Entamoeba invadens es un amebozoo parásito de reptiles , dentro del género Entamoeba . Está estrechamente relacionado con el parásito humano Entamoeba histolytica , que causa una enfermedad invasiva similar en reptiles, [1] además de una morfología y un ciclo de vida similares. [2]
Se ha observado amebiasis en reptiles saurios, ofidios y quelonios y se ha demostrado que produce una tasa de mortalidad de aproximadamente el 100%. [3] Varios científicos han observado que los reptiles nativos de climas con temperaturas más bajas tienden a ser portadores del parásito, mientras que aquellas especies que viven en temperaturas más cálidas suelen desarrollar casos patógenos. [4] También se ha descubierto que las serpientes y los lagartos tienen las tasas de mortalidad más altas en contraste con las tortugas y los cocodrilos que tienden a ser portadores asintomáticos. Los síntomas suelen incluir deshidratación, anorexia, letargo [4] y heces con sangre. Esta afección generalmente se diagnostica examinando directamente muestras fecales en busca de trofozoítos ; sin embargo, el diagnóstico es difícil debido a la corta vida útil y las similitudes morfológicas con las otras especies de Entamoeba. Todavía existe una gran necesidad de desarrollar un ensayo que sea rápido, específico y sensible a E. Invadens . El desarrollo de tal ensayo permitirá la identificación de portadores, evitando así la propagación de E. Invadens a otros reptiles. [5]
Los trofozoítos y quistes de E. invadens se pueden visualizar con técnicas de microscopía óptica convencionales. El parásito móvil tiene forma ameboide y se vuelve redondo cuando se expone al estrés. El estadio quístico del parásito suele ser más pequeño que el trofozoíto, redondo y cuadrinucleado. Para diferenciar entre un quiste y un trofozoíto "estresado" bajo un microscopio óptico, las células deben lavarse con un detergente fuerte que lisará todos los trofozoítos y quistes inmaduros, dejando sólo los quistes maduros. [6]
Entamoeba invadens es un agente causante de la amebiasis en reptiles, como serpientes y lagartos. La amebiasis de los reptiles se puede tratar con metronidazol , un fármaco amebicida . [7]
Entamoeba invadens se transmite principalmente a través de la ingestión de heces contaminadas, también conocida como vía fecal-oral . Tiene dos etapas distintas del ciclo de vida. La primera es una etapa de quiste resistente , que se transmite fuera del huésped y también se conoce como etapa infecciosa. La segunda es la etapa de trofozoíto móvil , que se libera del quiste después de su introducción en el entorno del huésped, y es la etapa que causa la enfermedad (patógena). [7]
Para sobrevivir e infectar a otros huéspedes, E. invadens debe formar un quiste rico en carbohidratos. [8] La composición química y la formación del quiste es de suma importancia para los científicos de todo el mundo porque detallar esto podría conducir al desarrollo de un tratamiento. Los estudios que investigan la composición de la pared del quiste han demostrado que la pared contiene específicamente quitina, fibrillas de quitosano y proteínas de unión a quitina. A diferencia de las paredes de plantas y hongos que tienen paredes de varias capas, la pared del quiste de Entamoeba es homogénea y contiene solo una capa. [9] La combinación de estos elementos confiere resistencia a condiciones ambientales extremas como la desecación, el calor y los detergentes. [6] A pesar de la cantidad de investigaciones realizadas hasta la fecha, la formación de la pared del quiste durante la enquistación aún no se ha definido claramente. Los científicos saben que durante este proceso, el nivel de vesículas citoplasmáticas se reduce significativamente, lo que se cree que se debe a que las vesículas se fusionan con la membrana plasmática para depositar la pared del quiste en el exterior de la célula. [3] Estas propiedades de la pared del quiste permiten que la forma infecciosa del parásito persista durante períodos prolongados en ambientes extremos antes de que sea ingerida por el siguiente huésped. Una vez ingerido, el quiste viaja a través del sistema digestivo sin verse afectado hasta que llega al intestino delgado, donde encuentra varios desencadenantes que se ha descubierto que inducen la excistación. Dichos desencadenantes incluyen niveles bajos de glucosa, [10] shock osmótico, [1] y una