Revista de la Sociedad Venezolana de Microbiología
versión impresa ISSN 1315-2556
Rev. Soc. Ven. Microbiol. vol.35 no.1 Caracas nov. 2015
Evaluación morfológica y bioquímica de aislados clínicos de Trichophyton spp.
aLaboratorio de Micología, Servicio Autónomo Instituto de Biomedicina.bDepartamento de Bacteriología, Hospital Vargas de Caracas. Venezuela.
* Correspondencia:E-mail: marmont04@hotmail.com
Abstract: Due to the pleomorphism and macroscopic variability of the Trichophyton genus, identification methods based solely on the morphological characteristics are insufficient for its classification. The objective was to evaluate the morphological and biochemical characteristics of clinical isolates of Trichophyton spp. The study included 98 isolates previously identified by macro and micromorphology that were reassessed by means of microculture sheet, in vitro hair perforation, urea hydrolysis and culture on Trichophyton and BCP-MS-G agars. For morphological analysis, urea hydrolysis tests and in vitro hair perforation results were: T. rubrum 51%, T. mentagrophytes 24%, T. interdigitale 16.6%, T. tonsurans 7% and Trichophyton spp. 2%. The urea hydrolysis test showed 9.4% error. Culture on the BCP-MS-G medium allowed to differentiate T. rubrum cottony A type from T. interdigitale and the identification of Trichophyton spp. as T. rubrum granular B type. The agreement between the previous assessment and reassessment was 70% and when morphophysiological and BCP-MS-G culture were considered, agreement reached 96%. There was 30% overdiagnosis for T. rubrum. Cultures on BCP-MS-G agar are suggested to differentiate T. interdigitale from T. rubrum A type and other biotypes of T. rubrum B type.
En cuanto al Complejo T. mentagrophytes, por estudios genéticos las cuatro variedades inicialmente descritas como T. mentagrophytes var. interdigitale, T. mentagrophytes var. erinacei, T. mentagrophytes var. mentagrophytes y T. mentagrophytes var. quinckeanum actualmente han sido modificadas y reconocidas como especies: T. mentagrophytes var. interdigitale como T. interdigitale; T. mentagrophytes var. erinacei como T. erinacei; T. mentagrophytes var. quinckeanum como T. quinckeanum y T. mentagrophytes var. mentagrophytes como T. mentagrophytes y Trichophyton spp. [1,11,15].
Por su parte, T. rubrum tipo A, con un biotipo algodonoso, es macroscópicamente similar a T. interdigitale. El tipo granular es biotipicamente análogo a T. mentagrophytes y T. raubitschekii; la diferenciación entre estos biotipos se puede realizar mediante pruebas morfológicas y fisiológicas como: perforación del pelo in vitro, hidrólisis de la urea, asimilación de aminoácidos y producción de pigmentos [6]. Un estudio de frecuencia de dermatofitosis realizado en Caracas, específicamente en el Instituto de Biomedicina, ha reportado a T. rubrum como la especie predominante [16], y hasta donde tenemos conocimiento, en nuestro país no hay trabajos publicados sobre la aplicación de los métodos fenotípicos antes mencionados para diferenciar las especies del género Trichophyton, siendo nuestro objetivo recopilar aislados del género Trichophyton obtenidos a partir de muestras clínicas procesadas en el Laboratorio de Micología de dicho instituto, con el fin de caracterizarlas morfológica y bioquímicamente, para evidenciar la existencia o no de la diversidad de biotipos del género Trichophyton en nuestro medio.
Materiales y métodos
Cepas de referencia: Como cepas de referencia se incluyeron 9 especies diferentes de Trichophyton donadas por el Departamento de Micología del Instituto Nacional de Higiene Rafael Rangel (T. rubrum: D-412000-45, D-412000-47, D-412000-52; T. mentagrophytes: D-412000-11, D-412000-12, D-412000-13; T. tonsurans: 30564, 36995, 39297), y un segundo grupo de 8 cepas donadas gentilmente por la Dra. Mirtha Arango de la Universidad de Antioquia, Colombia (T. rubrum: 010020565, 010010821, 010020840; T. mentagrophytes: 010017996, 010015867, 010020332, 010018631, 010014716).
Ensayos para reevaluación de los aislados identificados como Trichophyton: Las 17 cepas de referencia y los 98 aislados del estudio fueron sometidos a iguales condiciones de análisis con el fin de establecer con las cepas control, el sistema de referencia para los análisis comparativos.
