a) Introducción.
Los protozoos son microorganismos unicelulares, eucariotas, caracterizados por carecer de pared celular, ser móviles en alguna de sus fases evolutivas y presentar nutrición heterótrofa. Adaptados originariamente a un hábitat acuático, muchos protozoos son de vida libre; pero otros son simbiontes obligados de los animales, incluyendo al hombre. La adaptación a su hospedador condiciona importantes modificaciones morfológicas y del tipo de nutrición de los diversos protozoos en relación a sus homólogos de vida libre. Algunos requieren necesariamente varios hospedadores para completar su ciclo vital pudiendo presentar en cada uno de ellos una morfología, metabolismo y tipo de reproducción diferentes.
Su tamaño es variable oscilando entre los 3 y 100 μm. Poseen estructuras propias de las células eucariotas. Carecen de pared celular, aunque algunos protozoos de vida libre forman un exoesqueleto y, los de vida parasitaria, cuando se transmiten a través del medio libre, se rodean transitoriamente de una cubierta quística de resistencia. Los flagelos y cilios poseen la estructura característica de los de las células eucariotas. Su nutrición es heterótrofa. Utilizan la glucosa a través de la glucólisis anaerobia y diversas vías del metabolismo aerobio entre ellas el ciclo de Krebs.
Se reproducen asexualmente, por división simple o múltiple, que en algunos grupos alterna con fases de reproducción sexual. El huésped en el que tiene lugar la reproducción sexual se denomina definitivo, y aquel en que se produce la reproducción asexual, intermediario. Los protozoos se han clasificado basándose fundamentalmente en su morfología y en particular en los órganos de locomoción. Los parásitos del hombre pertenecen a los siguientes grupos: amebas (Sacordina), ciliados (Ciliophora), flagelados (Mastigophora), apicomplexa (Apicomplexa) y microsporidios (Microsporidia).
Los protozoos pueden visualizarse fácilmente mediante el microscopio óptico, bien sea en fresco o tras tinciones específicas y presentan en general suficientes diferencias morfológicas como para poder ser identificados a nivel de género o especie.
b) Morfologia.
Los protozoos son microorganismos unicelulares, eucariotas, carentes de pared y móviles. Desde el punto de vista ultraestructural presentan los elementos característicos de las células eucariotas. Poseen un citoplasma limitado por una membrana celular que interviene en el transporte de nutrientes y en la osmorregulación, dada la ausencia de pared rígida osmoprotectora. En el citoplasma puede observarse el núcleo celular propio de las células eucariotas, así como túbulos, filamentos, retículo endoplásmico, aparato de Golgi, ribosomas, mitocondrias y material de reserva nutritivo, formado por glucógeno o proteínas, que presentan formas particulares (cuerpos cromatoides). Asimismo poseen cilios o flagelos como órganos de locomoción, característicos de las células eucariotas, bien diferenciados en su ultraestructura de los de las células procariotas. Algunas células protozoarias poseen una estructura global de gran complejidad que les asemeja realmente a “pequeños animales”.
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.
De hecho todos los protozoos que se transmiten entre sus hospedadores a través del medio ambiente, adquieren una forma resistencia denominada quiste, morfológicamente diferente de las formas parasitarias vegetativas, activas, denominadas trofozoitos.
Las diferencias morfológicas y sobre todo los órganos de locomoción así como la reproducción sexual han constituido elementos decisivos para su clasificación. Es muy importante señalar que la clasificación de seres unicelulares sin reproducción sexual, basada únicamente en la morfología, puede conducir a errores, asignando a una única especie microorganismos que pertenecen a especies diferentes o al revés. Este hecho tiene gran importancia en el estudio de la patogenicidad y la epidemiología de algunos protozoos como las amebas y las leishmanias.
