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23.5: Infecciones fúngicas del aparato reproductor - Biología

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Objetivos de aprendizaje

  • Resumir las características importantes de la candidiasis vaginal.

Solo un patógeno fúngico importante afecta el sistema urogenital. Candida es un género de hongos capaces de existir en forma de levadura o como hongo multicelular. Candida spp. se encuentran comúnmente en la microbiota normal y saludable de la piel, el tracto gastrointestinal, el sistema respiratorio y el tracto urogenital femenino (Figura ( PageIndex {1} )). Pueden ser patógenos debido a su capacidad para adherirse e invadir las células huésped, formar biopelículas, secretar hidrolasas (p. Ej., Proteasas, fosfolipasas y lipasas) que ayudan a su propagación a través de los tejidos y cambiar sus fenotipos para protegerse del sistema inmunológico. . Sin embargo, generalmente solo causan enfermedades en el tracto reproductivo femenino en condiciones que comprometen las defensas del huésped. Si bien hay al menos 20 Candida especies de importancia clínica, C. albicans es la especie más comúnmente responsable de vaginitis fúngica.

Como se discutió anteriormente, los lactobacilos en la vagina inhiben el crecimiento de otros organismos, incluidas bacterias y Candida, pero las interrupciones pueden permitir Candida para aumentar en número. Las interrupciones típicas incluyen terapia con antibióticos, enfermedades (especialmente diabetes), embarazo y la presencia de microbios transitorios. La inmunosupresión también puede desempeñar un papel, y la inmunosupresión grave asociada con la infección por VIH a menudo permite Candida para prosperar. Esto puede causar candidiasis genital o vaginal, una condición caracterizada por vaginitis y comúnmente conocida como candidiasis. Cuando se desarrolla una candidiasis, se produce inflamación junto con síntomas de prurito (picazón), una secreción espesa de color blanco o amarillo y olor.

Otras formas de candidiasis incluyen candidiasis cutánea (ver Micosis de la piel) y candidiasis oral (ver Enfermedades microbianas de la boca y cavidad oral). A pesar de que Candida spp. se encuentran en la microbiota normal, Candida spp. también puede transmitirse entre individuos. El contacto sexual es un modo común de transmisión, aunque la candidiasis no se considera una ITS.

El diagnóstico de candidiasis vaginal se puede hacer mediante la evaluación microscópica de las secreciones vaginales para determinar si hay un exceso de Candida. Los enfoques de cultivo son menos útiles porque Candida forma parte de la microbiota normal y aparecerá con regularidad. También es fácil contaminar las muestras con Candida debido a que es tan común, se debe tener cuidado de manipular el material clínico de manera adecuada. Las muestras se pueden refrigerar si hay un retraso en la manipulación. Candida es un hongo dimórfico, por lo que no solo existe en forma de levadura; El cultivo se puede utilizar para identificar clamidosporas y pseudohifas, que se desarrollan a partir de tubos germinativos (Figura ( PageIndex {2} )). La presencia del tubo germinativo se puede utilizar en una prueba de diagnóstico en la que se combinan células de levadura cultivadas con suero de conejo y se observan después de unas pocas horas para detectar la presencia de tubos germinativos. Las pruebas moleculares también están disponibles si es necesario. La prueba de identificación microbiana Affirm VPII, por ejemplo, prueba simultáneamente los microbios vaginales C. albicans, G. vaginalis (ver Infecciones bacterianas del sistema urinario), y tricomonas vaginalis (ver Infecciones por protozoos del sistema urogenital).

Los medicamentos antimicóticos tópicos para la candidiasis vaginal incluyen butoconazol, miconazol, clotrimazol, tioconazol y nistatina. Se puede utilizar un tratamiento oral con fluconazol. A menudo, no existen factores precipitantes claros para la infección, por lo que la prevención es difícil.

Ejercicio ( PageIndex {1} )

  1. ¿Qué factores pueden provocar candidiasis?
  2. ¿Cómo se diagnostica habitualmente la candidiasis?

enfoque clínico - parte 3

La tinción de Gram del frotis vaginal de Nadia mostró que la concentración de lactobacilos en relación con otras especies en la muestra vaginal de Nadia era anormalmente baja. Sin embargo, no había células de pista visibles, lo que sugiere que la infección no es una vaginosis bacteriana. Pero un portaobjetos de montaje en húmedo mostró un crecimiento excesivo de células de levadura, lo que sugiere que el problema es la candidiasis o una infección por levaduras (Figura ( PageIndex {3} )). Esto, le asegura el médico de Nadia, es una buena noticia. La candidiasis es común durante el embarazo y se puede tratar fácilmente.

