Cryptococcus neoformans

Cryptococcus neoformans é unha especie de lévedo encapsulado e aerobio obrigado Pode vivir vivir tanto en plantas coma en animais. O seu teleomorfo é Filobasidiella neoformans, un fungo filamentoso pertencente á clase Tremellomycetes. Atópase a miúdo en excrementos de aves. Cryptococcus neoformans é un organismo fúnxico encapsulado e pode causar enfermidade en hóspedes aparentemente inmunocompetentes e tamén en inmunocomprometidos. Clasificación
Cryptococcus neoformans sufriu numerosas revisións de nomenclaura desde a súa primeira descrición en 1894. Por exemplo, antes contiña dúas variedades (var. ): C. neoformans var. neoformans e C. neoformans var. grubii. Unha terceira variedade, C. neoformans var. gattii, foi definida como unha especie distinta, co nome Cryptococcus gattii. O sistema de clasificación máis recente divide este fungo en sete especies. C. neoformans refírese a C. neoformans var. grubii. Utilízase un novo nome de especie, Cryptococcus deneoformans, para o anterior C. neoformans var. neoformans. Pola súa parte, C. gattii foi dvidido en cinco especies. Características
C. neoformans crece como lévedo unicelular e replícase por xemación. Xera hifas durante o apareamento, e finalmente crea basidiósporas no extremo das hifas antes de producir esporas. En condicións relevantes do hóspede, como nivel de glicosa baixa, soro, 5% de dióxido de carbono, e ferro baixo, entre outros, as células producen unha cápsula polisacarídica característica. O recoñecemento de C. neoformans en extensións de tinguidura de Gram de exsudados purulentos pode verse dificultada pola presenza de grandes cápsulas xelatinosas, que aparentemente impiden unha tinguidura definitiva destas células tipo lévedo. Nesas preparacións tinguidas, pode aparecer como células arredondadas con inclusións granulares grampositivas impresas sobre un fondo citoplasmático cor lavanda ou como corpos lipoides gramnegativos.
Cando crece como lévedo, C. neoformans ten unha cápsula prominente composta principalmente de polisacáridos. Baixo o microscopio, utilízase a tinguidura de tinta india para a visualización fácil da cápsula en líquido cefalorraquídeo cerebral. As partículas de pigmento de tinta non entran na cápsula que rodea a célula de lévedo esférica, o que resultou nunha zona clara ou "halo" arredor das células. Isto permite unha rápida e doada identificación de C. neoformans. Raramente se ven formas morfolóxicas infrecuentes. Para a identificación nos tecidos, a tinguidura de mucicarmina proporciona unha tingidura específica de células con parede celular de polisacáridos en C. neoformans. O antíxeno criptocócico do líquido cefalorraquídeo considérase o mellor test de diagnóstico da meninxite criptocócica en canto á sensibilidade, aínda que pode non ser fiable en pacientes VIH positivos.
A primeira secuencia xenómica para unha cepa de C. neoformans (var. neoformans; agora C. deneoformans) foi publicada en 2005.
Os estudos suxiren que as colonias de C. neoformans e fungos relacionados que crecen nas ruínas do reactor co núcleo fundido da central nuclear de Chernóbil poden ter a capacidade de usar a enerxía da radiación para o crecemento "radiotrófico". Patoloxía
As infeccións por C. neoformans denomínanse criptococoses. A maioría das infeccións por C. neoformans ocorren nos pulmóns. Porén, a meninxite fúnxica e a encefalite, especialmente como infeccións secundarias en pacientes de SIDA, son a miúdo causadas por C. neoformans, polo que é un fungo especialmente perigoso. As infeccións por este fungo son raras en persoas co seu sistema inmunitario en pleno funcionamento. Por iso, C. neoformans denomínase ás veces fungo oportunista. É un patóxeno intracelular facultativo que pode utilizar os fagocitos do hóspede para espallarse polo corpo. Cryptococcus neoformans foi o primeiro patóxeno intracelular no cal se observou o proceso de escape non lítico denominado vomocitose. Especulouse que esta capacidade de manipular as células hóspede é o resultado da presión selectiva ambiental exercida por amebas, unha hipótese que foi inicialmente proposta por Arturo Casadevall co nome de "virulencia accidental".
En infeccións humanas, C. neoformans espállase pola inhalación de basidiósporas aerosolizadas, e pode diseminarse ao sistema nerviosos central, onde pode causar meningoencefalite. Nos pulmóns, as células de C. neoformans son fagocitadas polos macrófagos alveolares. Os macrófagos producen axentes oxidativos e nitrosativos, creando un ambiente hostil, para matar os patóxenos invasores. Porén, algunhas células de C. neoformans poden sobrevivir intracelularmente en macrófagos. A supervivencia intracelular parece ser a base da latencia, a enfermidade diseminada e a resistencia á erradicación por axentes antifúnxicos. Un mecanismo polo cal C. neoformans sobrevive ao ambiente intracelular hostil do macrófago implica a regulación á alza da expresión de xenes implicados en respostas ao estrés oxidativo.
