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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE CIENCIAS Análisis Proteómico de factores de transcripción de Entamoeba histolytica durante la interacción con células MDCK T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: B I O L O G A P R E S E N T A : KAREN RIOS REYES DIRECTOR DE TESIS: DRA. ELISA IRENE AZUARA LICEAGA 2013 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. I 1. Datos del alumno Ríos Reyes Karen 55694671 Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ciencias Biología 304037432 2. Datos del tutor Dra Elisa Irene Azuara Liceaga 3. Datos del sinodal 1 Dr Victor Manuel Valdés López 4. Datos del sinodal 2 Dra María Elizbeth Álvarez Sánchez 5. Datos del sinodal 3 Dra Abigail Betanzos Fernández 6. Datos del sinodal 4 Dra Claudia Cervantes Rebolledo 7. Datos del trabajo escrito Análisis Proteómico de factores de transcripción de Entamoeba histolytica durante la interacción con células MDCK 147 p 2013 II Este proyecto se realizó en el Posgrado de Ciencias Genómicas, en la Universidad Autónoma de la Ciudad de México, bajo la dirección de la Dra. Elisa Irene Azuara Liceaga con el apoyo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología CB- 2007-01-79293, UACM-ICyT PI2010-17 e ICyTDF/328/2011. III Agradecimientos Agradezco en forma muy especial a la Dra. Elisa Irene Azuara Liceaga por la dirección de este trabajo, por el apoyo y la confianza depositada en mí para alcanzar esta meta. A la Dra. María Elizbeth Álvarez Sánchez por su apoyo y sugerencias para la tesis. A la Dra. Ma. Esther Orozco Orozco por permitirnos hacer uso de su laboratorio. A la Dra. Guillermina García Rivera por su ayuda en las inmunodetecciones, su apoyo y disponibilidad. A la Dra. Abigail Betanzos Fernández por la donación de las células MDCK, su apoyo, disponibilidad y sugerencias. Al Dr. José de Jesús Olivares Trejo y el Dr. Cesar López Camarillo por el préstamo de los anticuerpos. Al Dr. Víctor Manuel Valdés López, al Dr. Ángel Iván Orlando Rubio Gayosso y la Dra. Claudia Cervantes Rebolledo por su apoyo, disponibilidad y sugerencias en la revisión y comentarios para esta tesis. Al M. en C. Eduardo Carrllo Tapia por su ayuda para visualizar las preparaciones en el microscopio confocal. A la M. en C. Laura Vázquez por su ayuda para la estandarización de la 2-D. A mis compañeros y amigos de Laboratorio Itzel López, Helios Cárdenas, Olga Hernández, Alí Flores, Jacqueline Castañeda, José L. Villalpando, Miguel Fonseca, Michael Del Moral, Alma Villalobos, Carlos Galicia y Brenda Herrera, por su apoyo, disponibilidad, confianza, sugerencias y amistad. IV Dedicatoria “Dedico esta tesis a mi gran amiga Raquel Ríos Reyes, que es lo que más amo en este mundo, sin ella nada de esto sería posible, sin su incondicional apoyo, paciencia, preocupación y consejos constantes que siempre me han impulsado a continuar; la vida me hizo muy afortunada de tenerla como madre” A mis abuelos, Yolanda Reyes y Silviano Ríos, por su amor, apoyo y confianza en todas mis metas. A mis tíos y mis primos que en todo momento me han apoyado y me brindan en todo momento confianza. A todos mis amigos por su apoyo, confianza y gran amistad. A esas personas especiales que han estado conmigo cuando más lo he necesitado. V INDICE Agradecimientos Dedicatoria Abreviaturas Lista de figuras Lista de tablas Resumen Introducción 1. Entamoeba histolytica 1.1. Historia. 1.2. Taxonomía 1.3. Morfología 1.3.1. Trofozoito 1.3.2. Quiste 1.4. Ciclo de vida 2. Amebiasis 2.1. Epidemiología 2.2. Cuadro clínico 2.2.1. Amebiasis intestinal 2.2.2. Absceso hepático amebiano (AHA) 2.3. Diagnóstico 2.4. Tratamiento 3. Genoma de E. histolytica 3.1. Transcripción en E. histolytica 4. Mecanismos de Virulencia 4.1. Adhesión 4.2. Citólisis 4.3. Fagocitosis 4.4. Resistencia al estrés oxidativo Pág. II III VII X XII 1 2 2 2 4 5 6 9 10 13 14 18 18 19 20 22 24 29 31 33 36 40 42 VI 5. Estado del arte 5.1. Antecedentes particulares del proyecto 5.1.1. Proteómica organelar 6. Hipótesis 7. Objetivos 1) General 2) Particulares 8. Justificación 9. Estrategia experimental 10. Materiales y métodos A) Cultivos de trofozoítos de E. histolytica B) Cultivo de células MDCK C) Efecto citopático de los trofozoítos sobre células MDCK D) Cinética de interacción de E. histolytica con células MDCK E) Extracción de proteínas totales de los trofozoítos de E. histolytica. F) Determinación de la concentración de proteínas G) Electroforesis de proteínas en condiciones desnaturalizantes H) Transferencia de proteínas a membranas de nitrocelulosa I) Ensayos de inmunodetección J) Obtención de extractos nucleares de E. histolytica K) Purificación de proteínas L) Electroforesis de proteínas en doble dimensión (2-D) M) Tinción de los geles N) Análisis PD-Quest O) Identificación por MALDI-TOF P) Análisis in silico de las proteínas identificadas Q) Inmunofluorescencia Pág. 45 49 49 52 53 54 55 56 56 56 57 58 58 58 59 59 60 60 61 62 63 63 64 64 65 VII 11. Resultados I. Estandarización de las condiciones de interacción de trofozoítos de Entamoeba histolytica con células MDCK II. Determinación del tiempo de interacción de E. histolytica-MDCK dondese observan cambios en la expresión de proteínas III. Obtención de extractos nucleares de E. histolytica en condiciones basales y durante la interacción de 30 minutos con células MDCK IV. Análisis del proteoma nuclear en condiciones basales V. Análisis comparativo del proteoma nuclear de E. histolytica antes y después de la interacción con células MDCK VI. Identificación de proteínas de E. histolytica con expresión diferencial después de la interacción con células MDCK VII. Análisis in silico de las proteínas identificadas VIII. Inmunodetección de la proteína Hsp60 en E. histolytica IX. Inmunolocalización de la proteína Hsp60 en E. histolytica 12. Discusión 13. Conclusiones 14. Referencias bibliográficas 15. Apéndice 1 16. Apéndice 2 Pág. 66 66 68 71 73 75 79 82 86 88 90 101 102 122 128 VIII Lista de abreviaturas ° C Grados centígrados 3’ UTR Región 3’ no traducida 5’ UTR Región 5’ no traducida aa Aminoácidos AHA Absceso hepático amebiano RNAt Ácido ribonucleico de transferencia BLAST Herramienta de Búsqueda de Alineación Local Básica (Por sus siglas en inglés, Basic Local Alignment Search Tool) BSA Albúmina sérica de bovino CHAPS 3 - [(3-colamidopropil) dimetillamonio] propanosulfanato CO2 Dióxido de carbono DAPI 4’6-diamidino-2-fenilindole DMEM Medio de Águila Modificado de Dulbecco (del inglés, Dulbecco's Modified Eagle Medium) DNA Ácido desoxirribonucleico DTT Dithiotreitol E64 L–trans–epoxisuccinil–leucil–amido (4–guanidino) butano EDTA Ácido etilendiaminotetraacético EGTA Ácido tetracético etileno glicol EC Extractos citoplásmicos EM Espectrofotometría de masas EN Extractos nucleares ET Extractos totales Fe-SOD Fe-superóxido dismutasa h Horas HCl Ácido clorhídrico H2O2 Peróxido de hidrógeno IX HRP Peroxidasa de rábano HEPES Ácido 4-(2-hydroxietil)-1-piperazinaetanosulfónico Inr Elemento iniciador IPG Gradiente de pH inmovilizado (del inglés, immobilized pH gradient) Kb Kilopares de bases KCl Cloruro de potasio MDCK Línea celular de epitelio de riñón canino Madin-Darby mRNA Ácido ribonucleico mensajero NaCl Cloruro de sodio ng Nanogramo NP40 Tergitol NP-40 O/N Toda la noche (del inglés, over night) O2- Radical superóxido ONOO Peroxinitrito PAGE Electroforesis en geles de poliacrilamida pb Pares de bases PBS Solución salina amortiguada por fosfatos PCR Reacción en Cadena de la Polimerasa pHMB p-hidroximercuribenzoato pH Potencial Hidrógeno Prxs Peroxirredoxinas PFOR Piruvato ferredoxin oxidorreductasa PIP2 Fosfoinosítidosfosfatidilinositol-4.5-difosfato PMSF Floruro de fenilmetilsulfonilo PSA Persulfáto de amonio rDNA Ácido desoxiribonucleico ribosomal SDS Dodecil Sulfato de Sodio X seg Segundo sIgA Inmunoglobulinas A TCA Ácido tricloroacético TEMED Del inglés,N,N,N',N'-Tetramethylethylenediamine TER Resistencia eléctrica transepitelial TJs Uniones estrechas TOF Tiempo de Vuelo (del ingles, Time Of Flight) V Volts xg Fuerza centrifuga XI Lista de figuras Figura 1. Figura 2. Figura 3. Figura 4. Figura 5. Figura 6. Figura 7. Figura 8. Figura 9. Figura 10. Figura 11. Figura 12. Figura 13. Figura 14. Figura 15. Diferentes representaciones de la etapa trofozoíto de E. histolytica Procesos de transformación de E. histolytica de su forma trofozoíto, pre-quiste y quiste Eritrofagocitosis de E. histolytica Diferentes representaciones de la etapa quiste de E. histolytica Ciclo de vida de Entamoeba histolytica Casos e incidencia de amebiasis en México 2003-2008 Incidencia de amebiasis intestinal en México 2008 Porcentaje de amebiasis intestinal por sexo en México durante el 2008 Casos e incidencia de amebiasis intestinal por grupo de edad en México (2008) Proteínas de adhesión y secreción presentes en la superficie celular de E. histolytica Modelo de expresión de cistein proteasas durante la infección por E. histolytica Representación esquemática de los eventos que ocurren durante la fagocitosis de E. histolytica Factores de patogenicidad de E. histolytica que han sido identificados utilizando herramientas