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Microsporidiosis Jorge H. Botero Martha N. Montoya Esta enfermedad la produce un grupo de parásitos intracelulares obligados que se denominan microsporidios; hasta hace poco fueron reconocidos como protozoos, pero recientemente se ha demostrado que tienen una relación más estrecha con los hongos.[1] Son organismos atípicos, dada su estructura celular y su mecanismo de infección, el cual incluye la extrusión de un túbulo o filamento polar, para entrar a la célula hospedera.[2] esto y el hecho de que solo existen como esporas por fuera de dicha célula, son las características que permiten clasificar a todos los miembros en el phylum Microsporidia.[1] [2] Las esporas están ampliamente distribuidas en la naturaleza y causan gran variedad de infecciones en insectos, peces y mamíferos, incluido el ser humano. Debido a la abundancia de microsporidios en el ambiente, es inevitable la exposición humana y es probable que el ser humano sea su hospedero normal, pero que la inmunosupresión les ofrezca oportunidades especiales de causar daño; esto explicaría el incremento reciente en el número de casos de microsporidiosis en pacientes con sida.[3] Hasta la fecha se han reportado 1.400 especies, agrupadas en 160 géneros.[4] se sabe que los microsporidios infectan a muchos hospederos vertebrados e invertebrados en la naturaleza, pero solo se han informado unos pocos géneros como productores de enfermedad en los seres humanos: Encephalitozoon, Enterocytozoon, Trachipleistophora, Pleistophora, Vittaforma, Microsporidium, Nosema y Brachiola; se relacionan principalmente con hospederos inmunocomprometidos, aunque también ha habido reportes en individuos inmunocompetentes.[5] Biología Las esporas son ovaladas, grampositivas, resistentes por largos períodos en el ambiente y representan el estado maduro e infeccioso de los microsporidios; las especies que infectan mamíferos miden en promedio 2 mm a 7 mm por 1,5 mm a 4 mm. La espora está rodeada por dos capas, la externa o exospora, electrodensa compuesta de glicoproteínas, y la interna, o endospora, electrolúcida compuesta por quitina y, además, por una membrana plasmática interna trilaminar que envuelve el contenido de la espora, el cual está constituido por el núcleo que puede ser único (Enterocytozoon, Encephalitozoon, Pleistophora, Trachipleistophora) o doble con una única función (Nosema, Brachiola, Vittaforma). Se han identificado hasta el momento tres proteínas del túbulo polar, denominadas PTP 1, 2 y 3, que posiblemente le sirven para adherirse a la célula epitelial del hospedero y posteriormente invadirla.[3] [6] Los microsporidios poseen tres estructuras relacionadas con la infección: vacuola posterior, disco de anclaje y aparato de Golgi atípico denominado polaroplasto, localizado en la región anterior, y un filamento o túbulo polar característico de este phylum (figura 213-1). Aunque estos parásitos son eucariotas, poseen ribosomas de células procariotas, por lo cual se los considera microorganismos muy primitivos que se encuentran en un brazo temprano en la evolución.[1] Tomada con modificaciones de la referencia 1. Figura 213-1. Espora de los microsporidios. Ciclo de vida La transmisión es de tipo oro-fecal para el caso de los microsporidios intestinales como Enterocytozoon bieneusi y Encephalitozoon intestinalis y por inhalación para Encephalitozoon cuniculi y E. hellem. Otras especies pueden ser transmitidas por las vías transplacentaria y transovárica. El ciclo comprende tres etapas o fases (figura 213-2): Tomado de: http://www.cdc.gov y traducido por Martha Nelly Montoya. Figura 213-2. La forma infectante de microsporidia es la espora resistente y puede sobrevivir por largo tiempo en el ambiente 1. Las esporas liberan su túbulo polar e infecta la célula del hospedero 2. La espora inyecta el esporoplasma infectante dentro de la célula eucariótica del hospedero a través del túbulo polar 3. Dentro de la célula el esporoplasma sufre extensa multiplicación bien sea por merogonia (fisión binaria) o esquizogonía (fisión múltiple) 4. El desarrollo puede ocurrir ya sea en contacto directo con el citoplasma de la célula hospedero (ejemplo, E. Bieneusi) o dentro de una vacuola llamada vacuola parasitófora (ejemplo, E. intestinalis). Sea libre en el citoplasma o dentro de la vacuola parasitófora, el microsporidia se desarrolla por esporogonia a esporas maduras 5. Durante la esporogonia se forma una pared gruesa que rodea la espora, la cual proporciona resistencia a las condiciones adversas del medio ambiente. Cuando las esporas se incrementan en número y llenan completamente el citoplasma de la célula hospedera, la