Entamoeba invadens

Entamoeba invadens es un parásito amebozoo de reptiles , perteneciente al género Entamoeba . Está estrechamente relacionado con el parásito humano Entamoeba histolytica , causando una enfermedad invasiva similar en reptiles, ^{[ 1 ]} además de una morfología y un ciclo de vida similares. ^{[ 2 ]}

Se ha observado amebiasis en reptiles saurios, ofidios y quelonios, y se ha demostrado que produce una tasa de mortalidad de aproximadamente el 100 %. ^{[ 3 ]} Varios científicos han observado que los reptiles nativos de climas de baja temperatura tienden a ser portadores del parásito, mientras que las especies que viven en temperaturas más cálidas suelen desarrollar casos patógenos. ^{[ 4 ]} También se ha descubierto que las serpientes y los lagartos tienen las tasas de mortalidad más altas en contraste con las tortugas y los cocodrilos, que tienden a ser portadores asintomáticos. Los síntomas suelen incluir deshidratación, anorexia, letargo, ^{[ 4 ]} y heces con sangre. Esta condición generalmente se diagnostica examinando directamente muestras fecales para detectar trofozoítos ; sin embargo, el diagnóstico es difícil debido a la corta vida útil y las similitudes morfológicas con otras especies de Entamoeba. Todavía existe una gran necesidad de desarrollar un ensayo que sea rápido, específico y sensible a E. Invadens . El desarrollo de dicho ensayo permitirá identificar a los portadores, previniendo así la propagación de E. Invadens a otros reptiles. ^{[ 5 ]}

Los trofozoítos y quistes de Entamoeba invadens pueden visualizarse con técnicas convencionales de microscopía óptica. El parásito móvil presenta una forma ameboide y se vuelve redondo al exponerse a estrés. La fase quística del parásito suele ser más pequeña que el trofozoíto, redonda y tetranucleada. Para diferenciar entre un quiste y un trofozoíto "estresado" bajo el microscopio óptico, las células deben lavarse con un detergente fuerte que lisará todos los trofozoítos y quistes inmaduros, dejando solo los quistes maduros. ^{[ 6 ]}

Entamoeba invadens es un agente causal de amebiasis en reptiles, como serpientes y lagartos. La amebiasis en reptiles se puede tratar con metronidazol , un fármaco amebicida . ^{[ 7 ]}

Entamoeba invadens se transmite principalmente por la ingestión de heces contaminadas, también conocida como vía fecal-oral . Presenta dos etapas distintas en su ciclo de vida. La primera es la etapa de quiste resistente , que se transmite fuera del huésped y se conoce como etapa infecciosa. La segunda es la etapa de trofozoíto móvil , que se libera del quiste tras su introducción en el entorno del huésped y es la etapa patógena (causante de la enfermedad). ^{[ 7 ]}

Para sobrevivir e infectar a otros huéspedes, E. invadens debe formar un quiste rico en carbohidratos. ^{[ 8 ]} La composición química y la formación del quiste son de suma importancia para los científicos de todo el mundo porque detallarlas podría conducir al desarrollo de tratamientos. Los estudios que investigan la composición de la pared del quiste han demostrado que la pared contiene específicamente quitina, fibrillas de quitosano y proteínas de unión a la quitina. A diferencia de las paredes de plantas y hongos que tienen paredes multicapa, la pared del quiste de Entamoeba es homogénea, conteniendo solo una capa. ^{[ 9 ]} La combinación de estos elementos confiere resistencia a condiciones ambientales extremas como la desecación, el calor y los detergentes. ^{[ 6 ]} A pesar de la cantidad de investigación realizada hasta la fecha, la formación de la pared del quiste durante la enquistación aún no se ha definido claramente. Los científicos saben que durante este proceso, el nivel de vesículas citoplasmáticas se reduce significativamente, lo que se cree que es causado por la fusión de vesículas con la membrana plasmática para depositar la pared del quiste en el exterior de la célula. ^{[ 3 ]} Estas propiedades de la pared del quiste permiten que la forma infecciosa del parásito persista durante períodos prolongados en ambientes extremos antes de ser ingerida por el siguiente huésped. Una vez ingerido, el quiste viaja a través del sistema digestivo sin verse afectado hasta que llega al intestino delgado, donde encuentra varios desencadenantes que se ha descubierto que inducen la exquistación. Dichos desencadenantes incluyen glucosa baja, ^{[ 10 ]} choque osmótico, ^{[ 1 ]} y una combinación de agua, bicarbonato y bilis. ^{[ 11 ]} Ocho trofozoítos patógenos emergen de cada quiste (Brewer, 2008) y comienzan a alimentarse de las bacterias que se encuentran naturalmente en el intestino de los reptiles, además de las células de mucina que componen la capa mucosa del intestino grueso. El parásito también secretará enzimas que continúan destruyendo la capa mucosa. Esta degradación recluta más bacterias al sitio de la invasión, alimentando aún más la replicación del trofozoíto. ^{[ 8 ]} Además de alimentar a los trofozoítos, este flujo excesivo de bacterias también puede provocar infecciones bacterianas secundarias que podrían contribuir a la distribución sistémica del parásito, causando abscesos hepáticos o cerebrales. ^{[ 4 ]} El aumento de la población de trofozoítos a través de diversas vías de señalización celular iniciará la agregación de trofozoítos, que es el primer paso en la enquistación. Una vez que ocurre la enquistación, los quistes infecciosos se excretan al medio ambiente. ^{[ 6 ]}

