Spiroplasma es un género de Mollicutes , un grupo de bacterias pequeñassin paredes celulares . Spiroplasma comparte el metabolismo simple, el estilo de vida parasitario, la morfología de la colonia de huevos fritos y el pequeño genoma de otros Mollicutes , pero tiene una morfología helicoidal distintiva, a diferencia de Mycoplasma . Tiene forma de espiral y se mueve en un movimiento de sacacorchos. Muchos espiroplasmas se encuentran en el intestino o en la hemolinfa de los insectos, donde pueden actuar para manipular la reproducción del huésped o defender al huésped como endosimbiontes. Los espiroplasmas también son agentes causantes de enfermedades en el floema.de las plantas. Los espiroplasmas son organismos exigentes que requieren un medio de cultivo rico. Por lo general, crecen bien a 30 ° C, pero no a 37 ° C. Algunas especies, especialmente Spiroplasma mirum , crecen bien a 37 ° C (temperatura del cuerpo humano) y causan cataratas y daño neurológico en ratones lactantes. Las especies de espiroplasmas mejor estudiadas son Spiroplasma poulsonii , un manipulador reproductivo y simbionte de insectos defensivo, Spiroplasma citri , el agente causante de la enfermedad obstinada de los cítricos y Spiroplasma kunkelii , el agente causante de la enfermedad del atrofia del maíz .
Espiroplasma | |
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Spiroplasma del acrobacia del maíz en las células del floema. Sección gruesa (0,4 micrómetros) observada en un TEM. Magnificado 75,000X. | |
clasificación cientifica | |
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Género: | Espiroplasma |
Clados [1] | |
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Patogenicidad humana
Hay algunas pruebas controvertidas sobre el papel de los espiroplasmas en la etiología de las encefalopatías espongiformes transmisibles (EET), debido principalmente al trabajo de Frank Bastian , que se resume a continuación. Otros investigadores no han podido replicar este trabajo, mientras que el prión modelo para las EET ha ganado amplia aceptación. [2] Un estudio de 2006 parece refutar el papel de las espiroplasmas en el mejor modelo de tembladera de animales pequeños (hámsteres). [3] Bastian y col. (2007) han respondido a este desafío con el aislamiento de una especie de espiroplasma a partir de tejido infectado con tembladera, la cultivaron en cultivos libres de células y demostraron su infectividad en rumiantes. [4]
Simbiosis de insectos
Muchas cepas de Spiroplasma son endosimbiontes de especies de Drosophila transmitidas verticalmente , con una variedad de mecanismos de alteración del hospedador similares a Wolbachia . Estas cepas son del clado Spiroplasma poulsonii y pueden tener efectos importantes sobre la aptitud del hospedador. La cepa de S. poulsonii de Drosophila neotestacea protege a su huésped contra los nematodos parásitos. Esta interacción es un ejemplo de simbiosis defensiva , donde la aptitud del simbionte está intrincadamente ligada a la aptitud del anfitrión. La D. neotestacea S. poulsonii también defiende a su mosca huésped de la infestación por avispas parásitas. [5] [6] El mecanismo a través del cual S. poulsonii ataca a los nematodos y las avispas parásitas se basa en la presencia de toxinas llamadas proteínas inactivadoras de ribosomas (RIP), similares a la sarcina o la ricina . [7] Estas toxinas depurinan un sitio de adenina conservado en el ARN ribosómico eucariota 28s llamado bucle Sarcin-Ricin al escindir el enlace N-glicosídico entre la columna vertebral del ARNr y la adenina. [7] Las asociaciones de espiroplasma destacan un movimiento creciente para considerar a los simbiontes hereditarios como impulsores importantes en los patrones de evolución. [8] [9]
