Les mycoses Flashcards
General info:
Le règne des champignons est très diversifié
~ 150,000 espèces
1-5 millions estimées (> 5 % caractérisées )
What are considered “micromycètes”?
Levures et moissures —> microscopic
What are considered “macromycètes”?
Champignons macroscopiques, sporophores/condiophores visibles
General Info on: champignons/mycètes/fungi
- Organismes eucaryotes
- Sans chlorophylle
- Porteurs de spores
- Nutrition par absorption et utilisent le carbone organique (Hétérotrophes)
- Reproduction souvent asexuée, rarement sexuée
- Leur paroi cellulaire contient typiquement de la chitine et des glucanes
- Elles sont pour la plupart saprophytiques; moins de 0.5 % sont reconnus pathogènes
What does saprophytic mean?
Saprophytiques: micro-organisme qui vit aux dépens de matières organiques inertes, par opposition au parasite, et qui n’est généralement pas pathogène chez l’homme.
What are mycoses?
Fungal infections in animals (including humans) —> can be superficielles ou profondes et même systémiques
What is la mycologie médicale?
une discipline distincte de la microbiologie médicale qui consiste à isoler et à caractériser des champignons pathogènes dans le but de caractériser l’origine mycologique ou non d’une pathologie
What is the history of mycologie médicale? (4 periods)
Hippocrates: identifié des sujets atteints du muguet (Candida albicans)
Moyen âge en Europe: des enfants infectés par Trichophyton schoenleinii (dermatophyte-Tinea)- Champignon attaquant le cuir chevelu, la peau lisse et les ongles
20th century:
- Éclosion de Sporothrix schenckii (infections sous-cutanée) chez 3000 travailleurs miniers en Afrique du Sud (1941-1944)
- 2ème guère mondiale: apparition de zones endémiques aux USA (Histoplasma capsulatum)
- Ère de la suppression immunitaire et des mycoses opportunistes nosocomiales (Candidoses et aspergilloses):
- Chemo, immunosuppresion of pts with transplants, HIV/AIDS, auto-immune diseases (ex: arthritis, psoriasis, Crohns, etc.)
21st century: golden age of mycologie médicale
- Développement des tests de diagnostiques:
- tests de mise en culture spécifiques, tests de susceptibilités aux agents antimicrobiens, identification moléculaires (séquençage de gènes ou de séquences d’ADN: ADN ribosomal et ITS)
- Développement d’antifongiques: Azoles et échinocandines
- Avancés dans la compréhension du pouvoir pathogène fongique:
- Fungal Genome Initiative: séquençage de plusieurs génomes de champignons pathogènes de l’Homme.
- Génomique fonctionnelle fongique: Analyse de transcriptomes, de proteomes, secrétomes
What are the three ways that fungal pathogens are classified?
Morphological criteria
Taxonomy and phylogeny
Clinical manifestations (infection site)
What are the three morphologies?
- Levures
- Moisissures (filamenteux)
- Champignons dimorphiques
What are levures?
Forme levuriforme
Simplest form of mushrooms
Mutiply in two different ways:
- Bourgeonnement (*Saccharomyces cerevisiae et C. albicans -*A)
- Fission (Schizosaccharomyces pombe- B)
Les levures pathogènes humains sont désignées par Blastoconidies (C. albicans)
What are moisissures?
Champignons filamenteux
Cellules filamenteuses et cylindriques souvent branchées nommées hyphes
Une masse d’hyphes = Mycélium
Hyphes avec (Aspergillus) ou sans septum (Mucor)
What are pseudohyphae?
Morphologie associée aux levures et distincte de la forme levure et la forme hyphale.
Cellules levuriformes allongées et attachées (en forme de collier)
What are champhignons dimorphiques?
Différencient à la fois des filaments et des levures
Le dimorphisme est une caractéristique de plusieurs champignons pathogènes endémiques comme Blastomyces et Histoplasma
Filamenteux à ~ 25°C (dans l’environnement/sol) Levures à 37°C température corporelle.
Ce changement morphologique (morphogenèse) est une caractéristique d’identification de ces champignons au laboratoire.
What is “classification taxonomique”?
Classification actuelle dépend de la présence/absence de reproduction sexuée (méiose) et des caractères morphologiques (présence de septum, cycle de vie et physiologie)
Phylogénie moléculaire/génétique (basée sur la ressemblance des séquences d’ADN)
Why is this important? (taxonomie)
Susceptibilité aux agents antifongiques
Pouvoir pathogène et transmissibilité
What are “ascomycètes”?
