Infección por protozoos

Enfermedad parasitaria causada por un protozoo

Giardia lamblia, un protozoo infeccioso

Las infecciones por protozoos son enfermedades parasitarias causadas por organismos anteriormente clasificados en el Reino de los protozoos . Por lo general, se contraen mediante un insecto vector o por contacto con una sustancia o superficie infectada e incluyen organismos que ahora se clasifican en los supergrupos Excavata , Amoebozoa , SAR y Archaeplastida . ^[1]

Las infecciones por protozoos son responsables de enfermedades que afectan a muchos tipos diferentes de organismos, incluidas plantas, animales y parte de la vida marina. Muchas de las enfermedades humanas más prevalentes y mortales son causadas por una infección por protozoos, incluida la enfermedad del sueño africana , la disentería amebiana y la malaria .

Las especies originalmente denominadas "protozoos" no están estrechamente relacionadas entre sí y solo tienen similitudes superficiales ( eucariotas , unicelulares , móviles , aunque con excepciones). Los términos "protozoos" (y protista ) generalmente se desaconsejan en las biociencias modernas . Sin embargo, esta terminología todavía se encuentra en medicina . Esto se debe en parte al carácter conservador de la clasificación médica y en parte a la necesidad de realizar identificaciones de organismos basadas en la morfología.

Dentro de la clasificación taxonómica, los cuatro supergrupos protistas (Amoebozoa, Excavata, SAR y Archaeplastida) pertenecen al Dominio Eukarya. Los protistas son una agrupación artificial de más de 64.000 formas de vida unicelulares diferentes. Esto significa que es difícil definir protistas debido a sus extremas diferencias y singularidad. Los protistas son polifiléticos [(de un grupo de organismos) derivados de más de un ancestro evolutivo común o grupo ancestral y, por lo tanto, no son adecuados para colocarlos en el mismo taxón] ^[2]una colección de organismos y son unicelulares, lo que significa que carecen del nivel de organización tisular que está presente en eucariotas más complejos. Los protistas crecen en una amplia variedad de hábitats húmedos y la mayoría de ellos son organismos de vida libre. En estos ambientes húmedos también se pueden encontrar formas terrestres y de plancton. Los protistas son quimioorganotróficos [ organismos que oxidan los enlaces químicos en compuestos orgánicos como fuente de energía] ^[3] y son responsables de reciclar el nitrógeno y el fósforo. Los parásitos también son responsables de causar enfermedades en humanos y animales domésticos.

Los protozoos son protistas quimioorganotróficos y tienen tres formas diferentes de adquirir nutrientes. El primer método para adquirir nutrientes es a través de la nutrición saprotrófica. En la nutrición saprotrófica, los nutrientes se obtienen de la materia orgánica muerta a través de la degradación enzimática. El segundo método para adquirir nutrientes es a través de la nutrición osmotrófica. En la nutrición osmotrófica, los nutrientes se obtienen mediante la absorción de productos solubles. El tercer método para adquirir nutrientes es a través de la nutrición holozoica. En la nutrición holozoica, los nutrientes sólidos se absorben a través de la fagocitosis. ^[1]

Algunos protozoos son protistas fotoautótrofos . Estos protistas incluyen aerobios estrictos y utilizan los fotosistemas I y II para realizar la fotosíntesis que produce oxígeno. ^[1]

Diagrama de estructura de Plasmodium

Los protistas mixotróficos obtienen nutrientes a través de compuestos de carbono orgánicos e inorgánicos simultáneamente. ^[1]

Todas las células tienen una membrana plasmática. En un protista, la membrana plasmática también se conoce como plasmalema. Justo debajo de la membrana plasmática, y en la región del líquido interno, se puede encontrar el citoplasma. La estructura de la película en el protista es una capa delgada de proteína que ayuda a proporcionar a la célula algo de apoyo y protección. Además de la membrana plasmática, los protistas contienen dos tipos diferentes de vacuolas. Las vacuolas contráctiles ayudan a mantener la osmorregulación y las vacuolas fagocíticas permiten que protistas selectos ingieran alimentos. En algunos protistas, pueden estar presentes flagelos y / o cilios para ayudar con la motilidad y la ingesta de nutrientes. Los flagelos / cilios crean corrientes de agua que ayudan a alimentarse y respirar. La ingesta de energía es necesaria para la supervivencia de los protistas. Los protistas quimioorganotróficos aeróbicos producen energía mediante el uso de sus mitocondrias.Las mitocondrias luego generan energía para que el protista se mantenga al día con las funciones de la vida celular. Los protistas fotosintéticos producen energía mediante el uso de sus mitocondrias y cloroplastos. Finalmente, los quimioorganótrofos anaeróbicos producen energía mediante el uso de hidrogenosomas, que es un orgánulo encerrado en una membrana que libera hidrógeno molecular (H₂ ). ^[1]

