ULTRAESTRUCTURE OF Microsporum canis: A CASE OF Tinea Capitis TREATED TOPICALLY WITH AJOENE
Druvic Lemus-Espinoza1, María Teresa Maniscalchi Badaoui1, Eliades Ledezma1, Dwight Arrieche2
Universidad de Oriente,
1Núcleo de Anzoátegui, Escuela de Ciencias de la Salud, Departamento de Microbiología y Parasitología, Grupo de Investigación en Microbiología Aplicada, Barcelona, Venezuela,
2Instituto de Investigaciones en Biomedicina y Ciencias Aplicadas “Dra. Susan Tai”, Departamento de Biomedicina, Laboratorio de Histología, Cumaná, Venezuela. E-mail: lemusd@yahoo.com
RESUMEN
En este estudio se usó ajoene (0,4%) tópico para evaluar sus efectos en un caso de tiña de la cabeza por Microsporum canis, un dermatofito con reconocida actividad queratinofílica. El crecimiento del hongo se evaluó por microscopia electrónica de transmisión, en muestras extraídas antes de iniciar el tratamiento y luego de 45 días de tratamiento. Los cambios más importantes fueron alteración de la membrana citoplasmática, desintegración del citoplasma y deterioro de organelas. Esta nueva evidencia en los estudios in vivo muestra la degeneración sufrida en conidias e hifas del hongo comprometiendo la integridad celular con el tratamiento por vía tópica con ajoene. Los cultivos, a los 30 días, demostraron ausencia de las estructuras fúngicas manteniéndose esta condición hasta 45 días después del tratamiento. El estudio muestra ultraestructuralmente la invasión endo-ectotrix de M. canis en cabello humano y el efecto antifúngico propio de ajoene con su destacada y potente bioactividad antiproliferativa en el proceso micótico evaluado.
Palabras clave: Actividad fungicida, dermatomicosis, hifas, microscopia electrónica de transmisión.
ABSTRACT
]]> In this study, topic ajoene was used (0.4%) to evaluate its effects in a case of a fungal infection of the scalp caused by Microsporum canis, a dermatophytes with a known keratinophylic activity. The activity of the fungus was evaluated by transmission electron microscopy, in samples extracted before the beginning and 45 days after the treatment. The most important changes were alteration of the cytoplasmic membrane, disintegration of the cytoplasm and organelles deterioration. This new evidence in the studies in vivo shows the degeneration suffered by conidia and hyphae of the fungus, compromising the cellular integrity with the topical treatment with ajoene. The cultures, 30 days after treatment, demonstrated the absence of the fungal structures maintaining this condition up to 45 days after the treatment. The study shows ultrastructurally the invasion endo-ectotrix of M. canis in human hair and the antifungal effect characteristic of ajoene with its outstanding and potent bioactivity antiproliferative bioactive in the evaluated micotic process.Key words: Fungicidal activity, dermatomycosis, hypha, transmission electron microscopy.
Recibido: diciembre 2014. Aprobado: marzo 2015. Versión final: junio 2015.
INTRODUCCIÓN
Tinea capitis por Microsporum canis se caracteriza por presentar en sus lesiones erosión de la superficie del cabello e invasión endotrix-ectrotic de las hifas hacia la capa cuticular del cabello. Esta micosis es frecuente en niños y rara en adultos, debido a que luego de la pubertad se produce una modificación química de los ácidos grasos no saturados del cuero cabelludo secundarias a la acción hormonal, con efecto fungistático. El tratamiento en las tiñas suele ser sistémico, de elección griseofulvina, y considerándose la terapia tópica solo como un coadyuvante, con imidazoles y triazoles (Maniscalchi et al. 2011).
