Microrganismos endofíticos - UFPR

Microrganismos endofíticos

Endofíticos

Microrganismos que vivem no interior de plantas

sem causar doenças.

Todas as plantas têm endófitos.

Podem ser mutualistas ou patógenos latentes.

Isolamento de micro-organismos

endofíticos

Ramirez et al.

Isolamento de micro-organismos

endofíticos

Ramirez et al.

Isolamento de micro-organismos

endofíticos

Ramirez et al.

Endofíticos

Exemplo de fungos endofíticos isolados de Centaurea sp.

George Newcombe, 2009

Grupos morfológicos

G1 G2 G3 G4 G5

G6 G7 G8 G9 G10

G11 G12 G13 G14 G15

G16 G17 G18 G19 G20

G21 G22 G23 G24 G25

Grupo 17

Grupo 10

Grupo 21

Grupo 25

Identificação - micromorfologia

Identificação - micromorfologia

G1 Acremonium sp G2 Curvularia sp G3 Curvularia sp

G4 Curvularia sp G5 Bipolaris sp G7 Curvularia sp

G15 curvularia sp G19 Curvularia sp G21 Aspergillus sp

G24 Alternaria sp G24 Alternaria sp G25 Bipolaris sp

Micorrizas

O que são micorrizas?

MYCO RHIZA

Relações simbióticas entre fungos e raízes de

plantas.

Presentes em 95% dos gêneros de plantas.

FUNGO RAÍZ

Micorrizas

Surgiram há cerca de 400 milhões de anos.

Fóssil de fungo micorrízico associado simbioticamente a Aglaophyton, planta vascular

Micorrizas

As micorrizas representam uma associação

extremamente importante para a produção

vegetal, para a manutenção da qualidade do solo

e para a conservação de espécies vegetais

ameaçadas de extinção.

Classificação geral

Ectomicorriza

Endomicorriza

Ectendomicorriza

Classificação Atualmente:

1. Ectomicorriza (apenas cerca de 3% das

Espermatófitas)

2. Micorrizas Arbusculares (MAs) – Endomicorriza

3. Ectendomicorriza

4. Arbutóide (Ordem Ericales)

5. Monotropóide (Ordem Ericales)

6. Ericóide (Família Ericaceae)

7. Orquidóide (Família Orquídaceae)

Smith & Read, 1997; Brundrett et al., 1996

1- Ectomicorrizas

• Hifas entre as células corticais da raiz

(intercelular).

• Formando uma estrutura característica que

substitui a lamela média.

1- Ectomicorrizas

Rede de Hartig

local onde ocorre a troca de nutrientes com a planta

(células de transferência)

1- Ectomicorrizas

Maioria apresenta o manto fúngico ao redor das

raízes.

local de armazenamento temporário de nutrientes

Endoderme

Tecidovascular Células do córtex

Rede deHartig Manto micelial

www.cdeea.com/index.html

1- Ectomicorrizas

1- Ectomicorrizas

As hifas prolongam-se para o solo e podem se

agrupar formando rizomorfos visíveis a olho nu.

estruturas tubulares

especializadas no transporte de

nutrientes e água a longas

distâncias

Associação ectomicorrízica em Pinus contorta (Raven, 2001)

1- Ectomicorrizas

São encontradas em aproximadamente 3% das

plantas.

Principalmente em plantas lenhosas de clima

temperado.

1- Ectomicorrizas

Pinaceae

Salicaceae

Betulaceae

Fagaceae

Myrtaceae

1- Ectomicorrizas

5000 espécies de fungos formam ectomicorrizas.

1- Ectomicorrizas

RhizopogonPisolithus

Russula

Scleroderma

Amanita muscaria

1- Ectomicorrizas

No Brasil, Basidiomicetos colonizam e frutificam

com frequência espécies de pinos e eucalipto.

