“MORFOLOGÍA Y FISIOLOGÍA DE PROTOZOARIOS”
INTRODUCCIÓN:
Los protozoos están directamente relacionados en base a una única característica negativa: el no ser pluricelulares. Sin embargo, todos ellos muestran el esquema corporal de una célula protista eucariota individual. Los protozoos son eucariotas, en muchos aspectos su morfología y fisiología son iguales a la de los animales multicelulares. Los protozoos deben realizar todas las funciones vitales, algunas características morfológicas y fisiológicas son específicas de los protozoos.
Los protozoos forman uno de los grupos más frecuentes en el agua. La membrana plasmática es la típica celular, que presenta tres capas: dos proteicas y una lipídica de rigidez y grosor variables. A veces es muy fina, poco definida y, por lo tanto, es más teórica que real estas bases forman una estructura membranosa llamada película o periplasto. Se encuentra dividido en dos regiones: el ectoplasma y el endoplasma.
Como orgánulos de movimiento encontramos unos temporales y otros permanentes. Como temporales tenemos los pseudópodos, que son expansiones del citoplasma. Son típicos de protozoos sin cubierta rígida y, a parte de su función motriz, colaboran en las funciones de nutrición (captura de alimentos). Existen varios tipos de pseudópodos: lobópodos que son típicos de amebas de vida libre. Filópodos son más finos que los anteriores y están constituidos por ectoplasma. Rizópodos son más finos aún y que se entrecruzan formando una red de captura llamada rizoide.
La locomoción: flagelados son filamentos largos y finos que aparecen en la superficie celular. Los cilios son pestañas vibrátiles o filamentos muy finos, cortos y por lo general muy numerosos. Aparecen en los ciliados y su distribución es característica a nivel de especie. La respiración puede ser aerobia (necesitan o2 para vivir) o anaerobia (cuando no lo necesitan).Su nutrición puede autotrófica sintetizan su propio alimento, mediante el proceso de fotosíntesis o heterotrófica, por otro lado requieren sustancias orgánicas del ambiente.
DESARROLLO:
-PROTOZOARIOS
Son organismos unicelulares eucariótas con uno o varios núcleos y de tamaño variable (entre 2y 1.000 nm). Los núcleos tienen gran variedad de formas.
Los protozoarios pueden tener más de un núcleo y estos a su vez, pueden ser todos similares y con la misma función o ser de diferente forma y función, constituyendo el macro núcleo y el micronúcleo.
El citoplasma esta envuelto por una membrana citoplasmática trilaminar y algunos protozoarios tienen mas de una membrana formando parte de su película.
Muchos protozoarios poseen un glucocalíz o cubierta superficial de proteínas que tiene importancia en la respuesta inmunitaria y en los mecanismos de evasión de las mismas
Clasificación
- Compactos o condensados: se caracteriza por tener una distribución homogénea de cromatina.
- Vesiculares: Caracterizados por tener una distribución irregular de la cromatina.
Estructuras
Estructuras que participan en múltiples procesos metabólicos de generación de energía, crecimiento y multiplicación. Como estructuras existen diferentes organelas
- Mitocondrias: Ausentes en algunos anaerobios como las tricomonas
- Aparato de Golgi
- Lisosomas
- Retículo endoplasmatico liso y rugoso
- Microsomas (peroxisomas e hidrogenosomas)
- Microtúbulos subpeliculares
- Gránulos de secreción y almacenamiento
- Vacuolas digestivas
Estas organelas de amplia distribución en las diferentes especies, se añaden otras que son características den ciertos grupos taxonómicos, por ejemplo el cinetoplasto en algunos flagelados, el complejo apical en los esporozoarios o la estructura infraciliar de los ciliados.
Ciclo vital
Se puede desarrollar en varios estadios:
- Una fase de reproducción asexual (esquizogonia o merogonia) con formación de esquizontes y merozoítos.
- Una fase sexual (gamagonia) originando gametos y un cigoto.
- Una fase de división múltiple del cigoto (esporogonia) que da lugar a los esporozoítos.
La forma de vida activa de los protozoos bajo el cual se mueven, alimentan y reproducen (y en el caso de los parásitos que ejercen su acción patógena) se denomina trofozoíto. Éste es metabolicamente activo pero incapaz de vivir durante un tiempo prolongado fuera del hospedador.
Cuando las condiciones se vuelven adversas en alguna s especies (Entamoeba, Giardia, Balantidium, etc.) se transforman en fases de resistencia o quistes con un actividad metabólica reducida pero capaces de sobrevivir en el medio y ser las formas de transmisión (infectantes).
Nutrición
Desde el punto de vista de su nutrición los protozoarios de interés médico son:
Heterótrofos: que pueden adoptar un tipo denominado holozoico o saprozoico.
El Holozoico se alimenta por ingestión de microorganismos enteros o partículas alimentarías mediante un proceso de fagocitosis, en el cual intervienen seudópodos, o diferentes aberturas como los citosomas y los microporos.
Cuando se trata de de la ingestión de líquidos el proceso se llama pinocitosis. La fagocitosis y la pinocitosis son formas de nutrición por endocitosis. Los materiales no digeridos pueden eliminarse a través de un citopigio celular o ser eliminados por difusión o exocitosis.
El Saprozoico en su nutrición las sustancias nutritivas penetran por difusión simple o transporte activo a través de la membrana cito plasmática
Reproducción
La reproducción de los protozoarios puede ser sexual o asexual:
Reproducción sexual: adopta diferentes tipos, como la división binaria simple. La división múltiple (merogonia o esquizogonia), la gemación, la endodiogenia y la endo poligenia La reproducción sexual se inicia con la formación de gametos haploides (gamagonia o gametogénesis) que dará lugar por fusión una célula huevo diploide o cigoto.
Clasificación
Los protozoos son considerados como los representantes actuales del grupo de seres vivos que dieron origen a los animales y plantas y se clasifican en un reino propio denominado Protozoo, que se divide en varios grupos o phyla, los de interés medico son:
CRITERIOS DE CLASIFICACION
Muchos taxónomos de los protozoos consideran protozoa un subreino, que contiene siete de los 14 phyla incluidos en el reino protista.