genómicas y proteómicas Técnicas que permiten el estudio de proteínas Efecto citopático de los trofozoítos de E. histolytica después de adhesión a células MDCK Pág. 7 8 8 9 12 15 16 16 17 35 39 41 44 48 67 XII Figura 16. Figura 17. Figura 18. Figura 19. Figura 20. Figura 21. Figura 22. Figura 23. Figura 24. Figura 25. Análisis de la expresión de proteínas amebianas durante la interacción con células MDCK Fraccionamiento de proteínas nucleares y citoplásmicas de E. histolytica Proteoma nuclear de E. histolytica en condiciones basales Proteoma nuclear de E. histolytica antes y después de la interacción con células MDCK Expresión diferencial de proteínas visualizados con la herramienta Scatter plot Análisis de los spots seleccionados para su identificación Análisis de la secuencia de la proteína profilina de E. histolytica identificada Análisis de la secuencia de la proteína Hsp60 de E. histolytica identificada Inmunodetección de la proteína Hsp60 de E. histolytica Inmunolocalización de la proteína Hsp60 de E. histolytica Pág. 70 72 74 77 78 80 84 85 87 89 XIII Lista de tablas Tabla 1. Tabla 2. Tabla 3. Tabla 4. Tabla 5. Tabla 6. Comparación de métodos diagnósticos Pruebas diagnóstico de laboratorio más sensibles para identificar E. histolytica Resumen estadístico del genoma para determinados organismos unicelulares con genomas secuenciados Dominios más abundantes en el proteóma de E. histolytica determinados por Pfam Factores de transcripción representativos de E. histolytica, su correspondiente motivo de unión a DNA y los enfoques moleculares utilizados para caracterizarlos Proteínas identificadas por espectometría de masas MALDI-TOF Pág. 21 22 26 28 30 81 1 Resumen Entamoeba histolytica es el protozoario agente causal de la amebiasis humana. Durante la interacción de este parásito con su huésped se activan diferentes mecanismos moleculares que favorecen el establecimiento de la infección y la invasión, tales como la adhesión, citólisis y fagocitosis de células blanco. Estos procesos son mediados por diferentes proteínas consideradas como factores de virulencia como son las adhesinas, proteasas, proteínas relacionadas con transporte vesicular, etcétera. Estas proteínas presentan una expresión diferencial en respuesta a diversos estímulos microambientales, los cuales dependen de la interacción del parásito con receptores de las células blanco, desencadenando una serie de cascadas de señalización que culminan en el núcleo. Tomando en cuenta que en el núcleo residen diferentes proteínas como los factores de transcripción, polimerasas y proteínas involucradas en la arquitectura nuclear, las cuales participan en la regulación de la expresión de los genes involucrados en la virulencia, el objetivo de este trabajo fue analizar el proteoma nuclear de E. histolytica. Para ello se hizo uso de la proteómica organelar, la cual tiene como ventaja que al analizar un extracto proteico deun determinado organelo se reduce la complejidad del proteoma, además de permitir la identificación de proteínas poco abundantes como los factores de transcripción. En este trabajo empleamos como modelo las células epiteliales MDCK, como un tipo de células blanco como las que conforman el epitelio. Después de establecer el mejor tiempo de interacción parásito-huésped, analizamos los proteomas nucleares antes (condiciones de cultivo basales) y después de la interacción. La relevancia funcional de estos cambios deberán analizarse con más detalle en estudios posteriores para determinar su participación durante la virulencia de este patógeno. 2 Introducción 1. Entamoeba histolytica La amebiasis es la infección del tracto gastrointestinal del humano, causada por el protozoario parásito Entamoeba histolytica (Espinosa-Cantellano y Martínez-Palomo, 2000). Los trofozoítos de E. histolytica pueden penetrar a través de la mucosa intestinal y causar inflamación, lo que origina colitis amebiana. Además, los trofozoítos pueden diseminarse a través de la circulación hacia otros órganos, causando amebiasis extraintestinal (Hughes y Petri, 2000). Afecta principalmente el hígado, donde induce la formación de abscesos, conocido como absceso hepático amebiano (AHA) (Stanley, 2003). En menor frecuencia los trofozoítos se diseminan hacia pulmón, cerebro, piel y riñón (Espinosa-Cantellano y Martínez-Palomo, 2000; Haque y col., 2003). Aunque las formas intestinales de la enfermedad son más frecuentes, la infección extraintestinal causa la principal morbilidad y mortalidad por este organismo. La infección por E. histolytica puede ser asintomática o sintomática, sin embargo los factores que lo determinan no se conocen en su totalidad, aunque, se han propuesto algunos, entre los que destacan: los factores genéticos del hospedero o del parásito, así como la naturaleza de la respuesta inmune, infecciones concomitantes e incluso la dieta (Davis y col., 2006; González y col., 2008; Lejeune, 2009; Mendoza-Macías, 2009; Anaya- Velázquez y Padilla-Vaca, 2011). Existen múltiples especies de protozoarios parásitos del género Entamoeba que infectan a los humanos, sin embargo E. histolytica es la única especie conocida que causa enfermedad (López, 2008). 1.1. Historia El término amiba proviene del griego amoibe que significa cambio (morfología y gran movilidad), de ahí el nombre de la enfermedad conocida como “amebiasis”. Así, la humanidad ha padecido desde tiempos inmemorables el 3 azote de la disentería descrita por Celso e Hipócrates con el nombre de “flujo de vientre”. Hipócrates (460 a 377 a.C.) reconoció la amebiasis en un paciente con disentería y fiebre. Posteriormente, en el Antiguo Testamento y en el libro “Medicina Interna Clásica” de Hung Ti (140 a 87 a.C.) se describe a la disentería (Pinilla y col., 2008). E. histolytica fue descrita por primera ves en Rusia por Friedrich Lösch en 1873, quién la aisló de un joven paciente campesino del puerto de Azkhanglsk con disentería e incluso, estableció la relación existente entre la enfermedad y el protozoario (Lesh, 1975). Sin embargo fue hasta principios del siglo XX, que Shaudinn en 1903 propuso el nombre de Entamoeba histolytica, para designar a la especie patógena. Después, Emile Brumpt en 1925, se basó en las observaciones clínicas, epidemiológicas y en estudios experimentales en gatos, para señalar la existencia de dos especies distintas Entamoeba dispar y Entamoeba dysenteriae, morfológicamente idénticas, pero con la particularidad de que la primera especie actuaba únicamente como comensal en el intestino humano y la segunda especie presentaba un potencial patógeno. Sin embargo, este planteamiento fue rechazado por la comunidad científica internacional. En 1928, la Comisión Internacional de Nomenclatura Zoológica dictaminó que Entamoeba fuese sinónimo de Endamoeba; aunque en 1954 se legitimó el uso de Entamoeba como nombre genérico. En los años sesenta, Louis Diamond y colaboradores desarrollaron un medio de cultivo axénico para E. histolytica denominado medio monofásico TPS-1 que comenzó a tener amplio uso; sin embargo, posteriormente fue reemplazado por el medio TYI-S-33 que aún se encuentra en uso. Robinson, ese mismo año describió el medio bifásico como un medio mixto para el cultivo de amibas a partir de heces. En 1978, Sareaunt y sus colaboradores, confirmaron que E. histolytica está constituida por cepas patógenas y no patógenas, utilizando estudios electroforéticos de isoenzimas en cepas de E. histolytica aisladas de pacientes con manifestaciones clínicas de amebiasis y de portadores asintomáticos (López, 2008). 4 En 1933, Diamond y Clark reafirman la hipótesis de Brumpt de 1925 sobre la evidencia de la existencia de dos especies morfológicamente idénticas pero una patógena (E. histolytica) y otra no patógena (E. dispar), a través de estudios bioquímicos, inmunológicos y genéticos. Sin embargo, fue hasta 1997 que la OMS aceptó esta hipótesis, cuando el comité de expertos, reunidos en la Ciudad de México, reglamentó la existencia de dos especies morfológicamente idénticas, pero con patrones isoenzimáticos diferentes. De manera que si en pacientes sintomáticos se detecta la presencia de quistes y trofozoítos de E. histolytica con glóbulos rojos en el citoplasma a través de exámenes por microscopía de luz, se recomienda iniciar tratamiento (Pinilla y col., 2008). 