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5Capítulo Amibas de vida libre con potencial patógeno Patricia Bonilla Lemus Elizabeth Ramírez Flores la naturaleza y pueden encontrarse en suelo, agua y aire. Las infecciones que causan estas amibas comprometen cerebro, ojos, pulmones y piel. Aunque el número de infecciones que provocan estos microorganismos es bajo en comparación con otros protozoos parásitos, la difi cultad en su diagnóstico, el reto de encontrar tratamientos antimicrobianos efi caces y la morbilidad, así como la alta mortalidad asociada con las in- fecciones cerebrales, son causa de preocupación para los pa- rasitólogos y el personal clínico y de laboratorio. Además, se demostró que Acanthamoeba y Naegleria, entre otras amibas de vida libre, pueden actuar como vectores y reservorios de virus, hongos y bacterias. Estos microorganismos sobreviven e incluso algunos se multiplican dentro de las amibas. De esta manera las amibas proporcionan un mecanismo de protec- ción para evadir ambientes hostiles y un medio para trans- portarse y colonizar nuevos hábitat, aprovechando los meca- nismos de dispersión de las AVL. Características generales del parásito Naegleria fowleri Es la única especie de este género que se aisló de casos de meningoencefalitis amibiana primaria (MEAP) en huma- nos. Tiene tres estadios en su ciclo de vida: trofozoíto o for- Contenido ■ Introducción ■ Características generales del parásito ■ Mecanismos de infección ■ Manifestaciones clínicas ■ Respuesta del huésped a la infección ■ Mecanismos del parásito para contrarrestar la respuesta del huésped ■ Diagnóstico ■ Tratamiento ■ Amibas de vida libre como vectores y reservorios de otros patógenos ■ Prevención ■ Epidemiología ■ Caso clínico Preguntas de evaluación inicial 1. ¿Por qué se denomina anfi zoica a este grupo de amibas? 2 . ¿Tiene importancia la contaminación del agua en la prolifera- ción de las amibas de vida libre (AVL)? 3 . ¿Qué son los amibostomas? 4 . ¿Cuáles son los principales factores de riesgo de la queratitis amibiana? 5 . ¿Qué diferencia importante existe entre la encefalitis amibia- na que provoca Sappinia pedata y la que produce Acantha- moeba spp y Balamuthia mandrillaris? Introducción Las amibas de vida libre (AVL) son protozoos, eucariontes con mitocondria. También se les conoce como amibas anfi - zoicas porque tienen la dualidad de vivir en libertad en la na- turaleza, así como la capacidad de inducir enfermedades en el ser humano y en los animales (Page, 1988). Entre los distintos géneros de amibas de vida libre, sólo los siguientes cuatro se relacionan con enfermedades humanas: Naegleria, Acantha- moeba, Balamuthia y Sappinia; estas amibas se diseminan en ma vegetativa, fl agelado y quiste (fi gura 5-1). El trofozoíto mide entre 15 y 25 μm, y su locomoción se debe a seudópo- dos redondeados llamados lobópodos. El citoplasma es granular con mitocondrias, lisosomas y vacuolas; el núcleo se localiza en la parte central con gránulos de cromatina y un nucléolo esférico (fi gura 5-2A). Se reproduce por fi sión nuclear y el núcleo se divide por promitosis, proceso en el cual el nucléolo y la membrana nuclear persisten durante la división celular. El fl agelado tiene forma de pera y es bifl age- lado, aunque puede formar hasta 10 fl agelos. En esta forma no se alimenta y es reversible a la etapa de trofozoíto. Los quistes son estructuras de resistencia que se forman en res- puesta a condiciones ambientales adversas, son esféricos (8 a 15 μm de diámetro) y poseen una doble pared con uno o dos poros (fi gura 5-2B). Acanthamoeba spp Con base en criterios morfológicos se identifi caron más de 24 especies pertenecientes al género Acanthamoeba y sólo algunas son patógenas. Las que más comúnmente se aisla- ron son A. castellanii y A. polyphaga. En su ciclo de vida Quiste Trofozoíto Forma flagelada Neuroepitelio olfatorio MEAP Figura 5-1 Ciclo de vida de Naegleria fowleri en casos de meningoence- falitis amibiana primaria. Esquema que realizó la bióloga María del Rocío Ibarra Montes. Figura 5-2 Naegleria sp. A, Trofozoíto. B, Quiste. presenta dos estadios: trofozoíto y quiste (fi gura 5-3). El trofozoíto mide entre 20 y 56 μm y se caracteriza por la presencia de seudópodos fi nos que se denominan acantó- podos. El citoplasma contiene múltiples mitocondrias, liso- somas, ribosomas y vacuolas; el núcleo vesicular tiene un nucléolo esférico que se localiza en el centro (fi gura 5-4A). Los trofozoítos se dividen por fi sión binaria y la división del núcleo se realiza por mitosis, en la cual el núcleo y la membrana nuclear desaparecen durante el proceso. El quiste mide entre 11 y 25 μm de diámetro, presenta una pared doble, entre cuyos componentes se encuentra ce- lulosa. La pared externa o ectoquiste es ondulada o arruga- da, en tanto que la pared interna o endoquiste puede ser estrellada, poligonal, esférica u oval. Los poros se forman en la unión del ectoquiste y el endoquiste y están cubiertos por un opérculo (fi gura 5-4B). Los quistes se forman como reacción a condiciones ambientales adversas, como deseca- ción, falta de alimento, presencia de agentes químicos (des- infectantes y antimicrobianos) y agentes físicos (calor, con- gelamiento y radiación ultravioleta). Balamuthia mandrillaris El ciclo de vida comprende una fase de trofozoíto y una de quiste (fi gura 5-5). El trofozoíto de B. mandrillaris mide en- tre 12 y 60 μm, pero puede alcanzar hasta 60 y 120 μm de largo. Tiene forma irregular, algunas veces presenta la for- ma limax y en otras adopta un aspecto de araña con nume- rosos seudópodos, sin ramifi caciones. El microorganismo es uninucleado con un núcleo vesicular, con frecuencia puede tener más de un nucléolo. En cultivo celular también se han observado trofozoítos multinucleados. Otros