La clasificación de este subreino en phyla se basa principalmente en los tipos de núcleos, la forma e reproducción y el mecanismo de locomoción
GRUPOS REPRESENTATIVOS
Aquí se describen algunos grupos representativos de los protistas protozoarios, para mostrar una panorámica de la diversidad de los protozoos y ofrecer una base para la clasificación estándar.
1.-PHYLUM SARCOMASTIGOPHORA: los protistas que poseen un único tipo de núcleo y flagelos (subphylum mastigophora) o pseudópodos (subphylum sarcodina) se situan en el phylum sarcomastigophora. En este phylum se produce tanto la reproducción sexual como asexual.
2.-PHYLUM LABYRINTHOMORPHA: El phylum de los Labyrinthomorpha es considerado por algunos como un representante de "hongos inferiores" (véase más adelante, bajo la denominación de Labyrinthulomycetes).
3.-PHYLUM APICOMPLEXA: El phylum Apicomplexa se caracteriza por el llamado complejo apical, un conjunto de anillos polares, roptrias, micronemas, microtúbulos, etc., distinguibles a microscopio electrónico. Carecen de cilios, su sexualidad es por singamia, y todos son parasitos. Dentro de la subclase Coccidia, de la clase Sporozoea, encontramos géneros de interés clínico, como Eimeria, Isospora, Cryptosporidium, Toxoplasma, Plasmodium, etc. La subclase Piroplasmia incluye al género Babesia.
4.-PHYLUM MICROSPORA: es muy interesante por su gran antigüedad filogenética, probablemente anterior a la "radiación eucariótica" que se produjo con el establecimiento de las condiciones oxidantes en la atmósfera. Posee esporas unicelulares con pared imperforada y carece de mitocondrias. Son parasitos obligados de muchos grupos de animales. Un representante con interés "histórico" es el género Nosema.
5.-PHYLUM ASCETOSPORA: El phylum Ascetospora presenta esporas multicelulares con uno o más esporoplasmas; igualmente son de vida obligadamente parasitaria.
6.-PHYLUM MYXOZOA: El phylum Myxozoa se define por sus esporas de origen multicelular, con una o más cápsulas polares y esporoplasmas
7.-PHYLUM CILIOPHORA: Finalmente, en el phylum Ciliophora se engloban los protozoos con cilios, ya sea simples, ya sea formando orgánulos ciliares compuestos, al menos en alguna fase de sus ciclos de vida. Presentan dos tipos de núcleos. Su fisión binaria es transversal, pero se encuentran también fisión múltiple y gemación. La reproducción sexual puede ser por conjugación, por autogamia o por citogamia. Poseen vacuolas contráctiles. La mayoría son de vida libre, pero existen representantes parasitos (por ejemplo, Balantidium)1.
CONCLUSIÓN:
En los protozoos se distinguen 30.000 especies y generalmente suelen ser de tamaño pequeño. Los protozoos han colonizado todos los ambientes posibles. La Fisiología del protozoo depende de sí mismo, en cambio, las células del metazoo al estar especializadas, únicamente se centran en una función. En lo referente a la anatomía, cabe destacar que están formados por 2 células que son iguales. Aparecen orgánulos que están en todos los metazoos, tales como Aparato de Golgi, mitocondrias y Retículo Endoplasmático; también pueden aparecer otras como vacuolas, cilios, etc... Los protozoos también sufren adaptaciones que se traducen en diferentes morfologías.
Los protozoarios tienen gran importancia ecológica, los flagelos autótrofos, como productores de materia orgánica en ambientes acuáticos, en tanto que los flagelados heterótrofos, muchos ciliados y sarcodarios, al alimentarse con otros organismos actúan como depredadores y en la descomposición de la materia orgánica.
La participación de estos en las cadenas alimentarias, los hace particularmente importantes en el suelo y aguas contaminadas. Algunas viven como comensales o en asociaciones mutualistas dentro del tracto intestinal de los animales; otros muchos son parásitos, estos presentan una marcada especificidad por los animales que infectan.
El aislamiento y cultivo de protozoarios de vida libre es relativamente fácil; generalmente se parte de un cultivo mixto, esto es muy conveniente, ya que la mayoría de los protozoarios se alimentan de otros microorganismos. Las infusiones de materiales vegetales son buenos medios de para muchas especies de protozoarios; en tales infusiones se desarrollan numerosas bacterias que les sirven de alimento. Los protozoarios tienen preferencia por las bacterias Gram negativas, por lo que frecuentemente se inoculan las infusiones vegetales, previamente esterilizadas, con cultivos bacterianos especialmente de Enterobacter aerogenes. La mayoría de los protozoarios requieren de alimento particulado y pocos crecen en medios nutritivos completamente solubles, siendo éstos últimos más fácil de purificar.
BIBLIOGRAFIA:
Protozoos ciliados
INTRODUCCION:
Aunque estos organismos juegan por lo general un rol clave en los ecosistemas acuáticos, rara vez han sido incluidos en estudios ecológicos de estos sistemas. Esto se debe principalmente por la falta de especialistas en la taxonomía del grupo y a la dificultad de determinar las especies. Por tal razón, existen muy pocos estudios sobre la taxonomía, distribución geográfica y ecología de ciliados en los cuerpos acuáticos continentales.
Es un ciliado común en las aguas dulces que contienen restos vegetales es putrefacción. En el laboratorio se multiplican rápidamente en una infusión preparada hirviendo un poco de paja o algunos granos de trigo en agua. Sus 8 ó 9 especies difieren en tamaño, forma y estructura. P. aurelia tiene de 0.12 a 0.25 mm de longitud y P. caudatum de 0.15 a 0.3 mm (la descripción sgte. se refiere a P. caudatum).