75% of known species
Levures and filamenteux
Sexual (ascospores) or asexual by bourgeonnement (blastospores/levures) or production of spores (conides)
Identified to clinical laboratories by their propagules or by genetic tests in the case of species with slow or non-existent growth
What are some examples of ascomycètes? (7)
Candida albicans, Aspergillus fumigatus, Fusarium, Penicillium, Alternaria, Blastomyces, Histoplasma
What are “basidiomycètes”?
Levures, filaments, and capsules
Sexual reproduction by basidiospores (basidium) or conides
What are some examples of bastidiomycètes? (5)
Cryptococcus neoformans, C. gattii, Schisophyllum commune, Trichosporon, Malassezia pachydermatis
What are “mucorales”?
Primitive form of mushrooms (pin molds)
Cellules coencocytiques
Formation of zygospores
What are some examples of mucorales? (4)
Mucor spp, Rhizopus, Lichtheimia, Apophysomyce
What are the five primary classification types based on infection site?
- Mycoses superficielles
- Mycoses cutanées
- Infections opportunistes systémiques
- Mycoses sous-cutanées
- Mycoses endémiques
What are mycoses superficielles?
Tinea versicolor : Infection de la couche supérieure morte kératinisée de l’épiderme
Infections causées par Malassezia
Problèmes majoritairement cosmétiques
What are mycoses cutanées?
Dermatophytes
Infections touchant la peau, les cheveux et les ongles
Trichophyton tonsurans > T. rubrum > T. interdigitale > Microsporum canis
What are mycoses opportunistes systématiques?
Infections de tous les organes par des champignons environnementaux (Aspergillus fumigatus) ou des endosymbiontes commensaux/mycobiota (Candida albicans)
Infections touchant des patients dont le système immunitaire est compromis:
- Porteurs de VIH
- Patients immunosupprimés: transplantation d’organes, Chimiothérapies …
- Nouveaux nés, femmes enceintes, …
Mais aussi des personnes seines: Cas de champignons dimorphiques
What are mycoses sous-cutanées?
Mycoses d’implantations (suite à des piqûres ou des traumatismes transcutanés)
Causées par des champignons mélanisés
Ex: Sporothrix schenckii et Madurella mycetomatis
What are mycoses endémiques and 6 examples?
Champignons ayant une répartition géographique restreinte.
Causant majoritairement des infections pulmonaires qui peuvent évoluer en infections systémiques
Examples?
- Histoplasmose: Histoplasma capsultum (USA centrale-River valleys)
- Blastomycoses: Blastomyces dermatitidis (même répartition que H. capsulatum mais aussi Canada-Québec)
- Coccidiomycose: Coccidioides immitis, C. posadasii (Californie et Arizona)
- Paracocciodomycoses: Paracoccidioides brasiliensis (Brésil et Colombie)
- Peniciliose: Penicillium marneffei (Asie sud-est)
- Sporotrichose: Sporothrix schenckii (plusieurs régions du monde)
- Cryptococcus gatii (Côtes ouest USA et Canada)
What are the defining characteristics of levures? (cellule fongique) (6)
Nucleus with membrane
Cytoplasm
Mitochondria
Vacuole
RE and golgi
Cell membrane AND paroi
What are the defining characteristics of hyphes? (cellule fongique) (8)
- Septum with septal pore
- Woronin bidy
- Nucleus with nucleous
- RE and golgi
- Mitochondria
- Cell membrane AND paroi (3 layers):
- Internal (chitine)
- Intermediate (glucane)
- External (mannane)
- Vacuole
- Spitzenkorper
What is special about the membrane plasmique of fungal cells?
Presence of Ergosterol —> sterol only found in fungi and some protozoa, allows for regulation of fluidity of membrane
What is special about the paroi cellulaire of fungal cells?
Presence de mélanine chez certains champignons filamenteux
3 layers:
1. Couche externe:
- Mannanes —> hemi-cellulose, major component of parietal proteins (38-40% paroi mass), major antigen of C. albicans
- Protéines pariétales —> Protéines GPI ( glycosyl–phosphatidylinositol-Protéines) associées à la chitine et au ß-1→ 6-glucane… Fonctions: Adhésines (attachement à l’hôte), Biogenèse de la paroi.
2. Couche intermédiaire:
- Glucane —> 50-60% mass of the paroi, ß-(1→ 3)-D –Glucane et ß-(1→ 6)-D –Glucane
3. Couche interne:
- Chitine —> 2% mass of paroi of levure and 6% in filamenteux, Microfibres insolubles du poly ß-(1→ 4)-N-acetylglucosamine polymère associés aux glucanes
What is Aspercillus sp?
Aspergillus fumigatus et aspergillose invasive
Where/what?
