1.1. Introducción

Se había estimado que en la Tierra existían aproximadamente 1.250.000 especies de seres vivos, de las que 1.230.000 eran eucariotas (animales vertebrados e invertebrados alrededor de 950.000 especies, 215.000 plantas, 8.000 especies de protozoos y unas 43.000 de hongos) y unas 10.500 de bacterias procariotas (Mora C, 2011). La descripción de nuevas especies se ha acelerado en las dos últimas décadas tras la aplicación de las técnicas moleculares. Con esta metodología, teniendo en cuenta las especies desconocidas que pudieran estar ocultas en nichos específicos como los trópicos, y haciendo una extrapolación de las proporciones planta:hongo, se ha calculado más recientemente que el número de especies exclusivamente de hongos se sitúa entre 2,2 y 3,8 millones (Hawksworth DL, 2017). Pero solo una pequeña fracción, menos de 600 son capaces de causar enfermedades en humanos (Strickland AB, 2021).

Los hongos poseen un auténtico núcleo y un citoplasma rodeado por una pared celular rígida de celulosa o de quitina lo que les clasifica como eucariotas. Pueden ser unicelulares como las levaduras o bien formar largas hileras de células o hifas. Las hifas suelen estar ramificadas y divididas por septos, lo que sirve para identificarlas directamente en el microscopio. Las paredes celulares están compuestas de glucanos, como las plantas, y quitina, típica del exoesqueleto de los artrópodos. La quitina es sintetizada por las quitina-sintetasas y puede ser degradada por quitinasas, que son factores de virulencia importantes en hongos patógenos (Yang J, 2019).

En la antigüedad fueron clasificados como vegetales, por ser organismos inmóviles y por la presencia de pared celular, pero posteriormente se comprobó que no contienen clorofila y que carecen de hojas, por lo que no son capaces de fijar el carbono mediante fotosíntesis, la principal función vegetal. También se vincularon con el reino animal, pero, a diferencia de los animales que ingieren el alimento, los hongos lo absorben.

Se encuentran principalmente en climas templados, húmedos y tropicales y suelen vivir en los suelos junto a materiales en descomposición, en simbiosis con plantas, animales u otros hongos. Su patrón de expansión indica que aumentan hacia el ecuador terrestre y disminuyen hacia los polos. Habitan normalmente en los bosques, donde desempeñan papeles clave en los ecosistemas actuando de forma simbiótica con las plantas o bien como descomponedores de residuos de plantas y animales. Obtienen la energía especialmente de plantas vivas o muertas. Realizan una digestión externa gracias a la secreción de enzimas y absorben posteriormente las moléculas resultantes de la digestión. P.ej., junto a las termitas, los insectos más eficaces en la digestión de sustratos vegetales, el hongo lignocelulolítico Termitomyces realiza de forma simbiótica la descomposición de la biomasa vegetal. El tracto digestivo de las termitas obreras jóvenes inicia la degradación de la lignocelulosa, pero deja la mayor parte de la lignina, la hemicelulosa y la celulosa, para que los Termitomyces asociados realicen la descomposición de la biomasa vegetal, lo que les convierte en descomponedores dominantes en los ecosistemas (sub)tropicales del Viejo Mundo. La biomasa lignocelulósica es el recurso renovable no alimentario más abundante en la Tierra. Está compuesta principalmente de polisacáridos (celulosa y hemicelulosa) y lignina. El sistema simbiótico (termita-bacteria-hongo) permite la conversión de polisacáridos vegetales recalcitrantes en monómeros simples (Ahmad F, 2022).

Como los otros eucariotas, las células de los hongos están delimitadas por una membrana plasmática rica en esteroles y contienen un núcleo que alberga el material genético en forma de cromosomas. Este material genético contiene genes codificantes de proteínas y elementos no codificantes, como los intrones. Además, poseen orgánulos celulares, como las mitocondrias y los ribosomas. Almacenan su energía en forma de glúcidos y alcoholes. Se reproducen por medio de esporas que se dispersan en un estado latente, el cual se interrumpe cuando se dan las condiciones favorables para la germinación. Al germinar la espora, origina una hifa que, por ramificación, se va constituyendo en micelio. En buenas condiciones ambientales un hongo puede llegar a crecer hasta 5 mm por minuto. Las esporas tienen una gran capacidad de resistencia que les permite sobrevivir en las condiciones más adversas.

Se muestran con una sorprendente variabilidad morfológica. Desde las setas o las trufas subterráneas, algunos llegan a medir hasta 5 metros de altura, pero también son hongos los mohos y las levaduras o los productores de las tiñas o de otras micosis que son organismos microscópicos.

Se presentan bajo dos formas principales: hongos filamentosos y hongos levaduriformes. El cuerpo de un hongo filamentoso tiene dos porciones, una reproductiva y otra vegetativa. La parte vegetativa está compuesta por filamentos o hifas mientras que un conjunto de hifas ramificadas conforma el micelio. Las hifas son tubulares, alargadas, y están divididas por tabiques o septos perpendiculares a la pared celular. Los septos tienen poros que permiten el paso del citoplasma y los orgánulos. En el interior de una hifa se pueden observar varios núcleos y sus extremos, las zonas de crecimiento, se forman por agregación de vesículas que contienen lípidos y proteínas. Pertenecen a este grupo los hongos dermatofitos, que crecen en forma de hifas de 2 a 10 µm de diámetro y pueden alcanzar varios centímetros de longitud. La rápida elongación de la punta requiere la inserción masiva de la membrana y la extensión de su pared celular rígida que contiene quitina, lo que se sostiene mediante un flujo continuo de vesículas secretoras que depende de la acción coordinada de los microtúbulos, los citoesqueletos de actina y los motores correspondientes y las proteínas asociadas. Las vesículas transportan enzimas que sintetizan la pared celular y se acumulan en una estructura especial, el Spitzenkörper, antes de seguir avanzando y fusionarse con la membrana de la punta. También es importante para la extensión de la punta el reciclaje de la membrana por endocitosis a través de endosomas tempranos, que funcionan como vehículos de transporte para el ARNm, las septinas, ribosomas y peroxisomas (Riquelme M, 2018).