DESARROLLO:
Caracteristicas
Los protozoos ciliados son organismos unicelulares eucariontes que puedenencontrarse en una gran variedad de hábitats; ríos, lagos, estanques, estuarios, playas,charcas temporales, aguas subterráneas, fuentes termales, suelo, musgos, líquido digestivos de las plantas carnívoras o en ecosistemas artificiales tales como lasdepuradoras de aguas residuales. Igualmente, los protozoos ciliados pueden hallarseasociados a otros organismos viviendo como endosimbiontes. Es decir, los ciliadosson activos en cualquier hábitat donde exista agua y donde los restantes factoresecológicos les permita desarrollar su ciclo biológico.
Esta enorme diversidad de hábitats se refleja en una gran variedadmorfológica de estos microorganismos, que a su vez condiciona su modo de vida.Formas y tamaños que van desde las más pequeños ciliados que apenas miden 10micras y suelen presentar forma redondeada como ocurre en el género Urorricha,a ciliados de más de 1 mm de longitud y de forma alargada como sucede en losgéneros Spirostomum y Stentor .
Protozoos ciliados
ESTRUCTURA
Cuerpo celular alargado, romo en su extremo anterior, más ancho por detrás del centro y cónico ene. Extremo posterior. La superficie externa está recubierta por una membrana elástica diferenciada, o película, con finos cilios dispuestos en hileras longitudinales y de longitud uniforme, excepto un mechón caudal posterior de cilios más largos.
Dentro de la película, el contenido celular (como en Amoeba) esta formado por una delgada capa externa de denso ectoplasma que rodea a la masa mayor y mas granulosa de endoplasma liquido. El ectoplasma tiene numerosos tricocistos fusiformes, que alternan entre las bases de los cilios y pueden descargar largos filamentos útiles para la fijación o la defensa. Desde el extremo anterior, diagonalmente hacia atrás, se extiende un surco poco profundo, el surco oral, que llega hasta la mitad de la superficie oral o inferior y que tiene el citostoma (boca celular) en su extremo posterior.
El citostoma se abre en un corto conducto tubular o citofaringe, que termina en el endoplasma. En la citofaringe los cilios se hallan fusionados para formar dos densas bandas longitudinales (el pennículo). En un lado, inmediatamente detrás de la citofaringe, se halla el ano de la célula o citopigio, solo visible cuando salen particulas por él.
En el endoplasma se encuentran las vacuolas digestivas, de varios tamaños, que contienen materiales en digestión, y hacia cada extremo del cuerpo celular hay una gran vacuola contráctil clara. El pequeño micronúcleo redondeado esta rodeado parcialmente por un gran macronúcleo. P. aurelia tiene dos micronúcleos.
Cuando se separan ejemplares de Paramecium o ciliados semejantes por métodos especiales (con nigrosina o sales de plata) y se estudian con aumento elevado, la película muestra unas elevaciones dispuestas en forma de hexágonos que rodean unas depresiones en forma de copa, con un cilio que se proyecta desde el centro de cada una de ellas. Debajo de la película, cada cilio se comunica con un granulo basal, y los gránulos están unidos por fibrillas longitudinales y transversales, algunas de las cuales están unidas a un corpúsculo (motorium) próximo a la citofaringe.
Los gránulos y fibrillas constituyen un sistema fibrilar, probablemente destinado a coordinar la acción de los cilios. En algunos ciliados la destrucción experimental del motorium tiene por consecuencia la perdida de la coordinación de los movimientos de las membranelas y cirros. Las fibrillas contráctiles (mionemas) existen en ciliados como Stentor y Vorticella pero no en Paramecium.
LOCOMOCIÓN
Los cilios se mueven hacia atrás para determinar la progresión del paramecio hacia delante en el agua y, cuando baten oblicuamente, el animal experimenta un movimiento de rotacion sobre su eje longitudinal. Los cilios del surco oral baten mas vigorosamente que otros, de manera que el extremo anterior se desvía en dirección aboral.
El efecto combinado es un movimiento hacia delante de trayectoria espiral que, visto desde detrás, aparenta un balanceo de campana. De esta manera el animal, asimétrico, puede avanzar en línea recta. Para nadar hacia atrás se invierte el movimiento de los cilios, lo mismo que el sentido de la rotacion.
Si, al avanzar, e paramecio se encuentra con un estimulo químico desfavorable, verifica una fugilreacción: el movimiento de los cilios se invierte, el animal se mueve hacia atrás en una corta distancia y luego gira según una trayectoria cónica desviando el extremo anterior en dirección aboral, mientras que el extremo posterior actúa como vipote.
Entre tanto, los cilios del surco oral toman "muestras" del agua que hay delante; cuando esta ya no contiene el estimulo indeseable, el animal vuelve a avanzar. La reacción es semejante cuando se encuentra un objeto solidó: retrocede, gira y avanza de nuevo, repitiendo la operación, si es necesario, hasta que haya paso libre.
ALIMENTACIÓN Y DIGESTIÓN
Paramecium se alimenta de bacterias, pequeños protozoos, algas y levaduras. El constante batir de los cilios del surco oral produce una corriente de agua hacia el citostoma, en el cual hay particulas de alimento, y los movimientos del pennículo reúnen el alimento en el extremo posterior de la citofaringe, dentro de una vacuola acuosa.
La vacuola alcanza un cierto tamaño, se contrae y empieza a desplazarse por el citoplasma, convertida en vacuola digestiva; a continuación se inicia la formación de otra vacuola en su lugar. Debido a corrientes endoplasmáticas (movimientos de ciclosis), las vacuolas se desplazan según el camino definido, primero hacia atrás, luego hacia delante y en sentido aboral, y de nuevo hacia atrás cerca del surco oral. Al principio el contenido de las vacuolas es acido, pero gradualmente se convierte en alcalino.
Como en Amoeba, el alimento es digerido por la acción de enzimas secretadas por el endoplasma. Este proceso continua hasta que los materiales digeridos son absorbidos por el protoplasma circundante, y son almacenados o empleados para la actividad vital y el crecimiento. Las vacuolas van disminuyendo progresivamente de tamaño y los residuos indigeribles son expulsados por el ano celular.
