Mantarlar Funguslar Prof Dr Mehmet KIYAN Ama Bu

Mantarlar (Funguslar) Prof. Dr. Mehmet KIYAN

Amaç Bu üniteyi çalıştıktan sonra; l fungusları tanıyacak l İnsanlarda hastalık oluşturan mantarların l l yapısı sınıflandırılması üreme şekilleri tanı yöntemlerini öğreneceksiniz.

Mikoloji l l l Mayalar, küfler ve makromantarlarla uğraşan bilim dalına mikoloji adı verilir. Doğada (hava, su, bozulan organik materyal üzerinde) yaygındırlar. Yeryüzünde yaklaşık 400. 000 kadar farklı mantar tipi bulunmaktadır. l l Bunlardan yalnızca 200 kadarı hayvan ve insanlarda hastalık yapar. Bütün mantar infeksiyonlarının % 90’ını 10 -20 tür mantar oluşturur.

Mantarlar

Hücre yapısı Hayvan hücreleri gibi mantarlarda ökaryot Hücre yapısına sahiptir l Çekirdek, çekirdek zarı, l çekirdekcik, l l Sitoplazma l ER l golgi aygıtı, l mitokondri, l 80 s ribozomlar, l vakuoller l l l Hücre zarı Hücre duvarı Kapsül (Cryptococcus neoformans)

Kapsül l l Yapı: polisakkarit Fonksiyonları: l antifagositik l virulans faktörü Cryptococcus neoformans

Hücre duvarı l l Antijeniktir Yapısı: çok tabakalı l polisakkaritler(~%90): hekzos ve hekzamin polimerleri (kitin, selüloz, glukan, mannan polimerleri) polisakkarit tipi ve miktarı türden türe değişir. l proteinler ve glikoproteinler(~%10) l Fonksiyonları: l şekil verir, l osmotik şoktan korur.

Hücre zarı l Yapısı : l l l Fosfolipit Steroller (ergosterol, zymosterol) İnsan hücreleri stoplazma zarına benzerlik gösterdiğinden, mantar infeksiyonlarının tedavisinde kullanılan ilaçların çoğu, insan hücresi üzerine de toksik etki yapar. l İnsan hücre zarında bulunmayan ergosterol ve zymosterol’ü hedef alan antifungal ilaçlar geliştirilmiştir. Bunlar insan hücresine zarar vermeden mantarlara etkili olabilmektedir.

Hücre özellikleri l l Klorofil içermedikleri için fotosentez yapamazlar. Bu özellikleri ile yüksek bitkilerden ayrılırlar. Mantarlar, yaşam döngülerini sürdürebilmek için sporları ile çoğalır ve çevreye yayılırlar. l l Mantarların eşeyli ve / veya eşeysiz üremeleri tanınmaları ve sınıflandırılmaları açısından önemlidir. Klinik mikoloji laboratuvarlarında, mantarların tanınması için, sporların varlığı ve şeklinin incelenmesi temel alınır.

Mantarların üreme koşulları l l l Mantarlar 20 -350 C üreyebilmektedir. Nem, üreme için gerekli ve önemli bir faktördür. p. H 5 - 7 de iyi ürerler. Zorunlu veya fakültatif aeropturlar. Kemoheterotrofturlar. Mantarların üreme hızları : l l mayalarda 1 - 2 gün, küf mantarlarında ise 4 - 21 gündür.

Mantarların üreme koşulları l l l Enzimleri ile çeşitli organik maddeleri parçalayarak kullanılabilir hale çevirebilirler. Genellikle çürümekte olan maddeler üzerinde yaşarlar ve birçoğunun doğal olarak bulunduğu yer çevredir. Bu kuralın tek istisnası Candida albicans’tır. Mantarların üreyebilmesi için bulundukları ortamda inorganik madde ve tuzlarda bulunmalıdır. l Mantarlar çeşitli fiziksel ve kimyasal dış etkenlere karşı bakterilerden daha dirençlidirler.

Mantarlarda morfolojik yapıya göre sınıflandırma l l l Maya: Tek hücreli şekil Küf: Çok hücreli ipliksi şekil Dimorfik: farklı çevre koşulları altında maya ya da küf şeklinde üreme yeteneğinde (ısı, CO 2, besinler) l l termal dimorfizm: bir grup patojen mantar 350 C’de maya veya 250 C’de küf şeklinde üreyebilir. Bunlar doğal ortamlarında küf, insan vücut ısısında maya şeklindedirler

C. albicans’da dimorfizm DYC H Ph : Kız maya hücresi : Hif : Psödohif GT YMC : germ tube : anne maya hücresi

Candida albicans: Maya ve hif dönemler ile karakterize dimorfik bir yaşam siklusuna sahiptir. Mayalar hif ve pseudohif üretir. Pseudohif, apikal ve lateral tomurcuklanma ile maya hücreleri üretir. Maya benzeri mantarlar genellikle insanların deri, üst solunum yolları, kadın genital sistemi ve ağız ile anüs arasındaki gastrointestinal yolda bulunur

1 l l Candida albicans, bazı çevre koşulları altında tek tip maya hücresi şeklinde ürer iken bazı koşullarda filamentöz fungus gibi ürer. Bu nedenle dimorfik mantar adını alır. C. albicans yeast-peptone-dextrose (YPD) besiyerinde aerop ortamda 37°C’de inkübe edilir ve 3 saat içinde faz kontrast mikroskobunda X 400 büyültmede incelenir ise tomurcuklanan maya hücreleri şeklinde görülür.

