Histoplasma capsulatum

Histoplasma capsulatum es una especie de hongo dimórfico . Su forma sexual se llama Ajellomyces capsulatus . Puede causar histoplasmosis pulmonar y diseminada .

Histoplasma capsulatum se distribuye mundialmente, excepto en la Antártida, pero se asocia con mayor frecuencia a los valles fluviales [ ^{1 ] y} se presenta principalmente en el centro y este de los Estados Unidos [ ^{2 ] ,} seguido de América Central y del Sur y otras áreas del mundo ^{[ 2 ]} . Es más frecuente en los valles de los ríos Ohio y Misisipi . Fue descubierto por Samuel Taylor Darling en 1906.

Histoplasma capsulatum es un hongo ascomiceto estrechamente relacionado con Blastomyces dermatitidis . Es potencialmente sexual, y su estado sexual, Ajellomyces capsulatus , puede producirse fácilmente en cultivo, aunque no se ha observado directamente en la naturaleza. H. capsulatum se agrupa con B. dermatitidis y el patógeno sudamericano Paracoccidioides brasiliensis en la familia de hongos recientemente reconocida Ajellomycetaceae . ^{[ 3 ] [ 4 ]} Es dimórfico y cambia de una forma de crecimiento filamentosa (similar al moho) en su hábitat natural a una pequeña forma de levadura en gemación en el huésped animal de sangre caliente.

Al igual que B. dermatitidis , H. capsulatum tiene dos tipos de apareamiento, "+" y "–". La gran mayoría de los aislados norteamericanos pertenecen a un único tipo genético, ^{[ 5 ] [ 6 ]} pero un estudio de múltiples genes sugiere una población sexual recombinante. ^{[ 6 ]} Un análisis reciente ha sugerido que el tipo genético norteamericano predominante y un tipo menos común deberían considerarse especies filogenéticas separadas, distintas de los aislados de H. capsulatum obtenidos en América Central y del Sur y otras partes del mundo. Estas entidades se denominan temporalmente NAm1 (el tipo raro, que incluye un famoso aislado experimental denominado "la cepa Downs") y NAm2 (el tipo común). ^{[ 6 ]} Hasta el momento, no se observa una distinción clínica o geográfica bien establecida entre estos dos grupos genéticos.

En su forma asexual, el hongo crece como un microhongo colonial muy similar en macromorfología a B. dermatitidis . Un examen microscópico muestra una marcada distinción: H. capsulatum produce dos tipos de conidios, macroconidios globosos, de 8 a 15  μm, con una ornamentación distintiva de la pared celular tuberculada o digitiforme, y microconidios ovoides, de 2 a 4  μm, que parecen lisos o finamente rugosos. No está claro si alguno de estos tipos de conidios es la principal partícula infecciosa. Se forman en tallos cortos individuales y se dispersan fácilmente por el aire cuando se perturba la colonia. Los ascomas en estado sexual miden entre 80 y 250  μm, y son muy similares en apariencia y anatomía a los descritos anteriormente para B. dermatitidis . Las ascosporas son igualmente diminutas, con un promedio de 1,5  μm.

Las células de levadura en gemación que se forman en los tejidos infectados son pequeñas (de aproximadamente 2 a 4  μm) y se observan característicamente formando cúmulos dentro de células fagocíticas, incluyendo histiocitos y otros macrófagos, así como monocitos. Una especie filogenética africana, H. duboisii , suele formar células de levadura más grandes, de hasta 15  μm.

Histoplasma capsulatum está "distribuido en todo el mundo, excepto en la Antártida, pero se asocia con mayor frecuencia a los valles fluviales " ^{[ 1 ]} y se presenta principalmente en el "Centro y Este de los Estados Unidos" ^{[ 2 ]} seguido de "América Central y del Sur, y otras áreas del mundo" ^{[ 2 ]} Es más frecuente en los valles de los ríos Ohio y Mississippi .

