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PROTOZOARIOS
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PROTOZOARIOS
Estudios recientes de filogenia
basados en la comparación de
secuencias del 18S rRNA indican
que los Protozoarios son un grupo
altamente polifilético de eucariotes.
El término “Protozoarios” no puede
usarse en esquemas taxonómicos
que busquen representar verdaderas
historias de evolución molecular,
pero puede utilizarse para denominar
un grupo polifilético no relacionado
de organismos eucariotas inferiores
que comparten algunas
características morfológicas,
reproductivas, ecológicas y
bioquímicas. Son todos
unicelulares.
Foraminífero
Radiolarios
Arcella
Ejemplos de Protozoarios de vida libre.
PROTOZOARIOS PARASITOS.
45.000 especies actuales; 10.000 de ellas son parásitos de animales y, en algunos casos, de
plantas.
REINO PROTISTA: Organismos eucarióticos unicelulares.
Grupo 1: Flagelados (locomoción por flagelos).
• Trypanosoma cruzi, Trypanosoma brucei, Leishmania spp.
• Giardia lamblia.
• Trichomonas vaginalis.
Grupo 2: Amebas (locomoción por pseudópodos).
• Entamoeba histolytica.
Grupo 3: Esporozoarios (Apicomplexa) (sin medios visibles de locomoción).
• Plasmodium falciparum.
• Toxoplasma gondii.
Grupo 4: Ciliados (locomoción por cilias).
• Balantidium coli.
PARASITOS INTRACELULARES
Salvo en los casos de los bdellovibrios y los Microsporidia, que
invaden células por penetración directa, los parásitos
intracelulares penetran a través de un proceso que deja la
membrana celular intacta y resulta en la formacion de un
fagosoma. El ciclo del parásito puede continuar en uno de tres
compartimentos:
1) Intrafagosomal, sin fusión lisosomal y generalmente sin
acidificación: Legionella pneumophila, Mycobacterium
tuberculosis, Toxoplasma gondii.
2) Intrafagolisosomal, es decir después de la fusión con
lisosomas: Yersinia pestis, Leishmania spp.
3) Intracitosólico (rompen la vacuola y escapan al citosol):
Rickettsia spp., Listeria monocytogenes, Shigella flexneri, Babesia
bovis, Theileria parva, Trypanosoma cruzi.
TRIPANOSOMÁTIDOS
Protozoarios flagelados, pertenecientes al Orden Kinetoplastida,
caracterizado por la presencia del complejo kinetoplasto-mitocondria.
Parásito Vector Enfermedad
Trypanosoma cruzi Triatomino Enfermedad de Chagas
Trypanosoma brucei
T. b. gambiense
T. b. rhodesiense Mosca Tse-Tse Enfermedad del Sueño
T. b. brucei Mosca Tse-Tse Nagana (ganado)
Leishmania mexicana Flebótomo Leishmanisasis cutánea
Phytomonas spp. Hemípteros fitófagos Enfermedades de Plantas.
EL TRYPANOSOMA
CRUZI Y LA
ENFERMEDAD DE
CHAGAS
Carlos
Ribeiro
Justiniano
das
Chagas
(1879 – 1934).
En 2012 se contabilizaban 21 países endémicos
en América Latina. El número de personas
infectadas se estima en 6 a 8 millones, estando
65 millones en riesgo de infección.
Se estiman 28,000 casos nuevos por año. Y
alrededor de 12,000 muertes anuales causadas
por la enfermedad.
Por las migraciones, se encuentran enfermos
chagásicos en muchos países no endémicos,
como Estados Unidos (se calculan unos 300,000),
España, Suecia, Japón, y otros.
Transmisión de la Enfermedad de Chagas
1) Transmisión vectorial (vinchuca)
2) Transmisión congénita (de madre infectada a hijo, por
infección transplacentaria o connatal).
3) Transmisión oral, por alimentos o bebidas contaminados.
4) Transmisión transfusional (sangre infectada).
5) Transplante de órganos infectados.
6) Accidentes de laboratorio.
Fases de la Enfermedad de Chagas.
1) Fase aguda. 2) Fase indeterminada 3) Fase crónica (20 a 30
% de casos con sintomatología cardíaca o digestiva).