2 Septum ile tomucuklanan hücre l Anne hücre ile kız hücre arasında septum oluşursa da iki hücre birbirinden ayrılmaz l YPD besiyerinde 37° C ’de 3 saat inkübe edilen C. albicans hücreleri, X 1, 000 büyültmeli faz - kontrast mikroskobunda yukarıdaki gibi görülür.

3 l l Candida albicans; anne - kız hücreler. Cells were grown under conditions that induced hypha formation for 30 min. The daughter cell is on the right; the mother cell is on the left. The daughter cell has not reached a threshold volume and therefore has not yet formed a hypha. The mother cell has passed the threshold volume and has started forming a germ tube which will become a hypha. The germ tube seen here is 6 min old. A septum between the germ tube and the mother cell has not yet formed. The unstained cells are magnified x 1, 000 using phase-contrast microscopy.

4 l C. albicans, yeast-peptone-dextrose (YPD) besiyerinde üç saat inkübe edildikten sonra “germ tüp” görünümü dikkati çeker. Hücrenin bir tarafından septalı bir hif uzantısı dikkati çeker. Aynı anda hücrenin distal havuzundan yeni bir germ tüp oluşmaya başlar. Faz kontrast mikroskobunda X 1. 000 büyültme ile boyanmayan hücreler yukarıdaki gibi görülür.

5 C. albicans hifal hücreleri İnkübasyonun 5. saatinde hifa oluşumu, hifalarda yeni tomurcuklanmaya başlayan hücrelerin oluşumu ile karakterize blastosporlar görülmeye başlar.

Maya mantarları l l Bakteriler gibi tek hücreli canlılardır. Sınıflandırmada küf veya küf mantarları ile birlikte funguslar grubunu oluştururlar. Tanımlanmış binden fazla maya türü vardır. Bazı türleri ekmek kabartmak, alkollu içki fermantasyonu ve hatta yakıt pillerinin çalışmasında kullanılır. l Mayalar tabiatta yaygın olup, toprakta ve özellikle bağ topraklarında fazlaca bulunmaktadır. Buradan bazı yollarla örn; böceklerle üzüm ve meyvelere taşınmakta, meyveler üzerindeki çatlaklardan içeri girerek çoğalmaktadır.

Maya mantarları l l l Mayalar zorunlu aerob veya fakültatif anaerobtur. Zorunlu anaerob maya türü yoktur. Oksijen yokluğunda fermantatif mayalar enerji elde etmek için karbonhidratları karbon dioksit ve etanol (alkol) veya laktik asite dönüştürürler. Biracılık ve şarapçılıkta ortaya çıkan etanol şişelenir Ekmek yapımında ise etanol buharlaşır, açığa çıkan karbon dioksit ekmeği kabartır. l l l Mayanın faydalı fizyolojik özellikleri onun biyoteknoloji alanında kullanılmasına yol açmıştır. Bu teknolojinin en eski uygulaması şekerlerin fermantasyonu ve şarap yapımıdır. Modern biyoteknolojide maya başka canlılara ait proteinlerin ucuz yolla üretiminde kullanılmaktadır. l l insülin, interferon gibi insan proteinleri, hepatit B virüsünün kabuk proteinleri (aşı üretimi için)

Maya mantarları l l l Bazı maya türleri fermantasyondan sonra şaraplarda kendine has bir lezzet oluşumu sağlar. En yaygın kullanılan maya mantarı binlerce yıl önce şarap, bira ve ekmek yapımı için evcilleştirilmiş olan Saccharomyces cerevisiae’dir. Bazı maya türleri ise fermantasyon ve gıda sanayinde istenmeyen sonuçlara sebeb olur. l Çoğu maya Ascomycota bölümüne ait olmakla beraber bazıları Basidiomycota'ya aittirler.

Maya mantarları l l l Tek hücrelidirler Mikroskopi: yuvarlak elips şekilde, 3 -15 m. çapında Çoğalma: l l l Tomurcuklanma (blast oluşumu) veya Ortadan ikiye bölünme (binary fision) Bir maya hücresinin bir veya birkaç yerinden tomurcuklanma olur. Olgunlaşan yapı ana hücreden koparak yavru hücre oluşur, yavru hücreye blastokonidyum denir. l Oluşan blastokonidyum mayaların bazılarında ana hücreden ayrılmadan kalır. Zincir şeklinde bir dizilim oluşturur (yalancı hif = psödohif)

Mayaların morfolojisi l l Mayalar yuvarlak (sferik), beyaz (eliptik) veya silindir şekillerinde bulunmaktadır. Büyüklükleri cinslerine göre değişmekle beraber 2 -8 μm. çapında ve 3 -15 μm. uzunluğundadır. Bununla beraber bazı türlerde bu uzunluk 100 μm’u bulmaktadır. Hücreler özellikle aktif üreme devresinde düz veya dallı zincirler yapmaktadır. l Bazı koşullar altında üretilen hücrelerin filamentler teşkil ettikleri görülmüştür. Ancak bunları normal şekilleri dışında kabul etmek gerekmektedir. Mayalar genel olarak bakterilerden büyüklük ve şekil açısından fark gösterdikleri gibi küflerden de misel ihtiva etmemeleri ile ayrılmaktadır.