1- Ectomicorrizas

Especificidade com o hospedeiro é variável:

Boletus edulis faia (Fagus sylvatica) na Europa do Norte e Central

1- Ectomicorrizas

Basidiomicetos

Amanita muscaria A. phalloidesA. rubescens

1- Ectomicorrizas

A formação da micorriza inicia-se pela troca de

sinais químicos entre os simbiontes, contato das

hifas com a raiz, proliferação das hifas e início da

formação do manto ao redor das raízes.

1- Ectomicorrizas

1- Ectomicorrizas

Os fungos micorrízicos podem produzir corpos de

frutificação acima (epígeos) ou abaixo (hipógeos)

da superfície do solo.

2- Micorrizas arbusculares (MAs) ou

endomicorrizas

Caracteriza-se pelo desenvolvimento de

arbúsculos altamente ramificados no interior

das células do córtex da raiz.

2- Micorrizas arbusculares (MAs) ou

endomicorrizas

O fungo cresce intercelularmente, substitui a

lamela média, depois entra nas células formando

os arbúsculos entre a membrana e a parede.

2- Micorrizas arbusculares (MAs) ou

endomicorrizas

entre a m

emb

rana e a p

arede

2- Micorrizas arbusculares (MAs) ou

endomicorrizas

Quando o arbúsculo é formado a membrana

sofre uma invaginação envolvendo o fungo

(membrana periarbuscular).

Duram poucos dias, desintegram-se e novos

arbúsculos são formados.

2- Micorrizas arbusculares (MAs) ou

endomicorrizas

local onde ocorre a troca de nutrientes entre a planta e o

fungo

2- Micorrizas arbusculares (MAs) ou

endomicorrizas

Apresentam vesículas - estruturas globosas de

paredes espessas formadas intracelularmente.

2- Micorrizas arbusculares (MAs) ou

endomicorrizas

form

ado

s

Armazenam lipídeos e servem

como propágulo

2- Micorrizas arbusculares (MAs) ou

endomicorrizas

form

ado

s

clamidósporos

2- Micorrizas arbusculares (MAs) ou

endomicorrizas

Não promovem alterações

morfológicas macroscópicas

nas raízes.

Glomus versiforme em associação com raízes de alho (Raven, 2001).

2- Micorrizas arbusculares (MAs) ou

endomicorrizas

80% das famílias de plantas são formadas por espécies que

formam micorrizas arbusculares (MAs).

Ocorrem em praticamente todas as espécies de

angiospermas e gimnospermas, além de briófitas e

pteridófitas .

Fungos mais abundantes dos ecossistemas tropicais .

Sistemas agrícolas - podem representar quase 50% da

biomassa microbiana.

Siqueira e Franco, 1988; Smith e Read, 1997; Olsson et al., 1999

2- Micorrizas arbusculares (MAs) ou

endomicorrizas

Sem especificidade de hospedeiros.

3- Ectendomicorrizas

É um tipo intermediário entre as

endomicorrizas e as ectomicorrizas.

Recobertas pelo manto micelial (ou ausente).

Possuem rede de Hartig bem desenvolvida.

Tem alto grau de penetração intracelular (especialmente

nas partes mais velhas da raiz).

3- Ectendomicorrizas

Ocorrem principalmente entre coníferas (Pinus) e o fungo ascomicetos do gênero Tricharina.

3- Ectendomicorrizas

Ocorrem principalmente em plântulas de

Gimnospermas (Coníferas).

Fungos Ascomicetos: Tricharina,

Phialophora, Chloridium, Mycilium.

Quando as mudas tornam-se adultas as

ectendomicorrizas tornam-se ectomicorrizas.

Benefícios nutricionais para a planta

Em solos deficientes em nutrientes é essencial o

aumento da área de absorção de nutrientes para

explorar maior volume de solo.

Benefícios nutricionais para a planta

maior volume de solo explorado.

aumento da capacidade de absorção de

nutrientes.

permitem a absorção de nutrientes em formas

indisponíveis para as plantas.

maior longevidade das raízes.

aumentam a absorção de P (80%), Cu (60%), N

(25%) e K (10%).