Ejercicio ( PageIndex {2} )

Sabiendo que el problema es la candidiasis, ¿qué tratamientos podría sugerir el médico?

  • Candida spp. típicamente están presentes en la microbiota normal del cuerpo, incluida la piel, el tracto respiratorio, el tracto gastrointestinal y el sistema urogenital femenino.
  • Las alteraciones de la microbiota vaginal normal pueden provocar un crecimiento excesivo de Candida, causando vaginal candidiasis.
  • La candidiasis vaginal se puede tratar con fungicidas tópicos u orales. La prevención es difícil.

Opción multiple

¿Qué medicamento oral se recomienda como tratamiento tópico inicial para las candidiasis genital?

A. penicilina
B. aciclovir
C. fluconazol
D. miconazol

D

Complete el espacio en blanco

Los más comunes Candida especie asociada con las infecciones por hongos es _____.

C. albicans


Infecciones fúngicas del sistema reproductivo

Solo un patógeno fúngico importante afecta el sistema urogenital. Candida es un género de hongos capaces de existir en forma de levadura o como hongo multicelular. Candida spp. se encuentran comúnmente en la microbiota normal y saludable de la piel, el tracto gastrointestinal, el sistema respiratorio y el tracto urogenital femenino. Pueden ser patógenos debido a su capacidad para adherirse e invadir las células huésped, formar biopelículas, secretar hidrolasas (p. Ej., Proteasas, fosfolipasas y lipasas) que ayudan a su propagación a través de los tejidos y cambiar sus fenotipos para protegerse del sistema inmunológico. . Sin embargo, generalmente solo causan enfermedades en el tracto reproductivo femenino en condiciones que comprometen las defensas del huésped. Si bien hay al menos 20 Candida especies de importancia clínica, C. albicans es la especie más comúnmente responsable de la vaginitis fúngica.

Como se discutió anteriormente, los lactobacilos en la vagina inhiben el crecimiento de otros organismos, incluidas bacterias y Candida, pero las interrupciones pueden permitir Candida para aumentar en número. Las interrupciones típicas incluyen terapia con antibióticos, enfermedades (especialmente diabetes), embarazo y la presencia de microbios transitorios. La inmunosupresión también puede desempeñar un papel, y la inmunosupresión grave asociada con la infección por VIH a menudo permite Candida para prosperar. Esto puede causar candidiasis, una condición caracterizada por vaginitis y comúnmente conocida como candidiasis. Cuando se desarrolla una candidiasis, se produce inflamación junto con síntomas de prurito (picazón), una secreción espesa de color blanco o amarillo y olor.

Otras formas de candidiasis incluyen candidiasis cutánea y candidiasis oral. A pesar de que Candida spp. se encuentran en la microbiota normal, Candida spp. también puede transmitirse entre individuos. El contacto sexual es un modo común de transmisión, aunque la candidiasis no se considera una ITS.

El diagnóstico de candidiasis vaginal se puede hacer mediante la evaluación microscópica de las secreciones vaginales para determinar si hay un exceso de Candida. Los enfoques de cultivo son menos útiles porque Candida forma parte de la microbiota normal y aparecerá con regularidad. También es fácil contaminar las muestras con Candida debido a que es tan común, se debe tener cuidado de manipular el material clínico de manera adecuada. Las muestras se pueden refrigerar si hay un retraso en la manipulación. Candida es un hongo dimórfico, por lo que no solo existe en forma de levadura, el cultivo puede usarse para identificar clamidosporas y pseudohifas, que se desarrollan a partir de los tubos germinales. La presencia del tubo germinativo se puede utilizar en una prueba de diagnóstico en la que se combinan células de levadura cultivadas con suero de conejo y se observan después de unas pocas horas para detectar la presencia de tubos germinativos. Las pruebas moleculares también están disponibles si es necesario. La prueba de identificación microbiana Affirm VPII, por ejemplo, prueba simultáneamente los microbios vaginales C. albicans, G. vaginalis, y tricomonas vaginalis.

Los medicamentos antimicóticos tópicos para la candidiasis vaginal incluyen butoconazol, miconazol, clotrimazol, tioconazol y nistatina. Se puede utilizar un tratamiento oral con fluconazol. A menudo, no existen factores precipitantes claros para la infección, por lo que la prevención es difícil.