Maya mantarları l l l Gerçek maya hiflerinde, hücre duvarları birbirine paraleldir. Yalancı hifte tomurcuklanma bölgesine yakın bir yerde içe bükey bir yapı görülür. Bazı mayalar, hem tomurcuklanma hem de ikiye bölünme ile çoğalırlar. Bu şekilde oluşan hücrelere artrokonidyum denir. l Cryptococcus neoformans da olduğu gibi bazı mayalarda patojenite ve virulansta rol oynayan, maya hücresine antijenik özellik kazandıran kapsül vardır

Maya mantarlarında üreme l l Maya mantarları tomurcuklanma yoluyla eşeysiz veya askospor oluşumu yoluyla eşeyli olarak ürer. Eşeysiz üremesinde ana hücreden bir tomurcuk büyür ve yetişkin boyuta ulaştığında şartlar uygunsa ana hücreden ayrılır. Az besinli ortamda eşeyli üreyebilen mayalar askopor oluştururlar. Tam bir üreme döngüsüne sahip olmayan mayalar Candida türünde sınıflandırılırlar.

Maya mantarlarında üreme Mayalarda üreme 4 şekilde Olabilir: I. Bölünerek çoğalma: l I. Bölünme ile çoğalma II. Tomurcuklanma l III. Sporla çoğalma IV. Cinsel çoğalma l l Schizosachharomyces cinsinde olduğu gibi bazı maya türleri bakterilerdekine benzer şekilde ikiye bölünerek çoğalmaktadır. Hücre belli bir büyüklüğe erişince hafifçe uzamakta ve ortasından içeriye doğru bir girinti oluşturmakta Sonradan bu girinti yeni hücre duvarı şekline dönüşerek maya ikiye bölünmektedir. Çoğalmanın çok hızlı olması halinde hücreler birbirlerinden ayrılmayarak, misel veya hücre zincirleri şeklini almaktadır.

Maya mantarlarında Üreme II. Tomurcuklanma: ( Vegetatif çoğalma ) l l l Ana hücrenin uç tarafında önce bir şişkinlik oluşur, bu şişkinlik gittikçe büyüyüp tomurcuk halini alır. Tomurcuk (yavru hücre) ile ana hücre arasında bir kanal mevcuttur. Yavru hücre, ana hücre büyüklüğünü aldığı zaman bu kanal bir duvarla kapanır ve yeni bir hücre meydana gelir. l l l Genellikle ana hücrenin yavru hücreyi meydana getirdiği uç, dış bükey ve yavru hücrenin buna karşı ucu ise iç bükeydir. Tomurcuklanma genellikle ana hücrenin bir ucunda olur. Ancak bazen ana hücrenin her iki ucunda da oluşabilir. Buna bipolar tomurcuklanma adı verilir. Sachharomyces cinsi mayalar tomurcuklanma ile çoğalabildikleri gibi sporlanma ile de çoğalabilir.

Maya mantarlarında tomurcuklanma

Maya mantarlarında üreme III. Sporla çoğalma: l Hakiki maya denilen l l Sachharomyces cinsi mayalar tomurcuklanma ile çoğalabildikleri gibi sporlanma ile de çoğalabilirler. Sporla çoğalmada maya hücresinin çekirdeğinde önce bölünmeler meydana gelir. Sonra bölünen çekirdeklerin etrafındaki protoplazma yoğunlaşarak spora dönüşür. l l l Meydana gelen sporlar hücre içinde kalır, işte sporların içinde kaldığı bu hücreye askus (ascus), sporlara ise askospor adı verilir. Askus içinde 1 -8 spor bulunur. Sporlar uygun bir ortam bulduklarında çimlenip vegetatif hücre haline geçer. Bu vegetatif hücreler ise tomurcuklanma ile çoğalır. Laboratuvarlarda çeşitli metodlar kullanılarak vegetatif hücrelerin spor haline dönüştürülmesi mümkündür.

Maya mantarlarında üreme l l IV. Cinsel çoğalma (copulation) Bu çoğalma tipinde iki hücre yana gelip birbirleriyle temas ettikten sonra arada bir kanal meydana gelir, bu iki hücreye gamet adı verilir. Gamet sonradan askus haline gelerek askosporlar oluşur. Uygun şartlarda sporlar açılarak vegetatif hücreleri oluşturur. Seksüel kopulasyon; l l izogamik, heterogamik, intermedier ve askospor kopulasyonu olarak 4 şekilde meydana gelir.

Maya kolonileri l Katı besi yerlerinde opak, macun kıvamında, 0. 5 -3 mm çapında bakteri kolonilerine benzer koloniler oluştururlar. Birkaç tür karakteristik pigment oluştursa da genellikle koloniler krem rengindedir.

