Bloque 9 Protozoos (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad de Lleida (UdL)
Grado Ciencias Biomédicas - 2º curso
Asignatura Microbiologia
Año del apunte 2015
Páginas 8
Fecha de subida 08/04/2016
Descargas 1
Subido por

Vista previa del texto

2º C. Biomédicas (UdL) Irene LV MICROBIOLOGÍA BLOQUE 9. PROTOZOOS Los protozoos son microorganimos eucariotas unicelulares sin pared ni pigmentos fotosintéticos.
Esta definición nos indica que no se trata de hongos, ya que carecen de pared y que tampoco son algas, caracterizadas por tener pigmentos fotosintéticos.
Características: - Tienen un metabolismo quimioheterótrofo.
- Muchos de ellos son móviles y es el mecanismo de movilidad lo que define su clasificación en grupos.
- Se alimentan por ingestión de otros microorganismos (bacterias) por fagocitosis ya que les resulta fácil fagocitar porque no tienen pared que se lo impida. También se alimentan de macromoléculas orgánicas en solución por pinocitosis: asimilan pequeños volúmenes en los que se encuentran disueltas estas macromoléculas.
- Viven en una diversidad de hábitats: La mayoría de ellos son especies de vida libre en aguas dulces o marinas, en suelos sobre materia orgánica en descomposición o bien en superficies de plantas.
Algunos son especies parásitas de animales - estos son parásitos estrictos que se encuentran siempre en el interior de otro organismo, como los humanos.
Los protozoos tienen carácter polifilético, es decir, no forman parte de la misma rama filogenética. En realidad son el resultado de diversas ramas de organismos que han aparecido en diversos puntos de la evolución. No tienen homogeneidad genética.
Clasificación La división clásica se hace en función del tipo de movimiento del protozoo y del tipo de reproducción.
Encontramos cuatro ramas: SARCODINA, rizópodos o amebas Se mueven gracias a pseudópodos y se reproducen por fisión binaria (bipartición).
CILIOPHORA , ciliados o paramecios Estos protozoos son muy abundantes en aguas dulces. Como su propio nombre indica se mueven gracias a cilios (pequeños apéndices) que se localizan por toda la superficie. La reproducción es por fisión binaria.
MASTIGOPHORA o flagelados Generalmente, estos protozoos tienen uno más flagelos en posición polar por lo que se caracterizan por un movimiento flagelar. Se reproducen por fisión binaria.
1 Microbiología APICOMPLEXA o esporozoos Su nombre se debe a que, durante una fase de su ciclo vital, forman estructuras de resistencia similares a las esporas. Son inmóviles, por lo que si necesitan desplazarse precisan de vectores, como los insectos.
Dependiendo de la fase en la que se encuentran se pueden reproducir de dos maneras: - Reproducción asexual por fisión múltiple cuando se encuentran en forma de esquizogonia.
El núcleo se divide mitóticamente dando lugar a una célula multinucleada que dará lugar a diversas células.
- Reproducción sexual cuando se encuentra en forma de esporogonia.
Los rizópodos, los ciliados y los flagelados son formas de vida libre o bien parásitos de animales.
En cambio, los esporozoos son predominantemente parásitos de animales e insectos, que son vectores de enfermedades.
Los protozoos tienen un gran interés en el campo de la biotecnología por el carácter parásito de muchas especies. Son relevantes en el campo del desarrollo de vacunas y también desde el punto de vista del desarrollo de nuevos fármacos antiparasitarios. Por esto es importante el estudio del ciclo (ideal) de vida de un parásito: El ciclo de vida se divide principalmente en dos fases, el estadio humano y el estadio extrahumano.
- Estadio humano comienza en el momento en que el protozoo infecta al organismo humano. Durante esta fase se produce una maduración y un cambio de forma antes de que salga al exterior.