La cepa de S. poulsonii de Drosophila melanogaster también puede atacar a las avispas parasitoides, pero no se considera un simbionte principalmente defensivo. Esto se debe a que este espiroplasma de D. melanogaster (llamado MSRO) mata los óvulos de D. melanogaster fertilizados por espermatozoides que llevan Y. Este modo de manipulación reproductiva beneficia al simbionte ya que la mosca hembra tiene un mayor rendimiento reproductivo que los machos. La base genética de esta matanza masculina se descubrió en 2018, resolviendo un misterio de décadas de cómo las bacterias atacaban las células específicas de los hombres. [10] En una entrevista con el Instituto de Salud Global, el Dr. Toshiyuki Harumoto dijo que este descubrimiento es el primer ejemplo de una proteína efectora bacteriana que afecta la maquinaria celular del huésped de una manera específica del sexo, y el primer factor endosimbionte identificado para explicar la causa. de la matanza de hombres. Por lo tanto, debería tener un gran impacto en los campos de la simbiosis, la determinación del sexo y la evolución. [11]
Más allá de Drosophila , el espiroplasma de los clados apis , chrysopicola , citri , mirum y poulsonii se encuentra en muchos insectos y artrópodos, incluidas abejas , hormigas , escarabajos y mariposas . [1] [12] La matanza de machos también se encuentra en el espiroplasma de la mariquita Harmonia axyridis y la mariposa tigre común . En la mariposa tigre llana, las consecuencias han llevado a la especiación . [13]
Enfermedades de las plantas
Spiroplasma citri es el agente causante de la enfermedad obstinada de los cítricos , una enfermedad de las plantas que afecta a las especies del género Citrus . [14] Infecta el floema de la planta afectada, provocando deformidades en la fruta. Spiroplasma kunkelii también se conoce como Corn Stunt Spiroplasma ya que es el agente causante de la enfermedad del achaparramiento del maíz , una enfermedad del maíz y otras gramíneas que impide el crecimiento de las plantas. Spiroplasma kunkelii representa un riesgo económico importante, ya que la producción de maíz en los Estados Unidos es una industria que vale más de $ 50 mil millones. [15] Tanto Spiroplasma citri como Spiroplasma kunkelii son transmitidos por saltahojas .
Ver también
- Mycoplasma , un organismo similar que causa enfermedades en animales, incluidos los humanos, y está relacionado con enfermedades autoinmunes como la artritis reumatoide . [dieciséis]
- Fitoplasma , otro organismo similar que causa enfermedades en las plantas.
- Prion
- Virino
Referencias
- ↑ a b Ballinger, Matthew J .; Moore, Logan D .; Perlman, Steve J .; Stabb, Eric V. (31 de enero de 2018). "Evolución y diversidad de simbiontes de Spiroplasma heredados en hormigas Myrmica " . Microbiología aplicada y ambiental . 84 (4). doi : 10.1128 / AEM.02299-17 . PMC 5795062 . PMID 29196290 .
- ^ Lixiviación, RH; Matthews, WB; Will, R. (junio de 1983). "Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob". Revista de Ciencias Neurológicas . 59 (3): 349–353. doi : 10.1016 / 0022-510x (83) 90020-5 . PMID 6348215 .
- ^ Alexeeva, I .; Elliott, EJ; Rollins, S .; Gasparich, GE; Lazar, J .; Rohwer, RG (3 de enero de 2006). "Ausencia de espiroplasma u otros genes de ARNr 16S bacterianos en el tejido cerebral de hámsteres con tembladera" . Revista de microbiología clínica . 44 (1): 91–97. doi : 10.1128 / JCM.44.1.91-97.2006 . PMC 1351941 . PMID 16390954 .
- ^ Bastian, Frank O .; Sanders, Dearl E .; Forbes, Will A .; Hagius, Sue D .; Walker, Joel V .; Henk, William G .; Bien, Fred M .; Elzer, Philip H. (1 de septiembre de 2007). "Spiroplasma spp. De cerebros de encefalopatía espongiforme transmisible o garrapatas inducen encefalopatía espongiforme en rumiantes" . Revista de Microbiología Médica . 56 (9): 1235-1242. doi : 10.1099 / jmm.0.47159-0 . PMID 17761489 .
- ^ Jaenike, J .; A menos que, R .; Cockburn, SN; Boelio, LM; Perlman, SJ (8 de julio de 2010). "Adaptación mediante simbiosis: propagación reciente de un simbionte defensivo de Drosophila". Ciencia . 329 (5988): 212–215. Código Bibliográfico : 2010Sci ... 329..212J . doi : 10.1126 / science.1188235 . PMID 20616278 .
- ^ Haselkorn, Tamara S .; Jaenike, John (julio de 2015). "Persistencia macroevolutiva de endosimbiontes hereditarios: adquisición, retención y expresión de fenotipos adaptativos en". Ecología molecular . 24 (14): 3752–3765. doi : 10.1111 / mec.13261 . PMID 26053523 .