Morfología macroscópica: Los aislados se sembraron en medio ASD con cloranfenicol y en medio Lactrimel y se incubaron a temperatura ambiente por 7-12 días. Los cultivos fueron evaluados en cuanto al aspecto, textura y pigmentación del anverso y reverso de la colonia [13].
Morfología microscópica: Se empleó la técnica de microcultivo en lámina siguiendo el método de Riddel modificado [14]. Se tomaron en cuenta los siguientes criterios: 1) ausencia o presencia de microconidios por campos observados: escasos (+) de 1-10, moderados (++) de 10-20 y abundantes (+++) > de 20 por campos observados; 2) presencia de macroconidios, 3) de clamidosporas y 4) de hifas en espiral [13,17].
Perforación del pelo in vitro: La técnica utilizada fue descrita por Allejo y Georg en 1957 [18]. En placas de Petri estériles se dispensaron segmentos de cabellos estériles y se procedió a la siembra del hongo, incubándose a temperatura del ambiente (entre 25 y 27 ºC). A los 15-20 días se examinaron los pelos al microscopio, según lo descrito [17,18].
Producción de ureasa: Fue estudiada en caldo de urea (Oxoid) por el método de Christensen, incubándose a 27 °C con observación diaria por 12 días; las cepas ureasa positivas hacen virar en 2 a 3 días el indicador de pH del medio [17].
Crecimiento en el medio púrpura de bromocresol (BCP-MS-G): Fue preparado según la técnica propuesta por Fischer y Kane [19]. Cada uno de los aislados fue inoculado en el medio contenido en placas de Petri, incubándose por 7 días a 27 °C. Los aislados de T. tonsurans se sometieron a temperatura de 37 °C. Se examinaron los cambios de pH y las características de crecimiento de los aislamientos. El cambio de color de azul pálido a violeta púrpura indica una reacción alcalina positiva. En cuanto a la extensión de crecimiento de la colonia, se consideró como crecimiento restringido a las colonias con un radio de crecimiento menor a 10 mm [20].
Asimilación de aminoácidos: Vitaminas y aminoácidos necesarios para el crecimiento de las diferentes especies del género Trichophyton; estos están disponibles en los agares Trichophyton (DifcoTM, Becton Dickinson) T1, T2, T3, T4, T5, T6 y T7 [17]. Se emplearon cultivos frescos de 7-12 días en medio ASD que posteriormente fueron sembrados en los diferentes agares Trichophyton, transfiriendo una pequeña porción de la colonia (1 mm) y evitando la transferencia de ASD. Las placas se incubaron a 27 °C por 1 semana, con observación diaria. La extensión del crecimiento de los hongos se comparó entre sí [17,21]. La proporción mínima de crecimiento considerada fue de 1+ (> de 11mm) y de 4+ para el crecimiento más extenso.
Análisis estadístico: Se realizó mediante estadística descriptiva y comparativa. Se utilizaron los paquetes estadísticos SPSS versión 10.0 y Epi info versión 3.5.1. Se efectuó una comparación entre las frecuencias observadas con las esperadas mediante la prueba de Chi cuadrado; se consideraron estadísticamente significativos valores de p<0,05. En el caso de comparación de resultados obtenidos por diferentes técnicas o evaluadores, se aplicó la prueba del índice Kappa, para verificar el porcentaje de concordancia [22,23].
Las medidas de referencia se fundamentaron en las mediciones obtenidas con las cepas controles, tomándose para el cálculo del error absoluto y relativo las medidas de las cepas de referencia en relación a las obtenidas de los aislados reevaluados.
Los análisis comparativos se llevaron a cabo entre los resultados previos de diagnóstico morfológico y los resultados de la reevaluación de los aislados de Trichophyton spp.
