Vector o huésped intermediario de la criptosporidiosis

El Cryptosporidium parvum tiene un huésped intermediario que pertenece al ganado bovino, el ternero, en el cual la criptosporidiosis produce perdidas económicas  debido a su alta mortalidad y morbilidad, y además el ternero actúa como fuente de infección a los humanos que tienen contacto con este animal.

Características: Los terneros menores de un mes son los que principalmente se ven afectados por Crypstosporidium parvum, los órganos infectados son el duodeno y yeyuno en los cuales hay una atrofia de las microvellosidades dando lugar al síndrome de mala absorción. Los terneros principalmente se infectan al nacimiento cuando toman contacto con las heces de la madre que se encuentra contaminando el suelo.

Funciones vitales: La respiración de este animal vacuno es aerobia, se alimentan de pasto de suelos naturales, y su movimiento es cuadrúpedo, es decir se mueve sobre sus cuatro patas.

Ciclo de vida: La infección en el ganado bovino se produce mediante la ingestión de ooquistes, en el tracto digestivo los ooquistes se desenquitan y cuatro esporozoítos son liberados y logran alcanzar el borde luminal de los enterocitos. Estos esporozoítos se transforman en trofozoítos y forman una vacuola parasitófora. Es en este lugar donde sufren una división asexual dando lugar a los merontes tipo 1 y 2. Los merontes tipo 2 originan merozoítos los cuales dan lugar a las etapas sexuales del parásito los microgametocitos y macrogametocitos, estos forman un cigoto y finalmente por esporogonia se forma dos tipos de ooquiste, unos de pared delgada para autoinfección y otros de pared gruesa para ser infectante externamente. Cabe recalcar que el ciclo de vida del Cryptosporidium parvum es igual en humanos.

Tratamiento: Hasta la fecha no existen ningún resultado totalmente eficaz en el tratamiento de la criptosporidiosis. Sin embargo, en medicina veterinaria es muy utilizado el lactato de halofuginona administrado durante los siete primeros días de los terneros, además de rehidratación con electrolitos, glucosa y aminoácidos permite una recuperación del ternero y evitar la diseminación hacia humanos.

Prevención: La instauración de medidas higiénico-sanitarias puede ayudar a eliminar o disminuir la presencia de la infección, además instalar zonas de paridera en lugar desinfectados y limpios, separar a los terneros con diarrea, controlar la cantidad de leche ingerida por los animales, instaurar medidas profilácticas, y realizar análisis fecales periódicos para vigilar la presencia de Cryptosporidium parvum.

Además se detectó ooquistes de Cryptosporidium parvum en caracoles (Helix aspersa Müller) y babosas (Deroce-ras reticulatum Müller) presentes en parques públicos y jardines de diferentes hogares. Estos resultados demuestran que los caracoles y babosas podrían actuar como reservorio y vectores mecánicos de la infección por Cryptosporidium parvum para humanos y animales. Además, estos gastrópodos podrían ser usados como bioindicadores de contaminación fecal del suelo.

Referencias:

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Prevención de la criptosporidiosis

 

El hábito de lavado de las manos con agua corriente y jabón antes de comer, preparar  alimentos y atender niños o pacientes, al llegar al hogar procedente del trabajo o de cualquier otra actividad, después de la micción o defecación y de tocar animales, es la medida de prevención más importante.
Cuando se trata de poblaciones infantiles se hace necesario mantener limpios los juguetes y en relación con los niños que utilizan pañal, es recomendable cubrir el pañal con un pantalón para reducir los riesgos de contaminación fecal del ambiente. La alimentación con leche materna por medio de la IgA secretoria protege a los lactantes.
Se debe evitar el contacto con heces humanas y de animales, la ingesta de agua directamente de ríos, lagos o manantiales, así como tomar en forma accidental aguas de áreas de recreación como lagos, ríos, piscinas, manantiales y playas.  En relación con el agua de bebida, los ooquistes son resistentes a la cloración, y la filtración es el sistema más útil para eliminar este microorganismo, se recomienda utilizar filtros especiales para agua de 1µm o menos de diámetro, o hervirla durante un minuto antes de su consumo. Los sujetos infectados por el VIH deben evitar la práctica de relaciones sexuales oro-anales que implican contacto con heces.
Un punto importante a destacar dentro de las medidas de prevención es la educación sobre la salud e higiene, emprender campañas en escuelas y colegios para informar tanto a niños como padres de familia de lo importante que es mantener una buena higiene personal.

