Los gusanos parásitos , también conocidos como helmintos , [1] son macroparásitos grandes ; los adultos generalmente se pueden ver a simple vista. Muchos son gusanos intestinales que se transmiten por el suelo e infectan el tracto gastrointestinal . Otros gusanos parásitos, como los esquistosomas, residen en los vasos sanguíneos.
Algunos gusanos parásitos, incluidas las sanguijuelas y los monogéneos , son ectoparásitos ; por lo tanto, no se clasifican como helmintos, que son endoparásitos .
Los gusanos parásitos viven y se alimentan en huéspedes vivos . Reciben alimento y protección mientras alteran la capacidad de sus huéspedes para absorber nutrientes . Esto puede causar debilidad y enfermedad en el huésped, y plantea un problema de salud y económico global. [2] Los gusanos parásitos no pueden reproducirse completamente dentro del cuerpo de su huésped; tienen un ciclo de vida que incluye algunas etapas que deben tener lugar fuera del huésped. [3] Los helmintos pueden sobrevivir en sus huéspedes mamíferos durante muchos años debido a su capacidad de manipular la respuesta inmune del huésped mediante la secreción de productos inmunomoduladores. [4] Todos los gusanos parásitos producen huevos durante la reproducción. Estos huevos tienen una cáscara fuerte que los protege contra una variedad de condiciones ambientales. Por lo tanto, los huevos pueden sobrevivir en el medio ambiente durante muchos meses o años.
Muchos de los gusanos a los que se hace referencia como helmintos son parásitos intestinales. Una infección por un helminto se conoce como helmintiasis , infección por helmintos o infección por gusanos intestinales. Existe una convención de nomenclatura que se aplica a todos los helmintos: la terminación "-asis" (o en la ciencia veterinaria: "-osis") se agrega al final del nombre del gusano para indicar la infección con ese gusano en particular. [ cita requerida ] Por ejemplo, Ascaris es el nombre de un tipo de helminto y ascariasis es el nombre de la infección causada por ese helminto.
Los helmintos son un grupo de organismos que comparten una forma similar pero que no están necesariamente relacionados evolutivamente . El término "helminto" es un término artificial. [5] [6] No existe un consenso real sobre la taxonomía (o agrupaciones) de los helmintos, particularmente dentro de los nematodos . [7] El término "helminto" contiene varios filos , muchos de los cuales no están relacionados en absoluto. Sin embargo, por consideraciones prácticas, el término se utiliza actualmente para describir cuatro filos con similitudes superficiales: Annelida (gusanos anillados o segmentados), Platelmintos ( gusanos planos ), Nematoda (gusanos redondos) y Acanthocephala (gusanos con cabeza espinosa). [7] El filo Platelmintos incluye dos clases de gusanos de particular importancia médica: los cestodos (tenias) y los trematodos (duelas y duelas sanguíneas ), dependiendo de si tienen o no cuerpos segmentados. [1] [8]
Puede haber hasta 300.000 especies de parásitos que afectan a los vertebrados, [9] y hasta 300 que afectan sólo a los humanos. [10]
Los helmintos de importancia en el campo del saneamiento son los parásitos humanos, y se clasifican como Nemathelminthes (nematodos) y Platelminthes , dependiendo de si poseen un cuerpo redondo o aplanado, respectivamente. [8]
La tiña (dermatofitosis) en realidad es causada por varios hongos y no por un gusano parásito. [11] [12]
La vida útil de los gusanos adultos varía enormemente de una especie a otra, pero generalmente se encuentra en el rango de 1 a 8 años (ver la siguiente tabla). Esta vida de varios años es el resultado de su capacidad para manipular la respuesta inmunitaria de sus huéspedes mediante la secreción de productos inmunomoduladores. [4]
Los helmintos pueden ser hermafroditas (tener los órganos sexuales de ambos sexos), como las tenias y los trematodos (sin incluir el trematodo sanguíneo), o tener sus sexos diferenciados, como los gusanos redondos. [13] Todos los helmintos producen huevos (también llamados óvulos) para reproducirse. [14]