RESPIRACIÓN Y EXCRECIÓN
Como en Amoeba, la respiración de Paramecium corresponde a la respiración interna de las células de los animales pluricelulares. El oxigeno disuelto en el agua circundante difunde a través de la película y luego por todo el organismo; el anhídrido carbónico y las sustancias orgánicas de desecho resultantes del metabolismo son probablemente excretadas por difusión en sentido contrario.
Las vacuolas contráctiles regulan el contenido del agua del cuerpo y también pueden servir para la excreción de substancias nitrogenadas como urea y amoniaco. El líquido del citoplasma es recogido en una serie de 6 a 11 conductos radiales que convergen y descargan en la vacuola. Los conductos son mas patentes cuando se está formando la vacuola.
Cuando esta alcanza un determinado tamaño se contrae y descarga al exterior, probablemente mediante un poro, las vacuolas se contraen alternativamente, a intervalos de 10 a 20 segundos. Si el agua donde hay paramecios contiene particulas de carbón o carmín abundantes, el contenido descargado por las vacuolas será visible durante unos momentos dentro del líquido, en forma de una mancha clara, hasta que es dispersado por la acción de los cilios.
El ritmo de descarga de las vacuolas varia con la temperatura, es mas intenso en un animal en reposo que en otro que nade y también es superior en agua que contenga pocas sales disueltas que en soluciones mas concentradas. Puesto que el cuerpo de Paramecium contiene substancias disueltas, el agua tiende a entrar a través de la membrana, que funciona como una membrana semipermeable. La función de las vacuolas contráctiles consiste en regular dicha tendencia y mantener una concentración de agua optima en el protoplasma, eliminando su exceso.
COMPORTAMIENTO
Las respuestas de Paramecium a las diferentes clases de estímulos pueden estudiarse analizando sus reacciones y el modo como se agrupan o separan los individuos en el cultivo. La respuesta es positiva si el animal se mueve hacia el estimulo y negativa cuando huye de el. El animal persiste en responder con una Fulgirreacción a un estimulo adverso hasta que escapa. Las tentativas se hacen por el sistema de prueba y error. La intensidad de la reacción puede diferir según la clase e intensidad del estimulo. Experimentalmente se comprueba que el extremo anterior del animal es más sensible que el resto.
Las respuesta al contacto son variadas; si se toca ligeramente el extremo anterior con una punta fina, se produce una fuerte fulgireacción, como cuando un paramecio que está nadando choca con algún objeto sumergido, pero si le toca en otro lugar es posible que no se produzca respuesta. Los individuos que se mueven lentamente responden a veces positivamente al contacto con un objeto, fijándose sobre él; puesto que los organismos que se sirven de alimento abundan cerca de las masas de algas y de los tallos de las plantas, estas respuestas son ventajosas y a menudo se concentran numerosos individuos sobre tales materiales. Paramecium busca una temperatura óptima, entre 24 y 28ºC; En un gradiente de temperatura los animales se concentran en los lugares situados dentro de dichos límites.
El aumento de calor estimula el movimiento rápido y las fulgirreacciones, hasta que los animales escapan o mueren; en agua helada también tratan de escapar, pero pueden quedar ateridos y hundirse. La respuesta a al gravedad suele ser negativa, como se comprueba en los cultivos profundos en que muchos individuos se apelotonan inmediatamente debajo de la película superficial, con sus extremos anteriores dirigidos hacia arriba. En una corriente de agua suave los paramecios se alinean, de ordinario, en la dirección de la corriente, con sus extremos anteriores dirigidos hacia el origen de la corriente.
Del mismo modo en una corriente eléctrica continua los animales dirigen la parte anterior hacia el polo negativo (cátodo), del cual se dirige una corriente de electrones hacia el polo positivo (ánodo). Ante la mayor parte de las substancias químicas, la respuesta es negativa. Si se introduce una gota de solución débil de sal (0.5 %) en una población de paramecios situada en un portaobjetos, los animales responden con una fulgireacción y ninguno entra en la gota. En cambio, la respuesta a los ácidos es positiva, incluso si la concentración es suficientemente fuerte para matarlos. Esta ultimo fenómeno probablemente se relaciona con el hecho que, aunque los paramecios viven a menudo en aguas alcalinas, las concentraciones locales producen suficiente anhídrido carbónico para convertir en acido el ambiente inmediato y este es el ambiente al que mas están adaptados.
Se ha pensado que los tricosistos de Parameciun y de otros ciliados son orgánulos de defensa contra los enemigos, pero incluso cuando se descargan, raramente salvan al animal de sus depredadores.
El Paramecium se presenta casi universalmente en las aguas dulces, su medio de dispersión se desconoce. Se ha descrito en forma de quistes, pero esta información carece de confirmación general.
REPRODUCCIÓN
Paramecium se reproduce por bipartición y también experimenta varios tipos de reorganización nuclear: conjugación, autogamia, etc. En la bipartición el micronúcleo se divide por mitosis en dos micronúcleos que se dirigen hacia polos opuestos de la célula, y el macronúcleo se divide transversalmente por amitosis; se forma otra citofaringe y aparecen dos nuevas vacuolas contráctiles y luego un surco transversal que divide el citoplasma en dos partes. Los dos paramecios hijos resultantes son de igual tamaño, conteniendo cada uno una dotación de orgánulos celulares. Crecen hasta su tamaño definitivo antes de que se verifique otra división. La bipartición requiere unas dos horas para completarse y puede ocurrir de 1 a 4 veces al día, produciendo se 4 a 16 individuos. De esta manera cada paramecio da lugar a 2, 4, 8, 16 … 2n individuos; todos los producidos por bipartición (reproducción uiparental) a partir de un mismo individuo reciben la denominación colectiva de clon. Puede producirse más de 600 "generaciones" por año.