Desarrollo de vacunas:
En la actualidad no existe aún una vacuna que presente una alta eficacia para usarla como tratamiento en la cripstosporidiosis, esto ocurre principalmente porque Cryptosporidium parvum produce una gran cantidad de proteínas las cuales son secretadas desde el estadio de esporozoíto hasta merozoíto, por lo que es difícil controlar la gran cantidad de proteínas; sin embargo si existen candidatas para usarlas como diana para la creación de vacunas.
Una de ellas es la SUB1. La salida de las células huésped es un proceso clave para completar el ciclo de vida, la serina proteasa de tipo subtilisina (SUB1) es un mediador clave del egreso. SUB1 en el Cryptosporidium parvum sugiere que la interrupción del ciclo de vida en esta etapa puede inhibir efectivamente la propagación de la infección, por lo que sería una buena candidata para la vacunación ya que según experimentos se logró silenciar el ARNm SUB1 no afectó la viabilidad, la supresión o la invasión de parásitos de las células diana. Sin embargo, la caída llevó a una disminución del 95% en la proporción de merozoitos liberados.
 

Referencias: 

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Tratamiento de la criptosporidiosis

No existen suficientes pruebas sobre la efectividad de los fármacos para la enfermedad causada por el Cryptosporidium parvum. Es necesario mantener el equilibrio hidroelectrolítico tanto en sujetos inmunocompetentes como inmunodeprimidos. En algunos pacientes es necesaria la alimentación parenteral.

• Pacientes inmunocompetentes: En estos casos la diarrea por lo general es autolimitada y no requiere tratamiento. La nitazoxanida ha sido aprobada por la Food and Drug Administration para el tratamiento de los pacientes inmunocompetentes >1 año y ya está disponible en el comercio. Las dosis para pacientes mayores de 12 años son de 500 mg dos veces al día, por tres días. Y para niños de 1 a 11 años la dosis recomendada es de 7,5 mg/kg cada 12 horas, durante tres días.

• Pacientes con VIH: El tratamiento depende principalmente del estado inmunitario de los pacientes, y aunque no existe una curación completa, existen medicamentos que han mostrado ciertos beneficios. La nitazoxanida con dosis elevadas de 500-1000 mg, dos veces al día durante catorce días muestra una eliminación de los parásitos significativa. La paromomicina en dosis de 25 a 35 mg/kg/día por catorce días mostró una disminución temporal de los síntomas. La paromomicina (1g) y azitromicina (600 mg) durante   cuatro   semanas,   y   después   con la administración continua  de    paromomicina mostró resultados moderados en pacientes VIH positivos. La terapia antirretroviral altamente activa puede reducir la carga viral en el cuerpo y aumentar la respuesta inmunitaria. Restaurar el sistema inmunitario hasta cierto nivel al que pueda resolver por completo los síntomas de criptosporidiosis.

Actualidad: Nuevas investigaciones han mostrado efectos terapéuticos de la acetilspiramicina y la garlicina como tratamiento para la criptosporidiosis. El tratamiento consiste en la administración de 200 mg de acetilspiramicina junto a 40 mg  de garlicina, ambos cuatro veces al día durante 14 días; los resultados mostraron que  el 76.2% de los casos presentó una mejora considerable. Sin embargo, todavía es necesario realizar una evaluación terapéutica y más investigaciones con estos fármacos ante de sacar a la venta estos productos.

Referencias:

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Diagnóstico diferencial de la criptosporidiosis

La criptosporidiosis presenta una gran dificultad a la hora de diagnosticarla basándose en el cuadro clínico ya que posee signos y síntomas similares a los producidos por otros parásitos coccidios, por esta razón se debe realizar un diagnóstico diferencial correcto principalmente con la ciclosporiasis causada por el parásito Cyclospora cayetanensis y con la isosporiasis provocada por el parásito Isospora belli. Además, un factor determinante es la identificación del parásito en el coproparasitario, lo cual resulta complicado realizarlo entre el C. parvum y C. cayetanesis debido a que se usa el mismo tipo de tinción para observarlo bajo el microscopio, y tienen una morfología similar sus ooquistes; por lo que es necesario un ojo bien entrenado para diferenciar entre los tamaños del ooquiste de Cyclospora cayetanensis el cual es más grande en comparación con el de Cryptosporidium parvum. Se debe tomar en cuenta que estos parásitos son considerados oportunistas en personas inmunodeficientes. 