Benefícios nutricionais para a planta

Comparação entre uma planta de café sem micorriza e sem P com uma

planta sem P e inoculada com Gigaspora margaritae

Efeito da inoculação de Glomus intraradices em palmeiras

Micotoxinas

Cover photo of painting entitled The Beggars

by Pieter Bruegel the Elder

(ca. 1525–1569). Copyright Réunion des

Musées Nationaux/Art Resource, NY,

Louvre, Paris, France

The Beggars by Pieter Bruegel the Elder

“Fogo de Santo Antônio” Idade média – sintomas documentados

Hospitais para tratar os doentes foram dedicados a Santo Antonio

“Fogo Sagrado” ou “Fogo de Santo Antônio”

Sensação de ardências nas extremidades, causada pelo ergotismo gangrenoso

Ergotismo

Cevada (Secale sp.) e outras gramíneascontaminadas com Claviceps purpurea.

Em determinadas quantidades o ergot causa: 1. ergotismo convulsivo ou distônico:

tremores, pescoço rígido (convulsões) 2. ergotismo gangrenoso: perda de

dedos e membros (vasoconstrição)

Outros sintomas

Dor muscular; Pele fria; Fraqueza; Parada cardíaca; Perda da fala

Dor de cabeça; Depressão; tontura; Confusão

Inconsciência; Pânico;ALucinações

Psicose; Náusea; Vômito; diarréia

Aborto, infertilidade

Usos dos alcalóides do ergot Dihydroergotoxina (Ergoloid Mesylate)

Aumenta o metabolismo cerebral Ergonovina maleato

Diminui hemorragia uterina pós-parto Ergotamina derivados

enxaquecas LSD

Tratamento de algumas doenças mentais.

Acrônimo de LysergSaure-Diethylamid = Dietilamida Ácido Lisérgico

ALCALÓIDE DO ERGOT Albert Hofmann

LSD

LSD

Alucinações auditivas e visuais;

Sinestesias (cores podem ser ouvidas e cheiros possuem cor);

Perigo de suicídio involuntário (sonho de Ícaro);

Falsa sensação de poder (parar carros, andar sobre a água);

Flash back (distúrbio persistente da percepção)

Micotoxicoses

1950’s – centenas de porcos mortos por ingestão

de milho contaminado com bolores

Aspergillus flavus

1960 – 100 mil perus mortos – consumo de

amendoim contaminado por fungos

Aspergillus flavus

Micotoxinas

Metabólitos secundários tóxicos, produzidos por fungos.

Contaminam produtos agrícolas no campo, durante a colheita, transporte e estocagem.

Fusarium

Aspergillus

Penicillium

Micotoxinas Ampla gama de efeitos biológicos em

concentrações relativamente baixas (mg/Kg ou ug/Kg)

Implicações econômicas importantesProdutores de grãosCriadores de animais e avesProcessadores de alimentos e rações

25% do suprimento alimentar mundial é contaminado por micotoxinas (FAO – Food and Agriculture Organization)

Micetismos

Micetismo faloidiano

Amanita phalloides

Falotoxinas e amanitinas

50 a 90% dos envenenamentos graves ou mortais

Latência 6 a 48 horas

Distúrbios gastrintestinais, alterações hepáticas, alucinações, morte

Amanita phalloides

http://nepenthes.lycaeum.org/Plants/Amanita/phalloides.html

Micetismo nervoso ou

muscarínico

• Amanita muscaria

• Muscarina e muscardina

• SNP

• Latência 15 a 30 minutos

• Vômito, diarréias, sudorese, cólicas,

dispnéia, salivação, convulsões

• No Brasil, foi constatado pela primeira vez

na região metropolitana em Curitiba - PR

pelo botânico A. Cervi, da Universidade

Federal do Paraná, em 1982.