- Estadio extrahumano: a partir del humano, alguna de estas formas salen al exterior y pueden mantenerse durante algún tiempo en un reservorio extrahumano (la salida no siempre implica infección inmediata) a partir del cual reinfecta a otros humanos.
Una vez el parásito está en el interior del huésped humano, puede ser: Ectoparásito y vivir en la superficie del huésped Endoparásito y vivir en el interior del huésped La mayoría de los protozoos infectivos en humanos son endoparásitos.
El reservorio actúa como fuente del parásito en el ambiente a partir del cual infectará a los humanos.
Este puede ser: Otro animal, como ocurre en el caso de los cerdos y la triquinosis, una enfermedad parasitaria producida por gusanos.
Otras personas, como en el caso de la malaria, enfermedad producida por el Plasmodium. Un mosquito actúa como vector, pero el parásito se encuentra en él de manera transitoria.
Una fuente inanimada del ambiente como suelos y aguas contaminadas. El protozoo puede transmitirse con la ingesta de agua contaminada, por ejemplo.
Tratamiento de las infecciones parasitarias Es necesario tener en cuenta cómo se desarrolla el ciclo de vida del parásito para establecer un tratamiento adecuado, ya que este es diferente en el estadio humano y en el extrahumano.
En el estadio extrahumano es preciso tomar ciertas medidas de control. La interrupción del ciclo biológico del protozoo se hace en función del reservorio: 2 2º C. Biomédicas (UdL) Irene LV  Si el protozoo usa como reservorio aguas contaminadas (como las amebas, causantes de la amebiasis) habrá que tratar estas aguas.
 Si se trata de un protozoo que emplea insectos como reservorio habrá que eliminar dicho insecto para interrumpir el ciclo biológico. Es decir, es necesario eliminar el vector para evitar que se produzca la infección al ser humano.
En el estadio intrahumano el tratamiento puede complicarse ya que:  Hablamos de un organismo eucariota por lo que es difícil pensar en un blanco de acción que se encuentre en el protozoo pero no en las células humanas. En muchos casos el antiparasitario resulta tóxico para el organismo humano también.
 Los protozoos son muy diversos por lo que, en caso de lograr diseñar un antiparasitario efectivo, su rango de acción quedará limitado a una sola de las especies, es decir, es muy específico.
Dependiendo de cuál sea el mecanismo de transmisión podemos encontrar varias formas de tratar una infección parasitaria. En primer lugar tenemos tratamientos preventivos para evitar la infección: Inmunización, es decir, realizamos un ataque pre-infección. Esto presenta ciertos problemas: - El ciclo biológico de la mayoría de los protozoos patógenos es muy complejo ya que oscilan entre varios estadios. Habitualmente, el cambio de un ecosistema a otro implica un cambio morfológico y por tanto, un cambio en los antígenos de la superficie.
Hay ciclos complejos en los que un mismo protozoo dentro del un mismo huésped pasa por diversos subestadios y puede ocupar distintos órganos. A la hora de buscar una vacuna será necesario pensar qué tipo de antígenos se quieren atacar.
- Muchos protozoos presentan variabilidad antigénica. Un mismo protozoo puede llegar a tener 100 cassettes diferentes que expresan 100 formas potenciales de antígeno. Este problema explica por ejemplo, por qué aún no se ha encontrado una vacuna efectiva contra la malaria.
Quimioprofilaxis Se trata de una medida preventiva, es decir, antes de que se produzca la infección.
Aparte de estas medidas de control, tenemos tratamientos post-infección: Tratamiento con fármacos Se trata de la manera de tratar la infección parasitaria una vez se ha producido. Como los protozoos son muy diferentes, será necesario emplear un fármaco distinto para cada especie de parásito.
