Algunas consideraciones sobre candida albicans como agente etiológico de candidiasis bucal (página 2)

3. CARACTERISTICAS DEL HONGO.

C. albicans suele presentarse como una célula oval levaduriforme de 2 a 4 micras, con paredes finas; sin embargo, en tejidos infectados también se han identificado formas filamentosas de longitud variable, con extremos redondos de 3 a 5 micras de diámetro y seudohifas, que son células alargadas de levadura que permanecen unidas entre sí3,15,16.

Las levaduras o blastosporas son microorganismos eucarióticos, las cuales se reproducen asexualmente por un proceso específico de división celular conocido como gemación. Este proceso de división implica la producción de nuevo material celular proveniente de la superficie de la blastospora. Cuando el brote o yema ha crecido y se encuentra en su tamaño óptimo, se suscita la división celular y se forma un tabique o septo entre las dos células16.

La forma filamentosa del hongo (hifa), es una estructura microscópica tubular, la cual contiene múltiples unidades celulares divididas por septos y puede surgir a partir de blastosporas o de hifas existentes. Esta crece contínuamente por extensión apical16,17.

La apariencia microscópica de todas las especies de Candida es similar; todas las levaduras son Gram positivas, pero en algunas ocasiones la forma de las blastosporas puede variar de ovoide a elongada o esférica. Microscópicamente, C. albicans presenta dimorfismo, el cual es una transformación de la forma ovoide de las blastosporas (levaduras) gemantes a hifas16,17.

Por su parte, Samson3 sostiene que el material blanco que crece en los medios de cultivo consiste desde el punto de vista microscópico, en pseudomicelio actualmente llamados filamentos de C. albicans. Se presenta bajo condiciones de cultivo semianaeróbico o facultativo y está formado por células elongadas que se mantienen unidas entre sí como una cadena y blastoconidias o blastosporas que están agrupadas en montones a lo largo del pseudomicelio, en los sitios en que los extremos finales de las células pseudomiceliales se empalman con otras. En contraste con otras especies de Candida, C. albicans tiene una marcada tendencia a formar esporas grandes de pared gruesa, denominadas clamidosporas, sobretodo cuando se cultivan en un medio especial como Agar Harina de Maiz; la clamidospora tiene un diámetro de 7 a 8 micras y casi siempre se origina en el extremo del pseudomicelio. Es una importante característica morfológica en la identificación de C. albicans. Asimismo, tiene la capacidad para producir tubos germinales (filamentación en suero) cuando las colonias son inoculadas en 0,5 ml. de suero a temperatura de 37°C. observándose los resultados después de 2 o 3 horas18,19.

Un tubo germinal se define como una extensión filamentosa de una célula levaduriforme que mide alrededor de la mitad del ancho y tres a cuatro veces el largo de la célula18,19. El tubo germinal de C. albicans ha sido descrito como un tubo sin constricción en el punto de origen y tiene una apariencia similar a "espejo de mano". Este puede formarse al inocular células de C. albicans en suero humano (inclusive si el suero ha sido congelado y almacenado), así como en suero de diversos animales como perro, bovino, conejo, cochino de Guinea y caballo. En cambio, este no se forma en suero caliente coagulado18.

La formación de tubos germinales en suero está afectada directamente por la concentración celular en el inóculo, ya que la proporción de células capaces de formar filamentos, disminuye progresivamente al aumentar la concentración celular por encima de 107 células por ml. De igual forma, demostró este autor que el rango de temperatura en el cual se forman los tubos germinales oscila entre 31°C y 41°C18.

La composición química de C. albicans está representada por 20-40% de proteínas y 30-50% de polisacáridos, mientras que la proporción de lípidos es variable20. La fracción lipídica va a depender de la cepa, edad del cultivo, condiciones ambientales y del origen de la fuente de carbono21.

La pared celular de C. albicans está compuesta principalmente por los polisacáridos Manán, Glucán y Quitina. Aunque la síntesis de los componentes de la pared celular está dinámicamente influenciada por las condiciones de crecimiento y por los estadios metabólicos, en la literatura existen bastantes datos acerca de la composición química de dicha pared. El polisacárido manán representa aproximadamente entre 15,2% y 22,9% del peso seco y poco más de 40% de los polisacáridos de la pared celular del hongo. El D-Glucán ß-1-3 y el D-Glucán ß-1-6 constituyen entre 47% y 60% del peso seco de la pared celular22. Otros componentes han sido reportados, tales como proteínas22,23,24,25,26 en cantidades que oscilan entre 6% y 25%, lípidos entre 1% y 7% y Quitina entre 0,6% y 9% del peso de la pared celular22,27. Las proporciones de los componentes que constituyen la pared celular de las levaduras y de los tubos germinales es relativamente similar, aunque la cantidad de Glucán Alcali-soluble y Alcali-insoluble y de Quitina de C. albicans varía de acuerdo con la forma de crecimiento22,28.

Estudios ultraestructurales de la pared celular de C. albicans han demostrado una compleja microarquitectura. La pared tiene un espesor variable y está compuesta por varias capas, las cuales se han puesto de manifiesto por diferencias en la densidad electrónica. El número de capas y su morfología varían; esta variación está relacionada con varios factores tales como: la etapa de crecimiento celular, la forma de crecimiento (como levadura o como tubo germinal), la capa seleccionada para su estudio, el medio de cultivo empleado para el crecimiento celular y los procedimientos de fijación22. La mayoría de los investigadores han descrito cinco capas dentro de la pared celular, las cuales son (de adentro hacia afuera): Manoproteínas, ß-Glucán-Quitina, ß-Glucán, Manoproteínas y una capa de fibrillas22,29,30 (FIGURA 1).

Figura 1: Diagrama esquemático de la pared celular de C. Albicans Tomado de Calderone y Braun 1991

Poulain y colaboradores31 han observado hasta ocho o nueve capas en la pared celular de C. albicans, aunque estos resultados se refieren a una variedad de paredes celulares provenientes de células que crecieron en diferentes medios de cultivo y en distintos períodos de tiempo.

Se ha demostrado que después de cultivar a C. albicans en medios donde haya carencia de nutrientes y someter al hongo bajo esas condiciones por períodos de tiempo muy prolongados, las capas de Manán de la pared celular desaparecen gradualmente32.

Los polisacáridos del tipo Manán están localizados a lo largo de la pared celular y éstos, predominan en las zonas de alta densidad electrónica33,34. Las capas internas de la pared celular están compuestas mayormente por Quitina y Glucán22. Estos componentes le dan rigidez a la célula y son escenciales para la división celular35,36. Están presentes tres tipos de Glucán: 1) Glucán ß-1,6 altamente ramificado, 2) Glucán ß-1,3 altamente ramificado y 3) Un Glucán muy complejo ß-1,6-ß-1,3 mezclado con Quitina. Las proporciones de ciertos tipos de Glucán difieren entre las levaduras y los tubos germinales de C. albicans. Durante las primeras etapas de la formación del tubo germinal, se sintetiza casi exclusivamente Glucán ß-1,322. La Quitina se encuentra en las células en forma de levadura, en las hifas y en los tubos germinales, aunque la proporción es mayor en las hifas28.

La capa externa de fibrillas de la pared celular de C. albicans, tanto en levaduras como en hifas está compuesta de Manán o Manoproteínas, aunque este componente también está localizado en varios lugares de la pared celular. Esta capa ha sido descrita en ocasiones como un revestimiento mucoso o capsular37.

El Manán ha sido identificado como el principal antígeno de la superficie celular de C. albicans22. Basados en estudios de adsorción y aglutinación, Hasenclever y Mitchell38, agruparon a C. albicans en dos serotipos designados A y B.

Básicamente, la representación de las Manoproteínas de la pared celular de C. albicans está constituída por residuos de Manosa unidos entre sí por enlaces a -1,6, los cuales se unen a la porción de Proteína a través de dos residuos de N-Acetil Glucosamina (unidos entre sí por enlaces ß-1,4) y un residuo de Asparagina y residuos de Manosa que se unen a la Proteína a través de residuos de los aminoácidos Serina y Treonina22 (FIGURA 2).

FIGURA 2: Representación de las manoproteínas de la pared celular de C. albicans.

NAcGlc= N-Acetil D Glucosamina

M= Manosa

Ser= Serina

Thr= Treonina

Asn= Asparagina

(Tomado de Calderone y Braun,1991).

La membrana citoplasmática es una estructura que reviste gran importancia, ya que los antibióticos antimicóticos actúan a nivel de la misma, además de contener las enzimas responsables de la síntesis de la pared celular. Esta presenta una doble capa compuesta por lípidos y posee invaginaciones, que se observan como surcos de 200 a 300 nanómetros de longitud, por 35 a 40 nanómetros de espesor39,40. Además de los lípidos, la membrana citoplasmática está compuesta por grandes cantidades de proteínas y carbohidratos en menor proporción41,42.

En el citoplasma, al igual que otras células eucarióticas, C. albicans presenta: ribosomas, mitocondrias con doble capa, gránulos de glucógeno y vacuolas que, contienen en algunas ocasiones cuerpos lipídicos y gránulos de polifosfato. El núcleo es típico de una célula eucariótica, con membrana nuclear limitante, uno o varios nucleolos, ADN y ARN y varios cromosomas43.

El metabolismo de C. albicans se ha relacionado de una forma directa o indirecta con la patogenicidad, la morfología o con los efectos de los antibióticos antimicóticos. El metabolismo de los carbohidratos juega un papel importante en la morfogénesis, en tanto que el metabolismo de aminoácidos y lípidos tiene poca importancia para el crecimiento de este microorganismo44.

Se han podido detectar distintos tipos de fosfolípidos en diversas especies de Candida provenientes de cavidad bucal, tales como C. albicans, C. glabrata, C. guillermondii, C. tropicalis, C. parapsilosis y C. kefyr. Los principales fosfolípidos identificados fueron: Fosfatidiletanolamina y Fosfatidilglicerol. Estos fosfolípidos son muy importantes en relación con el normal funcionamiento de la membrana citoplasmática de los hongos antes mencionados45.

En un estudio reciente, se determinaron cambios fenotípicos en cepas de C. albicans aisladas de la cavidad bucal de pacientes con transplante renal. Se ha sugerido que las cepas del hongo en las que se observaron los cambios fenotípicos, pueden adaptarse a diferentes condiciones ambientales debido a variaciones en sus propiedades bioquímicas, físicas y fisiológicas46.

4. CULTIVO.

Las especies de Candida crecen bien en medios de cultivo con agar, peptona, dextrosa, maltosa o sacarosa. Las colonias muy pequeñas aparecen en un lapso de 24 a 36 horas en Agar Sabouraud y miden de 1,5 a 2 m.m. de diámetro después de 5 a 7 días. Las colonias son típicamente blancas por completo, pero adquieren un color crema o requemado al continuar envejeciendo. Para aislarlas de las muestras clínicas que siempre llevan bacterias se agregan antimicrobianos como el Cloranfenicol al medio simple47.

En Agar Sabouraud o en otros medios de cultivo similares, las colonias que crecen son lisas, suaves, húmedas y de color y aspecto cremoso. Estas colonias tienen un tamaño que oscila entre 1,5 y 2 m.m. de diámetro, con aspecto de levadura, de consistencia blanda y rápidamente proyectan filamentos hasta la profundidad del agar. Después de 4-5 días se percibe un olor característico de levadura16,47. Otros medios de cultivo en los cuales puede crecer C. albicans son: Pagano-Levin, en el cual las colonias se observan de color crema, Albicans ID (Biomerieux), donde las colonias se observan de color azul y CHROMagar® Candida (CHROMagar), observándose las colonias de esta especie de color verde48.

Las colonias de Candida crecen "in vitro" en condiciones de aerobiosis en medios de cultivo a pH con rango entre 2,5 y 7,5 y temperatura que oscila entre 20°C y 38°C. El crecimiento de colonias se puede detectar entre 48 y 72 horas después de la siembra, y los subcultivos pueden crecer más rápidamente16.

La habilidad de las levaduras de crecer a 37°C es una característica importante a ser considerada en su identificación a partir de muestras clínicas. Las levaduras más virulentas crecen rápidamente a temperaturas que oscilan entre 25°C y 37°C, mientras que las poco virulentas dejan de crecer a 37°C16.

5. ECOLOGIA.

Los microorganismos del Género Candida son oportunistas que se encuentran como comensales en cavidad bucal, intestino, vagina, secreción bronquial y piel del hombre y de ciertos animales. En la cavidad bucal la colonización es significativamente distinta de sitio a sitio16,47.

En la cavidad bucal de sujetos portadores de especies de Candida, C. albicans comprende entre 60% y 70% de los aislamientos, C. tropicalis comprende 7%, en tanto que C. kruzei y C. guillermondii son aislados con mucha menor frecuencia49.

Una etapa temprana y esencial en el desarrollo de la Candidiasis Bucal es la colonización de la cavidad bucal por parte de C. albicans, un proceso que involucra la adquisición, adherencia y mantenimiento de una población estable de levaduras. La boca posee muchos nichos para la colonización por parte de esta especie, incluyendo entre otros células epiteliales, prótesis dental y células bacterianas de la flora bucal residente50.

No obstante, la capacidad de infección por Candida disminuye porque existe un equilibrio biológico con la flora comensal bacteriana. Las otras especies de Candida se encuentran en la piel, el tubo digestivo y en la naturaleza. C. albicans jamás está presente de manera prolongada en la piel sana, excepto en la región perianal3.

La presencia de C. albicans como comensal en las membranas mucosas de sujetos asintomáticos es común, por lo que en sujetos sanos, existe un balance entre los mecanismos de defensa del hospedero y el potencial invasivo por parte de las levaduras51. Sin embargo, cuando el sistema de defensa del hospedero se daña, tal y como ocurre en sujetos inmunosuprimidos o médicamente comprometidos, la infección por C. albicans, así como por otras especies de Candida puede derivar en el establecimiento de una Candidiasis, la cual se puede manifestar bien sea de manera superficial, involucrando la mucosa bucal, o diseminada, la cual constituye una forma invasiva más seria51,52.

Diversas observaciones clínicas indican que los cambios en el hospedero son usualmente los responsables del desequilibio ecológico. Estos cambios incluyen además de la disminución de los mecanismos de defensa del hospedero, reducción del flujo salival, disminución de las inmunoglobulinas, trauma local con pérdida de la integridad tisular, debilidad general, estados de malnutrición, cuando esta ocurre en sujetos con dietas ricas en carbohidratos, deficiencia de hierro, ácido fólico o vitamina B12, desórdenes endocrinos como hipotiroidismo, enfermedad de Addison (Insuficiencia adrenocortical) y diabetes mellitus, infección por V.I.H., alteraciones de la sangre tales como leucemia aguda y agranulocitosis, antibióticoterapia prolongada, quimioterapia, radioterapia, y xerostomía1,53,54.

C. albicans se puede encontrar en condición facultativamente patógena, desde un estado saprofítico simple, pasando por el comensalismo, hasta la situación de patógeno. Se encuentra libre en la naturaleza donde puede ser aislado, siendo frecuente encontrarlo en la leche bovina. En el ser humano se encuentra como comensal en el tracto respiratorio e intestinal, en la vagina y boca, sobre la piel, donde reside con mayor frecuencia entre los pliegues naturales que son sitios relativamente calientes y de mayor humedad. Resulta muy difícil la infección por C. albicans de animal a hombre, siendo el ciclo de infección más común de animal a animal y de hombre a hombre55. Sin embargo, se realizó un estudio en 36 parejas conyugales que mantuvieron relaciones caracterizadas por intercambio de saliva boca a boca y los resultados obtenidos demostraron que no existió transmisión de C. albicans entre las parejas en las cuales un miembro era portador y el otro no56.

En un estudio realizado por Arendorf y colaboradores57, se determinó la prevalencia de levaduras en individuos surafricanos dentados y con la mucosa bucal sana, y se encontró que 42,5% de los individuos seleccionados portaban levaduras como comensales, mientras que 20% de los mismos, eran portadores de C. albicans como comensal en sus bocas.

Por su parte, Alkumru y Beydemir58 encontraron que la tasa de colonización por Candida fue mayor en el dorso de la lengua que en otros lugares de la cavidad bucal, por lo que sugirieron que la lengua era el reservorio primario de C. albicans en la boca, en tanto que Arendorf y Walker59 afirmaron que la placa dental era colonizada secundariamente por este hongo.

El hallazgo de C. albicans en 58% de los cepillos de dientes de 57 portadores sanos, permitió comprobar "in vitro" que esta especie sobrevive en los cepillos de dientes de nylon y cerda hasta por 2 semanas. También se sugirió en este estudio que el cepillo de cerda, parecía favorecer la supervivencia del hongo60.

6. FACTORES ESPECIFICOS QUE AFECTAN LA DISTRIBUCION DE Candida EN LA CAVIDAD BUCAL.

• Saliva:

Se ha demostrado que la saliva reduce la capacidad por parte de C. albicans de adherirse sobre el acrílico de las prótesis dentales, mientras que el suero, el cual puede entrar en la cavidad bucal como resultado de un trauma en la mucosa, incrementa la adhesión61,62. En otro estudio se sugirió que las mucinas salivales eran las que actuaban como receptores de las manoproteínas de superficie de C. albicans63. Esto fue confirmado posteriormente al comprobarse que C. albicans adsorbía selectivamente las mucinas salivales, lo cual aumentaba la capacidad por parte de las levaduras de adherírse sobre la superficie de acrílico de las prótesis64,65.

Se ha podido determinar que, la reducción de los niveles de humedad en la cavidad bucal, favorece el crecimiento de bacterias como Staphylococcus aureus, que es resistente a la desecación e inhibe a otros microorganísmos comensales que necesitan de altos niveles de humedad16.

También se ha reportado que, en presencia de pH salival bajo y de altas tensiones de O2 se altera el medio ambiente bucal, trayendo como resultado una reducción en el número de microorganismos de los Géneros Veillonella, Neisseria y Micrococcus, así como un incremento en el número de S. mutans y de especies pertenecientes a los Géneros Candida y Lactobacillus16.

• pH:

Se ha sugerido que el medio ambiente ácido favorece la colonización de la cavidad bucal por parte de especis de Candida16. También se han observado valores bajos de pH en muestras de placa dental obtenidas de prótesis removibles superiores de pacientes con E.S.P., quienes mantenían dietas ricas en glucosa y sacarosa66.

• Adherencia:

Las interacciones entre C. albicans y el hospedero son complejas. En este sentido, se ha sugerido que en los mecanismos de adherencia están involucradas interacciones entre los ligandos de Candida y los receptores de las células hospederas22,67. Por otra parte, se ha señalado que las blastosporas de Candida se adhieren mejor a las células de la mucosa bucal y al acrílico de las prótesis, cuando se hallan en la fase estacionaria que cuando están en la fase exponencial de crecimiento62,68,69.

• Hidrofobicidad de la superficie celular:

Se ha demostrado que la hidrofobicidad de la superficie celular está relacionada con la adherencia de blastosporas de Candida a las células epiteliales humanas y a los materiales plásticos16.

Por otra parte, se ha sugerido que los cambios que se suscitan en las proteínas de la capa externa de la pared celular de C. albicans, son los responsables de las variaciones hidrofóbicas a hidrofílicas en esta especie70. Las células hidrofóbicas de C. albicans se unen difusamente y abundantemente a los tejidos del hospedero, en tanto que la unión de las células hidrofílicas se restringe a sitios específicos del hospedero. Las células hidrofílicas de C. albicans se unen a regiones con macrófagos, en contraste con las células hidrofóbicas, las cuales se unen a los tejidos en aquellos lugares del hospedero libres de macrófagos, por lo que las células hidrofílicas son más fáciles de remover del organismo por fagocitosis que las células hidrofóbicas, las cuales pueden colonizar el epitelio71,72,73.

La adherencia de las especies de Candida a las superficies plásticas es mediada por fuerzas de atracción de London-van der Walls (fuerzas hidrofóbicas y fuerzas electrostáticas). Asimismo, la habilidad de las especies de Candida para adherirse a las superficies de acrílico de las prótesis, puede conferirle a estos microorganísmos un acceso directo al hospedero humano74.

• Bacterias de la cavidad bucal:

Las bacterias pueden contribuir a la colonización y proliferación de especies de Candida en la cavidad bucal75. Un estudio realizado por Jenkinson y colaboradores76, puso en evidencia que la coagregación de Streptococcus sanguis, Streptococcus gordonii, Streptococcus oralis y Streptococcus anginosus con C. albicans se incrementa en ausencia de glucosa. También demostraron estos autores que, al someter a las blastosporas de Candida al calor o a la presencia de proteasas, se elimina la coagregación con S. sanguis y con S. gordonii.

En un estudio de data muy reciente, se ha comprobado que la adhesión de C. albicans a algunas especies de Streptococcus de la cavidad bucal, particularmente S. gordonii y S. sanguis, es promovida por la adsorción selectiva de las proteínas salivales ricas en prolina sobre la superficie celular de los cocos. Asimismo, se ha afirmado que, el reconocimiento selectivo de proteínas salivales adheridas a los cocos por parte de C. albicans, podría constituir un mecanismo para la colonización de esta especie en la cavidad bucal77.

• Hifas:

Existe un acuerdo entre la mayoría de los investigadores con respecto a que las hifas de C. albicans están asociadas con su capacidad invasiva22,69,78.

Se ha demostrado que existe una estrecha correlación entre la formación del tubo germinal y el incremento de la adherencia de C. albicans a las células epiteliales bucales, por lo que se ha sugerido desde entonces que este pudiera ser uno de los mecanismos relacionados con la virulencia por parte de las especies de Candida78. También existen evidencias de que durante la formación de las hifas, se producen proteinasas que ayudan a romper la integridad de la mucosa bucal79.

Varios factores regulan la transición de C. albicans de blastosporas a hifas. Estos incluyen: Temperatura y pH del medio de crecimiento, medios que contienen sustancias inductoras como suero, N-Acetil-D-Glucosamina, L-Prolina y etanol16.

Se ha demostrado "in vitro" que, temperaturas que oscilan entre 37°C y 40°C, pH entre 6,5 y 7,0, así como la presencia de una concentración inicial de blastosporas que no exceda de 106/ml., son escenciales para el crecimiento de las hifas al cabo de varias horas. También se ha demostrado que a pH 2,6, las células adherentes de C. albicans eran capaces de formar hifas, pero las células suspendidas de este hongo no tenían esa capacidad16.

Es importante resaltar que, la presencia de fuentes de carbono y nitrógeno son esenciales para la transformación de blastosporas a hifas en C. albicans16.

• Enzimas:

Estudios realizados por Barrett-Bee y colaboradores, revelaron que la Fosfolipasa A y la Lisofosfolipasa producidas por cepas de C. albicans firmemente adheridas a las células epiteliales bucales, eran las fosfolipasas con mayor actividad enzimática80.

Se ha sugerido que las hifas producidas por C. albicans pueden tener fosfolipasas, las cuales permiten su entrada a las células epiteliales del hospedero16. También se ha reportado que las fosfolipasas extracelulares y las proteasas ácidas pueden activarse a pH bajos66.

Se ha demostrado que, las proteinasas juegan un papel importante en la adherencia y en la invasión de Candida al epitelio bucal81. Por otra parte, se ha podido determinar que luego de la ingestión de blastosporas de Candida por parte de los macrófagos, el hongo sintetiza rápidamente proteinasas, seguido de una actividad proteolítica y de la formación de tubos germinales por parte de las blastosporas fagocitadas que conllevan a la destrucción de los macrófagos16.

CONCLUSIÓN.

Es conveniente destacar para que las membranas mucosas bucal, vaginal e intestinal normales, son capaces de soportar en forma comparativa grandes poblaciones de Candida sin que sufran ningún efecto aparente de enfermedad. Además, la frecuencia de estos microorganismos parece que aumenta con la edad. Sin embargo, cuando existe debilidad, desnutrición, alteración o ausencia de mecanismos de defensa normales del cuerpo (como en la Leucemia Aguda), o una notable descompensación en el balance normal de la superficie de la microbiota por la administración de antibióticos de amplio espectro, estos hongos pueden causar infecciones características que pueden ser bastante serias e incluso poner en peligro la vida del paciente. De allí que el Odontólogo no se limite solamente a conocer los aspectos inherentes al diagnóstico clínico de Candidiasis Bucal, sino que conozca los aspectos referentes a las características del hongo mayormente implicado en esta entidad.

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Germán Pardi. Profesor Asociado. Jefe del Departamento de Ciencias Básicas II, Facultad de Odo tología, U.C.V. Elba Inés Cardozo. Profesor Agregado. Jefe de la Cátedra de Farmacología y Terapéutica Odontológica, Facultad de Odontología, U.C.V.