mural.uv.es/jubora/

Micetismos

• Micetismo gastrintestinal: vários fungos

• Micetismo inconstante

• Monometilhidrazina (MMH)

• Latência 6 a 12 horas

• Fadiga, dor de cabeça. Dor abdominal,

diarréia e vômito

Micoses

Micoses

Em relação à patogenicidade:

• Micoses superficiais (dermatomicoses)

• Micoses subcutâneas

• Micoses profundas e sistêmicas

Micoses superficiais

Limitadas às camadas superficiais

queratinizadas ou semiqueratinizadas da

pele, aos pelos e unhas, sem lesar o tecido

subcutâneo, ossos, articulações e órgãos

internos.

Microsporum: pelo e pele

Trichophyton: pelo, pele e unha

Epidermophyton: pele e unha

Tinha do couro cabeludo(M. canis, T. tonsurans, T. mentagrophytes )

http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0365-

05962005000300007&script=sci_arttext

Tinea capitis

Microsporum spp.

Ringworm skin infection: Tinea corporis

Source: Microbiology Perspectives, 1999

Tinha da mão(T. rubrum, T. mentagrophytes, E. floccosum

Pé-de-atleta (T.rubrum, T.mentagrophytes ou Epidermphyton floccosum)

http://podologasidasidonia.blogspot.com.br/2011/08/infeccoes

-por-dermatofitos-pe-de-atleta.html

Tinha dos pés (Tinea pedis)

Tinha da unha (Trichophyton rubrum, Trichophyton mentagrophytes

Trichophyton rubrum - Intern. J. Dermatol. 31(1992): 453

Candida albicans infection of the nails.

Source: Microbiology Perspectives, 1999.

http://www.mdsaude.com/2008/08/fotos-candidiase.html

Candidíase (Candida albicans)

Infecção opoortunista por Candida albicans - Atlas of Clinical Oral Pathology, 1999

Micoses subcutâneas

• Esporotricose

• Cromoblastomicose

Esporotricose

• Sporothrix schenckii

• Infecção do tecido subcutâneo por

ferimentos

• Benigna

• Pacientes imunodeprimidos

• Fungo dimórfico

• Saprófita de solo e vegetais

http://www.dermatologia.net/novo/base/doencas/esporotricose

.shtml

Cromoblastomicose

• Fonsecaeae pedrosoi, Cladosporium carrionii,

Phialophora verrucosa, Rhinocladiella aquaspersa,

Fonsecaea compacta

• Fungos demáceos

• Inoculação traumática de esporos presentes no solo e

na vegetação

• As lesões são polimórficas, caracterizando-se por

nódulos, lesões papulosas, eritêmato- descamativas,

verrucosas com ou sem ulceração.

• As lesões se localizam principalmente nos membros

inferiores

http://aprendendomedicina.blogspot.com.br/2011_01_20_arch

ive.html

Micoses profundas e sistêmicas

• Criptococose

• Coccidioidomicose

• Paracoccidiodomicose

• Blastomicose

• Histoplasmose

Criptococose

• Cryptococcus neoformans

• Grande afinidade pelo SNC

• Manifestações clíniccas:

• Pulmonar

• Meningoencefálica

• Cutânea

• Mista

PARACOCCIDIOIDOMICOSE (Blastomicose

sul-americana)

• Paraccoccidioides brasilienseis

• Fungo dimórfico

• Transmissão:

• Inalação de conídios

• Penetração por meio de ferimentos

• Manifestação:

• Mucosa bucal

• Pele

• Pulmões

• Gânglios

Histoplasmose

• Histoplasma capsulatum

• Fungo dimórfico

• Reservatório: morcegos e aves (fezes)

• Transmissão: inalação de conídios

• Manifestação:

• Formas assintomáticas

• Histoplasmose pulmonar

• Histoplasmose localizada

• Histoplasmose disseminada

Disseminated Histoplasma capsulatum, skin infection.

Source: Microbiology Perspectives, 1999