Capítulo 20

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    • Autores: Nina Parker, Mark Schneegurt, Anh-Hue Thi Tu, Philip Lister, Brian M. Forster
    • Editor / sitio web: OpenStax
    • Título del libro: Microbiología
    • Fecha de publicación: 1 de noviembre de 2016
    • Ubicación: Houston, Texas
    • URL del libro: https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-introduction
    • URL de la sección: https://openstax.org/books/microbiology/pages/chapter-20

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    ENFOQUE CLÍNICO: Parte 3

    La tinción de Gram del frotis vaginal de Nadia mostró que la concentración de lactobacilos en relación con otras especies en la muestra vaginal de Nadia era anormalmente baja. Sin embargo, no había células de pista visibles, lo que sugiere que la infección no es una vaginosis bacteriana. Pero un portaobjetos de montaje en húmedo mostró un crecimiento excesivo de células de levadura, lo que sugiere que el problema es la candidiasis o una infección por levaduras. (Figura 24.19). Esto, le asegura el médico de Nadia, es una buena noticia. La candidiasis es común durante el embarazo y se puede tratar fácilmente.

    Vaya al siguiente cuadro de Enfoque clínico. Regrese al cuadro de Enfoque clínico anterior.


    Chancroide

    La infección de transmisión sexual chancroide es causada por el bacilo gramnegativo Haemophilus ducreyi. Se caracteriza por chancros suaves (Figura 6) en los genitales u otras áreas asociadas con el contacto sexual, como la boca y el ano. A diferencia de los chancros duros asociados con la sífilis, los chancros blandos se convierten en llagas abiertas y dolorosas que pueden sangrar o producir líquido altamente contagioso. Además de causar chancros, las bacterias pueden invadir los ganglios linfáticos, lo que puede provocar una descarga de pus a través de la piel desde los ganglios linfáticos de la ingle. Al igual que otras lesiones genitales, los chancros blandos son de especial preocupación porque comprometen las barreras protectoras de la piel o las membranas mucosas, lo que hace que las personas sean más susceptibles al VIH y otras enfermedades de transmisión sexual.

    Varios factores de virulencia se han asociado con H. ducreyi, incluyendo lipooligosacáridos, proteínas protectoras de la membrana externa, proteínas antifagocíticas, proteínas secretoras, y adhesina específica de colágeno NcaA. La adhesión específica de colágeno NcaA juega un papel importante en la colonización y adhesión celular inicial. Se ha demostrado que las proteínas de la membrana externa DsrA y DltA brindan protección contra la muerte mediada por el suero por los anticuerpos y el complemento.

    H. ducreyi es difícil de cultivar, por lo que el diagnóstico se basa generalmente en la observación clínica de úlceras genitales y pruebas que descartan otras enfermedades con úlceras similares, como la sífilis y el herpes genital. Pruebas de PCR para H. ducreyi se han desarrollado en algunos laboratorios, pero hasta 2015 ninguno había sido aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. (FDA). 3 Los tratamientos recomendados para el chancroide incluyen antibióticos como azitromicina, ciprofloxacina, eritromicina y ceftriaxona. Se ha informado resistencia a ciprofloxacino y eritromicina. 4

    Figura 6. (a) Un chancro blando en el pene de un hombre con chancroide. (b) El chancroide es causado por la bacteria gramnegativa. Haemophilus ducreyi, visto aquí en un cultivo teñido con Gram de sangre de conejo. (crédito a, b: modificación del trabajo de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades)
    • ¿Cuál es la diferencia clave entre las lesiones de chancroide y las asociadas con la sífilis?
    • ¿Por qué es difícil diagnosticar definitivamente el chancroide?

    INFECCIONES BACTERIANAS DEL TRACTO REPRODUCTIVO

    Muchas infecciones bacterianas que afectan el sistema reproductivo se transmiten a través del contacto sexual, pero algunas pueden transmitirse por otros medios. En los Estados Unidos, la gonorrea y la clamidia son enfermedades comunes con incidencias de aproximadamente 350,000 y 1,44 millones, respectivamente, en 2014. La sífilis es una enfermedad más rara con una incidencia de 20,000 en 2014. El chancroide es extremadamente raro en los Estados Unidos con solo seis casos en 2014 y una mediana de 10 casos por año para los años 2010-2014. 5 La Figura 7 resume las infecciones bacterianas del tracto reproductivo.


    Discusión

    Los mecanismos no inmunológicos, como el comportamiento termorregulador, son cada vez más apreciados como componentes críticos de la defensa de un animal contra los patógenos (Thomas & # x00026 Blanford 2003 Parker et & # x000a0al. 2011 De Roode & # x00026 Lef & # x000e8vre 2012). Sin embargo, la importancia adaptativa de las defensas no inmunológicas ha sido difícil de probar. Descubrimos que cuando se expone a un patógeno fúngico de insectos común, la mosca de la fruta altera su preferencia de temperatura, lo que ayuda a mitigar la pérdida de aptitud asociada con la infección.

