Existen dos sistemas principales para la recolección de esporas fúngicas presentes en el aire: los captadores de esporas viables, que recolectan esporas capaces de germinar y formar colonias en medios de cultivo, y los captadores de esporas no viables, en los que la identificación se realiza mediante observación directa al microscopio. Ambos métodos son complementarios y su elección depende del objetivo específico y del área de estudio.

En nuestras investigaciones se han utilizado diversos equipos para la captura de esporas viables, Andersen, Aeroscopio Chirana, Surface Air System, Burkard Personal Culture (Fig. 2). Todos estos dispositivos permiten la incorporación de una o más placas con medio de cultivo y pueden ser fácilmente transportados a las zonas de muestreo. Para la recolección de esporas no viables, se emplea un captador tipo Hirst (Lanzoni VPPS-2000), instalado de forma permanente en una de las terrazas de la Facultad de Biología de la Universidad de La Habana.

Figura 2

Figure 2. Viable spore samplers (Aeroscopio Chirana, Surface Air Sampler, Andersen, Burkard Personal Culture) and non-viable spore samplers (Lanzoni VPPS-2000) used in aeromycological studies in Cuba

En todos los casos se trata de equipos de tipo volumétrico, cuyo principio de funcionamiento se basa en la succión de un volumen conocido de aire. Esto permite expresar los resultados en unidades formadoras de colonias por metro cúbico de aire (UFC/m³) en el caso de los captadores viables, y en esporas/m³ de aire para los no viables. La elección del equipo también depende de sus características técnicas, especialmente del peso y la necesidad de conexión eléctrica, factores determinantes en el diseño de las campañas de muestreo.

Los captadores viables ofrecen la ventaja de permitir la identificación de hongos a nivel de especie, ya que los cultivos obtenidos posibilitan el análisis detallado tanto de estructuras vegetativas como reproductoras. Por su parte, la principal ventaja del sistema tipo Hirst radica en su capacidad para realizar muestreos continuos durante largos periodos de tiempo. Aunque la recogida de muestras se realiza semanalmente, este sistema permite obtener datos con resolución horaria.

En los equipos de captura viable, las placas de cultivo se incuban a temperaturas entre 20 y 25 °C con el fin de favorecer la esporulación de los hongos. La identificación morfológica requiere un análisis combinado a nivel macroscópico y microscópico. En el examen macroscópico se consideran características como el color, la textura, la forma y el tamaño de las colonias, así como la presencia de pigmentos. Por otro lado, el análisis microscópico permite observar las hifas, las estructuras reproductoras y las esporas. A partir de estos datos, se compara la información obtenida con bibliografía especializada para lograr una identificación precisa del hongo.

En el caso de los equipos no viables, la identificación y el recuento de esporas se realiza exclusivamente mediante microscopía óptica. Las muestras se analizan utilizando preparaciones de referencia y claves de identificación taxonómica, lo que permite determinar el género y, en algunos casos, la especie, en función de las características morfológicas observadas.

Los hongos, por su versatilidad fisiológica, colonizaron diversos sustratos y causaron biodeterioro. En un estudio realizado en edificios de La Habana, el 55 % presentó niveles elevados de contaminación fúngica (>1000 UFC/m³), se identificaron 28 géneros y 31 especies, con predominio de Cladosporium cladosporioides, C. sphaerospermum, Aspergillus flavus, A. niger y Penicillium citrinum (9,10). La diversidad fúngica estuvo asociada con la naturaleza de los materiales, y fue más elevada en almacenes con materiales celulósicos. A. flavus y A. fumigatus, por su impacto en la salud humana, motivaron la adopción de medidas para mejorar la calidad del aire.

En climas tropicales, la alta temperatura y humedad favorecieron la esporulación y aumentaron el riesgo de biodeterioro en sitios patrimoniales. Estudios en edificios históricos identificaron cepas productoras de celulasa, ácidos, polifenoloxidasas y pigmentos (Tabla I), principalmente en géneros como Aspergillus, Cladosporium y Penicillium (11). Estos hallazgos sustentaron la implementación de medidas de conservación preventiva.

