CHAMPIGNONS DIMORPHES: GÉNÉRALITÉS ET EXEMPLES - LA BIOLOGIE - 2025

Les champignons dimorphes sont ceux qui ont deux formes anatomiques ou morphologiques différentes: une forme mycélienne et une autre semblable à une levure. Cette propriété de dimorphisme n'est présentée que par certaines espèces fongiques et est appelée dimorphisme fongique.

Dans la phase morphologique du mycélium, le champignon dimorphe apparaît comme une masse formée par un ensemble d'hyphes ou de filaments cylindriques. La fonction des hyphes est de nourrir le champignon, car ils ont la capacité d'absorber les nutriments. Le mycélium constitue le corps dit végétatif d'un champignon macroscopique multicellulaire.

Figure 1. Phase de levure Candida albicans. Source: David Arqueas, de Wikimedia Commons

Dans la phase de levure, le champignon dimorphe apparaît comme un organisme unicellulaire microscopique, avec des cellules sphériques ou ovoïdes. Il a également la capacité de décomposer la matière organique, les sucres et les glucides par des processus de fermentation.

Un petit groupe de champignons dans le phyllum d'Ascomycota est considéré comme dimorphique; ces champignons ont la capacité d'infecter les mammifères, les plantes et les insectes en tant que parasites.

Figure 2. Candida albicans en phase mycélienne. Source: Garnhami, de Wikimedia Commons

Les exemples incluent les agents pathogènes humains (causant des maladies), Candida albicans et Histoplasma capsulatum. Aussi le champignon phytopathogène Ophiostoma novo-ulmi, qui cause la maladie hollandaise de l'orme.

D'autres exemples sont Ophiocordyceps unilateralis, un champignon entomopathogène qui présente un dimorphisme et sécrète des composés chimiques qui modifient le comportement des fourmis infectées. On l'appelle "le champignon des fourmis zombies".

Il existe également Malassezia furfur, un champignon dimorphe à la fois phytopathogène et entomopathogène.

Dimorphisme et pathogénicité

Le dimorphisme fongique est lié à la capacité de provoquer une maladie fongique ou une pathogénicité.

Le processus par lequel un champignon passe d'un état unicellulaire sous forme de levure (levureiforme) à un état multicellulaire d'hyphes ou de mycélium, est appelé transition de phase. Cette transition est essentielle pour la pathogénicité et la virulence du champignon.

Le champignon pathogène reçoit des signaux contenant des informations de l'environnement qui l'entoure et, selon sa convenance, il répond en se transformant en l'une des deux phases. Par exemple, il existe des champignons qui changent d'état en fonction de la température de l'environnement, étant alors thermodépendants.

C'est le cas des champignons qui poussent dans le sol à une température de 22 à 26 ° C, restant à l'état mycélien. Ces mycéliums peuvent se fragmenter et devenir des suspensions dans l'air ou des aérosols en raison d'altérations telles que des catastrophes naturelles ou une intervention humaine (construction, agriculture, entre autres).

Lorsqu'ils sont inhalés par un hôte mammifère, les champignons aéroportés colonisent les poumons, où la température est maintenue à 37 ^° C. À cette température, les hyphes mycéliens agissent comme des propagules infectieuses, devenant des levures pathogènes et provoquant une pneumonie.

Une fois que l'infection est établie dans les poumons, les levures peuvent se propager à d'autres organes, comme la peau, les os et le cerveau.

Facteurs qui déterminent le changement de phase ou le dimorphisme fongique

Parmi les facteurs environnementaux qui génèrent la transformation du champignon d'un état à un autre de manière réversible, on trouve les suivants.

Changements de température

Le changement de température génère une transition ou un changement de phase morphologique chez l'espèce fongique Talaromyces marneffei. Lorsque la température ambiante est comprise entre 22 et 25 ^° C, le champignon présente une morphologie filamenteuse (hyphal), et lorsque la température monte à 37 ^° C, il acquiert une morphologie de levure.

Les autres espèces fongiques pathogènes humaines avec un dimorphisme dépendant de la température sont Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi et Emmansia sp.

Changement de la disponibilité des nutriments

Chez l'espèce Candida albicans, la transition de phase suivante se produit: en présence de milieux riches en nutriments, la morphologie est la levure, tandis que dans les milieux pauvres en nutriments, la forme de croissance est filamenteuse mycélienne.

Changements conjoints de température et de disponibilité des nutriments ou présence de substances toxiques

Bien que la température semble être le stimulus environnemental prédominant qui dirige la transition de l'hyphe (à 22-25 ° C) à la levure (à 37 ^° C) et vice versa, il existe des stimuli supplémentaires qui influencent le changement morphologique, comme la concentration de le dioxyde de carbone (CO ₂), la présence de cystéine, d'estradiol ou de substances toxiques dans le milieu.

Certaines espèces fongiques nécessitent des changements dans les deux facteurs environnementaux (température et disponibilité des nutriments) pour exprimer le dimorphisme. En outre, d'autres changements environnementaux, tels que la présence de métaux ou d'agents chélateurs, peuvent déclencher des transitions de phase morphologique.

Champignons dimorphes pathogènes humains

Trois exemples de champignons dimorphes pathogènes humains sont brièvement décrits ci-dessous.

Talaromyces marneffei

C'est une espèce fongique pathogène qui appartient au phyllum d'Ascomycota. Il présente un dimorphisme dépendant de la température: à 25 ^° C, il se développe dans sa phase filamenteuse comme un saprophyte, et à 37 ^° C, il présente une morphologie de levure parasite.