Es conocido el potente efecto antifúngico que tiene ajoene in vivo sobre las micosis superficiales, a saber: Tinea corporis, Tinea cruris (Ledezma et al. 1999), Tinea capitis (Maniscalchi et al. 2004) y onicomicosis (Lemus- Espinoza et al. 2004, 2010), así como también su buena respuesta con menores efectos indeseados durante la aplicación de su uso tópico. Evidencias morfométricas observadas en material fúngico in vitro han demostrado el daño que produce ajoene en las células fúngicas sometidas a tratamiento tópico, donde la curación clínica se ha hecho notoria junto con la ausencia de crecimiento del hongo en los cultivos, lográndose la involución de la micosis (Ledezma et al. 1999, 2004, 2013).
El objetivo de este trabajo fue describir un caso clínico de tiña capitis, causada por M. canis, con énfasis en los cambios ultraestructurales de las conidias e hifas del cabello infectado, tratadas in vivo con ajoene (0,4%), con el fin de elucidar la actividad antimicótica de este potente modulador de la integridad de la membrana citoplasmática fúngica. Se presenta el caso de un paciente escolar de 7 años de edad, masculino, proveniente de Barcelona, estado Anzoátegui, previamente sano, con tiña microspórica, que consultó por presencia de área alopécica, en la región temporal derecha de aproximadamente tres meses de evolución. El niño refirió prurito y dolor al tacto. Se evidenciaron placas eritematosas, descamativas, redondas u ovales, que se extendieron periféricamente, entre las cuales los cabellos perdieron el lustre, se volvieron quebradizos y algunos estaban debilitados en su base, produciendo tonsura. La inflamación aflojó las hebras de cabello permitiendo una fácil depilación. Previamente fue evaluado y tratado con antibióticos tópicos, sin resolución de las lesiones.
MATERIALES Y MÉTODOS
La participación del menor en el estudio fue voluntaria, el consentimiento informado lo otorgó la madre del niño como su representante legal.
Muestras
]]> La muestra del paciente fue obtenida por depilación, previa limpieza de la zona afectada, con alcohol isopropílico al 70% v/v. Se separaron los cabellos en placas de Petri para cada tipo de estudio. Se examinaron por microscopía de luz con solución de KOH al 20%, para determinar el tipo de invasión al cabello, las otras porciones de las muestras se utilizaron en estudios in vitro (identificación por cultivo micológico) para obtener su morfo-fisiología y microcultivos, por el método de Ridell, empleándose claves dicotómicas en la identificación de géneros según De Hoog et al. (2000). Estos estudios fueron realizados en el laboratorio de Grupo de Investigación de Microbiología Aplicada de la Escuela de Ciencias de la Salud, Núcleo de Anzoátegui, Universidad de Oriente.Estudio de ultraestructura
Para la evaluación in vivo por ultraestructura, mediante microscopía electrónica de transmisión (MET), las muestras se fijaron con glutaraldeído al 2% en buffer cacodilato de sodio 0,2 M y pH 6,8; se lavaron tres veces, con el mismo buffer, luego se post-fijaron con tetraóxido de osmio al 1% y después de tres lavados con agua bidestilada-desionizada, se deshidrataron en una serie ascendente de alcoholes. Las muestras se incluyeron en EPON 812, se hicieron cortes ultrafinos en ultramicrotomo Reicher Jung Ultra Cut E (Dupón, división productos biomédicos USA). Se contrastaron con acetato de uranilo y citrato de plomo según el método descrito por Hayat (2000). Las muestras se observaron en microscopio electrónico de transmisión (Hitachi H-600, Japón). Esta parte del estudio se realizó en el Laboratorio de Histología del Departamento de Biomedicina, Instituto de Investigaciones en Biomedicina y Ciencias Aplicadas “Dra. Susan Tai”, Universidad de Oriente, Cumaná, estado Sucre.
