Xenoma

Un xenoma (también conocido como «complejo xenoparasitario») es un crecimiento causado por diversos protistas y hongos , principalmente microsporidios . Puede aparecer en numerosos organismos ; sin embargo, se encuentra predominantemente en peces . ^{[ 1 ]}

En la mayoría de los casos, la célula huésped y su núcleo sufren hipertrofia , lo que provoca un cambio en la organización y estructura celular , pudiendo dar lugar a núcleos poliploides . Este resultado se debe a la proliferación del parásito microsporidio dentro de la célula huésped, lo que genera una coexistencia simbiótica entre el parásito y la célula huésped. ^{[ 1 ]} Esto da lugar al complejo xenoparasitario, que suele contener numerosos componentes celulares, así como microsporidios en diferentes etapas de desarrollo y esporas. ^{[ 2 ]}

No todas las infecciones por microsporidios dan lugar a la formación de xenomas; solo unos pocos microsporidios causan la formación de xenomas. ^{[ 2 ]}

El término complejo xenoparasitario se acuñó inicialmente a principios del siglo XX para describir un tipo específico de "tumores" encontrados en diversos organismos, específicos porque las infecciones eran causadas por múltiples subclases de microsporidios . Un artículo publicado en 1922 por Weissenberg acuñó el término "xenón" para los complejos xenoparasitarios que observó en espinosos causados ​​por Glugea anomala , antes de cambiarlo finalmente a xenoma ( el xenón ya era el nombre de un elemento químico recién descubierto). ^{[ 1 ] [ 3 ]}

La hipertrofia celular causada por protistas y hongos se ha observado desde finales del siglo XIX. Los científicos la observaron en varios organismos, cuya infección presentaba una especificidad celular variable, lo que finalmente conducía a diferentes consecuencias celulares. ^{[ 1 ]} Por ejemplo, el protista dinoflagelado Sphaeripara catenata induce hipertrofia , formación de núcleos poliploides y la formación de un hiposoma de pared gruesa donde los rizoides se extienden hacia el citoplasma para la absorción de nutrientes en el apendiculario Fritillaria pellucida . ^{[ 1 ] [ 4 ]} Esto contrasta con la infección por Microsporidium cotti en los testículos de Taurulus bubalis, donde se presenta una densa capa de microvellosidades para una mejor absorción de nutrientes. ^{[ 1 ] [ 5 ]}

Los xenomas se producen en diversos tipos de organismos, dependiendo de la especie del parásito . Se sabe que los microsporidios producen xenomas en oligoquetos , insectos , crustáceos y peces . ^{[ 1 ]} Además de la especificidad del organismo, diferentes especies de parásitos tendrán una especificidad distinta de las células huésped, incluso si atacan al mismo organismo. Por ejemplo, Microsporidium chaetogastris infecta únicamente las células del tejido conectivo y muscular del anélido Chaetogaster diaphanus , ^{[ 6 ]} mientras que otras especies de microsporidios atacan otros tipos de tejido. Otro ejemplo es la enfermedad branquial microsporidial en diferentes especies de peces causada por Loma salmonae . Se encontró que ciertas especies tenían una mayor prevalencia de formación de xenomas después de la infección con el mismo parásito, es decir, los xenomas por filamento branquial en el salmón chinook fueron de 8 a 33 veces mayores que en la trucha arcoíris, lo que muestra diferencias en la susceptibilidad de las células huésped. ^{[ 7 ]}

Una vez que una célula huésped se infecta con el parásito microsporidio (o protista ) , se produce una reestructuración completa de la célula. Esto ocurre cuando el parásito intenta controlar el metabolismo celular para sobrevivir y explotar los recursos y la reproducción de la célula huésped . Esto le proporciona al parásito condiciones óptimas de crecimiento y protección frente a la respuesta inmunitaria del huésped. El parásito prolifera dentro de la célula huésped, donde su masa reemplaza la mayor parte del citoplasma , mientras que el resto es ocupado por estructuras de microvellosidades y rizoides . Otras estructuras pueden estar presentes dentro de la célula huésped infectada, como vesículas , glóbulos de grasa y haces de fibrillas . El núcleo puede estar en diversas ubicaciones, incluyendo el centro de la célula, y también puede variar en su estructura (lobulado, ramificado o dividido en múltiples fragmentos), pero siempre será hipertrófico . ^{[ 1 ]} El huésped también suele envolver al parásito proliferante y a la propia célula huésped en capas de membranas y células. ^{[ 2 ]}

En los xenomas por microsporidios, todo el ciclo de vida se limita al xenoma; sin embargo, esto difiere entre los distintos protistas . ^{[ 1 ]} El ciclo de vida predominantemente sigue un ciclo simple que consiste en merogonia seguida de esporogonía. Ocasionalmente, el retículo endoplasmático se asocia con los merontes, que se forman durante la merogonia, y se pierde una vez que comienza la esporogonía. ^{[ 8 ]} El tiempo que tarda en desarrollarse un xenoma varía completamente según el organismo y la célula huésped, así como el parásito infectante . Puede variar, pero generalmente comienza a formarse después de unas pocas semanas después de la infección, dependiendo del ciclo de vida del parásito . El tamaño de los xenomas también varía con el tipo de parásito y organismo huésped, y puede oscilar entre unos pocos micrómetros y varios milímetros. ^{[ 1 ]}