El ritmo de reproducción depende de las condiciones externas del alimento, temperatura, edad de cultivo y densidad de la población, y también de factores internos como la herencia y la fisiología. Si sobrevivieran todos los descendientes de un individuo, pronto alcanzarían el volumen de la tierra. Se han mantenido cepas de P. aurelia artificialmente durante 25 años, sucediéndose 15 300 generaciones de bipartición sin conjugación mediante el aislamiento continuado de los individuos hijos en cultivos frescos. En los cultivos ordinarios de laboratorio que contienen muchos individuos, el ritmo de la bipartición declina gradualmente y termina produciéndose algún tipo de reorganización nuclear.
Division binaria de Paramecium
Conjugación
En Paramecium y en otros ciliados se produce a ciertos intervalos una unión temporal de individuos por parejas, por intercambio de materiales del micronúcleo, fenómeno que recibe el nombre de conjugación. Los animales se hacen "pegajosos", adhiriéndose uno a otro por sus superficies orales y formándose un puente protoplasmático entre ellos.
Durante este proceso las parejas continúan nadando. Entonces ocurre en cada animal una serie de cambios nucleares. El macronúcleo comienza a desintegrarse y, finalmente desaparece en el citoplasma.
El micronúcleo aumenta de tamaño, su cromatina forma largos filamentos, aparece un huso acromático y el micronúcleo se divide por meiosis; sigue una segunda división meiótica de cada uno de los dos núcleos hijos, formándose cuatro micronúcleos. Tres de los cuatro micronúcleos degeneran y el restante se divide por mitosis para formar dos "pro núcleos" en cada animal. Entonces uno de ellos migra por el puente protoplasmático hacia el otro individuo, para unirse allí con el pronúcleo que ha permanecido en su lugar.
Poco después, los dos paramecios se separan como exconjugantes. En cada uno de ellos los micronúcleos fusionados o "zigotos" se dividen sucesivamente en 2, 4 y 8 micronúcleos y otros tres degeneran. Entonces los micronúcleos y los animales se dividen dos veces, de manera que de cada exconjugante se formarán cuatro paramecios, cada uno con un macronúcleo y un micro núcleo. Después se inicia de nuevo la bipartición antes descrita.
La conjugación difiere de la unión sexual de gametos de otros Protozoos y de los Metazoos en que la descendencia no es un producto directo de la fusión; después de la conjugación cada individuo continúa la bipartición asexual. No obstante, el resultado final es como el de la fusión de los gametos (singamia) en otros animales. La conjugación es un proceso que posibilita la transmisión hereditaria, ya que los dos exconjugantes quedan alterados genéticamente mediante el intercambio de materiales (cromosomas) de sus micronúcleos.
Los cambios nucleares son comparables a los que ocurren en la meiosis y fecundación de los Metazoos, con divisiones (reducción) de los micronúcleos, la fusión (fecundación) de un micronúcleo (pronúcleo femenino) con otro micronúcleo emigrante (pronúcleo masculino para formar un micronúcleo de fusión (zigoto).
El macronúcleo que rige los procesos vegetativos de Paramecium ha sido comparado al cuerpo (soma) de los animales pluricelulares, y su desintegración a la muerte del cuerpo. El micronúcleo de fusión (zigoto) produce luego otro macronúcleo (soma) y conserva como elemento reproductor (plasma germen) del exconjugante.
Protozoos ciliados en conjugación
TIPOS DE APAREAMIENTO
Durante muchos años no se descubrieron diferencias entre los dos paramecios que se reúnen en la conjugación. En 1937 Sonneborn dio a conocer cepas de P. aurelia que contenían dos clases ("sexos") de individuos; solamente se conjugaban los individuos de distinto sexo. Estas dos categorías se denominaron tipos de apareamiento I y II.
Aislando la descendencia de los exconjugantes que se multiplicaron por bipartición, algunos clones produjeron solamente el tipo I, otros solamente el tipo II y otros ambos tipos. Sonneborn demostró luego que los tipos de apareamiento estaban determinados por un solo factor mendeliano. Los clones de un solo tipo eran AA o aa y loa tipos dobles Aa.
Autogamia
La reorganización nuclear parecida a la conjugación pero que ocurre dentro de un solo individuo (es decir, una generación celular) recibe el nombre de autogamia (Diller, 1936). En Paramecium aurelia, que posee dos micronúcleos, estos se dividen dos veces (prezigoticos) para formar ocho.
El macronúcleo adquiere el aspecto de una madeja y posteriormente se deshace. Dos de los ocho micronúcleos, que funcionan como núcleos gameticos, entran en un cono protoplasmático que se ensancha cerca de la boca celular (los otros seis núcleos se desintegran). Los dos se fusionan formando un incario (zigoto), que entonces se divide dos veces (postzigoticos). De los cuatro números resultantes, dos continúan como micronúcleos y los otros dos se convierten en macronúcleos. Luego la célula y los micronúcleos se dividen en, formándose paramecios hijos, cada uno con un nuevo macronúcleo y dos micronúcleos. Luego se reanuda la bipartición.
La autogamia es un proceso rítmico mediante el cual se producen cambios hereditarios; pueden originarse líneas homocigóticas en lo que al tipo de apareamiento se refiere. Solo se comprueba disminución de la vitalidad cuando, como resultado de un cruzamiento, los animales reciben genes letales.
Otras clases de reorganización nuclear son la hemexis, en la que solo el macronúcleo se divide, y la citogamia, que es como la conjugación pero sin el intercambio mutuo de pronúcleos.
FORMAS DE REPRODUCCIÓN EN PROTOZOOS
Los protozoarios ciliados son binucleados, poseen un macronúcleo que regula las funciones metabólicas y el desarrollo, mantienen las características visibles. Además poseen un micronúcleo que regula los procesos reproductivos
En la reproducción asexual encontramos:
1. La fisión binaria, que es el tipo más común de reproducción asexual.
2. Gemación, en donde un nuevo individuo es formado, ya sea en la superficie o en la cavidad interna.
3.Fisión multiple, este tipo de reproducción envuelve la formación de organismos multinucleados que llevan a cabo la división.