    Un nuevo modo de inmunidad en Drosophila

    A pesar de ser uno de los organismos modelo más importantes para el estudio de la preferencia de temperatura (Dillon et & # x000a0al. 2009) e inmunidad innata (Lemaitre & # x00026 Hoffmann 2007), se sabe poco sobre si Drosophila Emplear comportamiento termorregulador para combatir infecciones. En contraste con el fenómeno bien documentado de la fiebre conductual (Watson 1993 Adamo 1998 Elliot, Blanford & # x00026 Thomas 2002 Hunt et & # x000a0al. 2011), pero consistente con otros casos de anapirexia conductual (M & # x000fcller & # x00026 Schmid & # x02010Hempel 1993 Zbikowska & # x00026 Cichy 2012), encontramos que D. & # X000a0melanogaster infectado con el hongo M. & # X000a0robertsii prefirieron temperaturas más frías en comparación con los animales de control no infectados. Este cambio en la preferencia de temperatura otorga beneficios de acondicionamiento físico a largo plazo para el anfitrión, lo que implica que la anapirexia conductual es impulsada por el anfitrión. Si bien las temperaturas más bajas redujeron la tasa de crecimiento del hongo, no podemos descartar la posibilidad de que esto no fuera también ventajoso para la transmisión de patógenos y pasar a una temperatura más fría podría, por ejemplo, reducir la depredación de la mosca, lo que a su vez podría aumentar la transmisión. éxito del hongo. Se requerirá más trabajo para investigar tales posibilidades. En menor grado, las moscas tratadas con un hongo muerto por calor y también prefirieron temperaturas más frías. Esto sugiere que la anapirexia conductual es impulsada por el anfitrión, porque un patógeno muerto no podría manipular a su anfitrión. Es posible que factores desconocidos asociados con la presencia de un hongo muerto en la superficie de la cutícula puedan inducir una anapirexia conductual leve. La confirmación de la activación de otros aspectos del sistema inmunológico, como los péptidos antimicrobianos, indicaría que el huésped ha identificado material patógeno en su superficie, lo que respalda este comportamiento impulsado por el huésped.

    La anapirexia del comportamiento por moscas de la fruta infectadas mejora directamente la resistencia contra Metarhizium infecciones al colocar el hongo en un ambiente térmico subóptimo, lo que reduce su éxito de germinación y crecimiento vegetativo (este estudio, Ouedraogo et & # x000a0al. 1997 Tefera y # x00026 Pringle 2003 y # x000a0Dimbi et & # x000a0al. 2004). Dado el efecto universal de la temperatura sobre las tasas de replicación microbiana, es probable que la anapirexia actúe como un mecanismo de resistencia no específico que podría ser eficaz contra numerosos patógenos. Sin embargo, en algunos casos, la respuesta térmica de un insecto a la infección varía según la susceptibilidad del patógeno a la temperatura (Adamo 1998). Existe un creciente cuerpo de evidencia que respalda un aumento de la expresión de genes inmunes a temperaturas más frías en Drosophila y otros invertebrados (Linder, Owers & # x00026 Promislow 2008 Murdock, Moller & # x02010Jacobs & # x00026 Thomas 2013 Sinclair et & # x000a0al. 2013). Aunque no investigamos la posibilidad en este estudio, pasar al frío podría aumentar aún más la función inmune del huésped a través de su efecto sobre la expresión de genes inmunes. Hasta la fecha, muchos estudios que investigan las relaciones térmicas de la expresión de genes inmunes se han centrado en temperaturas por debajo del

    22 & # x000a0 & # x000b0C observado aquí para la anapirexia conductual. Es importante que los estudios futuros también consideren las temperaturas y los regímenes térmicos más cercanos a los experimentados de manera realista por las moscas de la fruta para comprender completamente las interacciones entre la temperatura y la expresión de genes inmunes durante una infección.

