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Protozoarios

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Generalidades y Principales protozoarios en la medicina veterinaria

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  • 1. UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AGROPECUARIAS DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR DESARROLLO DE LA UNIDAD 4: PROTOZOARIOS quot;Y son realmente una visión placentera. Sus formas van desde lágrimas, campanas, barriles, copas, estrellas, copos de nieve y solea radiantes, hasta las amebas comunes, que carecen de forma. Algunos viven en cestas que parecen ser de fina filigrana de marfil. Otros se construyen brillantes cúpulas de mosaico con trozos de sílice coloreada. Los hay también que forman recipientes transparentes como jarrones o copas de vino de fino cristal en las que hacen sus moradas.” - Helena Curtis Materia: MICROBIOLOGÍA Alumna: Estudiante de MVZ Ana Isabel Lechuga Zárate Profesor: Pasante Dr. En Cs. Yanet Karina Gutiérrez Mercado
  • 2. Protozoario: Microorganismo perteneciente al subreino Protozoo. Protista eucariota cuyos orgánulos desempeñan la función de órganos y tejidos en formas más complejas. Los protozoos varían enormemente en cuanto a tamaño, morfología, nutrición y ciclo vital. Prescott, Harley & Klein. Microbiología. 5ta. Edición. Editorial McGraw Hill Diagrama filogenético Los estudios recientes de la filogenia del rRNA de la subunidad pequeña (18S) indican que estos eucariotas son muy polifiléticos (los grupos de protozoos se resaltan con colores diferentes). Por eso, al igual que las algas, los protozoos no representan un grupo monofilético y no se debe emplear el taxón Protozoo en esquemas de clasificación que traten de representar la verdadera historia evolutiva. La palabra protozoo puede seguir usándose para denotar un grupo de organismos eucariotas polifilético no emparentados que comparte algunas características morfológicas, reproductoras, ecológicas y bioquímicas. Prescott, Harley & Klein. Microbiología. 5ta. Edición. Editorial McGraw Hill
  • 3. GENERALIDADES Son organismos formados por una sola célula, es decir, poseen la estructura típica de una célula eucariótica animal, aunque en ocasiones presenta una mayor complejidad en su organización. Tienen una membrana plasmática que los rodea y delimita, algunos forman un caparazón duro, calizo o silíceo, o bien una fina envoltura de quitina. Su forma y tamaño son variables, pero casi todos ellos son microscópicos por lo que deben observarse al microscopio. Algunos viven libres en aguas dulces o saladas. Cuando se deseca el medio en que viven forman un caparazón y se enquistan. Otros viven parásitos en animales o vegetales produciendo enfermedades, o bien, simbiosis con ellos. Se suelen reproducir por bipartición simple, aunque algunos tienen otras modalidades e incluso se conocen procesos de reproducción sexual. http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2BCH/B5_MICRO_INM/T51_MICROBIOLOGIA/informacion.htm Protozoarios de vida libre: Paramecium, ameba, euglena (de izquierda a derecha) http://www.colegiosaofrancisco.com.br/alfa/protozoarios/ Los protozoos crecen en una amplia gama de hábitats húmedos. La humedad es absolutamente indispensable para la existencia de un protozoo porque son propensos a la desecación. La mayoría de los protozoos viven libremente en ambientes de agua dulce o marina. Se pueden encontrar muchos protozoos terrestres en materia orgánica en descomposición, en la tierra, e incluso en la arena de las playas. Se encuentran protozoarios ahí donde existen otros organismos eucariotas. Son componentes importantes de las cadenas y redes tróficas. Muchos son parásitos de los seres humanos y animales, y algunos se han vuelto sumamente útiles en el estudio de la biología molecular. Prescott, Harley & Klein. Microbiología. 5ta. Edición. Editorial McGraw Hill Los protozoarios necesitan de la humedad para mantener su forma activa, pues al secarse pasan a la fase de enquistamiento. http://carmenvidal.wordpress.com/category/agua/
