Las infecciones por protozoos son enfermedades parasitarias causadas por organismos que antes se clasificaban en el reino Protozoa . Estos organismos ahora se clasifican en los supergrupos Excavata , Amoebozoa , Harosa (supergrupo SAR) y Archaeplastida . Por lo general, se contraen a través de un insecto vector o por contacto con una sustancia o superficie infectada. [1]
Las infecciones por protozoos son responsables de enfermedades que afectan a muchos tipos diferentes de organismos, incluidas plantas, animales y algunas formas de vida marina. Muchas de las enfermedades humanas más prevalentes y mortales son causadas por una infección por protozoos, incluida la enfermedad del sueño africana , la disentería amebiana y la malaria .
Las especies originalmente denominadas "protozoos" no están estrechamente relacionadas entre sí y solo tienen similitudes superficiales ( eucariotas , unicelulares , móviles , aunque con excepciones). Los términos "protozoos" y " protistos " generalmente se desaconsejan en las biociencias modernas . Sin embargo, esta terminología aún se encuentra en medicina . Esto se debe en parte al carácter conservador de la clasificación médica y en parte a la necesidad de realizar identificaciones de organismos basadas en la morfología.
Dentro de la clasificación taxonómica, los cuatro supergrupos protistas (Amoebozoa, Excavata, SAR y Archaeplastida) caen bajo el dominio Eukarya. Los protistas son una agrupación artificial de más de 64.000 formas de vida unicelulares diferentes. Esto significa que es difícil definir a los protistas debido a sus diferencias extremas y singularidad. Los protistas son un polifilético [(de un grupo de organismos) derivado de más de un ancestro evolutivo común o grupo ancestral y, por lo tanto, no apto para colocarlo en el mismo taxón] [2] una colección de organismos y son unicelulares, lo que significa que carecen del nivel de organización tisular que está presente en eucariotas más complejos. Los protistas crecen en una amplia variedad de hábitats húmedos y la mayoría de ellos son organismos de vida libre. En estos ambientes húmedos, también se pueden encontrar formas planctónicas y terrestres. Los protistas son quimioorganotróficos [ organismos que oxidan los enlaces químicos de los compuestos orgánicos como fuente de energía] [3] y son responsables del reciclaje del nitrógeno y el fósforo. Los parásitos también son responsables de causar enfermedades en los seres humanos y los animales domésticos.
Los protozoos son protistas quimioorganotróficos y tienen tres formas diferentes de adquirir nutrientes. El primer método de adquisición de nutrientes es a través de la nutrición saprotrófica. En la nutrición saprotrófica, los nutrientes se obtienen de la materia orgánica muerta a través de la degradación enzimática. El segundo método de adquisición de nutrientes es a través de la nutrición osmotrófica. En la nutrición osmotrófica, los nutrientes se obtienen a través de la absorción de productos solubles. El tercer método de adquisición de nutrientes es a través de la nutrición holozoica. En la nutrición holozoica, los nutrientes sólidos se absorben a través de la fagocitosis. [1]
Algunos protozoos son protistas fotoautotróficos . Entre estos protistas se encuentran los aerobios estrictos, que utilizan los fotosistemas I y II para realizar la fotosíntesis, que produce oxígeno. [1]
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Los protistos mixotróficos obtienen nutrientes a través de compuestos de carbono orgánicos e inorgánicos simultáneamente. [1]
Todas las células tienen una membrana plasmática. En los protistos, la membrana plasmática también se conoce como plasmalema. Justo debajo de la membrana plasmática, y en la región del fluido interno, se puede encontrar el citoplasma. La estructura de película en los protistos es una capa delgada de proteína que ayuda a proporcionar a la célula algo de soporte y protección. Además de la membrana plasmática, los protistos contienen dos tipos diferentes de vacuolas. Las vacuolas contráctiles ayudan a mantener la osmorregulación, y las vacuolas fagocíticas permiten a los protistos seleccionados ingerir alimentos. En algunos protistos, pueden estar presentes flagelos o cilios para ayudar con la motilidad y la ingesta de