Estrategias quimioterápicas para utilizar las diferencias entre parásito y huésped Mecanismo de concentración del fármaco exclusivo del parásito Es lo que ocurre con la cloroquina, que se utiliza como tratamiento para las infecciones por Plasmodium, el parásito que causa la malaria. Dentro de la célula, la cloroquina tiene un efecto relativamente inespecífico que provoca la depresión de los niveles de ATP en el parásito, es decir, una caída energética. Además es específica para el transporte ya que el Plasmodium es capaz de transportar hacia su interior la cloroquina gracias a bombas que no tienen las células humanas.
Vía del ácido fólico Ocurre con la primetamina, que es una combinación de los antibióticos sulfonamida y trimetoprim. Se usan por ejemplo en casos de infecciones por Plasmodium y Toxoplasma para inhibir la síntesis de 3 Microbiología ácido fólico. El parásito es incapaz de utilizar el folato externo. De esta manera tenemos un tratamiento que sirve como antibacteriano y como protozoo.
Inhibición del mecanismo de reducción de grupos -S oxidados Para ello se utilizan los arsenicales empleados para tratar tripanosomiasis. Son más tóxicos con el Tripanosoma porque tienen mecanismos enzimáticos específicos para regular el estado de sus puentes disulfuro. Las tiol-reductasas, presentes en todas las células, regulan el estado oxidado o reducido de los grupos tiol (-SH) de las proteínas. La enzima tiol-reductasa es diferente en el Tripanosoma y es inhibida específicamente por los arsenicales que causan un efecto masivo de alteración del plegamiento de proteínas.
SARCODINA (amebas) Se caracterizan por su propiedad principal, que es su capacidad de moverse por pseudópodos. Los pseudópodos son extensiones cambiantes del citoplasma que permiten a los protozoos adherirse a sustratos y avanzar por ellos. La producción de los pseudópodos implica un cambio continuo en la estructura del citoesqueleto para que lo que es necesario un citoplasma más denso.
El citoplasma de las amebas se divide en dos partes: el ectoplasma y el endoplasma. El ectoplasma es más exterior y mucho más denso que el endoplasma, es decir, es semisólido. La parte más interna del citoplasma es, como su propio nombre indica, el endoplasma. Que la parte exterior del citoplasma sea la más densa es lo que permite la emisión de pseudópodos, que es un proceso activo.
Las amebas son células sin pared (como todos los protozoos) y, en muchos casos, viven en medio líquido. Por ello, tienen en su citoplasma una vacuola contráctil que se encarga de la expulsión continua de agua (actúa como una bomba), es decir, es un orgánulo osmoregulador.
Por otro lado, las amebas tienen una vacuola fagocítica, un fagosoma implicado en la digestión de alimentos. Gracias al movimiento de los pseudópodos, las vacuolas internalizan el alimento (como bacterias) que fusionan con el fagosoma y son destruidas.
Desde el punto de vista clínico es muy importante la especie patógena Entamoeba histolytica, causante de la disentería amebiana. Esta patología se caracteriza por la liberación de gran cantidad de líquido a partir del tubo digestivo acompañado de restos celulares y sangre . Esta enfermedad afecta a 500 millones de personas al año y se producen 100 millones de muertes anuales.
Los cuadros disentéricos también pueden ser producidos por bacterias como Shigella dysenteriae.
El ciclo biológico comienza con una forma de resistencia que es la forma infectiva de la ameba, el quiste. En realidad se trata de una célula multinucleada con una envuelta protectora que la protege de la desecación y de los agentes externos. De esta manera se puede mantener viable durante largos periodos de tiempo de forma libre y puede contaminar aguas y alimentos. De esta manera entra en el interior del organismo.
4 2º C. Biomédicas (UdL) Irene LV Una vez dentro, cambia su estructura y el quiste se diferencia en trofozoide. Este proceso de diferenciación implica la digestión de la envuelta protectora, la liberación de la célula multinucleada y un proceso de división múltiple (se divide en muchas células con un solo núcleo). En este estado, carece de envuelta protectora pero tiene capacidad proliferativa.