membrana celular se rompe y libera las esporas alrededor 6. Esas esporas libres maduras pueden infectar nuevas células y así continuar el ciclo. Fase infectiva. La espora es la forma infectante y, una vez que entra, los cambios de pH la estimulan para evertir el túbulo polar, el cual penetra en la célula hospedera y le inyecta en el citoplasma su esporoplasma. Fase de merogonia o proliferativa. También denominada esquizogonia, comienza cuando en el interior de una célula apropiada para su desarrollo, el esporoplasma se divide por fisión binaria o múltiple y evoluciona hasta formar merontes. Esporogonia. Durante esta etapa se forman esporontes, esporoblastos y esporas. Las variaciones en el desarrollo y en la interfaz hospedero-parásito son numerosas y determinan el grupo taxonómico al cual pertenecen estos parásitos.[7] Fisiopatología y patogénesis Las esporas de los microsporidios invaden los enterocitos del duodeno y sobre todo los del yeyuno, al parecer por adherencia del túbulo polar mediante sus proteínas (PTP) y su posterior penetración, pero también se ha propuesto que la espora puede invadir las células hospederas por mecanismos endocíticos. Estas esporas se ubican principalmente en la región supranuclear o en la parte apical de la célula. Por un mecanismo, aún mal entendido, producen atrofia de la vellosidad, desprendimiento de los enterocitos infectados, fusión e hiperplasia de las criptas. Además, ocasionan disminución de la actividad específica de las disacaridasas del borde en cepillo y aunque existe poca reacción inflamatoria se observan macrófagos y células plasmáticas en la lámina propia de la vellosidad. Es de anotar que estos cambios persisten, incluso varios meses después de instaurado el tratamiento. Los hallazgos histopatológicos varían desde la arquitectura normal de las vellosidades hasta una intensa degeneración epitelial.[2] Epidemiología La microsporidiosis se considera una parasitosis de distribución cosmopolita. A partir de la descripción de estos parásitos como agentes de infección humana, el número de casos informados ha aumentado notablemente, aunque no se conoce la verdadera incidencia, probablemente por deficiencias en los métodos de diagnóstico parasitológico. Se han documentado casos en individuos de los cinco continentes, la inmensa mayoría de ellos en enfermos de sida, pero los datos de prevalencia varían ampliamente de uno a otro informe. Este hecho llevó a sugerir que los microsporidios podrían ser parásitos naturales del ser humano que causan enfermedad solo en situaciones de falla inmune.[8] Como ya se dijo, la microsporidiosis intestinal es la forma de presentación más común. Se ha detectado el parásito en 7% a 50% de los casos en individuos con sida y diarrea crónica concomitante. Estudios en Europa y Estados Unidos han encontrado tasas entre 6% y 50% en pacientes con estas características.[3] [9] [11] En Latinoamérica se han hecho pocos estudios sobre la prevalencia de la infección por microsporidios. En una investigación llevadaa cabo en México, Gamboa Domínguez y colaboradore.[12] hallaron una prevalencia de microsporidios del 31% en pacientes con sida y diarrea crónica concomitante. Brasil y colaboradore.[13] encontraron una prevalencia del 27,5% de infección intestinal por microsporidios en una cohorte de 40 pacientes VIH positivos. En Colombia se han diagnosticado casos aislados, pero no se conoce la prevalencia real de esta enfermedad. En un estudio realizado en Bogotá en 2003 por Flórez y colaboradore.[14] se halló una prevalencia del 3,5%. En una investigación sistemática hecha por el Grupo Interdisciplinario para el Estudio de las Parasitosis Intestinales, GIEPI, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Antioquia, en 2004, se estudió, durante un año, a 103 pacientes VIH positivos, con edades comprendidas entre 2 y 74 años; se halló una frecuencia de microsporidiosis del 3,9%, superada solo por la criptosporidiosis y la amibiasis.[15] Es importante aclarar que la infección por microsporidios no es exclusiva del hospedero con deficiencia inmune grave; al parecer puede presentarse en pacientes sometidos a trasplantes de órganos, VIH positivos asintomáticos e, inclusive, en individuos inmunocompetentes. Lo anterior lleva a suponer que la microsporidiosis puede ser más frecuente de lo aceptado hasta la fecha y refuerza la idea del escaso poder patógeno de este grupo de organismos en individuos inmunocompetentes.[3] [10] [11] Las vías de transmisión y fuentes de infección de la microsporidiosis han sido difíciles de determinar. Con base en la distribución de las lesiones y las diferentes manifestaciones clínicas de esta parasitosis, se pueden considerar como posibles vías de transmisión la oral, la respiratoria y la ocular, lo cual ha sido apoyado por evidencias obtenidas en estudios en conejos, ratones y monos infectados con las esporas del parásito.