RESULTADOS
Las lesiones iniciales caracterizadas por ruptura del cabello, redondeadas, con áreas de descamación y alopecia se pueden observar en la Figura 1a, el estudio micológico directo de las muestras del paciente permitió confirmar el proceso fúngico por hifas y artroconidias. Las hifas estaban alrededor y en la médula del cabello (Fig. 2a, 2b). Se pudo observar la cutícula del filamento corneo desintegrado, irregular y alterada a lo largo del cabello. Así como también la presencia de fluorescencia positiva en la lesión inicial, sugestiva de actividad por el hongo queratinofílico Microsporum canis (Fig. 2c). Los microcultivos y el estudio taxonómico, corroboraron a M. canis como el patógeno involucrado en la queratomicosis. Después de recibir tratamiento con ajoene (0,4%), por cuatro semanas, hubo cambios en la lesión, disminución del prurito y descamación (Fig. 1b, 1c). Ultraestructuralmente en las muestras de cabello sin tratar, se pudieron observar estructuras fúngicas unidas y próximas al material corneo (Fig. 3a, panel superior). Muchos organismos en fase patógena perforando profundamente el cuerpo del cabello, llenando la médula infectada, también se pudo evidenciar y se destacó en ellos la pared celular, membrana celular y organelas de aspecto y disposición normales (Fig. 3b-c, panel superior).
El desarrollo de M. canis fue fuertemente inhibido por la concentración de ajoene (0,4%) durante el primer mes de tratamiento. Las evidencias ultraestructurales de las muestras tomadas in vivo post tratamiento, revelaron en general alteraciones citomorfológicas en la hifa, aumento de la vacuolización con la consecuente reducción del citoplasma y la pared celular con evidente daño de la membrana citoplasmática del hongo (Fig. 3a, panel inferior). Otros cambios morfológico-estructurales observados fueron deterioro considerable de las paredes, plegamientos irregulares, disminución del grosor e invaginaciones en los restos distorsionados del hongo (Fig. 3b, panel inferior). En algunas células se observó ausencia parcial o total del contenido citoplasmático. En la gran mayoría de las imágenes las alteraciones de las membranas se observaron tanto en células fúngicas libres como en aquellas que se encontraban en el interior del cabello. Se evidenciaron agregados, semejantes a lo que probablemente fueron las paredes celulares externas, con gran desorganización intracitoplasmática junto con el deterioro de las organelas (Fig. 3c, panel inferior).
DISCUSIÓN
Estudios previos demostraron en las micosis superficiales y profundas que el tratamiento con ajoene causa importantes cambios ultraestructurales en la membrana celular (Ledezma et al. 2008). En esta nueva experiencia en tiña de la cabeza, los numerosos microsporos que se ubicaban en la superficie del cabello, dieron origen a la perforación de estos, in vivo, probablemente por el desarrollo de “órganos perforantes” como los observados aquí, donde las formaciones miceliales especiales surgieron durante la fase patógena del hongo queratinofílico.
El tratamiento de la dermomicosis con ajoene (0,4%), demostró que es capaz de afectar al dermatofito en su estructura, en la biogénesis de la membrana plasmática y la pared celular. Por lo tanto, limitando la extensión de la colonización al tejido sano. Es posible que este fármaco interfiera con el metabolismo redox reaccionando con los grupos sulfhidrilos de las proteínas, en las membranas celulares afectándose la adhesión del hongo (Ledezma y Apitz-Castro 1998). Esta es la primera descripción de la actividad de ajoene in vivo en tiña de la cabeza. Aparentemente las estructuras fúngicas durante la invasión del cabello, especialmente del material cornificado, produce la destrucción de la vaina del cabello. La acción tópica del antifúngico, en concentración suficiente, limita la lesión y por consiguiente evita la proliferación de las conidias. Adicionalmente, esta actividad de ajoene favoreció el crecimiento progresivo del cabello sano a los 45 días de tratamiento, sin recaídas, y hasta pasadas las 12 semanas. La clara mejoría de los signos de infección, los cultivos negativos de esta especie zoofílica, virulenta, demuestra la efectividad y el efecto antiproliferativo que tiene ajoene en el tratamiento de la tiña de la cabeza producida por Microsporum canis.
CONCLUSIONES
Ajoene, en tratamiento tópico al 0,4%, inhibió la germinación de las conidias y el crecimiento micelial in vivo, controlando eficazmente la tiña de la cabeza causada por Microsporum canis.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS [ Links ] ]]>
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