organelos pre- sentes son la mitocondria y el retículo endoplasmático, que contienen ribosomas. El trofozoíto se reproduce asexual- mente por fi sión binaria y la división del núcleo se realiza por mitosis. El quiste mide entre 13 y 30 μm y carece de poros; en el plano ultraestructural se reconoce una triple constitución, es decir: una fi na capa externa irregular o ectoquiste, una A B 10 µm 10 µm Capítulo 5 Amibas de vida libre con potencial patógeno32 capa interna densa y gruesa o endoquiste y una capa fi brilar amorfa media que se conoce como mesoquiste. Durante la mitosis, el nucléolo y la membrana nuclear permanecen in- tactos al principio, pero desaparecen a medida que la mito- sis continúa. Sappinia pedata (antes S. diploidea) La amiba que se clasifi có como Sappinia diploidea, recién (2009) fue renombrada como Sappinia pedata. En el único caso descrito de infección cerebral por S. pedata se observó que el manejo de ganado fue un factor importante en la transmisión de la amiba; por ello el ciclo de vida del parásito tal vez implique un huésped animal intermediario (fi gura 5-6), a diferencia de las otras amibas de vida libre patógenas que no dependen de un huésped para la transmisión y distri- bución de la enfermedad. Neuroepitelio olfatorio Dermatitis amibiana Neumonitis amibiana EAG QA EAG subaguda o crónica Vía sanguínea Úlceras en piel Figura 5-3 Ciclo de vida de Acanthamoeba spp (EAG: encefalitis amibia- na granulomatosa; QA, queratitis amibiana). Esquema realizado por la bióloga María del Rocío Ibarra Montes. Figura 5-5 Ciclo de vida de Balamuthia mandrillaris (EAG: encefalitis amibiana granulomatosa). Esquema que realizó la bióloga Ma. del Rocío Ibarra Montes. Figura 5-6 Ciclo de vida de Sappina pedata. (EA: encefalitis amibiana). Esquema realizado por la bióloga Ma. del Rocío Ibarra Montes.Figura 5-4 Acanthamoeba sp. A, Trofozoíto. B, Quistes. Quiste Trofozoíto Neuroepitelio olfatorio Dermatitis amibiana Neumonitis amibiana EAG EAG subaguda o crónica Vía sanguínea Úlceras en piel A B 10 µm 10 µm Quiste Trofozoíto ¿Huésped animal? (heces) Neuroepitelio olfatorio ¿? EA Características generalesdel parásito 33 Naegleria fowleri Acanthamoeba spp (infecciones sistémicas) Balamuthia mandrillaris Sappinia pedata Acanthamoeba spp (infección del ojo) Enfermedad Meningoencefalitis amibiana primaria (MEAP) Encefalitis amibiana granulomatosa (EAG); infecciones cutáneas y nasofaríngeas Encefalitis amibiana granulomatosa (EAG), infecciones cutáneas y nasofaríngeas Encefalitis amibiana (EA) sin granulomas, quizá infecciones nasofaríngeas Queratitis amibiana (QA) Factores de riesgo Actividades que se relacionan con aguas termales Inmunocompromiso, inmunosupresión Inmunocompromiso, inmunosupresión, lesiones contaminadas en la piel con suelo Insufi ciente información Uso de lentes de contacto suaves, abrasiones corneales, exposición a agua contaminada Diagnóstico Examen de LCR en búsqueda de trofozoítos, tinción con H&E en vivo y tejido post mortem Biopsia de lesiones, neuroimagen, tinciones: H&E, IFA, IIF de tejido Biopsia de lesiones, neuroimagen, tinciones: H&E, IFA, IIF de tejido Biopsia de lesiones, neuroimagen Raspado de la córnea y cultivo, tinciones: blanco de calcofl úor, Wright, Giemsa, azul de Evans. Técnica de PCR. Microscopia confocal Periodo de incubación Días Semanas a meses Semanas a meses, incluso dos años No hay datos, pero tal vez similar a Acanthamoeba Días Síntomas Dolor de cabeza intenso, fi ebre, náusea, vómito, rigidez de cuello, cambios de personalidad Dolor de cabeza, fi ebre, náusea, vómito, cambios de personalidad, hemiparesia, letargo, afasia, ataxia Dolor de cabeza, fi ebre, convulsiones, hemiparesia, nivel deprimido de la conciencia, cambios de personalidad, coma Dolor de cabeza, fi ebre, vómito, cambios de personalidad, náusea, fotofobia, visión borrosa Dolor intenso, lagrimeo, sensación de cuerpo extraño, fotofobia, visión borrosa, enrojecimiento Tratamiento Anfotericina B intratecal, miconazol, rifampicina Combinación de compuestos del grupo de los azoles, isotianato de pentamidina, fl ucitosina, azitromicina, sulfadiazina Fluconazol, azitromicina, fl ucitosina, isotianato de propamidina, sulfadiazina, gluconato de clorohexidina Azitromicina, pentamidina, itraconazol, fl ucitosina PHMB, junto con propamidina o hexamidina, isotianato de propamidina (Brolene) Pronóstico de recuperación Pobre Pobre Pobre Información insufi ciente Excelente Abreviaturas: H&E, hematoxilina y eosina; IFA, anticuerpos inmunofl uorescentes; IIF, inmunofl uorescencia indirecta; PHMB, polihexametilén biguanida. • Cuadro 5-1 Características comparativas de las patologías causadas por las amibas de vida libre Su ciclo de vida comprende dos estadios: el trofozoíto y el quiste; el primero mide entre 40 a 60 μm, sus seudópo- dos son indistintos y presentan una película que se ondula cuando la amiba se mueve. Una característica distintiva del microorganismo es la presencia de dos núcleos colocados muy juntos uno del otro. En el citoplasma se observa una gran vacuola citoplasmática, mitocondrias con característi- cos patrones tubulares y una red parecida al aparato de Gol- gi. La microscopia de transmisión electrónica muestra que los puntos de unión entre los dos núcleos comprimidos tie- nen hileras de fi lamentos cortos perpendiculares a las mem- branas nucleares aplanadas. Los trofozoítos se dividen por fi sión binaria y la división del núcleo se realiza por mitosis, al igual que en Acanthamoeba y Balamuthia. Los quistes miden de 13 a 37 μm y se observan dos núcleos, pueden so- brevivir a los jugos gástricos durante su paso por el estóma- go, así como a las emulsifi cantes propiedades de la bilis del hígado, por tal razón, su presencia en las heces no es indica- tiva de infección; una vez en las heces