    Trabajos anteriores sugieren que la tolerancia al estrés biótico y abiótico aumenta a temperaturas más frías (Sinclair et & # x000a0al. 2013). Sin embargo, no encontramos evidencia de que la temperatura más fría mejore la tolerancia a la infección por hongos, lo que sugiere que la resistencia y la tolerancia pueden variar de forma independiente en nuestro sistema (Ayres & # x00026 Schneider 2008). Nuestra medida de tolerancia, definida como la edad & # x02010 normas de reacción específicas entre la carga de patógenos y el riesgo de mortalidad del huésped (Baucom & # x00026 de Roode 2011), podría estar sesgada por la heterogeneidad de la cohorte en la resistencia a la infección si las moscas altamente susceptibles tienen cargas patógenas más altas que aquellas que sobrevivir, lo que haría que la correlación entre la carga de patógenos observada y la tasa de mortalidad dependiera de la gravedad de la infección. Las mediciones de pérdida de aptitud física por individuo podrían ofrecer una alternativa a nuestras mediciones basadas en la edad & # x02010específica mortalidad & # x02010 porque permite medidas de tolerancia individuales, en lugar de cohortes, sin embargo, porque no tiene en cuenta la sensibilidad de la producción reproductiva a la temperatura y no puede ser medido en nuestro sistema sin un muestreo destructivo, podría producir resultados engañosos.

    Los resultados que informamos aquí se basan en la preferencia de temperatura de pequeñas cohortes de moscas. El comportamiento de los animales, incluido D. & # X000a0melanogaster, puede ser influenciado por el comportamiento colectivo del grupo (Berdahl et & # x000a0al. 2013 Ramdya et & # x000a0al. 2014) y, por lo tanto, es importante señalar que solo podemos afirmar con seguridad que la anapirexia conductual observada aquí se aplica a grupos de moscas de la fruta y el resultado para moscas individuales puede diferir si, por ejemplo, un individuo estaba buscando pareja. Esperamos que este estudio proporcione una base para futuros estudios sobre preferencias térmicas en D. & # X000a0melanogaster durante la infección. Para establecer el alcance de la anapirexia conductual, es necesario seguir trabajando en la exploración de la incidencia del comportamiento de búsqueda de resfriado en puntos de tiempo adicionales durante la infección y con una variedad de organismos infecciosos, incluidos otros hongos entomopatógenos y patógenos bacterianos.

    La anapirexia mitiga las pérdidas reproductivas por infección

    El trabajo anterior sobre defensas no inmunológicas se ha centrado en la supervivencia y la inmunidad en animales infectados (Thomas & # x00026 Blanford 2003 Parker et & # x000a0al. 2011 De Roode & # x00026 Lef & # x000e8vre 2012). Para probar si las respuestas conductuales son específicas de los animales infectados, necesitamos evaluar no solo si los animales infectados se benefician, sino también si se benefician apreciablemente más de habitar las temperaturas preferidas que los animales de control. Aunque trabajos anteriores han argumentado que la fiebre conductual y la anapirexia proporcionan beneficios de supervivencia para los animales infectados (M & # x000fcller & # x00026 Schmid & # x02010Hempel 1993 Adamo 1998 Elliot, Blanford & # x00026 Thomas 2002), encontramos que los beneficios de supervivencia no son suficientes para explicar por qué los animales infectados prefieren temperaturas más frías. Si bien el comportamiento de búsqueda de frío de hecho mejora la supervivencia de MetarhiziumLas moscas de la fruta infectadas y las moscas de control no infectadas también reciben beneficios de supervivencia al residir a temperaturas más frías. El beneficio de supervivencia de una temperatura más fría no se deriva de la reducción de las tasas de envejecimiento (en los animales de control) o del deterioro fisiológico (en los animales infectados). En cambio, una temperatura más baja reduce en gran medida el riesgo de muerte de fondo, pero su influencia fue relativamente similar dentro de cada tratamiento.

    A la temperatura más fría preferida, los animales infectados exhibieron un LRS aumentado, pero no hubo evidencia de que se beneficiaran más que los animales de control. En cambio, encontramos que habitar temperaturas más frías facilita un cambio en la estrategia de vida & # x02010historia que es específica de los animales infectados: reproducción mejorada en la edad tardía que tiene un costo para la reproducción temprana & # x02010edad (respaldada por una interacción de tres & # x02010vías entre temperatura, infección y la edad). Descubrimos que las moscas de la fruta infectadas eligen una temperatura que reduce su fecundidad inmediatamente después de la infección (días 2 y # x020134 después de la infección), pero proporciona una reproducción mejorada en intervalos de tiempo posteriores (desde el día 6 en adelante) tanto en términos de la cantidad de huevos puestos y el número de días fecundos. Aunque es importante señalar que la producción reproductiva no es equivalente al esfuerzo reproductivo, este hallazgo es consistente con la estrategia de reducción de la fecundidad mediada por el hospedador (Hurd 2001) y es contraria a la estrategia de compensación de la fecundidad (Forbes 1993). Dado que las moscas infectadas también lograron una mayor LRS a una temperatura similar a la de la anapirexia en comparación con las que residen a la temperatura preferida por los animales de control, nuestros resultados resaltan la evidencia de los costos del parasitismo (por ejemplo, una reducción temporal en la fecundidad del hospedador después de la infección) puede ser engañoso. Es probable que los valores adaptativos de compensación o reducción de la fecundidad dependan de la demografía de la población. En particular, la compensación de la fecundidad podría ser desadaptativa para las poblaciones en declive asociadas con ambientes ricos en patógenos donde es probable que la reproducción tardía contribuya más a la aptitud general. Mientras que se espera que una estrategia de reducción de la fecundidad con una reproducción tardía relativamente más alta sea adaptativa en poblaciones en declive, como las que experimentan una alta carga de parásitos (Charlesworth 1994 Brommer 2000).

