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- Amebas y Ciliados
AMEBAS INTESTINALES Y CILIADOS
En esta sesión práctica se estudian las Amebas y Ciliados que viven en el intestino grueso del hombre y otros mamíferos. Estos organismos no utilizan vector para su transmisión, sino que la infección se realiza al ingerir la forma infectante (quiste). Debido a que tienen ciclo directo (sin hospedadores intermediarios) y que su infección está relacionada con la ingestión de agua y alimentos contaminados con restos fecales, se trata de organismos de gran importancia sanitaria y de distribución cosmopolita.
LAS AMEBAS
INTRODUCCIÓN TEÓRICA
En las clasificaciones de Protozoos tradicionales las Amebas están incluidas en el tronco Sarcomastigophora (Sarcomastigóforos), subtronco Sarcodina (Sarcodinos). Todas las formas parásitas se encuentran agrupadas en la superclase Rhizopoda , clase Lobosea , orden Amoebida. En el intestino grueso humano pueden encontrarse las siguientes especies: Entamoeba histolytica , E. dispar , E. coli , E. hartmanni , Endolimax nana e Iodamoeba butschlii. La mayoría de las amebas que viven en el tracto digestivo de los humanos se comportan como meros comensales; sólo Entamoeba histolytica puede producir alteraciones más o menos severas, afección conocida con el término de amebiasis.
MORFOLOGIA Y CICLO VITAL DE LAS AMEBAS INTESTINALES
Las amebas parásitas y comensales intestinales viven en la luz del intestino grueso de su hospedador y pueden adquirir durante su ciclo vital dos formas básicas: trofozoíto (forma vegetativa, activa y móvil) y quiste (forma de resistencia e infectante). El trofozoíto vive en la luz del intestino grueso del hospedador , donde se alimenta de restos de alimentos, bacterias, etc. (excepto en el caso particular de las formas patógenas de Entamoeba histolytica , que se alimentan de células y tejidos del hospedador) y se multiplica continuamente por fisión binaria. El citoplasma del trofozoíto está diferenciado en dos partes: una externa e hialina, denominada ectoplasma, y una interna granular o endoplasma. La película del trofozoíto se limita al plasmalema (membrana plasmática) y el desplazamiento, así como la captura de las partículas de alimento, se realizan mediante la emisión de pseudópodos. El núcleo, único y en posición variable, sólo es visible, por lo general, tras una tinción adecuada; cuando se tiñe con hematoxilina férrica se puede apreciar una delgada pared nuclear. Dentro del núcleo, en posición central o excéntrica, se encuentra una masa, similar al nucléolo, denominada endosoma o cariosoma. Adosados a la cara interna de la pared nuclear se encuentran pequeñas masas o grumos de cromatina (cromatina periférica), cuyo número, forma y dimensiones varían según las especies; el núcleo de algunas especies no posee cromatina periférica. Cuando la humedad del contenido intestinal disminuye en los tramos finales del intestino, el trofozoíto inicia su transformación en quiste. Antes de convertirse en quiste, el trofozoíto expulsa las vacuolas con alimentos y se redondea, llamándose, ahora, prequiste. Posteriormente, el prequiste se rodea de una envuelta quística, recibiendo el nombre de quiste inmaduro ; éste suele contener vacuolas de glucógeno (visibles en fresco al ser teñidas con solución de yodo) y elementos en forma de bastón llamados barras cromatoidales o cromatoides. Tras sucesivas divisiones del núcleo se origina (a los 6-10 días después de la infección) el llamado quiste maduro que suele ser multinucleado; el número de núcleos del quiste depende de la especie de la ameba. Los núcleos del quiste son idénticos a los del trofozoíto en cuanto a la disposición del endosoma y cromatina periférica, pero de menor tamaño. En los quistes maduros a veces no hay cuerpos cromatoidales. Tanto los trofozoítos como los quistes salen al exterior con las heces del hospedador. Los trofozoítos son muy lábiles en el exterior y mueren rápidamente; los quistes, en cambio, son muy resistentes y constituyen la forma infectante. Cuando un nuevo individuo ingiere, con su comida o bebida, quistes maduros, en el intestino se produce el exquistamiento, surgiendo una ameba metaquística ; esta nueva ameba, que posee el mismo número de núcleos que el quiste del que procede, se divide seguidamente para dar lugar a tantos trofozoítos como núcleos tiene la ameba metaquística, iniciándose un nuevo ciclo.