Resultados
De los 98 aislados en estudio, previamente identificados en el laboratorio de Micología del Instituto de Biomedicina, por observación macro y microscópica del cultivo como T. rubrum, T. mentagrophytes, T. interdigitale y T. tonsurans, se reevaluó la identificación en una primera fase mediante análisis morfológico, hidrólisis de urea y capacidad de perforación de pelo in vitro, lo cual permitió obtener los siguientes resultados: perforación del pelo: 51% (n=50) de T. rubrum negativo; 23% (n=23) positiva de T. mentagrophytes; 17% (n=16) positiva de T. interdigitale y 7% (n=7) negativa de T. tonsurans. Los T. mentagrophytes y los T. interdigitale mostraron perforación del pelo positiva a las dos semanas. Dos aislados fueron reportados como Trichophyton spp. debido a que las pruebas aplicadas no fueron suficientes para conocer con mayor precisión el tipo de especie. Un bajo porcentaje (13%) de T. rubrum dio positiva la urea en rangos de tiempo diferentes, entre 3 a más de 12 días; el 86,9% de los T. mentagrophytes hidrolizaron la urea entre 3 a 5 días. El 75% de los T. interdigitale resultó urea positivo a los 8 días. Los 2 casos reportados como Trichophyton spp. desdoblaron la urea a los 8 días (Tabla 1). De acuerdo a los datos expuestos, en relación a las cepas controles, la prueba arrojo un 9,4% de error relativo y un intervalo de confianza entre 4,4 a 17,0% debido a los posibles falsos positivos. El 100% de los Trichophyton clasificados como T. rubrum tipo A estudiados con la prueba de perforación del pelo dio negativa la prueba al finalizar las cuatro semanas, así como los identificados como T. tonsurans. La prueba de perforación del pelo presentó un porcentaje de error de 0% y un intervalo de confianza de 0,0 a 3,8%. Al comparar la prueba de ureasa con la de perforación del pelo, se observó una diferencia estadísticamente significativa de p=0,0016, siendo el método de perforación del pelo el más certero para la diferenciación entre las especies positivas y negativas (Tabla 1). En el medio BCP-MS-G, la mayoría de los aislamientos de T. rubrum producen un intenso pigmento color vino tinto al reverso de la colonia, mientras que las colonias de T. mentagrophytes muestran pigmentación que va desde incolora a rojiza. Los aislados de T. rubrum mostraron un crecimiento limitado y no produjeron reacción alcalina, mientras que T. mentagrophytes y T. interdigitale mostraron un crecimiento profuso y reacciones alcalinas. El medio BCP-MG-S permitió clasificar los Trichophyton spp. como T. rubrum tipo B granular, mostrando crecimiento restringido sin viraje de pH y pigmento vino intenso, características propias de esta variedad. Finalmente, se obtuvo un 53% de T. rubrum, debido a que al porcentaje obtenido por morfología y análisis fisiológico se le adicionó el de las variedades granulares. Se mantuvo igual número y porcentaje de T. mentagrophytes (23%), y 17% de T. interdigitale. Una colonia, que inicialmente fue descrita como T. rubrum, presentó aspecto macroscópico granular. Al estudio microscópico se observaron abundantes macroconidios de pared delgada en forma de cigarro, prueba de urea positiva a las dos semanas y perforación del pelo positiva. El error de esta prueba fue 0%, siendo notablemente específica, y en conjunto con la morfología, sugiere la presencia del biotipo de T. rhodainii (Figura 1). Actualmente, este biotipo, al igual que T. raubistcheckii, es considerado genéticamente un sinónimo de T. rubrum. El 95,8% de los aislados analizados crecieron de forma difusa en el agar Trichophyton, con un rango de crecimiento entre 2 cruces (++) a 3 cruces (+++), lo que indicó que los mencionados aislados no necesitaron de requerimientos nutritivos especiales para su desarrollo. Al comparar, mediante el índice Kappa, los resultados obtenidos por análisis morfológico, urea y perforación del pelo, con los arrojados por el laboratorio de Micología, se obtuvieron 69 aislados en los que hubo analogía entre la metodología por diagnostico morfológico aplicada por el laboratorio y la realizada por esta evaluación, lo que representó un 70,4% de concordancia. Específicamente, en el caso de T. interdigitale, el laboratorio identificó 5 aislados, y en este estudio se verificaron 16 aislados, es decir, 11 T. interdigitale fueron identificados erróneamente como T. rubrum, lo que se traduce en un 30% de sobre diagnostico de T. rubrum (Tabla 2). Entre el estudio morfológico y el obtenido utilizando el medio BCP-MS-G se alcanzó un 96,9% de concordancia.
Tabla 1. Distribución de los aislados de Trichophyton spp. evaluados mediante asimilación de urea y perforación del pelo in vitro.
Tabla 2. Comparación de los resultados emitidos por el laboratorio de Micología y los obtenidos mediante análisis morfológico y fisiológico.

El diagnóstico de Trichophyton spp. con agares comerciales Trichophyton, no mostró requerimientos especiales de los aislados estudiados.
Las cepas controles enviadas por la Dra. Mirtha Arango de la Universidad de Antioquia de Colombia habían sido previamente identificadas por estudio macroscópico en ASD, micromorfología y agares Trichophyton. En la reevaluación realizada, los resultados concordaron en un 100% con los descritos por la Dra. Arango y los del Instituto Nacional de Higiene, al igual que para el resto de las pruebas ensayadas.
