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de una amplia gama de agentes infecciosos: virus (por ejemplo, SARS, VIH, varicela, gripe aviar, dengue, chikunguña, Zika), bac- terias (por ejemplo, Legionella pneumophila, Borrelia burgdorferi, Escherichia coli, cepa OH157), protozoos (por ejemplo, Crypto- sporidium parvum, Cyclospora cayetanen- sis) y helmintos (por ejemplo, Echinococcus multilocularis, Angiostrongylus cantonesis y Trichinella spiralis). Visto desde una per- spectiva evolutiva, los seres humanos repre- sentan un sistema altamente exitoso de nichos esenciales, de los cuales una asombrosa var- iedad de eucariotas se han podido aprovechar. El número de individuos infectados con un parásito dado rara vez llama la aten- ción; incluso para el más atento estudiante de medicina, especialmente, cuando es un número muy grande, como es el caso del Ascaris lumbricoides, que infecta a cientos de millones de personas en todo el mundo. Por lo tanto, cuando uno oye por primera vez que 100 millones de personas están infectados con malaria cada año, y más de un millón y medio de niños mueren al año por esta infección en África, estos hechos parecen algo remotos, incluso abstractos. Sin embargo, cuando un sólo niño que sufre de la forma cerebral de esta entidad causante de la enfermedad es admitido en un hospital moderno en estado crítico e independientemente del tratamiento, ese joven muere, la comunidad de atención de salud de esa institución es sometida a un choque colectivo. Si la muerte se produce en un hospital universitario, una junta médica es el resultado habitual, tal vez motivado por un vago sentimiento de culpabilidad, en un intento de ver si se podía haber hecho algo para salvar esa vida. Desafortunadamente, la especie más letal de malaria, Plasmodium falciparum, está evolucionando tornándose cada vez más resistencia a nuestro arsenal de medicamentos. Protozoos Parásitos Parásitos eucariotas Los parásitos eucarióticos abarcan sub- conjuntos de organismos dentro de los grupos de protozoos y helmintos (gusanos parási- tos). Además, los artrópodos médicamente importantes se han incluido en las discusio- nes de parásitos eucariotas, ya que muchos de estos patógenos son transmitidos a los seres humanos por vectores artrópodos. Además, algunos artrópodos clínicamente relevantes causan enfermedades por sí mismos. Desde una perspectiva biológica, una presentación filogenética de organismos parasitarios eucariotas satisfacería sin duda a aquellos especialistas que se adhieren estric- tamente a la literatura zoológica, mientras que la mayoría de los estudiantes de medic- ina y los médicos practicantes tendrían poco o ningún interés de esta información. El médico está más inclinado a agruparlos según sus síndromes, si es que los clasificaran en absoluto. Nos hemos puesto de acuerdo con un compromiso, en el que estos organismos son encontrados por el lector en un orden de alguna forma biológicamente correcto, junto con un esquema de su clasificación y presen- taciones clínicas. Sin embargo, es en cierto sentido intelectualmente satisfactorio, revisar los organismos parasitarios con una apari- encia de precisión evolutiva, permitiendo a cada estudiante aprender sobre ellos en una secuencia que la mayoría de los expertos en el campo de la parasitología han acordado, pas- ando de los parásitos de una sola célula a los gusanos y más allá. Presentamos los proto- zoarios en primer lugar, seguidos por los hel- mintos, y finalmente redondeamos la sinopsis con artrópodos clínicamente significativos. En la última mitad del siglo XX ha sido notable el control por parte de la comunidad de organismos patógenos. Las nuevas vacu- nas y los antibióticos también han ayudado a reducir la incidencia de numerosos organ- ismos patógenos. Al mismo tiempo, también se ha anunciado la aparición y reaparición ¿Qué es un protozoario? ¿Cuáles causan enfermedades? ¿Cómo difieren los parási- tos de sus contrapartes de vida autónoma? ¿Cuáles son los mecanismos patógenos que causan la enfermedad? Hay más de 200.000 especies nombradas de organismos unicelu- lares que caen bajo la categoría de protozoos, mientras que muchos más, sin duda, esperan ser descubiertos. Sólo una pequeña