[3] [10][11] Las esporas de microsporidios llegan al ambiente por medio de la materia fecal, la orina y las secreciones respiratorias. Las personas o animales infectados con microsporidios son una posible fuente de infección. Se han informado infecciones experimentales de varios animales con esporas del género Encephalitozoon inoculadas por diferentes vías, como la oral, la traqueal y la rectal.[3] [10] [11] Aún no se ha confirmado la posibilidad de que la microsporidiosis sea una zoonosis y no hay evidencia directa que pruebe la transmisión desde los animales al ser humano, con la excepción del caso de una niña de 10 años de edad, que tuvo seroconversión después de un contacto estrecho con un perro infectado con E. cuniculi. Recientemente se han confirmado los reservorios animales de los microsporidios que infectan al ser humano: E. cuniculi se encuentra comúnmente en varios mamíferos y ocasionalmente se han observado esporas de Encephalitozoon spp., en pájaros.[3] [10] [11] Se han detectado E. hellem en loros, E. intestinalis en diferentes mamíferos como asnos, perros, cerdos, vacas y cabras en México, y en Suiza se identificó E. bieneusi en muestras fecales de cerdos y perros y en monos con enfermedad hepatobiliar o infectados experimentalmente con el virus de la inmunodeficiencia simiana. Por medio de análisis moleculares de diferentes aislamientos de E. cuniculi procedentes de seres humanos, conejos, perros, ratones y zorros se demostró que todos eran del mismo subtipo, lo que apoya la hipótesis de que las infecciones con E. cuniculi pueden ser una zoonosis. Los artrópodos son los hospederos más comunes de los microsporidios y ha sido posible establecer infecciones experimentales en ratones por el microsporidio de los mosquitos (Nosema algerae). Sin embargo, se desconoce si estos insectos pueden infectar a seres humanos.[3] [10] [11] Se han descrito otras fuentes de contaminación. Dos estudios han confirmado la presencia en el agua de microsporidios patógenos para humanos. Sparfel y colaboradore.[16] informaron en 1997 la presencia de esporas de E. bieneusi en agua usando la reacción en cadena de la polimerasa (PCR); y Dow.[17] en 1998 detectó esporas del mismo parásito en aguas superficiales como también las de E. intestinalis y Vittaforma corneae con la misma técnica, lo que demostró que las esporas de microsporidios se pueden encontrar en muestras de agua; entonces, potencialmente, el agua puede ser fuente de infección para seres humanos ya sea por ingestión o por contaminación de plantíos irrigados con agua contaminada; también por el uso del agua en actividades recreativas.[4] [5]. Los únicos factores de riesgo relacionados con la microsporidiosis fueron el uso de piscinas públicas y la homosexualidad en hombres, lo que apoya la transmisión oro-fecal de los microsporidios, incluyendo la transmisión por el agua y la sexual. De Pleistophora, muy conocida por las infecciones que causa en anfibios y peces, solo se ha informado un caso humano, en una biopsia de músculo de un paciente con deficiencia inmune. Trachipleitosphora hominis es una especie descrita en 1996 como agente causal de miositis en un paciente con sida; desde entonces se han descrito dos casos de infección por microsporidios que parecen ser especies de Trachipleistophora en pacientes con síntomas neurológicos, cuya autopsia demostró el carácter diseminado de la infección. Vittaforma corneae, previamente denominada N. corneum, es la única especie de este nuevo género; se la aisló de tejido ocular.[3] [6] [18] La microsporidiosis intestinal la producen Enterocytozoon bieneusi y Encephalitozoon intestinalis. E. bieneusi, la especie tipo de la familia Enterocytozoonidae y la más frecuentemente encontrada en el ser humano, ha sido informada en 10% a 27% de los pacientes con sida que presentan diarrea de etiología no esclarecida. Tiene como hábitat el intestino delgado e infecta primariamente el enterocito, en cuyo extremo apical se desarrolla; prefiere las células de absorción del yeyuno y el duodeno. E. bieneusi ha emergido, desde 1985, como un patógeno entérico importante en pacientes con sida, en quienes es la especie más común; su frecuencia en el mundo, entre pacientes con sida que tienen manifestaciones diarreicas, fluctúa entre 1,7% y 50%. Hasta la fecha ha afectado únicamente a pacientes con sida; produce en ellos diarrea líquida, trastornos en la absorción de los nutrientes y pérdida de peso, así como un síndrome devastador.