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Fases del ciclo de una ameba intestinal parásita o comensal
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AMEBAS NO PATÓGENAS (COMENSALES)
Entamoeba dispar Brumpt, 1925
Es una ameba del intestino grueso del hombre y otros primates; es cosmopolita y de elevada prevalencia entre la población humana. E. dispar es morfológicamente idéntica a E. histolytica y sólo a partir de 1993, mediante la conjunción de estudios bioquímicos, genéticos, inmunológicos, clínicos y epidemiológicos, ha podido establecerse — definitivamente, ya que el francés Brump la había descrito en 1925— la existencia de esta especie. A diferencia de E. histolytica , E. dispar nunca causa enfermedad; la infección es asintomática y no se precisa tratamiento. Dado que tradicionalmente el diagnóstico de las infecciones intestinales por amebas se realiza mediante el estudio microscópico y éste no permite diferenciar entre ambas especies, se aconseja que el resultado obtenido de este modo sea reseñado como E. histolytica / E. dispar
Entamoeba coli Grassi, 1879) Casagrandi & Barbagallo, 1895
Es una ameba comensal cosmopolita, cuya prevalencia mundial en el hombre puede llegar al 45%; se trata probablemente del comensal más común del intestino grueso humano. También se encuentra en otros primates. El trofozoíto vivo puede medir 25-50 μm y se desplaza emitiendo pseudópodos cortos y romos. El citoplasma se muestra groseramente granular, conteniendo vacuolas con bacterias, levaduras y restos de alimentos. El núcleo contiene un endosoma pequeño, excéntrico e irregular; la cromatina periférica se dispone en gránulos irregulares en talla y distribución. Los quistes maduros poseen, típicamente, ocho núcleos, idénticos al del trofozoíto, pero más pequeños. Las barras cromatoidales tienen aspecto de astillas, con los extremos puntiagudos. Dado que puede confundirse con E. histolytica , debe extremarse el cuidado en el diagnóstico.
Entamoeba hartmanni von Prowazek, 1912
Se trata de una ameba comensal del hombre, y de otros primates, idéntica, salvo por sus dimensiones, a E. histolytica. Aunque es cosmopolita, se ignora su prevalencia, dado que antaño se confundía —y aún, en numerosas ocasiones— con E. histolytica. Se considera que sus trofozoítos poseen siempre un diámetro inferior a 12 μm y sus quistes inferior a 10 μm; este criterio morfológico permite distinguir E. hartmanni de E. histolytica.
Esquemas del trofozoíto y quiste de Entamoeba coli
Esquemas del trofozoíto y quiste de Entamoeba hartmanni
Esquemas del trofozoíto y quiste de Entamoeba dispar
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Iodamoeba butschlii (von Prowazek, 1911) Dobell, 1911
Es una ameba comensal cosmopolita que se encuentra en el 5-8% de la población humana y en primates. Se trata de un organismo de pequeñas dimensiones. En las extensiones fijadas y teñidas el trofozoíto suele mostrarse redondeado u oval, de 12-15 μm de diámetro, citoplasma granular con numerosas vacuolas alimentarias y un sólo núcleo. El núcleo posee un endosoma voluminoso y generalmente central, pero carece de cromatina periférica. Los quistes suelen ser ovales (10-12 μm), carecen de barras cromatoidales y poseen un único núcleo, con las mismas características morfológicas que el del trofozoíto. El quiste es fácilmente identificable en las muestras fecales frescas teñidas con solución yodada, debido a la presencia de una gran vacuola de glucógeno (de ahí el nombre de Iodamoeba ) que se tiñe de marrón.