nutrientes. Los flagelos o cilios crean corrientes de agua que ayudan en la alimentación y la respiración. La ingesta de energía es necesaria para la supervivencia de los protistos. Los protistos quimioorganotróficos aeróbicos producen energía mediante el uso de sus mitocondrias. Las mitocondrias luego generan energía para que el protisto se mantenga al día con las funciones vitales celulares. Los protistas fotosintéticos producen energía mediante el uso de sus mitocondrias y cloroplastos. Por último, los quimioorganótrofos anaeróbicos producen energía mediante el uso de hidrogenosomas, que son orgánulos encerrados en membranas que liberan hidrógeno molecular (H 2 ). [1]
El enquistamiento es cuando un protista se convierte en un quiste latente con una pared celular; durante el enquistamiento, el quiste tiene una complejidad y una actividad metabólica reducidas en relación con el protista. El enquistamiento protege al protista de los cambios ambientales, el quiste puede ser un sitio para la reorganización nuclear y la división celular, y puede actuar como una célula huésped para transferir especies parásitas. El exquistamiento es cuando un retorno a condiciones favorables puede hacer que un quiste vuelva a su estado original. En los protistas parásitos, el exquistamiento puede ocurrir cuando el quiste es ingerido por un nuevo huésped. [1]
Los protistos se reproducen de forma asexual o sexual. Si los protistos se reproducen de forma asexual, lo hacen mediante fisión binaria, fisión múltiple, gemación y fragmentación. Si los protistos se reproducen de forma sexual, lo hacen mediante un proceso de singamia en el que hay una fusión de los gametos. Si esto ocurre en un individuo se le conoce como autogamia. Si esto ocurre entre individuos, se le conoce como conjugación. [1]
Los excavata se consideran eucariotas primitivos. Se caracterizan por tener un surco de alimentación con un flagelo ubicado posteriormente, que les permite crear una corriente que captura pequeñas partículas de alimento. [4] El citostoma es la estructura especializada que permite a los protistas esta función. Este supergrupo Excavata incluye los subgrupos Diplomonads (Fornicata) , Parabasalids y Euglenozoans . [5]
Las diplomonas solían definirse como Fornicata , pero sus características siguen siendo las mismas a pesar de su cambio de nombre. Son protistas microaerófilos. Las diplomonas se definían anteriormente por la falta de una mitocondria, pero estudios recientes han descubierto que tienen un orgánulo remanente mitocondrial no funcional llamado mitosoma. La mayoría son inofensivas, excepto Giardia , Hexamita salmonis e Histomonas meleagridis . Giardia causa diarrea, Hexamita salmonis es un parásito de los peces y Histomonas meleagridis es un patógeno de los pavos. [ cita requerida ]
Giardia intestinalis es un patógeno humano que se transmite por el agua contaminada con quistes. Provoca diarrea epidémica a causa de agua contaminada. Se puede saber si se está infectado por la observación de quistes o trofozoítos en las heces y mediante la prueba ELISA (ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas). Para prevenir la contaminación, evite cualquier agua que pueda estar contaminada y, si el agua contaminada es lo único disponible para beber, se debe utilizar un filtro de arena lento. Un estudio descubrió que la cloración del agua y la intervención nutricional no tuvieron ningún efecto sobre la infección infantil por giardia. Solo el lavado de manos y las intervenciones de saneamiento higiénico redujeron las tasas de infección en los niños. [6]
Hexamita salmonis es un patógeno flagelado común en los peces. Los peces infectados están débiles y demacrados y, por lo general, nadan de costado. [7]
Histomonas meleagridis es un patógeno común en las aves que causa histomoniasis. Los signos de histomoniasis incluyen disminución del apetito, alas caídas, plumas descuidadas y heces amarillas. [8]