Aunque generalmente se acepta que el xenoma previene la propagación del parásito por todo el organismo huésped, esto no es del todo exacto. Dado que las especies que causan xenomas son formadoras de esporas, es posible que estas liberen su esporoplasma , el cual penetra la pared del xenoma, infiltrándose e infectando las células circundantes. En las microsporidias, este proceso está mediado por una proteína única y altamente especializada: el tubo polar. Esta proteína especializada se encuentra dentro de la espora y está en contacto con el esporoplasma. Una estimulación ambiental específica provoca que la espora libere el tubo polar, el cual penetra la membrana del xenoma y proporciona una vía de salida para el esporoplasma. Se cree que esto es una forma de autoinfección . ^{[ 1 ]} La ruptura del xenoma también puede resultar en la dispersión de las esporas infecciosas. ^{[ 1 ]} Esto puede conducir a la formación de otras formas de xenomas más persistentes. ^{[ 2 ]}

La transmisión de estos patógenos ocurre predominantemente por vía oral cuando se está en contacto o cerca de organismos enfermos mediante la liberación de esporas infecciosas. Sin embargo, hay informes de obtención de infección en algunos organismos a través de la piel. ^{[ 9 ]} La inducción experimental de infección y formación de xenoma puede realizarse intramuscularmente, intravascularmente e intraperitonealmente. ^{[ 1 ]} Se cree ampliamente que el primer sitio de entrada para muchos de estos parásitos es el tracto gastrointestinal donde enzimas como la pepsina o incluso un cambio de pH alcalino (causado por la capa de moco prominente en esta área) induce la descarga del tubo polar. ^{[ 1 ] [ 10 ]} Posteriormente, su migración desde su liberación inicial hasta su destino final en la célula huésped varía considerablemente, dependiendo del patógeno , el organismo huésped y la ubicación de la célula huésped. Se descubrió mediante hibridación in situ que la microsporidia Loma salmonae penetra en el epitelio mucoso del intestino y migra a la lámina propia antes de llegar a las branquias , donde finalmente reside, infectando células sanguíneas . ^{[ 11 ]} Se cree que otros vehículos de transporte incluyen células T , linfocitos y otras células migratorias, como monocitos, que sucumben a la infección mediante la fagocitosis del parásito en la lámina propia o por infiltración de esporoplasmas a través de su tubo polar. También es muy posible que estas células de transporte se conviertan en un xenoma. ^{[ 1 ]}

Los microsporidios son una causa común de enfermedad en los peces, por lo que los xenomas tienden a verse con mayor frecuencia en los peces que en otros organismos. Un artículo publicado en 2002 enumeró 15 géneros y 157 especies de microsporidios que causan enfermedades en los peces, ^{[ 2 ] [ 12 ]} sin embargo, solo diez de estos géneros inducen la formación de xenomas. ^{[ 8 ]} Por lo tanto, los géneros de microsporidios que causan xenomas pueden ser bastante diversos y, por consiguiente, se caracterizan de manera más exhaustiva en varios grupos según su morfología: ^{[ 1 ]}

• Xenomas sin pared gruesa y donde el volumen completo de la célula original no se convierte en un xenoma ^{[ 1 ].}
• Xenomas sin pared gruesa y donde el volumen completo de la célula original se convierte en un xenoma ^{[ 1 ]}
• Xenomas con plasmalema rodeado de fibrillas del huésped ^{[ 1 ]}
• Xenomas con pared gruesa ^{[ 1 ]}

Recientemente, los microsporidios que infectan a los peces se han agrupado en cinco clases según sus características moleculares, un nivel de clasificación superior mediante el análisis del ADNr SSU (subunidad pequeña) . Sin embargo, aún faltan datos moleculares para varios géneros de microsporidios . ^{[ 13 ]}

El huésped puede finalmente destruir el xenoma. En los xenomas maduros se produce una inflamación proliferativa que los transforma en granulomas . Posteriormente, se produce la involución del granuloma, donde la fagocitosis elimina las esporas . ^{[ 1 ]}

Los estudios han demostrado que es posible vacunar contra los xenomas. Un estudio mostró que el desarrollo de una vacuna utilizando una dosis de ^10³ a ^{10⁵ de esporas inactivadas de una cepa de baja virulencia de} Loma salmonae resultó en que la trucha arcoíris produjera un 85 % menos de xenomas en sus branquias después de la infección experimental (en comparación con el control). Esto, en última instancia, ofrece una protección mucho mejor contra la enfermedad branquial por microsporidios, que es común entre la trucha arcoíris . ^{[ 16 ]} Los fármacos terapéuticos han demostrado ser ineficaces para tratar esta enfermedad y la recolección de esporas enteras es una técnica relativamente fácil. ^{[ 16 ]}

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