    La anapirexia es costosa para las moscas de la fruta

    Un concepto central en la inmunología ecológica es que todos los rasgos de defensa del hospedador tienen costos que se compensan con otros rasgos de vida e historia del hospedador (Sheldon & # x00026 Verhulst 1996 Schmid & # x02010Hempel 2003). Esta es una predicción importante porque, en ausencia de costos, esperaríamos que los rasgos de defensa se expresaran de manera constitutiva con una variación mínima entre los individuos. Descubrimos que la temperatura similar a la anapirexia redujo significativamente la fecundidad temprana y la tasa intrínseca de aumento. r en moscas de control no infectadas. Es probable que estos representen costos de aptitud significativos en poblaciones en crecimiento donde la tasa intrínseca de aumento es una medida apropiada de la aptitud darwiniana y en las que la reproducción en edades tempranas tiene una contribución desproporcionada (Charlesworth 1994 Brommer 2000). Por lo tanto, se espera que los animales poiquilotérmicos en poblaciones en expansión favorezcan el desarrollo rápido y la reproducción temprana en la edad, los cuales están influenciados positivamente por la temperatura ambiente (Taylor 1981 Huey et & # x000a0al. 1995 Dillon, Cahn & # x00026 Huey 2007), con el fin de maximizar su tasa intrínseca de aumento (Huey & # x00026 Berrigan 2001).

    Estudios previos utilizando D. & # X000a0melanogaster indican que las moscas adultas tienen una fuerte preferencia de temperatura a aproximadamente 24 & # x0201325 & # x000a0 & # x000b0C (Sayeed & # x00026 Benzer 1996 Dillon et & # x000a0al. 2009), lo confirmamos en moscas de control no infectadas y mostramos que alcanzan tasas intrínsecas de aumento más altas a 25 & # x000a0 & # x000b0C que las que se mantienen a 22 & # x000a0 & # x000b0C. Esto es consistente con el hallazgo anterior de que en Drosophila, r se maximiza a 25 & # x000a0 & # x000b0C (Siddiqui & # x00026 Barlow 1972 Martin & # x00026 Huey 2008). En contraste, encontramos que LRS no fue significativamente diferente a las dos temperaturas en los tratamientos de control no infectados. Junto con un estudio reciente en nematodos (Anderson et & # x000a0al. 2011), nuestros resultados sugieren que al menos en algunas poblaciones de poiquilotermos, las preferencias de temperatura de los animales no infectados podrían haber evolucionado para maximizar la tasa intrínseca de aumento y no la LRS. Juntos, estos resultados sugieren que si solo llevamos a cabo nuestros experimentos bajo una única condición térmica, que no representa el entorno altamente variable experimentado por los organismos en condiciones naturales, es posible que no podamos evaluar con precisión los costos y beneficios de la inmunidad. En particular, los fenotipos que resultan de interacciones genéticas y ambientales pueden pasarse por alto (Moret & # x00026 Schmid & # x02010Hempel 2004 Lazzaro & # x00026 Little 2009 Paaijmans et & # x000a0al. 2013).