El enquistamiento es cuando un protista se convierte en un quiste inactivo con una pared celular; durante el enquistamiento, el quiste tiene menor complejidad y actividad metabólica en relación con el protista. El enquistamiento protege al protista de los cambios ambientales, el quiste puede ser un sitio para la reorganización nuclear y la división celular, y puede actuar como una célula huésped para transferir especies parásitas. El quiste se produce cuando el retorno a condiciones favorables puede hacer que un quiste vuelva a su estado original. En los protistas parasitarios, el quiste puede ocurrir cuando el quiste es ingerido por un nuevo huésped. ^[1]

Los protistas se reproducen asexualmente o sexualmente. Si los protistas se reproducen asexualmente, lo hacen mediante fisión binaria, fisión múltiple, gemación y fragmentación. Si los protistas se reproducen sexualmente, lo hacen a través de un proceso de singamia donde hay una fusión de los gametos. Si esto ocurre en un individuo, se reconoce como autogamia. Si esto ocurre entre individuos, se conoce como conjugación. ^[1]

Supergrupo Excavata

Los excavata se consideran eucariotas primitivos. Se caracterizan por un surco de alimentación con flagelos ubicados posteriormente, lo que les permite crear una corriente que captura pequeñas partículas de alimento. ^[4] El citostoma es la estructura especializada que permite a los protistas esta función. Este supergrupo Excavata incluye los subgrupos Diplomonads (Fornicata) , Parabasalids y Euglenozoans . ^[5]

Diplomonas

Las dipolomonas solían definirse como Fornicata , pero sus características siguen siendo las mismas a pesar de su cambio de nombre. Son protistas microaerófilos. Las diplomadas se definían previamente por la falta de mitocondrias, pero estudios recientes han encontrado que tienen un orgánulo remanente mitocondrial no funcional llamado mitosoma. La mayoría son inofensivas, excepto Giardia , Hexamita salmonis e Histomonas meleagridis . Giardia causa diarrea, Hexamita salmonis es un parásito de peces e Histomonas meleagridis es un patógeno de pavo.

Giardia intestinalis es un patógeno humano que se transmite a través del agua contaminada con quistes. Provoca diarrea epidémica por agua contaminada. Puede saber que puede estar infectado por la observación de quistes o trofozoítos en las heces y la prueba ELISA (ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas). Para prevenir la contaminación, evite el agua posiblemente contaminada, y si el agua contaminada es lo único disponible para beber, se debe usar un filtro de arena lento. Un estudio encontró que la cloración del agua y la intervención nutricional no tuvieron ningún efecto sobre la infección por giardia infantil. Solo las intervenciones de lavado de manos y saneamiento higiénico redujeron las tasas de infección en los niños. ^[6]

Hexamita salmonis es un patógeno común de peces flagelados. Los peces infectados están débiles, demacrados y, por lo general, nadan de costado. ^[7]

Histomonas meleagridis es un patógeno de aves común que causa histomoniasis. Los signos de histomoniasis incluyen disminución del apetito, alas caídas, plumas descuidadas y excrementos fecales amarillos. ^[8]

Parabasilia

La mayoría de las Parabasalia son endosimbiontes flagelados de animales. Carecen de un citostoma distinto, lo que significa que deben usar la fagocitosis para engullir los alimentos. Hay dos subgrupos: Trichonympha y Trichomonadida . Trichonympha son mutualistas obligados de insectos comedores de madera como las termitas. Secretan celulasa, que se utiliza para digerir la madera. El siguiente subgrupo, Trichomonadida , no requiere oxígeno y posee hidrogenosomas. Solo se reproducen mediante reproducción asexual y algunas cepas son patógenos humanos. Hay tres tipos de parabasalia patógena: Trichomonas fetus, Dientamoeba fragilis y Trichomonas vaginalis . Feto de trichomonascausa aborto espontáneo en el ganado, Dientamoeba fragilis causa diarrea en humanos y Trichomonas vaginalis es una enfermedad de transmisión sexual. ^[1]

