Microparásito que puede crecer y reproducirse en una célula huésped.
Los parásitos intracelulares son microparásitos que son capaces de crecer y reproducirse dentro de las células de un huésped . [1] También se les llama patógenos intracelulares . [2] [3]
Tipos
Hay dos tipos principales de parásitos intracelulares: facultativos y obligados. [2]
Los parásitos intracelulares facultativos son capaces de vivir y reproducirse dentro o fuera de las células huésped. Los parásitos intracelulares obligados, por otro lado, necesitan una célula huésped para vivir y reproducirse. Muchos de estos tipos de células requieren tipos de huéspedes especializados, y la invasión de células huésped ocurre de diferentes maneras. [2]
Facultativo
Los parásitos intracelulares facultativos son capaces de vivir y reproducirse dentro o fuera de las células.
Los parásitos intracelulares obligados no pueden reproducirse fuera de su célula huésped, lo que significa que la reproducción del parásito depende completamente de recursos intracelulares .
Todos los virus son parásitos intracelulares obligados.
Los ejemplos bacterianos (que afectan a los humanos) incluyen:
Clamidia y especies estrechamente relacionadas. [14]
Las mitocondrias de las células eucariotas también pueden haber sido originalmente parásitos de este tipo, pero terminaron formando una relación mutualista ( teoría endosimbiótica ). [18]
El estudio de los patógenos obligados es difícil porque normalmente no pueden reproducirse fuera del huésped. Sin embargo, en 2009, los científicos informaron sobre una técnica que permite que el patógeno de la fiebre Q, Coxiella burnetii, crezca en un cultivo axénico y sugirieron que la técnica puede ser útil para el estudio de otros patógenos. [19]
Ejemplos inusuales
El Polypodium es un parásito intracelular metazoario (animal) poco común, que se distingue de la mayoría de los demás parásitos intracelulares por este motivo. Vive dentro de los óvulos no fertilizados (ovocitos) de los peces. [20]
Invasión
Cuando un parásito intracelular intenta entrar en una célula huésped, el tipo de célula huésped es específico, ya que la mayoría de los parásitos intracelulares solo pueden infectar unos pocos tipos de células diferentes. [21]
Los virus utilizan una serie de receptores del huésped para ingresar a la célula, generalmente provocando endocitosis . [7] Consulte la entrada sobre virus para obtener más información sobre este tema bien estudiado.
Las bacterias también suelen ser lo suficientemente pequeñas como para ser engullidas por endocitosis, que desencadenan con adhesinas. A diferencia de los virus, pueden manipular de antemano el comportamiento de la célula, y a menudo lo hacen, inyectando proteínas efectoras en el citosol. [7]
Los protistas son generalmente demasiado grandes para entrar a través de la endocitosis; utilizan vías alternativas. [22]
El Plasmodium y el Toxoplasma gondii son apicomplejos , llamados así por el hecho de que tienen un "complejo apical", que se utiliza para entrar en la célula. El apicomplejo se mueve primero por la célula en busca de un receptor ideal. Cuando lo encuentra, se reorienta de manera que el complejo apical apunta hacia la célula. Luego secreta una serie de proteínas para formar una unión móvil , a través de la cual logra entrar. [22]
Trypanosoma cruzi y Leishmania entran subvirtiendo las vías de reparación de la membrana plasmática . Todas las células nucleadas utilizan la concentración de calcio como señal de daño a la membrana. T. cruzi se adhiere a la célula diana y luego aumenta la concentración de calcio en su interior, alterando la red de actina y activando el mecanismo de reparación. Los lisosomas son reclutados por esta alteración y liberan su contenido al lado extracelular, como una forma de reponer la membrana plasmática. T. cruzi aprovecha el exceso de membrana para formar una vacuola en la célula huésped y así lograr entrar. [21] Debido a que este mecanismo de reparación es universal para todas las células con núcleo, T. cruzi no es exigente con el tipo de célula diana. Leishmania también utiliza este mecanismo. [22]
La leishmania también puede desencadenar la fagocitosis , ya que es capaz de resistir el proceso de degradación que lleva a cabo la célula después de la fagocitosis. [22]
Los microsporidios, que son pequeños protozoos relacionados con los hongos, parecen formar "tubos polares" que penetran en la célula objetivo. [22]
Otros parásitos intracelulares han desarrollado diferentes formas de entrar en una célula huésped que no requieren un componente o una acción específica desde el interior de la célula huésped. Un ejemplo son los parásitos intracelulares que utilizan un método llamado movilidad deslizante. Se trata del uso de un motor de actina-miosina que está conectado al citoesqueleto de los parásitos intracelulares. [ cita requerida ]
Nutrición
La mayoría de los parásitos intracelulares deben mantener vivas las células del huésped el mayor tiempo posible mientras se reproducen y crecen. Para crecer, necesitan nutrientes que pueden ser escasos en su forma libre en la célula. Para estudiar el mecanismo que utilizan los parásitos intracelulares para obtener nutrientes, se ha utilizado como modelo a Legionella pneumophila , un parásito intracelular facultativo bacteriano. Se sabe que Legionella pneumophila obtiene nutrientes promoviendo la degradación proteosomal del huésped . La autodegradación de las proteínas del huésped en aminoácidos proporciona al parásito su fuente primaria de carbono y energía. [23]
Susceptibilidad
Las personas con deficiencias de células T son particularmente susceptibles a los patógenos intracelulares. [24]
^ Sólo en estudios con animales en etapas iniciales de la infección. [13]
^ Algunas fuentes dicen que es un parásito, pero otras no.