    Conclusiones

    Nuestros hallazgos muestran que las moscas de la fruta alteran su preferencia de temperatura durante una infección. Esto tiene implicaciones para el éxito reproductivo de las moscas de la fruta y puede facilitar un mecanismo para que los poiquilotermos adapten sus estrategias de vida e historia en respuesta a las infecciones. Demostramos la importancia de tener en cuenta el entorno térmico en estudios de interacciones huésped y patógeno y destacamos que la medición de medidas clásicas de aptitud, LRS y r, dentro del mismo experimento puede producir nuevos conocimientos (Huey & # x00026 Berrigan 2001 Anderson et & # x000a0al. 2011). Más importante aún, esperamos que estos resultados estimulen más trabajos experimentales que evalúen directamente la importancia de este mecanismo en ambientes térmicamente variables, incluidas las poblaciones silvestres donde los poiquilotermos están sujetos a temperaturas ambientales fluctuantes. Estudios recientes sugieren que la termorregulación del comportamiento será un mecanismo clave para que los animales poiquilotérmicos amortigüen los impactos del cambio climático global (Kearney, Shine & # x00026 Porter 2009 Gvozd & # x000edk 2012). Además, dada la reciente propagación mundial de hongos patógenos (Fisher et & # x000a0al. 2012), es probable que los comportamientos termorreguladores desempeñen un papel cada vez más importante en la defensa contra estas amenazas. Las poblaciones silvestres también se encuentran regularmente bajo la amenaza de exposición a patógenos, y esto puede variar tanto en el tipo de patógeno presente como en su virulencia. En consecuencia, esperaríamos que el grado en que una infección, o más realistamente, las co-infecciones de patógenos afectan la fecundidad y la longevidad de un individuo esté sujeto a una gran variabilidad. El trabajo que presentamos aquí es un paso importante en nuestra comprensión de cómo un animal puede mitigar estos costos de infección.


    Anatomía y examen físico del semental

    El pene y el prepucio

    El pene del semental está compuesto por una raíz, un cuerpo y un glande y es de tipo musculocavernoso (fig. 1-10). 1,3,5,6 El pene está sostenido en su raíz por los ligamentos suspensorios del pene y los músculos isquiocavernosos. La raíz del pene surge en el arco isquiático en forma de dos pilares, que se fusionan distalmente para formar el cuerpo cavernoso único y dorsal del pene, y está encerrado por una túnica albugínea gruesa. Los espacios cavernosos que forman el tejido eréctil del pene son el cuerpo cavernoso, el cuerpo esponjoso y el cuerpo esponjoso de la glándula. La congestión de estos espacios con sangre de las ramas de las arterias pudendo interna y externa y las arterias obturadoras es responsable de la erección. 3,4 Los espacios cavernosos dentro del pene son continuos con las venas responsables del drenaje. El cuerpo esponjoso se origina en la pelvis en el bulbo del pene y rodea distalmente la uretra del pene dentro de un surco en el lado ventral del pene. Continúa distalmente sobre el extremo libre del pene para formar el glande (cuerpo esponjoso glandis). El cuerpo esponjoso de la glándula es responsable de la forma de campana distintiva del pene del semental que se ve después del coito. El proceso uretral es claramente visible en el centro del glande del pene y está rodeado por una invaginación conocida como fosa glandis. Acumulaciones de secreciones de esmegma, conocidas como "frijoles," se alojan en el divertículo dorsal de la fosa glandis, el seno uretral. El examen y la limpieza cuidadosos de esta área son imperativos durante la evaluación reproductiva de un semental (Figs. 1-11 y 1-12).

    El músculo bulboesponjoso se encuentra ventral a la uretra ya lo largo de todo el pene (fig. 1-13). Surgiendo como una continuación directa del músculo uretral, sus suaves contracciones rítmicas ayudan a mover el contenido uretral del pene (semen y orina) distalmente. Las pulsaciones rítmicas del músculo bulboesponjoso se sienten claramente durante la eyaculación si se coloca una mano en la cara ventral del pene durante la recolección. Los músculos retractores del pene emparejados también corren ventralmente a lo largo del pene y se unen al glande. Estos músculos lisos funcionan para devolver el pene a la vaina después de la detumescencia.

    El prepucio está formado por un doble pliegue de piel y se asemeja a la piel del escroto en que esencialmente no tiene pelo y está bien provisto de glándulas sebáceas y sudoríparas. 5-7 Funciona para contener y proteger el pene no erecto. La parte externa del prepucio, o vaina, comienza en el escroto y muestra un rafe marcado que continúa con el rafe escrotal. Esta capa externa se extiende a cierta distancia cranealmente antes de reflejarse dorsocaudad a la pared abdominal para formar el orificio prepucial. 5 La capa interna del prepucio se extiende caudalmente desde el orificio para revestir el lado interno de la vaina, luego refleja la craneal hacia el orificio nuevamente antes de reflejarse caudal para formar el pliegue prepucial interno y el anillo prepucial (ver Fig. 1-12). Es este pliegue interno adicional el que permite el marcado alargamiento (aproximadamente en un 50%) del pene del semental durante la erección. Durante la erección, el orificio prepucial es visible en la base del pene, justo en frente del escroto, y el anillo prepucial es visible aproximadamente en la mitad de la diáfisis del pene (fig. 1-14). Ubicada distal al anillo prepucial durante la erección se encuentra la capa interna del pliegue prepucial interno.