Los grupos de protozoos en los que existen parásitos humanos son: sacordina
(amebas), ciliados, flagelados, apicomplexa y microsporidios. Dentro de los sarcodina sólo en los amébidos se encuentran parásitos del hombre. Se caracterizan por presentar un tamaño entre 10 y 30 μm y una morfología irregularmente esferoidal, abollanada, ameboide, como consecuencia de la emisión de pseudópodos mediante los que se mueven y fagocitan; poseen un núcleo cuya morfología característica permite, junto al tamaño de la célula y los diversos elementos e inclusiones citoplasmáticas, identificar las diferentes especies de amebas.
Forman quisten esféricos, de tamaño algo menor que la forma vegetativa, con
pared refringente y núcleos con morfología característica.
Los ciliados presentan una forma ovalada, con cilios en su superficie. Poseen un citoplasma o “boca” celular para la ingestión de partículas sólidas y característicamente presentan dos núcleos, un macronúcleo y un micronúcleo.
En este grupo existen numerosísimas especies de vida libre y parásitas pero sólo una patógena para el hombre. En los flagelados la morfología y tamaño celular varia según el lugar de parasitación pudiendo ser esféricos, piriformes o fusiformes, pero todos se caracterizan por presentar flagelos como elementos de locomoción. Los flagelos suelen presentar en su base de implantación un corpúsculo visible denominado cinetoplasto, que es una mitocondria y la estructura flagelar puede completarse formando una membrana ondulante. Los flagelados que son parásitos intracelulares pierden el flagelo al alcanzar esa localización y poseen menor tamaño que los extracelulares.
Los apicomplexa son un grupo heterogéneo de protozoos todos los cuales son
parásitos de localización intracelular y por tanto de tamaño pequeño 3-10 μm. Carecen de órganos de locomoción y se definen por la posesión de una estructura apical adaptada a la penetración intracelular que no es visualizable mediante el microscopio óptico, pero cuya complejidad estructural puede observarse por microscopía electrónica. Presentan una fase de reproducción asexual y otra sexual, por lo que pueden estar como trofozoitos, como gametos o como zigoto y en cada uno de estos estadios presentan una morfología particular.
Los microsporidios son pequeños parásitos intracelulares. Se les considera organismos eucariotas primitivos, puesto que carecen de mitocondrias, peroxisomas, aparato de Golgi y otros orgánulos típicos de los eucariotas. Se caracterizan por la estructura de sus esporas, que poseen un complejo mecanismo de extrusión celular (túbulo polar) utilizado para inyectar material infeccioso (ergastoplasma) en las células huésped. Hasta ahora se han descrito cinco géneros de microsporidios en los humanos y sólo uno de ellos, Enterocytozoon, es exclusivo del hombre. Los demás tienen una amplia gama de huéspedes entre los animales invertebrados y vertebrados.
c) Reproducción.
La reproducción es de tipo asexual en todos los protozoos. En la apicomplexa (esporozoos) alternan en su ciclo vital fases de reproducción asexual y sexual. La reproducción asexual más frecuente se efectúa por división binaria del trofozoito vegetativo, por lo que la célula se divide en dos mediante un proceso de mitosis, que presenta las características típicas de este proceso, pero en algunos grupos pueden existir pequeñas diferencias respecto a la mitosis de las células animales.
La división múltiple o esquizogónica es otro tipo de reproducción asexual que tiene lugar en amebas y apicomplexa. En este tipo de división, el núcleo y otros orgánulos esenciales de la célula trofozoica se dividen repetidamente antes de la división citoplasmática. Los núcleos hijos se colocan en la periferia de la célula madre. Cuando se fragmenta la célula madre, llamada en esta fase esquizonte y se forman las membranas de las células hijas dentro de la célula madre. Cuando se fragmenta la célula madre, las células hijas, llamadas merozitos quedan libres, siendo capaces de iniciar una nueva esquizogonia.
La reproducción sexual se inicia con la formación de gametos, macrogametos y
microgametos, por diferenciación de las células trofozoicas. Su unión da lugar a
la formación del zigoto y se sigue de meiosis.
