ANTECEDENTES

El módulo de Parasitología de la asignatura de Microbiología y Parasitología de la Licenciatura de Médico Cirujano tiene un core curriculum muy extenso, el cual puede parecerle tedioso al estudiante debido a la complejidad de los ciclos biológicos que desarrollan los parásitos del reino protista y animal. A los alumnos les cuesta trabajo entender que los ciclos biológicos les pueden brindar una amplia información de las parasitosis, como su vía de entrada, patogénesis y manifestaciones clínicas, entre otros y que este conocimiento les permitirá llegar a un buen diagnóstico y plantear estrategias adecuadas de prevención y tratamiento en sus futuros pacientes; para ejemplificar esto, en esta ocasión, pondremos de ejemplo el ciclo biológico de los coccidios intestinales, que como parásitos intracelulares obligados presentan uno de los ciclos más complejos entre los protozoarios.

Los coccidios intestinales son parásitos protozoarios del phylum Apicomplexa pertenecientes a los géneros Cryptosporidium, Cydospora y Cystoisospora, Y se caracterizan por presentar un complejo apical en el que se localizan diferentes organelos que les permiten invadir Y replicarse en la célula huésped. En el humano, las especies más frecuentes de сосcidios intestinales son: Cryptosporidium hominis y Cryptosporidium parvum, Cydospora cayetanensis y Cytoisospora belli. La infección se da a través de la ingesta de alimentos o bebidas contaminadas con ooquistes infectantes. Durante su ciclo biológico que se lleva a cabo dentro de los enterocitos, se destruyen las vellosidades intestinales y se produce un síndrome diarreico agudo o crónico el cual puede autolimitarse en individuos inmunocompetentes o evolucionar de forma grave en pacientes inmuno-comprometidos¹.

La prevalencia de criptosporidiasis en países industrializados está entre 0.1 y 27-1%, con una media de 4.9%, mientras que en países en desarrollo los resultados varían entre 0.1 a 31-5%. En Estados Unidos, Canadá y Europa, las infecciones por Cytoisospora, se estiman en alrededor de un 0.2%, y en países no desarrollados, entre 3 y 20%.

La cyclosporiosis presenta prevalencias que van de 10.3 a 86%, principalmente en México, Guatemala, Colombia, Perú, Brasil e Indonesia.

Las infecciones por coccidios intestinales en países desarrollados, se asocian con el consumo de frutas y verduras importados, tales como frambuesas, zarzamoras, albahaca, chícharos y lechugas. El cilantro, proveniente de México es uno de los perecederos involucrados en meses recientes. Cada vez son más frecuentes los brotes epidémicos, generalmente de transmisión hídrica, asociados a aguas de bebida contaminadas, pozos, aguas superficiales y de la red de abastecimiento público, incluso filtradas y tratadas².

La morfología de estos protozoarios se determina por las formas de los ooquistes esporulados о infectantes, que se eliminan en la materia fecal del hospedero. Los ooquistes son redondos u ovalados y en su interior contienen a los esporozoítos, que en el caso de Cydospora y Cystoisospora (Figura 1) se ubican dentro de los esporoblastos. La morfologia específica de cada coccidio se describe en la Tabla 1.

Figura 1 Ooquiste infectante de Cytoisospora belli. 

Tabla 1 Ooquistes de coccidios intestinales 

Los ciclos biológicos de los 3 parásitos son similares por lo que esta revisión se enfocará en describir con detalle el ciclo de Cryptosporidium y se mencionarán en su momento las diferencias con los otros 2 coccidios.

CICLO BIOLÓGICO DE CRYPTOSPORIDIUM SPP

Para entender el ciclo biológico de los coccidios intestinales es necesario recordar algunas definiciones importantes mismas que se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2 Definiciones de los estadios parasitarios y fases de desarrollo de los coccidios intestinales 

El mecanismo de trasmisión de los coccidios intestinales es por la ingesta de agua o alimentos contaminados con ooquistes esporulados; sin embargo, en el caso de Cryptosporidium, también se ha reportado infección por nadar en aguas contaminadas con heces positivas o a través de la vía sexual por contacto oro-fecal. Se requiere un mínimo de 10¹-10³ ooquistes para causar infección en los humanos.

Se ha reportado la presencia de Cryptosporidium en moluscos bivalvos. Una vez ingerido el ooquiste de Cryptosporidium inicia el desenquistamiento para liberar 4 esporozoítos infectantes; en el desenquis-tamiento participan varios factores, entre los que se incluyen: condiciones no favorables, dióxido de carbono, temperatura, enzimas pancreáticas y sales biliares. Los esporozoítos liberados, migran por movimientos de desplazamiento (conferidos por un motor de actina-miosina) hacia la superficie de los enterocitos para adherirse a ellos e invadirlos con la ayuda de proteínas secretadas por el parásito. En el caso específico de Cryptosporidium, la invasión es intracelular-extracitoplasmática (epicelular) ya que el parásito permanece en el borde de las micro-vellosidades intestinales. En el caso de Cydospora y Cystoisospora, la invasión es intracitoplasmática. Una vez dentro de la célula huésped, los parásitos quedan envueltos en una membrana parasitófora y cada esporozoíto se trasforma en un trofozoide esférico que se replica, forma un esquizonte y da lugar a varios merozoítos (Figura 2). Al ser liberados, estos merozoítos invaden enterocitos sanos y realizan una segunda esquizogonia, de la cual se liberan más merozoítos que iniciarán la fase de gametogonia invadiendo nuevas células huésped y formando macrogametos y microgametos. Los microgametos, al liberarse de la célula huésped, invaden a otra célula donde se encuentra el macrogamento y se lleva a cabo la fertilización, de la cual se forma un cigoto que se trasforma en ooquiste. Cryptosporidium, produce 2 tipos de ooquistes, unos de pared gruesa que son liberados al medio ambiente con las heces del huésped y otros de pared delgada que desenquistan una vez que son liberados de la célula huésped, y al ser ya infectantes, son los responsables de auto-infecciones (Figura 3). Los ooquistes de Cydospora (Figura 4) y Cystoisospora deben permanecer algunas horas en el medio ambiente para volverse infectantes. La eliminación de ooquistes de coccidios intestinales, puede continuar por varias semanas después de la resolución del cuadro clínico. Los ooquistes de los coccidios intestinales, sobre todo los de Cryptosporidium (Figura 5), son resistentes al cloro y pueden sobrevivir por largos periodos en el ambiente^1,2,³.

