Zygomycota: caractéristiques, systématique, alimentation, habitat

Zygomycota est un groupe paraphylétique qui regroupe plus de 1 300 espèces de champignons ayant différentes origines évolutives. Celles-ci ont la caractéristique commune de produire des zygospores, qui sont des zygotes à paroi dure et épaisse, à travers lesquels se produit une reproduction sexuée.

Ce groupe est un assemblage de six lignées dont les relations doivent être définies: Mucoromycotina, Entomophthoromycotina, Mortierellomycotina, Zoopagomycotina, Glomeromycota et Kickxellomycotina.

Les zygomycètes constituent le groupe de champignons présentant la plus grande diversité écologique. Ils peuvent être des saprophytes sur des substrats tels que des fruits, du sol et du fumier, des symbiotes dans les viscères d'arthropodes, des mutualistes de plantes formant des mycorhizes et des agents pathogènes d'animaux, de plantes, d'insectes et d'autres champignons.

Dans l'industrie alimentaire, plusieurs espèces sont utilisées dans la fermentation des aliments. Rhizopus oligosporus est utilisé dans la préparation du tempeh de base indonésien, un aliment fermenté dérivé du soja.

Rhizopus oryzae est utilisé dans la production de boissons alcoolisées, en Asie et en Afrique. Actinomucor elegans est utilisé dans la préparation du tofu, un aliment courant de la cuisine orientale à base de soja. Ils sont également utilisés comme attendrisseur de viande, colorant jaune pour la margarine, entre autres.

Par contre, certaines espèces ont un impact économique négatif. Rhizopus stolonifer et des espèces du genre Mucor provoquent la pourriture des fruits, en particulier de la fraise.

Choanephora cucurbitarum est un agent pathogène des plantes qui provoque la pourriture des fruits et des fleurs de plusieurs cucurbitacées. Les espèces de Mucorales provoquent des infections opportunistes menaçant le pronostic vital chez les patients diabétiques, immunodéprimés et immunodéprimés.

Caractéristiques générales

Mucoromycotina constitue le clade le plus nombreux et le plus connu. Il comprend environ 300 espèces communes dans tous les sols. Ils peuvent infecter les plantes et autres champignons. Ils ont été isolés dans des échantillons cliniques. Ils sont utilisés dans la fermentation des aliments.

Les différentes lignées qui composent les Zygomycota ont des caractéristiques générales différentes.

Entomophthoromycotina est le deuxième plus grand groupe de zygomycètes avec environ 300 espèces. Il comprend les zygomycètes saprophytes et entomopathogènes, provenant du sol et associés aux déchets. Ils peuvent être saprotrophes, pathogènes facultatifs et entomopathogènes obligatoires. C'est probablement l'un des premiers groupes de champignons terrestres.

Mortierellomycotina abrite plus de 100 taxons d'organismes saprophytes du sol. Toutes les espèces de ce sous-phylum sont des habitants du sol et des saprotrophes omniprésents, dont certains sont également des symbiotes de plantes.

Glomeromycota comprend plus de 250 espèces décrites ne pouvant se développer que dans les racines des plantes hôtes formant des mycorhizes arbusculaires. Il existe d'anciens fossiles d'environ 430 millions d'années de morphologie remarquablement similaire à celle observée dans les champignons actuels.

Kickxellomycotina et Zoopagomycotina comprennent environ 180 espèces dans chaque sous-asile. Nombre de ces champignons sont des parasites invertébrés, des dinosaures d'arthropodes ou des saprotrophes. Certains d'entre eux sont importants en tant qu'agents pathogènes d'insectes nuisibles.

Systématique

La systématique des champignons est en cours de réorganisation. La classification traditionnelle des champignons reposait uniquement sur des caractéristiques morphologiques et physiologiques qui ne reflétaient pas nécessairement l'histoire de l'évolution.

La classification moderne des champignons est principalement basée sur des groupes définis par des similitudes dans leurs séquences d'ADNr.