Además, la diarrea acuosa característica de la criptosporidiosis se lo puede ver en otras enfermedades como la giardiasis, por lo que es necesario tomar en cuenta un diagnóstico diferencial con Giardia lamblia. 

Referencias:

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Métodos de diagnóstico del Cryptosporidium parvum

Prueba de diagnóstico de primera elección:

El diagnóstico de criptosporidiosis intestinal se efectúa mediante la búsqueda e identificación de ooquistes en la materia fecal. Las muestras pueden remitirse frescas, preservadas en formalina al 10% u otros conservantes.                                                

En un estudio de rutina es común el diagnóstico mediante un coproparasitario con técnicas de tinción, como la de Ziehl-Neelsen modificada, la de Kinyoun y la de Giemsa, las cuales permiten la observación de los ooquistes en el microscopio óptico. La utilización de métodos de concentración de materia fecal aumenta la sensibilidad del diagnóstico microscópico, por lo que se considera a la técnica de Telemann modificada el método de elección ya que se usan gradientes de azúcar más pesados que el peso de los ooquistes, por lo que éstos flotarán.

Otras pruebas:

Las pruebas directas de anticuerpos fluorescentes (MeriFluor®, Crypto IF) tienen una elevada sensibilidad (98,5-100%) y especificidad (96 - 100%), aunque requieren del microscopio de fluorescencia.

Las tinciones fluorocrómicas con agentes como el 4´6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) y el ioduro de propidio son sensibles pero complejas.

La detección de antígenos solubles de Cryptosporidium por ELISA, aunque su especificidad es relativa por presentar reacciones cruzadas con otros microorganismos.

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y el polimorfismo de la longitud de los fragmentos de restricción (RFLP) son útiles para diferenciar las especies y los genotipos de Cryptosporidium. La técnica de PCR en tiempo real está surgiendo como método determinante de la viabilidad parasitaria.

Referencias: 

• Gómez J, Aguirre M. Criptosporidiosis. Revista ciencia AMC. [Internet]. 2017. [Consultado 19 de Mayo 2019]. Disponible en: https://cutt.ly/XyUs6n
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Mecanismo de acción patógena y cuadro clínico del Cryptosporidium parvum

Mecanismo de acción patógena (MAP): Un paso inicial crítico para establecer la infección por Cryptosporidium es la unión del parásito a las células huésped. La mayoría de las proteínas probablemente involucradas en la unión del parásito a las células huésped y la formación de vacuolas parasitóforas están presentes en la superficie o por exocitosis de vesículas secretoras especializadas del complejo apical (micronemas, roptrias y gránulos densos). Se han caracterizado dos clases de proteínas, las glucoproteínas de tipo mucina y las proteínas adhesivas relacionadas con la trombospondina (CSL, gp900, gp40, gp15 / 17, Cp15 / 60, Cp23 / 27, Cp12 y Muc4), además se ha demostrado que median la adhesión a través de diferentes receptores/vías en la célula diana. El proceso de unión está mediado por interacciones de lectina, un mecanismo utilizado por otros parásitos protozoarios para la adhesión y/o invasión de las células huésped. Varias moléculas, como las fosfolipasas, proteasas y hemolisinas, se han propuesto como causa de daño celular. Las proteasas se han implicado en la degradación de proteínas, la invasión de los tejidos del huésped y la evasión de la inmunidad.

• Mecanismo de evasión al sistema inmunitario: Recientes estudios han demostrado la presencia de la proteína CpMEDLE-1 durante la invasión, la cual podría modular la expresión del gen del huésped y servir como un mecanismo de evasión inmune. De hecho, se ha demostrado la entrega de varias transcripciones de ARN de C. parvum en las células huésped durante la infección, modulando la transcripción de los genes del huésped involucrados en la defensa inmunitaria.

Cuadro clínico: La infección se presenta en dos formas, según sea el estado inmunitario del huésped. 