1.2. Taxonomía El género Entamoeba son amebas que se caracterizan por la presencia de un núcleo vesicular, con un cariosoma comparativamente pequeño, localizado en su centro y con unos números variables de gránulos de cromatina periféricos adosados a la membrana nuclear. Todas las especies pueden distinguirse por diferencias morfológicas, excepto E. histolytica y E. hartmanni, que se diferenciaron en un principio por sus tamaños (Ponce-Gordo y Martínez-Dáz, 2010). En los últimos años se ha impuesto la tendencia a diferenciarlos por características serológicas y patogénicas. La sistemática de los eucariontes ameboides sigue en constante estudio. No existen características fenotípicas que unan al grupo más que la forma de locomoción (Hinkle y col., 1994). A diferencia de los eucariontes típicos, la amiba no posee mitocondrias, por lo que se ha ubicado en el infraphilum Archamoebae (Cavalier-Smith, 1993). Los avances más recientes en la secuenciación del genoma de E. histolytica han permitido la identificación de genes que codifican para proteínas putativas típicas de la mitocondria (Maralikova y col., 2010; Miichi y col., 2011). Sin embargo, se ha encontrado un organelo derivado mitocondrial llamado “crypton”, que aunque no contiene enzimas de fosforilación oxidativa (como la mitocondria), se han encontrado 5 remanentes de proteínas mitocondriales como Hsp60, Hsp70, PNT y mitosomas (Mai y col., 1998; M van der Giezen y col., 2004). Estudios filogenéticos basados en la subunidad pequeña del DNA ribosomal (rDNA) (Sogin y Silberman, 1998) y en factores de alargamiento (Shirakura y col., 1994; Baldauf, 1996), muestran que la divergencia entre las especies de Entamoeba, es relativamente posterior. Estos resultados sugieren que las especies de Entamoeba no representan un linaje de divergencia temprana, sino que su falta de mitocondria se debe a una pérdida secundaria. Sin embargo, se requieren de más estudios para conocer la posición evolutiva correcta de la especie Entamoeba en la filogenia eucariota. E. histolytica es un parásito que se ha clasificado taxonómicamente de la siguiente manera (según Systemanaturae 2000, http://sn2000.taxonomy.nl/main/classification/1078.htm): Biota Dominio Eukaryota– eucariontes Reino Protozoa (Goldfuss, 1818; R. Owen, 1858) – protozoa Subreino SarcomastigotaFilum Amoebozoa (Lühe, 1913; Corliss, 1984) Subfilum Conosa (Cavalier-Smith, 1998) Infrafilum Archamoebea (Cavalier-Smith, 1983; Cavalier-Smith y col., 1998) Clase Archamoebea (Cavalier-Smith, 1983; Cavalier-Smith y col., 2004) Orden Pelobiontida (Page, 1976) Familia Entamoebidae (Chatton, 1925) Género Entamoeba (Casagrandi y Barbagallo, 1895) Especie Entamoeba histolytica (Schaudnn, 1903) 1.3. Morfología El ciclo de vida de E. histolytica es monoxeno con dos etapas morfológicamente distinguibles, el quiste y el trofozoíto. 6 1.3.1. Trofozoíto El trofozoíto es la forma invasiva (vegetativa) de E. histolytica. Es un organismo anaerobio facultativo, con un tamaño de apenas 4 a 5 veces mayor que un glóbulo rojo. Tiene un diámetro de 12 a 40 µm, con un valor medio de 20 µm de diámetro. Es móvil gracias a su ectoplasma que le permite formar un pseudópodo, el cual es una extension citoplasmática que puede formarse en cualquier punto de la superficie del protozoario. En el extremo posterior del organismo se encuentra el uroide. Su citoesqueleto es relativamente simple, constituido por microfilamentos de actina, microtúbulos de tubulina y filamentos intermedios. En el genoma de este protozoario no han sido identificados genes codificantes para proteínas de filamentos intermedios, incluyendo keratinas y vimentina, lo cual revela que estos elementos, en particular se encuentran poco conservados a lo largo de la escala evolutiva. Por el contrario, los genes correspondientes a componentes de microfilamentos, actina y proteínas asociadas, se encuentran ampliamente representados, lo cual supone que el citoesqueleto rico en actina es muy dinámico en este protozoario (Archibald y col., 2003). Su citoplasma carece de algunos organelos que se encuentran en la mayoría de los eucariontes como son: citoesqueleto estructurado, microtúbulos citoplasmáticos, mitocondrias y sistema de lisosomas primarios y secundarios. Sin embargo, se le han detectado estructuras subcelulares membranosas que podrían corresponder al retículo endoplásmico y al aparato de Golgi (Ghosh y col., 2000). E. histolytica se alimenta por fagocitosis y digestión intracelular de nutrientes, se diferencia de los procariontes por tener un núcleo organizado, genoma complejo y superficie constituida por una sola membrana plasmática (Riquelme y Uribe, 2004; Tannich, 1989). Visto al microscopio electrónico de transmisión (Fig. 1), este parásito tiene citoplasma hialino, aparece como un conjunto de vacuolas dispuestas en una matriz granular. Muchas veces estas vacuolas contienen glóbulos rojos (más 7 en casos de disentería). Otras veces se encuentran llenas de almidón o de fragmentos de bacterias. Figura 1. Diferentes representaciones de la etapa trofozoíto de E. histolytica. A la izquierda, dibujo; central, en microscopio de luz sin teñir (fresco) y derecha, con azul de metileno (teñido). Se observa el núcleo, el citoplasma hialino y aparece un conjunto de vacuolas dispuestas en una matriz granular. Tomado de http://www.dpd.cdc.gov/dpdx/Default.htm, 2013. Cuando los trofozoítos se transforman en formas quísticas de resistencia, expulsan todo el material ingerido y se redondean, a esta fase se le denomina forma prequística y puede reconocerse por la presencia de uno a dos únicos núcleos redondeados, la ausencia de materiales fagocitados y la ausencia de pared quística (Montoya, 2008). Por mitosis se forma el quiste maduro de 4 núcleos, el cual se elimina por deposición formada, no en las diarreicas, las cuales eliminan predominantemente trofozoítos (Fig. 2). Las amibas pueden fagocitar eritrocitos (Fig. 3), pero suelen hacerlo cuando se trata de afecciones crónicas. El eritrocito recién fagocitado, aparece en el citoplasma amebiano como un cuerpo retráctil de color gris pálido. Aunque la fagocitosis de eritrocitos ha sido descrita en otras amibas, es tan rara que, para 8 efectos prácticos, debe considerarse exclusiva de E. histolytica (Huston, 2003; Aslam, 2012). Figura 2. Procesos de transformación de E. histolytica de su forma trofozoíto, pre-quiste y quiste. En el esquema se ilustran los cambios morfológicos de E. histolytica. Fila superior: la forma pre quiste tiene de 1 a 2 núcleos (1 y 2) y por mitosis forman el quiste maduro de 4 núcleos (3 y 4). Fila inferior: forma trofozoíto (1), forma pre quiste (2 y 3) y quiste maduro (4). Tomado dehttp://www.dpd.cdc.gov/dpdx/Default.htm, 2013. Figura 3. Eritrofagocitosis de E. histolytica. Trofozoítos de la cepa HM-1:IMSS incubados con eritrocitos en cajas Petri. 1) Interacción entre trofozoítos y eritrocitos. 2) Eritrocitos fagocitados dentro de los trofozoítos. Tomada de Trissl y col., 1978. 9 1.3.2. Quiste Los quistes se reconocen por la presencia de una pared quística hialina. Generalmente son esféricos, pero pueden ser ovoides o irregulares (Fig. 4), variando mucho en tamaño (entre 10 y 20 µm de diámetro). Presentan una cubierta gruesa, poseen una membrana bilaminar y en su interior de 1 a 4 núcleos, según su grado de madurez. En algunas cepas de E. histolytica los cariosomas son excéntricos y en otras la cromátina periférica forma finas láminas sobre la membrana nuclear, en lugar de gránulos. Otra variante, en cuanto a estructura nuclear, es la acumulación de toda la cromatina periférica en forma semilunar, hacia un lado de la membrana nuclear. En el citoplasma pueden encontrarse una o más barras cromatoidales de una longitud casi igual al diámetro del quiste o mucho más cortas (Ash y Orihel, 2010). Su citoplasma es incoloro permitiendo la visualización de cuerpos cromatoides y nucléolos, además de poseer vacuolas de glicógeno. Figura 4. Diferentes representaciones de la etapa quiste de E. histolytica. Derecha, Dibujo; central, microscopio de luz (fresco) y derecha, una tinción con azul de metileno (teñido), donde se muestra su forma esférica, la pared hialina, una cubierta gruesa, membrana bilaminar y la presencia de 1 a 4 núcleos. Tomado de http://www.dpd.cdc.gov/dpdx/Default.htm, 2013. 10 Los quistes son relativamente resistentes, aunque no soportan la desecación, las temperaturas superiores a 55°C, ni la supercloración o yodación de las aguas potables. Pueden sobrevivir fuera del huésped por semanas o meses en un ambiente húmedo (Jones y Newton, 1950; Mitsuru Nakamura, 1953). Los quistes son resistentes a la degradación en el estómago y pasan al intestino delgado, donde ocurre la exquistación y la liberación del trofozoíto (Espinoza- Castellano, 2000; Hughes, 2000). Hasta la fecha, dicho evento es poco entendido por la incacidad de reproducir el fenómeno de enquistamiento in vitro; sin embargo, se ha encontrado que una especie que infecta a reptiles en E. invadens la quitina (polímero de N-acetilglucosamina unida por enlaces α 1- 4) tiene un rol importante en la transformación in vitro del trofozoítos a quiste. Ésto se ha comprobado utilizando inhibidores específicos de quitina, los cuales disminuyen notablemente el número de quistes formados en cultivo (Caballero- Salcedo, 1994). 1.4. Ciclo de vida El ciclo de vida de E. histolytica involucra las fases quiste y trofozoíto. Este ciclo se inicia con la ingestión de quistes maduros al consumir alimentos contaminados. Los seres humanos son la única fuente directa o indirecta de transmisión del parásito, ya sea por medio de las manos, alimentos y las bebidas contaminadas con heces humanas (Hughes, 2000). Los quistes pasan por el estómago, donde debido a su dura cubierta no son dañados aunque si reblandecidos por la acción de los jugos gástricos y pancreáticos.