KÜFLER l l Heterotrofik organizmalardır. Beslenme ve gelişim için organik bileşiklere ihtiyaç duyarlar. Parçalanmış ve çözünmüş organik maddeler üzerinde geliştiklerinden saprofit (çürükçül) organizmalar olarak tanımlanır. Bazıları hem saprofit hem parazittir. l l l Parazit küfler bitki, hayvan ve insanlarda çeşitli hastalıklara neden olurlar. Bugün bilinen 800, 000 küf türü bulunmaktadır. Ancak bunlardan sadece 10 adedi insana özgü patojendir. Fungal infeksiyonlardan ölüm diğer hastalıklara göre daha fazladır. Küflerin hem yararları hem de zararları söz konusudur.

FUNGUSLAR l l l Bakterilerden daha büyük çok şekilli ve hakiki çekirdeğe sahip oldukları için bakterilerden, Fotosentetik pigmentleri (klorofil) olmadığı için alg ve yosunlardan ayrılırlar. Bakterilerden daha kompleks bir hücre yapısına sahip olup daha büyüktürler. Cıvıksı mantarlar (Myxomycetes) gıda mikrobiyolojisi için önemli değildir. l Hakiki mantarlar (Eumycetes) alt bölümüne, l l l mayalar, küf mantarları ve şapkalı mantarlar girer. Bunlar, tek veya çok hücreli ipliksi yapı oluşturan organizmalardır. l l l Mayalar ve su mantarları tek hücrelidir. Funguslar az istekli, saprofit organizmalardır. Bazen parazit olarak da bulunabilirler.

Küfler - Morfoloji l Küflerde iki önemli yapı bulunur l l l miseller (Mycelium) sporlar Küfler hif denilen birtakım dallanmalar gösterirler. Hiflerin oluşturduğu geniş kütleye misel adı verilir. Hiflerin içini sitoplazma doldurur. Morfolojik olarak 3 tip hif var: l l l bölmesiz, bölmeli tek çekirdekli, bölmeli çok çekirdekli Bazı hifler vegetatif misel adını alır. Bunlar organizmanın besin ihtiyacının temininden sorumludur. Hifler hem vegetatif hem de çoğalma yeteneğinde olabilirler.

Funguslar l l l Eukaryotik, tipik olarak filamentli (ipliksi) yapıda olan canlılardır. Bitkiler gibi hücre duvarına sahiptirler ve hemen tümü hareketsizdir. Fotosentetik pigment içermezler, bu nedenle besinlerini diğer canlıların hazırladığı organik maddelerden genellikle absorbsiyonla alırlar. l l Aerobik olarak gelişirler ve enerjiyi organik maddelerin oksidasyonundan temin ederler. Şekil, davranış ve hayat evrimleri bakımından birbirine uymayan çok sayıda organizma içerdikleri için kesin bir tanım yapmak çok zordur.

FUNGUSLAR l l l Doğada toprak , su hava ve orkanik kalıntılar üzerinde yaygın olarak bulunarak tahta, deri, kâğıt, tekstil, çeşitli tarım ürünleri, gıdalar, yemler vb. her ortamda gelişirler. İlkel tek hücreli funguslar suda yaşarlar. İnsan, hayvan ve bitkilerde hastalık yapan parazit türler vardır. l l Bazı küfler gıdaları ve yemleri bozarlar ve mikotoksin (küf zehiri) oluştururlar. Bunun yanında, birçok mantar türü endüstride, gıda, enzim, organik asit, antibiyotik, alkol, vitamin, yağ vb. maddelerin üretiminde kullanılır.

Fungusların yararları l Hayvansal ve bitkisel atıkların çürütülmesi l l l bu yapılarda bulunan azot, fosfor, potasyum, sülfür, demir ve kalsiyum gibi elementlerin serbest bırakılmasında, Bazı peynir tiplerinin (Rokufort, Kamembert) elde edilmesi Antibiyotik (penisilin) elde edilmesi l Bazı vitaminlerin elde edilmesi l l Bazı enzimlerin elde edilmesi l l l Amilaz Pektolaz Bazı hormonların elde edilmesi l l Thiamin Biyotin Riboflavin gibi Gibberellin Ekmek ve şarap, bira gibi fermente ürünlerin elde edilmesi

Fungusların zararları l İnsan, hayvan ve bitkilerde çeşitli hastalıkların ortaya çıkması, l Yiyecek ve gıda maddelerinin bozulması l Hatta uçakların benzin depolarında gelişerek uçakların düşmesine dahi neden olabilirler.

Fungusların yapısı l l Fungus hücreleri etrafında, iyi gelişmiş bir hücre çeperi yer alır. Hücre çeperi; sellüloz, kitin veya her ikisini de içerebilir. Funguslarda da diğer ökaryotlarda olduğu gibi sitoplazmaya dağılmış olarak ribozomlar, kofullar ve bazılarında golgi aygıtı da bulunur. Yedek besinler glikojen ve lipid olarak depo edilir. l l Yüksek bitki ve hayvanlardaki kadar çok olmasa da endoplazmik retikulum yer alır. Hareketli hücreler olan zoosporlarda bakteri hücrelerindekine benzer yapıda flagella (kamçı) bulunur.