La mayoría de los Parabasalia son endosimbiontes flagelados de animales. Carecen de un citostoma distintivo, lo que significa que deben utilizar la fagocitosis para engullir el alimento. Hay dos subgrupos: Trichonympha y Trichomonadida . Los Trichonympha son mutualistas obligados de insectos que se alimentan de madera, como las termitas. Secretan celulasa, que se utiliza para digerir la madera. El siguiente subgrupo, Trichomonadida , no requiere oxígeno y posee hidrogenosomas. Solo se reproducen mediante reproducción asexual y algunas cepas son patógenas para los humanos. Hay tres tipos de parabasalia patógena: Trichomonas foetus, Dientamoeba fragilis y Trichomonas vaginalis . Trichomonas foetus causa abortos espontáneos en el ganado, Dientamoeba fragilis causa diarrea en humanos y Trichomonas vaginalis es una enfermedad de transmisión sexual. [1]
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Trichomonas foetus es un parásito que reside en el tracto urogenital del ganado y causa tricomoniasis bovina. La tricomoniasis es una enfermedad de transmisión sexual que causa infertilidad en las novillas. La mayoría de los casos de infertilidad son causados por muerte embrionaria súbita. [9] Se han utilizado varios imidazoles para tratar a los toros infectados, pero ninguno es seguro ni eficaz. El ipronidazol es probablemente el más eficaz, pero con frecuencia causa abscesos estériles en los lugares de inyección. [10]
Dientamoeba fragilis es un parásito que vive en el intestino grueso de los humanos. No se sabe cómo se transmite D. fragilis ; una posibilidad es al ingerir agua o alimentos contaminados. Muchas personas infectadas con este parásito no muestran síntomas de estar infectadas. A veces, la infección puede observarse; los síntomas más comunes incluyen diarrea, dolores de estómago, pérdida de apetito, náuseas y fatiga. [11]
La Trichomonas vaginalis es una enfermedad de transmisión sexual. Los hombres infectados rara vez presentan síntomas (son asintomáticos). Las mujeres infectadas suelen presentar síntomas de dolor, inflamación y enrojecimiento alrededor de la vagina y un posible cambio en el flujo vaginal. La Trichomonas vaginalis se puede tratar con un ciclo de antibióticos. [12]
La mayoría de los Euglenozoa son fotoautotróficos , pero algunos son quimioorganótrofos (saprofitos). Se encuentran comúnmente en agua dulce. Los miembros del filo Euglenozoa tienen una película de soporte, una mancha roja llamada estigma para orientar la célula hacia la luz, clorofila a y b para ayudar en el proceso de fotosíntesis, vacuolas contráctiles y flagelos. [ cita requerida ]
Un patógeno importante del filo Euglenozoa es Leishmania. Leishmania causa leishmaniasis. Los síntomas de la leishmaniasis incluyen daño sistémico y de la piel/membrana. Los parásitos de Leishmania se propagan por flebótomos en los trópicos, subtrópicos y el sur de Europa. [13] Pueden manifestarse cutáneamente (leishmaniasis cutánea) como llagas en la piel con una costra unas semanas después de la picadura o internamente (leishmaniasis visceral), afectando los órganos, lo que puede ser potencialmente mortal. La leishmaniasis cutánea puede propagarse a las membranas mucosas y causar leishmaniasis mucosa incluso años después de la infección inicial. [14] La leishmaniasis cutánea se cura por sí sola y deja cicatrices desagradables. [15] La anfotericina B y la miltefosina oral son las únicas aprobadas por la FDA para el diagnóstico de la leishmaniasis visceral: las muestras de tejido, la médula ósea y los análisis de sangre detectan anticuerpos contra el parásito de la leishmaniasis visceral. [16] [17]
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El segundo patógeno de este filo es Trypanosoma cruzi . Trypanosoma cruzi causa la enfermedad de Chagas y es transmitida por la chinche reduvídica, también conocida como “chinche besucona”. La enfermedad de Chagas se diagnostica mediante un examen físico y un análisis de sangre. [18] El único tratamiento incluye antiparasitarios solo de los CDC, que no están aprobados por la FDA. [19] La enfermedad de Chagas aguda tiene un inicio rápido, los tripanosomas ingresan al torrente sanguíneo, se convierten en amastigotes y se replican. La enfermedad de Chagas aguda se puede tratar con benznidazol o nifurtimox. La enfermedad de Chagas crónica es asintomática y causa que las células del corazón y el tracto gastrointestinal se vean afectadas. Actualmente, solo existen tratamientos en investigación para esta enfermedad. Desafortunadamente, las vacunas no son efectivas con la enfermedad de Chagas debido a la variación antigénica . Este patógeno causa daño al sistema nervioso.