Ésto permite su exquistación en el intestino delgado, donde el aumento de pH y la tripsina favorecen la liberación de los trofozoítos, los cuales se multiplican por fisión binaria y pueden desarrollar infección asintomática si permanecen formando agregados en la capa de mucina, donde no producen invasión (Biller, 2009). Si los trofozoítos permanecen en el intestino se deshidratan, excretando parte de sus reservas alimenticias de las vacuolas digestivas, toman forma esférica y pierden su movilidad, estadio conocido como prequiste. Posteriormente, éstos producen una pared de quitina y forman pilas de ribosomas que, a su vez, 11 constituyen los cuerpos cromidiales y se transforman en quistes uninucleados inmaduros y recubiertos (Haque, 2003). Si los prequistes continuan avanzando por el colón, inicia un proceso de división celular que da lugar a un quiste tetranuclear, en el cual termina el proceso de formación de la pared del quiste. Posteriormente, el quiste es expulsado con la materia fecal cerrándose el ciclo (Haque, 2003). En algunas ocasiones los trofozoítos en el colon penetran al torrente sanguíneo llegando a otros órganos e invadiéndolos (amebiasis extraintestinal) dando lugar a la formación de absesos en hígado, pulmones y cerebro (Fig. 5) (Tanyksel, 2003; Gómez, 2007). Los trofozoítos pueden también ser infectantes en la práctica de sexo anal, causando lesiones en la piel (Hughes, 2000). 12 Figura 5. Ciclo de vida de E. histolytica. Los quistes y los trofozoítos se transfieren en las heces (1). La infección por E. histolytica ocurre al ingerir quistes (2) en la comida contaminada con materia fecal, agua o en las manos. La exquistación (3) ocurre en el intestino delgado y los trofozoítos (4) liberados migran al intestino grueso. Los trofozoítos se multiplican por fisión binaria y producen quistes (5), los cuales son expulsados en las heces (1). En muchos casos, los trofozoítos se limitan exclusivamente al lumen intestinal (A: infección no invasiva) de individuos que son portadores asintomáticos y expulsan quistes en las heces. En algunos pacientes los trofozoítos invaden la mucosa intestinal (B: enfermedad intestinal) o a través del torrente sanguíneo, invaden órganos como hígado, cerebro y pulmones (C: enfermedad extraintestinal), con resultantes de manifestaciones patológicas. Tomado del URL http://www.dpd.cdc.gov/dpdx/HTML/ImageLibrary/Amebiasis_il.htm. 13 2. Amebiasis La sintomatología de la amebiasis depende en gran medida de la extensión de la invasión tisular y de si está confinada al tubo intestinal o se ha extendido a otros órganos. La amebiasis intestinal es la forma más frecuente, siendo a menudo asintomática; algunos pacientes con amebiasis intestinal muestran una sintomatología vaga e inespecífica. Si bien estos síntomas pueden desaparecer o disminuir tras un tratamiento anti-amebiano, no pueden relacionarse directamente con la infección. Aunque también se pueden presentar síntomas más definidos, tales como diarrea o disentería, calambres, dolores abdominales, flatulencia, anorexia, pérdida de peso y fatiga crónica (Gómez y col., 2007; Hughes y Petri, 2000). E. histolytica vive usualmente como comensal en el lumen del intestino grueso del hombre, provocando una amebiasis luminal benigna. Sin embargo, bajo ciertas condiciones del huésped como la desnutrición, la presencia de un estado inmunológico débil y otras causas no bien estudiadas aún, el parásito es capaz de invadir la mucosa intestinal y provocar disentería amebiana. De manera interesante, estos eventos correlacionan con cambios en la expresión de genes de virulencia de los trofozoítos invasivos (Hughes y Petri, 2000). La amebiasis prevalece principalmente en los países en vías de desarrollo, en donde las condiciones socioeconómicas, de sanidad e higiene son deficientes. Estas condiciones propician un estado de inmunosupresión en los individuos, los cuales adquieren predisposición y riesgos importantes frente a las infecciones, en especial a aquellas producidas por protozoarios parásitos que habitan en el tracto gastrointestinal, como lo es E. histolytica (Martinez-Palomo, 1987; Ravdin y col., 1988). 14 2.1. Epidemiología La infección por E. histolytica tiene una alta incidencia, siendo la amebiasis uno de los problemas más serios de salud mundial. Es importante desde el punto de vista epidemiológico, diferenciar 3 estados de la infección: agudos, crónicos y asintomáticos (portadores). Los casos agudos de disentería amebiana tienen poca importancia en la transmisión de la enfermedad, ya que los trofozoítos sobreviven poco tiempo fuera del hospedador. La infección crónica tiene más importancia, ya que pueden expulsarse tanto trofozoítos como quistes. Por otra parte, los enfermos asintomáticos son los de mayor importancia en la transmisión de la enfermedad, pues generalmente solo eliminan quistes (Marco, 1992; Caballero-Salcedo, 1994). Las personas infectadas se dividen en dos grupos de acuerdo con sus manifestaciones clínicas: 90% son asintomáticos (portadores sanos) y 10% son sintomáticos principalmente a nivel intestinal (disentería amebiana, rectocolitis aguda, colitis no disentérica crónica y ameboma) y extraintestinal AHA, absceso cerebral, enfermedad genitourinaria y cutánea. Sin embargo, el 1% de las personas infectadas pueden desarrollar patologías potencialmente fatales la como colitis amebiana fulminante e inclusive el AHA (López, 2008). La amebiasis es la segunda causa de muerte en el mundo debido a una infección por protozoarios seguida del paludismo, la enfermedad de Chagas y la leishmaniasis, y es la tercera causa de morbilidad después del paludismo y la tricomoniasis (Stanley, 2003; Petri WA Jr, 2000). Centro, Sudamérica, África y Asia se consideran zonas endémicas para la amebiasis (Gómez, 2007). Aproximadamente, el 10% de la población mundial es portador del parásito E. histolytica, aunque sólo un bajo porcentaje sufre la enfermedad (WHO, 1997). En México, en el Boletín Sistema Nacional de Vigilancia Epidemiológica número 49 del año 2009, se reportó mediante estudios serológicos que más del 5% de la población se infecta con E. histolytica. En México a pesar de que las enfermedades diarreicas han ido disminuyendo, y que esta patología ha presentado una baja en el número de casos e incidencia en los últimos años, 15 continúa manteniéndose entre las primeras veinte causas de morbilidad. Así, la amebiasis pasó del quinto lugar en 2003 al sexto lugar en el 2008, con una incidencia nacional de 972.6 a una de 498.5 nuevos casos por 100 000 habitantes, respectivamente (Fig. 6). Figura 6. Casos e incidencia de amebiasis en México 2003-2008. El gráfico muestra que la amebiasis en México ha ido disminuyendo, y que esta patología presenta una baja en el número de casos e incidencia en los últimos años por cada 100 000 habitantes. Tomado deI enforme epidemiológico SUIVE/DGAE/ Secretaría de Salud, 2009. De acuerdo a la distribución geográfica de la amebiasis en el país, los estados del sur y sureste son los que presentan la mayor incidencia. El estado de Tabasco presentó la incidencia más elevada con 1 457.2, seguida de Oaxaca con 1 278.0, Campeche con 1 187.0 y Guerrero con 1 149.7, por 100 000 habitantes. Estos cuatro estados en conjunto constituyen el 22.12% de la totalidad de los casos presentados durante este periodo. A pesar de que Veracruz, Puebla y Colima se encuentran agrupados dentro de los estados con menor número de casos estos presentaron una incidencia por arriba del promedio nacional. Los estados con menor incidencia fueron: Nuevo León, Sonora y Baja California (Fig. 7). 16 Figura 7. Incidencia de amebiasis intestinal en México 2008. Se muestra la distribucióngeográfica de la amebiasis en el país durante el año 2008, por cada 100, 000 habitantes. Tomado de Informe epidemiológico SUIVE/DGAE/ Secretaría de Salud, 2009. Con respecto al sexo de los individuos afectados, en el año 2008 el mayor porcentaje de casos correspondió a las mujeres con 56.03% e incidencia de 549.6, en los hombres fue de 43.97% e incidencia de 445.6 ambas por 100 000 habitantes (Fig. 8). Figura 8. Porcentaje de amebiasis intestinal por sexo en México durante el año 2008. La gráfica muestra a la amebiasis intestinal como la más prevalente en las mujeres que los hombres, por 100 000 habitantes. Informe epidemiológico SUIVE/DGAE/ Secretaría de Salud, 2009. Hombres Mujeres 17 Según la edad, los grupos que presentaron el mayor número de casos estuvieron distribuidos de la siguiente forma: <1 año de edad con una incidencia de 1, 421.5, de 1-4 años 1, 280.8 y de 5-9 años 707.2. El grupo de edad que resultó menos afectado estuvo dentro de la población económicamente activa que se encuentra entre los 25-44 años (Fig. 9). Durante la infancia y muy marcadamente de 1 a 4 años de edad es cuando la amebiasis se desarrolla más frecuentemente, ya que los niños pequeños son los más propensos a desarrollarla y presentar las formas invasivas. La amebiasis aparece también en adultos jóvenes, aunque con manifestaciones menos severas que en los infantes. En México, la amebiasis es una enfermedad endémica considerada como un serio problema de salud pública, ya que se ha estimado que existe una proporción de un paciente con amebiasis invasiva por cada 4 ó 5 portadores asintomáticos (Sepulveda, 1982). La seroprevalencia es de 8.4%, pero los estudios moleculares muestran cifras de infección asintomática por E. histolytica de 13.8 y de 9.6% para E. dispar (Ramos, 2005); así que se desconoce la verdadera incidencia y prevalencia de esta enfermedad (Gómez, 2007). Figura 9. Casos e incidencia de amebiasis intestinal por grupo de edad en México (2008). Se muestra el número de casos de amebiasis intestinal según la edad, por cada 100, 000 habitantes. SUIVE/DGAE/ Secretaría de Salud. 