Willaertia / ˈwɪləɹʃə / es un género de amebas termofílicas no patógenas de vida libre de la familia Vahlkampfiidae . [1]
Willaertia | |
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Género: | Willaertia de Jonckheere y col. 1984 |
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Descubierto originalmente en 1984 por Johan De Jonckheere, se ha descubierto que su ciclo de vida, al igual que el de otros heterolobosianos, alterna entre 3 etapas distintas: un quiste, una ameba y una etapa flagelada temporal. [2] Willaertia vive en una variedad de entornos y en los últimos años se ha investigado para convertirse potencialmente en un biocida para Legionella pneumophila . [3]
Etimología
El nombre del género Willaertia fue propuesto por el descubridor original, De Jonckheere, y fue nombrado en memoria del Dr. Eddy Willaert. [1]
Historia
La Willaertia fue descrita por primera vez en 1984 por Johan F. De Jonckheere, quien inicialmente descubrió dos cepas de una muestra de heces bovinas y otras 3 cepas de muestras de suelo y agua. [1] Sólo a través de la morfología, De Jonckheere determinó que W. magna es diferente de otros miembros de la familia Vahlkampfiidae como Naegleria , con la que está muy relacionada. [1] Estas diferencias morfológicas incluyeron el tamaño del estadio del quiste, la susceptibilidad al fármaco Berenil , las diferencias morfológicas en el estadio ameboide y la aparente ausencia de un estadio flagelado. [1] El carácter distintivo de Willaertia se confirmó más tarde mediante el análisis del genoma. En 1989, De Jonckheere también descubrió una etapa flagelada temporal de Willaertia . [2] Durante el lapso de 5 años en el que se había descrito Willaertia , pero no se conocía ninguna etapa flagelada, R. Michel y W. Raether también realizaron investigaciones sobre Willaertia sin saberlo. [4] Fueron capaces de inducir una etapa flagelada en una ameba, pero determinaron que era un género separado porque una de las características clave de la descripción original de Willaertia era la falta de una etapa flagelada. Michel y Raether llamaron a este género Protonaegleria y al organismo Protonaegleria westphali . [4] Cuando en 1989 De Jonckheere descubrió la etapa flagelada de Willaertia , [2] determinó que P. westphali y W. magna eran de hecho la misma especie. En 1999, el análisis genético confirmó que De Jonckheere estaba en lo cierto. [5] Desde entonces, los dos nombres se consideran sinónimos, siendo Willaertia magna el nombre correcto para su uso debido a razones de prioridad.
Hábitat y Ecología
Willaertia es una ameba termófila y tiene la capacidad de crecer a altas temperaturas, hasta 44º Celsius. [3] Si bien se puede encontrar en una variedad de lugares, por lo general vive en piscinas termales. [1] La muestra original de Willaertia se encontró en heces bovinas, [1] se ha demostrado que el Vahlkampfiid también vive en agua dulce, intestinos de perro y suelo. [6]
Se ha demostrado que Willaertia se alimenta de varios microorganismos en su entorno circundante, incluidas bacterias y hongos que puede fagocitar. Ha mostrado preferencia por algunas bacterias particulares como Legionella pneumophila cuando está disponible. [3] Se ha determinado que no es patógeno para plantas, animales o humanos. [6] [4] [7]
Descripción del organismo
Willaertia tiene 3 etapas de vida distintas, incluida una etapa ameboide, una etapa flagelada temporal y una etapa de quiste entre las que se alterna. [2] Las amebas de Willaertia son grandes, a menudo entre 50 y 100 μm. [1] Como heterolobosos típicos, tienen pseudópodos eruptivos cuando se mueven y, como vahlkampfiids típicos, forman un uroide prominente debido a cambios citoplasmáticos. [1] Se ha observado que las amebas de Willaertia tienen mitocondrias esféricas y alargadas que muestran una formación de cresta inusual caracterizada por placas perforadas que están en tubos paralelos o empaquetados alternativamente. [1] Poseen sáculos similares a los de Golgi pero carecen de los dictiosomas clásicos de Golgi. [1] Willaertia es a menudo multinucleada, pero también puede estar singularmente nucleada, y en la etapa de trofozoíto tiene gránulos perinucleares muy prominentes. [1] También poseen 5 glóbulos perinucleares osmiófilos prominentes que carecen de una membrana delimitadora. [1] Dentro del núcleo, el nucleolo es grande pero está poco organizado. [1] Una clara distinción de Naegleria es la ausencia de los cuerpos interzonales durante la división nuclear. [1] Hasta el momento, no se ha observado reproducción sexual, pero se ha descrito la reproducción asexual tanto en la etapa flagelada como en la ameboide. [2]
La etapa flagelada temporal suele tener un tamaño de entre 16,5 y 25 μm con un volumen celular medio de 2500 μm 3 . [2] Por lo general, presenta 4 flagelos y carece de citosoma, sin embargo, su tamaño y estructura pueden variar. [2] [8] Los flagelados primarios se forman directamente a partir de trofozoítos y tienden a presentarse inicialmente como esferas y asumir lentamente una forma más ovoide mientras que a menudo se aplanan ligeramente en la parte posterior a medida que se vuelven móviles. [2] Durante la maduración de la etapa flagelada, los flagelos emergen en 2 pares. [2] Para cuando la célula alcanza aproximadamente la mitad de su tamaño maduro, los cuatro flagelos tienen la misma longitud. [2] Al igual que la etapa ameboide, son capaces de división asexual. [2] El núcleo se desplaza hacia la pared anterior y conserva sus gránulos perinucleares. [2]