Cette nouvelle méthode a transformé les systèmes de classification traditionnels. Une étude de 2017 a identifié huit phyla fongiques, tandis qu'un an plus tard, une autre étude a défini neuf sous-règnes et au moins 18 phyla. De la même manière, les relations au niveau de la famille, du sexe et de l'espèce n'ont pas encore été résolues.

Ainsi, les interrelations entre les espèces regroupées en Zygomycota sont actuellement à l’étude. Il est reconnu qu'il s'agit d'un groupe artificiel d'origine paraphylétique qui n'est pas un taxon valide à l'heure actuelle.

Ce groupe est un assemblage des taxons Mucoromycotina, Entomophthoromycotina, Mortierellomycotina, Zoopagomycotina, Mucoromycotina, Glomeromycota et Kickxellomycotina.

La nutrition

Les champignons sont hétérotrophes, ils se nourrissent des nutriments qu’ils absorbent de l’environnement. Les zygomyotes peuvent être des symbiotes saprotrophes, parasitaires ou mutualistes, en fonction de leur régime alimentaire.

Les zygomycètes saprophytes se nourrissent de déchets provenant d’autres organismes, tels que des matières végétales mortes (feuilles, troncs, écorces), des cadavres ou des excréments.

Les champignons produisent des enzymes qui se répandent dans l'environnement et accélèrent la décomposition de la matière organique et la libération de nutriments dans l'environnement. Une partie de ces nutriments est absorbée par les champignons et une autre partie est utilisée par les plantes et d’autres organismes.

Les champignons parasites absorbent leur nourriture par la décomposition du tissu vivant de leur hôte, provoquant la mort dans la plupart des cas.

Les champignons qui établissent des relations symbiotiques mutualistes se nourrissent de produits excrétés par leur restaurateur sans nuire à leur survie.

Les espèces fongiques qui forment les mycorhizes se nourrissent d'une source constante de glucides provenant de la plante. Alors que la plante bénéficie de la plus grande capacité du champignon à absorber l’eau et les nutriments et à mobiliser les minéraux.

Habitat

Les zygomycètes ont été isolés principalement dans le sol, où ils colonisent rapidement toute source de glucides ou de protéines facilement dégradables.

Ils peuvent également être associés à des déchets, du fumier animal ou de la matière organique en décomposition.

Les espèces parasites habitent les viscères des insectes et les tissus des plantes, des animaux et d’autres champignons.

D'autres espèces peuvent coloniser des environnements hospitaliers ou nosocomiaux, devenant ainsi un grave problème de santé publique.

Reproduction

Les champignons de ce groupe présentent une reproduction sexuée et asexuée.

Les espèces de mucorales sont les plus connues parmi les zygomicota en raison de leur importance dans le domaine médical. Les champignons de ce groupe se reproduisent sexuellement par des zygotes à paroi dure et épaisse, appelés zygospores. Celles-ci sont formées dans un zygosporange, après la fusion d'hyphes spécialisés appelés gamétanges.

Les zygosporas matures subissent une période d'inactivité obligatoire avant la germination. Cependant, chez la plupart des espèces, la production de zygospores est plus rare et les conditions nécessaires à leur formation et à leur germination restent inconnues.

La reproduction asexuée dans les mucorales se produit par le biais d'une multisporisation dans laquelle des sporangiospores unicellulaires et non mobiles sont produites.

Les mucorales produisent non seulement des sporangiospores sèches dispersées dans l’air, mais également des sporangiospores humides moins sujettes à l’aérosolisation. C'est une caractéristique importante qui détermine son niveau de pathogenèse.

Zygomycose

Plus de 30 espèces de Zygomycota sont impliquées dans des infections humaines. Mucorales parmi eux est la plus abondante. Parmi les infections fongiques, la zygomycose est exceptionnellement grave, avec un taux de mortalité supérieur à 50%.