que tienen abundan- cia de bacterias, las amibas pueden exquistar. Debido a su constante presencia en las heces se le ha caracterizado como coprozoica. El cuadro 5-1 muestra las características comparativas de las patologías causadas por las amibas de vida libre pató- genas. Mecanismos de infección Meningoencefalitis amibiana primaria Naegleria fowleri causa una infección aguda, necrosante, hemorrágica y, por lo general, de consecuencias fatales que afecta al sistema nervioso central (SNC), llamada meningo- encefalitis amibiana primaria (MEAP) o naegleriasis. El curso completo de la infección puede durar de 3 a 10 días. La puerta de entrada de los trofozoítos, que son las for- mas infectantes, es mediante la aspiración de agua contami- nada a través de las fosas nasales; los trofozoítos lisan e in- Capítulo 5 Amibas de vida libre con potencial patógeno34 gieren eritrocitos y otras células mientras invaden la mucosa olfatoria, migran a través del nervio olfatorio, atraviesan la placa cribiforme, alcanzan el neuroepitelio olfatorio, avan- zan hacia el espacio subaracnoideo y llegan al cerebro (fi gu- ra 5-1). En el cerebro, las amibas provocan edema y necrosis hemorrágica por producción de hidrolasas lisosomales, proteasas, neuraminidasas, lipasas, elastasas, proteinasas y fosfolipasas que degradan la mielina y provocan que la per- sona invadida sufra daños graves e irreversibles. Mediante fagocitosis se alimentan con voracidad y junto con la liberación de sustancias citolíticas provocan destrucción celular, en especial del tejido nervioso. Se ha descrito que durante la fagocitosis se forman unas estructu- ras fagocíticas que se llaman amibostomas, las cuales son capaces de “morder” e ingerir a las células del huésped. También se sugirió que N. fowleri produce unas proteínas formadoras de poros que causan lisis celular y otras sustan- cias citotóxicas. Lo anterior, así como su habilidad para eva- dir el sistema inmunitario del huésped y migrar con rapidez puede contribuir a su patogenicidad. Encefalitis amibiana La encefalitis amibiana es una enfermedad oportunista cau- sada por varias especies de Acanthamoeba, B. mandrillaris y S. pedata, con la diferencia que en la infección que producen las dos primeras se observa una respuesta granulomatosa del huésped a la presencia de la amiba, por lo que se le deno- mina encefalitis amibiana granulomatosa (EAG) o acanta- mebiasis. Las vías de entrada de quistes y trofozoítos son: ulcera- ciones en la piel, tracto respiratorio bajo y neuroepitelio olfa- tivo (fi gura 5-2). A partir del punto de entrada, las amibas se dispersan por vía hematógena hasta el SNC, y las áreas afec- tadas son el cerebro, el cerebelo y la base del cerebro. Los mecanismos de la infección que ocasiona Acanthamoeba fueron poco estudiados; no obstante, se sabe que liberan en- zimas que producen necrosis del tejido cerebral por acción enzimática inducida por hidrolasas lisosomales y fosfolipa- sas que pueden degradar los fosfolípidos de las vainas de mielina, así como la liberación de otras enzimas como pro- teasas, proteinasas y elastasas, de las que no se conoce muy bien su función. También se ha descrito la lisis de las células huésped por fagocitosis mediante amibostomas. En tejido post mortem se observa edema cerebral con necrosis hemo- rrágica, leucocitos polimorfonucleares y células multinu- cleadas, que forman granulomas y abundantes trofozoítos y quistes alrededor de los vasos sanguíneos y en el tejido cere- bral necrótico. La información sobre los mecanismos de patogenici- dad de B. mandrillaris es muy escasa, sin embargo, se repor- tó que la actividad de metaloproteasas pueden jugar un papel signifi cativo en la degradación de la matriz extracelular y así en la patología del SNC. El único caso de encefalitis causado por S. pedata que se informó hasta el momento, ocurrió en un adulto mascu- lino, en apariencia sano, sin inmunosupresión, la única le- sión que se apreció, en forma de tumor cerebral, se eliminó en forma quirúrgica. El examen histopatológico del tejido ex- traído mostró edema y necrosis hemorrágica con trofozoítos, pero no quistes, y no se observó evidencia de reacción granu- lomatosa,por lo que se le denominó encefalitis amibiana (EA). Se cree que la puerta de entrada fue el tracto respirato- rio y que puede ser menos virulenta que las otras amibas pa- tógenas debido a que el paciente se recuperó por completo. Queratitis amibiana La queratitis amibiana (QA) es una infl amación crónica de la córnea causada por varias especies del género Acantha- moeba, y aunque aún no se conocen con precisión los meca- nismos de patogenicidad involucrados, se ha descrito que su capacidad de adhesión desempeña una función importante en la patogenicidad. Las amibas que se introducen en el ojo se adhieren a la superfi cie de la córnea, se infi ltran en el es- troma por rompimiento del epitelio por un traumatismo menor o abrasión del epitelio protector, y mediante activi- dad enzimática y fagocitosis causan la necrosis del tejido. En general, afecta un solo ojo y con frecuencia se confunde con una queratitis viral o micótica. Se demostró que trofozoítos del género Acanthamoeba producen diferentes enzimas como proteasas y proteinasas, que pueden tener una fun- ción importante en la QA. Una vez que se establecieron las amibas en el estroma corneal son difíciles de erradicar; puede haber recurrencia de la infección cuando el tratamiento antimicrobiano se re- duce o se suspende. Los pacientes pueden requerir de uno o más trasplantes corneales para reparar el daño, y en el peor de los casos se tiene que realizar la enucleación. Las lentes de contacto también pueden causar traumatis- mo mecánico o hipóxico que permite la invasión y destrucción del estroma por la actividad fagocítica de las