ZYGOMYCOTA: CHARAKTERYSTYKA, SYSTEMATYKA, ŻEROWANIE, SIEDLISKO - BIOLOGIA - 2026

Zygomycota to parafiletyczna grupa obejmująca ponad 1300 gatunków grzybów o różnym pochodzeniu ewolucyjnym. Mają one wspólną cechę polegającą na wytwarzaniu zygosporów, które są grubościennymi zygotami o twardych ścianach, przez które zachodzi rozmnażanie płciowe.

Ta grupa to zbiór sześciu linii, których pokrewieństwa nie zostały jeszcze zdefiniowane: Mucoromycotina, Entomophthoromycotina, Mortierellomycotina, Zoopagomycotina, Glomeromycota i Kickxellomycotina.

Dojrzałe sporangiospora Mucor sp. Zdjęcie: Dostawcy treści: CDC / Dr. Lucille K. Georg, za Wikimedia Commons

Zygomycetes to grupa grzybów o największej różnorodności ekologicznej. Mogą to być saprofity w podłożach, takich jak owoce, gleba i obornik, symbionty we wnętrznościach stawonogów, mutualizatorzy roślin tworzących mikoryzę oraz patogeny zwierząt, roślin, owadów i innych grzybów.

W przemyśle spożywczym do fermentacji żywności wykorzystuje się różne gatunki. Rhizopus oligosporus jest używany do przygotowania indonezyjskiego podstawowego tempeh, sfermentowanej żywności otrzymywanej z soi.

Rhizopus oryzae jest używany do produkcji napojów alkoholowych w Azji i Afryce. Actinomucor elegans jest używany do przyrządzania tofu, popularnego pożywienia na bazie soi w kuchni orientalnej. Są również używane jako zmiękczacze mięsa, żółty barwnik m.in. do margaryny.

Z drugiej strony niektóre gatunki mają negatywny wpływ ekonomiczny. Rhizopus stolonifer i gatunki z rodzaju Mucor powodują gnicie owoców, zwłaszcza truskawek.

Choanephora cucurbitarum to patogen roślinny, który powoduje gnicie owoców i kwiatów różnych dyniowatych. Gatunki z rodzaju Mucorales powodują zagrażające życiu zakażenia oportunistyczne u pacjentów z cukrzycą, immunosupresją i obniżoną odpornością.

Charakterystyka ogólna

Mucoromycotina to największy i najbardziej znany klad. Obejmuje około 300 gatunków powszechnych we wszystkich glebach. Mogą infekować rośliny i inne grzyby. Zostały wyizolowane w próbkach klinicznych. Są używane do fermentacji żywności.

Różne linie rodowe tworzące Zygomycota mają różne ogólne cechy.

Entomophthoromycotina to druga co do wielkości grupa zygomycetes, licząca około 300 gatunków. Obejmuje saprotroficzne i entomopatogenne zygomycetes, zygomycetes glebowe i śmieciowe. Mogą to być saprotroficzne, fakultatywne patogeny i obowiązkowe entomopatogeny. Jest to prawdopodobnie jedna z pierwszych grup grzybów lądowych.

Mortierellomycotina jest domem dla ponad 100 taksonów saprotroficznych organizmów glebowych. Wszystkie gatunki z tego podtypu są wszechobecnymi glebami i saprotrofami, część z nich to także symbionty roślinne.

Glomeromycota obejmuje ponad 250 opisanych gatunków, które mogą rosnąć tylko na korzeniach roślin żywicielskich, tworząc mikoryzę arbuskularną. Istnieją starożytne skamieniałości mające około 430 milionów lat morfologii, niezwykle podobne do tych obserwowanych u współczesnych grzybów.

Kickxellomycotina i Zoopagomycotina obejmują około 180 gatunków w każdym podtypie. Wiele z tych grzybów to pasożyty bezkręgowców, stawonogów komensalnych lub saprotrofów. Niektóre z nich są ważne jako patogeny szkodników owadów.

Systematyczny

System grzybów jest w trakcie reorganizacji. Tradycyjna klasyfikacja grzybów opierała się wyłącznie na cechach morfologicznych i fizjologicznych, które niekoniecznie odzwierciedlają historię ewolucji.

Współczesna klasyfikacja grzybów opiera się przede wszystkim na grupach określonych przez podobieństwa w ich sekwencjach rDNA.

Ta nowa metoda przekształciła tradycyjne schematy klasyfikacji. W badaniu z 2017 roku rozpoznano osiem typów grzybów, a rok później w innym badaniu określono dziewięć subkrólestw i co najmniej 18 typów. Podobnie, relacje na poziomie rodziny, rodzaju i gatunku nie zostały jeszcze rozwiązane.

