Naegleria fowleri

Naegleria fowleri , también conocida como ameba come-cerebros , es una especie del género Naegleria . Pertenece al filo Percolozoa y se clasifica como un excavado ameboflagelado , ^{[ 1 ]} un organismo capaz de comportarse tanto como ameba como flagelado . Este microorganismo de vida librese alimenta principalmente de bacterias , pero puede volverse patógeno en humanos, causando una infección cerebral extremadamente rara, repentina, grave y casi siempre mortal conocida como meningoencefalitis amebiana primaria (MAP), también conocida como naegleriasis . ^{[ 2 ]}

Se encuentra típicamente en cuerpos de agua dulce cálida como lagos, ^{[ 3 ]} ríos, manantiales termales, ^{[ 4 ]} descargas de agua caliente de plantas industriales o eléctricas, ^{[ 5 ]} agua de pozos geotérmicos, ^{[ 6 ]} y piscinas mal mantenidas o mínimamente cloradas con niveles de cloro residual inferiores a 0,5 g/m ³ , ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]} calentadores de agua, ^{[ 10 ]} suelo y tuberías conectadas al agua del grifo. ^{[ 11 ]} Puede existir en una etapa ameboide o flagelada temporal. ^{[ 12 ]}

El organismo recibió su nombre en honor a Malcolm Fowler, un patólogo australiano del Hospital Infantil de Adelaida , quien fue el primer autor de la serie original de informes de casos ( British Medical Journal , a partir de 1965) de PAM. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

Naegleria fowleri , una ameba termófila y de vida libre , se encuentra principalmente en ambientes de agua dulce cálidos y calientes como estanques, lagos, ríos, aguas termales y piscinas mal mantenidas. ^{[ 15 ]} A medida que aumentan las temperaturas, su población tiende a aumentar. Aunque la ameba se identificó inicialmente en Australia en la década de 1960, se cree que evolucionó en los Estados Unidos. ^{[ 16 ]} N. fowleri existe en tres formas: quiste , trofozoíto (ameboide) y biflagelado . Si bien no forma quistes en el tejido humano sólido, donde solo está presente la etapa de trofozoíto ameboide, la forma flagelada se ha descubierto en el líquido cefalorraquídeo .

Para soportar condiciones ambientales adversas, los trofozoítos se transforman en quistes microbianos , ^{[ 17 ]} estructuras esféricas de una sola capa de aproximadamente 7–15 μm de diámetro, que encierran un solo núcleo celular . ^{[ 18 ]} Actuando como una cápsula resistente, el quiste permite a la ameba soportar circunstancias adversas. Los factores que desencadenan la formación de quistes incluyen escasez de alimento, hacinamiento, desecación, acumulación de desechos y bajas temperaturas. Cuando las condiciones mejoran, la ameba puede emerger a través del poro u ostíolo en el centro del quiste. Se ha observado que N. fowleri se enquista a temperaturas inferiores a 10 °C (50 °F). ^{[ 18 ] [ 17 ]}

La fase de trofozoíto es la fase infecciosa para los humanos, durante la cual el organismo puede alimentarse y replicarse activamente . El trofozoíto se adhiere al epitelio olfatorio , sigue los axones de las neuronas receptoras olfativas a través de la lámina cribiforme en la cavidad nasal y entra en el cerebro. Esta fase reproductiva del protozoo se transforma alrededor de los 25 °C (77 °F) y se desarrolla mejor alrededor de los 42 °C (108 °F), multiplicándose por fisión binaria .

Los trofozoítos se caracterizan por un núcleo rodeado por una membrana flexible. Se mueven mediante pseudópodos , extendiendo partes de su membrana celular (pseudópodos) y llenándolos de protoplasma para facilitar la locomoción. Los pseudópodos se forman en la dirección del movimiento. En su estado de vida libre, los trofozoítos se alimentan de bacterias. En los tejidos, parecen fagocitar (envolver y digerir) los glóbulos rojos y causar daño tisular ya sea mediante la liberación de sustancias citolíticas o por contacto directo célula a célula utilizando proteínas de membrana citolíticas . ^{[ 18 ]}

Como trofozoítos, N. fowleri puede desarrollar entre una y doce estructuras en su membrana conocidas como amebastomas , también denominadas "ventosas" o "copas de alimento", que utilizan para alimentarse mediante un mecanismo similar a la trogocitosis . ^{[ 19 ]}

La fase flagelada de N. fowleri tiene forma de pera y es biflagelada (con dos flagelos ). Esta fase puede inhalarse hacia la cavidad nasal, generalmente durante actividades como nadar o bucear. La forma flagelada se desarrolla cuando los trofozoítos se exponen a un cambio en la fuerza iónica del fluido en el que se encuentran, como al ser colocados en agua destilada . La forma flagelada no existe en el tejido humano, pero puede estar presente en el líquido cefalorraquídeo. Una vez dentro de la cavidad nasal, la forma flagelada se transforma en un trofozoíto en pocas horas. ^{[ 18 ]}

Naegleria fowleri , una ameba excavada , habita en el suelo y el agua. Es sensible a la sequía y a las condiciones ácidas, y no puede sobrevivir en agua de mar. La ameba prospera a temperaturas moderadamente elevadas, lo que hace que las infecciones sean más probables durante los meses de verano. N. fowleri es un termófilo facultativo, capaz de crecer a temperaturas de hasta 46 °C (115 °F). ^{[ 12 ]} El agua dulce y cálida con un amplio suministro de bacterias como alimento proporciona un hábitat adecuado para las amebas. Los lugares donde se han producido muchas infecciones amebianas incluyen cuerpos de agua artificiales, hábitats naturales alterados, áreas con suelo y agua sin clorar o sin filtrar.