amibas. También la secreción lagrimal con actividad antimicrobiana reducida y contaminación bacteriana secundaria, son factores que pue- den contribuir con el establecimiento de la QA. Infecciones nasofaríngeas y cutáneas Son provocadas por Acanthamoeba y Balamuthia, y se desa- rrollan cuando las amibas, ya sea en forma de trofozoíto o de quiste, se introducen por una lesión en la piel o por las fosas nasales. Las amibas pueden permanecer localizadas, pero en general se diseminan por vía hematógena a otras partes del cuerpo, en particular al SNC, y no hay delimita- ción defi nida entre estas infecciones y la encefalitis. Manifestaciones clínicas Meningoencefalitis amibiana primaria El curso clínico de la enfermedad es rápido, el periodo de incubación es de 3 a 5 días, y la muerte ocurre en un periodo Manifestaciones clínicas 35 entre 7 y 10 días. La enfermedad se caracteriza por intenso dolor bifrontal o bitemporal de la cabeza, con fi ebre, náusea, vómito y rigidez de nuca, seguido de coma, convulsiones y al fi nal la muerte. Encefalitis amibiana Desde el punto de vista clínico, la enfermedad es larga, cró- nica e insidiosa, puede durar semanas o meses en el caso de Acanthamoeba, e incluso años en el caso de B. mandrillaris; el periodo de incubación se desconoce, aunque tal vez sea mayor de 10 días. Las manifestaciones clínicas se caracteri- zan por dolor de cabeza, cambios de personalidad, fi ebre leve, convulsiones, hemiparesia, nivel deprimido de la con- ciencia y coma. Los síntomas y signos son, en esencia, los de una encefalopatía focal o local con notoria irritación me- níngea y encefalitis. El curso clínico puede confundirse con leptomeningitis bacteriana, meningitis tuberculosa o ence- falitis viral. Las manifestaciones clínicas que se presentaron en el único caso que se conoce de S. pedata fueron muy semejan- tes a las de Acanthamoeba y Balamuthia, pero además hubo dolor de cabeza frontal, como en el caso de la infección cau- sada por Naegleria. Queratitis amibiana Se distingue por infl amación de la córnea, sensación de cuerpo extraño, intenso dolor ocular, lagrimeo, enrojeci- miento, fotofobia, visión borrosa y congestión de la conjun- tiva. Existe un anillo de infi ltrado estromal, rompimiento epitelial recurrente de la córnea y lesión de la córnea refrac- taria a antivirales, antibacterianos y antimicóticos. Respuesta del huésped a la infección El mecanismo más importante en la respuesta inmunológi- ca contra las amibas patógenas es la activación de las células capaces de eliminarlas por fagocitosis, en especial los neu- trófi los y macrófagos; otros caminos son la producción de enzimas que facilitan la destrucción de las amibas junto con la presencia de anticuerpos anti-Acanthamoeba en suero humano normal. Naegleria y Acanthamoeba están diseminadas en la naturaleza, lo cual representa una fuente de estimulación antigénica. Esto explica la presencia de anticuerpos en sue- ro humano contra tales géneros, sean patógenos o no. La amplia dispersión de anticuerpos contra amibas de vida li- bre refl eja su distribución global, aunque también puede representar la presencia de anticuerpos de reacción cruza- da a antígenos indeterminados. Por ejemplo, se demostró que existe reacción cruzada con antígenos de Entamoeba histolytica. En la infección por N. fowleri, el desenlace es tan rápido que no es posible conocer con precisión el papel de los anticuerpos en la protección contra la MEAP. Sin embargo, debido a que N. fowleri invade la mucosa nasal, se puede sugerir que la IgA secretora desempeña una función en la protección. Debido a que las infecciones por Acanthamoeba son crónicas, hay tiempo para que se desarrolle una respuesta de anticuerpos; sin embargo, no se ha demostrado que sean pro- tectores contra estas amibas. No obstante, se sugirió que tal vez interfi eran con la adherencia, la actividad de fagocitosis o la migración de las amibas y neutralicen los factores de virulencia que producen. En la EAG, las amibas aprovechan una depresión inmunitaria del individuo: baja producción de anticuerpos, niveles atenuados del complemento, escasa producción de leucocitos, inhibición de la función de leuco- citos y producción alterada de linfocinas. En pacientes con SIDA u otro tipo de inmunodefi ciencia o inmunocompro- miso, la reacción infl amatoria crónica es mínima y sin célu- las gigantes multinucleadas. La infección también puede ocurrir en sitios donde los niveles de anticuerpos y comple- mento son bajos, como en el ojo. El suero humano normal es capaz de lisar a N. fowleri y A. culbertsoni mediante activación de la vía alterna del complemento, aunque en contraste, cepas altamente virulentas de N. fowleri son resistentes a la lisis por el complemento. Mecanismos del parásito para contrarrestar la respuesta del huésped El conocimiento de los mecanismos que permiten a las AVL patógenas contrarrestar la reacción inmunitaria aún es muy escaso. Se ha demostrado la habilidad de N. fowleri para cap- turar y degradar anticuerpos de su superfi cie, lo que permite al organismo patógeno evadir las defensas inmunitarias del huésped. El suero humano normal es capaz de lisar a N. fowle- ri y A. culbertsoni por activación de la vía alterna del comple- mento, aunque también se demostró que cepas virulentas de N. fowleri y Acanthamoeba spp. son resistentes a la lisis por el complemento. Tal resistencia se relacionó con la presencia de glucoproteínas en la superfi cie de cepas patógenas. Diagnóstico Meningoencefalitis amibiana primaria Debido a que la infección por N. fowleri con frecuencia es fatal en un periodo promedio de 10 días, hay muy poca res- puesta de anticuerpos a la presencia de amibas, por lo que los métodos serológicos son poco útiles como herramienta diagnóstica de la MEAP. El método más rápido y