EL SIGNO DE
ROMAÑA
(SINDROME
OFTALMO
GANGLIONAR)
Chagas agudo
CARDIOMEGALIA. Chagas crónico
MEGAESÓFAGO. Chagas crónico
MEGACOLON. Chagas crónico
El Programa Nacional de Chagas de Argentina comenzó en 1962.
Las estimaciones de la OPS en 2015 indican que en Argentina habría
7.300.000 personas expuestas, 1.500.000 infectadas, de las cuales 376.000
presentarían cardiopatías de origen chagásico.
Argentina no está aún libre de transmisión de la enfermedad, pese a los
esfuerzos para controlar al vector y mejorar la vivienda. Hasta 2015 se
certificaron por la interrupción de la transmisión vectorial las provincias de
Jujuy, Rio Negro, Entre Rios, La Pampa, Neuquén, Misiones, San Luis y
Tucumán, y 9 departamentos de Santiago del Estero.
Chaco, Catamarca, Formosa, departamentos de Santiago del Estero, San
Juan y Mendoza se consideran de alto riesgo de transmisión vectorial.
Triatoma infestans está aún presente en casas pobres del area conocida como
el Gran Chaco, que ocupa regiones de Argentina (62 % del area total, con 3.8
millones de habitantes), Bolivia y Paraguay.
La resistencia ai insecticida Deltametrina ha aparecido en el Norte de
Argentina, y está presente in Bolivia.
El número de casos agudos debidos a la transmisión vectorial es
bastante bajo (7 casos informados a las autoridades de Salud
Pública en 2009), pero los expertos del Programa estiman que el
número real de casos debe ser mayor.
La transmisión accidental por transfusiones de sangre es muy
poco frecuente, dado que la sangre a transfundir es chequeada
sistemáticamente buscando anticuerpos. La transmisión
congénita, sin embargo, se está transformando en la causa
principal de infección. Las autoridades sanitarias estiman
alrededor de 1.300 casos por año; 690 recién nacidos fueron
informados como diagnosticados y tratados en 2009. La
prevalencia más alta es en las Provincias norteñas de Salta y
Formosa, vecinas de Bolivia.
PORQUE NECESITAMOS NUEVAS DROGAS CONTRA LA
ENFERMEDAD DE CHAGAS
Las drogas en uso, Benznidazol y Nifurtimox, tienen malos
efectos colaterales y no son efectivas en todos los casos.
El tratamiento de los pacientes es necesario, particularmente
en los casos agudos y congénitos, aunque actualmente los
casos crónicos están siendo tambien tratados. Tanto
Médicos sin Fronteras como la Drugs for Neglected Diseases
Initiative (DNDi) opinan que todos los pacientes chagásicos
deben ser tratados.
Las nuevas drogas deberían ser mas efectivas, menos tóxicas
y lo suficientemente baratas como para poder ser adquiridas
por pacientes pobres, en países o regiones pobres.
CICLO BIOLOGICO DE T. CRUZI
Estadios principales en el ciclo biológico de Trypanosoma cruzi.
Replicativo
Replicativo
Infectivo, no
replicativo
Infectivo, no replicativo
Epimastigotes
en cultivo
Amastigotes en una célula infectada
Trypomastigote sanguíneo
TRYPANOSOMA BRUCEI Y LA ENFERMEDAD DEL SUEÑO
Ciclo biológico de
Trypanosoma
brucei.
No existen formas
intracelulares, y
están siempre en el
torrente sanguíneo o
en el líquido
intersticial. Se
protegen del
huesped mediante la
variación antigénica
(VSGs)
La variación antigénica en Trypanosoma brucei.
T. brucei se encuentra expuesto continuamente al sistema
inmune del hospedador, pues no tiene un estadio intracelular,
como T. cruzi y las Leishmanias. Su solución al problema ha
sido el desarrollo de la variación antigénica.