N. fowleri appears to flourish during periods of disturbance. The "flagellate-empty" hypothesis suggests that N. fowleri's success may stem from decreased competition when thermosensitive protozoal fauna do not survive temperature changes. In other words, N. fowleri thrives when other predators consuming its food supply are absent. This hypothesis implies that human disturbances, such as thermal pollution, increase the abundance of N. fowleri by eliminating its resource competitors. Amoeboflagellates have a motile, flagellated stage that aids in dispersal, which is advantageous in environments cleared of competing organisms.

N. fowleri may cause a typically fatal infection of the brain called primary amoebic meningoencephalitis (PAM), amoebic encephalitis/meningitis, or simply Naegleria infection. Infections most often occur when water containing N. fowleri is inhaled through the nose (aspirated), where it then enters the nasal and olfactory nerve tissue, travelling to the brain through the cribriform plate.^[20] Swallowing contaminated water does not cause infection by N. fowleri.^[21] Infections typically occur after swimming in warm-climate freshwater, although there have been cases in cooler climates such as Minnesota, US.^[22] In rare cases, infection has been caused by nasal or sinus rinsing with contaminated water in a nasal rinsing device such as a neti pot.^[11] These account for 9% of worldwide cases.^[23] PAM diagnosis will likely become more common as climate change causes surface water temperatures to rise.^[24][25][26]

N. fowleri normalmente se alimenta de bacterias, pero durante las infecciones humanas, los trofozoítos consumen astrocitos y neuronas. Se desconoce la razón por la cual N. fowleri atraviesa la placa cribiforme, pero se ha sugerido que el neurotransmisor acetilcolina actúa como estímulo desencadenante, ya que Naegleria y Acanthamoeba presentan un homólogo estructural del CHRM1 animal . ^{[ 27 ]}

La enfermedad presenta desafíos diagnósticos para los profesionales médicos, ya que los síntomas iniciales pueden ser leves. El 16% de los casos se presentaron solo con síntomas iniciales similares a los de la gripe. ^{[ 23 ]} Los síntomas también pueden parecerse a los de la meningitis viral o bacteriana, lo que puede retrasar el diagnóstico y el tratamiento correctos. ^{[ 28 ]} La mayoría de los casos se han diagnosticado post mortem tras una biopsia del tejido cerebral del paciente. ^{[ 29 ]} Los síntomas tardan de uno a doce días, con una mediana de cinco, en aparecer después de la exposición nasal a los flagelados de N. fowleri . ^{[ 30 ]} Los síntomas pueden incluir dolor de cabeza, fiebre, náuseas, vómitos, pérdida del apetito, alteración del estado mental, coma, párpado caído, visión borrosa y pérdida del sentido del gusto. ^{[ 31 ]} Los síntomas posteriores pueden incluir rigidez de cuello, confusión, falta de atención, pérdida del equilibrio, convulsiones y alucinaciones. Una vez que comienzan a aparecer los síntomas, el paciente generalmente muere en dos semanas. N. fowleri no es contagioso; una persona infectada no puede transmitir la infección.

La meningoencefalitis amebiana primaria se clasifica como una enfermedad rara en los Estados Unidos, ya que afecta a menos de 200 000 personas. ^{[ 32 ]} De 2013 a 2022, se notificaron 29 infecciones en los EE. UU., en comparación con aproximadamente 4000 muertes anuales por ahogamiento. ^{[ 33 ]} Es tan rara que los casos individuales se notifican a nivel internacional, con 381 casos notificados a nivel mundial. ^{[ 23 ] [ 34 ]} Es probable que el número real de casos sea mayor que el notificado debido a problemas relacionados con el diagnóstico, el acceso a las pruebas diagnósticas y la falta de vigilancia. ^{[ 23 ]} Más del 40 % de todos los casos conocidos de meningoencefalitis amebiana primaria a nivel mundial se notifican en los Estados Unidos. ^{[ 23 ]}

Los animales pueden infectarse con Naegleria fowleri . Esto se observa raramente, aunque se cree que muchos casos pasan desapercibidos. Experimentalmente, se han infectado ratones, cobayas y ovejas, y se han reportado casos de tapires y ganado bovino sudamericanos que contrajeron PAM. ^{[ 35 ]}