- Aspergillomes pulmonaires et cérébrales
- Aspergilloses pulmonaires chroniques
- Infections superficielles : Sinus, otomycose (oreille), onychomycosis (ongles)
- Allergies
What is Cryptococcus?
Cryptococcus gatti —> cerebral, pulmonary lesions (meningitis), in healthy and immunosuppressed pts
What are Blastomyces?
Blastomyces dermatitidis —> fatal infection… pulmonary infection, skin lesions and osteomyelitis
What is Paracoccidioides sp?
Paracoccidioides brasiliensis —> pulmonary infections and swelling of lymphatic ganglia
What are the main species of Candida? (10)
- C. albicans
- C. glabrata
- C. dubliniensis
- C. parapsilosis
- C. tropicalis
- C. krusei
- C. lusitaniae
- C. guilliermondii
- C. rugosa
- C. auris
What is so important about C. albicans?
4th most common nosocomial illnesses
A frequent cause of morbidity and mortality in immunosuppressed patients
VERY expensive hospitalization ($40 000)
There is a new form that has been found in the intestines
What is the virulence of C. albicans?
Associated with dimorphism (levure at lower temps and hype at higher)
LEVURE = dissemination, HYPHE = invasion and colonization of organs
How are mycoses dx? (4)
- Caractéristiques morphologiques : Apparence en milieu de culture
- Examen microscopique: Patho-histologie
- Diagnostique moléculaire: ADN, PCR, séquençage, T2Candida
- Diagnostique sérologique: Anticorps
What are the 3 main kinds of antifungal therapies?
- Chemical: three classes (azoles, les échinochandines et les polyènes)
- Immuno-modulation: vaccination
- Immunotherapy: stimulate immune response
What are azoles?
Most often used antifungal, fongistatiques
Used against systemic and superficial infections
What are the sub-classes of azoles? (2)
- 1,2,3-Triazoles (Fluconazoles, itraconazole)
- Imidazole (ketoconazole, Clotrimazole)
What is the cible cellulaire of azoles?
Plasmatic membrane
What is the cible moléculaire of azoles?
Inhibit biosynthesis of ergosterol
What are échinochandines?
IV antifungal medications, fongicides
Used for severe systemic infections
What are the three molecules that are échinochandines?
Caspofungin (Cancidas-Merck): Contre C. albicans, Aspergillus
Micafungin (Mycamine, Astellas Pharma): Contre C. albicans
Anidulafungin (Eraxis, Pfizer): Contre C. albicans
What is the cible cellulaire of échinochandines?
paroi cellulaire
What is the cible moléculaire of échinochandines?
Inhibe biosynthèse des glucanes (enzyme glucane synthase, Fks1)
What are polyènes?
IV or per os antifungal
Fongistatiques/Fongicides (concentration-dépendante)
They are toxic but their liposomal formulation reduces their toxicity
What can they target?
Can target a lot of species (broad-spectrum)
- Aspergillus fumigatus
- C. albicsans, C. glabrata, C. krusei, C. lusitaniae
- Cryptococcus neoformans
- Fusarium oxysporum
What is the cible cellulalire of polyènes?
Membrane plasmique
What is the cible moléculaire of polyènes?
Inhibit biosynthesis or ergosterol
What are the limitations of antifungal therapies?
They’re all very toxic
Echinochandines are insoluble
Fungistatics: problème de récurrence et résistance
Not very effective in acidic environments (vagina, abscesses)
RESISTANCE
What are the two types of resistance to antifungal tx?
Natural and clinical
Forms of natural resistance:
Certain fungi aren’t effected by antifungal rx
(ex: Candida krusei et C. auris (à tout), C. glabrata (azoles))
Biofilm:
- Sessile (attached) lifestyle linked to the contamination of medical devices (Catheters, Prostheses, Pacemakers)
- Yeasts, hyphae and pseudohyphae packed in a polysaccharide matrix that gives the biofilm a 3D structure.
- Resistance to all molecules: ~ 1000x compared to planktonic cells
Forms of clinical resistance: (3)
Alteration of cible
Alteration of transport:
- Hyper-activation des transporteurs d’efflux ABC et MFS
- ABC (ATP Binding Cassette) exigent de l’ATP pour l’efflux des drogues
- MFS (Major Facilitator Superfamily) efflux passive des drogues.
Aneuploïdies:
- Trisomy of certain chromosomes, duplication of intra-chromosomal fragments contain influx transporters for certain drugs
What is the link between fungi and Crohns and UC?
La maladie de Crohn et la colite ulcéreuse sont accompagnées d’une surcroissance anormale des levures C. albicans, C. glabrata et C. tropicalis