• Inmunocompetentes: Los síntomas principales son diarrea y dolor abdominal. La diarrea generalmente es acuosa, rara vez contiene moco, sangre y leucocitos, debido a que se trata de una diarrea no inflamatoria. Hay pérdida de líquidos y electrolitos los cuales se asocian con deshidratación. Además los pacientes pueden presentar fiebre, cefalea, anorexia, vómito y pérdida de peso.

• Inmunodeficientes: En estos pacientes los síntomas son más intensos y de larga duración, la diarrea es crónica y ocurre una enfermedad debilitante con malestar, anorexia y fiebre; la pérdida de líquidos y electrolitos puede conducir a una deshidratación que podría provocar la muerte. Además en los pacientes con sida se puede presentar el síndrome de mala absorción, diseminación con complicación pulmonar lo cual provoca una neumonía intersticial con intensa tos seca y sibilancias. Se han informado casos de colecistitis con colestasis, fiebre, dolor abdominal, marcada pérdida de peso y pancreatitis. 

Referencias:

• Certad G, Viscogliosi E, Chabé M. Pathogenic Mechanisms of Cryptosporidium and Giardia. PubMed. [Internet]. 2017. [Consultado 12 de Mayo 2019]. Disponible en: https://bit.ly/2WEa4AN 
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• Jilan F, Haizhen W, Jiayuan S. Characterization of MEDLE-1, a protein in early development of Cryptosporidium parvum. US National Library of MedicineNational Institutes of Health. [Internet]. 2018. [Consultado 12 de Mayo 2019]. Disponible en: https://bit.ly/2PZE2Nf 

Ciclo de vida, formas parasitarias y tipo de transmisión del Cryptosporidium parvum

Ciclo de vida: Los ooquistes de Cryptosporidium, con pared doble y 4 esporozoítos desnudos en su interior, sobreviven en el ambiente por largos periodos de tiempo. Una vez en el tracto digestivo, principalmente a nivel del intestino delgado, los esporozoítos son liberados a través de una ranura en los ooquistes en disolución. Los esporozoítos poseen un complejo apical que da lugar a una vacuola parasitófora. El desarrollo ulterior comprende la transformación del esporozoíto en trofozoíto y la reproducción de manera asexual, que da lugar a merontes  o esquizonte de dos tipos: merontes I con 8 merozoítos, que invaden otras células, con repetición del ciclo y formación de otros merontes I; o merontes II, con 4 merozoítos; estos últimos dan origen a estadios sexuales y la reproducción sexual ocurre por gametogonia, con micro y macrogametos, estos se unen y dan lugar a cigotos. Los cigotos resultantes pasan por una última fase de desarrollo, que culmina con la producción de ooquistes; Cryptosporidium presenta dos tipos funcionales de ooquistes: a) infectantes, de pared gruesa, con 4 esporozoítos desnudos eliminados con las heces fecales; b) ooquistes de pared delgada, involucrados en la auto-infección intestinal.

• Dosis infectiva mínima o carga parasitaria.- La dosis infecciosa depende del estado inmune del hospedador, por lo general es de 1 a 5 ooquistes. 
• Periodo de incubación.-  El período de incubación tiene un promedio de 7 días, pero puede variar de 2 a 10 días. 
• Período prepatente: Entre 5 y 28 días, con una media de 7,2 días. 
• Período patente: Oscila entre 8 y 31 días. 
• Vida media.- Aproximadamente 50 días.

Formas parasitarias: Ooquiste 4-5 µm, esporozoíto, trofozoíto, esquizontes, merozoítos, microgametocitos/macrogametocitos, microgametos/macrogametos, cigoto.

Tipo de transmisión: La infección se transmite de persona a persona entre miembros de la familia o entre parejas sexuales, por contacto con animales infectados especialmente los terneros; por el agua de bebida, por las piscinas o por los alimentos contaminados. Las  moscas también juegan un papel fundamental como vectores mecánicos del parásito.

Referencias:

• Rodriguez J, Royo G. Cryptosporidium y criptosporidiosis. Universidad Miguel Hernández, España. [Internet]. 2013. [Consultado 05 de Mayo 2019]. Disponible en: https://bit.ly/2d8CePF
• Databio. Cryptosporidium spp. Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo. [Internet]. 2017. [Consultado 05 de Mayo 2019]. Disponible en: https://bit.ly/2LrtKXJ

Funciones vitales del Cryptosporidium parvum

Locomoción: Los esporozoítos tienen un movimiento de deslizamiento y flexión, esto gracias a los microtúbulos situados lateralmente por debajo de la membrana plasmática unidos al anillo polar, los cuales recorren el cuerpo del esporozoíto desde el ápice hacia su parte media.