Generalmente, cada vez que el gusano hembra pone sus huevos se producen miles o incluso cientos de miles de huevos, un proceso llamado oviposición . Existe una gran variación en la cantidad de huevos que producen las diferentes especies de gusanos a la vez; varía entre 3000 y 700 000. La frecuencia de puesta de huevos de un helminto adulto es generalmente diaria y puede ocurrir hasta seis veces al día en algunas especies de Taenia . Los trematodos adultos ponen una menor cantidad de huevos en comparación con los cestodos o los nematodos. Sin embargo, el huevo se convierte en un miracidio del que se desarrollan miles de cercarias o larvas nadadoras. Esto significa que un huevo puede producir miles de gusanos adultos. [15] Los huevos de helmintos permanecen viables durante 1 a 2 meses en los cultivos y durante muchos meses en el suelo, el agua dulce y las aguas residuales , o incluso durante varios años en las heces , los lodos fecales (históricamente llamados excrementos nocturnos ) y los lodos de depuradora , un período que es mucho más largo en comparación con otros microorganismos. [16] [17]
Los huevos de helmintos son resistentes a diversas condiciones ambientales debido a la composición de la cáscara del huevo. Cada especie de huevo de helminto tiene de 3 a 4 capas con diferentes características físicas y químicas: [13]
Las larvas nacen de los huevos, ya sea dentro o fuera del huésped, según el tipo de helminto. En el caso de los huevos en suelo húmedo a temperatura y niveles de oxígeno óptimos, el embrión se convierte en una larva infecciosa después de 2 a 4 semanas, llamada "larva de segundo estadio". Una vez ingerida por un huésped, esta larva tiene la capacidad de salir del huevo, eclosionar en el intestino delgado y migrar a diferentes órganos. Estas larvas infecciosas (o "huevos infecciosos") pueden permanecer viables en el suelo durante dos años o más. [22]
El proceso de maduración larvaria en el huésped puede tardar desde aproximadamente dos semanas hasta cuatro meses, dependiendo de la especie de helminto. [ cita requerida ]
La siguiente tabla muestra las principales distinciones morfológicas y reproductivas para tres grupos de helmintos:
En los últimos años se han secuenciado borradores de genomas para todas las categorías de helmintos y están disponibles a través del subportal ParaSite de WormBase . [30]
Los gusanos parásitos se han utilizado como tratamiento médico para varias enfermedades, particularmente aquellas que implican una respuesta inmune hiperactiva . [31] Como los humanos han evolucionado con gusanos parásitos, los defensores argumentan que son necesarios para un sistema inmunológico saludable. [31] Los científicos están buscando una conexión entre la prevención y el control de los gusanos parásitos y el aumento de alergias como la fiebre del heno en los países desarrollados. [31] La eliminación de gusanos parásitos de áreas está correlacionada con un aumento de trastornos autoinmunes en esas áreas. [32] Los gusanos parásitos pueden ser capaces de amortiguar el sistema inmunológico de su huésped, lo que les facilita vivir en el intestino sin ser atacados. [31] Este puede ser un mecanismo para su efecto medicinal propuesto. [ cita requerida ]
Un estudio sugiere que existe una relación entre las crecientes tasas de síndrome metabólico en los países desarrollados y los esfuerzos, en gran medida exitosos, de los occidentales para eliminar los parásitos intestinales. El trabajo sugiere que los eosinófilos (un tipo de glóbulo blanco) en el tejido graso desempeñan un papel importante en la prevención de la resistencia a la insulina mediante la secreción de interleucina 4, que a su vez hace que los macrófagos pasen a una "activación alternativa". Los macrófagos activados alternativamente son importantes para mantener la homeostasis de la glucosa (es decir, la regulación del azúcar en sangre). La infección por helmintos provoca un aumento de los eosinófilos. En el estudio, los autores alimentaron a roedores con una dieta rica en grasas para inducir el síndrome metabólico y luego les inyectaron helmintos. La infestación por helmintos mejoró el metabolismo de los roedores. [33] Los autores concluyeron:
Aunque son escasos en la sangre de las personas de los países desarrollados, los eosinófilos suelen estar elevados en las personas de los países rurales en desarrollo, donde el parasitismo intestinal es frecuente y el síndrome metabólico es poco frecuente. Especulamos que los eosinófilos pueden haber evolucionado para optimizar la homeostasis metabólica durante las infecciones crónicas causadas por parásitos intestinales ubicuos… [33]
Para fines médicos, el número exacto de huevos de helmintos es menos importante y, por lo tanto, la mayoría de los diagnósticos se realizan simplemente identificando la apariencia del gusano o los huevos en las heces . Debido a la gran cantidad de huevos puestos, los médicos pueden diagnosticar utilizando tan solo uno o dos frotis fecales . [ cita requerida ] La técnica de Kato (también llamada técnica de Kato-Katz) es un método de laboratorio para preparar muestras de heces humanas antes de buscar huevos de parásitos. Los huevos por gramo es una prueba de laboratorio que determina la cantidad de huevos por gramo de heces en pacientes sospechosos de tener una infección parasitológica, como la esquistosomiasis. [ cita requerida ]
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Los huevos de helmintos pueden llegar al suelo cuando se utilizan aguas residuales contaminadas , lodos de depuradora o desechos humanos como fertilizantes . Dicho suelo a menudo se caracteriza por condiciones húmedas y cálidas. Por lo tanto, el riesgo de utilizar aguas residuales y lodos contaminados en campos agrícolas es un problema real, especialmente en los países pobres, donde esta práctica es frecuente. [18] [34] Los huevos de helmintos se consideran el principal riesgo biológico para la salud cuando se aplican lodos de depuradora, lodos fecales o materia fecal en suelos agrícolas. [16] Los huevos son la etapa infecciosa del ciclo de vida de los helmintos que causa la enfermedad helmintiasis . [ cita requerida ]
Debido a esta fuerte cáscara, los huevos o óvulos de helmintos permanecen viables en el suelo, el agua dulce y las aguas residuales durante muchos meses. En las heces, los lodos fecales y los lodos de depuradora pueden incluso permanecer viables durante varios años. [16] [17] Los huevos de helmintos que son motivo de preocupación en las aguas residuales utilizadas para el riego tienen un tamaño de entre 20 y 90 μm y una densidad relativa de 1,06-1,23. [18] Es muy difícil inactivar los huevos de helmintos, a menos que la temperatura se incremente por encima de los 40 °C o la humedad se reduzca a menos del 5%. [18] Los huevos que ya no son viables no producen larvas. En el caso de Ascaris lumbricoides (gusano redondo gigante), que se ha considerado el tipo de helminto más resistente y común, los huevos fertilizados depositados en el suelo son resistentes a la desecación pero son, en esta etapa de desarrollo, muy sensibles a las temperaturas ambientales: la reproducción de un huevo fertilizado dentro de la cáscara del huevo se desarrolla a una temperatura ambiental del suelo de aproximadamente 25 °C, que es inferior a la temperatura corporal del huésped (es decir, 37 °C para los humanos). [22] Sin embargo, el desarrollo de las larvas en el huevo se detiene a temperaturas inferiores a 15,5 °C, y los huevos no pueden sobrevivir a temperaturas muy superiores a 38 °C. Si la temperatura ronda los 25 °C, la infectividad se produce después de casi 10 días de incubación. [8] [35] [36]
Para eliminar físicamente (pero no inactivar) los huevos de helmintos de las aguas residuales, se emplean procesos que eliminan partículas, como sedimentación, filtración o coagulación-floculación . [37] [38] Por lo tanto, se pueden utilizar estanques de estabilización de desechos (lagunas), cuencas de almacenamiento, humedales construidos , filtración rápida o reactores de manta de lodos anaeróbicos de flujo ascendente (UASB).