Por tanto, podemos decir que el quiste es la forma infectiva de reposo mientras que el resto de formas son multiplicativas.
Se pueden multiplicar en el lumen del tubo digestivo aunque también pueden entrar en el interior de las células intestinales, replicarse en su interior y destruirlas, lo que causa la desregulación del tubo digestivo. De esta manera, se produce inflamación y destrucción del epitelio que favorece la liberación. Antes de ser liberados de nuevo, los trofozoides se diferencian en quistes de nuevo: experimentan mitosis sin división del citoplasma y se obtienen células multinucleadas que se revisten de membrana.
MASTIGOPHORA (flagelados) Son protozoos unicelulares que tienen uno o más flagelos en posición polar, que permiten el movimiento flagelar característico. Los flagelos permiten que se muevan, por ejemplo, por el tubo digestivo y por la sangre. Esto implica que algunos de estos protozoos serán parásitos de la sangre con capacidad de movimiento activo por ella.
Tienen una única mitocondria llamada quinetoplasto, que ha sufrido un proceso de alteración de la morfología que la ha hecho muy alargada. El quinetoplasto está implicado en la síntesis de ATP por fosforilación oxidativa.
Podemos encontrar especies de vida libre (aguas) y otras especies parásitas de humanos y otros animales. Distinguimos dos tipos de parásitos: - Parásitos intestinales Giardia lamblia, causante de la giardiasis, una patología infecciosa caracterizada por una diarrea aguda transmitida por aguas contaminadas por quistes (forma de resistencia). Desde el punto de vista de la sintomatología es posible confundirla con otras diarreas pero la principal diferencia es que esta no es posible curarla con antibióticos.
- Parásitos de la sangre Leishmania, causante de la leishmaniosis, enfermedad transmitida a través de las moscas a partir de otros reservorios animales como perros y roedores. Esta infección produce fiebre intermitente y coinfecciones en diversos órganos - hígado y bazo.
5 Microbiología Tripanosoma, que causa la tripanosomiasis, una patología no típica de nuestro entorno. Bate un record de variabilidad antigénica ya que puede llegar a tener más de 1000 cassettes diferentes para una misma proteína. Prolifera en la sangre y provoca infecciones multiorgánicas. Dos patógenos importantes: Tripanosomiasis africana, provocada por la infección de T. bruceli. Es la conocida como enfermedad del sueño. Se transmite a través de insectos y su incidencia geográfica viene determinada por el insecto vector de transmisión. Provoca depresión, palidez, … es decir, debilidad generalizada.
Puede ser mortal.
Tripanosomiasis americana o enfermedad de Chagas, causada por la infección de T. cruzi.
CILIOPHORA (ciliados) Estos protozoos son muy abundantes en aguas dulces. Como su propio nombre indica se mueven gracias a cilios (pequeños apéndices) que se localizan por toda la superficie.
Mayoritariamente son especies saprófitas libres, hay pocos patógenos humanos o de animales.
APICOMPLEXA (esporozoos) Tienen un ciclo de vida complejo simplificable entre dos estadios.
La estructura de resistencia, que no se multiplica, es el esporozoito. Esta es la estructura exterior, una forma de reposo que puede subsistir durante un tiempo a la falta de agua y nutrientes.
Cuando entra en el organismo se diferencia a trofozoito, la forma multiplicativa. Antes de volver a salir al exterior se debe volver a diferenciar a esporozoito.
Los esporozoos no tienen órganos locomotores excepto en momentos muy concretos del ciclo (los gametos sí tienen). Por tanto, hablamos de protozoos inmóviles.
La célula tiene núcleo, nucléolo, mitocondrias y una morfología alargada en general. En uno de los extremos tiene un complejo apical, una estructura constituida por vacuolas, microtúbulos, fibrillas, … que determina el alargamiento polar de la célula de tal manera que, gracias a esta estructura tiene capacidad de penetrar en la célula huésped. Por tanto, estamos ante un parásito intracelular.