Las formas del parásito expuestas al sistema inmune del
hospedador tienen su membrana plasmática recubierta por
una capa formada por una única glicoproteína de superficie,
llamada VSG (variant surface glycoprotein). Esta proteína es
muy antigénica, y genera una respuesta que destruye al
parásito. Pero éste tiene alrededor de 1000 genes que
codifican para diferentes variantes de la VSG, que difieren en
la parte N-terminal, expuesta al medio, y algunos parásitos
comienzan a expresar otra variante, que les permite sobrevivir
y multiplicarse hasta que se genera la respuesta inmune
contra ella, y así sucesivamente.
Variación Antigénica en los
Trypanosomas africanos
Curso de la infección por T. brucei. Se observa aumento y caída
en los niveles del patógeno en sangre relacionados con la
respuesta humoral que controla y luego pierde efectividad frente
al cambio en la VSG
Mosca Tse-Tse (Glossina sp.)
LEISHMANIA spp. Y LAS LEISHMANIASIS
Phlebotomus sp.
Amastigotes en un macrófago infectado
Promastigotes en cultivo axénico
Leishmaniasis cutánea
Leishmaniasis
mucocutánea
ULTRAESTRUCTURA Y METABOLISMO.
Los distintos grupos de Protozoarios parásitos presentan diferencias metabólicas
considerables entre ellos y con sus huéspedes.
Conocer estas diferencias es importante para poder explotarlas para el diseño de
agentes quimioterápicos (= medicamentos) que ataquen específicamente al parásito y
no a su hospedador.
Las diferencias metabólicas se relacionan en algunos casos con claras diferencias en
la ultraestructura de las células de los Protozoarios.
• Glicosoma de los Trypanosomas y Leishmanias: Metabolismo muy
intenso, aunque incompleto, de la glucosa.
• Cobertura antigénica variable de Trypanosoma brucei: Evasión de la
respuesta inmune del hospedador.
• Carencia de mitocondrias en Entamoeba, Giardia y Trichomonas:
Metabolismo fermentativo obligado; microaerofilia.
• Hidrogenosoma de Trichomonas vaginalis: Producción de H2.
• Apicoplasto (cloroplasto degenerado) en Apicomplexa: Presencia de
enzimas y vías metabólicas características de plantas
Epimastigote
de T. cruzi.
EL DNA KINETOPLASTICO.
Concentrado en el kinetoplasto. Puede llegar a ser un 20 a
30 % del DNA celular total.
Formado por circulos catenados, formando una malla o red.
Dos clases de circulos: a) los minicírculos, que son de
pequeño tamaño y pueden ser hasta 20,000 por kinetoplasto,
y b) los maxicírculos, que son mayores, y en número mucho
menor ( 20 -30 por kinetoplasto).
Los maxicírculos constituyen el verdadero DNA
mitocondrial. La función de los minicirculos permaneció
oscura mucho tiempo, hasta que se descubrió que codifican
RNA guías para el editado de los transcriptos
mitocondriales.
EDITADO DE mRNAs MITOCONDRIALES EN LOS
TRYPANOSOMATIDOS
Algunas otras particularidades de
los trypanosomátidos
• Genoma carece de intrones
• Ausencia de promotores clásicos ARNP II
• Transcripción policistrónica
• Trans-splicing y poliadenilación: Todos los ARNmestudiados comienzan con la secuencia de 39 nt.Esta secuencia ME se adiciona en trans. Existen200 genes ME
Procesamiento del ARN
• Los procesos de trans-splicing y poliadenilación seencuentran acoplados
(A)n
(A)n
Transcripción
Genes
pre-ARNm
policistrónico
ARNm maduros
ME
ME
ME
(A)n
Trans-splicing
PoliadenilaciónARNm 1
ARNm 2
Procesamiento del ARN
policistrónico
• Todos los ARNmestudiadoscomienzan con lasecuencia de 39 nt
• Esta secuencia MEse adiciona en trans
• Existen 200 genesME
¿Cómo controlan la expresión de
sus proteínas?
• Sufren continuos cambios ambientales ymorfológicos que requieren de una rápidaadaptación
• La transcripción de genes para proteínas esconstitutiva. No existen factores que regulen lainiciación de la transcripción
• Regulación postrancripcional
• Proteínas de unión a ARN (RBP) intervienen endistintos aspectos del metabolismo del ARN:
– Procesamiento / Transporte / Estabilidad /Traducción