combinación de agua, bicarbonato y bilis. [11] Ocho trofozoitos patógenos emergen de cada quiste (Brewer, 2008) y comienzan a alimentarse de las bacterias que se encuentran naturalmente en el intestino de los reptiles, además de las células de mucina que forman la capa mucosa del intestino grueso. El parásito también secretará enzimas que continúan destruyendo la capa mucosa. Esta degradación recluta más bacterias en el lugar de la invasión, lo que impulsa aún más la replicación de los trofozoítos. [8] Además de alimentar a los trofozoítos, este flujo excesivo de bacterias también puede provocar infecciones bacterianas secundarias que también podrían ayudar en la distribución sistémica del parásito que causa abscesos hepáticos o cerebrales. [4] El aumento de la población de trofozoítos a través de diversas vías de señalización celular iniciará la agregación de trofozoítos, que es el primer paso en la enquistación. Una vez que se produce la enquistación, los quistes infecciosos se excretan al medio ambiente. [6]
Señales desconocidas dentro del tracto gastrointestinal desencadenan el enquistamiento. Se cree que la acumulación de trofozoitos en un área se compone de una señal que conduce a la agregación, que se cree que es el primer paso en el enquistamiento. Este agregado de trofozoítos multicelulares se conoce como “prequiste”. Las células se adhieren entre sí mediante la lectina Gal/GalNac que se encuentra en la superficie del patógeno. Las células huésped de mucina tienen galactosa y N-acetilgalactosamina que sirven como sitios de unión para estas lectinas Gal/GalNac. [6] Estas lectinas son un área de gran interés para los científicos, ya que la asociación entre estas glicoproteínas podría ser potencialmente un objetivo para la terapia farmacológica. Una vez que los trofozoítos comienzan a agregarse, la diferenciación del quiste se inicia mediante un reordenamiento intracelular que conduce al redondeo y la compactación celular. Esta reordenación del citoesqueleto de actina parece ser crucial en la diferenciación de quistes. Si bien la enquistación aún no se ha definido completamente en Entamoeba , los científicos se están acercando. Se han identificado proteínas de unión de acción específica, pequeñas GTPasas, Rho quinasas y proteínas Rab como participantes en diversas etapas de enquistamiento, lo que se debe en parte al estudio de otros parásitos diversos, porque se han conservado varias vías y mecanismos. [12]
Entamoeba invadens se ha utilizado como sistema modelo para estudiar el desarrollo y el enquistamiento in vitro , particularmente debido a las dificultades asociadas con el estudio del enquistamiento en el parásito humano estrechamente relacionado E. histolytica . [1] La secuenciación del genoma ha revelado una equivalencia del 74% en regiones genéticas y una equivalencia del 50% en regiones intergénicas existentes entre Entamoeba invadens y Entamoeba histolytica [13] .
Por ejemplo, se descubrió que, durante la conversión del trofozoíto uninucleado tetraploide al quiste tetranucleado, se potencia la recombinación homóloga . [14] La expresión de genes con funciones relacionadas con los principales pasos de la recombinación meiótica también aumentó durante las enquistaciones. [14] Estos hallazgos en E. invadens , combinados con evidencia de estudios de E. histolytica, indican la presencia de meiosis en Entamoeba.
El genoma de E. invadens , secuenciado en 2013, tenía un tamaño aproximado de 40 MB y se predijo que contendría 11.549 genes . En general, se consideró que el genoma era muy repetitivo. Muchos genes se produjeron en grandes familias de múltiples genes . [1] En comparación con el genoma de E. histolytica , Wang et al. encontró que, en promedio, E. invadens tenía un 62% de identidad de secuencia. La comparación de los dos genomas permitirá conocer mejor el patógeno humano, ya que E. invadens puede enquistarse fácilmente in vitro. El genoma completamente secuenciado de E. invadens permitirá a los investigadores investigar la expresión genética y la virulencia a nivel molecular, lo que lo convierte en una herramienta invaluable para erradicar este parásito. Además, la secuenciación del genoma durante el enquistamiento de E. invadens resaltará aún más los objetivos de la terapia farmacológica en la especie humana estrechamente relacionada, Entamoeba histolytica . [15]