efectivo se realiza al observar preparaciones de líquido cefalorraquídeo (LCR) recién ex- Capítulo 5 Amibas de vida libre con potencial patógeno36 traído, en vivo o teñidas mediante microscopia de luz, de contraste de fases o con ambas. Los trofozoítos se pueden distinguir de otras células por su forma limax y su movi- miento progresivo. El LCR se puede teñir con hematoxilina y eosina (H&E), con lo que puede visualizarse con claridad un nucléolo prominente, que se localiza en el centro y va- cuolas contráctilesy citoplásmicas. Las tinciones de Giemsa o de Wright permiten ver el citoplasma teñido de azul claro y al núcleo de color rosa. En material centrifugado, las ami- bas se observan redondeadas y planas, sin seudópodos. El diagnóstico se confi rma por aislamiento de trofozoítos (nunca quistes ni fl agelados) del LCR o del tejido de biopsia cerebral. Uno de los principales problemas para identifi car a las amibas es que se pueden confundir con macrófagos, células epiteliales o pasar inadvertidas como simples par- tículas de sedimento del LCR. Las amibas se pueden cultivar al colocar unas gotas de LCR en agar no nutritivo (NNE) con Escherichia coli, a las cuales fagocitan sirviendo de alimento. La MEAP es muy semejante a la meningitis bacteriana y los resultados de laboratorio son muy similares; sin embar- go, los cultivos para bacterias son negativos. El LCR contiene leucocitos, sobre todo neutrófi los leucocitos polimorfonu- cleares. Los niveles de glucosa por lo general son bajos, y el contenido de proteínas casi siempre es alto. La causa de muerte es por lo regular presión intracraneal aumentada con herniación cerebral, llevando a un paro cardiopulmonar y edema pulmonar. Encefalitis amibiana El diagnóstico clínico es difícil; de hecho, la mayor parte de los casos se reconoce post mortem. El cuadro clínico puede confundirse con tuberculosis cerebral, encefalitis viral, cán- cer y absceso cerebral; no obstante, los antecedentes del pa- ciente, un cuadro respiratorio bajo, la falta de respuesta al tratamiento administrado y algunas veces la presencia de nódulos cutáneos debe hacer pensar en acantamebiasis. En el análisis patológico se observan lesiones hemorrágicas, necróticas, multifocales y reacción granulomatosa. Los es- tudios radiológicos y la tomografía axial por computadora muestran múltiples zonas con densidad disminuida en cor- teza y parénquima, que corresponden a infartos cerebrales y embolias sépticas. La observación de trofozoítos del LCR o trofozoítos y quistes del tejido cerebral mediante microsco- pia de luz confi rma el diagnóstico. Los patógenos de Acan- thamoeba también pueden cultivarse en medio NNE con bacterias. El diagnóstico post mortem se puede realizar por la observación de las amibas en secciones de tejido teñidas con H&E o por la técnica de inmunofl uorescencia indirecta (IIF), al usar suero de conejo antiamiba, que es muy útil como herramienta diagnóstica por su especifi cidad en la identifi cación del agente etiológico. En la EAG, como en la MEAP, el contenido de proteí- nas en el LCR tiende a ser elevado y la concentración de glu- cosa es de normal a baja. En el caso de la EAG predominan los linfocitos, en contraste con la MEAP, en la cual predo- minan los polimorfonucleares. B. mandrillaris no se recupera con facilidad del LCR, y no se desarrolla en placas de agar con bacterias. Fragmentos de biopsia pueden ser inoculados en cultivos celulares de células animales. El análisis de LCR, en general, revela pleo- citosis linfocítica con elevación de ligera a severa de proteí- nas y glucosa de normal a baja. Debido a que sólo se detectó un caso de encefalitis por S. pedata, casi toda la información descrita hasta el momen- to se refi ere a lo que se observó en la EAG causada por Acan- thamoeba y por Balamuthia. Queratitis amibiana En la queratitis amibiana (QA) es signifi cativo el diagnósti- co temprano, para lo cual deben tomarse en cuenta antece- dentes, signos y síntomas. Con frecuencia se confunde con la queratitis causada por hongos o Herpes simplex, pero los análisis para bacterias, virus y hongos son negativos. El diagnóstico clínico en la etapa temprana de la QA se basa en la presencia de un patrón epitelial dendritiforme. Después se desarrolla un infi ltrado estromal en forma de anillo, causado por leucocitos polimorfonucleares en la zona afectada. Los análisis histopatológicos muestran una queratitis necrosante aguda o subaguda, con infl amación granulomatosa del tejido corneal y congestión conjuntival. Los trofozoítos y los quistes se localizan sobre todo en el estroma de la córnea. Se puede realizar un diagnóstico rápi- do usando tinción tricrómica de Giemsa, tinción de Wright, tinción blanca de calcofl úor o azul de Evans, así como anti- cuerpos fl uorescentes en raspados corneales y secciones de tejido de la córnea. Utilizando microscopia confocal es po- sible ver quistes característicos. Como en el caso de la EAG, se puede cultivar Acanthamoeba al colocar el raspado cor- neal en medio NNE. En los últimos años se desarrollaron técnicas de biología molecular basadas en la detección específi ca y amplifi cación de material genético. Con base en el análisis de la secuencia de genes del RNA (ácido ribonucleico) ribosomal, el género Acanthamoeba se dividió en 15 genotipos diferentes (T1 a T15). De acuerdo con este esquema de clasifi cación, la mayor parte de las infecciones humanas causadas por Acanthamoe- ba se relacionan con el genotipo T4. La reacción en cadena de la polimerasa se utilizó para detectar DNA (ácido desoxirri- bonucleico) amibiano en tejido y muestras de LCR, pero se requieren más pruebas antes que su confi abilidad sea confi r- mada. Tratamiento Meningoencefalitis amibiana primaria El único fármaco contra N. fowleri es el antimicótico anfoteri- cina