Fungusların yapısı l Funguslar, bakteri hücrelerinden farklı olarak sitoplazma içinde çekirdek zarına sahip bir veya birden fazla nükleus içerebilirler. l Funguslarda çoğalma l l l eşeyli ve eşeysiz olmak üzere iki çeşittir. Bazı funguslar sadece eşeysiz olarak çoğalırken, bazıları her iki yolla da çoğalabilir.

Fungusların yapısı l l Tallus: Fungusların vejetatif yapısı olup, yaklaşık 5 mm çapındaki iplikçiklerin dallanarak çoğalmasından oluşur ve tüm alana yayılır. Hif: Vejetatif yapıyı oluşturan iplikçiklerin her biri Misel: Bir türe ait hiflerin tümü Septum: Bazı funguslarda hifi oluşturan uzun, silindirik hücreler genellikle septum denen bölmelerle birbirinden ayrılır

Misel çeşitleri • Besiyerinin yüzeyinden yukarı doğru uzanan misellere aeriyal misel adı verilir. • Mantarın ürediği besiyerinin içine doğru girerek mantarın beslenmesini sağlayan misellere vejetatif misel adı verilir. • Bazı aeriyal misellerde mantarların çoğalmasını sağlayan sporlar bulunur. Bunlara reprodüktif misel denir.

Küfler l l Çok hücreli, ipliksi yapılardır. Mikroskopi: Çapları 2 -10 olan tübüllerden oluşur. Hif (=hypha) adı verilir. Hiflerin büyümesi, apikal uzama şeklinde olur. Hiflerin bazıları septum (çoğulu: septa) denen delikli hücre duvarları ile bölümlere ayrılmıştır (septalı hifa) diğerlerinde ise bölme bulunmaz (septasız hifa). l l Septasız hiflerde birçok nukleusun bir arada bulunduğu sönositik yapı gözlenir. Protoplazma hif boyunca akar.

1) Hifal büyüme: Spesifik substratların (örneğin: yün, organik debris veya deri gibi) degradasyonu ve absorbsiyon için salınan enzimler 2) Spor oluşumu: Işık, oksijen seviyesi, sıcaklık ve besin durumu gibi çevresel değişikliklere bağlıdır. Sporlar özelleşmiş hifal hücreler tarafından üretilir. 3) Sporlar: Primer olarak mantarın yayılma ve yaşamının devamını sağlar. Uygun olmayan koşullarda aylarca, yıllarca canlı kalırlar 4) Sporun açılması: Başta besin durumu ve nem seviyesi olmak üzere uygun biyolojik ve çevre koşullarına gerek vardır.

FUNGAL ÜÇ TİP ANA HÜCRE VARDIR : 1) Hifal hücre 2) Conidium 3) Ascospore

Küf hiflerinin şekilleri tanıda çok önemlidir l l l Raket hif Nodüler cisimcik Spiral hif Köksü hif (rizoid) Favus şamdanı Taraksı hif

Gomori methenamine gümüş boyalı beyin korteksi kesitinde septal hif Hematoxylin-eosin ile boyanan beyin korteksi kesitinde septal hif Hematoxylin-eosin ile boyanmış dalak kesitinde septal hif

HIV infekte bir hastada Cryptococcaceae familyasında bulunan Trichosporon beigelli’nin neden olduğu dissemine Trichosporonosis olgusuna ait dalak dokusunda bazıları dallanan septalı hifler

Küfler - Çoğalma l l l Çoğalma yeteneğine sahip miseller spor üretimi ve sporların havaya doğru uzantısından sorumludur. Küflerin bir çok parçası çoğalma ve gelişme potansiyeline sahiptir. Küfler daha çok eşeysiz (aseksüel) sporlar ile çoğalırlar. l l Küflerin tümü, misellerden kopan herhangi bir parçadan gelişebilirler. Ancak bu olay çok enderdir. Bazen tek bir küf farklı zaman ve koşullarda çeşitli şekillerde seksüel veya aseksüel spor oluşturabilir.

Küfler - Çoğalma l l Fungi imperfecti denilen yalancı küfler (bazı istisnalar hariç) yalnızca aseksüel sporlara sahip olup tipik bölmeleri bulunur. Hakiki küfler hem seksüel hem aseksüel üreme yeteneğine sahiptir. Bunlardan l bölmesiz olanlar l l l Oomycetes veya Zygomeycetes, bölmeli olanlar ise l l Ascomycetes veya Basidiomycetes sınıfına girer.