Las zonas enzoóticas y endémicas de H. capsulatum se pueden dividir aproximadamente en áreas centrales, donde el hongo se encuentra ampliamente en el suelo o en la vegetación contaminada por excrementos de aves o aportes orgánicos equivalentes, y áreas periféricas, donde el hongo se encuentra relativamente raramente asociado con el suelo, pero aún se encuentra abundantemente en grandes acumulaciones de guano de murciélago o de aves en espacios cerrados como cuevas, edificios y árboles huecos. El área central principal para esta especie incluye los valles de los ríos Mississippi, Ohio y Potomac en los EE. UU., así como una amplia extensión de áreas adyacentes que se extienden desde Kansas , Illinois , Indiana y Ohio en el norte hasta Mississippi , Louisiana y Texas en el sur. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]} En algunas áreas, como Kansas City , las pruebas cutáneas con la preparación de antígeno de histoplasmina muestran que el 80-90% de la población residente tiene una reacción de anticuerpos a H. capsulatum , lo que probablemente indica una infección subclínica previa. ^{[ 7 ]} Los estados del norte de EE. UU., como Minnesota , Michigan , Nueva York y Vermont, son áreas periféricas para la histoplasmosis, pero tienen condados dispersos donde entre el 5 % y el 19 % de los residentes de por vida muestran exposición a H. capsulatum . Un condado de Nueva York , el condado de St. Lawrence (al otro lado del río San Lorenzo, frente al área de Cornwall - Preston - Brockville de Ontario, Canadá ), muestra exposiciones superiores al 20 %. ^{[ 7 ]}

La distribución de H. capsulatum en Canadá no está tan bien documentada como en los EE. UU. El valle del San Lorenzo es probablemente la región endémica mejor conocida, basándose tanto en informes de casos como en varios estudios de reacciones a pruebas cutáneas realizados entre 1945 y 1970. El área de Montreal es un foco endémico particularmente bien documentado, no solo en las regiones agrícolas que rodean la ciudad ^{[ 10 ]} sino también dentro de la propia ciudad. ^{[ 11 ]} El área del Monte Royal en el centro de Montreal, especialmente los lados norte y este del Parque del Monte Royal, mostró tasas de exposición entre el 20 y el 50% en escolares ^{[ 11 ]} y estudiantes universitarios residentes de por vida en la zona. ^{[ 12 ]} Se mostró una tasa de exposición particularmente alta del 79,3% en St. Thomas, Ontario , al sur de London, Ontario , después de que 7 residentes locales murieran de histoplasmosis en 1957. ^{[ 13 ]} Basándose en numerosos estudios regionales pequeños, los reactores a la prueba cutánea de histoplasmina forman ca. 10–50  % de la población en gran parte del sur de Ontario y en el valle del San Lorenzo de Quebec, ca. 5 % en el sur de Manitoba y algunas partes del norte de Quebec (por ejemplo, Abitibi-Témiscamingue ), y ca. 1 % en Nueva Escocia . ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]} La exposición de los canadienses indígenas ocurre notablemente lejos al norte en Quebec, ^{[ 17 ] [ 18 ]} pero no se ha informado en zonas biogeoclimáticas boreales similares en muchas otras partes de Canadá. Recientemente y notablemente, se demostró que un grupo de cuatro casos adquiridos indígenamente de histoplasmosis estaba asociado con un campo de golf en los suburbios de Edmonton, Alberta . ^{[ 19 ]} El examen sugirió que el suelo local era la fuente.

La histoplasmosis suele ser una infección subclínica que pasa desapercibida para la persona afectada. El microorganismo tiende a permanecer vivo en las calcificaciones pulmonares dispersas; por lo tanto, algunos casos se detectan cuando se manifiesta una infección grave al debilitarse el sistema inmunitario del paciente, quizás décadas después. Los casos francos se observan con mayor frecuencia como histoplasmosis pulmonar aguda, una enfermedad que se asemeja a la neumonía aguda pero que suele ser autolimitada. ^{[ 7 ] [ 20 ]} Se observa con mayor frecuencia en niños expuestos recientemente a H. capsulatum o en personas con una exposición prolongada. Las afecciones cutáneas eritematosas derivadas de reacciones antigénicas pueden complicar la enfermedad, al igual que las mialgias, las artralgias y, raramente, la artritis. Los pacientes con enfisema pueden desarrollar histoplasmosis pulmonar cavitaria crónica como complicación de la enfermedad; con el tiempo, la cavidad formada puede ser ocupada por una bola de hongos Aspergillus ( aspergiloma ), lo que puede provocar hemoptisis masiva. ^{[ 20 ]} Otra forma poco común de histoplasmosis es una afección de progresión lenta conocida como mediastinitis granulomatosa, en la que los ganglios linfáticos en la cavidad mediastínica entre los pulmones se inflaman y finalmente se necrosan; los ganglios inflamados o el líquido que drenan pueden afectar finalmente a los bronquios, la vena cava superior, el esófago o el pericardio. Una afección particularmente peligrosa es la fibrosis mediastínica, en la que un subgrupo de individuos con mediastinitis granulomatosa desarrolla una reacción fibrótica incontrolada que puede comprimir los pulmones o los bronquios, o puede causar insuficiencia cardíaca derecha. Existen otras manifestaciones pulmonares raras de la histoplasmosis.