Imagen de un feto de Tritrichomonas cultivado

Trichomonas fetus es un parásito que reside en el tracto urogenital del ganado y causa tricomoniasis bovina. La tricomoniasis es una enfermedad de transmisión sexual que causa infertilidad en las vaquillas. La mayor parte de la infertilidad se debe a la muerte embrionaria repentina. ^[9] Se han utilizado varios imidazoles para tratar toros infectados, pero ninguno es seguro y eficaz. El ipronidazol es probablemente más eficaz, pero con frecuencia causa abscesos estériles en los lugares de inyección. ^[10]

Dientamoeba fragilis es un parásito que vive en el intestino grueso de los humanos. Nadie sabe cómo se transmite D. fragilis ; una posibilidad es la ingestión de agua o alimentos contaminados. Muchas personas que están infectadas con este parásito no muestran signos de estar infectadas. A veces se puede observar la infección; los síntomas más comunes incluyen diarrea, dolores de estómago, pérdida de apetito, náuseas y fatiga. ^[11]

Trichomonas vaginalis es una enfermedad de transmisión sexual. Los hombres infectados rara vez presentan síntomas (asintomáticos). Las mujeres infectadas suelen mostrar signos de dolor, inflamación y enrojecimiento alrededor de la vagina y un posible cambio en el flujo vaginal. Trichomonas vaginalis se puede tratar con antibióticos. ^[12]

Euglenozoa

La mayoría de los euglenozoos son fotoautótrofos , pero algunos son quimioorganótrofos (saprofitos). Se encuentran comúnmente en agua dulce. Los miembros del filo Euglenozoa tienen una película de apoyo, una mancha de ojos rojos llamada estigma para orientar la célula hacia la luz, clorofila ayb para ayudar en el proceso de fotosíntesis, vacuolas contráctiles y flagelos.

Lesión de leishmaniasis en el antebrazo humano adulto

Uno de los principales patógenos del filo Euglenozoa es Leishmania. Leishmania causa leishmaniasis. Los síntomas de la leishmaniasis incluyen daño sistémico y de piel / membrana. Los parásitos de Leishmania se propagan por los flebotominos de la mosca de la arena en los trópicos, subtrópicos y el sur de Europa. ^[13] Pueden manifestarse de forma cutánea (leishmaniasis cutánea) como llagas en la piel con una costra unas semanas después de la picadura o internamente (leishmaniasis visceral), que afectan los órganos y pueden ser potencialmente mortales. La leishmaniasis cutánea puede extenderse a las membranas mucosas y causar leishmaniasis mucosa incluso años después de la infección inicial. ^[14] La leishmaniasis cutánea se cura por sí sola y deja malas cicatrices. ^[15]Solo la FDA aprobó para la leishmaniasis visceral la anfotericina B y la miltefosina oral para el diagnóstico de leishmaniasis cutánea y mucosa: muestras de tejido, médula ósea y análisis de sangre detectan anticuerpos del parásito para la leishmaniasis visceral. ^{[16] [17]}

Insecto Reduviid

El segundo patógeno de este filo es Trypanosoma cruzi . El Trypanosoma cruzi causa la enfermedad de Chagas y se transmite por el insecto reduviid, también conocido como el "insecto de los besos". La enfermedad de Chagas se diagnostica mediante un examen físico y un análisis de sangre. ^[18] El único tratamiento incluye antiparasitarios únicamente de los CDC, que no están aprobados por la FDA. ^[19]La enfermedad de Chagas aguda tiene un inicio rápido, los tripanosomas ingresan al torrente sanguíneo, se convierten en amastigotes y se replican. La enfermedad de Chagas aguda se puede tratar con benznidazol o nifurtimox. La enfermedad de Chagas crónica es asintomática y afecta las células cardíacas y gastrointestinales. Actualmente, solo existen tratamientos en investigación para esta enfermedad. Desafortunadamente, las vacunas no son efectivas con la enfermedad de Chagas debido a la variación antigénica. Este patógeno causa daño al sistema nervioso.

La enfermedad africana del sueño es causada por Trypanosoma brucei rhodensiense y Trypanosoma brucei gambiense , y es transmitida por la mosca tsetsé. Se diagnostica mediante un examen físico y un análisis de sangre. La enfermedad del sueño africana causa inflamación intersticial, letargo, inflamación del cerebro y la muerte en uno a tres años. La terapia con medicamentos, con eflornitina y melarsoprol pentamidina para T. gambiense y suramina (Antrypol) para Trypanosoma brucei rhodensiense y Trypanosoma brucei gambiense , o combinaciones de estos medicamentos, puede ayudar a tratar esta enfermedad, pero las vacunas no se pueden usar debido a variaciones antigénicas.