En la reproducción sexual encontramos:
1. Singamia, aquí se observa la unión de 2 células sexuales diferentes con el resultado de uncigoto.
2. Conjugación, que es característica de los protozoarios ciliados. El proceso envuelve la unión parcial de dos ciliados; en donde ocurre el intercambio de un par de micronúcleos haploides. Luego de la fusión de estos micronúcleos se forman micronúcleos diploides, que se dividen por mitosis dando lugar a 2 organelos diploides idénticos.
3. Autogamia en este proceso el micronúcleo se divide en 2 partes y luego se reúnen paraformar un cigoto. El protozoario se divide para dar lugar a 2 células, cada una con lasestructuras nucleares completas.CultivoLos protozoarios necesitan luz moderada, temperatura de 15 a 21 grados C y un pH deneutral a un poco alcalino. Si se utiliza un medio artificial, éste puede contener arroz,granos de trigo, leche descremada y lechuga. Si es un medio específico, contiene glucosa,proteínas, minerales y extracto de levaduras. Algunos necesitan microorganismos comoalimentos. Por otro lado, los parásitos se cultivan en preparaciones de cultivo de tejido
CONCLUSION:
Con los visto hasta el momento sobre el Paramecium se puede concluir los sgte. :
- Presentan orgánulos que muestran una especialización estructural.
- División fisiológica del trabajo entre las distintas partes, para realizar distintas funciones.
- Fulgirreacción estereotipada.
- Reproducción por bipartición
- Reorganización nuclear por autogamia y otros medios
- conjugación como mecanismo que posibilita el intercambio de factores hereditarios
- Segregación en numerosos tipos de apareamiento, mutuamente exclusivos en la conjugación
- Líneas puras, genéticamente distintas en una población salvaje
- Influencia relativa de materiales nucleares y citoplasmáticos en la herencia.
· Protozoarios Ciliados (Ciliophora). Éste es el grupo tradicional que más se identifica como grupo natural en las clasificaciones modernas con la categoría de filo; aunque las opalinatas que son cromistas también encuadran dentro de este concepto. Aparecen rodeados de cilios y presentan una estructura interna compleja pero análoga a los flagelos, los cuales también se relacionan con citoesqueleto y centriolos. El paramecio (género Paramecium) es un representante muy popular del grupo. Además, los cilios son filamentos cortos y muy numerosos que con su movimiento provocan el desplazamiento de la célula.
BIBLIOGRAFIA:
Cyclospora cayetanensis
Introducción.
Cryptosporidium, Cyclospora e Isospora son coccidios intestinales del Phylum Apicomplexa (de la taxonomía tradicional), que se caracterizan por la eliminación de ooquistes con la materia fecal de los hospederos.
Cryptosporidium, Cyclospora e Isospora son coccidios intestinales del Phylum Apicomplexa (de la taxonomía tradicional), que se caracterizan por la eliminación de ooquistes con la materia fecal de los hospederos.
La mayoría de sus miembros tiene un ciclo vital complejo, implicando reproducción asexual y sexual. Típicamente, un huésped se contamina ingiriendo quistes, que se dividen para producir los esporozoitos (esporulación) que entran en sus células. Eventualmente las células revientan, liberando merozoitos (esquizogonia) que infectan nuevas células. Esto puede ocurrir varias veces, hasta que se producen este patrón básico, sin embargo, y muchos Apicomplexa tiene más de un huésped.
Ciclo vital genérico de un apicomplejo: 1-zigoto (quiste), 2-esporozoitos, 3-merozoitos, 4-gametocitos.
Epidemiología.
El impacto global de las enfermedades diarreicas se estima en unos 62 millones de años de vida ajustados por discapacidad (DALYs). Aunque el peso de los diferentes patógenos que contribuyen a esta cifra es difícil de evaluar, la criptosporidiosis se considera una de las causas más frecuentes de diarrea en países que cuentan con datos epidemiológicos confiables.
(Karanis et al., 2007).
La criptosporidiosis es una enfermedad cosmopolita, con mayor en zonas con clima tropical o templado, y se presenta con frecuencia en pacientes con SIDA. En países en desarrollo, en los que prevalece una sanidad deficiente y hacinamiento, constituye una zoonosis de mayor importancia.
El impacto global de las enfermedades diarreicas se estima en unos 62 millones de años de vida ajustados por discapacidad (DALYs). Aunque el peso de los diferentes patógenos que contribuyen a esta cifra es difícil de evaluar, la criptosporidiosis se considera una de las causas más frecuentes de diarrea en países que cuentan con datos epidemiológicos confiables.
(Karanis et al., 2007).
La criptosporidiosis es una enfermedad cosmopolita, con mayor en zonas con clima tropical o templado, y se presenta con frecuencia en pacientes con SIDA. En países en desarrollo, en los que prevalece una sanidad deficiente y hacinamiento, constituye una zoonosis de mayor importancia.
La transmisión es fecal-oral, por contacto directo de hospedador-hospedador ya través de alimentos o agua contaminados con ooquistes, infectantes en el momento de ser eliminados con la materia fecal del hospedero. Cabe mencionar que la criptosporidiosis se ha identificado en brotes epidémicos debidos a fuentes de agua contaminada, de redes de agua potable, de superficie o recreativas.
Los ooquistes de Cryptosporidium permanecen viables en agua de mar durante 1 año. También se ha documentado su concentración en moluscos bivalvos. La prevalencia de la enfermedad en países industrializados oscila entre 0.1 y 27.1%, con una media de 4.9%, mientras que en países en desarrollo los resultados varían entre 0.1 a 31.5% con una media de 7.9%, excluyendo los brotes epidémicos específicos y a los sujetos con SIDA.
Los ooquistes de Cryptosporidium permanecen viables en agua de mar durante 1 año. También se ha documentado su concentración en moluscos bivalvos. La prevalencia de la enfermedad en países industrializados oscila entre 0.1 y 27.1%, con una media de 4.9%, mientras que en países en desarrollo los resultados varían entre 0.1 a 31.5% con una media de 7.9%, excluyendo los brotes epidémicos específicos y a los sujetos con SIDA.