Referencias
^ Horta, María Fátima; Andrade, Luciana Oliveira; Martins-Duarte, Érica Santos; Castro-Gomes, Thiago (15 de febrero de 2020). "Invasión celular por parásitos intracelulares: los numerosos caminos hacia la infección". Revista de ciencia celular . 133 (4). doi : 10.1242/jcs.232488 . PMID 32079731.
^ abc León-Sicairos, Nidia; Reyes-Cortés, Ruth; Guadrón-Llanos, Alma M.; Madueña-Molina, Jesús; León-Sicairos, Claudia; Cañizalez-Román, Adrián (2015). "Estrategias de patógenos intracelulares para la obtención de hierro del medio ambiente". Investigación BioMed Internacional . 2015 : 1-17. doi : 10.1155/2015/476534 . ISSN 2314-6133. PMC 4450229 . PMID 26120582.
^ Thakur, A; Mikkelsen, H; Jungersen, G (2019). "Patógenos intracelulares: inmunidad del huésped y estrategias de persistencia microbiana". Revista de investigación inmunológica . 2019 : 1356540. doi : 10.1155/2019/1356540 . PMID: 31111075.
^ "Bartonella henselae" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 2020-11-01 . Consultado el 2018-01-20 .
^ Dramsi, Shaynoor; Cossart, Pascale (18 de marzo de 2002). "Listeriolisina O". Revista de biología celular . 156 (6): 943–946. doi :10.1083/jcb.200202121. ISSN 0021-9525. PMC 2173465 . PMID 11901162.
^ Jantsch, J.; Chikkaballi, D.; Hensel, M. (2011). "Aspectos celulares de la inmunidad a la Salmonella enterica intracelular". Revisiones inmunológicas . 240 (1): 185–195. doi :10.1111/j.1600-065X.2010.00981.x. PMID 21349094. S2CID 19344119.
^ abc Cossart, P.; Helenius, A. (1 de agosto de 2014). "Endocitosis de virus y bacterias". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 6 (8): a016972. doi :10.1101/cshperspect.a016972. PMC 4107984 . PMID 25085912.
^ Kelly, BG; Wall, DM; Boland, CA; Meijer, WG (2002). "Isocitrato liasa del patógeno intracelular facultativo Rhodococcus equi". Microbiología . 148 (Pt 3): 793–798. doi : 10.1099/00221287-148-3-793 . PMID 11882714.
^ Bravo-Santano; et al. (2018). "El Staphylococcus aureus intracelular modula el metabolismo central del carbono del huésped para activar la autofagia". Sociedad Estadounidense de Microbiología . 3 (4): e00374–18. doi : 10.1128/mSphere.00374-18 . PMC 6083095 . PMID 30089650.
^ Daffé, M.; Etienne, G. (junio de 1999). "La cápsula de Mycobacterium tuberculosis y sus implicaciones para la patogenicidad". Tubercle and Lung Disease . 79 (3): 153–169. doi :10.1054/tuld.1998.0200. PMID 10656114.
^ Sebghati TS, Engle JT, Goldman WE (noviembre de 2000). "Parasitismo intracelular por Histoplasma capsulatum: virulencia fúngica y dependencia del calcio". Science . 290 (5495): 1368–72. Bibcode :2000Sci...290.1368S. doi :10.1126/science.290.5495.1368. PMID 11082066.
^ Alvarez, M.; Burns, T.; Luo, Y.; Pirofski, LA ; Casadevall, A. (2009). "El resultado de la patogénesis intracelular de Cryptococcus neoformans en monocitos humanos". BMC Microbiology . 9 : 51. doi : 10.1186/1471-2180-9-51 . PMC 2670303 . PMID 19265539.