  • 4. Protozoarios patógenos que causan enfermedades importantes en los animales domésticos Grupo de Géneros Huésped Lugar preferente de Enfermedad protozoarios infección Mamíferos Intestino Amebiasis Amebas Entamoeba Cerdos Intestino Enteritis Iodamoeba Babesiosis Cels. Sanguíneas Bovinos Esporozoarios Babesia Theileriasis Cels. sanguíneas Bovinos, ovejas y Theileria cabras Sarcosporidiosis Músculos Mamíferos y aves Sarcocystis Toxoplasmosis Intestino Gatos Toxoplasma Coccidiosis Intestino Perros Isospora Coccidiosis Intestino Bovinos, gatos Eimeria pollos, cerdos Paludismo Torrente sanguíneo, Muchos animales Plasmodium (malaria) hígado Leucocitozoonosis Bazo, pulmones, sangre Aves Leucoytozoon Criptosporidiosis Intestino Mamíferos Cryptosporidium Cerdos Intestino grueso Balantidiasis Ciliados Balantidium Leishmaniasis Bazo, médula ósea, Perros, gatos, Flagelados Leishmania mucosas caballos, ovejas, bovinos Tripanosomiasis Sangre Mayoría de los Trypanosoma animales Tricomoniasis Aparato genital Caballos, Trichomonas (aborto) Bovinos Enfermedad de la Intestino Aves Histomonas cabeza negra Giardiasis Intestino Mamíferos Giardia Prescott, Harley & Klein. Microbiología. 5ta. Edición. Editorial McGraw Hill MORFOLOGÍA Y ESTRUCTURA Desde el punto de vista ultraestructural presentan los elementos característicos de las células eucariotas y, en muchos aspectos su morfología y fisiología son iguales a la de los animales multicelulares. Sin embargo, diversas funciones vitales son peculiares de los protozoos. Prescott, Harley & Klein. Microbiología. 5ta. Edición. Editorial McGraw Hill Como estructuras existen diferentes organelas • Mitocondrias: Ausentes en algunos anaerobios como las tricomonas • Aparato de Golgi • Lisosomas • Retículo endoplasmático liso y rugoso • Microsomas (peroxisomas e hidrogenosomas) • Microtúbulos subpeliculares • Gránulos de secreción y almacenamiento • Vacuolas digestivas http://www.monografias.com/trabajos54/bacterias-virus-priones/bacterias-virus-priones2.shtml Los protozoos poseen un tamaño entre 3 y 100 µm por lo que pueden observarse al microscopio óptico, en fresco o tras diversas tinciones. Su tamaño y morfología, es muy variable de un grupo a otro y aún dentro de una misma especie varía en los diferentes estadios de su ciclo vital.
  • 5. Limitados por una membrana celular; ésta interviene en el transporte de nutrientes y en la osmorregulación, dada la ausencia de pared rígida osmoprotectora. http://uab-gtip.uab.es/Apuntsmicro/protozoos.pdf En ciertas especies, el citoplasma situado inmediatamente por debajo de la membrana plasmática es semisólido o gelatinoso, confiriendo al cuerpo celular cierto grado de rigidez. Recibe el nombre de ectoplasma. Las bases de los flagelos o cilios y las estructuras fibrilares asociadas están incrustadas en el ectoplasma. La membrana plasmática y las estructuras situadas inmediatamente por debajo reciben el nombre de película. Por dentro del ectoplasma está la zona denominada endoplasma, cuya composición es más fluida y granular, y que contiene la mayoría de los orgánulos. Algunos protozoos poseen un núcleo, otros tienen dos o más núcleos idénticos. Incluso hay otros con dos tipos distintos de núcleos: un macronúcleo y uno o más micronúcleos. El macronúcleo, cuando existe, es típicamente de mayor tamaño y se asocia a actividades tróficas y procesos de regeneración. El micronúcleo es diploide y participa tanto en la recombinación genética durante la reproducción como en la regeneración del macronúcleo. Macronúcleo Micronúcleo Quiste de Balantidium coli Se observan el macronúcleo y el micronúcleo http://uab-gtip.uab.es/Apuntsmicro/protozoos.pdf En el citoplasma de los protozoarios suele haber una o más vacuolas, que se diferencian en vacuolas contráctiles, secretoras y digestivas. Las vacuolas contráctiles funcionan como orgánulos osmorreguladores en aquellos protozoos que viven en un medio hipotónico, como los de lagos dulces. El equilibrio osmótico se