Gracias a su pared gruesa, los ooquistes de Cryptosporidium resisten los tratamientos químicos usuales: no sufren alteración después de ser expuestos a 80 ppm de cloro/30 min, e incluso pueden tolerar 24 h en el cloro utilizado para blanqueado de ropa.
El empleo de ozono (1 ppm x 5 min), la congelación o calentamiento (>72° C durante 1 min o 45 °C por 10 - 20 min) son métodos más efectivos. Permanecen viables al cabo de una semana en la mayoría de los congeladores caseros. Debido a su tamaño, únicamente los filtros capaces de remover partículas de 1 µm resultan confiables.
El empleo de ozono (1 ppm x 5 min), la congelación o calentamiento (>72° C durante 1 min o 45 °C por 10 - 20 min) son métodos más efectivos. Permanecen viables al cabo de una semana en la mayoría de los congeladores caseros. Debido a su tamaño, únicamente los filtros capaces de remover partículas de 1 µm resultan confiables.
Morfología. Clasificación.
Se acepta, con ciertas reservas, la existencia de 20 especies de Cryptosporidium. La utilización de herramientas moleculares para el análisis genético, varias pruebas con PCR y el estudio de los microsatélites han confirmado la autenticidad de especies y la existencia de genotipos dentro de ellas. La enfermedad en el humano se atribuye con mayor frecuencia a 8 de dichas especies, aunque existen reportes incidentales de infección por otros criptosporidios. (Chalmers, et al. 2010).
Se acepta, con ciertas reservas, la existencia de 20 especies de Cryptosporidium. La utilización de herramientas moleculares para el análisis genético, varias pruebas con PCR y el estudio de los microsatélites han confirmado la autenticidad de especies y la existencia de genotipos dentro de ellas. La enfermedad en el humano se atribuye con mayor frecuencia a 8 de dichas especies, aunque existen reportes incidentales de infección por otros criptosporidios. (Chalmers, et al. 2010).
| Cyclospora cayetanensis | |
| DESARROLLO: Ooquistes de Cyclospora cayetanensis | |
| (sin clasif.) | |
| Filo: | |
| Subclase: | |
| Suborden: | |
| Cyclospora | |
| C. cayetanensis | |
| Cyclospora cayetanensis | |
Cyclospora cayetanensis un protista del filo Apicomplexa que causa la enfermedad de ciclosporosis en los seres humanos y tal vez en otros primates. Es un coccidio formador de quistes, que causa una diarrea auto-limitante. Los riesgos para la salud asociados con la enfermedad están por lo general limitados a los viajeros que visitan regiones endémicas y adquieren la infección: esta es la razón por la que C. cayetanensis ha sido etiquetada como una de las causas de la "la diarrea del viajero". Morfológicamente, los ooquistes son esféricos con un diámetro de entre 7,5 y 10 μm con una gruesa pared de 50 nm de espesor que los protegen del medio ambiente exterior.
El único huésped conocido para C. cayetanensis es el ser humano. En parte de su ciclo vital, los protozoos viven intracelularmente en las células epiteliales y del tracto gastrointestinal del huésped. La infección se transmite a través de la ruta fecal-oral. La explicación puede seguirse en la figura de abajo.
Ciclo vital de Cyclospora cayetanensis.
Cuando los oquistes son excretados en las heces, todavía no son infecciosos (1 en la figura), por lo tanto la transmisión directa no se produce. En el medio ambiente (2), se produce la esporulación después de días o semanas a temperaturas entre 22 °C y 32 °C, resultando en la división del esporoblasto en dos esporoquistes, cada uno conteniendo dos esporozoitos alargados (3). El agua y los alimentos frescos pueden servir como medio de transmisión y los ooquistes esporulados son ingeridos.
Los productos químicos del tracto gastrointestinal del huésped desenquistan los ooquistes y liberan los esporozoitos, en general, dos por ooquiste (4). Después, estos esporozoitos invaden las células epiteliales del intestino delgado. Dentro de las células experimentan la merogonia, una forma de reproducción asexual que resulta en numerosos merozoitos hijos (5). Estas células hijas pueden infectar nuevas células del huésped e iniciar una nueva ronda de merogonia, o pueden seguir una vía sexual a través de gametogonia: algunos merozoitos se convierten en microgamontes masculinos que forman varios microgametos y otros en macrogamontes femeninos (6). Después de que se produzca la fecundación a través de la fusión del microgameto masculino con el macrogamonte femenino, el zigoto madura en un ooquiste, rompe la célula huésped y en este punto pasa a las heces (1).
Sin embargo, los ooquistes no son inmediatamente infecciosos. La esporulación puede tomar de una a varias semanas, lo que significa que la transmisión de persona no es probable. Esto diferencia a C. cayetanensis de Cryptosporidium parvum, un organismo estrechamente relacionado que causa una enfermedad similar, pero cuyos ooquistes son immediatamente infecciosos desde la liberación del huésped.
Apicomplexa
| (sin clasif.) | |
| Filo: | |
| Subgrupos | |
| |
Apicomplexa es un extenso grupo de protistas caracterizado por la presencia de un orgánulo único denominado complejo apical. Son unicelulares, forman esporas y exclusivamente parásitos de animales. Las estructuras móviles tales como flagelos o seudópodos están ausentes excepto en ciertas etapas de los gametos. Es un grupo diverso incluyendo a organismos tales como coccidios, gregarinas, piroplasmos, hemogregarinas y plasmodios.1 Algunas enfermedades causadas por estos organismos son:
- Malaria (Plasmodium)
- Babesiosis (Babesia)
- Coccidiosis, incluyendo:
Biología
El complejo apical es un orgánulo situado en una punta de la célula que incluye las vesículas llamadas roptries y micronemas, que se abren en la parte anterior de la célula. Éstas secretan las enzimas que permiten al parásito entrar en otras células. La extremidad es rodeada por una banda de microtúbulos, llamada anillo polar, y entre los Conoidasida hay también un cono truncado (embudo) de fibrillas llamado conoide.1 Sobre el resto de la célula, a excepción de una pequeña boca llamada microporo, la membrana se apoya en unas vesículas denominadas alvéolos, formando una estructura semirrígida.
