Taxonomía y filogenia de aislados clínicos y ambientales de penicillium y talaromyces

Abstract

Els penicilis són un grup de micromicets amb una àmplia distribució, tant en hàbitats naturals com en ambients influïts per la presència humana. Entre els gèneres més importants d’aquest grup destaquen Penicilium i Talaromyces. L’objectiu principal d’aquesta tesi va ser contribuir a un millor coneixement d’aquests gèneres, explorant la diversitat d’espècies a partir de diferents substrats. En total, s’han obtingut 314 aïllaments (118 d’origen clínic i 196 d’origen ambiental, incloent mostres de sòl i de femta). La identificació de les soques es va dur a terme, principalment, mitjançant l'anàlisi filogenètic del gen β-tubulina. La caracterització i proposta de nous taxons es va realitzar a partir de l’estudi polifàsic de els soques interessants, que consistí amb anàlisis filogenètiques múltigènics (ITS, β-tubulina, i/o rpb2, calmodulina) i una caracterització fenotípica tenint en compte caràcters fisiològics, macro- i microscòpics de els mateixes. A més, de les espècies més freqüentment trobades en mostres clíniques, es va avaluar la seva sensibilitat antifúngica in vitro enfront dels principals fàrmacs. En resum, s’han identificat un total de 263 soques del gènere Penicilium, 45 de Talaromyces, 2 de Rasamsonia, i 4 aïllats associats a dos nous gèneres per la família Aspergillaceae. Les seccions de Penicilium més representatives entre les soques clíniques van ser Chrysogena i Citrina, i de Talaromyces va ser la secció Talaromyces. Cal destacar que d’aquest últim gènere es van proposar, quatre noves espècies. Els perfils de sensibilitat antifúngica in vitro van mostrar una bona activitat de la terbinafina i les equinocandines davant les espècies de Penicilium i Talaromyces avaluades, mentre que la anfotericina B presentava una activitat antifúngica intermèdia. Respecte als aïllaments d’origen ambiental, es van identificar un total de 50 espècies de penicilis, entre les quals es van proposar 13 noves espècies (9 Penicillium i 4 Talaromyces), a més dels nous gèneres Penicillago i Pseudopenicillium.

Los penicilia son un grupo de micromicetes con una amplia distribución tanto en hábitats naturales como en ambientes influenciados por la presencia humana. Entre los géneros más importantes de este grupo se encuentran Penicillium y Talaromyces. El objetivo principal de esta tesis fue contribuir al mejor conocimiento de estos géneros, explorando la diversidad de especies de los mismos en diferentes sustratos. En total, se obtuvieron 314 aislamientos (118 de origen clínico y 196 de origen ambiental, incluyendo muestras de suelo y excrementos de animales). La identificación de los aislamientos se llevó a cabo, principalmente, mediante el análisis filogenético del gen de la β-tubulina. La caracterización y propuesta de nuevos taxones se realizó con un estudio polifásico, que consistía en el análisis filogenético multigénico (ITS, β-tubulina, y/o rpb2, calmodulina) y la caracterización fenotípica (caracteres fisiológicos, macro y microscópicos). Además, de las especies más frecuentemente aisladas de las muestras clínicas, se evaluó su sensibilidad antifúngica in vitro frente a los principales fármacos. En resumen, se identificaron un total de 263 cepas del género Penicillium, 45 de Talaromyces, 2 de Rasamsonia y 4 aislados asociados a dos géneros nuevos para la familia Aspergillaceae. Las secciones de Penicillium más representativas entre los aislados clínicos fueron Chrysogena y Citrina, y de Talaromyces fue la sección Talaromyces. Cabe destacar también que de este último género se ha propuesto cuatro nuevas especies. Los perfiles de sensibilidad antifúngica in vitro mostraron buena actividad de la terbinafina y las equinocandinas frente a las especies de Penicillium y Talaromyces evaluadas, mientras que la anfotericina B presentó una actividad antifúngica intermedia. Respecto a los aislados de origen ambiental, se identificaron un total 50 especies de penicilia entre los cuales se propusieron 13 nuevas especies (9 Penicillium y 4 Talaromyces), además de los nuevos géneros Penicillago y Pseudopenicillium.

The penicilia are a group of mycromicetes with a wide distribution both in natural habitats and in environments influenced by human presence, where Penicilium and Talaromyces are some of the most important genera. The main objective of this thesis was to contribute to a better understanding of these genera by exploring the diversity of the species from different substrates. A total of 314 isolates were obtained (118 from clinical origin and 196 from environmental origin, including soil and dung samples). The identification of the isolates was carried out with the phylogenetic analysis of a fragment of the β-tubulin gene. The characterization and proposal of new taxa was performed using a polyphasic identification that included phylogenetic analyses with multiple loci (ITS, β-tubulin, and/or rpb2, calmodulin) and the phenotypic characterization (physiological, macroscopic and microscopic characteristics). Additionally, we evaluated the in vitro antifungal susceptibility of the most frequent species from clinical isolates against the main drugs. In summary, we identified a total of 263 strains within Penicilium genus, 45 in Talaromyces, 2 in Rasamsonia, and 4 isolates associated to two new genera within Aspergillaceae family. The most representative sections of Penicilium from the clinical isolates were Chrysogena and Citrina, while in Talaromyces, it was section Talaromyces. Moreover, four new species have been proposed for this last genus. The in vitro antifungal susceptibility profiles showed a good terbinafine and equinocandines activity against the evaluated species of Penicilium and Talaromyces, while amphotericin B showed an intermediate antifungal activity. Regarding the isolates from environmental origin, a total of 50 species of penicilia were identified, from which 13 new species were proposed (9 from Penicillium; 4 from Talaromyces) as were the two new genera Penicillago and Pseudopenicillium.