Amoebozoa del supergrupo

Radiografía de colon infectado con E. histolytica

Los amebozoos se caracterizan por el uso de pseudópodos para el movimiento y la alimentación. Estos protistas se reproducen por fisión binaria o múltiple.

Entamoebida

Entamoebida carece de mitocondrias y posee mitosomas. Entamoeba histolytica es un parásito patógeno conocido por causar amebiasis , que es la tercera causa principal de muerte por parásitos. ^[20] Se diagnostica mediante la evaluación de muestras de heces. ^{[21] La} amebiasis es causada por la ingestión de alimentos o agua contaminados con heces u otros desechos corporales de una persona infectada, que contienen quistes, la forma latente del microbio. Estos quistes, al llegar a la región del íleon terminal del tracto gastrointestinal, dan lugar a una masa de células en proliferación, la forma trofozoíto del parásito, por el proceso de excitación. ^[22]Los síntomas de esta infección incluyen diarrea con sangre y moco, y pueden alternar entre estreñimiento y remisión, dolor abdominal y fiebre. Los síntomas pueden progresar a ameboma, colitis fulminante, megacolon tóxico, úlceras colónicas que conducen a perforación y abscesos en órganos vitales como el hígado, los pulmones y el cerebro. La amebiasis se puede tratar con la administración de compuestos anti-amebianos, esto a menudo incluye el uso de metronidazol , ornidazol , cloroquina , secnidazol , nitazoxanida y tinidazol . El tinidazol puede ser eficaz para curar a los niños. ^[23] El uso de terapias convencionales para tratar la amebiasis a menudo se asocia con efectos secundarios sustanciales, una amenaza para la eficacia de estas terapias, agravada aún más por el desarrollo de resistencia a los medicamentos en el parásito. ^[20] La meningoencefalitis y queratitis amebianas es una ameba devoradora de cerebros causada por Naeglaria y Acanthomoeba de vida libre . Una forma en que se puede adquirir este patógeno es sumergiendo los lentes de contacto en agua en lugar de la solución de contacto. Esto resultará en una ulceración progresiva de la córnea. ^[24] Este patógeno se puede diagnosticar mediante la demostración de amebas en muestras clínicas. Actualmente no existe ningún tratamiento farmacológico disponible para la meningoencefalitis y la queratitis amebianas.

Supergrupo SAR

El supergrupo SAR incluye Rhizaria, Alveolata y Stramenopiles y se distingue por pseudópodos finos que pueden ser ramificados, simples o conectados.

Stramenopila

Algunos miembros de Stramenopila son algas pardas, diatomeas y mohos de agua. Un ejemplo de Stramenopila son los peronosporomicetos . El ejemplo más conocido de Peronosporomycetes es Phytophthora infestans . Este organismo causó la Gran Hambruna de Irlanda en la década de 1850. ^[25]

Alveolata

Alveolata es un grupo grande, que incluye Dinoflagellata, Ciliophora y Apicomplexa. ^[26]