B, pero es muy tóxico y sólo es efi caz cuando se adminis- Tratamiento 37 tra al inicio de la infección. Uno de los pocos sobrevivientes se trató con anfotericina B en combinación con miconazol y ri- fampicina. Encefalitis amibiana Aún no existe un tratamiento farmacológico efi caz; en ge- neral se han probado combinaciones de diferentes fárma- cos, con diverso grado de éxito. Para la infección provocada por Acanthamoeba, el ketoconazol y el clotrimazol mostra- ron cierta efectividad en estudios in vitro, aunque no se ha confi rmado su efectividad en humanos. También se han utilizado con cierta efectividad fl uconazol, fl ucitosina, sul- fadiazina, itraconazol, isotianato de pentamidina y azitro- micina. En el caso de la EAG causada por B. mandrillaris se emplearon con cierto éxito fl ucitosina, fl uconazol, sulfadia- zina, isotianato de pentamidina, gluconato de clorhexidina, polihexametilén biguanida (PHMB) y azitromicina, entre otros. En el único caso clínico causado por S. pedata se apli- có azitromicina, pentamidina, itraconazol y fl ucitosina, y el paciente sobrevivió. Queratitis amibiana El tratamiento no es sencillo debido a la resistencia de estos microorganismos a la mayor parte de los fármacos que por lo general se usa contra bacterias, hongos, protozoos y vi- rus. No obstante, algunos pacientes fueron tratados con éxi- to con ketoconazol, miconazol, isotianato de propamidina (Brolene en Gran Bretaña) y PHMB. También se utilizó con cierta efectividad itraconazol, fl uconazol, azitromicina, sul- fametazina, isotianato de pentamidina (efectivo, pero no bien tolerado por el ojo) y gluconato de clorhexidina (bien tolerado por el ojo, pero hay cepas de Acanthamoeba que muestran resistencia). Las formas trófi cas son más sensibles a los antimicrobianos que los quistes; sin embargo, el gluco- nato de clorhexidina y la PHMB han mostrado excelentes efectos, tanto contra formas trófi cas como contra quistes. El tratamiento antimicrobiano puede destruir formas trófi cas, pero los quistes pueden recuperarse cuando la do- sis y la intensidad de aplicación se reducen, por lo que se recomienda que el tratamiento sea intensivo en la fase ini- cial y que se mantenga por 5 o 6 meses, dependiendo de la evolución del caso. Infecciones cutáneas Para acantamebiasis cutánea se puede aplicar de manera tó- pica itraconazol, fl ucitosina, ketoconazol y clorhexidina. Amibas de vida libre como vectores y reservorios de otros patógenos Se ha demostrado que varias especies de amibas de vida li- bre, tanto patógenas como no patógenas, pueden actuar como vectores y reservorios de otros patógenos como mimi- virusy enterovirus; bacterias como Legionella pneumophi- la, Vibrio cholerae, Pseudomonas aeruginosa, Helicobacter pylori y Mycobacterium avium, entre otras. De esta manera, las amibas protegen a las bacterias y otros microorganismos de los biocidas ambientales y antibióticos aplicados al hués- ped, así como los usan como un medio para transportarse y colonizar nuevos hábitat aprovechando los mecanismos de dispersión de las AVL. Aspectos ecológicos Las amibas de vida libre tienen una distribución cosmopolita y son ubicuas en la naturaleza. Su hábitat principal es el suelo y desde ahí pueden llegar al agua, arrastradas por escurri- mientos o transportadas por aire. En el agua se encuentran en mayor proporción en la microcapa superfi cial, debido a la abundancia de nutrimentos y al establecimiento de quistes que provienen de la atmósfera y en menor proporción se en- cuentran en los sedimentos. Los factores ambientales favorables para su desarrollo son temperatura arriba de 30 °C, niveles adecuados de oxíge- no (mínimo 2 mg/L 1), pH cercano a la neutralidad y alimento sufi ciente (bacterias, algas, levaduras y materia orgánica), aunque pueden soportar amplias variaciones de estos factores. Naegleria fowleri Tiene distribución cosmopolita en suelo y agua, pero es sen- sible a condiciones ambientales extremas como desecación y pH muy elevados. La especie patógena se encuentra en aguas termales o calentadas artifi cialmente (piscinas), aun- que también se encuentran en estanques, cascadas, manan- tiales, lagos y ríos con temperaturas menores. Se ha aislado de agua de grifo, piscinas, agua residual, canales de riego, tinas de hidroterapia, lagos artifi ciales y efl uentes calientes de plantas termoeléctricas. N. fowleri, la especie patógena del género, habita sobre todo en ambientes acuáticos con temperaturas por arriba de los 30 °C y es capaz de sobrevivir a temperaturas de 45 °C, aunque la termotolerancia no es el único factor que deter- mina la patogenicidad de la amiba. Se encuentra en aguas naturales de los trópicos y sub- trópicos. En países templados y fríos prolifera durante la época cálida. Algunos estudios sugieren que el incremento brusco de temperatura, más que una temperatura elevada constante, es lo que en realidad favorece la predominancia de las naeglerias patógenas. En piscinas, la presencia de clo- ro libre residual en concentraciones de 2 mg/L 1 puede inhi- bir su presencia. Acanthamoeba spp Acanthamoeba es cosmopolita y está ampliamente distri- buida en la naturaleza; puede encontrarse en suelo y agua, e incluso en el aire, medio que le sirve de dispersión, y quizá Capítulo 5 Amibas de vida libre con potencial patógeno38 es la amiba con mayor distribución en la naturaleza. Se ha aislado de diversos tipos de agua: estanques, lagos, ríos, agua termal, agua subterránea, agua de mar, agua de grifo, canales de riego, agua residual, tinas de hidroterapia, pisci- nas, efl uentes calientes de plantas termoeléctricas, mineral embotellada e incluso de agua congelada. También se ha aislado de diferentes tipos de suelo, se- dimento oceánico, sedimento de lagos, lodos resultantes del tratamiento del agua residual, aire