Funguslarda çoğalma l Funguslarda iki çeşit çoğalma vardır: l l Aseksüel (eşeysiz Seksüel (eşeyli) l Bazı funguslar sadece eşeysiz olarak çoğalır iken, bazıları her iki yolla da çoğalabilir

Küflerde üreme: Aseksüel (eşeysiz) üreme l Funguslarda eşeysiz üreme: l l l tomurcuklanma, parçalanma (fragmentasyon) sporlar ile olur. Çok çeşitlilik gösteren spor oluşumu oldukça yaygındır. Uygun olmayan şartlarda, hiflerden spor meydana gelir. l l Küflerin aseksüel sporları küçük, hafif ve kuruluğa dayanıklı yapıdadır. Kolayca havaya saçılırlar ve kondukları yerde uygun koşulları bulduklarında çimlenerek hifleri oluşturur

Küflerde üreme: aseksüel sporlar l Eşeysiz sporlar, tek bir ana hücrenin mitozla bölünmesi sonucu oluşur. Hif sayısı artar, koloni büyür ve eşeysiz çoğalma gösteren konidiyumlar oluşur. Küflerde eşeysiz sporlar: 1. Arthrospor veya Oidia (Oidium - Oidia)) 2. Klamidispor ve Blastospor (Chlamydospor) 3. Konidiospor / Conidia (Conidium – conidia) 4. Sporangiospor

Küflerde üreme: aseksüel sporlar l l l Arthrosporlar hifin bölünmesiyle oluşur. Klamidosporlar bir hifin ucunda veya ortalarında oluşan, kalın ve çift katlı spor kılıfı ile çevrili dayanıklı eşeysiz sporlardır. Blastosporlar ise maya hücrelerinde görülen tomurcuklanmaya benzer eşeysiz spor oluşumlarıdır. Konidia: hifin ucunda oluşan eşeysiz spordur. Sporangiospor: Eşeysiz sporlar sporangium adı verilen bir kese içindedir.

Aseksüel sporlar 1. Arthrospor: l l l Hif ucundaki hücrelerin bölünmesi sonucu oluşan tek hücreli sporlardır. Dermatofitlerde genellikle deri ve kılların üzerinde artrokonidyum oluşumu gözlenir. Coccidioides immitis de bu tip spor yapar.

Aseksüel sporlar 2. Klamidiospor l l l Bazı hücrelerin fazla besin depolaması, şişmesi sonucu hiflerin ucundaki veya aralardaki hücrelerin çeperlerinin kalınlaşması ile oluşan tek hücreli oval sporlardır. Candida albicans’da gözlenir. Değişen koşullara son derece dirençli olup vegetatif hiflerden oluşur.

Aseksüel sporlar 2. Klamidiospor

Aseksüel sporlar 2. Blastospor l Tomurcuklanma ile oluşur. l Mayalarda: l l Saccaromyces Küflerde: Penicillium, l Aspergillus l görülür.

Aseksüel sporlar 3. Konidiospor / Conidia l l l Vejetatif maya veya hif hücresinin veya özelleşmiş konidiogen hücrenin şekil değişimi ile oluşurlar. Özelleşmiş fertil hifin (Conidiophore) ucundaki tomurcuklardır. Herhangi bir kılıf içinde değil, açıktadırlar. l Mikrokonidyum: küçük, tek hücreli l Makrokonidyum: büyük, çok hücreli

Aseksüel sporlar 3. Konidiospor / Conidia

Aseksüel sporlar 3. Konidiospor / Conidia

Aseksüel sporlar 3. Konidiospor / Conidia SEM ile N. Crassa’ya ait conidia’lar

Conidia hyalin yapısında kalın bir duvar ile çevrili genellikle yuvarlak top şeklindeki oluşumlardır. Silendirik - sosıs şeklinde de olabilir.

Aseksüel sporlar 3. Konidiospor / Conidia Chlamydoconidia Fusarium solani conidia’ları: Lateral hifler üzerinde düzgün veya girintili çıkıntılı, hyaline duvarlı, tekli veya çiftli küresel şekildeki sporlardır

Aseksüel sporlar 4. Sporangiosporlar l l l Tek hücreli sporlardır. Sporangiofor (sporangiophore) denilen fertil hiflerin ucundaki sporangium (sporangia) denilen keseler içinde bulunurlar. Zygomycetes grubu bu tip spor oluşturur. Sporangiofor Columellae Sporangium

Seksüel üreme l Eşeyli üremede iki haploid nükleus birleşerek zigot oluşturur l Zigot oluşumu genellikle üç evreden ibarettir. 1) Plazmogami: İki protoplast birleşir. Oluşan hücre iki adet nükleus içerir. 2) Karyogami: İki haploid nükleus birleşir. 3) Mayoz: Diploid kromozom sayısı yarıya iner.

Seksüel üreme : l l Morfolojik yönden dişi ve erkek hücreleri arasında hiçbir farklılığı olmayan gametler izogamet denir. Gametler genellikle morfolojik yönden farklılaşmış gametangium adı verilen hücreler içinde oluşur. l l Anteridyum: Erkek gametangium Oogonyum: Dişi gametangiyum l l Homotallik (hermofrodit veya monozoik) fungus: Erkek ve dişi gametangiyum aynı vejetatif yapıdan orjin almış yani tek bir spordan üremiştir. Heterotallik (dizoik) fungus: Tallus ya erkek ya da dişidir. Bir başka deyişle fungus sadece erkek yada dişi organı taşır

Küfler - Çoğalma l l Bazen tek bir küf farklı zaman ve koşullarda çeşitli şekillerde seksüel veya aseksüel spor oluşturabilir Aspergillus: Doğada yaygın türleri bulunan bir cins olup üyeleri çoğu gıdanın bozulmasında rol oynarlar. Bazı türleri ise enzim ve organik asit üretiminde ve uzak doğuda soya bazlı gıdaların hazırlanmasında kullanılır. Bazı türleri mikotoksin üretir.