Modificado de Bouzid et al, 2013.

Figura 2 Invasión de Cryptosporidium al epitelio intestinal. 

Figura 3 Ciclo biológico de Cryptosporidium. 

Figura 4 Ooquistes de Cyclospora teñidos con Kinyoun, objetivo 400x. Imágenes obtenidas por el Dr. Manuel Gutiérrez Quiroz, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM. 

Foto: Otorgada por los autores

Figura 5 a) Ooquistes de Cryptosporidium teñidos con Kinyoun. Imágenes obtenidas por el Dr. Manuel Gutiérrez Quiroz, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM. b) Ooquistes de Cryptosporidium teñidos con Kinyoun. Imagen obtenida de laminillas fijas de la colección de la Coordinación de Enseñanza del Departamento de Microbiología y Parasitología de la Facultad de Medicina, UNAM. 

MECANISMOS PATOGÉNICOS EN LA RELACIÓN HUÉSPED-PARÁSITO

El mecanismo por el cual los coccidios intestinales inducen diarrea, incluye la combinación del aumento de la permeabilidad intestinal, la secreción de cloro y la mala absorción como consecuencia de la destrucción de las vellosidades intestinales. En individuos inmunocompetentes, la infección se limita al intestino delgado. En sujetos inmuno-comprometidos, principalmente en pacientes con SIDA, puede haber infecciones extraintestinales.

Los factores de virulencia en los parásitos protozoarios, están relacionados con funciones de adhesión, colonización, invasión, sobrevivencia intracelular, nutrición y evasión de la respuesta inmune del huésped. Cryptosporidium, normalmente no causa una infección sistémica, ya que el parásito se establece en el ápice de la superficie del epitelio intestinal; sin embargo, causa alteraciones en el proceso de absorción y secreción del intestino. Esta lesión puede ser el resultado del daño directo a las células epiteliales o podría ocurrir por la activación de células inflamatorias y la producción de citocinas en el sitio de infección⁴.

Los factores de virulencia son los procesos y sustancias por los que el parásito inicia y mantiene la infección en el huésped. Estos factores pueden afectar al huésped en cualquier momento, desde que el parásito entra a su organismo hasta que desarrolla su ciclo biológico o muere. Hasta hoy, los factores de virulencia de los coccidios intestinales no se han caracterizado al punto en que se puedan establecer sus funciones exactas para causar daño en el huésped o probar que su supresión o inactivación tengan un efecto directo en la disminución del cuadro clínico. En el caso específico de Cryptosporidium se han identificado proteínas como serina proteasas, aminopeptidasas, glicoproteínas tipo mucina, etc., que actúan durante la interacción inicial entre el parásito y el epitelio intestinal en los procesos de desenquistamiento, desplazamiento, adhesión, invasión, formación de vacuola parasitófora, mantenimiento intracelular y daño a la célula huésped (Figura 2).

Reportes histopatológicos de pacientes con сосcidiosis intestinal, describen atrofia de vellosidades intestinales, inflamación de la lámina propia del intestino delgado con infiltración de células plasmáticas, linfocitos y macrófagos. La absorción frecuentemente es anormal y se sugiere que se produce un tipo de diarrea osmótica. Se cree que la producción de adenosin monofosfato cíclico en las células epiteliales de la parte proximal del intestino delgado y la subsecuente hipersecreción de fluidos y electrolitos, pueden ser desencadenados por una enterotoxina parecida a la del cólera⁴.

En las coccidiosis intestinales, la patogenicidad está dada por el número de replicaciones esquizo-gónicas que realice la coccidia. El estado inmunológico del huésped, es el factor predisponente más importante para la severidad del cuadro clínico, sin embrago, no todas las formas de inmunosupresión llevan al aumento de la virulencia. En los pacientes con sida, los cuadros más severos, sobre todo de criptosporidiosis, ocurren en aquellos con un conteo de CD4 menor a 50; los casos de criptosporidiosis autolimitante se observan en pacientes con conteos mayores, por lo que la mejoría de los síntomas se aprecia después de la terapia con antirretrovirales de gran actividad o de terapia combinada (HAART, highly active antiretroviral therapy)^2,5.

En la Tabla 3 se muestran las fases del ciclo biológico de los coccidios intestinales y su relación con la patogénesis, el cuadro clínico, el diagnóstico y el tratamiento.

Tabla 3 Fases en el ciclo biológico de los coccidios intestinales 

CONCLUSIÓN

Durante el ciclo biológico de los coccidios intestinales, se llevan a cabo procesos de adhesión, invasión y replicación que desencadenan el cuadro clínico en los huéspedes. Al entender estos procesos, se comprenderá porque se solicitan técnicas específicas de diagnóstico para las coccidiosis intestinales, así como la diferencia del tratamiento en pacientes inmunocomprometidos e inmunocompetentes.