^ Sterkel, Alana K.; Mettelman, Robert; Wüthrich, Marcel; Klein, Bruce S. (15 de febrero de 2015). "El estilo de vida intracelular no apreciado de Blastomyces dermatitidis". Revista de Inmunología . 194 (4): 1796–1805. doi :10.4049/jimmunol.1303089. ISSN 1550-6606. PMC 4373353 . PMID 25589071.
^ Amann R, Springer N, Schönhuber W, Ludwig W, Schmid EN, Müller KD, Michel R (enero de 1997). "Parásitos bacterianos intracelulares obligados de acanthamoebae relacionados con Chlamydia spp". Applied and Environmental Microbiology . 63 (1): 115–21. Bibcode :1997ApEnM..63..115A. doi :10.1128/AEM.63.1.115-121.1997. PMC 168308 . PMID 8979345.
^ Foley, Janet E.; Nieto, Nathan C.; Barbet, Anthony; Foley, Patrick (15 de diciembre de 2009). "La diversidad de antígenos en la bacteria parásita Anaplasma phagocytophilum surge de pseudogenes funcionales agrupados espacialmente y representados selectivamente". PLOS ONE . 4 (12): e8265. Bibcode :2009PLoSO...4.8265F. doi : 10.1371/journal.pone.0008265 . ISSN 1932-6203. PMC 2789410 . PMID 20016821.
^ Deng, M.; Lancto, CA; Abrahamsen, MS (2004). "Regulación de la expresión génica de células epiteliales humanas por Cryptosporidium parvum". Revista Internacional de Parasitología . 34 (1): 73–82. doi :10.1016/j.ijpara.2003.10.001. PMID 14711592.
^ David Anthony Burns; Stephen M. Breathnach; Neil H. Cox; Christopher EM Griffiths, eds. (2010). Rook's Textbook of Dermatology. Vol. 4 (8.ª ed.). Chichester: Wiley-Blackwell. pág. 28. ISBN978-1-4051-6169-5.
^ Lynn Sagan (1967). "Sobre el origen de las células mitosantes". J Theor Biol . 14 (3): 255–274. Bibcode :1967JThBi..14..225S. doi :10.1016/0022-5193(67)90079-3. PMID 11541392.
^ Omsland A, Cockrell DC, Howe D, Fischer ER, Virtaneva K, Sturdevant DE, Porcella SF, Heinzen RA (17 de marzo de 2009). "Crecimiento libre de células huésped de la bacteria de la fiebre Q Coxiella burnetii". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos . 106 (11): 4430–4. Bibcode :2009PNAS..106.4430O. doi : 10.1073/pnas.0812074106 . PMC 2657411 . PMID 19246385.
^ Evans NM; Lindner A.; Raikova EV; Collins AG; Cartwright P. (2008). "Ubicación filogenética del enigmático parásito, Polypodium hydriforme, dentro del filo Cnidaria". BMC Evolutionary Biology . 8 (1): 139. Bibcode :2008BMCEE...8..139E. doi : 10.1186/1471-2148-8-139 . PMC 2396633 . PMID 18471296.
^ ab Leirião, Patricia; Rodríguez, Cristina D; Albuquerque, Sónia S; Mota, María M (diciembre de 2004). "Supervivencia de parásitos intracelulares protozoarios en células huésped". Informes EMBO . 5 (12): 1142-1147. doi :10.1038/sj.embor.7400299. ISSN 1469-221X. PMC 1299194 . PMID 15577928.
^ abcde Horta, María Fátima; Andrade, Luciana Oliveira; Martins-Duarte, Érica Santos; Castro-Gomes, Thiago (15 de febrero de 2020). "Invasión celular por parásitos intracelulares: los numerosos caminos hacia la infección". Revista de ciencia celular . 133 (4). doi : 10.1242/jcs.232488 . PMID 32079731.
^ Price, CT D; Al-Quadan, T; Santic, M; Rosenshine, I; Abu Kwaik, Y (2011). "La degradación proteosomal del huésped genera aminoácidos esenciales para el crecimiento bacteriano intracelular". Science . 334 (6062): 1553–7. Bibcode :2011Sci...334.1553P. doi :10.1126/science.1212868. PMID 22096100. S2CID 206537041.
^ Bannister, Barbara A.; Gillespie, Stephen H.; Jones, Jane (2006). "Capítulo 22". Infección: microbiología y tratamiento . Malden, MA: Wiley-Blackwell. pág. 432. ISBN1-4051-2665-5.