El tratamiento antimicrobiano principal consiste en el fármaco antifúngico anfotericina B , ^{[ 36 ]} que inhibe el patógeno al unirse a los esteroles de su membrana celular, causando la disrupción de la membrana celular y la muerte del patógeno; ^{[ 37 ]} sin embargo, incluso con este tratamiento, la tasa de mortalidad es mayor del 97%. ^{[ 33 ] [ 38 ]} Se están buscando nuevos tratamientos. ^{[ 33 ] [ 39 ]} La miltefosina , un fármaco antiparasitario que inhibe el patógeno al interrumpir su vía de señalización de supervivencia celular PI3K/Akt/mTOR , ^{[ 37 ]} se ha utilizado en algunos casos con resultados mixtos. ^{[ 40 ]} Otros tratamientos incluyen la dexametasona y la hipotermia terapéutica , ^{[ 41 ]} que pueden utilizarse para reducir la inflamación. La hipotermia terapéutica reduce la temperatura corporal a un estado hipotérmico ^{[ 42 ]} para prevenir un mayor daño cerebral resultante de la hiperinflamación y el aumento de la presión intracraneal . ^{[ 43 ]}

Un factor clave en el tratamiento efectivo es la rapidez del diagnóstico. La meningoencefalitis amebiana primaria no es común y a menudo no se considera como un diagnóstico probable; por lo tanto, la identificación del microorganismo por parte del laboratorio clínico puede ser la primera vez que se considera una etiología amebiana. La identificación rápida puede ayudar a evitar retrasos en el diagnóstico y la terapia. Los cultivos de amebas y los estudios de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en tiempo real para N. fowleri son diagnósticos de PAM, pero no están fácilmente disponibles en la mayoría de las instituciones y tendrían que realizarse en un laboratorio de referencia. El momento de presentación del paciente también puede afectar la identificación del microorganismo, ya que la PAM tiene un período de incubación que oscila entre 1 y 12 días. ^{[ 33 ]} Los signos clínicos de la PAM son similares a los de la meningitis bacteriana y viral , incluyendo fiebre, rigidez de cuello y fuertes dolores de cabeza. Los síntomas pueden progresar a náuseas prolongadas, vómitos e incluso convulsiones. La enfermedad puede progresar a meningoencefalitis necrotizante hemorrágica aguda . Tras la aparición de los síntomas, el paciente suele fallecer entre 1 y 18 días después, generalmente en unos 5 días. ^{[ 33 ]} Un retraso variable en el tratamiento puede deberse a los intervalos de tiempo en las distintas etapas de la atención, incluyendo la exposición a la manifestación de los síntomas; la llegada para recibir tratamiento a un centro de salud; la evaluación del diagnóstico (diagnóstico inicial de probable meningitis bacteriana); y, finalmente, desde el diagnóstico hasta el inicio de la terapia recomendada. El tratamiento exitoso de la meningitis asociada a la meningitis (PAM) es poco frecuente; el tratamiento solo puede intentarse tras un diagnóstico correcto, que depende del reconocimiento rápido del microorganismo por parte de los técnicos de laboratorio clínico y los patólogos. Es fundamental que los técnicos de laboratorio clínico realicen de forma sistemática una evaluación oportuna del líquido cefalorraquídeo (LCR) , exploren el diagnóstico de PAM y busquen amebas en casos de meningitis, especialmente en verano. ^{[ 44 ]}

Una gran proporción de los casos de infección notificados tenían antecedentes de exposición a agua dulce, 58% por nadar o bucear, 16% por bañarse, 10% por deportes acuáticos como motos acuáticas, esquí acuático y wakeboard, y 9% por irrigación nasal. ^{[ 23 ]} Por lo tanto, los métodos de prevención de infecciones se centran en las precauciones que se deben tomar alrededor del agua para evitar que entre por la nariz, especialmente durante el clima cálido. Usar una pinza nasal al nadar puede ayudar a evitar que el agua contaminada suba por la cavidad nasal. Mantener la cabeza fuera del agua y no saltar ni bucear en agua dulce caliente también puede evitar que el agua contaminada entre por la nariz. Los nadadores también deben evitar cavar o remover el sedimento en el fondo de lagos, estanques y ríos, ya que es allí donde es más probable que vivan las amebas. ^{[ 45 ] [ 46 ]}

Al irrigar los senos paranasales o participar en la limpieza ritual de la cavidad nasal , se recomienda usar agua hervida o destilada. ^{[ 47 ]}

• Cambio climático y enfermedades infecciosas
• Acanthamoeba : una ameba que puede causar queratitis amebiana y encefalitis en humanos.
• Balamuthia mandrillaris : una ameba que es la causa de la meningoencefalitis amebiana granulomatosa (a menudo mortal).
• Entamoeba histolytica : una ameba que causa la amebiasis o disentería amebiana.
• Leptospira : una bacteria zoonótica que causa leptospirosis.
• Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM)
• Fascitis necrosante : la "enfermedad devoradora de carne", causada por ciertos tipos de bacterias.
• Toxoplasma gondii : protozoo transmitido por gatos que causa la enfermedad toxoplasmosis.
• Vibrio vulnificus – bacteria infecciosa de agua salada cálida

• Sitio web informativo sobre la Naegleria de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades.
• Naegleria del proyecto web El Árbol de la Vida