    El pene y el prepucio de un semental reproductor se examinan mejor después de burlarse de una yegua en celo, cuando se puede observar que el semental deja caer el pene y alcanza una erección completa. El prepucio y el pene deben estar libres de lesiones vesiculares, proliferativas o inflamatorias, como las que se encuentran en casos de exantema coital, carcinoma de células escamosas o habronemiasis cutánea. Es posible que sea necesario eliminar las acumulaciones de esmegma para un examen completo de las superficies de la piel. La ecografía del pene del semental no se utiliza generalmente en el examen de rutina; sin embargo, esta modalidad puede ser útil en el diagnóstico de sospecha de hematoma o fibrosis del pene después de una lesión.


    Notas sobre biología de sistemas | Biotecnología

    El artículo mencionado a continuación proporciona una nota sobre biología de sistemas.

    La biología de sistemas es una nueva área de la biología en la que un organismo es visto como un conjunto tímidamente de redes integradas e interactuantes de genes, proteínas y reacciones bioquímicas, que dan vida al organismo. A diferencia de la biología molecular, que se centra en moléculas, como la secuencia de nucleótidos y proteínas, la biología de sistemas se centra en sistemas compuestos por componentes moleculares.

    Alcance de la biología de sistemas:

    Para comprender todo el sistema de un organismo, seguir y rehuir son las claves:

    1. Comprensión de la estructura del sistema, como la regulación genética y la red bioquímica y las obras de timidez, así como las estructuras físicas.

    2. Comprensión de la dinámica del sistema, tanto análisis cuantitativo como cualitativo, así como construcción de teoría / modelo con poderosa capacidad de predicción.

    3. Comprensión de los métodos de control del sistema.

    4. Comprensión de los métodos de diseño del sistema.

    Objetivos y enfoques de la biología de sistemas:

    Las características fundamentales de la biología de sys & shytems están incorporadas en la integración de datos y conocimientos, la amplitud de la adquisición de datos y la capacidad de digitalizar la producción biológica. La biología integrativa y la biología digital pueden considerarse sinónimos.

    La biología de sistemas busca explicar el fenómeno biológico no gen por gen, sino a través de la interacción de todos los componentes celulares y bioquímicos en una célula u organismo. La biología de sistemas está todavía en su infancia, pero eso debe ser explorado y es el área que creemos que es la corriente principal de las ciencias biológicas en este siglo (Fig. 23.4).

    Los Institutos de Biología de Sistemas, EE.UU. El Instituto de Biología de Sistemas de Ottawa, Canadá, se han establecido para satisfacer las necesidades de esta nueva disciplina emergente.

    Pasos en biología de sistemas:

    Hay cinco pasos sencillos para comprender la biología de sistemas:

    1. Defining of input and output of a system.

    2. Defining the relevant parts of the system under study.

    3. Different states of inputs are used and the relationship between these states and the output are quantified.

    4. The changes in system states are related to output using one of a. variety of mathe­matical tools, such as principal component analysis.

    5. With the help of a computer, the original network map is prepared on the basis of the results of the previous experiments.

    Systems Biology in Plant Science:

    The entire genome sequence of Arabidopsis and rice has been published in the year 2000 and 2005 respectively. The large scale c-DNA sequencing projects are rapidly progressing for plants like Medicago, corn, wheat, soya­-bean, sugarcane, poplar, etc.

    Functional genomics addresses the question what is the function of all these genes? Computational biology integrates data and ultimately helps us to understand the functioning of whole biological systems.

    Plant systems biology deals ‘ with the aspects like cell cycle, root development, cell death, bud formation, flower formation, leaf development, plant-microbe interactions, etc.

    Each system is highly com­plex, and biologists now have the tools at hand to view the global behaviour of their preferred model systems and to better select the genes that are likely to play key roles in the regulation of entire processes. Furthermore, cloning of ORFs (Open Reading Frames), promoters and making of new constructs can change or improve the gene expression which may be helpful.

    Significance of Systems Biology:

    With the development of new tools and techniques the complex system between genes, proteins and other metabolites can be understood they do not work in isolation, they interact among themselves in highly organized and complex ways.

    Systems biology deals with these complex interactions, which may be the biosynthetic pathways or translational modifications of proteins or the signal transduction pathway leading to expression of a set of specific genes (Fig. 23.5).

    For example, the immune system is not the result of a single mechanism or a set of genes instead, the inte­ractions of numerous genes, proteins, metabolisms and the organism’s external environ­ment, produce immune responses to fight infections and diseases. Thus, a study of all aspects of any system in an organism makes the subject of systems biology.


    23.5: Fungal Infections of the Reproductive System - Biology

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