18 2.2. Cuadro clínico 2.2.1. Amebiasis intestinal A menudo, los pacientes con amebiasis intestinal sintomática, se dice que tienen disentería amebiana; sin embargo, este término debe reservarse para aquellos pacientes que presentan sangre o mucus en heces. Es probable que la invasión tisular, pueda deberse tanto a la diferencia en la virulencia de las cepas, como a una variación en la susceptibilidad del hospedador (Hughes y Petri, 2000). Puede establecerse un paralelismo entre la vigilancia inmunológica, que impide y previene la multiplicación incontrolada de células malignas en un individuo normal y la barrera inmunológica creada por el intestino; se ha de producir una destrucción de esta barrera inmunológica, en aquellas personas en las que va a producirse la invasión tisular (Mortimer y Chadee, 2010; Ralstony Petri, 2010). Microscópicamente, cuando los trofozoítos penetran la pared intestinal se logra visualizar una alteración en la mucosa y submucosa (Hughes, 2000). Una vez que las amibas se han multiplicado lo suficiente se produce una lesión puntiforme que se observa como una pequeña prominencia, en el centro de la cual hay una solución de continuidad que es el origen de la laceración. Los trofozoítos se dividen en la parte más profunda de la lesión, con tendencia a destruir los tejidos de manera horizontal, por debajo de la mucosa intestinal. Cuando E. histolytica logra entrar en la mucosa intestinal, la penetración suele acompañarse de una respuesta inflamatoria; aunque al ser mínima la respuesta local, la respuesta del sistema inmunológico del huesped tampoco es muy notable. Las amibas secretan enzimas proteolíticas que producen la necrosis de los tejidos circundantes, lo más frecuente es que se localicen en el área cecal, pero tampoco es rara una invasión primaria en zonas como el colon ascendente, la región rectosigmoidea o en todo el colón en general (Mortimer y Chadee; Hughes y Petri, 2000). 19 En ocasiones, los trofozoítos invaden las criptas de la mucosa, donde se alimentan de eritrocitos y pueden producir úlceras. La ulceración de la pared intestinal, puede dar lugar a una disentería amebiana, o bien provocar un daño bastante extenso sin ningún síntoma aparente de enfermedad (Bruchhaus, 2002). Una vez invadida la mucosa, las amibas tienen la posibilidad de seguir su camino hacia el interior de los capilares, transportándose mediante el torrente sanguíneo hasta el hígado u otros órganos, en los que producen abscesos. Las amibas que permanecen o retornan a la luz intestinal pueden, si la motilidad intestinal es rápida, salir al exterior como trofozoítos en heces líquidas o semilíquidas; pero si la motilidad es normal, se redondean, expulsando todo alimento ingerido y dan lugar a las formas de resistencia o quísticas (Hughes y Petri, 2000). 2.2.2. Absceso hepático amebiano (AHA) El AHA se debe a la presencia de grandes cantidades de amibas en el hígado, que llegaron ahí a partir de ulceraciones intestinales donde aparentemente inducen una pobre respuesta inmune celular. El AHA es 13 veces más frecuente en hombres que en mujeres y 10 veces más frecuente en adultos que en niños (Riquelme y Uribe, 2004). Aún sin signos de infección hepática, es posible la aparición de hepatomegalia y dolor a la palpitación; esta inflamación se cree debida a una respuesta tóxica a la infección amebiana, no a la presencia directa de amibas en el hígado. Se han postulado las condiciones que debe reunir la hepatitis amebiana, pero su definición como estado temprano de infección hepática difusa, sin formación de absceso, sigue siendo una hipótesis. De cualquier modo, lo que está claramente establecido es que la infección hepática sólo aparece en casos en los que se desarrolla la afección intestinal (Markell, 2006). La infección hepática se caracteriza por inflamación y dolor a la palpación del hígado, fiebre, pérdida de peso y a veces tos, con síntomas de neumonía que afecta a la zona inferior de pulmón derecho (Markell, 2006). 20 2.3. Diagnóstico La confirmación parasitológica del diagnóstico se realizaba por estudios microscópicos de materia fecal, para visualizar la morfología del protozoario. Por lo regular, los pacientes con colitis amebiana aguda poseen sangre oculta en las heces, de modo que el examen de ésta suele emplearse como prueba de tamizaje (Tanyuksel y Petri Jr., 2003). Pero con el descubrimiento de E. dispar, al ser morfológicamente idéntica a E. histolytica fue evidente la deficiencia del método diagnóstico. Prácticamente, en el 90% de los casos se requiere hasta tres análisis sucesivos de heces para obtener un diagnóstico certero del agente causal de la infección. Pruebas basadas en la detección de antígenos y anticuerpos diferencian entre las dos especies. La ausencia de anticuerpos contra proteínas de E. histolytica en el suero de los pacientes, después de una semana de presentar síntomas, es una evidencia contundente para el diagnóstico de amebiasis intestinal invasora o hepática (Hughes y col., 2000; Gómez y col., 2007; López y col., 2008). En la tabla 1 se compara la sensibilidad y la especificidad de los diversos métodos. Por utilidad, tal vez la prueba de detección de antígenos en heces sería de las más recomendada pues diferencia a E. histolytica de E. dispar; además, es fácil de realizar y de bajo costo. La serología podría utilizarse para determinar la prevalencia, pues las otras técnicas son más costosas o complicadas (Tanyuksel, 2003). La reacción en cadena de la polimerasa (PCR), desde inicios de los años 90, se ha venido utilizando como método de diferenciación entre ambas especies(Sánchez-Guillen y col., 2002), debido al creciente número de secuencias disponibles que han aportado datos epidemiológicos más precisos. Además, el uso de la PCR dá un excelente rendimiento, una alta sensibilidad (Ramos, 2005), y ha permitido el establecimiento de diferencias genéticas, principalmente en secuencias altamente repetitivas de DNA circular extracromosomal, así como en los genes codificantes para la actina, la cisteín proteinasa y la superóxido dismutasa (Zaki y col., 2002). La habilidad de la PCR para amplificar, de manera específica grandes cantidades de DNA patógeno, ha revolucionado el diagnóstico de muchas enfermedades 21 infecciosas. Pero, a pesar de ser muy eficaz en la discriminación entre ambas especies, su empleo se limita fundamentalmente a estudios epidemiológicos o experimentales, y no a nivel del diagnóstico rutinario. Tabla 1. Comparación de métodos diagnósticos. En la tabla se compara la sensibilidad y la especificidad de los diversos métodos diagnósticos para E. histolytica. PRUEBA COLITIS Distingue a E. histolytica de E. dispar Sensibilidad Especificidad Microscopia (heces) <60% 10% a 50% No Cultivo y determinación de isoenzimas Menor que detección de antígenos y PCR Estándar de oro Si ELISA detección de antígenos (heces) >95% >95% Si ELISA detección de antígenos (suero) 65%, >90% Si PCR (heces) >70% >90% Si ELISA detección de anticuerpos (suero) >90% >85% Si Tomado de López y col., 2008. El hallazgo anatomopatológico típico son las úlceras localizadas en el colón, predominantemente en el ciego, el sigmoide y el recto. Estas úlceras presentan dos patrones claramente definidos: nodular e irregular. Las úlceras nodulares son redondas, de un diámetro entre 1 y 5 mm, con áreas de mucosa ligeramente elevadas y áreas necróticas, deprimidas o hemorrágicas, rodeadas por un borde de tejido edematoso. A menudo estas áreas están llenas de un material mucoso y amarillento denominadas “úlceras en botón de camisa”, en las cuales pueden verse trofozoítos. En ocasiones, estas lesiones pueden llegar a cubrir la mayor parte de la mucosa del colón, causando edema y eritema en las áreas mucosas que no se encuentran comprometidas. Las úlceras irregulares o serpiginosas tienen 1 a 5 cm de longitud y se encuentran habitualmente en el ciego y en el colon ascendente. Sus márgenes suelen ser elevados y edematosos, y la úlcera se llena de fibrina. Cuando las úlceras son grandes, las áreas de mucosa sin compromiso se encuentran cognitivas y 22 edematosas, ambos cambios morfológicos pueden encontrarse en un mismo paciente, con extensas áreas de denudación superficial (Gómez, 2007; Espinosa-Castellano, 2000). Los hallazgos microscópicos se describen en cinco etapas: lesión inespecífica, depresión mucopénica, lesión invasiva temprana con ulceración superficial, lesión invasiva tardía con ulceración profunda y la úlcera en granulación (Gómez, 2007). El diagnóstico de amibiasis extraintestinal es más difícil porque en general el examen de las heces es negativo y rara vez puede demostrarse la presencia de trofozoítos en material purulento. Existen pruebas de laboratorio más sensibles para casos especiales de investigación o diagnóstico (Tabla 2). Tabla 2. Pruebas diagnóstico de laboratorio más sensibles para identificar E. histolytica. La tabla 2 muestra las pruebas de diagnóstico más modernas. Estas pruebas dan resultados positivos en casi todos los enfermos con AHA y en más del 80% de los que tienen disentería amebiana aguda. Estudios de serodiagnóstico de mayor grado de sensibilidad Hemaglutinación indirecta Inmunofluorescencia Inmunofluorescencia indirecta Inmunodetección de proteínas Radioinmunoensayo Métodos modernos de identificación Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) Sondas genéticas Tomado de Ankriy Mirelman, 2006. 