[3] [19] [20] Se lo ha encontrado en macacos (Macaca mulatta), cerdos domésticos, perros, conejos y gatos, pero hasta la fecha no se ha probado el potencial de estos animales como fuentes de infección humana. Se manifiesta como una enteritis indistinguible de la criptosporidiosis y la isosporiasis.[3] [19] [20] Se han descrito infecciones por especies del género Encephalitozoon en pájaros y mamíferos, en los que afecta el riñón, el hígado y el sistema nervioso central. En seres humanos se lo informó, en 1959, en el líquido cefalorraquídeo de un niño con cefalea y convulsiones, pero solo a partir de 1987 empezaron los informes en pacientes con sida, en quienes causa hepatitis y queratitis. En 1993 se describió Encephalitozoon intestinalis, denominado anteriormente Septata intestinalis, en personas con sida y diarrea crónica. Causa principalmente un cuadro intestinal similar al descrito para E. bieneusi, pero en ocasiones afecta el colon. El parásito se desarrolla dentro de una vacuola parasitófora, en la que secreta un material fibrilar que forma septos. Infecta no solo al enterocito sino también a los macrófagos, fibroblastos y células endoteliales de la lámina propia, lo que favorece la diseminaciónpor las vías linfática y hematógena hacia la vesícula biliar, el hígado, los riñones y los pulmones. Las manifestaciones clínicas más frecuentes son diarreas intensas asociadas a colangitis, pero otras infecciones atribuibles a E. intestinales son sinusitis, bronquitis y conjuntivitis.[3] [6] [21] [22] El desarrollo de microsporidiosis intestinal persistente está asociado con el grado de inmunodeficiencia de estos pacientes; estudios preliminares indican que la enfermedad se presenta cuando el recuento de linfocitos CD4+ está por debajo de 100/µL.[3] [6] [21] [22] Inmunidad El estudio de la respuesta inmune innata frente a los microsporidios se ha centrado en investigar el papel de los macrófagos.[23] en macrófagos derivados de monocitos humanos se ha demostrado un aumento en la producción de IL-10 y no de óxido nítrico (NO) en respuesta a la infección, lo cual sugiere que estos parásitos inducen una respuesta protectora que les permite sobrevivir dentro de los macrófago.[24] y de esta manera migrar desde el sitio inicial de la infección a otros órganos.[23] Fischer y colaboradores encontraron en macrófagos derivados de monocitos infectados con especies de Encephalitozoon, aumento en la expresión de varias quimiocinas y sus receptores, necesarios para reclutar monocitos y una variedad de células efectoras al sitio de la infección, con la consecuente producción de una respuesta inmune exitosa.[25] Además, estos mismos investigadores demostraron la producción y secreción de TNF-α e IL-8 (potentes mediadores inflamatorios) por una vía de señalización dependiente de TLR2.[26] Mucha de la información que existe actualmente sobre la respuesta inmune adaptativa contra los microsporidios proviene de estudios con Encephalitozoon cuniculi. La inmunidad mediada por células juega un papel muy importante en la defensa y resistencia del hospedero a la infección por microsporidios; es así como los LT CD8+ citotóxicos son esenciales en la resistencia a este parásito, La infección por E. cuniculi, induce una fuerte respuesta inmune celular caracterizada por alta producción de IFN-γ e IL-12; son susceptibles los animales incapaces de producir estas citocinas.[27] Manifestaciones clínicas La microsporidiosis tiene un amplio espectro de enfermedades; las más frecuentes son las infecciones gastrointestinales, pero también se puede encontrar este parásito como agente de infecciones pulmonares, nasales, oculares, musculares, cerebrales y sistémicas.[3] [6] [10] Las infecciones intestinales por microsporidios se han encontrado principalmente en personas VIH positivas y con sida, aunque cada vez son más frecuentes en pacientes inmunocompetentes; Enterocytozoon bieneusi es el principal agente asociado con estas infecciones y menos frecuentemente Encephalitozoon intestinalis. Las infecciones son más comunes en pacientes VIH positivos con recuentos de LTCD4+ por debajo de 100/ml.[3] [6] [10] Estos parásitos a menudo causan una diarrea secretoria grave, no sanguinolenta, sin moco, con varias deposiciones diarias, pérdida progresiva de peso y, en muchos de los casos, síndrome de malabsorción de grasas, D-xilosa y vitamina B12. La infección intestinal está asociada con deficiencia de lactasa, actividad reducida de fosfatasa alcalina y a-glucosidasa en la parte basal de la vellosidad, además de reducción en la altura y superficie de las vellosidades. La diarrea aparece gradualmente y puede continuar por meses, aunque en algunos pacientes puede ser intermitente, debido al curso natural de la infección o modificado por automedicación con antidiarreicos.