fracción de éstos son parasitarios para el huésped humano, sin embargo, algunos pueden causar un gran daño (por ejemplo, la malaria), espe- cialmente cuando se contrae por primera vez. Los protozoos son organismos unicelula- res dentro de los cuales habitualmente reside un núcleo unido a la membrana, con algunas excepciones, como Giardia lamblia y Dient- amoeba fragilis. La mayoría de los protozoos tienen un tipo de organelo que ayuda en su movimiento (por ejemplo, flagelos, mem- brana ondulante, cilios). Las vías metabólicas también varían de un grupo a otro, estando representados los metabolismos de energía anaeróbica y aeróbica entre los parásitos a tratar. En el caso de organismos parasitarios, el huésped proporciona la fuente de energía. Hay una variedad de fármacos que se apr- ovechan de la dependencia de los parásitos en el metabolismo energético del huésped. Las siguientes secciones están organiza- das de tal manera que permitan al estudiante o al clínico acceder fácilmente a un cuerpo altamente detallado de información relacio- nada con los esquemas generales empleados cuando estos organismos interactúan con el huésped humano para producir la enferme- dad. Por lo tanto, en lugar de ser un texto exhaustivo, sólo se hará hincapié en la infor- mación biológica esencial para la compren- sión de los aspectos clínicos de un determi- nado organismo causante de la enfermedad. Los siguientes temas se consideran médi- camente importantes; 1. Mecanismos de entrada, 2. Selección del nicho, 3. Reproduc- ción, 4. Mecanismos de supervivencia (es decir, factores de virulencia), y 5. Mecanis- mos de patogénesis. Todos los organismos mono celulares tienen bioquímicas comple- jas, a menudo empleando vías únicas que dan algunas de ellas ventajas evolutivas nota- bles. Éstos incluyen la capacidad para una población dada de variar sus superficies pro- teicas, editar sus transcripciones de mRNA, secretar péptidos que evitan la fusión de membranas lisosómicas a la vacuola parasitó- fora y desprenden sustancias que inhiben las respuestas inmunes protectoras del huésped. Una cantidad de caminos moleculares únicos se han descrito para este grupo diverso de parásitos, pero una descripción comprensiva de ellos está más allá del alcance de este libro. Se prestará cierta atención a los hallazgos bioquímicos y de biología molecular para un organismo dado, siempre que tengan relevan- cia para la comprensión de los mecanismos de patogénesis o estrategias de supervivencia del parásito Mecanismos de entrada Los protozoos penetran en su anfitrión por varias vías; oral, sexual, inhalación, contacto directo, y a través de las picaduras de los vectores chupadores de sangre. Evitar o pre- venir la infección requiere un conocimiento profundo de su ciclo de transmisión, y con- ocer la ruta de entrada al huésped es uno de los aspectos más importantes a este respecto. Muchas especies de protozoos parásitos han desarrollado etapas que facilitan su disper- sión en el medio ambiente, aumentando sus posibilidades de encontrarse con un huésped. Algunos protozoos intestinales producen un quiste resistente que les permite permanecer latentes en el medio ambiente, en algunos casos, durante mucho tiempo, meses o años, Otros dependen de las actividades huma- nas para su dispersión, como en el caso de Trichomonas vaginalis, que se transmite sexualmente. Ciertas amebas pueden infec- tar a los humanos por inhalación o contacto directo. Los organismos transmitidos por vectores se basan en la biología de los insec- tos chupadores de sangre, en su mayor parte. Los mosquitos transmiten todas las especies de malaria (Plasmodium spp.), Las moscas tsé-tsé transmiten la Enfermedad del Sueño Africana (Trypanosoma brucei spp.) y lasmoscas transmisoras de todas las especies de Leishmania. En estos casos, el organismo se inyecta directamente en el torrente sanguíneo del huésped o en fluidos del tejido intersticial donde sufren complejos ciclos de vida de desarrollo que culminan en numerosos ciclos de división asexual, una vez que alcanzan sus nichos esenciales. Una estrategia más compleja es empleada por el Trypanosoma cruzi, un organismo transmitido por un hemíptero grande con partes de boca mordaces de