O paso a través da barreira hematoencefálica de C. neoformans xoga un papel clave na patoxénese da meninxite. Porén, os mecanismos exactos polos cales atravesa esta barreira son aínda descoñecidos; un estudo recente feito en ratas suxeriu un importante papel das serina proteases segregadas. A metaloprotease Mpr1 é esencial para a penetración na barreira hematoencefálica.
A meiose (reprodución sexual), outro posible factor de supervivencia do C. neoformans intracelular
A gran maioría de illamentos ambientais e clínicos de C. neoformans son do tipo de apareamento alfa. Os filamentos do tipo de apareamento alfa teñen normalmente núcleos haploides, pero estes poden sufrir un proceso de diploidización (quizais por endoduplicación ou fusión nuclear estimulada) para formar células diploides chamadas blastósporas. Os núcleos diploides das blastósporas poden sufrir meiose, incluíndo a recombinación, para formar basidiósporas haploides, que poden ser dispersadas. Este proceso denomínase frutificación monocariótica. Necesario para este proceso é un xene chamado dmc1, un homólogo conservado dos xenes recA de bacterias e rad51 de eucariotas. O Dmc1 media o apareamento de cromosomas homólogos durante a meiose e a reparación de roturas de dobre febra do ADN. Un beneficio da meiose en C. neoformans podería ser promover a reparación do ADN no ambiente que causa danos no ADN orixinados polos axentes oxidantes e nitrosativos orixinados nos macrófagos. Así, C. neoformans pode sufrir un proceso meiótico, a frutificación monocariótica, que pode promover a reparación recombinacional no ambiente oxidativo que dana o ADN do macrófago hóspede, e isto pode contribuír á súa virulencia. Complicacións serias
A infección empeza nos pulmóns, disemínase por vía sanguínea nas meninxes e despois por outras partes do corpo. A súa cápsula inhibe a fagocitose. Pode causar unha infección sistémica, incluíndo a meninxite mortal chamada meningoencefalite en hóspedes diabéticos e inmunocomprometidos. A infección por C. neoformans no cerebro pode ser mortal se non se trata. A infección no sistema nervioso central pode presentarse tamén en forma de abscesos cerebrais coñecidos como criptococomas, efusión subdural, demencia, lesións nerviosas craniais illadas, lesións da medula espiñal, e accidente cerebrovascular isquémico. Se ocorre unha meninxite criptocócica, a taxa de mortalidade está entre o 10 e o 30%. Tratamento
A criptococose que non afecta ao sistema nervioso central pode ser tratada só con fluconazole.
A meninxite meningocócica debería ser tratada durante dúas semanas con anfotericina B intravenosa 0. 7–1. 0 mg/kg/día e flucitosina oral 100 mg/kg/día (ou flucitosina intravenosa 75 mg/kg/día se o paciente é incapaz de tragar). Isto debería despois ser seguido de fluconazole oral 400–800 mg diariamente durante dez semanas e despois 200 mg diarios durante polo menos un ano e ata que o reconto de CD4 do paciente estea por riba de 200 cells/mcl. A flucitosina é un medicamento xenérico sen patente. Porén, é cara (un tratamento de dúas semanas custa uns 10000 dólares), polo que a flucitosina actualmente non está dispoñible en países de renda baixa ou media. En 1970, a flucitosina estaba dispoñible en África.
Pode utilizarse tamén a ambisome intravenosa 4 (mg/kg)/día, pero non é superior; o seu principal uso é en pacientes que non toleran a anfotericina B. A dose de 200 mg/kg/día de flucitosina non é máis efectiva, está asociada con máis efectos secundarios e non debería utilizarse.
En África, o fluconazole oral a unha taxa de 200 mg diarios utilízase a miúdo. Porén, isto non orixina a curación, porque simplemente suprime o fungo sen matalo; os fungos que queden viables poden continuar proliferando no líquido cefalorraquídeo de pacientes que non tomaron fluconazole durante moitos meses. Unha dose incrementada a 400 mg diarios non mellora os resultados, pero estudos prospectivos feitos en Uganda e Malawi atoparon que doses maiores de 1200 mg por día teñen máis actividade funxicida. Os resultados con monoterapia de fluconazole teñen un 30% de peor supervivencia que as terapias baseadas en anfotericina, nunha recente revisión sistemática.