2.4. Tratamiento A pesar de que las enfermedades causadas por protozoarios son fuente de morbilidad y mortalidad significativas en el mundo entero, y aún conociendo las medidas para su prevención con múltiples campañas y programas de salud, estas disposiciones no han resultado eficientes en el control de las parasitosis 23 humanas; por lo cual se ha tenido que recurrir al empleo de agentes quimioterapéuticos (Hughes y Petri, 2000). El tratamiento de la infección depende del diagnóstico clínico. No es lo mismo el tratamiento de un paciente con colitis amebiana que el tratamiento de un portador asintomático, debido a los sitios y mecanismos de acción de los medicamentos empleados (Gómez y col., 2007). Es necesario conocer a profundidad las diferencias moleculares entre E. histolytica y su huésped, con el propósito de desarrollar fármacos dirigidos, exclusivamente, contra el microorganismo agresor. La infección intestinal asintomática no precisa necesariamente tratamiento, sin embargo no dar importancia a estas infecciones pueden transformarlas en sintomáticas o constituir focos de implantación extraintestinal (Merkell, 2006). Por lo que el tratamiento para una infección asintomática y el de la colitis amebiana es esencialmente el mismo. Los tratamientos se dividen en 1) luminales, como las 8-hidroxiquinolinas halogenadas (yodoquinol) y las amidas (teclozán, etofamida, quinfamida, etc), 2) tisulares, como los nitromidazoles (metronidazol, secnidazol, ornidazol). Sin embargo, el metronidazol presenta una acción luminal y tisular (Hughes y Petri, 2000; Guerrant, 2001; Haque, 2003; Gómez, 2007). Aún en casos asintomáticos, el metronidazol es altamente recomendado por su efecto profiláctico sobre posibles localizaciones extraintestinales. Además, de que es sólo efectivo frente a organismos anaerobios o microaerófilos, inhibiendo la producción de hidrógeno, liberado normalmente en las reacciones en las que interviene la piruvato fosfoquinasa (Markell, 2006). El tratamiento para la amebiasis intestinal siempre debe hacerse, pues aún en las personas asintomáticas es necesario eliminar los parásitos del intestino con la finalidad de evitar que en algún momento haya invasión a los tejidos y así eliminar que sea una fuente de infección. 24 3. Genoma de Entamoeba histolytica Uno de los primeros genomas de protistas en ser secuenciados fue el de E. histolytica. El proyecto inició en el año 2000 y culminó en el 2005 cuando se publicó el primer “borrador” del genoma completo de este protozoario (Loftus y col., 2005). Este genoma fue revisado y reanotado a partir de su publicación inicial (Lorenzi y col., 2010). La publicación inicial describe las secuencias de familias de genes involucradas en el metabolismo y en la transferencia horizontal en genes (Clarck y col., 2007); sin embargo, publicaciones posteriores describen a las familias de proteínas más abundantes. La secuenciación se realizó a partir de la cepa HM-1:IMSS, usando el método Shotgun. La secuenciación del genoma de E. histolytica fue un paso importante en la comprensión de la biología del organismo y una aportación para redefinir las características genómicas del parásito (Loftus y col., 2005). La información del genoma se mantiene en el sitio Pathema-Entamoeba (http://pathema.tigr.org/pathema/entamoeba) y el sitio EuPathDB (http://eupathdb.org/eupathdb/), siendo esta ultima la base de datos más actualizada y novedosa. El tamaño del genoma se ha estimado por diferentes métodos y ha sido complicado establecer con precisión, debido a las inherentes complejidades de este microorganismo. En E. histolytica la división nuclear se lleva a cabo sin degradación de la membrana, por lo que la condensación de los cromosomas no es evidente (Edman y col., 1990). A diferencia de muchos eucariontes, las células de E. histolytica pueden duplicar su genoma varias veces antes de que ladivisión celular ocurra, y como consecuencia, aproximadamente entre el 5- 20% de los trofozoítos en cultivos axénicos (dependiendo de la fase de crecimiento) son multinucleados. Además, puede presentar DNA duplicado en ausencia de división nuclear, lo que provoca que un solo núcleo pueda presentar un contenido genómico 1X a 6X é incluso más. Por tales razones, los cultivos de trofozoítos presentan una heterogeneidad en su contenido genómico (Clarck y col., 2007). Aparte de cromosomas lineares, E. histolytica presenta varias moléculas de DNA circular tipo plásmidos (Bhattacharya y col., 25 1998). En este sentido, se ha estimado que las células de E. histolytica presentan una posible ploidía de 4 y que su genoma está constituido por 2 079 972 pares de bases (pb), distribuidos en 14 cromosomas de tamaño variable que van de 0.3 a 2.2 millones de pares de bases. El genoma de E. histolytica presenta un bajo contenido en G-C (24.2%). Se ha calculado que contiene aproximadamente 8201 genes, aunque el número ha sido ajustado (Lorenzi y col., 2010). En comparación con otros parásitos el número de genes es relativamente grande y refleja la complejidad de E. histolytica a pesar de la pérdida de ciertos genes, como consecuencia del parasitismo, tal vez como una respuesta adaptativa en el huésped humano. La pérdida de genes se asocia más en la reconstrucción de vías metabólicas, que muestran un patrón consistente de pérdida de capacidad de síntesis, como consecuencia de su adaptación a un ambiente rico en fuentes de nutrientes complejos (Clarck y col., 2007). El número de genes en E. histolytica es relativamente grande, comparado con otros parásitos como Plasmodium falciparum y con la levadura Sacharomyces cerevisie, muy cercano al del protista Dictyostelum discoideum (12500 genes), esto refleja una relativa complejidad a pesar de la pérdida de ciertos genes (Tabla 3), siendo más evidente en las reconstrucciones de las rutas metabólicas donde muestran un consistente patrón de pérdida de la capacidad sintética como consecuencia de su vida parasitaria en un ambiente rico en nutrientes (Clarck y col., 2007). Los genes que codifican para proteínas tienen un tamaño promedio de 1 260.9 pb, relativamente pequeños cuando se comparan con el promedio de los genes de D. discoideum y P. falciparum. De éstos el 24.4% presenta intrones. Las regiones codificantes para proteínas fueron inferidas mediante dos aproximaciones, GliMM y Pat y se estimó que alrededor del 49.7 del DNA es codificante. Las funciones de los genes han sido generadas automáticamente por homología y al 46% de las proteínas predichas se les ha asignado una función (Loftus y col., 2005). Las regiones intergénicas son pequeñas, de alrededor de 0.8 kb; así como las secuencias 5’ y 3’ no traducibles de los mRNA, los cuales son relativamente 26 cortas, en comparación con el genoma de los eucariontes superiores. De forma similar, las secuencia reguladoras del comienzo y término de la transcripción, así como la secuencia de la caja TATA (localizada frecuentemente 30 pb antes del ATG de inicio de la traducción), difieren de las secuencias consenso de los genes eucariontes (Brachhaus y col., 1993). Tabla 3. Resumen estadístico del genoma para determinados organismos unicelulares con genomas secuenciados. Entamoeba histolytica Plasmodium falciparum Dictyostelium discoideum Saccharomyces cerevisiae Encephalitozoon cuniculi Tamaño del genoma (Mpb) 20.7 22.8 33.8 12.5 2.5 Contenido %G+C 24.2 19.4 22.5 38 45.5 Número de genes 8201 5268 12,500 5538 1997 Tamaño promedio de genes (pb) 1260.9 2534 1756 1428 1077 % DNA codificante 49.7 52.6 ND 70.5 ND Tamaño promedio de proteínas (aa) 389 761 518 475 359 Distancia promedio intergénica (kb) 0.8 1.7 0.8 0.6 0.1 Densidad de genes (kb por gen) 1.9 4.3 2.5 2.2 1.1 % de genes con intrones 24.4 54 69 5 <1 Tamaño promedio del intrón (pb) 100 179 146 ND – Número promedio de intrones /gen 1.5 2.6 1.9 1 1 Abreviaturas: Mpb: millones de pares de bases; kb: pares de kilobases, pb: pares de bases, aa: aminoácidos, ND: no determinado. Tomado de Clark y col., 2007; Lorenzi y col., 2010. Además del genoma de E. histolytica también se secuenció el genoma de E. dispar y E. invadens, que es un parásito reptiliano causante de la enfermedad invasiva, principalmente en serpientes y lagartijas (Clarck y col., 2007). La información obtenida de E. dispar puede ser empleada para identificar secuencias vinculadas a virulencia, y de E. invadens para estudiar patrones de expresión génica durante el enquistamiento y extrapolar a E. histolytica. 