Seksüel üreme : l l l İki uyumlu mantar hücresinin bir araya gelmesi, haploid nukleusların füzyonu ve çekirdeğin mayoz bölünmesi ile oluşur. Tıbbi önemi olan mantarlarda seksüel çoğalma şu sporlarla olmaktadır: Askospor Bazidiyospor Zigospor

Seksüel üreme : l Fungusların tanımlanmasında ve sınıflandırılmasında eşeyli sporların morfolojisi ve bunların bulunduğu yapılar çok önemlidir. l Küf mantarları eşeyli sporlarına göre isimlendirilirler: l l l askosporlar Ascomycetes üyeleri, zygosporlar Zygomycetes üyeleri, basidiosporlar Basidiomycetes üyeleri tarafından üretilir

Seksüel sporlar 1. Ascospor: l l l Tek hücreli sporlar olup ascus denilen bir kese içinde bulunur. Genellikle ascus içinde 1 ile 8 adet ascospor yer alır. Mayoz bölünmeyi takiben askus adı verilen bir kese içinde 4 -8 hücre oluşur. l l Histoplasma capsulatum Blastomyces dermatitis

Ascomycetes hayat siklusu

Seksüel sporlar 1. Ascospor - Ascomycetes Antheridial elementler Asci ile ascosporlar

Seksüel sporlar Progamet 2. Zygospor: l l Zygosporlar büyük, kalın duvarlı sporlardır. Gametangia Karşılıklı gelmiş hiflerin seksüel ilişkide bulunması veya küflerin bir araya gelmesi ile Zygote oluşmaktadır. Zygospore

Zygomycetes hayat siklusu

Seksüel sporlar 2. Zygospor genç zygospor olgun zygospor

Seksüel sporlar 2. Zygospor Bazı Zygomyceteslerde (Rhizopus) yakın hiflerin uçları birbiri ile kaynaşır, mayoz bölünmeyi takiben büyük, kalın duvarlı zigosporlar oluşur.

Seksüel sporlar 3. Basidiospor l l l Tek hücreli sporlardır. Cryptococcus neoformans’ın da içinde bulunduğu Basidiomycetes’lerde görülür. Basidium üzerinde topuz veya çomakçık şeklinde bulunurlar.

Seksüel sporlar 3. Basidiospor Mayoz bölünmeyi takiben özelleşmiş hifin ucu genişler, basidium denen özel yapılar oluşup yüzeyinde 4 adet spor meydana gelir.

Basidiomycota hayat siklusu

Seksüel sporlar 4. Oospore: l l l Bu tip sporlarda oogonium adı verilen özel dişi hücre bulunur. Yumurtaların veya oosferin döllenmesinden görevli erkek gamet anthredium oluşturmakta ve bunlar oosporları geliştirmek için kullanılmaktadır. Her oogonium içinde bir veya daha fazla oosfer bulunmaktadır.

Fungi imperfecti Seksüel spor oluşturamayan mantarlara“fungi imperfecti” denir. l İnsanlarda hastalık oluşturan mantarların çoğu bu gruptadır. l

Küf kolonileri l Kolonilerin yüzey görünümleri: l l l pamuksu yünlü kadifemsi granüler Kolonilere alt tarafından bakıldığında, pigment oluşumu gözlenebilir. Küf kolonileri, temelde dallanmış silindirik tübüllerden oluşur. l l Birbiri ile örgü şeklinde sarılan hiflerin, birleşerek oluşturdukları topluluk Misel (miselyum) olarak adlandırılır. Miselin besiyerinde görünümü kolonidir.

Laboratuvar tanı Direkt mikroskopik inceleme l Gram boyası l % 10 -20 potasyum hidroksit (KOH) l Laktofenol pamuk mavisi l Çini mürekkebi

Mantarların boyanma özellikleri l Gram boyama yöntemi: l l l Genelde küflerde kullanılmaz. Mayaların tanısında yararlıdır. Mayalar Gram pozitif boyanırlar. Mantarların hücre duvarını boyamak için en iyi yöntemlerden biri Periyodik asit-schiff (PAS) boyası ve diğeri methanamid gümüş boyasıdır. Çini mürekkebi ile yapılan boyama, kapsüllü mayalar (Cryptococcus neoformans) için faydalı olabilir. Laktofenol pamuk mavisi mantar sporlarını görmek için faydalıdır. Periodic acid Schiff ile Boyanmış böbrek cortex değişik fungal elementler

HIV ile infekte bir hastada Cryptococcaceae familyasında bulunan Trichosporon beigelli’nin neden olduğu dissemine Trichosporonosis olgunun dalak dokusundan hazırlanan preparatlarda Küf ve maya formları Blastoconidia’lar Arthroconidia

Phialides Hemoptizili bir hastanın bronş yıkama sıvısından hazırlanan yaymada fungal hifler

Scedosporium prolificans (inflatum) saf kültüründen hazırlanıp Lactofenol Pamuk mavisi ile boyanan preparatta oval conidia ve conidiophor’lar Özel fungal gümüş boyası ile boyanan dokuda düzensiz hifler

Kültür l Zenginleştirilmiş besiyeri : l l l Beyin-kalp infüzyon agarı ve Malt ekstreli besiyerleri Seçici besiyeri: Sabouraud dekstroz agar, bakterilerin ve saprofit mantarların üremesini engellemek için antibiyotikler (siklohegzimid ve kloramfenikol…. gibi) eklenerek hazırlanır.