La fusión celular puede ser total, dando lugar a un zigoto (singamia), como sucede en los apicomplexa o parcial, transfiriéndose tan solo el núcleo de una célula a otra por conjugación, como sucede en algunos ciliados. El zigoto se multiplica por división múltiple dando lugar a numeras células denominadas esporozoitos. En los protozoos con varios huéspedes –heteroxenos– se denomina definitivo aquel en el que tiene lugar la reproducción sexual, llamándose intermediarios a los demás.
d) Enquistamiento.
Algunos protozoos pueden segregar una cubierta resistente para formar un quiste. En la pared de algunos quistes se ha detectado celulosa y en otros quitina. Los quistes se forman en los protozoos de vida libre para superar fases de desecación del medio o en los parásitos para sobrevivir durante la transferencia de un huésped a otro a través del medio. Entre estos últimos se hallan las amebas, los ciliados y algunos flagelados, como la Giardia, que son liberados con las heces desde el tubo digestivo. A pesar de la inactividad relativa del quiste, el núcleo puede dividirse produciéndose una rápida multiplicación tras la exquistación. En los apicomplexa (esporozoos) el zigoto resultante de la fusión de los gametos forman una estructura quística denominada ooquiste donde desarrolla un proceso de división múltiple denominado esporogonia. Cuando el parásito se transmite a través del medio libre en este estadio, como en el caso del toxoplasma, el quiste es muy resistente.
e) Estructura antigenica.
Los numerosos componentes estructurales de los protozoos, como células eucariotas, hacen que su complejidad antigénica sea extraordinaria. La mayoría de los estudios se han dirigido al conocimiento de los antígenos de superficie por su mayor interés potencial en la relación a la patogenia, el diagnóstico, y la vacunación. Los antígenos de superficie pueden ser distintos según en el estadio del ciclo evolutivo, pero aún dentro de un mismo estadio pueden existir variaciones antigénicas, en ocasiones como parte de una estrategia muy compleja para evadir la respuesta inmunológica del huésped. Este fenómeno ha sido muy estudiado en los tripanosomas.
f) Visualizacion, cultivo e identificación.
Los protozoos pueden observarse al microscopio óptico. Algunos como las amebas, ciliados y flagelados, parásitos de cavidades abiertas, debido a su notable tamaño, pueden observarse en las heces o secreción vaginal en fresco, sin tinciones o simplemente añadiendo una gotita de eosina o lugol, observándose fácilmente las formas trofozoicas y quísticas, que pueden ser identificadas.
En ocasiones para observar con precisión la morfología es necesario practicar tinciones permanentes específicas como la hematoxilina férrica que permite la observación detallada de algunas estructuras y facilita su identificación. Los protozoos hemotisulares se investigan en la sangre, en los aspirados de médula ósea o en otros tejidos parasitados. Debido a su menor tamaño han de observarse siempre mediante tinciones como la de Giemsa u otras empleadas en Hematología o Histología.
Aunque se ha conseguido cultivar diversos protozoos de interés en patología en medio artificiales esta técnica no se utiliza de modo rutinario para el diagnóstico, el cual se basa fundamentalmente en la observación microscópica. La inoculación de animales de experimentación o líneas celulares, se utilizan escasamente con fines de diagnóstico o propagación de las cepas.
La identificación de los protozoos puede hacerse basándose en sus diferencias morfológicas ya que las células protozoarias son suficientemente complejas como para mostrar diferencias estructurales que permiten su identificación a nivel de género e incluso de especies. Hay que señalar, sin embargo, que muchos de los aspectos morfológicos utilizados para la diferenciación de los protozoos a nivel de especie se han mostrado insuficientes para este fin, y para su mejor identificación se están combinando los aspectos estructurales (morfológicos) con otros correspondientes a determinaciones metabólicas, enzimáticas, o genéticas, por técnicas de biología molecular.