La principale voie d’accès des champignons zygomycètes à l’organisme, chez l’homme, se fait par les voies respiratoires. La première barrière trouvée par les spores sont les cellules ciliées de l'épithélium respiratoire. Ceux qui parviennent à avancer trouvent les macrophages alvéolaires qui engloutissent et détruisent la plupart des spores.

D'autres formes d'infection sont dues à la contamination des plaies ou à des traumatismes graves, par voie orale ou par des piqûres d'insectes.

Patients présentant un risque d'infection plus élevé

La plupart des infections surviennent chez les nouveau-nés qui n'ont pas encore développé de mécanismes immunitaires adéquats ou chez les hôtes immunodéprimés, les greffés et les patients diabétiques présentant une acidocétose non contrôlée et des taux de fer sériques élevés.

En outre, les patients sous corticothérapie, la déféroxamine en dialyse, les immunosuppresseurs, la neutropénie, la malnutrition, une infection à cytomégalovirus et les plaies ou brûlures sont également des facteurs de risque accru de développer une zygomycose.

Les infections hospitalières ou nosocomiales peuvent être dues à des dispositifs médicaux contaminés, tels que systèmes de poches pour stomie, pansements adhésifs, abaisse-langue, pompe à perfusion d'insuline sous-cutanée, dialyse péritonéale, dispositifs intravasculaires. T

Il peut également être dû à une contamination lors d'interventions médicales telles que des extractions dentaires, une anesthésie locale, une injection intramusculaire de corticostéroïdes, de vitamines et d'anticoagulants, une tare nasale, une contamination du greffon et lors d'une transplantation.

La zygomycose présente cinq manifestations cliniques principales: rhinocérébrale, pulmonaire, gastro-intestinale, cutanée et disséminée:

Zygomycose rhinocérébrale

C'est la forme la plus courante présente chez les patients neutropéniques hématologiques et diabétiques. Les premiers symptômes ne sont pas spécifiques: maux de tête, altération de l'état mental, fièvre et syndrome oculaire, larmoiement, irritation ou anesthésie périorbitale.

L'altération de la vision unilatérale et d'autres modifications impliquant un ptosis, une proptose ou une perte de la fonction des muscles extraoculaires sont des signes d'infection progressive vers la région rétro-orbitaire ou le système nerveux central.

Zygomycose pulmonaire

La zygomycose pulmonaire survient généralement chez les patients présentant une neutropénie profonde, des hémopathies malignes, un traitement par corticostéroïdes ou un diabétique. Les symptômes ne sont pas spécifiques et incluent fièvre, douleur thoracique et toux.

Zygomycose gastro-intestinale

C'est une forme d'infection très rare. Il est associé à une malnutrition sévère et à une naissance prématurée. On pense que l'infection est une conséquence de l'ingestion de champignons.

Les symptômes ne sont pas spécifiques et comprennent la fièvre, la douleur, les vomissements, la diarrhée et la constipation. L'infection peut entraîner un infarctus ischémique et une ulcération.

Zygomycose cutanée

L'infection se développe chez les patients qui ont souffert de brûlures ou d'autres traumatismes. Elle est causée par une inoculation directe lors d’un accident ou peut être nosocomiale.

La manifestation de la maladie implique un érythème, du pus, la formation d'abcès, une inflammation des tissus, une nécrose et une douleur dans la zone infectée.

La nécrose des tissus peut évoluer en cellulite gangréneuse. L'infection cutanée peut être secondaire chez les patients présentant une infection disséminée des voies respiratoires.

Zygomycose disséminée

Une infection est considérée comme déficiente lorsque deux ou plusieurs organes non contigus sont impliqués. Cette forme est la plus difficile à contrôler et constitue la plus grande menace pour le patient.

Ils incluent souvent une colonisation du système pulmonaire et du système nerveux central, le poumon étant le site de la primo-infection. D'autres organes internes peuvent être envahis secondairement lors de la colonisation, notamment la rate, le foie et même le cœur, ce qui provoque une douleur dans l'organe infecté.