27 No hay información actual en relación con el tamaño y la naturaleza de las secuencias de los centrómeros y telómeros. Se propone que estas secuencias podrian no estar presentes dentro del genoma; que no estan dentro de los contigs analizados, o bien que divergieron lo suficiente como para ser imposible su identificación. Adicionalmente, en los extremos de los cromosomas se identificaron regiones ricas en genes de RNA de transferencia (tRNA), más del 10% de la secuencia contiene genes de tRNA, y éstos están (con algunas excepciones) organizados en conjuntos lineales; es por ello que se proponen como como regiones teloméricas (Clarck y col., 2007). La organización estructural de los genes de RNA ribosomal en E. histolytica es inusual, con alrededor de 24 kb episomas circulares (Bhattacharya y col., 1998), que tienen dos unidades de transcripción en una repetición invertida. Estos episomas se cree que representan alrededor del 20% del DNA celular total (Clark y col., 2007; Lorenzi y col., 2010). Como se describió anteriormente los genes en E. histolytica son relativamente cortos, no sólo por la pérdida de intrones, sino también por la longitud de las proteínas que ellos codifican. En promedio de la longitud predicha de una proteína en E. histolytica es de 389 aa, que es 129 aa y 372 aa más corto que en D. discoideum y P. falciparum, respectivamente (Clark y col., 2007). De acuerdo a la base de datos Pfam, la familia de dominios de proteínas más comunes en E. histolytica se muestra en la tabla 4. Las familias de proteínas con dominios Rab y Rho son inusualmente grandes en E. histolytica y se encuentran entre los dominios más abundantes en este parásito. Reflejan algunos de los aspectos menos conocidos de su biología, pues están involucrados en la señalización y el tráfico de vesículas, posiblemente debido a su estilo de vida "depredador". Estos dominios están íntimamente implicados en la detección de su medio ambiente, la endocitosis y la entrega de los lisosomas al fagosoma. Otros dominios importantes son los implicados en la dinámica de la actina y la reorganización del citoesqueleto. Los dominios de unión a DNA Myb, son los reguladores de la transcripción más abundantes. También hay proteínas multidominio, entre las que se incluyen cinco proteínas 28 que contienen tanto dominios RhoGEF (Rho GTPasa factor de intercambio de nucleótidos guanina) y Arf-GAP (factor ribosilación ADP proteína de activación de la GTPasa), lo que sugiere una comunicación entre reguladores vesículares y el reordenamiento de citoesqueleto. Además, se han identificado más de 80 receptores de cinasas, cada uno contiene un dominio cinasa y un dominio extracelular rico en serinas, lo cual hace sorprendente que un organismo unicelular tenga tantos receptores relacionados con transducción de señales (Clarky col., 2007). Tabla 4. Dominios más abundantes en el proteoma de de E. histolytica determinados por Pfam. Nombre del dominio Función del dominio Número total de proteínas con ese dominio WD40 Dominio WD , Repetido G-b 249 LRR_1 Repetido rico en Leucina 131 Pkinase Dominio proteínacinasa 95 HEAT Repetido HEAT 70 efhand Mano EF 58 RRM_1 Motivo de reconocimiento a RNA 57 Ras Familia Ras 46 TPR_1 Repetido tetratricopeptido 42 Ank Repetido ankyrin 34 PUF Familia Pumiliorepetido de unión a RNA 33 RhoGAP Dominio RhoGAP 27 Myb_DNAbinding Dominio Myb de unión a DNA 22 RhoGEF Dominio RhoGEF 22 Helicase_C Helicasa conservada Dominio C-terminal 20 DEAD Caja DEAD/DEAH helicasa 20 PH Dominio PH 19 Metallophos Fosfoesterasa calcineurin 19 Gelsolin Repetido gelsolin 18 LIM Dominio LIM 17 CH Dominio homólogo Calponin (CH) 16 Filamin Repetido filamin/ABP280 16 Tomado de Clark, y col., 2007. 29 3.1. Transcripción en E. histolytica E. histolytica tiene una RNA polimerasa II α- amanitina resistente (Lioutas y Tannich, 1995), debido a que su subunidad RPB1, la cual es muy divergente. Curiosamente, también es bastante diferente de la secuencia RPB1 del protozoario Trichomonas vaginalis. Así mismo el heptapéptido (TSPTSPS) de la subunidad grande de la RNA polimerasa II contenido en el dominio C- terminal (CTD), y que es común en otros eucariontes, no se encuentra en la RNApolI de E. histolytica. De hecho todo el CTD no guarda homología con cualquier otro dominio de RNA polimerasa II en la base de datos actual. El dominio CTD de E. histolytica es rico en prolina/serina, contiene 24 serinas, 6 treoninas y 3 tirosinas presentes de las cuales es susceptible a ser fosforilado en 9 serinas, 3 treoninas y 1 tirosina. Estas modificaciones postraduccionales por cinasas y fosfatasas en el dominio CTD podrían modular las interacciones proteína-proteína, como ocurre en otras RNA polimerasas. En E. histolytica se se han identificado 10 subunidades de la RNA, sin embargo los homólogos de las subunidades 4 y 12 están ausentes; mientras que el homólogo de la subunidad 9 carece del primero de los dos motivos de unión a zinc y del motivo DPTLPR (Yeo y col., 2003). El núcleo del promotor de los genes de E. histolytica tiene una estructura tripartita inusual que consta de las secuencias TATA, GAAC y el elemento iniciador (Inr) (Purdy y col, 1996; Singh y Rogers, 1998; Singh y col, 1997, 2002). Se especula que en el motivo GAAC se une a una proteína que se asocia al complejo de preiniciación. Además de ser una proteína de unión a la caja TATA, TBP es una subunidad del factor de transcripción general TFIID, que en otros organismos es requerido para el reconocimiento del promotor TATA (Hernández y col., 1997). Los factores de transcripción identificados en este parásito son escasos, algunos se han identificado en base a su homología en Homo sapiens, D. discoideum, y en otros organismos unicelulares (Tabla 5). 30 Tabla 5. Factores de transcripción representativos de E. histolytica, su correspondiente motivo de unión DNA y los enfoques moleculares utilizados para caracterizarlos. Factor de Transcripción Motivo de unión al DNA Ensayo realizado Información obtenida Referencia URE3-BP TATTCTATT (URE3) Análisis deleción/sustitución Híbrido en levadura Microarreglo EMSA ChIP Identificación de motivos de unión al ADN Identificación de URE3_BP Identificación de genes diana Prueba de unión específica in vitro Prueba de unión in vivo Purdy y col., 1996 Gilchrist y col., 2001 Gilchrist y col., 2008 Gilchrist y col.,2001 Gilchrist y col., 2003 EhEBP1 y2 AAAAATGAATGG AAAAATGAA (URE4) Análisis deleción/sustitución Cromatografía de afinidad a DNA EMSA Identificación de motivos ADN Identificación de EhEBP1 y 2 Prueba de unión específica in vitro Schaenman y col., 1998 Schaenman y col.,2001 Schaenman y col., 1998; 2001 EhMyb10 TAACGG (motivo consenso Myb) Búsqueda de genoma EMSA Identificación de 32 dominios de la proteína MYB Prueba de unión específica in vitro Meneses y col., 2010 EhMyb-dr CCCCCC (EhMyb- dr) Microarreglo- conversión de fase Microarreglo- sobreexpresión Myb- dr MEME y Mast EMSA ChIP Identificación de MYB-dr Identificación de genes co- reguladores de genes Myb-dr Identificación de motivos DNA Prueba de unión específica in vitro Prueba de unión in vivo Ehrenkaufer y col.,2007a Ehrenkaufer y col.,2009 ECudA AGAATTTTCT Búsqueda de genoma EMSA Identificación de CudA homólogo Prueba de unión específica in vitro Yamada y col., 2008 C/EBP TGTTTGGTAGTTG AATTGGAAAGAA (motivos consenso C/EBP1 y C/EBPIII) Análisis deleción/sustitución Purificación DNA de afinidad EMSA Identificación de motivos de unión al DNA Purificación parcial de proteínas Prueba de unión específica in vitro Marchat y col., 2002 Ehp53 GGACATGCCCGG GCATGTCC (motivo consenso p53 ) EMSA Prueba de unión específica in vitro Mendoza y col. (2003) HMGB1 Estructura DNA Por ejemplo lazos madre Palindromes Microarreglo Ensayo de circularización ligase mediada EMSA Identificación de HMGB1 Prueba de unión DNA HMGB1 mejorada de unión a ADN de p53 Gilchrist y col., 2006 Abhyankar y col., 2008 31 DNA monocatenario DNA cruciforme Microarreglo Identificación de genes modulados por HMGB1 EhTBP EhTRF1 TATTTAAA (caja canonical TATA para E. histolytica) EMSA Búsqueda de genoma EMSA Prueba de unión específica in vitro Rango determinado de valores de KD para las variantes de caja TATA EhTBP es más promiscuo que los PDD humanos y de levadura Identificación de dos factores TBP adicionales relacionados (EhTRF) Prueba de unión específica in vitro de Dios-Bravo y col., 2005 Castanon- Sanchez y col., 2010 Tomado de Pearson y Singh, 2010. 