitori di contenuti: CDC / Dr. Lucille K. Georg, tramite Wikimedia Commons

Gli zigomiceti sono il gruppo di funghi con la maggiore diversità ecologica. Possono essere saprofiti in substrati come frutta, suolo e letame, simbionti nei visceri di artropodi, mutualisti di piante che formano micorrize e patogeni di animali, piante, insetti e altri funghi.

Nell'industria alimentare, varie specie vengono utilizzate nella fermentazione degli alimenti. Il Rhizopus oligosporus viene utilizzato nella preparazione del tempeh di base dell'Indonesia, un alimento fermentato derivato dalla soia.

Il Rhizopus oryzae è utilizzato nella produzione di bevande alcoliche, in Asia e Africa. Actinomucor elegans è utilizzato nella preparazione del tofu, un alimento a base di soia comune nella cucina orientale. Sono anche usati come inteneritori di carne, colorante giallo per la margarina, tra gli altri.

D'altra parte, alcune specie hanno un impatto economico negativo. Il Rhizopus stolonifer e le specie del genere Mucor provocano la decomposizione dei frutti, in particolare delle fragole.

La Choanephora cucurbitarum è un agente patogeno delle piante che provoca la decomposizione dei frutti e dei fiori di varie cucurbitacee. Le specie del genere Mucorales causano infezioni opportunistiche potenzialmente letali nei pazienti diabetici, immunosoppressi e immunocompromessi.

Caratteristiche generali

La mucoromicotina è il clade più grande e conosciuto. Comprende circa 300 specie, comuni in tutti i terreni. Possono infettare piante e altri funghi. Sono stati isolati in campioni clinici. Sono utilizzati nella fermentazione del cibo.

I diversi lignaggi che compongono lo Zygomycota hanno caratteristiche generali differenti.

Entomophthoromycotina è il secondo gruppo più grande di zigomiceti con circa 300 specie. Comprende zigomiceti saprotrofici ed entomopatogeni, associati al suolo e ai rifiuti. Possono essere saprotrofi, patogeni facoltativi ed entomopatogeni obbligatori. È probabilmente uno dei primi gruppi di funghi terrestri.

La Mortierellomycotina ospita oltre 100 taxa di organismi saprotrofici del suolo. Tutte le specie in questo subphylum sono abitanti ubiquitari del suolo e saprotrofi, alcune di loro sono anche simbionti vegetali.

Glomeromycota comprende più di 250 specie descritte che possono crescere solo sulle radici delle piante ospiti formando micorrize arbuscolari. Esistono fossili antichi di circa 430 milioni di anni di morfologia notevolmente simili a quella osservata nei funghi moderni.

Kickxellomycotina e Zoopagomycotina comprendono circa 180 specie in ciascun subphylum. Molti di questi funghi sono parassiti di invertebrati, artropodi commensali o saprotrofi. Alcuni di loro sono importanti come patogeni di insetti nocivi.

Sistematico

Il sistema dei funghi è in fase di riorganizzazione. La classificazione tradizionale dei funghi si basava esclusivamente su caratteristiche morfologiche e fisiologiche che non riflettono necessariamente la storia evolutiva.

La moderna classificazione dei funghi si basa principalmente su gruppi definiti da somiglianze nelle loro sequenze di rDNA.

Questo nuovo metodo ha trasformato i tradizionali schemi di classificazione. Uno studio del 2017 ha riconosciuto otto phyla fungini, mentre un anno dopo un altro studio ha delineato nove sub-regni e almeno 18 phyla. Allo stesso modo, le relazioni a livello di famiglia, genere e specie non sono state ancora risolte.

Pertanto, le interrelazioni tra le specie raggruppate in Zygomycota sono attualmente allo studio. Si riconosce che si tratta di un gruppo artificiale, di origine parafiletica, che attualmente non costituisce un taxon valido.

Questo gruppo è un assemblaggio dei taxa Mucoromycotina, Entomophthoromycotina, Mortierellomycotina, Zoopagomycotina, Mucoromycotina, Glomeromycota e Kickxellomycotina.

Nutrizione

I funghi sono eterotrofi, si nutrono di sostanze nutritive che assorbono dall'ambiente. Gli zigomicoti possono essere simbionti saprotrofi, parassiti o mutualistici, a seconda del loro modo di nutrirsi.

Gli zigomiceti saprotrofici si nutrono di rifiuti di altri organismi, come la materia vegetale morta (foglie, tronchi, corteccia), carcasse o escrementi.

I funghi producono enzimi che vengono trasudati nell'ambiente circostante e accelerano la decomposizione della materia organica e il rilascio di sostanze nutritive nell'ambiente. Una parte di questi nutrienti viene assorbita dai funghi e un'altra parte viene utilizzata dalle piante e da altri organismi.

I funghi parassiti assorbono il loro cibo dalla decomposizione del tessuto vivente del loro ospite, causando la morte nella maggior parte dei casi.

I funghi che stabiliscono relazioni simbiotiche mutualistiche si nutrono di prodotti escreti dal loro commensale senza nuocere alla loro sopravvivenza.

Le specie di funghi che formano le micorrize si nutrono di una fonte costante di carboidrati dalla pianta. Mentre la pianta beneficia della maggiore capacità del fungo di assorbire acqua e sostanze nutritive e mobilitare i minerali.

Habitat

Gli zigomiceti sono stati isolati principalmente dal suolo, dove colonizzano rapidamente qualsiasi fonte di carboidrati o proteine ​​facilmente degradabili.

Possono anche essere associati a rifiuti, letame animale o materia organica in decomposizione.