Nutrición: La unión del parásito a la célula huésped a través de una organela multimembranosa llamada epimerita u organelo de alimentación en la base de la vacuola parasitófora, es la que facilita la incorporación de nutrientes desde la célula huésped, de esta manera se mantiene alimentado el parásito. Además, el cuerpo residual del ooquiste contiene gránulos de amilopectina, una vacuola lipídica, inclusiones proteicas, los cuales son esenciales en la nutrición de los esporozoítos.

Respiración: Aerobia, ya que posee una mitocondria primitiva que a pesar de carecer de ADN mitocondrial y de las enzimas del ciclo de Krebs, posee centros de hierro-azufre que junto con la ubiquinona catalizan la reducción del oxígeno molecular, de tal manera que la producción de ATP es un sistema de oxidoreducción.

Reproducción: Las etapas de reproducción incluyen dos fases, la esquizogonia (reproducción asexual) y la gametogonia (reproducción sexual) las cuales originan como producto un cigoto, que resultará ser el ooquiste infectante.

Referencias:

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Características genotípicas, ácidos nucléicos y organelos del Cryptosporidium parvum

Características genotípicas: Existen 2 genotipos de Cryptosporidium que infectan a humanos, el genotipo 1 Cryptosporidium hominis y el genotipo 2 Cryptosporidium parvum. Genotípicamente el Crypstosporidium parvum contiene una menor cantidad de intrones que el resto de especies apicomplexas, esto se debe a que posee menos genes que codifican funciones metabólicas y proteínas de superficie . En un análisis del genoma del C. parvum se estima que tiene 3807 genes codificantes de proteínas. Además carece de genomas tanto de mitocondria como de apicoplasto.

Ácidos nucleicos: ADN, en los merontes tipo I producto de la reproducción asexual contienen de 6 a 8 núcleos, y los merontes tipo II procedentes de la misma reproducción asexual contienen 4 núcleos. ARN, juega un papel fundamental el ARN en el Crypstosporidium parvum debido a su actividad epigenómica, ya que suprime la transcripciones de ARNs de las células huésped mediante la metilación de sus histonas y de esta manera evade el sistema inmunitario.  

Organelos: Micronemas y roptrías, los cuales secretan proteínas que ayudan a formar las vacuolas parasitoróforas.  El conoide que se encuentra en el extremo apical, posee una función perforadora fundamental para la penetración del parásito en el enterocito.  Contienen una mitocondria primitiva, en algunos textos lo llaman mitosoma. Epimerita, es un organelo que se encuentra en la base de la vacuola parasitorófora, la cual se cree facilita la toma de nutrientes de la célula parasitada. Granulos de amilopectina también sirven en la nutrición intracelular del parásito. Microtúbulos que se encuentran lateralmente en la membrana plasmática del parásito unidos al anilllo polar.  En el extremo posterior del parásito, dependiendo del estadio se encuentra uno o varios núcleos los cuales contienen la información genética.

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Prevalencia y políticas de prevención de la criptosporidiosis en el Ecuador

La prevalencia de criptosporidiosis en el Ecuador es del 3 al 6%, presentándose con mayor incidencia en niños que habitan zonas rurales de la región andina, y del 0.20% en pacientes inmunodeprimidos, especialmente las personas con SIDA. Se ha determinado que la instalación de fuentes limpias de agua potable y la disponibilidad de instalaciones sanitarias no garantizan por sí solas cambios significativos en la conducta higiénica y las prácticas sanitarias de las comunidades, de tal manera que el parásito no tiene dificultades para transmitirse, por lo que es importante complementar estas intervenciones con un componente educativo-sanitario. En la actualidad, en Ecuador no existen programas específicos para esta enfermedad parasitaria, pero si existen intervenciones educativas sobre parasitismo intestinal realizadas por el Ministerio de Educación, de esta manera se abordan métodos de prevención de varias enfermedades incluida la criptosporidiosis.

Referencias

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