Géneros de interés clínico: Plasmodium causante de la malaria. Tiene una gran incidencia en determinadas zonas del planeta, mayoritariamente centro y sur de África, sureste asiático, … Cryptosporidium, causante de la criptosporidiosis Toxoplasma, causante de la toxoplasmosis.
Plasmodium Encontramos dos especies principales: P. falciparum, que es el más virulento y P. vivax, el más frecuente.
Su ciclo biológico es más complejo. Los esporozoides están presentes en el tubo digestivo del mosquito, que será el vector transmisor, de la familia del género Anopheles. Es una familia con unas características determinadas que permiten su proliferación y su actuación como transmisores.
6 2º C. Biomédicas (UdL) Irene LV Cuando el mosquito pica a la persona deja saliva cargada de Plasmodium. En realidad no infecta dentro de la sangre, los deja alrededor de la microherida.
Las personas afectada se rasca esta microherida y, al hacerlo, entra la saliva a través del agujero. Es decir, es el individuo el que permite la entrada del Plasmodium en el organismo.
Una vez en la sangre, pueden llegar al hígado y penetrar en los hepatocitos donde pueden crecer, dividir su núcleo, hacer nuevas mitosis y formar células parasitarias multinucleadas. Éstas sufren un proceso de división múltiple.
Por tanto, tenemos una primera fase de multiplicación en las células hepáticas de donde se liberan a la sangre células sin envuelta superficial a las que llamamos merezoides. Los merezoides pueden penetrar en los eritrocitos.
Un primer grupo infecta a los eritrocitos donde se transforman en trofozoides. Éstos se multiplican por bipartición (esquizogonia). Se produce una primera liberación de células que vuelven a infectar a los eritrocitos que circulan por la sangre. De esta manera, se producen una serie de multiplicaciones repetitivas en ciclos sincrónicos.
En un momento dado, algunas de estas células liberadas se diferencian en microgametocitos y macrogametocitos, progametos celulares sexuales de distinta sexualidad. Estas formas presexuales se diferencian en la sangre de la persona infectada que es, por tanto, portadora de células proliferativas.
En el momento en que se produce la picadura de otro mosquito, coge de la sangre estas formas presexuales que pasan a su tubo digestivo donde se convierten en formas sexuales maduras. Es en el tubo digestivo del insecto donde se produce la fusión de un microgameto y un macrogameto formando un cigoto. EL cigoto migra a la pared del tubo digestivo formando una estructura de resistencia llamada ooquiste.
En el cigoto se produce meiosis y, como consecuencia se forman los nuevos esporocitos haploides, liberados al lumen del tubo digestivo del mosquito. De aquí se desplazan a la saliva y ser liberados de nuevo a otra persona.
Por tanto, concluimos que la fase sexual tiene lugar en el mosquito (formación del cigoto por fusión de microgameto y macrogameto). Se forma un cigoto que pasa a la pared donde se recubre de envuelta protectora y realiza meiosis antes de salir. La primera fase proliferativa se produce en el hígado de la persona infectada y la segunda fase proliferativa en sus eritrocitos. Ésta segunda fase proliferativa es importante desde el punto de vista clínico ya que es la que explica el carácter cíclico de los accesos febriles.
 El mosquito es el hospedador primario y el ser humano es el hospedador secundario.
Es importante a la hora de desarrollar una vacuna, tener en cuenta que es posible hacerla para la forma hepática o para la fase eritrocitaria. Esto dificulta el tratamiento de la malaria y el desarrollo de una vacuna realmente eficaz.
Dos de los principales antipalúdicos que se usan, tanto en quimioprofilaxis como en tratamiento son: - Cloroquina, dirigida contra el estadio de los eritrocitos. Inhibe los plasmodios que se están dividiendo.
- Primaquina, dirigida contra la fase hepática.
7 Microbiología 8 ...

Comprar Previsualizar