- ^ a b Ballinger, Matthew J .; Perlman, Steve J .; Hurst, Greg (6 de julio de 2017). "Generalidad de toxinas en simbiosis defensiva: proteínas inactivadoras de ribosomas y defensa contra avispas parásitas en Drosophila" . PLOS Patógenos . 13 (7): e1006431. doi : 10.1371 / journal.ppat.1006431 . PMC 5500355 . PMID 28683136 .
- ^ Jaenike, John; Stahlhut, Julie K .; Boelio, Lisa M .; A menos que, Robert L. (enero de 2010). "Asociación entre Wolbachia y Spiroplasma dentro de Drosophila neotestacea: ¿un mutualismo simbiótico emergente?". Ecología molecular . 19 (2): 414–425. doi : 10.1111 / j.1365-294X.2009.04448.x . PMID 20002580 .
- ^ Koch, Hauke; Schmid-Hempel, Paul (29 de noviembre de 2011). "La microbiota intestinal de transmisión social protege a los abejorros contra un parásito intestinal" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 108 (48): 19288–19292. Código bibliográfico : 2011PNAS..10819288K . doi : 10.1073 / pnas.1110474108 . PMC 3228419 . PMID 22084077 .
- ^ Harumoto, Toshiyuki; Lemaitre, Bruno (mayo de 2018). "Toxina mata machos en un simbionte bacteriano de Drosophila" . Naturaleza . 557 (7704): 252-255. Código Bib : 2018Natur.557..252H . doi : 10.1038 / s41586-018-0086-2 . PMC 5969570 . PMID 29720654 .
- ^ Papageorgiou, Nik (5 de julio de 2018). "Misterio resuelto: la proteína bacteriana que mata a los machos de la mosca de la fruta" .
- ^ Tsushima, Yusuke; Nakamura, Kayo; Tagami, Yohsuke; Miura, Kazuki (abril de 2015). "Tasas de apareamiento y la prevalencia de Spiroplasma mata machos en Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae)". Ciencia entomológica . 18 (2): 217–220. doi : 10.1111 / ens.12113 .
- ^ Jiggins, FM; Hurst, GDD; Jiggins, CD; Schulenburg, JHG vd; Majerus, MEN (2000). "La mariposa Danaus chrysippus está infectada por una bacteria Spiroplasma que mata a los machos". Parasitología . 120 (5): 439–446. doi : 10.1017 / S0031182099005867 . PMID 10840973 .
- ^ Yokomi, Raymond K .; Mello, Alexandre FS; Saponari, Maria; Fletcher, Jacqueline (febrero de 2008). "Detección basada en la reacción en cadena de la polimerasa de Spiroplasma citri asociado con la enfermedad obstinada de los cítricos" . Enfermedad de las plantas . 92 (2): 253–260. doi : 10.1094 / PDIS-92-2-0253 . PMID 30769379 .
- ^ "Uso de índices de vegetación espectral para la detección de la infestación del barrenador del maíz europeo en parcelas de maíz de Iowa | Inventario de ciencia | EPA de EE.UU." . Cfpub.epa.gov . Consultado el 12 de febrero de 2019 .
- ^ Ramírez, AS; Rosas, A .; Hernández-Beriain, JA; Orengo, JC; Saavedra, P .; de la Fe, C .; Fernández, A .; Poveda, JB (julio de 2005). "Relación entre la artritis reumatoide y Mycoplasma pneumoniae: un estudio de casos y controles" . Reumatología . 44 (7): 912–914. doi : 10.1093 / reumatología / keh630 . PMID 15814575 .
enlaces externos
- El espiroplasma puede causar la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. Una entrevista con un destacado experto en enfermedades infecciosas: Frank O. Bastsian, MD.
- Espiroplasma y encefalopatías espongiformes transmisibles, Ed Gehrman
- Proyectos de genoma de espiroplasma de la base de datos en línea de genomas
- Jaenike, J .; A menos que, R .; Cockburn, SN; Boelio, LM; Perlman, SJ (8 de julio de 2010). "Adaptación mediante simbiosis: propagación reciente de un simbionte defensivo de Drosophila". Ciencia . 329 (5988): 212–215. Código Bibliográfico : 2010Sci ... 329..212J . doi : 10.1126 / science.1188235 . PMID 20616278 .