[3] [6] [10] E. intestinalis tiene además la capacidad de diseminarse y, al igual que otras especies del género Encephalitozoon, está asociado a un amplio espectro de enfermedades que incluyen queratoconjuntivitis, bronquiolitis, neumonía, sinusitis, nefritis, uretritis, cistitis, prostatitis, hepatitis, peritonitis, gastroenteritis y colangitis, pero los patrones de distribución son típicos de cada especie. E. hellem se ubica principalmente en la conjuntiva, el tracto urinario, los senos paranasales y el sistema bronquial. E. cuniculi causa infecciones diseminadas que afectan a casi todos los órganos, pero las manifestaciones clínicas varían considerablemente desde la infección asintomática hasta la enfermedad grave. E. intestinalis se ubica principalmente en el tracto gastrointestinal y el árbol biliar con diseminación al riñón, los ojos, los senos paranasales y algunas veces el tracto respiratorio.[3] [6] [10] Diagnóstico El diagnóstico ha sido difícil debido a que la mayoría de los clínicos, bacteriólogos y patólogos no están familiarizados con estos parásitos y se sabe poco de la sensibilidad de las técnicas para hallarlos en las diferentes muestras clínicas (materia fecal, orina, líquido duodenal, esputo, líquido cefalorraquídeo, etc.). En algunos casos el diagnóstico definitivo requiere biopsia intestinal, técnicas histopatológicas, coloraciones especiales y microscopía electrónica.[3] [6] [10] En la actualidad el diagnóstico general de microsporidiosis se hace por medio de técnicas específicas de coloración como la tricrómica modificada por Weber y la prueba rápida Gram- cromotropo (figura 213-3). La coloración Quick-hot Gram-cromotropo ha presentado sensibilidad y especificidad ligeramente más altas que las de otras coloraciones, además de ser una prueba rápida, económica y sencilla.[3] [6] [10] Tomada con microscopio de luz Nikon YS-T, objetivo 100X. Archivo del Grupo de Parasitología, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia. Figura 213-3. Prueba rápida y caliente de la coloración Gram-Cromotropo para el diagnóstico de microsporidiosis intestinal. La flecha señala una espora de microsporidio que es pequeña (1 μm a 3 μm), de color fucsia (rosado intenso), se observan una barra morada y un espacio vacuolar en el interior de la espora. Nótese que el resto del campo toma un color morado intenso. Sin embargo, con estas técnicas no es posible diferenciar las especies, lo cual es importante para un adecuado tratamiento de los pacientes infectados por alguno de estos microorganismos. La diferenciación de las especies solo es posible por métodos de inmunofluorescencia, con el empleo de anticuerpos policlonales o monoclonales dirigidos contra cada una de las especies de microsporidios o por el uso de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) que es sensible, rápida y específica, aunque costosa.[28] [31] Tratamiento y prevención El metronidazol ha sido relativamente eficaz; a la dosis de 500 mg 3 veces/día mejora la sintomatología, disminuye la pérdida de peso y la diarrea puede desaparecer o al menos mermar de frecuencia; pero después del tratamiento se siguen observando los parásitos en el enterocito, lo cual indica que no se erradica la infección; este medicamento es ligeramente más efectivo para las infecciones por E. bieneusi que para las debidas a E. intestinalis; para estas ha resultado ser más útil el albendazol 800 mg/día. Por lo tanto, es importante hacer el diagnóstico general de microsporidiosis por medio de tinciones y luego diferenciar la especie usando la PCR.[3] [32] En pacientes con microsporidiosis intestinal, se recomienda, juntamente con el tratamiento farmacológico, suministrar suplementación nutricional baja en grasas y con carbohidratos simples, al igual que administrar líquidos para hidratación oral o parenteral según el caso; con estas medidas adicionales la mayoría de los pacientes con síndrome de malabsorción obtienen considerables beneficios.[3] [32] Con respecto a la prevención, son importantes el usode agua potable y la preparación adecuada de los alimentos, además de los hábitos higiénico-sanitarios apropiados, como el lavado de las manos antes de comer y después de usar los servicios sanitarios; también lo son el manejo adecuado de los animales de compañía y, por otro lado, el suministro a las comunidades de acueducto con sistemas de filtración apropiados y alcantarillado, así como una buena eliminación y disposición final de las basuras.[3] [32] BIBLIOGRAFÍA 1. 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