Tabla I

Table I. Physiological analysis of fungal strains on protein, lignocellulosic, and inorganic substrates

Por otra parte, se estudió la calidad del aire en casas de menores con antecedentes familiares de alergias y los resultados mostraron que en varias de ellas era baja. Aspergillus fue uno de los géneros más frecuentes, y destacaron por su abundancia algunas especies como A. niger, A. flavus, A. welwitschiae y A. fumigatus. La exposición prolongada a las esporas de estos hongos representó un riesgo para la salud, ya que pudo causar problemas respiratorios graves, como el asma, especialmente en personas susceptibles (12,13).

El arroz, alimento básico en Cuba, fue especialmente vulnerable a enfermedades fúngicas. Estudios aeromicológicos en zonas arroceras identificaron 39 especies de hongos filamentosos, predominaron Bipolaris, Curvularia, Alternaria, Pyricularia, Cercospora y Fusarium (14). Algunas de estas especies fueron micotoxigénicas, afectaron la calidad del grano y representaron un riesgo para la salud humana (15). Pyricularia oryzae, agente causal de la quemazón del arroz, presentó sus mayores concentraciones esporales en agosto, al final de la cosecha (Fig. 3). La temperatura y humedad relativa fueron los factores meteorológicos más influyentes. Este tipo de estudios respaldó el uso de estrategias de manejo integrado para reducir el impacto de las enfermedades fúngicas en los cultivos.

Figura 3

Figure 3. Photographs of three Pyricularia oryzae isolates and the monthly average concentration of their spores in relation to relative humidity (RH) and temperature

Conocer el espectro y la dinámica estacional de esporas fúngicas fue clave para la prevención de enfermedades alérgicas, especialmente en los menores. Aunque escasos, algunos estudios revelaron sensibilización diferencial entre regiones de Cuba: Penicillium y Alternaria en el occidente; Alternaria en el oriente (16,17). Un 72,6 % de pacientes alérgicos mostró sensibilidad a hongos, con alta polisensibilización a Aspergillus, Penicillium y Alternaria (18).

Desde 2010, se realizó en La Habana un monitoreo aeromicológico con métodos no viables. Las concentraciones anuales de esporas variaron notablemente (78.588 – 266.802 esporas/año), influenciadas por factores climáticos y eventos extremos (Fig. 4). Los picos estacionales se registraron en el mes de junio, mientras que las concentraciones intradiurnas más elevadas ocurrieron entre las 11:00 y 12:00 horas y se asociaron a Cladosporium. En contraste, las esporas de basidiomicetes como Coprinus y Ganoderma presentaron máximos al amanecer.

Figura 4

Figure 4. Annual total, monthly and intraday averages of spores in the city of Havana.

Se identificaron 64 géneros por métodos no viables y 74 especies por métodos viables (Fig. 5). Cladosporium fue el género dominante tanto en áreas urbanas como rurales, alcanzando el 68,5 % del total de esporas durante la estación seca, con picos de hasta 1300 esporas/m³ (19). Otros géneros frecuentes incluyeron a Coprinus, Leptosphaeria, Aspergillus y Penicillium, con concentraciones más elevadas durante la temporada lluviosa.

Figura 5 Figura 5. Hongos identificados a través de sus esporas por metodología no viable.

La aplicación de métodos de captación de esporas viables (Tabla II) ha permitido caracterizar a 74 hongos, 14 de ellos a nivel de género y 60 a nivel específico (Almaguer y Rojas, 2013). Las especies que presentaron una mayor frecuencia relativa fueron Cladosporium cladosporioides (95,4%), Aspergillus flavus (86,9%), Aspergillus niger (65,2%), Curvularia aeria (47,8%) y Alternaria tenuissima (45,2%).

Tabla II.

Table II. Main genera and species identified using viable methodology in the city of Havana.

Finalmente, los hongos micotoxigénicos como Stachybotrys también fueron identificados en ambientes urbanos y rurales, representaron un riesgo particular para personas inmunocomprometidas. Hasta la fecha, se detectaron S. echinatus, S. chartarum y S. nephrospora en el occidente cubano (20).