Introducción a la Biología Fúngica
Estructura del Micelio y las Hifas
El cuerpo de la mayoría de los hongos es un micelio, que es una masa entrelazada de filamentos de una célula de grosor llamadas hifas. En algunas especies, las hifas constan de células individuales alargadas con muchos núcleos, pero en otras especies las hifas se subdividen, mediante particiones llamadas septos, en muchas células que tienen uno o más núcleos. Los poros en los septos permiten que el citoplasma fluya entre las células y se distribuyan los nutrientes.
Las células de los hongos están rodeadas por paredes celulares endurecidas con quitina, un polisacárido que también se encuentra en el exoesqueleto de insectos, cangrejos, etc. La mayoría de los hongos no pueden moverse, por lo que usan hifas que crecen rápidamente en cualquier dirección dentro de un ambiente adecuado. Esto les permite dispersarse con rapidez en diversos ambientes, tales como:
- Alimentos (como pan viejo y queso viejo).
- Bajo la corteza de un tronco en descomposición.
- En el suelo.
Cuando entran en su etapa de reproducción, las hifas se proyectan de la superficie en diferentes estructuras reproductoras (como las setas, bejines y mohos polvorientos en alimentos descompuestos) que representan solo una parte del cuerpo del hongo, pero son la parte que podemos ver con más facilidad.
Nutrición y Diversidad Ecológica de los Hongos
Estrategias de Alimentación
Como los animales, los hongos sobreviven al obtener nutrientes almacenados en los cuerpos o desechos de otros organismos. Los hongos presentan diversas estrategias nutricionales:
- Saprofitismo: Algunos hongos digieren los cuerpos de organismos muertos (descomponedores).
- Parasitismo: Otros son parásitos y se alimentan de organismos vivos, causando enfermedades.
- Mutualismo: Algunos viven en relaciones mutualistas benéficas con otros organismos que les proporcionan alimentos.
- Depredación: Otros son depredadores que atacan pequeños gusanos en el suelo, como es el caso del Arthobotrys eryuanesis.
Este hongo depredador atrapa nemátodos (gusanos redondos) mediante una hifa modificada con forma de nudo corredizo. Cuando un nemátodo entra al nudo, estimula las células del nudo para hincharse con agua, y rápidamente el nudo se cierra y atrapa al gusano para que las hifas lo penetren y se alimenten.
Los hongos no ingieren alimento. En vez de esto, secretan enzimas que digieren moléculas en partes más pequeñas que pueden absorberse. Las hifas penetran profundamente una fuente de nutrientes, y como estas solo tienen una célula de grosor, cada célula en el cuerpo del hongo absorbe nutrientes directamente del ambiente.
La Importancia de las Micorrizas
Las micorrizas son asociaciones simbióticas importantes entre hongos y raíces de plantas. Más de 5 mil especies de hongos micorrícicos crecen en asociación íntima con raíces de plantas vasculares, incluyendo la mayoría de especies de árboles. Las hifas de los hongos micorrícicos rodean e invaden las raíces.
La asociación entre plantas y hongos micorrícicos beneficia a ambos, ya que los hongos micorrícicos reciben la glucosa (energía) producida por las plantas mediante fotosíntesis y la pasan desde sus raíces hacia los hongos. A cambio, los hongos absorben nutrientes minerales del suelo y algunos los pasan a las células de las raíces. Los hongos micorrícicos también absorben agua y la pasan a la planta, lo que ayuda mucho a las plantas en suelos secos y arenosos.
La asociación entre micorrizas y plantas es muy importante para la salud de las plantas de la Tierra. Las plantas sin hongos micorrícicos son más pequeñas y menos vigorosas que las plantas con micorrizas. La presencia de micorrizas aumenta la productividad global de las comunidades vegetales de la Tierra, lo que incrementa su capacidad para sostener a los animales y otros organismos que dependen de ellas.
Hongos y la Interacción Humana
Enfermedades Fúngicas en Humanos
Hay hongos parásitos que atacan a los seres humanos. Las enfermedades por hongos más comunes son las causadas por ascomicetos como la levadura Candida albicans, que puede causar infecciones vaginales y también atacar la piel y producir tiñas (podal, crural y corporal); pero estas enfermedades no son mortales y se pueden tratar con ungüentos antimicóticos.
Los hongos pueden afectar los pulmones si se inhalan las esporas de especies que causan enfermedades, como los ascomicetos que producen la fiebre del valle e histoplasmosis. En EE. UU., la fiebre del valle es más común en el suroeste, mientras que la histoplasmosis lo es en las regiones central y oriental. Como otras infecciones fúngicas, si se diagnostican a tiempo pueden tratarse con medicamentos antimicóticos, pero si estas no se tratan pueden causar infecciones sistémicas muy serias.
Otras enfermedades serias se pueden dar cuando se inhalan las esporas de la especie Cryptococcus gattii, que es un basidiomiceto que se encuentra tanto en trópicos como en el Pacífico noroccidental. Este hongo es muy peligroso, ya que su tasa de mortalidad va de 13% a 33% dependiendo de su ubicación, pero por ahora los casos por infección son muy raros, con alrededor de 30 casos al año en Estados Unidos en comparación a los 20 mil anuales por la fiebre del valle. Sin embargo, el área afectada por el Cryptococcus gattii ha crecido en los últimos años, por lo que se espera que el número de casos aumente.
Potencial Médico
Además de producir enfermedades humanas, los hongos también pueden ayudar a combatirlas. Los biólogos descubrieron que muchos hongos atacan y matan a la especie de mosquito Anopheles que transmite la malaria, por lo que están viendo la forma de cómo usarlos para combatir esta enfermedad.
Toxinas Fúngicas y sus Efectos
Además de causar enfermedades, algunos hongos producen toxinas peligrosas para los seres humanos. Por ejemplo, las toxinas producidas por los hongos que crecen en alimentos y granos, como es el caso de los mohos del género Aspergillus flavus, que produce compuestos cancerígenos muy tóxicos llamados aflatoxinas.
Algunos alimentos como los cacahuetes son menos susceptibles al ataque de Aspergillus flavus, esto debido a que los productores y procesadores han creado métodos para reducir el crecimiento de este hongo en sus cultivos, haciendo que las aflatoxinas se eliminaran casi por completo.
El Cornezuelo del Centeno
Otro hongo productor de toxinas es el ascomiceto Claviceps purpurea que infecta plantas de centeno y produce una enfermedad llamada cornezuelo. Este hongo produce varias toxinas que afectan a los seres humanos si el centeno infectado se convierte en harina y se consume. Durante la Edad Media, el envenenamiento por cornezuelo era mortal y causaba síntomas horribles. La toxina de cornezuelo contrae los vasos sanguíneos y evita que la sangre fluya correctamente, lo que hace que la piel y extremidades como nariz y orejas se marchiten y caigan. Otras toxinas de cornezuelo causan síntomas como:
- Ardor
- Vómitos
- Convulsiones
- Alucinaciones
Actualmente se ha podido eliminar el envenenamiento por cornezuelo, pero la droga alucinógena LSD se deriva de un componente de las toxinas de cornezuelo.