Endolimax nana (Wenion & O’Connor, 1917) Brug, 1918
E. nana es, como indica su nombre específico, una ameba pequeña, cuyo trofozoíto no suele superar los 8-10 μm de diámetro. Se desplaza lentamente, emitiendo pseudópodos cortos y romos. El citoplasma es granular y en las tinciones se observa finamente reticulado. El núcleo posee un endosoma grande e irregular y carece de cromatina periférica. Los quistes son esféricos u ovoides y miden generalmente 6-8 μm; los maduros poseen cuatro núcleos, morfológicamente iguales pero más pequeños que el del trofozoíto. Es una ameba comensal cosmopolita, con una prevalencia del 10-33% en la población humana; también se encuentra en primates.
Esquemas del trofozoíto y quiste de Endolimax nana
Esquemas del trofozoíto y quiste de Iodamoeba butsclii
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TRABAJO DE LABORATORIO
La finalidad de esta práctica es adquirir los conocimientos básicos necesarios para identificar las diferentes fases de las amebas parásitas y/o comensales obligatorias que afectan a los seres humanos y a otros primates, mediante el estudio microscópico de frotis de heces teñidos con hematoxilina férrica. La tinción con hematoxilina férrica es la preferida en el diagnóstico de las infecciones con amebas, debido a que tiñe bien las estructuras con carácter diagnóstico (núcleos, cromatina periférica, barras cromatoidales, etc.). Tal y como se ha indicado en la descripción del ciclo vital, en las heces diarreicas pueden existir trofozoítos y quistes, pero en las heces con forma (secas) sólo aparecen quistes (los trofozoítos sólo sobreviven en heces líquidas). Por esta razón, y para mayor facilidad, el alumno dispondrá de dos tipos de preparaciones, unas rotuladas como trofozoítos (que contienen tanto trofozoítos como quistes) y otras rotuladas como quistes (que sólo contienen quistes). En cada preparación se tratará de localizar e identificar lo que se indica en la etiqueta. Para diagnosticar una infección por amebas debe identificarse el trofozoíto o el quiste (estadios de diagnóstico); la infección se adquiere mediante la ingestión de quistes maduros (estadio infectante).
IDENTIFICACIÓN DE LAS AMEBAS INTESTINALES
Cuando se trata de identificar una ameba en frotis fecales teñidos, los caracteres morfológicos a tener en cuenta son los siguientes (véase la figura 3.1): trofozoítos
- dimensiones.
- núcleos: endosoma y cromatina periférica (que puede o no existir).
- vacuolas e inclusiones_._ quistes
- diámetro y forma del quiste.
- núcleos: número, endosoma y cromatina periférica(que puede o no existir)..
- presencia o ausencia de cuerpos cromatoidales_._
Entre las amebas intestinales que afectan a los seres humanos se dan dos tipos de núcleos, cuya morfología facilitan el diagnóstico microscópico:
► amebas con núcleos que poseen endosoma pequeño y cromatina periférica: género Entamoeba.
► amebas con núcleos que poseen endosoma voluminoso y carecen de cromatina periférica: géneros Iodamoeba y Endolimax.
Para familiarizarse con los caracteres morfológicos de importancia diagnóstica se estudiarán frotis de heces, conteniendo trofozoítos y quistes, de tres especies: Entamoeba histolytica , Entamoeba coli y Iodamoeba butschlii.
Fig. 3. Esquemas de las formas trofozoíto y quiste de una ameba intestinal
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Entamoeba histolytica
Características de los trofozoítos (Fig. 3.2) (preparación rotulada: Entamoeba histolytica , trofozoítos) forma y dimensiones : suele mostrarse redondeado u oval; su diámetro o longitud es de 20-30 μm. citoplasma : finamente granular, pudiéndose diferenciar el ectoplasma del endoplasma; las vacuolas, cuando existen, son por lo general pequeñas y pueden contener bacterias. núcleos : número: uno. cromatina periférica: dispuesta en gránulos finos, por lo general uniformemente distribuidos y de tamaño regular. endosoma: pequeño y constituido por una sola masa; normalmente central, pero a veces excéntrico.
Características de los quistes (Fig. 3.3) (preparación rotulada: Entamoeba histolytica , quistes) forma y dimensiones : generalmente esférico y con un diámetro de 12-15 μm. citoplasma : cuerpos cromatoidales: generalmente presentes; barras alargadas con extremos romos, redondeados y lisos. glucógeno: en los quistes maduros no es apreciable, pero en los inmaduros se concentra en vacuolas. núcleos : número: los quistes maduros poseen 4 núcleos, pero en los inmaduros puede haber 1 o 2. endosoma: pequeño y compacto; generalmente central. cromatina periférica: dispuesta en gránulos finos regularmente distribuidos.