mantiene mediante la eliminación de agua. La mayoría de los protozoos marinos y de las especies parasitarias son isotónicos respecto a su medio y carecen de este tipo de vacuolas. En las especies holozoicas y parásitas las vacuolas fagocíticas son llamativas y son donde se produce la digestión de los alimentos. Las vacuolas secretorias contienen enzimas específicas que realizan diversas funciones, como el desenquistamiento. La mayoría de los protozoos anaerobios carecen de mitocondrias y de citocromos, y su ciclo de ácidos tricarboxílicos es incompleto. Sin embargo algunos de ellos poseen unos orgánulos pequeños, delimitados por membranas, que reciben el nombre de hidrogenosomas. Otros protozoarios poseen mitocondrias con crestas discordes, crestas tubulares o crestas laminares. Prescott, Harley & Klein. Microbiología. 5ta. Edición. Editorial McGraw Hill Protección y sostén Externamente y adheridas a la membrana los protozoos pueden presentar estructuras de protección y sostén, similares a conchas llamado comotesta que son de celulosa y se presenta principalmente en formas quísticas; otras tienen carácter de carbonatos de calcio. Internamente presentan cápsulas centrales que divide el cuerpo en una región central y una periférica. Placas
  • 6. endoesqueléticas que son hemicelulósicas como el axostilo como en Trichomonas. La camasta oral o faringeal que rodea el citofaringe de los Gimnatosomátidos son entre otras estructuras de sostén. Otras incrustaciones son los tricocistos que se acomodan en ángulo recto a la superficie del cuerpo, y bajo ciertos estímulos “explotan” y forman filamentos largos hacia el medio exterior. Los triquitos que son cápsulas gruesas con filamentos espirales internos que son protráctiles cuando hay estímulos. http://html.rincondelvago.com/zoologia-sistematica.html Prescott, Harley & Klein. Microbiología. 5ta. Edición. Editorial McGraw Hill Movilidad Algunos protozoos son inmóviles. Sin embargo la mayoría si tienen movilidad. Los protozoos se movilizan sirviéndose de organoides como los pseudópodos, los flagelos, los cilios y las membranas ondulantes, y dependiendo de la presencia de estos organoides los protozoos se pueden dividir en: • Rizópodos o Sarcodinas: Los movimientos dependen de unas proyecciones del ectoplasma o pseudopodos. • Mastigóforos o flagelados: Poseen unos filamentos que se originan en el ectoplasma llamados flagelos, de esta manera los protozoos pueden desarrollar movimientos hacia adelante (propulsión), o hacia atrás (tracción). • Ciliados: Son protozoos que poseen el cuerpo rodeado de numerosas estructuras protoplasmáticas o cilios. • Esporozoarios: Son protozoos que carecen de organoides para la locomoción. http://www.mundo-pecuario.com/tema131/protozoarios/morfologia_protozoario-483.html Fijación y ataque Normalmente los sarcodinos utilizan las mismas emisiones de pseudópodos para atacar a las células de las cuales se alimentan. http://www.serbi.luz.edu.ve/pdf/km/v26n1/art_04.pdf Los flagelados utilizan ventosas especializadas para fijarse al epitelio del órgano que afectan. http://members.tripod.com/~FarmaSil/TEMA14.htm Los ciliados y esporozoarios utilizan vacuolas llenas de enzimas que vierten en su medio para degradarlo y así poder alimentarse. Ryan KJ, Ray CG (editors) (2004). Sherris Medical Microbiology, 4th ed., McGraw Hill
  • 7. Distintas morfologías de protozoos Prescott, Harley & Klein. Microbiología. 5ta. Edición. Editorial McGraw Hill