Stąd współzależności między gatunkami zgrupowanymi w Zygomycota są obecnie badane. Uznaje się, że jest to grupa sztuczna pochodzenia parafiletycznego, która obecnie nie stanowi ważnego taksonu.

Ta grupa to zbiór taksonów Mucoromycotina, Entomophthoromycotina, Mortierellomycotina, Zoopagomycotina, Mucoromycotina, Glomeromycota i Kickxellomycotina.

Odżywianie

Grzyby są heterotroficzne, żywią się substancjami odżywczymi, które pobierają ze środowiska. Zygomikoty mogą być symbiontami saprotroficznymi, pasożytniczymi lub mutualistycznymi, w zależności od sposobu żywienia.

Saprotroficzne zygomycetes żywią się odpadami z innych organizmów, takimi jak martwa materia roślinna (liście, kłody, kora), zwłoki lub odchody.

Grzyby wytwarzają enzymy, które wydzielają się do otaczającego środowiska i przyspieszają rozkład materii organicznej i uwalnianie składników odżywczych do środowiska. Część tych składników odżywczych jest wchłaniana przez grzyby, a część jest wykorzystywana przez rośliny i inne organizmy.

Grzyby pasożytnicze pobierają pożywienie w wyniku rozkładu żywej tkanki żywiciela, w większości przypadków powodując śmierć.

Grzyby, które nawiązują wzajemne relacje symbiotyczne, żywią się produktami wydalanymi przez ich komensal bez szkody dla ich przetrwania.

Gatunki grzybów tworzące mikoryzę żywią się stałym źródłem węglowodanów z rośliny. Podczas gdy roślina korzysta ze zwiększonej zdolności grzyba do wchłaniania wody i składników odżywczych oraz mobilizowania minerałów.

Siedlisko

Zygomycetes izolowane są głównie z ziemi, skąd szybko kolonizują każde źródło łatwo rozkładalnych węglowodanów lub białek.

Mogą być również kojarzone ze śmieciami, odchodami zwierzęcymi lub rozkładającą się materią organiczną.

Gatunki pasożytnicze zasiedlają wnętrzności owadów oraz tkanki roślin, zwierząt i innych grzybów.

Inne gatunki mogą kolonizować środowiska szpitalne lub szpitalne, stając się poważnym problemem zdrowia publicznego.

Reprodukcja

Grzyby z tej grupy wykazują rozmnażanie płciowe i bezpłciowe.

Gatunki z rzędu mucorales są najlepiej znane wśród zygomikotów ze względu na ich znaczenie w medycynie. Grzyby z tej grupy rozmnażają się płciowo przez grubościenne zygoty o twardych ścianach, znane jako zygospory. Powstają one w zygosporangium, po połączeniu wyspecjalizowanych strzępek zwanych gametangiami.

Cykl życia Mucor sp. M. Piepenbring (M. Piepenbring), za Wikimedia Commons

Dojrzałe zygospory przechodzą obowiązkowy okres spoczynku przed kiełkowaniem. Jednak u większości gatunków produkcja zygosporów jest rzadsza, a warunki niezbędne do ich powstania i kiełkowania pozostają nieznane.

Rozmnażanie bezpłciowe w błonach śluzowych zachodzi w wyniku multisintegracji, w której wytwarzane są jednokomórkowe i nieruchliwe sporangiospory.

Śluzowce wytwarzają nie tylko sporangiospory rozproszone w suchym powietrzu, ale również sporangiospory wilgotne, mniej podatne na aerozol. Jest to ważna cecha, która determinuje poziom patogeniczności.

Zygomikoza

Ponad 30 gatunków Zygomycota jest zaangażowanych w infekcje u ludzi. Wśród nich najwięcej jest Mucorales. Wśród zakażeń grzybiczych wyjątkowo groźne są zygomikozy, których śmiertelność przekracza 50%.

Główną drogą dostępu grzybów zygomyces do organizmu u ludzi są drogi oddechowe. Pierwszą barierą, na którą napotykają zarodniki, są komórki rzęsate nabłonka oddechowego. Te, które robią postęp, napotykają makrofagi pęcherzykowe, które pochłaniają i niszczą większość zarodników.

Inne formy infekcji występują w wyniku zakażenia ran lub poważnych urazów, ustnie lub ukąszeń owadów.

Pacjenci ze zwiększonym ryzykiem zakażenia

Większość infekcji występuje u noworodków, które nie rozwinęły jeszcze odpowiednich mechanizmów odpornościowych, lub u gospodarzy z obniżoną odpornością, biorców przeszczepów i pacjentów z cukrzycą z niekontrolowaną kwasicą ketonową i wysokim poziomem żelaza w surowicy.