apariencia feroz. En este caso, los organismos se excretan junto con el exudado fecal en el momento de la segunda alimentación de sangre. Nos infecta- mos, sin saberlo, frotando los organismos en la herida de la mordedura o en una membrana mucosa después de que el insecto retira sus partes de su boca. Selección de Nichos Cada protozoario ha sido seleccionado para vivir en un nicho esencial específico, que sólo puede definirse por un conocimiento exhaustivo de las características anatómicas, fisiológicas y bioquímicas de ese sitio. Para obtener alguna idea de las dificultades asocia- das con el intento de describir el nicho esen- cial, ya sea el de un parásito o de cualquier otro organismo, consideremos el medio intracelu- lar de los glóbulos rojos normales. Este sitio representa uno de los más estudiados de todos los ambientes intracelulares. Sin embargo, en su mayor parte, aún no entendamos con pre- cisión cómo las membranas de las células anucleadas interactúan con las células endo- teliales vasculares cuando la célula atraviesa el capilar e intercambia gases con los tejidos circundantes. Para empeorar las cosas, un glóbulo rojo que está infectado con Plasmo- dium falciparum se comporta de manera muy diferente a uno normal, por no deformarse a medida que entra en el lecho capilar. Este único aspecto de la infección tiene graves consecuencias patológicas para el huésped, como se detallará en la sección que trata de los aspectos clínicos de la malaria. El entorno molecular interno de los eritrocitos infecta- dos debe considerarse como un “híbrido”, consistente de elementos huésped y parásito. Las proteínas, producidas por el merozoíto en desarrollo, se localizan en el citoplasma de la célula huésped, y algunas incluso se integran en la superficie de la membrana de los glóbulos rojos, formando comple- jos con proteínas estructurales del huésped, tales como espectrina y glicoforano. Otros permanecen en la región general del cito- plasma de los glóbulos rojos. Durante todo el período del ciclo de desarrollo del parásito, se producen nuevas proteínas que se ubican en regiones específicas de un entorno de célu- las huésped en constante cambio. La célula roja infectada representa una situación muy dinámica; incluso con la instrumentación más sofisticada, ha sido imposible apreciar plena- mente el entorno en el que este importante patógeno vive su vida. Finalmente, dos espe- cies de Plasmodium no se comportan igual en su nicho eritrocítico, debido en gran parte a las dramáticas diferencias genéticas entre las principales especies que infectan a los seres humanos. Por lo tanto, es probable que nunca obtengamos una visión “de frente” de éste o de cualquier otro patógeno a fin de diseñar suficientemente nuevas terapias que evitarían que el organismo aprovechara al máximo su entorno ecológico. Las complejidades pre- sentadas al investigador parasitólogo por este único organismo continúan desafiando el diseño de experimentos innovadores que nos permitan algún día tener más que un vistazo a su vida secreta. En el otro extremo de la escala se encuen- tra el Toxoplasma gondii, un protozoario del ciervo), onchocherciasis (mosca negra) e infección por gusano de Guinea (copépodos). Los tremátodos pasan una parte de su ciclo de vida en una amplia variedad de huéspedes intermedios de caracoles. Después de salir del caracol, la etapa larvaria, conocida como cercaria, se adhiere típicamente a un segundo huésped intermedio, como un pez, un can- grejo o vegetación acuática. Por esta razón, la mayoría de las infecciones por trematodos son transmitidas por alimentos. Las excep- ciones son los esquistosomas, que causan un espectro de enfermedades. Las cercarias de la esquistosoma son capaces de penetrar la piel a través de un vástago capilar. Los Cestodos son adquiridos por vía oral, independientemente del estado que termine causando la infección. La mayoría de las infecciones de tenia en los adultos resultan de la ingestión de peces, carne de res o de cerdo contaminados e inadecuadamente cocidos. Dos infecciones clínicamente significativas de la tenia juvenil, la cisticercosis y la equi- nococosis, resultan de la ingestión accidental de los huevos. Selección de Nichos A diferencia