La histoplasmosis, al igual que la blastomicosis, puede diseminarse por vía hematógena e infectar órganos y tejidos internos, pero lo hace en una proporción muy baja de casos, y la mitad o más de estos casos de diseminación implican inmunosupresión. A diferencia de la blastomicosis, la histoplasmosis es una enfermedad definitoria del SIDA reconocida en personas con infección por VIH ; la histoplasmosis diseminada afecta aproximadamente al 5 % de los pacientes con SIDA con recuentos de células CD4 + <150 células/μL en áreas altamente endémicas. ^{[ 21 ]} La incidencia de esta afección disminuyó significativamente después de la introducción de las terapias anti-VIH actuales. ^{[ 20 ]} Otras afecciones asociadas muy poco frecuentemente con H. capsulatum incluyen endocarditis y peritonitis . ^{[ 7 ] [ 22 ]}

Histoplasma capsulatum parece estar fuertemente asociado con las heces de ciertas especies de aves, así como con las de murciélagos. ^{[ 7 ]} Una mezcla de estas heces y ciertos tipos de suelo es particularmente propicia para la proliferación. En áreas altamente endémicas hay una fuerte asociación con el suelo debajo y alrededor de los gallineros, y con áreas donde el suelo o la vegetación se han contaminado gravemente con material fecal depositado por aves migratorias como estorninos y mirlos . Las áreas de descanso de aves que están libres de Histoplasma parecen tener menores niveles de nitrógeno, fósforo, materia orgánica y humedad que las áreas de descanso contaminadas. ^{[ 7 ]} El guano de las gaviotas y otras aves acuáticas que anidan en colonias rara vez está relacionado con la histoplasmosis. ^{[ 23 ]} Las viviendas de murciélagos, incluidas cuevas, áticos y árboles huecos, son hábitats clásicos de H. capsulatum . ^{[ 7 ] [ 22 ]}

Los brotes de histoplasmosis suelen asociarse con la limpieza de acumulaciones de guano o la remoción de vegetación cubierta de guano, o con la exploración de cuevas de murciélagos. Sin embargo, también pueden estar asociados con el polvo arrastrado por el viento, liberado por proyectos de construcción en áreas endémicas: un brote clásico es el asociado con una intensa actividad de construcción, incluyendo la construcción del metro, en Montreal en 1963. ^{[ 24 ]}

Al igual que con la blastomicosis , comprender con precisión las afinidades ecológicas de H. capsulatum se ve enormemente dificultado por la dificultad de aislar el hongo directamente de la naturaleza. Nuevamente, debe utilizarse el procedimiento de paso en ratones ideado originalmente por Emmons ^{[ 25 ]} . Se ha publicado una técnica de PCR directa para la detección de H. capsulatum en el suelo ^{[ 26 ]} . H. capsulatum parece ser particularmente propenso a causar enfermedad clínica en niños pequeños, personas que trabajan en sitios contaminados por excrementos de aves o murciélagos, personas expuestas al polvo de construcción proveniente de sitios contaminados, pacientes inmunocomprometidos y personas que padecen enfisema. La eliminación del agente de suelos contaminados generalmente implica el uso de fumigantes tóxicos con un éxito limitado ^{[ 27 ] .}

En 1905, Samuel Taylor Darling identificó fortuitamente un microorganismo similar a un protozoo en una muestra de autopsia mientras intentaba comprender la malaria , que era prevalente durante la construcción del Canal de Panamá . Llamó a este microorganismo Histoplasma capsulatum porque invadía el citoplasma ( plasma ) de células similares a histiocitos ( Histo ) y tenía un halo refractivo que imitaba una cápsula ( capsulatum ), un nombre inapropiado. ^{[ 28 ]}

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  Histopatología de Histoplasma capsulatum , tinción GMS , que muestra levaduras en gemación estrecha.
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  H. capsulatum . Tinción de plata metenamina.
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  Histoplasma (rojo brillante, pequeño, circular). Tinción de PAS diastasa
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  Histoplasma . Tinción PAS diastasa.
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  Histoplasma en un granuloma . Tinción de PAS diastasa.
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  Histoplasma en un granuloma. Tinción GMS .

• Blastomyces
• Coccidioides