Los hongos levaduriformes o levaduras son unicelulares y de forma casi esférica. En ellos no se ha observado distinción entre cuerpo vegetativo y reproductivo. En gran parte de su ciclo vital se presentan en forma unicelular; durante esta, se reproducen por gemación o bipartición. Pertenecen a este subgrupo la Cándida (C.) albicans, un hongo que forma parte de la microbiota comensal de las mucosas oral y vaginal pero que en determinadas condiciones (p.ej., diabetes, obesidad, antibioterapia de amplio espectro) puede causar infección de dichas mucosas y de los grandes pliegues cutáneos. Ahora bien, en pacientes vulnerables (inmunodeprimidos, cirugía mayor abdominal, con implantes médicos, estancias prolongadas en la UVI), puede invadir el torrente circulatorio y causar infecciones potencialmente mortales. Una de las características de su biología es su capacidad para crecer en formas de levadura, pseudohifas e hifas. En la forma de hifa invade las células epiteliales y causa daño tisular (Sudbery PE, 2011). C. albicans tiene una plasticidad que le permite sufrir cambios drásticos en la morfología celular que contribuyen a la virulencia del organismo. Además, los genes que rigen la morfología celular están co-regulados por genes que codifican factores de virulencia convencionales, como las proteasas y las adhesinas. Las redes reguladoras de la transcripción garantizan así que las hifas se produzcan de forma concomitante con los factores de virulencia, lo que da lugar a células adaptadas para invadir los tejidos de un huésped inmunodeprimido o con otros factores favorecedores. Las hifas pueden ejercer una fuerza mecánica que ayuda en la penetración de las superficies epiteliales y de las células endoteliales, lo que facilita su penetración en torrente sanguíneo y el escape de C. albicans desde la sangre hacia los tejidos profundos (Kumamoto CA, 2005). Otra de las levaduras que pueden producir dermatosis es la Malassezia, que forma parte de la microbiota cutánea y, además, es responsable de la pitiriasis versicolor, una erupción que se caracteriza por máculas hiper o hipopigmentadas ligeramente descamativas en el tronco y de la dermatitis seborreica (DS), una dermatosis frecuente, crónica y recurrente. Se confirma que la Malassezia, en su forma micelar, es fundamental en la patogenia de la DS ya que se correlaciona con la gravedad clínica de la misma, se ha detectado en la piel con DS y no en controles sanos y que todos los pacientes respondieron al tratamiento antimicótico (Li J, 2022).

Se denominan hongos dimórficos a las especies que alternan una fase unicelular (de levadura) con otra miceliar (con hifas).

Los hongos tienen una gran importancia económica: las levaduras son las responsables de la fermentación de la cerveza, los quesos o el pan. Además, desde 1940, se utilizan para la síntesis de antibióticos y enzimas (especialmente proteasas) y, como se ha comentado, algunas especies son agentes para el biocontrol de plagas. También producen micotoxinas, compuestos bioactivos que son nocivos para seres humanos y otros animales y algunas plantas. En estas últimas, puede afectar a la seguridad alimentaria y al rendimiento de los cultivos.

En su interacción con el hombre, los hongos pueden producir infecciones superficiales, que afectan únicamente la capa córnea, el estrato más superficial de la epidermis. Más rara vez infectan los tejidos profundos, pudiendo causar una micosis subcutánea o bien penetrar el torrente circulatorio causando una micosis sistémica que puede ser mortal. En conjunto, se calcula que los hongos patógenos causan más de mil millones de infecciones cada año y originan más de 1,6 millones de muertes anuales por enfermedades fúngicas graves (Martinez-Rossi NM, 2021; Rokas A, 2022; Brown GD, 2024). Más del 90% de las micosis son superficiales y afectan la piel o sus anejos (cabello y uñas). Están producidas por hongos dermatofitos, que se nutren de la queratina, y por levaduras. Cuando hablamos de micosis profundas nos referimos a dos grupos de micosis, las micosis que afectan los tejidos subcutáneos y las micosis sistémicas que pueden diseminarse por todo el organismo.

La carga mundial de micosis cutáneas está aumentando, provocando una importante morbilidad en todo el mundo, en particular en las regiones subdesarrolladas y entre la población vulnerable, como los niños y los ancianos. La distribución es heterogénea. De 1990 a 2021, en algunas regiones de África (Nigeria, Etiopía y Male) los casos incidentes y prevalentes aumentaron cerca de un 70%. A nivel mundial, la tasa de incidencia estandarizada por edad en 2021 fue de 21.668 (40/100.000 habitantes), la tasa de prevalencia estandarizada por edad fue de 7.789/100.000 habitantes. Tanto la incidencia como la prevalencia fueron más altas en el grupo de edad de 5 a 9 años. Este incremento parece tener relación con el Índice Global de Temperatura Tierra-Océano (Qin Q, 2024). Ahora bien, el incremento de las dermatofitosis se debe a otros factores, como el uso de calzado oclusivo, la higiene inadecuada, el nivel socioeconómico, la ocupación, el cambio climático, los factores predisponentes (como la inmunodeficiencia y la diabetes) y las mejoras en el diagnóstico. Otro de los motivos del incremento de la prevalencia de las micosis de manera constante durante las últimas tres décadas es el mayor uso de inmunosupresores, así como al mayor número de pacientes con VIH/SIDA.