extra e intramuros, con- ductos de aire acondicionado, polvo de casas-habitación, de composta y recién de la raíz de lirio acuático. Dos de las fuentes de donde se ha aislado Acanthamoe- ba, el agua de grifo y lentes de contacto, se relacionan con la incidencia de la QA. Las acantamoebas patógenas crecen a 37 °C, aunque suelen hacerlo a temperaturas mayores; pue- den resistir factores ambientales extremos como la deseca- ción, debido a la gran resistencia de su fase quística, por lo que es necesario una concentración de cloro libre residual superior a 2 mg/L 1 para inhibir su presencia en piscinas. Balamuthia mandrillaris Se conoce muy poco acerca de la distribución de B. mandri- llaris en la naturaleza, tal vez es menos abundante en el am- biente que otras amibas de vida libre, lo que difi culta su ais- lamiento; además de que son organismos de lento creci- miento y difícil cultivo, que requieren medios de cultivo muy complejos o cultivos de tejido. Hasta el momento exis- ten sólo dos reportes de su aislamiento en suelo. Sappinia pedata En el caso de S. pedata no se conoce su distribución en el ambiente, se aisló de suelo contaminado con heces de bovi- no, de otros animales y de humanos; también de corteza de árbol. Prevención N. fowleri muestra una clara relación con la natación o con cualquier otra actividad que permita la entrada de agua por las fosas nasales, lo que podría ser fácil de evitar. Además, el agua termal natural o que se calentó en forma artifi cial, y que no se cloró de manera adecuada puede ser un reservorio para Naegleria. Aunque se ha visto que la cloración no es por fuerza protectora, el mantenimiento de niveles de cloro efectivos podría ayudar a minimizar el riesgo, lo cual es fá- cil en albercas, pero no en cuerpos de agua naturales, como lagos y lagunas. Para evitar la naegleriasis se recomienda la educación de la población, difusión del conocimiento entre la comunidad biomédica, cloración del agua de albercas (niveles continuos de cloro libre residual de 2 mg/L 1 en agua a 26 °C), pH 7 y limpieza adecuada de abastecimientos públicos de agua. En el caso de la EAG, la única recomendación es evitar los factores de riesgo si se sabe que hay inmunosupresión o inmunocompromiso. Se aconseja a los pacientes inmunode- fi cientes evitar la exposición al polvo y partículas de suelo que pueden acarrear quistes de las amibas oportunistas al sistema respiratorio, así como evitar la contaminación de heridas abiertas o quemaduras con suelo. Para prevenir la QA se recomienda seguir con todo cuidado las recomenda- ciones del fabricante de lentes (uso, limpieza y manteni- miento), tanto de las lentes de contacto como de su estuche, y no utilizarlos durante la práctica de deportes acuáticos y el uso durante el baño en jacuzzi. Epidemiología El número de infecciones que provocan las amibas de vida libre es pequeño, si se considera que estas amibas están dis- tribuidas en la naturaleza, aunque hay que recordar que no todas las amibas del ambiente son patógenas. La MEAP afecta sobre todo a niños y jóvenes en bue- nas condiciones de salud, con antecedente de natación en sitios de agua naturales en el verano o piscinas con agua calentada artifi cialmente; también se registraron casos que se relacionan con el lavado de la cara con agua contaminada y con la inhalación de polvo. La EAG es una enfermedad oportunista, que puede ocu- rrir en cualquier estación del año y no por fuerza se vincula con historia reciente de exposición con agua dulce recreativa. La enfermedad se presenta en individuos inmunosuprimidos o inmunodefi cientes, como alcohólicos crónicos, embaraza- das, individuos con VIH (virus de la inmunodefi ciencia hu- mana), enfermos con SIDA (síndrome de inmunodefi ciencia adquirida), lupus eritematoso sistémico o crónicamente enfer- mos como diabéticos. También se han descrito casos de EAG sin evidencia de inmunodefi ciencia. La mayoría de los casos de QA se presenta en individuos inmunocompetentes, y alrededor de 80% tiene el antecedente de uso de lentes de contacto cuyo manejo y mantenimiento es inadecuado. Es un proceso multifactorial que incluye el uso de lentes de contacto por largos periodos, falta de higiene per- sonal, limpieza inadecuada de las lentes de contacto y su estu- che, empleo de agua de la llave para preparar soluciones sali- nas para el lavado de las lentes, exposición a agua contaminada y traumatismos menores del ojo. Se reportaron casos de infecciones por amíbas de vida libre alrededor de todo el mundo, sobre todo en EUA, Reino Unido, Australia, Nueva Zelanda, Bélgica y República Checa, y en menor proporción en India, países africanos, Argentina, Venezuela, Puerto Rico, Cuba, Perú, Brasil, Colombia y México. Hasta la fecha se tiene conocimientoa nivel mundial de unos 300 casos de MEAP, 200 de EAG por Acanthamoeba spp, 150 de EAG por B. mandrillaris, uno por S. pedata y más de 5 000 de QA, sólo en EUA y alrededor de 10 000 en todo el mundo. Con toda seguridad estas cifras están subestimadas, en particular porque en muchos países la realización de ne- cropsias es mínima o no se practica, y la QA por lo general no se reporta. Epidemiología 39 En México se tiene un registro aproximado de 33 casos de MEAP, 23 de ellos en Mexicali, los restantes se distribu- yen en Sonora, Monterrey, Huetamo, Michoacán y Tamau- lipas. De 12 casos de EAG por B. mandrillaris, cuatro se notifi caron en el Distrito Federal, cuatro en Jalisco, dos en Guanajuato, uno en el Estado de México y uno en Puebla. Existe registro de un caso de EAG por Acanthamoeba spp que sobrevivió, otro de una infección cerebral mixta en el que se identifi caron Acanthamoeba spp y Aspergillus spp, y cinco de QA. Además, se detectó Naegleria, Acanthamoe- ba y Hartmannella en pacientes asintomáticos; N. lovanien- sis