Le champignon T. marneffei peut provoquer une infection mortelle de tout l'organisme; pénicillose, du nom de son ancien nom taxonomique comme Penicillium marneffei.

Formes ou phases morphologiques

Le champignon T. marneffei, en phase hypale ou filamenteuse, se développe en colonies blanc grisâtre, avec une surface lisse et lisse. Ces colonies prennent une couleur brun rougeâtre avec des tons jaunes, tandis que leur surface acquiert un relief rayonné, avec une face inférieure de couleur saumon.

Dans la phase de levure, T. marneffei développe de petites colonies de couleur ivoire avec un relief d'aspect rugueux.

Réservoirs

Les réservoirs de T. marneffei sont le sol (sous les tropiques et les régions subtropicales, en saison des pluies, de mai à octobre), et plusieurs espèces de rats bambous (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis et Rhizomis pruinosis).

Hôtes

Les hôtes communs du champignon pathogène T. marneffei sont les rats, les humains, les chats et les chiens.

Le champignon T. marneffei pénètre dans l'organisme principalement par les voies respiratoires. Il peut également pénétrer par toute autre voie que la voie digestive.

Manifestations cliniques

Le champignon T. marneffei provoque une infection opportuniste généralisée ou systémique chez les humains immunodéprimés. Elle affecte d'abord les poumons puis différents organes via la circulation sanguine. Il produit des lésions sous forme de papules sur la peau du cou, du visage et du tronc.

Candida albicans

Le champignon Candida albicans appartient au phyllum Ascomycota et présente un dimorphisme dépendant de la disponibilité des nutriments.

Chez Candida albicans, les cellules de levure semblent être les plus adaptées à la dissémination sanguine et au facteur de virulence. Alors que la phase hypale a été proposée comme la plus invasive dans la pénétration tissulaire et la colonisation d'organes.

Le passage de la levure à l'hyphe est un processus rapide, induit par des facteurs environnementaux tels que les niveaux de dioxyde de carbone, le manque d'oxygène, les changements du milieu nutritif et de la température.

Grâce au pléomorphisme ou à de multiples changements de phase, ce champignon peut survivre aux mécanismes de défense immunitaire de son hôte. Dans la phase levure, la morphologie est constituée de cellules sphériques ou ovoïdes en petits groupes. Dans la phase hypale ou morphologie du champignon filamenteux, les cellules apparaissent allongées, étirées sous forme de filaments.

De plus, dans la phase de levure, il acquiert une forme de vie symbiotique et dans la phase hypale, il devient un parasite pathogène.

Réservoir

Le réservoir de Candida albicans est le corps humain. Il est présent dans la microflore de la peau, dans le tractus gastro-intestinal, dans la cavité buccale et dans le système génito-urinaire.

Hôtes

L'organisme humain fonctionne comme un hôte pour Candida albicans, dont la voie d'entrée est la peau et les muqueuses.

Le champignon Candida albicans produit une candidose ou une monilose, qui affecte la peau, les ongles, les muqueuses de la bouche et les muqueuses gastro-intestinales. Chez les personnes immunodéprimées, l'infection peut devenir systémique ou généralisée dans tout le corps.

Candida albicans est capable de traverser la barrière hémato-encéphalique. Des taux de mortalité de 40% sont rapportés dans les infections sévères par ce champignon pathogène.

Histoplasma capsulatum

Histoplasma capsulatum appartient au phyllum Ascomycota. C'est une espèce fongique pathogène pour l'homme et qui présente un dimorphisme dépendant de la température. Le champignon pousse dans le sol et sur des mélanges de matières fécales d'étourneaux (Stumus vulgaris), de merles noirs (Turdus merula) et de diverses espèces de chauves-souris.

Le champignon Histoplasma capsulatum est répandu dans les aires de repos des oiseaux et dans les grottes, les greniers ou les trous d'arbres qui habitent les chauves-souris.

Ce champignon a une large distribution sur toute la planète, sauf en Antarctique. Il est fréquemment associé aux vallées fluviales. On le trouve particulièrement dans les vallées des rivières Mississippi et Ohio aux États-Unis.

Formes ou phases morphologiques

Histoplasma capsulatum montre une croissance mycélienne filamenteuse sous la forme d'une vie saprophyte dans le sol. Lorsqu'elle infecte des animaux ou des humains, elle développe la phase de croissance sous forme de levure parasite à une température corporelle de 37 ^° C.

La phase morphologique du mycélium est constituée d'hyphes. Les colonies sont initialement blanches, cotonneuses, puis virent au brun foncé avec un dessous jaune à orange.

La phase de levure a des cellules ovoïdes, à croissance lente à 37 ^° C, qui forment des colonies grises à beiges d'aspect humide et crémeux.

Réservoirs

Les réservoirs d'Histoplasma capsulatum sont des sols contaminés par des excréments d'oiseaux et de chauves-souris riches en azote.

Hôtes

Les hôtes d'Histoplasma capsulatum comprennent les organismes humains, certains oiseaux (étourneaux, merles, grives, poulets, dindes, oies), les chauves-souris, les chiens, les chats, les rongeurs, les chevaux et les bovins.

Ce champignon pénètre dans le corps humain par les membranes respiratoire, percutanée (à travers la peau) et muqueuse.

Manifestations cliniques

Les cas d'infection pulmonaire aiguë à Histoplasma capsulatum sont très fréquents, avec des symptômes tels que fièvre, rhume, frissons, maux de tête, douleurs thoraciques, fatigue, érythème et éruption cutanée.

Références

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