Discusión
Se han realizado estudios sobre la identificación del género Trichophyton: en 1985, Medero y col. [16], analizaron 56 cepas de T. rubrum, las cuales resultaron de la variedad algodonosa; para el año 2004, un estudio realizado en el Centro de Investigaciones José Witremundo Torrealba de la Universidad de los Andes, por análisis micro y macroscópico, reveló que el 55% de las cepas aisladas correspondían a T. rubrum seguido de T. mentagrophytes [24]. Para el periodo 2009-2010, el laboratorio de Micología del Instituto de Biomedicina identificó 140 cultivos como Trichophyton spp. en función del estudio macro y microscópico de las colonias (datos no publicados); en este estudio se reevaluaron 98 de estos aislados, con la adición de pruebas fisiológicas y bioquímicas. Usualmente, la identificación de los dermatofitos se basa en el análisis de las características fenotípicas macro y microscópicas de las colonias. Sin embargo, estos criterios pueden ser insuficientes, por la tendencia al pleomorfismo de las colonias y debido a que las características de las mismas pueden variar dentro de un taxón o ser similares entre sí, especialmente en los aislados de Trichophyton spp., por lo que las pruebas fisiológicas podrían ser necesarias para la correcta identificación [20].
En nuestro estudio, la evaluación macroscópica de las colonias de T. rubrum en ASD, evidenció un 96% (n=50) de la variedad algodonosa, en su mayoría con centro amarillo y borde color vino, y el 76% (n= 36) presentó escasos microconidios piriformes y en algunos casos no se evidenciaron. Las características macroscópicas fueron similares a las reportadas como T. interdigitale, sin embargo, aun cuando esta especie presenta microconidios piriformes alternos, se verificó que los mismos están presentes en mayor proporción; además, en algunos casos se observaron microconidios redondos y macroconidios e hifas en espiral, estas últimas en menor proporción que las observadas en T. mentagrophytes. Yusel et al. [25], encontraron que el 63% de las cepas de T. mentagrophytes formaron macroconidios en agar Lactrimel y el 25% en agar Sabouraud glucosa. En nuestro estudio el 74% (n=17) de un total de 23 aislados de T. mentagrophytes desarrollaron macroconidios en medio Lactrimel. Por su parte, Guoling et al. [26], señalaron que T. rubrum mostró un alto grado de diversidad morfológica, incluyendo la presencia o ausencia de micro y macroconidios, la pigmentación roja de la colonia y la actividad ureasa. Graser et al. [27], observaron una asociación entre las características morfológicas y los genotipos en dos poblaciones de T. rubrum y T. violaceum, donde la población de T. rubrum fue dominada por cepas que no producían ureasa y carecían de hifas fructíferas (97%); sin embargo, la ureasa se expresó en las cepas de ambas poblaciones, con o sin la presencia de hifas reproductivas. Estos resultados concuerdan con los obtenidos en este estudio, donde 87% (n=43) de los aislados de T. rubrum variedad algodonosa no asimilaron la urea; un 13% de dicha especie (n=7), presentó ureasa en un rango de tiempo de 3 a 12 días, lo que se podría correlacionar en nuestro caso con un error de 9,4% y un límite de confianza de 4,4 a 17,0%. Los hallazgos de Tartabini et al. [1], en cuanto a la determinación de ureasa en T. rubrum, señalaron un 27,5% de positividad.
Otros investigadores evaluaron la hidrólisis de urea y encontraron que el 75% de las cepas de T. mentagrophytes fueron ureasa positivas en 10 días, 5% en 20 días, y el 20% fueron negativas [28]. En nuestro estudio, de un total de 23 aislados de T. mentagrophytes, 87% (n=20) resultaron urea positivos entre 3 y 5 días; uno de los aislados resultó urea negativo. Un 4% de negatividad a la prueba de urea en esta especie también ha sido reportado [1]. De 16 T. interdigitale, el 75% (n=12) resultó caldo urea positivos a los 8 días, al igual que T. mentagrophytes; uno de ellos resultó urea negativa (6,2%). Fischer et al. [19], señalaron que el medio caldo de urea es preferible a los medios de agar base, ya que es más sensible. También se ha descrito la actividad ureasa de cepas de T. erinacei (antigua variedad de T. mentagrophytes) de Japón, Kenia, Europa y Nueva Zelanda, demostrando variabilidad en los resultados, llegando a la conclusión de que dicha prueba presenta una mayor probabilidad de error, lo cual no la hace tan confiable para el diagnostico de los biotipos del genero Trichophyton, observándose que la prueba más fiable para diferenciar T. mentagrophytes de T. rubrum fue la de perforación del pelo in vitro, con un coeficiente de determinación de 1.000 y 1% de falsos positivos [28,29]. En nuestro estudio esto se corroboró, ya que la prueba de perforación del pelo no arrojó error relativo y el límite de confianza fue de 0,0 a 3,8 %.