de los protozoos, la mayoría de las especies de helmintos parásitos ocupan más de un solo nicho en su huésped humano durante su ciclo de vida. Por ejemplo, aunque los anquilostomas viven como adultos en el intestino delgado, para llegar allí, las larvas infecciosas frecuentemente deben primero pasar por la piel y el sistema linfático antes de pasar tiempo en el torrente sanguíneo y los pulmones. Del mismo modo, los huevos de Ascaris eclosionan en el intestino antes de que la fase larval emergente entre en la circulación; las larvas entran en el hígado y los pulmones antes de volver a entrar en el intestino. Como adultos, los helmintos se han recuperado de casi todos los órganos incluy- endo el hígado, los pulmones, el sistema lin- fático, el torrente sanguíneo, los músculos, la piel, los tejidos subcutáneos y el cerebro. Muchas especies de helmintos parásitos (nemátodos, cestodos y tremátodos) viven como adultos sexualmente maduros en el tracto gastrointestinal. En muchos países subdesarrollados, es usual encontrar niños en edad escolar que albergan tres o cuatro espe- cies diferentes de helmintos en su intestino, con cada especie ocupando una porción dife- rente de la vía intestinal. Los síntomas deriva- dos de una infección intensa con un helminto dado están asociados con una región particu- lar del tracto gastrointestinal. Reproducción Los parásitos de los nemátodos que viven en el tracto gastrointestinal producen óvulos o larvas que salen del huésped con la masa fecal. Los nemátodos que viven en sangre o en vasos linfáticos producen larvas que cir- culan por el torrente sanguíneo y deben ser ingeridas por el vector artrópodo apropiado para salir del huésped. En los cestodos, la situación es algo dife- rente ya que cada segmento proglótide de la tenia de cestodos adultos es hermafrodita. Debido a que por lo general sólo hay un gusano adulto presente, el gusano auto fer- tiliza los segmentos adyacentes. Las tenias adultas desprenden segmentos en el lumen del intestino delgado y pueden salir del huésped bajo su propio poder. Otras tenias adultas pro- ducen segmentos que luego se desintegran liberando sus huevos en la masa fecal para la exportación. Las infecciones de tenia juvenil permanecen como tales y no producen nin- guna etapa de diagnóstico. Estas infecciones presentan problemas reales para el clínico que buscan un diagnóstico definitivo para su paciente. Excepto para los esquistosomas, los tremátodos son todos hermafroditas. A pesar de este arreglo reproductivo todo en uno, la fertilización cruzada entre dos tremátodos de la misma especie es común. Trématodos intestinales producen huevos que salen con las heces, como por ejemplo, con los huevos de Heterophyes heterophyes. Los huevos de la pulga del pulmón, Paragonimus wester- mani, salen del huésped ya sea cuando se tose en el esputo o después de que se tragan, en cuyo caso salen en las heces. Algunos hel- mintos han desarrollado adaptaciones elab- oradas para asegurar que sus huevos dejen el huésped humano. Por ejemplo, los huevos de esquistosoma se depositan contra la pared interior de un vaso sanguíneo. Estos huevos están equipados con espinas agudas y una bateríade enzimas líticas que les permiten atravesar el endotelio del vaso y la pared del intestino. Los huevos se rompen a través de la superficie serosa del intestino o la vejiga (dependiendo de la especie), antes de entrar en la masa muscular y luego en el lumen. Los esquistosomas adultos y Paragonimus, que se localizan en sitios ectópicos (por ejem- plo, el sistema nervioso), producen huevos que permanecen en el sitio de la infección, dando lugar frecuentemente a consecuencias patológicas graves para el huésped. Mecanismos de supervivencia Al igual que los protozoarios, los hel- mintos ocupan hábitats que la mayoría de nosotros consideramos altamente inhóspitos. Las presiones selectivas que llevaron a sus elaborados mecanismos de supervivencia en estos ambientes todavía son pobremente entendidas. Los esquistosomas adultos viven en el torrente sanguíneo, un lugar donde uno podría esperar encontrar el bombardeo con- stante de las eslingas del sistema inmune y fle- chas de moléculas de anticuerpos y leucocitos de varios tipos. Sin