La enfermedad del sueño africana es causada por Trypanosoma brucei rhodensiense y Trypanosoma brucei gambiense y es transmitida por la mosca tsé-tsé. Se diagnostica mediante un examen físico y un análisis de sangre. La enfermedad del sueño africana causa inflamación intersticial, letargo, hinchazón cerebral y muerte en un plazo de uno a tres años. La terapia farmacológica, con eflornitina y melarsoprol pentamidina para T. gambiense y suramina (Antrypol) para Trypanosoma brucei rhodensiense y Trypanosoma brucei gambiense , o combinaciones de estos medicamentos, puede ayudar a tratar esta enfermedad, pero no se pueden utilizar vacunas debido a la variación antigénica. [ cita requerida ]
Los amebozoos se caracterizan por utilizar pseudópodos para desplazarse y alimentarse. Estos protistas se reproducen por fisión binaria o múltiple.
Entamoebida carece de mitocondrias y posee mitosomas. Entamoeba histolytica es un parásito patógeno conocido por causar amebiasis , que es la tercera causa principal de muertes parasitarias. [20] Se diagnostica mediante la evaluación de muestras de heces. [21] La amebiasis es causada por la ingestión de alimentos o agua contaminados con heces u otros desechos corporales de una persona infectada, que contienen quistes, la forma latente del microbio. Estos quistes al llegar a la región del íleon terminal del tracto gastrointestinal dan lugar a una masa de células proliferantes, la forma trofozoíto del parásito, por el proceso de exquistación. [22] Los síntomas de esta infección incluyen diarrea con sangre y moco, y pueden alternar entre estreñimiento y remisión, dolor abdominal y fiebre. Los síntomas pueden progresar a ameboma, colitis fulminante, megacolon tóxico, úlceras colónicas, que conducen a perforación, y abscesos en órganos vitales como el hígado, los pulmones y el cerebro. La amebiasis se puede tratar con la administración de compuestos antiamebianos, que a menudo incluyen el uso de metronidazol , ornidazol , cloroquina , secnidazol , nitazoxanida y tinidazol . El tinidazol puede ser eficaz para curar a los niños. [23] El uso de terapias convencionales para tratar la amebiasis a menudo se relaciona con efectos secundarios importantes, una amenaza para la eficacia de estas terapias, empeorada aún más por el desarrollo de resistencia a los medicamentos en el parásito. [20] La meningoencefalitis y queratitis amebianas es una ameba devoradora de cerebros causada por Naeglaria y Acanthomoeba de vida libre . Una forma en que se puede adquirir este patógeno es remojando los lentes de contacto en agua en lugar de solución de contacto. Esto dará como resultado una ulceración progresiva de la córnea. [24] Este patógeno se puede diagnosticar mediante la demostración de amebas en muestras clínicas. Actualmente no existe ningún tratamiento farmacológico disponible para la meningoencefalitis y la queratitis amebianas. [ cita requerida ]
El supergrupo SAR incluye Stramenopiles, Alveolata y Rhizaria, y se distingue por pseudópodos finos que pueden ser ramificados, simples o conectados.
Algunos miembros de Stramenopila son las algas pardas, las diatomeas y los mohos acuáticos. Un ejemplo de Stramenopila son los Peronosporomycetes . El ejemplo más conocido de Peronosporomycetes es Phytophthora infestans . Este organismo causó la Gran Hambruna de Irlanda en la década de 1850. [25]
Alveolata es un grupo grande, que incluye Dinoflagellata , Ciliates ( Ciliophora y Apicomplexa) . [26]
Balantidium coli ( Balantidiasis ) es un ejemplo de un miembro del filo Ciliophora. Balantidiasis es el único ciliado conocido que es capaz de infectar a los humanos, y los cerdos son el principal huésped reservorio. [27] Balantidiasis es oportunista y rara en los países occidentales. [28] Los apicomplejos son parásitos de animales y contienen una disposición de orgánulos llamada complejo apical. Un ejemplo de un apicomplejo es la malaria. Cinco especies de plasmodium causan malaria en animales. La malaria se transmite por la picadura de un mosquito hembra infectado. Los síntomas de la malaria incluyen: escalofríos periódicos y fiebre, anemia e hipertrofia del hígado y el bazo. La malaria cerebral puede ocurrir en niños. Para diagnosticar la malaria, los médicos buscarán parásitos en losglóbulos rojos teñidos con Wright o Giemsa y en pruebas serológicas . El tratamiento incluye medicamentos antipalúdicos , sin embargo, se ha observado resistencia. Se están descubriendo