en un lactante y en individuos con quemaduras infecta- das y rinitis; Hartmannella apareció en un caso de encefalitis, pero no se pudo comprobar su función como agente causal de la enfermedad, y se informó de amibas de la familia Leptomyxidae que se relacionan con un caso de anemia aplásica grave. Caso clínico Paciente masculino de 41 años, residente de Villa de San- tiago, Nuevo León, México. El paciente refi ere tener una alberca en su casa, que se llena con agua de noria. Su pade- cimiento inició cinco meses antes del ingreso con crisis convulsivas parciales simples, se le practicó una resonancia magnética nuclear cerebral que muestra tumoración frontoparietal derecha. Se trató en forma ambulatoria has- ta que presentó deterioro progresivo del estado de concien- cia, con somnolencia, cefalea intensa universal y vómito. Reingresó con crisis convulsivas y con la tumoración frontal referida con desplazamiento de la línea media. La neurocirugía mostró lesión frontal derecha de aspecto neoplásico y se realizó lobectomía frontal. El análisis pato- lógico reportó absceso cerebral subagudo con tejido de granulación, necrosis y la observación de amibas de vida li- bre. No se evidenció proceso neoplásico agregado. Desde el punto de vista morfológico fueron identifi ca- ron trofozoítos de Acanthamoeba sp. Se inició tratamiento a base de rifampicina, trimetoprim/sulfametoxazol, fl ucona- zol, metronidazol. Se realizó una segunda intervención a los 13 días por nuevo deterioro neurológico y crisis convulsivas. Muestras de tejido cerebral fueron inoculadas en medio agar no nutritivo con Enterobacter sp (NNE) que se incubaron a 25 °C por siete días en atmósfera húmeda, con resultados ne- gativos. El mismo procedimiento fue aplicado al agua de la alberca y de la noria con resultados negativos para amibas de vida libre. También se elaboraron preparaciones con im- prontas de tejido cerebral y fueron teñidas con coloración tricrómica de Gomori, en las cuales se observaron trofozoí- tos de Acanthamoeba sp. Se agregó anfotericina B al tratamiento previamente indicado y el paciente fue egresado para continuar con tra- tamiento ambulatorio. Se descartó la presencia de VIH+/ SIDA y se determinó CD4 con 277 células/ml. Dos meses después, el paciente reingresó con datos de cráneo hiperten- sivo y una nueva debridación del absceso mostró glioblasto- ma multiforme con restos de absceso cerebral con trofozoí- tos de Acanthamoeba sp (fi gura 5-7). Fue confi rmada la presencia de Acanthamoeba sp. en el tejido cerebral del pa- ciente mediante la técnica de inmunohistoquímica, utili- zando suero de conejo policlonal anti-Acanthamoeba (fi gu- ra 5-8). Aunque no se pudo establecer la fuente de infección, las manifestaciones y curso clínico del paciente, la presencia de Acanthamoeba en el tejido cerebral y los resultados de la técnica de inmunohistoquímica muestran una encefalitis amibiana granulomatosa (EAG) causada por amibas del gé- nero Acanthamoeba. Figura 5-8 Inmunohistoquímica. Se observan varios trofozoítos (T) con núcleo y nucléolo dentro de la pared de un vaso. 1 000 . Figura 5-7 Lesión cerebral de glioblastoma multiforme con restos de absceso cerebral con trofozoítos de Acanthamoeba spp. Tinción hema- toxilina y eosina. 1 000 . T T Capítulo 5 Amibas de vida libre con potencial patógeno40 Bibliografía Barker J., Brown MRW. Trojan horses of the microbial world: pro- tozoa and the survival of bacterial pathogens in the envi- ronment. Microbiol 140:1253-1259, 1994. Bonilla P, Álvarez FJ, Méndez RM, y col. Amebas de vida libre y anemia aplásica grave en niños. Bol Méd Hosp Infant Méx 57(8):449-453, 2000. Bonilla P, Ramírez E, Ortiz R, y col. La ecología de las amebas patógenas de vida libre en ambientes acuáticos. En: Rosas I, Cravioto A, Ezcurra E (eds.). Microbiología Ambiental. México: INE-UNAM. 2004. Bonilla-Lemus P, Ramírez-Bautista GA, Zamora-Muñoz C, y col. Acanthamoeba spp. in domestic tap water in houses of con- tact lens wearers in the Metropolitan Area of Mexico City. Exp Parasitol (2009) doi: 10.1016/j.exppara.11.019, 2009. 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Occurrence of pathogenic free-living amoebae and bacterial indicators in a cons- 1. ¿Por qué las amibas de vida libre no se transmiten por vía oral? 2. ¿Por qué es importante estudiar a las amibas de vida libre patógenas? 3. ¿Por qué a pesar de que las amibas de vida libre se distribu- yen ampliamente en el mundo y en el ambiente, el número de casos clínicos que se reporta es bajo? 4. ¿El hallazgo de nuevas amibas de vida libre con potencial patógeno se debe a que los cambios ambientales han indu- cido su patogenicidad o que no había herramientas para detectarlas? Preguntas para refl exionar tructed wetland treating domestic wastewater from a sin- gle household. Eng Life Sci 5:253-258, 2005. Ramírez E, Robles E, Sainz MG, y col. Calidad microbiológica del acuífero de Zacatepec, Morelos, México. Rev Int Contam Ambient 25:247-255, 2009. Ramírez E, Robles E, Martínez B. Free-living amoebae isolated from water hyacinth root (Eichhornia crassipes).Exp Para- sitol. 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Son estructuras que se forman en la superfi cie de los tro- fozoítos, que utilizan para “morder” e ingerir el tejido del huésped, así como para ingerir bacterias, algas y levaduras del ambiente. 4 . Uso de lentes de contacto suaves, empleo de soluciones sa- linas hechas en casa, abrasiones en la córnea, exposición a agua contaminada. 5. Acanthamoeba spp provoca una respuesta granulomatosa en el huésped y Sappinia pedata no. Respuestas a las preguntas de evaluación inicial Capítulo 5 Amibas de vida libre con potencial patógeno42 Capítulo 5. Amibas de vida libre con potencial patógeno
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