embargo, allí los gusanos pueden permanecer hasta veinte años en ese nicho. La base molecular por la cual esto ocurre no se conoce, aunque se ha descrito una serie de evasión inmune y mecanismos de enmascaramiento inmunológico. Impor- tante para la supervivencia de helmintos es su única variedad de productos naturales elab- orados y liberados en el huésped. Los anqui- lostomas pueden ingerir sangre libremente en la mucosa intestinal y submucosa porque pro- ducen péptidos y eicosanoides que bloquean la coagulación del huésped, la agregación plaquetaria del huésped y la inflamación del huésped. Muchos de estos péptidos han dem- ostrado ser útiles como nuevos agentes tera- péuticos potenciales para la enfermedad cor- onaria humana, el ictus y los trastornos auto- inmunes. El Trichuris trichiura libera una proteína formadora de poros que promueve la fusión celular alrededor del extremo ante- rior del organismo, permitiéndole incrustarse en los túneles epiteliales. De hecho, se ha argumentado que los helmintos parásitos son en sí mismos equivalentes a las peque- ñas empresas biotecnológicas que, a través de la investigación y el desarrollo en forma de millones de años de selección evolutiva, pro- ducen ahora una amplia gama de compuestos farmacológicamente activos que podemos encontrar útiles, también. Mecanismos de la patogénesis Los helmintos perjudican a su huésped humano tanto por medios mecánicos como químicos. Los helmintos grandes, como Ascaris lumbricoides, pueden causar obstruc- ción física del intestino, o ejercer daño cuando migran al árbol biliar. Como ya se ha indicado, los helmintos liberan pép- tidos y eicosanoides que regulan los pro- cesos inflamatorios del huésped. En algunos casos, los helmintos sesgan la inmunidad del huésped para producir respuestas de tipo Th-2 que pueden hacer que el huésped tenga menos probabilidades de eliminar el parásito. La regulación inmune, por parte del parásito, también puede tener consecuencias para el huésped con respecto a una amplia variedad de infecciones virales. Hay algunas pruebas que apoyan el papel de los helmintos como co-patógenos que promueven la susceptibili- Bailey K. Ashford, MD (1873-1934) Bailey K. Ashford identificó la infección por anquilostomas como la principal causa de la “anemia de Puerto Rico” que afectó a casi el 60% de la población rural. Instituyó programas exitosos de tratamiento e intervención (construcción de letrinas, uso de calzado, educación en salud pública), lo que redujo significativamente la tasa de mortalidad por anemia debida a este parásito. En 1925, Ashford promueve una escuela de salud pública en la ciudad de Puerta de Tierra.. dad a la infección por el VIH y el SIDA. En muchos casos, todavía no se conocen algu- nos de los mecanismos más importantes de patogénesis. Se considera que la infección intensa con algunos nemátodos intestinales (por ejemplo, anquilostomiasis) es la causa principal de la atrofia del crecimiento durante la infancia, así como la inducción de un dete- rioro del comportamiento cognitivo y del desarrollo intelectual. Si bien intuitivamente podríamos sospechar que la desnutrición inducida por parásitos desempeña un papel importante en este proceso, la verdadera base por la que se producen estos procesos no se conoce. La inmunopatología mediada por el huésped explica una gran parte del daño que ocurre durante algunas infecciones por hel- mintos. Esto es particularmente cierto en el caso de la infección con los esquistosomas. Sin embargo, la evidencia actual sugiere que en el caso de la infección de filiarasis por especies de gusanos, un endosymbiont, Wol- bachia sp. de las bacterias, puede ser respon- sable de la mayoría de las consecuencias patológicas de la infección. La inflamación parenquimatosa cerebral y las convulsiones en la cisticercosis están bien documentadas. Los genomas de muchos de estos patóge- nos importantes de los seres humanos están ahora disponibles, por lo que nuevos enfoques para el manejo clínico de los pacientes que sufren de ellos seguramente saldrán del labo- ratorio y encontrarán su camino al lecho del paciente. Por lo menos es el resultado espe- rado de tal investigación.
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