Ciclo de vida de la toxoplasmosis entre humanos y animales

Balantidium Coli (Balantidiasis) es un ejemplo de miembro del filo Ciliophora. La balantidiasis es el único cilio que se sabe que puede infectar a los seres humanos, y los cerdos son el principal reservorio huésped. ^{[27] La} balantidiasis es oportunista y poco común en los países occidentales. ^[28]Los apicomplejos son parásitos de los animales y contienen una disposición de orgánulos denominada complejo apical. Un ejemplo de apicomplexano es la malaria. Cinco especies de plasmodium causan paludismo en animales. La malaria se transmite por la picadura de un mosquito hembra infectado. Los síntomas de la malaria incluyen: escalofríos y fiebre periódicos, anemia e hipertrofia del hígado y el bazo. La malaria cerebral puede ocurrir en niños. Para diagnosticar la malaria, los médicos buscarán parásitos en los glóbulos rojos teñidos con Wright o Giemsa y en las pruebas serológicas. El tratamiento incluye medicamentos antipalúdicos, sin embargo, se ha observado resistencia. Hasta el día de hoy se están descubriendo nuevas vacunas. Las medidas preventivas que se pueden tomar incluyen dormir con mosquiteros y usar insecticidas para prevenir los mosquitos. Eimeria es otro ejemplo de un patógeno apicomplexano.Este patógeno causa coccidiosis cecal en pollos. La coccidiosis es una enfermedad parasitaria del tracto intestinal.^[29] Esta enfermedad se trata colocando anticoccidiales en la alimentación de los pollos. También causa malabsorción, diarrea y, a veces, diarrea sanguinolenta en animales. Theileria parva y T. annulata son parásitos transmitidos por garrapatas que causan la fiebre letal de la costa este en el ganado. La fiebre de la costa este se transmite por la picadura de la garrapata de tres huéspedes Phipicephalus appendiculatus y provoca insuficiencia respiratoria y muerte en el ganado africano. La mayoría de los hospedadores de P. appendiculatus sucumben a un edema pulmonar y mueren dentro de las tres semanas posteriores a la infección. La gravedad de la infección puede reducirse mediante el tratamiento confármacos antiprotozoarios como la buparvacuona. El toxoplasma causa toxoplasmosis y se puede adquirir a partir de carne poco cocida o heces de gato que contienenToxoplasma gondii . La mayoría de los 60 millones de estadounidenses infectados con T. gondii son asintomáticos. El grupo más vulnerable a este patógeno son los fetos de madres que han sido infectadas con el parásito por primera vez durante el embarazo. Esto puede provocar daños en el cerebro, los ojos y otros órganos del feto. Hay tratamiento disponible para mujeres embarazadas y personas inmunodeprimidas. ^{[30] La} criptosporidiosis se puede contraer a través del contacto con agua, alimentos, suelo o superficies contaminadas con heces que contienen Cryptosporidium.Las personas inmunodeprimidas son las más susceptibles. La criptosporidiosis causa diarrea acuosa y puede resolverse por sí sola sin intervención médica. Se diagnostica examinando muestras de heces y la diarrea se puede tratar con nitazoxanida. ^[31]

Rhizaria

Los plasmodiofóridos y los halosporidios son dos ejemplos de Rhizaria parasitaria. Los plasmodiofóridos causan infecciones en cultivos como Spongospora subterranea . Causan costras polvorientas y agallas e interrumpen el crecimiento. Los halosporidios causan infecciones en invertebrados marinos como Mikrocytos mackini en las ostras del Pacífico. Mikrocytos mackini son abscesos o pústulas verdes en palpos y mantos de ciertos moluscos. ^[32]

Archaeplastida

El supergrupo Archaeplastida incluye algas rojas, algas verdes y plantas terrestres. Cada uno de estos tres grupos tiene especies multicelulares y las algas verdes y rojas tienen muchas especies unicelulares. Las plantas terrestres no se consideran protistas. ^[33]

Las algas rojas son principalmente multicelulares, carecen de flagelos y varían en tamaño desde formas microscópicas, unicelulares hasta grandes, multicelulares. Algunas especies de algas rojas contienen ficoeritrinas, pigmentos accesorios fotosintéticos que son de color rojo y superan el tinte verde de la clorofila, lo que hace que estas especies aparezcan como diferentes tonos de rojo. Este grupo no incluye muchos patógenos. ^[34]

Las algas verdes exhiben características similares a las plantas terrestres, particularmente en términos de estructura de cloroplasto. Las algas verdes se subdividen en clorofitas y carofitas. Es muy raro que las algas verdes se vuelvan parásitas.

Prototheca moriformis pertenece a la subdivisión Chloroplastida. P. moriformis es un alga verde que carece de clorofila y se ha convertido en parasitismo. Se encuentra en las aguas residuales y en el suelo. P. moriformis causa una enfermedad llamada prototecosis. Esta enfermedad afecta principalmente al ganado y a los perros. El ganado puede verse afectado por enteritis por prototeca y mastitis. ^{[35] La} prototecosis se observa comúnmente en perros; entra al cuerpo a través de la boca o la nariz y causa una infección en los intestinos. Se ha informado de tratamiento con anfotericina B. ^[36]

Tratamiento futuro

Los científicos han estado investigando nuevas formas de combatir las infecciones por protozoos, incluidos los canales y transportadores que intervienen en las enfermedades ^[37] y la búsqueda del vínculo entre el microbioma de una persona y su capacidad para resistir una infección por protozoos ^[38].

Referencias

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enlaces externos

Clasificación	D DeCS : D011528 Enfermedades DB : 28851 SNOMED CT : 95896000
Recursos externos	eMedicine : ped / 1914