Los huevos de helmintos no se pueden inactivar con cloro, luz ultravioleta u ozono (en este último caso, al menos no con dosis económicas, ya que se necesitan más de 36 mg/L de ozono con un tiempo de contacto de 1 hora). [ cita requerida ]
La inactivación de los huevos de helmintos se puede lograr en el tratamiento de lodos de depuradora donde la temperatura se incrementa por encima de los 40 °C o la humedad se reduce a menos del 5%. [18] Los mejores resultados se pueden obtener cuando ambas condiciones se combinan durante un período prolongado de tiempo. [39] Los detalles sobre el tiempo de contacto en estas condiciones y otros factores ambientales relacionados generalmente no están bien definidos para cada tipo de especie de huevo de helminto. [8] Los huevos de helmintos se consideran estructuras biológicas altamente resistentes. [18]
Los huevos de helmintos (gusanos parásitos) son un organismo indicador comúnmente utilizado para evaluar la seguridad de los sistemas de saneamiento y reutilización de aguas residuales (estos esquemas también se denominan reutilización de excrementos humanos ). [40] : 55 Esto se debe a que son los patógenos más resistentes de todos los tipos de patógenos (los patógenos pueden ser virus , bacterias , protozoos y helmintos). [41] Esto significa que son relativamente difíciles de destruir a través de métodos de tratamiento convencionales. Pueden sobrevivir durante 10 a 12 meses en climas tropicales. [41] Estos huevos también se denominan óvulos en la literatura. [42]
Los huevos de helmintos que se encuentran en las aguas residuales y los lodos provienen de helmintos transmitidos por el suelo (STHs), que incluyen Ascaris lumbricoides (Ascaris), Anclostoma duodenale , Necator americanus (anquilostoma) y Trichuris trichiura (tricocéfalo). [43] Los áscaris y tricocéfalos que se identifican en los sistemas de aguas residuales reutilizables pueden causar ciertas enfermedades y complicaciones si son ingeridos por humanos y cerdos. [44] Los anquilostomas se plantan y eclosionan sus larvas en el suelo donde crecen hasta la madurez. Una vez que los huevos de anquilostomas están completamente desarrollados, infectan a los organismos arrastrándose a través de la piel del organismo. [45]
La presencia o ausencia de huevos viables de helmintos ("viable" significa que una larva podría eclosionar del huevo) en una muestra de materia fecal seca, compost o lodo fecal se utiliza a menudo para evaluar la eficiencia de diversos procesos de tratamiento de aguas residuales y lodos en términos de eliminación de patógenos. [40] : 55 En particular, el número de huevos viables de Ascaris se toma a menudo como un indicador para todos los huevos de helmintos en los procesos de tratamiento, ya que son muy comunes en muchas partes del mundo y relativamente fáciles de identificar bajo el microscopio. Sin embargo, las características exactas de inactivación pueden variar para diferentes tipos de huevos de helmintos. [46]
La técnica utilizada para la prueba depende del tipo de muestra. [42] Cuando los huevos de helmintos se encuentran en lodos, se utilizan procesos como la post estabilización alcalina, el tratamiento ácido y la digestión anaeróbica para reducir la cantidad de huevos de helmintos en áreas donde hay una gran cantidad. Estos métodos hacen posible que los huevos de helmintos estén dentro de los requisitos saludables de ≤1 huevo de helminto por litro. La deshidratación se utiliza para inactivar los huevos de helmintos en lodos fecales. Este tipo de inactivación ocurre cuando las heces se almacenan entre 1 y 2 años, hay un alto contenido de sólidos totales (>50-60%), se agregan elementos como hojas, cal, tierra, etc. y a una temperatura de 30 °C o superior. [45]Para establecer normas de tratamiento y legislación sobre reutilización, es importante poder determinar la cantidad de huevos de helmintos en una muestra ambiental con cierta precisión. La detección de huevos de helmintos viables en muestras de aguas residuales, lodos o heces frescas (como herramienta de diagnóstico para la infección por helmintiasis ) no es sencilla. De hecho, muchos laboratorios de países en desarrollo carecen del equipo adecuado o del personal capacitado necesario para hacerlo. Un paso importante en los métodos analíticos suele ser la concentración de los huevos en la muestra, especialmente en el caso de muestras de aguas residuales. Es posible que no se requiera un paso de concentración en muestras de heces secas, por ejemplo, muestras recogidas de inodoros secos con desvío de orina . [ cita requerida ]
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