Fig. 3. Esquema y microfotografía de un trofozoíto de E. histolytica
Fig. 3.3 Esquemas y microfotografías de quistes de E. histolytica con diferente grado de evolución. (véase la Fig. 3.1 para la interpretación de las imágenes)
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Iodamoeba butschlii
Características de los trofozoítos (Fig. 3.6) (preparación rotulada: Iodamoeba butschlii , trofozoítos) forma y dimensiones : redondeados u ovales en preparaciones fijadas; la longitud habitual es de 12-15 μm. citoplasma : groseramente granular y vacuolado; con inclusiones de bacterias, levaduras y otros materiales. núcleos : número: uno. endosoma: grande, generalmente centralizado. cromatina periférica: no hay.
. Características de los quistes (Fig. 3.7) (preparación rotulada: Iodamoeba butschlii , quistes) forma y dimensiones : generalmente ovoides; miden, habitualmente, 10-12 μm. citoplasma : cuerpos cromatoidales: no se observan. glucógeno: se presenta en una gran vacuola, muy patente. núcleos : número: uno, tanto en los quistes maduros como en los inmaduros. endosoma: grande y generalmente excéntrico. cromatina periférica: no hay.
Fig. 3. Esquema y microfotografía de un trofozoíto de I. butschlii
Fig. 3. Esquema y microfotografía de un quiste de I. butschlii , con la vacuola de glucógeno que lo caracteriza
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LOS CILIADOS
INTRODUCCIÓN TEÓRICA
El filo Ciliophora (Cilióforos o Ciliados) está constituido por Protozoos que, como su nombre indica, poseen cilios; su cuerpo está revestido por UciliosU, orgánulos que le sirven al individuo tanto para la locomoción como para la adquisición del alimento. En todos los Ciliados existen dos tipos de núcleos: uno grande, y generalmente único, llamado U macronúcleoU y otro más pequeño o UmicronúcleoU. Los Ciliados se reproducen tanto por procesos sexuales como asexuales. La reproducción asexual se realiza por U fisión binariaU, en tanto que la sexual es por UconjugaciónU. La mayoría de los grupos de Ciliados poseen especies simbiontes, y algunos grupos son totalmente simbiontes.
CILIADOS DE INTERÉS BIOSANITARIO
Balantidium coli (Malmsten, 1857) Stein, 1862
Balantidium coli es el único Ciliado que parasita a los seres humanos; también parasita a otros primates, a cerdos y otros mamíferos. Es cosmopolita, y las infecciones suelen ser esporádicas, aunque existen regiones en las que la balantidiasis es endémica. El ciclo vital es directo, existiendo dos estadios: trofozoíto y quiste. El trofozoíto vive en el colon, donde suele comportarse como comensal, pero en ocasiones puede ser causa de cuadros disentéricos. El trofozoíto se multiplica tanto por fisión binaria (proceso asexual) como por conjugación (proceso sexual). El quiste se forma en los últimos tramos del colon, aunque en ocasiones el enquistamiento se puede producir en la misma deposición. El quiste es la forma infectante y la infección se adquiere por ingestión de éste con la comida o bebida. Cuando el quiste es ingerido, se produce la exquistación.
Ciclo vital de Balantidium coli
Los quistes son la etapa parásito responsable de la transmisión de la balantidiasis. El hospedador suele adquirir el quiste a través de la ingestión de alimentos o agua contaminados. Después de la ingestión, la exquistación se produce en el intestino delgado, y los trofozoítos colonizan el intestino grueso
. Los trofozoítos residen en la luz del intestino grueso de los seres humanos y animales, donde se multiplican por fisión binaria, durante el cual se puede producir la conjugación. Los trofozoítos se enquistan; los quistes son el estadio infectante. Algunos trofozoítos invaden la pared del colon y se multiplican. Algunos vuelven a la luz y se desintegran. Los trofozoítos y los quistes salen al exterior con las heces (estadios de diagnóstico).