nuevas vacunas hasta el día de hoy. Las medidas preventivas que se pueden tomar incluyen dormir con mosquiteros y usar insecticidas para evitar los mosquitos. Eimeria es otro ejemplo de un patógeno apicomplejo. Este patógeno causa coccidiosis cecal en pollos. La coccidiosis es una enfermedad parasitaria del tracto intestinal. [29] Esta enfermedad se trata colocando anticoccidiales en el alimento de los pollos. También causa malabsorción, diarrea y, a veces, diarrea sanguinolenta en los animales. Theileria parva y T. annulata son parásitos transmitidos por garrapatas que causan la mortal fiebre de la Costa Este en el ganado. La fiebre de la Costa Este se transmite por la picadura de la garrapata de tres huéspedes Phipicephalus appendiculatus y provoca insuficiencia respiratoria y muerte en el ganado africano. La mayoría de los huéspedes de P. appendiculatus sucumben al edema pulmonar y mueren dentro de las tres semanas posteriores a la infección. La gravedad de la infección se puede reducir mediante el tratamiento con medicamentos antiprotozoarios como la buparvacuona. El toxoplasma causa toxoplasmosis y puede contraerse a través de carne poco cocida o heces de gato que contengan Toxoplasma gondii . La mayoría de los 60 millones de estadounidenses infectados con T. gondii son asintomáticos. El grupo más vulnerable a este patógeno son los fetos de madres que han sido infectadas con el parásito por primera vez durante el embarazo. Esto puede provocar daños en el cerebro, los ojos y otros órganos del feto. Hay tratamiento disponible para mujeres embarazadas y personas inmunodeprimidas. [30] La criptosporidiosis se puede contraer a través del contacto con agua, alimentos, tierra o superficies contaminadas con heces que contienen Cryptosporidium.Las personas inmunodeprimidas son las más susceptibles. La criptosporidiosis causa diarrea acuosa y puede curarse por sí sola sin intervención médica. Se diagnostica mediante el examen de muestras de heces y la diarrea se puede tratar con nitazoxanida . [31]
Los plasmodioforidos y los halosporidios son dos ejemplos de Rhizaria parasitaria. Los plasmodioforidos causan infecciones en cultivos como Spongospora subterranea . Provocan costras y agallas polvorientas y alteran el crecimiento. Los halosporidios causan infecciones en invertebrados marinos como Mikrocytos mackini en ostras del Pacífico. Mikrocytos mackini son abscesos o pústulas verdes en los palpos y mantos de ciertos moluscos. [32]
El supergrupo Archaeplastida incluye algas rojas, algas verdes y plantas terrestres. Cada uno de estos tres grupos tiene especies multicelulares y las algas verdes y rojas tienen muchas especies unicelulares. Las plantas terrestres no se consideran protistas. [33]
Las algas rojas son principalmente multicelulares, carecen de flagelos y su tamaño varía desde formas microscópicas unicelulares hasta grandes formas multicelulares. Algunas especies de algas rojas contienen ficoeritrinas, pigmentos fotosintéticos accesorios que son de color rojo y compiten con el tinte verde de la clorofila, lo que hace que estas especies aparezcan en diferentes tonos de rojo. Este grupo no incluye muchos patógenos. [34]
Las algas verdes presentan características similares a las de las plantas terrestres, en particular en lo que respecta a la estructura de los cloroplastos. Las algas verdes se subdividen en clorofitas y carofitas. Es muy raro que las algas verdes se vuelvan parásitas. [ cita requerida ]
Prototheca moriformis pertenece a la subdivisión Chloroplastida. P. moriformis es un alga verde que carece de clorofila y se ha vuelto parasitaria. Se encuentra en aguas residuales y en el suelo. P. moriformis causa una enfermedad llamada prototecosis. Esta enfermedad infecta principalmente al ganado vacuno y a los perros. El ganado vacuno puede verse afectado por enteritis y mastitis por prototeca. [35] La prototecosis se observa comúnmente en los perros; ingresa al cuerpo a través de la boca o la nariz y causa infección en los intestinos. Se ha informado del tratamiento con anfotericina B. [36]
Los científicos han estado investigando nuevas formas de combatir las infecciones por protozoos, incluyendo la focalización de canales y transportadores involucrados en las enfermedades [37] y encontrando el vínculo entre el microbioma de una persona y su capacidad para resistir una infección por protozoos [38].
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