  • 8. FISIOLOGÍA Nutrición La mayoría de los protozoos son quimioheterotrofos. En los protozoos se encuentran dos tipos de nutrición heterótrofa: holozoica y saprozoica. En la holozoica, se adquieren nutrientes sólidos, como las bacterias, por fagocitosis, y posteriormente se forman vacuolas fagocíticas. Algunos ciliados poseen una estructura especializada para la fagocitosis llamada citosoma (boca celular). En la nutrición saprozoica, los nutrientes solubles, como los aminoácidos y los azucares, atraviesan la membrana plasmática por pinocitosis, difusión o por transportadores (difusión facilitada o transporte activo). Prescott, Harley & Klein. Microbiología. 5ta. Edición. Editorial McGraw Hill Los protozoos celozoicos son aquellos que viven dentro del cuerpo de otro organismo y son capaces de alimentarse absorbiendo las sustancias digeridas de la célula o tejido del hospedero http://html.rincondelvago.com/zoologia-sistematica.html Metabolismo Las rutas metabólicas de los protozoos son muy variables, según el estadio del ciclo vital y la disposición de sustratos nutrientes. La variabilidad morfológica puede tener su paralelo en la variabilidad metabólica. Los estudios metabólicos sólo se han realizado en profundidad en algunos grupos de protozoos. En algunos hábitats carentes de oxígeno como el tubo digestivo, el metabolismo de los protozoos es anaerobio. En la sangre algunos flagelados desarrollan la glucólisis, complementada por un metabolismo aerobio (ciclo de Krebs modificado), de muy bajo rendimiento, dado el ilimitado aporte de glucosa y oxígeno existente en la sangre. El ciclo de Krebs, en la mayoría de protozoos posee un bajo rendimiento en relación al de las células de los animales y la cadena respiratoria también presenta diferencias. Muchos protozoos requieren aporte exógeno de algunos lípidos que no pueden sintetizar y de purinas; no así de pirimidinas. Por otra parte el metabolismo de DNA y su función son los característicos de las células eucariotas. http://uab-gtip.uab.es/Apuntsmicro/protozoos.pdf Los catabolitos como agua, bióxido de carbono, urea, ácido úrico o amonio, son expulsados del cuerpo por difusión a través de la superficie o por medio de la vacuola contráctil principalmente en los protozoos de vida libre y de agua dulce, cuyo cuerpo es hipertónico; en los marinos es isotónico. Además de las sustancias solubles, con frecuencia se encuentran en el cuerpo del protozoo, sustancias insolubles en forma de cristales o gránulos de varias clases, entre ellos están los fosfatos de calcio y otros de naturaleza química variada, como sales de magnesio, de uratos y carbonatos de oxalato, de leucina y glicerina. Los gránulos son de hemozina que parece ser hemoglobina atrofiada. Estos productos intracelulares son difíciles de reconocer debido a que la mayoría permanece en forma fluida, excepto aquellas estructuras endoesqueléticas como en los foraminíferos, heliozoos, radiolarios. Las secreciones extracelulares se reconocen fácilmente como las lóricas, conchas, cubiertas, tallos collares y sustancias mucosas. http://html.rincondelvago.com/zoologia-sistematica.html
  • 9. Reproducción La mayoría de los protozoos se reproducen asexualmente, otros emplean la reproducción sexual, y aún hay otros que emplean ambos métodos. Prescott, Harley & Klein. Microbiología. 5ta. Edición. Editorial McGraw Hill La forma más común de reproducción asexual es la fisión binaria, en la cual cada individuo se divide en dos. El plano de fisión es longitudinal en flagelados y transverso en los ciliados. A la división citoplasmática sigue la del núcleo para dar lugar a dos individuos jóvenes. El núcleo vesicular y el micronúcleo se dividen por mitosis y el macronúcleo por amitosis. La fisión múltiple o esquizogonia se encuentra principalmente en los Apicomplexa. En este tipo de división, el núcleo se divide varias veces antes del citoplasma. La célula en división se conoce como esquizonte, es decir, seres iguales, también como agamonte. El producto de esta división se llama merozoíto o esquizozozíto y la división nuclear es en mitosis. Al tercer tipo de reproducción asexual se le conoce con el nombre de gemación, en este proceso se desarrolla una célula hija a partir de su progenitor, hasta alcanzar el tamaño de adulto, separándose después. La gemación interna o indodiogénesis ha sido descrita en Toxoplasma, Besnoitia, Sarcocystis y Frenkelia. Dos células hijas se forman dentro de la célula progenitora, liberándose después mediante ruptura o destrucción. Se han descrito algunos tipos de reproducción sexual; solamente ocurren dos en los