Le specie parassite abitano i visceri degli insetti e nei tessuti di piante, animali e altri funghi.

Altre specie possono colonizzare ambienti ospedalieri o nosocomiali, diventando un grave problema di salute pubblica.

Riproduzione

I funghi di questo gruppo mostrano una riproduzione sessuale e asessuata.

Le specie dell'ordine mucorales sono le più conosciute tra gli zigomicotti per la loro importanza in campo medico. I funghi in questo gruppo si riproducono sessualmente da zigoti dalle pareti spesse e dalle pareti dure, noti come zigospore. Questi si formano all'interno di uno zigosporangio, dopo la fusione di ife specializzate chiamate gametangi.

Ciclo di vita Mucor sp. Di M. Piepenbring (M. Piepenbring), tramite Wikimedia Commons

Le zigospore mature subiscono un periodo di dormienza obbligatorio prima della germinazione. Tuttavia, nella maggior parte delle specie, la produzione di zigospore è più rara e le condizioni necessarie per la loro formazione e germinazione rimangono sconosciute.

La riproduzione asessuata nelle mucorali avviene attraverso una multisporazione in cui vengono prodotte sporangiospore unicellulari e non mobili.

I mucorali producono non solo sporangiospore secche disperse nell'aria, ma anche sporangiospore umide, meno inclini all'aerosolizzazione. Questa è una caratteristica importante che determina il suo livello di patogenicità.

Zigomicosi

Più di 30 specie di Zygomycota sono coinvolte nelle infezioni umane. Tra questi Mucorales è il più abbondante. Tra le infezioni fungine, le zigomicosi sono eccezionalmente gravi, con un tasso di mortalità superiore al 50%.

La principale via di accesso dei funghi zigomiceti al corpo, negli esseri umani, è attraverso le vie respiratorie. La prima barriera che le spore incontrano sono le cellule ciliate dell'epitelio respiratorio. Quelli che avanzano incontrano i macrofagi alveolari che inghiottono e distruggono la maggior parte delle spore.

Altre forme di infezione si verificano attraverso la contaminazione di ferite o traumi gravi, per via orale o da punture di insetti.

Pazienti a maggior rischio di infezione

La maggior parte delle infezioni si verifica nei neonati, che non hanno ancora sviluppato meccanismi immunitari adeguati, o negli ospiti immunocompromessi, nei pazienti trapiantati e nei pazienti diabetici con chetoacidosi incontrollata e alti livelli sierici di ferro.

Inoltre, i pazienti che ricevono corticosteroidi, deferoxamina in pazienti dializzati, farmaci immunosoppressori, neutropenia, malnutrizione, infezione da citomegalovirus e ferite o ustioni sono anche condizioni che aumentano la suscettibilità allo sviluppo della zigomicosi.

Le infezioni ospedaliere o nosocomiali possono essere dovute a dispositivi medici contaminati, ad es. Sacche per stomia, bende adesive, abbassalingua in legno, pompa per infusione di insulina sottocutanea, dialisi peritoneale, dispositivi intravascolari. T

Può anche verificarsi da contaminazione durante procedure mediche come estrazioni dentali, anestesia locale, iniezione intramuscolare di corticosteroidi, vitamine e anticoagulanti, tamponamento nasale, contaminazione da innesto e durante il trapianto.

Ci sono cinque principali manifestazioni cliniche della zigomicosi: rinocerebrale, polmonare, gastrointestinale, cutanea e disseminata:

Zigomicosi rinocerebrale

È la forma più comune presente nei pazienti diabetici ematologici e neutropenici. I sintomi iniziali sono aspecifici, inclusi mal di testa, stato mentale alterato, febbre e sindrome dell'occhio, lacrimazione, irritazione o anestesia periorbitale.

I disturbi della vista unilaterale e altri cambiamenti che coinvolgono ptosi, proptosi o perdita della funzione muscolare extraoculare sono segni di un'infezione che progredisce nella regione retroorbitale o nel sistema nervoso centrale.

Zigomicosi polmonare

La zigomicosi polmonare di solito si manifesta in pazienti con neutropenia profonda, neoplasie ematologiche, trattati con corticosteroidi o diabetici. I sintomi non sono specifici e includono febbre, dolore toracico e tosse.

Zigomicosi gastrointestinale

È una forma molto rara di infezione. È associato a grave malnutrizione e parto prematuro. Si ritiene che l'infezione sia una conseguenza dell'ingestione di funghi.

I sintomi non sono specifici e includono febbre, dolore, vomito, diarrea e costipazione. L'infezione può portare a infarto ischemico e ulcerazione.

Zigomicosi cutanea

L'infezione si sviluppa in pazienti che hanno subito ustioni o altri traumi. È causato dall'inoculazione diretta durante un incidente o può essere nosocomiale.

La manifestazione della malattia coinvolge eritema, pus, formazione di ascessi, infiammazione dei tessuti, necrosi e dolore nell'area infetta.

La necrosi dei tessuti può progredire in cellulite cancrenosa. L'infezione della pelle può essere secondaria nei pazienti con infezione del tratto respiratorio disseminato.

Zigomicosi disseminata

Si considera che un'infezione diminuisca quando sono coinvolti due o più organi non contigui. Questa forma è la più difficile da controllare e costituisce la più grande minaccia per il paziente.

Spesso includono la colonizzazione dei polmoni e del sistema nervoso centrale, essendo il polmone il sito principale di infezione. Altri organi interni possono essere secondariamente invasi durante la colonizzazione, inclusi milza, fegato e persino il cuore, causando dolore nell'organo infetto.

Riferimenti

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