Ponadto pacjenci otrzymujący kortykosteroidy, deferoksaminę u pacjentów dializowanych, leki immunosupresyjne, neutropenia, niedożywienie, zakażenie wirusem cytomegalii oraz rany lub oparzenia to również stany zwiększające podatność na rozwój zygomikozy.

Zakażenia szpitalne lub szpitalne mogą być spowodowane zanieczyszczonymi urządzeniami medycznymi, np. Worki stomijne, bandaże samoprzylepne, drewniane szpatułki do języka, podskórna pompa insulinowa, dializa otrzewnowa, urządzenia wewnątrznaczyniowe. T

Może również wystąpić w wyniku zakażenia podczas zabiegów medycznych, takich jak ekstrakcje zębów, znieczulenie miejscowe, domięśniowe wstrzyknięcia kortykosteroidów, witamin i antykoagulantów, tamponowanie nosa, zakażenie przeszczepów oraz podczas przeszczepów.

Istnieje pięć głównych objawów klinicznych zygomikozy: nosa i mózgu, płuc, przewodu pokarmowego, skórnego i rozsianego:

Zygomikoza nosa i mózgu

Jest to najczęściej występująca postać u chorych na cukrzycę hematologiczną i cukrzycę z neutropenią. Początkowe objawy są niespecyficzne i obejmują bóle głowy, zmieniony stan psychiczny, gorączkę i zespół oczu, łzawienie, podrażnienie lub znieczulenie okołooczodołowe.

Jednostronne zaburzenia widzenia i inne zmiany obejmujące opadanie powieki, wytrzeszcz lub utratę funkcji mięśni zewnątrzgałkowych są objawami infekcji postępującej w okolicy zaoczodołowej lub ośrodkowego układu nerwowego.

Zygomikoza płuc

Zygomikoza płuc występuje zwykle u pacjentów z głęboką neutropenią, nowotworami hematologicznymi, leczonymi kortykosteroidami lub diabetykami. Objawy są niespecyficzne i obejmują gorączkę, ból w klatce piersiowej i kaszel.

Zygomikoza przewodu pokarmowego

Jest to bardzo rzadka forma infekcji. Jest to związane z ciężkim niedożywieniem i przedwczesnym porodem. Uważa się, że infekcja jest konsekwencją spożycia grzybów.

Objawy są nieswoiste i obejmują gorączkę, ból, wymioty, biegunkę i zaparcia. Infekcja może prowadzić do zawału niedokrwiennego i owrzodzenia.

Grzybica skórna

Infekcja rozwija się u pacjentów, którzy doznali oparzeń lub innych urazów. Jest to spowodowane bezpośrednią inokulacją podczas wypadku lub może mieć charakter szpitalny.

Objawem choroby jest rumień, ropa, ropień, zapalenie tkanek, martwica i ból w zakażonym obszarze.

Martwica tkanek może przekształcić się w zgorzelowe zapalenie tkanki łącznej. Infekcja skóry może być wtórna u pacjentów z rozsianymi infekcjami dróg oddechowych.

Rozsiana zygomikoza

Uważa się, że infekcja jest zmniejszona, gdy zajęte są dwa lub więcej nie sąsiadujących ze sobą narządów. Ta forma jest najtrudniejsza do kontrolowania i stanowi największe zagrożenie dla pacjenta.

Często obejmują one kolonizację płuc i ośrodkowego układu nerwowego, przy czym płuco jest głównym miejscem infekcji. Podczas kolonizacji wtórnie mogą zostać zaatakowane inne narządy wewnętrzne, w tym śledziona, wątroba, a nawet serce, powodując ból w zakażonym narządzie.

Bibliografia

1. James, Timothy Y. i Kerry O'Donnell. 2007. Zygomycota. Mikroskopijne formy „szpilki” lub „cukru”. Wersja z 13 lipca 2007 (w trakcie tworzenia). Zaczerpnięte z tolweb.org
2. Muszewska, A. Pawłowska, J. i Krzyściak, P. (2014). Biologia, systematyka i objawy kliniczne zakażeń Zygomycota. European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases, 33 (8): 1273–1287.
3. Gryganskyi AP, Muszewska A (2014) Whole Genome Sequencing and the Zygomycota. Fungal Genom Biol 4: e116. doi: 10.4172 / 2165-8056.1000e116
4. Współtwórcy Wikipedii. (2018, 3 sierpnia). Zygomycota. W Wikipedii, wolna encyklopedia. Pobrano 04:27, 14 października 2018. Pobrano z en.wikipedia.org
5. Kavanagh, K. (2017). Fungi: Biology and Applications, wydanie trzecie. Wiley Blackwell. Str. 408.
6. Królewskie Ogrody Botaniczne (2018). Stan świata jest zabawny.