protozoarios parásitos, la conjugación que se presenta en los ciliados, dos individuos se unen temporalmente, el macronúcleo de degenera, el micronúcleo se divide un número de veces resultando un pronúcleo haploide producto de la conjugación. Los individuos se separan y tiene lugar la reorganización nuclear. En la singamia, dos gametos de fusionan y se forma un cigoto. Si los gametos son similares en apariencia se llama isogamia y si son diferentes anisogamia. Al gameto pequeño se le llama microgameto y al grande macrogameto. Los gametos pueden ser producidos por células especiales o gamontes, los microgamontes y los macrogamontes, también conocidos como microgametocitos y macrogametocitos, el cigoto puede o no dividirse por fisión múltiple y formar un número de esporozoítos, el proceso para la formación de gametos se conoce como gametogonia. Esta condición varía según los diferentes grupos que se tratan en particular. Quiroz, Héctor. Parasitología y enfermedades parasitarias de animales domésticos. 1984. Editorial Limusa Enquistamiento y desenquistamiento Muchos protozoos son capaces de enquistarse. Evolucionan a una etapa latente llamada quiste, forma de reposos caracterizada por la presencia de una pared y por una actividad metabólica muy reducida. La formación de quistes es especialmente frecuente entre los protozoos acuáticos, de vida libre y de las formas parasitarias. Los quistes tienen tres funciones principales: 1. Protegen frente a las alteraciones del medio, como son la escasez de alimento, la desecación, un pH hostil o una baja presión parcial de O2. 2. Son lugares para la reorganización nuclear y la división celular (quistes reproductores). 3. Sirven como medio de transferencia de un huésped a otro en las especies parasitarias.
  • 10. Aunque se desconoce el estimulo preciso del desenquistamiento (abandono del quiste), en general este es desencadenado por el retorno a unas condiciones ambientales favorables. Por ejemplo, los quistes de las especies parásitas se desenquistan tras su ingestión por el huésped y dan lugar a la forma vegetativa, denominan trofozoíto. Prescott, Harley & Klein. Microbiología. 5ta. Edición. Editorial McGraw Hill Factores que influyen sobre su fisiología Uno de los factores más importantes es la dieta, la cual se refleja principalmente en el pH del contenido estomacal, siendo este pH el factor quot;críticoquot;. De hecho, la población ciliada disminuye e incluso a veces desaparece, cuando valores de pH 5,5 o menores permanecen durante gran parte del día. También existen variaciones cíclicas diurnas en la densidad de los ciliados, produciéndose un aumento de esta, cuando la frecuencia de suministros de una ración es mayor. Al una ración una sola vez al día, se produce una gran baja de pH con la consiguiente baja del número de ciliados. La inclusión de ciertos aditivos químicos tales como clortetraciclina, tilosina, aureomicina, penicilina o dietilbestrol en la dieta, pueden causar un incremento de los protozoos ruminales. http://www.monografiasveterinaria.uchile.cl/CDA/mon_vet_simple/0,1420,SCID%253D7688%2526ISID%253D410%2526PRT%253D7627,0 0.html Si se planea hacer un cultivo de protozoarios éstos necesitan luz moderada, temperatura de 15 a 21 grados C° y un pH de neutral a un poco alcalino. Si se utiliza un medio artificial, éste puede contener arroz, granos de trigo, leche descremada y lechuga. Si es un medio específico, contiene glucosa, proteínas, minerales y extracto de levaduras. Algunos necesitan microorganismos como alimentos. Por otro lado, los parásitos se cultivan en preparaciones de cultivo de tejido. http://bc.inter.edu/facultad/yserrano/MICROPROtozoarios.htm Ciclos biológicos de algunos protozoarios Entamoeba histolytica
  • 11. Giardia duodenalis Trichomonas vaginalis
  • 12. Cryptosporidium ssp Isospora belli
  • 13. Balantidium coli Plasmodium ssp
  • 14. Toxoplasma gondii Leishmania ssp
  • 15. Tripanosoma cruzi Todos los ciclos obtenidos de: http://www.scribd.com/doc/2794757/Parasitologia-seccion-protozoarios