]Taxonomía
Estructura de un apicomplejo: 1-anillo polar, 2-conoide, 3-micronemas, 4-roptries, 5-núcleo, 6-nucleolo, 7-mitocondria, 8-anillo posterior, 9-alveolos, 10-aparato de Golgi, 11-microporo.
La presencia de alveolos y otros rasgos colocan a Apicomplexa en el grupo Alveolata. Varios flagelados relacionados, tales como Perkinsus y Colpodella tienen estructuras similares al anillo polar y fueron incluidos antes en este grupo, pero ahora parece que son parientes más cercanos de Dinoflagellata. Son probablemente similares al antepasado común de ambos grupos.
Otra semejanza con Dinoflagellata, es que las células de Apicomplexa contienen un solo plasto, llamado apicoplasto, rodeado por tres o cuatro membranas. Se piensa que su función incluye la síntesis de lípidos, que al parecer es necesaria para su supervivencia. Se considera generalmente que comparten un origen común con los cloroplastos de Dinoflagellata, aunque algunos estudios sugieren que se derivan en última instancia de algas verdes más bien que de algas rojas.2 3
Apicomplexa abarca un grupo de organismos que antes eran clasificados como esporozoos, protozoos parásitos sin flagelos, seudópodos ni cilios. La mayor parte de los Apicomplexa son móviles sin embargo. Los otros grupos principales de esporozoos eran Ascetosporea (ahora clasificado en Cercozoa), Myxozoa (ahora clasificado entre los animales) y Microsporidia (ahora clasificado entre los hongos). A veces, el término de esporozoo se usa como sinónimo de Apicomplexa y otras veces como subconjunto.
Origen y evolución
Plasmodium dentro de un glóbulo rojo.
El complejo ciclo de vida de los apicomplejos se entiende mejor en términos de su evolución. Apicomplexa se cree que se originó a partir de Dinoflagellata, un gran grupo de protozoos fotosintéticos. En la actualidad se cree que los antepasados de los apicomplejos fueron organismos presa que desarrollaron la capacidad de invadir las células intestinales de sus depredadores y posteriormente perdieron la capacidad fotosintética. Algunas expecies de dinoflagelados actuales pueden invadir los cuerpos de las medusas y seguir con la fotosíntesis, lo que es posible porque los órganos de las medusas son casi transparentes. En otros organismos con órganos opacos, lo más probable es que la capacidad fotosintética se perdiera rápidamente.
. En algún otro punto de la evolución, un apicomplejo desarrolló la capacidad de infectar a las células de la sangre y de sobrevivir e infectar a los mosquitos. Una vez que la transmisión del mosquito quedó firmemente establecida, se perdió la anterior vía de transmisión fecal-oral. La teoría actual (2007) sugiere que los géneros Plasmodium, Haemoproteus y Hepatocystis evolucionaron a partir de especies de Leukocytozoon. Los parásitos del género Leukocytozoon infectan a los leucocitos (glóbulos blancos) y a las células del hígado y del bazo y se transmiten por medio de moscas negras (Simulium), un extenso género de moscas relacionadas con los mosquitos.
Los leucocitos, la mayoría de los hepatocitos y las células del bazo realizan activamente la fagocitosis de partículas, haciendo la entrada en la célula más fácil para el parásito. El mecanismo de entrada en los eritrocitos de las especies del género Plasmodium está todavía poco clara, teniendo en cuenta que la entrada se realiza en menos de 30 segundos. Todavía no se sabe si este mecanismo evolucionó antes que los mosquitos se convirtieran en los principales vectores de transmisión de Plasmodium.
El patrón de alternancia entre la reproducción sexual y asexual, que puede parecer confusa al principio, es un patrón muy común en las especies parásitas. Las ventajas evolutivas de este tipo de ciclo de vida ya fueron reconocidas por Mendel.
En condiciones favorables, la reproducción asexual es superior a la sexual puesto que el padre está bien adaptado a su medio ambiente y sus descendientes compartirán estos genes. Durante condiciones de estrés, tales como la transferencia a un nuevo huésped, la reproducción sexual es por general superior, ya que produce un barajamiento de los genes que, sobre el promedio de población, da lugar a individuos mejor adaptados al nuevo entorno.
Tratamiento de los patógenos
Apicomplexa incluye muchos patógenos importantes para los seres humanos y animales domésticos. En contraste con las bacterias patógenas, estos parásitos son eucariontes y comparten muchas rutas metabólicas con sus huéspedes. Este hecho hace que el tratamiento terapéutico sea extremadamente difícil (una droga que dañe al parásito probablemente también dañará a su huésped). No hay actualmente vacunas eficaces o tratamientos disponibles para la mayoría de las enfermedades causadas por estos parásitos. Un posible objetivo para las drogas es el plástido y, de hecho, los medicamentos existentes que son eficaces contra los apicomplejos, como las tetraciclinas, parecen actuar precisamente contra el plástido.4
La investigación biomédica sobre los parásitos es difícil, pues a veces es imposible mantener cultivos vivos del parásito en el laboratorio y manipular estos organismos. Recientemente, varias especies se han seleccionado para secuenciar su genoma. La disponibilidad de estas secuencias genómicas proporciona una nueva oportunidad para aprender más sobre la evolución y la capacidad bioquímica de estos parásitos.
CONCLUSION:
Los ciliados poseen dos clases de nucleo: micronucleo(poliploide), implicado en la producción de RNA mensajero y micronucleo(diploide)relacionado con la reproducción sexual. El phylum apicoplexa. Estos protistas se encuentran incluidos dentro de los alveolados debido a que presentan grupos de sacos en forma de alveaolados dentro de sus membranasy se conocen unas 4000 especies. Se cree que los apicomplejos comenzaron infectando la pared intestinal del huésped con un ruta de propagación fecal-oral. En algún punto de la evolución, el parásito evolucionó a la capacidad de infectar el hígado de huésped. Este patrón se observa en el género Cryptosporidium
BIBLIOGRAFIA:
