Morfologia Fúngica e Métodos de Identificação

A morfologia fúngica e os métodos de identificação são as características estruturais e as técnicas laboratoriais utilizadas para reconhecer fungos e atribuí-los a táxons conhecidos. Eles variam desde a microscopia clássica de hifas, esporos e estruturas de frutificação, passando pela caracterização baseada em cultura, até métodos moleculares como a codificação de barras de DNA e a identificação baseada em proteínas por espectrometria de massa.

Definition

A identificação fúngica é a atribuição de um isolado a um táxon conhecido usando uma combinação de caracteres morfológicos (microscópicos e macroscópicos), características de cultura e métodos moleculares ou proteômicos, enquanto a morfologia fúngica é o estudo das características estruturais nas quais grande parte dessa identificação se baseia.

Scope

Este tópico abrange os caracteres morfológicos utilizados para descrever e distinguir fungos e os principais métodos pelos quais um isolado desconhecido é identificado. Ele trata da microscopia direta e colorações, morfologia de cultura, codificação de barras de sequência de DNA e espectrometria de massa por dessorção/ionização a laser assistida por matriz e tempo de voo (MALDI-TOF) como abordagens complementares. É uma visão geral de referência da metodologia, não um protocolo de diagnóstico ou orientação de tratamento.

Core questions

• Quais estruturas morfológicas são usadas para identificar fungos microscopicamente?
• Como os métodos baseados em cultura e de exame direto se complementam?
• O que é a codificação de barras de DNA e por que a região ITS é o marcador padrão para fungos?
• Como a espectrometria de massa MALDI-TOF identifica fungos e como ela se relaciona com os métodos morfológicos e moleculares?

Key concepts

• Hifas septadas versus cenocíticas
• Conídios, esporangiósporos e outros tipos de esporos
• Morfologia macroscópica da colônia
• Microscopia direta e colorações (por exemplo, KOH, calcofluor branco)
• Reconhecimento histopatológico de fungos em tecidos
• Codificação de barras de DNA e a região ITS
• Espectrometria de massa MALDI-TOF
• Identificação polifásica

Mechanisms

A identificação morfológica analisa estruturas diagnósticas: se as hifas são regularmente septadas ou largas e cenocíticas, a forma e o arranjo dos esporos, e a forma dos corpos de frutificação e colônias. A microscopia direta e as colorações histopatológicas revelam elementos fúngicos em material clínico (Guarner & Brandt, 2011). A identificação molecular compara uma região padronizada de DNA, o espaçador interno transcrito (ITS), com bancos de dados de referência, fornecendo aos fungos um código de barras universal (Schoch et al., 2012) interpretado dentro da classificação filogenética do reino (Hibbett et al., 2007). A espectrometria de massa MALDI-TOF identifica fungos comparando seus espectros de massa de proteínas com bibliotecas de referência, proporcionando uma identificação rápida que complementa a morfologia e o sequenciamento (Clark et al., 2013). A combinação de várias linhas de evidência é denominada identificação polifásica.

Clinical relevance

Esses métodos são a espinha dorsal da micologia diagnóstica: a microscopia e a histopatologia reconhecem fungos em espécimes (Guarner & Brandt, 2011), enquanto a codificação de barras molecular e a espectrometria de massa fornecem identificação em nível de espécie (Schoch et al., 2012; Clark et al., 2013). Esta entrada descreve como a identificação é realizada e não é uma base para decisões individuais de diagnóstico ou tratamento.

Evidence & guidelines

Os padrões metodológicos aqui referenciados são a codificação de barras ITS como o marcador molecular universal para fungos (Schoch et al., 2012), a espectrometria de massa MALDI-TOF como uma plataforma de identificação de rotina (Clark et al., 2013), e o reconhecimento histopatológico de elementos fúngicos (Guarner & Brandt, 2011), interpretados dentro da classificação do reino de Hibbett et al. (2007).

History

Durante a maior parte da história da micologia, a identificação dependia da morfologia microscópica e macroscópica e da cultura. A partir do final do século XX, o sequenciamento de DNA adicionou uma dimensão molecular objetiva, culminando na adoção formal da região ITS como o código de barras fúngico universal (Schoch et al., 2012). Em paralelo, a espectrometria de massa MALDI-TOF passou da pesquisa para a microbiologia clínica de rotina (Clark et al., 2013), de modo que a identificação contemporânea tipicamente integra morfologia, sequenciamento e proteômica.

Key figures

• Conrad Schoch
• Keith Seifert
• Jeannette Guarner
• Donna Wolk

Seminal works

• schoch-2012
• clark-2013
• hibbett-2007

Frequently asked questions

Por que a região ITS é usada como o código de barras de DNA fúngico?

Uma grande comparação multi-laboratorial descobriu que a região do espaçador interno transcrito (ITS) oferecia o melhor equilíbrio entre amplificação confiável e resolução em nível de espécie em todo o reino fúngico, levando à sua adoção como o código de barras fúngico universal.

A identificação molecular substituiu a morfologia?

Não. Morfologia, cultura, codificação de barras de DNA e espectrometria de massa são complementares; muitos laboratórios usam uma abordagem polifásica, escolhendo a combinação que melhor se adapta ao organismo e ao contexto clínico ou ambiental.