Scedosporium prolificans (inflatum), kolonisi: genellikle yavaş üreyen, üstü süete Benzer şekilde kırışık olan, Başlangıçta beyazımsı – gri renklidir. Kültür yaşlandıkça koloniler zeytin rengi – gri hal alır. Scedosporium prolificans (inflatum), genç kolonileri pigmentsiz olup kültür yaşlandıkça kolonilerde pigment oluşturmaya başlar

Scedosporium prolificans (inflatum), kolonileri yaşlanan kültürlerde tamamı pigmentli bir hal alır.

Saç, deri ve tırnak infeksiyonlarına neden olan Trichophyton genusunun dermatophytic üyelerinden T. rubrum var. rodhaini ’nin Sabouraud’s dextrose agar besiyerindeki kolonisi. Trichophyton genusu anthropophilic, zoophilic, and geophilic türleri içerir.

Mikozlar l Yüzeyel l Saç, l Deri, l Tırnak, l Kornea Subkutanöz l Sistemik l Fırsatçı l

Şekil 1. Sağ diz kapağı derisinde ülser Şekil 2. Lezyondan alınan örneğin KOH ile hazırlanan preparatının mikroskobik incelemesinde hifal elementler Şekil 3. X 40 büyültme ile yapılan mikroskobik incelemede conidia başları (metulae and phialedes) Şekil 4. Czapek’s agar besiyerinde A. flavus kolonisi Şekil 5. Histolojik kesitte tipik nodular granülomatöz oluşum (HE, × 20). Şekil 6. HE ile boyanan biopsi örneğinde dermis yakınında septalı hifler

Mantar infeksiyonları için hazırlayıcı faktörler: l l l Bazı mantarlar insan vücudunun normal florasında bulunur. Vücut direnci kırılmış kişilerde florada bulunan mantarlar hastalık oluşturabilir. Mantarların oluşturduğu hastalıklara genel olarak mikoz denilmektedir. l l l l l Cerrahi işlemler İntravenöz girişimler, Total parenteral beslenme, Antibiyotik tedavisi. Nötropeni, Hematolojik malignite, Sitotoksik tedavi, Kortikosteroidler, AIDS

Mikolojide gelişmeler l l İmmun sistemi baskılanmış hasta sayısındaki artış, mantar infeksiyonlarının görülme sıklığında da artışa neden olmuştur. Son yıllarda yeni geliştirilmiş birçok antifungal ilaç kullanım alanına girmiştir. l l Günümüzde antifungal duyarlılık testleri standardize edilmiştir. Birçok mantar infeksiyonunda antifungal ilaçlara dirençle karşılaşılmaktadır.

Değerlendirme Soruları 1. Aşağıdakilerden hangileri prokaryotik hücre yapısına sahiptir? I. Bakteriler II. Mayalar III. Cyanobacteria (mavi-yeşil algler) IV. Küfler V. Protozoonlar A. I ve II B. I, II ve III C. I ve III D. II ve V E. II, IV ve V

Değerlendirme Soruları 2. Aşağıdakilerden hangisi ökaryotik hücre yapısına sahip değildir? A. Küfler B. Mayalar C. Şapkalı mantarlar D. Bakteriler E. Protozoa 3. Aşağıdakilerden hangisi fungusların eşeysiz üreme sporlarından biri değildir? A. Sporangiospor B. Klamidospor C. Arthrospor D. Askospor E. Blastospor

Değerlendirme Soruları 4. Funguslarda eşeyli üreme safhalarını sıralayınız. I. Fragmentasyon II. Karyogami III. Plazmogami IV. Mitoz V. Mayoz A. I ve II B. III, II ve V C. I, IV ve V D. II, III. IV ve V E. I, III, IV ve V

Değerlendirme Soruları 5. Aşağıdaki ifadelerden hangisi tallus’u tanımlar? A. Fungusların vejetatif yapısıdır. B. Vejetatif yapıyı oluşturan iplikçiklerin her biri C. Bir türe ait hiflerin tümü D. Bazı funguslarda silindirik hücreleri bölmelere ayıran yapı E. Besiyerinden havaya doğru uzanan hiflerin tümü 6. Aşağıdakilerden hangisi mantarların seksüel sporlarından biridir? A. Artrospor B. Blastospor C. Klamidosporlar D. Sporangiospor E. Zigospor

Değerlendirme Soruları 7. Candida albicans adı verilen maya mantarında olduğu gibi hiflerin uç kısmında veya aralardaki hücrelerin çeperi kalınlaşarak oluşan oval sporları aşağıdakilerden hangisi tanımlar? A. Klamidyospor B. Artrospor C. Blastospor D. Makrokonidyum E. Sporangiospor