4. Mecanismos de patogenicidad Debido a la aparición de los medios sintéticos para el cultivo de E. histolytica y su perfeccionamiento a través del tiempo, se han logrado grandes avances sobre la biología de este parásito. Sin embargo, no se ha establecido completamente el papel de la respuesta inmune del hospedero en su intento por controlar la enfermedad. Tampoco se sabe que ocasiona que el parásito en algunos casos se comporte como comensal y en otros como invasor. Como explicación hacia estas diferentes conductas se propone la existencia de distintas especies de Entamoeba morfológicamente idénticas; como es el caso de E. dispar que es una especie morfológicamente idéntica a E. histolytica (Brumpt, 1925), pero su patogenicidad es menos agresiva. También puede tratarse de las características virulentas solo bajo ciertas circunstancias del medio o del huésped; esto se apoya en las diferencias en virulencia encontradas en distintas cepas de E. histolytica (Davis, 2006). La patogenicidad de E. histolytica frecuentemente es multifactorial e involucra un complejo rol entré parásito y hospedero. Las amibas son capaces de realizar una serie de diferentes actividades biológicas celulares a fin de dañar 32 las células del huésped y sobrevivir; para lo cual utiliza principalmente tres eventos: 1) adhesión, 2) citólisis y 3) fagocitosis. Adicionalmente, se debe considerar la immuno-evasion, la colonización y la invasión, que en conjunto son los responsables de causar la enfermedad. Por su parte, las células del huésped, también presentan sistemas de defensa no específicos, tales como el estrés oxidativo. Para sobrevivir, la amiba utiliza varios mecanismos para manejar la alta concentración de especies reactivas de oxígeno y un sistema de metabolitos con alta plasticidad, determinantes para su virulencia; los cuales junto con los factores de virulencia pueden establecer una ventaja para el parásito y dañar seriamente al hospedero (Anaya-Velázquez y Padilla-Vaca, 2011). El mecanismo patogénico de E. histolytica depende de las sustancias tóxicas que libera como son lasadhesinas, toxinas, amebaporos y las diferentes proteasas. Por ejemplo, se facilita la invasión de los trofozoítos si se asocia con otras bacterias del intestino o con el sistema inmune del hospedero e incluso con algunos factores del huésped como el hierro (De la Garza y Vaca-Pacheco, 2010), los lipofosfopeptidoglicanos, peroxiredoxinas, fosfolipasas, esfingomielinasas, arginasas, lisinas y proteínas ricas en ácido glutámico (Orozco y col., Martinez-Palomo, 1989, 1983; Anaya-Velazquez y Padilla-Vaca, 2011). La actividad de la peroxidasa y su capacidad de reducir O2 a H2O2, así como la activación de la piruvato ferredoxina oxidorreductasa, participan en la protección del parásito durante el proceso de invasión al hospedero (Mai, 1999). Todos estos factores de patogenicidad conducen a la lisis, muerte y destrucción de una variedad de células y tejidos en el hospedero. Una de las características distintivas de la patogenicidad de E. histolytica es su dependencia de contacto directo con la célula blanco de su huésped; siendo capaz de matar a una gran variedad de tipos de células como las del epitelio intestinal, los eritrocitos, los neutrófilos y los linfocitos (Guerrant y col., 1981; Ravdin y Guerrant, 1981; Burchard y Bilke, 1992; Burchard y col., 1992a, b). 33 4.1. Adhesión Los trofozoítos de E. histolytica se adhieren a las monocapas de células epiteliales en cultivo y a superficies como plástico y vidrio. Esta adhesión de los trofozoítos a las células epiteliales es esencial para la acción lítica de los trofozoítos y requiere de un mecanismo específico en el que están involucradas moléculas de superficie del parásito (adhesinas) y receptores de la célula blanco (Fig. 10) (García-Rivera y col., 1999). Para la sucesión de los siguientes eventos como la fagocitosis y la destrucción celular, la adhesión es indispensable (Serrano-Luna y col., 2012). La colonización y la invasión de la mucosa del colon implican la adhesión de trofozoítos a mucinas y a las células epiteliales del huésped (Teixeira, 2002). En el ciego, el parásito es capaz de evadir las defensas inmunitarias del huésped en parte por proteasas secretoras de cisteína que degradan inmunoglobulinas y las proteínas del sistema del complemento y por otra parte matando las células anfitrión de defensa tales como los linfocitos y los neutrófilos. La muerte celular que induce E. histolytica es dependiente de contacto y está mediada por una lectina amebiana específica para galactosa y N-acetil-D- galactosamina de superficie (Gal /GalNAc) (Ravdin y col, 1980; McCoy y col, 1994). La cual se une a residuos expuestos de galactosa y Gal/GalNAc en las glicoproteínas de las células blanco (Petri y col., 1987; Ravdin y Guerrant, 1981). Esta lectina es una glicoproteína heterodimérica, con 3 subunidades; la subunidad de 170 kDa (HgI), está ligado a un glucosilfosfatidilinositol (GPI) (McCoy y col., 1993; Cheng y col, 2001), su dominio citoplasmático reconoce específicamente a la galactosa/N-acetil-D galactosamina y su secuencia presenta homología con las integrinas ß2 y ß7 (Laughlin, 2005). Este complejo se une mediante puentes disulfuro a la subunidad liviana (Lgl) de 31 ó 35 kDa. Hgl-Lgl se une por enlaces no covalentes a la subunidad intermedia (Igl) de 150 kDa (Petri y col, 1989; Cheng y col, 2001; Laughlin, 2005; Clarck y col., 2007). En la adhesión también participan moléculas como la lectina de 220 kDa (Meza y col, 1987), una proteína rica en serinas (SREHP) de 52 kDa (Stanley y col., 1992), proteínas de 90, 70, 50 y 24 kDa (Rodríguez y col., 1989) y el complejo 34 EhCPADH de 112 kDa (Arroyo y Orozco, 1987; Garcia-Rivera y col., 1999). Este complejo está formado por una cistein proteasa (EhCP112) y una adhesina (EhADH112), codificados por dos genes adyacentes separados por 188 pb. EhDH112 tiene 687 aa, presenta un peso molecular de 75 kDa. Contiene un dominio de adherencia, localizado en los aminoácidos 444-601 (García-Rivera y col., 1999; Martínez-López y col, 2004). Por su parte, la EhCP112 también participa en la virulencia del parásito (Ocadiz y col., 2005). 35 Figura 10. Proteínas de adhesión y secreción presentes en la superficie celular de E. histolytica. El proceso de adhesión de los trofozoítos a su célula blanco requiere de un mecanismo específico en el que están involucradas moléculas de superficie del parásito (adhesinas) y receptores de la célula blanco. Este evento ocurre gracias a la participaciónde una lectina de superficie que une residuos expuestos de galactosa y Gal/GalNAc en las glicoproteínas de las célula blanco y otras moléculas como la lectina de 220 kDa, la proteína SREHP de 52 kDa, proteínas de 90, 70, 50 y 24 kDa y el complejo EhCPADH de 112 kDa. Tomado de Expert Reviews in Molecular Medicine. 2005 Cambridge University Press. 36 4.2. Citólisis Cuando el trofozoíto penetra la capa de moco intestinal, previo al contacto con la célula blanco, que actúa como una barrera frente a la invasión, se genera la colitis (Chadee y col., 1987). La invasión es medida por la muerte de células epiteliales, neutrófilos y linfocitos, que ocurre solo después de que la lectina del parásito se involucra con los residuos Gal/GalNAc de las proteínas del hospedero (Petri y col., 2002). La interacción de la lectina con los glicoconjugados es estéreo-específica y multivalente (Yi y col., 1998). • Amebaporos: En las vesículas granulares del lisosoma de E. histolytica se encuentra una familia de pequeñas proteínas formadoras de poros llamadas amebaporos. Su actividad se detectó desde hace más de 20 años (Lynch y col., 1982; Young y col., 1982) pero se aisló hace 12 años y ahora ya se conoce hasta su estructura primaria (Leippe y col., 1991; Leippe y col., 1992). Los amebaporos tienen un papel fundamental en la patogenicidad de este parásito protozoario. Son péptidos pequeños de 77 aa y un peso molecular de 4.5 kDa (Espinosa-Castellano y Martinez-Palomo, 2000); se concentran en vesículas amebianas requiriendo un pH ácido (≈5). La principal función de estas proteínas es lisar a las células blanco ingeridas formando poros en sus mebranas (Ravdin y col., 1986), los cuales actuan como canales iónicos, similares al componente C9 del complemento y a la perforina de los linfocitos T citotóxicos (Leippe y col., 1991). Leippe y colaboradores (Leippe y col., 1994) aislaron de gránulos citoplasmáticos tres péptidos con actividad formadora de poro, los cuales clasificaron como A, B y C, estos tienen el mismo peso molecular, pero difieren en su estructura primaria, encontrándose en una porción de 35:10:1, respectivamente. Los amebaporos de la clase C son más efectivos, mientras que los amebaporos clase A no son eficientes en la lisis de los eritrocitos. En los últimos años se identificaron tres nuevos amebaporos, asi como 16 proteínas que tienen dominios similares a saponinas (SAPLIPS), los cuales se conservan en los amebaporos (Loftus y col, 2005; Clarky col., 2007). Los 37 dominios transmembranales en estas saponinas no son evidentes, posiblemente son productos de secreción almacenados en las vesículas citoplasmáticas y actúan sinérgicamente con los amebaporos. Recientemente, Hecht y colaboradores (Hecht y col., 2004) han descrito la estructura terciaria del amebaporo A, encontrando que un lado de su superficie es hidrófoboico. Según el modelo propuesto de dimerización antiparalela, esta región hidrofóbica se extiende sin ninguna interrupción, puede ser seguido por adición de otros dímeros, dando lugar a una estructura de anillo con una superficie exterior hidrófobica y un interior predominantemente hidrofílico. El modelo hexadimérico tiene un diámetro interior de ~2 nm, que concuerda con los datos derivados de las mediciones
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