Señales desconocidas dentro del tracto gastrointestinal desencadenan la enquistación. Se cree que la acumulación de trofozoítos en un área se debe a una señal que conduce a la agregación, considerada el primer paso en la enquistación. Este agregado multicelular de trofozoítos se conoce como "prequiste". Las células se adhieren entre sí mediante la lectina Gal/GalNac, presente en la superficie del patógeno. Las células de mucina del huésped contienen galactosa y N-acetilgalactosamina, que sirven como sitios de unión para estas lectinas Gal/GalNac. ^{[ 6 ]} Estas lectinas son de gran interés para los científicos, ya que la asociación entre estas glicoproteínas podría ser un objetivo para la terapia farmacológica. Una vez que los trofozoítos comienzan a agregarse, se inicia la diferenciación del quiste mediante una reorganización intracelular que conduce al redondeamiento y la compactación celular. Esta reorganización del citoesqueleto de actina parece ser crucial en la diferenciación a quistes. Aunque la enquistación aún no se ha definido completamente en Entamoeba , los científicos están cerca de lograrlo. Se han identificado proteínas de unión específicas, pequeñas GTPasas, quinasas Rho y proteínas Rab como participantes en diversas etapas de la enquistación, lo que se debe en parte al estudio de otros parásitos, ya que se han conservado varias vías y mecanismos. ^{[ 12 ]}

Entamoeba invadens se ha utilizado como sistema modelo para estudiar el desarrollo y la enquistación in vitro , particularmente debido a las dificultades asociadas con el estudio de la enquistación en el parásito humano estrechamente relacionado E. histolytica . ^{[ 1 ]} La secuenciación del genoma ha revelado una equivalencia del 74% en las regiones génicas y una equivalencia del 50% en las regiones intergénicas existentes entre Entamoeba invadens y Entamoeba histolytica ^{[ 13 ]} .

Por ejemplo, se descubrió que, durante la conversión del trofozoíto tetraploide uninucleado al quiste tetranucleado, se potencia la recombinación homóloga . ^{[ 14 ]} La expresión de genes con funciones relacionadas con las etapas principales de la recombinación meiótica también aumentó durante la enquistación. ^{[ 14 ]} Estos hallazgos en E. invadens , junto con la evidencia de estudios de E. histolytica, indican la presencia de meiosis en Entamoeba.

El genoma de E. invadens , secuenciado en 2013, tenía un tamaño aproximado de 40 MB y se predijo que contenía 11.549 genes . En general, el genoma se consideró altamente repetitivo. Muchos genes se encontraban en familias multigénicas grandes . ^{[ 1 ]} Al compararlo con el genoma de E. histolytica , Wang et al. encontraron que, en promedio, E. invadens tenía un 62 % de identidad de secuencia. La comparación de ambos genomas permitirá comprender mejor el patógeno humano, ya que E. invadens puede enquistarse fácilmente in vitro. El genoma completamente secuenciado de E. invadens permitirá a los investigadores estudiar la expresión génica y la virulencia a nivel molecular, convirtiéndolo en una herramienta invaluable para erradicar este parásito. Además, la secuenciación del genoma durante el enquistamiento de E. invadens resaltará aún más las dianas terapéuticas en la especie humana estrechamente relacionada, Entamoeba histolytica . ^{[ 15 ]}

• Datos de secuenciación del genoma de GenBank