Summerbell et al. [20], señalaron que los aislados de T. mentagrophytes estudiados por ellos, en diferentes pruebas mostraron crecimiento difuso con una reacción alcalina visible a los 7 días en el BCP-MS-G, una fuerte actividad de ureasa y perforación del pelo, hecho que concordó con nuestra evaluación. Por otra parte, las cepas de T. rubrum de nuestro estudio fueron ureasa negativo y no perforaron el pelo, excepto las dos variedades granulares encontradas; dos casos con perforación del pelo positivo en T. rubrum también fueron referidos por Tartabini et al. [1]; las variedades algodonosas no produjeron alcalinidad en el BCP-MS-G después de 7 días y tuvieron crecimiento restringido con producción de pigmento vino intenso [28]. En nuestro estudio se encontró una concordancia de 96,9% entre la evaluación macroscópica de las colonias, la asimilación de urea, perforación del pelo y BCP-MS-G, y una concordancia del 70% entre el diagnóstico morfológico realizado por el laboratorio de Micología y la reevaluación de este estudio. Sin embargo, es necesario resaltar que el 30% restante se debió al sobrediagnostico de T. rubrum que, según la evaluación realizada en el medio BCP-MS-G, resultó ser T. interdigitale, por lo que en este estudio, el uso del medio BCP-MS-G fue de gran importancia en la diferenciación de T. rubrum y T. interdigitale. Otros autores también han recomendado el empleo de este medio para la diferenciación fenotípica de T. rubrum del Complejo T. mentagrophytes [1].
Como ya fue mencionado, los estudios genotípicos describen que el Complejo T. rubrum comprende dos especies: T. rubrum y T. violaceum, siendo el resto de las especies consideradas sinónimos, aunque biotípicamente presenten diferencias. En nuestro estudio, las dos colonias de T. rubrum tipo B (granular), fueron similares biotipicamente a la antes nombrada variedad granular rhodainii y/o africana, sin embargo, una de ellas también mostró semejanza con la variedad raubitschekii, por la asimilación de urea y las características macro y microscópicas. Gómez y col. [30] diagnosticaron en España variedades emergentes de T. rubrum var. raubitschekii productoras de Tinea glutealis, en la cual observaron abundantes macroconidios que germinaban a través de la celda terminal, produciendo apéndices a modo de cola de ratón, similares a lo observado en este estudio (Figura 1). Cabe mencionar que estos biotipos son raramente descritos como agente causal de dermatomicosis, y hasta donde conocemos, tampoco han sido descritos en Venezuela.
Figura 1. Trichophyton rubrum tipo B granular. Extendido del cultivo en azul lactofenol, 40x . Leica v3, 3.0.

En este trabajo se pudo evidenciar que las pruebas morfológicas y fisiológicas por si solas, presentan un margen de inespecificidad, aun cuando el medio BCP-MS-G contribuyó notoriamente con la evaluación de las especies descritas.
Debido a la elevada concordancia encontrada con el medio BCP-MS-G (96%), se sugiere implementar su uso de forma rutinaria en los laboratorios de Micología, ya que el diagnóstico morfológico de los dermatofitos, especialmente del género Trichophyton, es difícil debido a su tendencia al pleomorfismo. La implementación de métodos fenotípicos, como la perforación del pelo y el medio BCP-MS-G, en conjunto con la morfología, podrían facilitar la diferenciación de T. rubrum de T. interdigitale, así como la detección de las especies de T. rubrum tipo B granular.
Conflicto de intereses
Los autores declaran no tener ningún conflicto de interés.
Agradecimientos
A la Dra. Mirtha Arango de la Universidad de Antioquia-Colombia y la MSc. María Mercedes Panizo del Instituto Nacional de Higiene Rafael Rangel, Caracas-Venezuela, por la diligente y gentil donación de las cepas de referencia empleadas en este estudio.
Referencias











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