En la superficie del quiste, algunos antígenos de superficie se comparten con los del género Naegleria , otro miembro de la familia Vahlkampfiidae. [2] Entre 18-21 μm de diámetro, los quistes de Willaertia son grandes para los vahlkampfiids y tienen numerosos poros con un ectoquiste suelto. [1] Los poros están tapados por un tapón de poros y permanecen esféricos a menos que en cultivo, cuando se ha demostrado que parecen poligonales debido a la compresión. [1] Los gránulos perinucleares antes mencionados desaparecen a medida que el ameboide madura en la etapa de quiste. [1] El quiste tiene una pared rugosa muy gruesa que está salpicada de glóbulos de lípidos y mitocondrias redondeadas. [1]
Genética
El genoma de Willaertia magna es el cuarto en ser secuenciado dentro de la familia Vahlkampfiidae. [5] Se encontró que el genoma contiene 36,5 megabases con 18,519 bases predichas que es más pequeño que el de Naegleria gruberi pero más grande que el de Naegleria fowleri . [9] El contenido de guanina-citosina (GC) es del 25%, que es más bajo que el Naegleria estrechamente relacionado que tiene un contenido de GC del 36%. [9] Con un análisis filogenético basado en el gen ARNr 18S parcial, se determinó que W. magna estaba más estrechamente relacionado con la especie Naegleria . [9]
De las 13.571 proteínas secuenciadas que se ha encontrado que tiene W. magna , el 67,7% de estas se comparte con eucariotas y el 5,1% se comparte con bacterias. [9] Actualmente, se desconoce el número de cromosomas, aunque se ha estimado que está entre 15-23. [10] Se ha sugerido que la forma cromosómica es circular, aunque esto no se ha confirmado. Investigaciones recientes han demostrado que el mayor número de genes del genoma de W. magna están implicados en modificaciones postraduccionales (1.060 genes). [9]
Importancia práctica
Recientemente, se han realizado investigaciones sobre las aplicaciones de ciertas cepas de W. magna que se utilizan como agentes de control biológico o biocidas. La cepa W. magna C2c Maky ha demostrado una capacidad única para eliminar cepas de Legionella pneumophila . [3] Como agente causante de la enfermedad del legionario, L. pneumophila puede ser un gran problema para los humanos, ya que a menudo se encuentra en el agua de las torres de enfriamiento. Debido a las altas temperaturas que se experimentan dentro de las torres de enfriamiento, W. magna , al ser termófilo, se desarrolla bastante bien y tiene la capacidad de crecer, un rasgo que la mayoría de los organismos no poseen. [3] L. pneumophila a menudo usa otras amebas como vectores para propagarse, pero W. magna puede digerir completamente el patógeno dentro de las vacuolas de alimentos. [3] W. magna se ha considerado un candidato seguro para este tipo de aplicación ya que es una ameba no patógena tanto para humanos como para especies animales. Esto se ha confirmado aún más con análisis genéticos y disminuiría el uso de biocidas químicos si se implementaran. [3]
Actualmente, se están realizando más investigaciones para explorar si W. magna también se puede utilizar como agente de control biológico contra patógenos en cultivos resistentes a los fungicidas, por ejemplo, los hongos de la roya que afectan tanto a la soja como al trigo.
Lista de especies
- Willaertia magna De Jonckheere 1984
Referencias
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s De Jonckheere JF, Dive DG, Pussard M, Vickerman K (1984). "Willaertia magna gen. Nov., Sp. Nov. (Vahlkampfiidae). Una ameba termófila que se encuentra en diferentes hábitats" . Protistologica . 20 (1): 5–13.
- ^ a b c d e f g h yo j k l m Robinson BS, Christy PE, De Jonckheere JF (enero de 1989). "Una etapa flagelada temporal (mastigote) en la ameba vahlkampfiid Willaertia magna y su posible significado evolutivo". Bio Systems . 23 (1): 75–86. doi : 10.1016 / 0303-2647 (89) 90010-5 . PMID 2624890 .
- ^ a b c d e f g Hasni I, Jarry A, Quelard B, Carlino A, Eberst JB, Abbe O, Demanèche S (febrero de 2020). "Willaertia magna C2c Maky" . Patógenos . 9 (2): 105. doi : 10.3390 / patógenos9020105 . PMC 7168187 . PMID 32041369 .
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- ^ a b Brown S, De Jonckheere JF (febrero de 1999). "Una reevaluación del género de amebas Vahlkampfia basada en secuencias de SSUrDNA". Revista europea de protistología . 35 (1): 49–54. doi : 10.1016 / S0932-4739 (99) 80021-2 .
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- ^ Hasni, Issam; Chelkha, Nisrine; Baptiste, Emeline; Mameri, Mouh Rayane; Lachuer, Joel; Plasson, Fabrice; Colson, Philippe; La Scola, Bernard (4 de diciembre de 2019). "Investigación de la patogenicidad potencial de Willaertia magna mediante la investigación de la transferencia de genes de patogenicidad de bacterias en su genoma" . Informes científicos . 9 (1): 18318. doi : 10.1038 / s41598-019-54580-6 . ISSN 2045-2322 .
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- ^ De Jonckheere JF (enero de 1989). "Variación de cariotipos electroforéticos entre Naegleria spp". Investigación en parasitología . 76 (1): 55–62. doi : 10.1007 / BF00931073 . PMID 2622896 .