MICROSPORIDIOSIS

Dr. en C. Laura Rosio Castañón Olivares, M.C. Javier Pineda Murillo
Unidad de Micología Médica, Depto. de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM.
lrcastao@unam.mx

Introducción.
Los microsporidios fueron identificados inicialmente como protozoos. Actualmente se encuentran clasificados como hongos, con alrededor 1,200 especies conocidas, aunque solo 15 de ellas se reconocen como patógenas para el humano.
Durante los últimos 150 años han sido conocidos por su impacto patógeno en los insectos de importancia comercial (entre ellos abejas, gusanos de seda), animales de granja y mascotas (peces de ornato), pero las infecciones en humanos eran prácticamente desconocidas antes de la epidemia de HIV/SIDA, cuando se identificó a Enterocytozoon bieneusi como principal agente causal de cuadros diarreicos en pacientes con cuentas linfocitarias CD4+ bajas. (Choudhary et al. 2011). En los últimos 25 años han cobrado relevancia en seres humanos, sobre todo en personas con alteraciones inmunológicas, aunque se desconoce gran parte de la biología, epidemiología, especificidad por hospederos y mecanismos de transmisión.

Clasificación Taxonómica.
Los microsporidios son parásitos intracelulares obligados que pertenecen al filo Microsporidia. Por su simplicidad morfológica y fisiológica, así como su dependencia parasitaria, se les considera como células ancestrales, organismos con características muy básicas pero que han evolucionado hasta nuestros días. A partir de los datos genómicos y proteómicos de los que se dispone, puede deducirse que los microsporidios son parientes muy próximos a los hongos.

Figura 1. Clasificación actual de los Hongos

Clasificación actual de los hongos de importancia médica
Fuente: Laura Rosio Castañón. "Generalidades e Importancia de la Micología Médica". Presentación PowerPoint para clase.

El filo Microsporidia, constituido por 144 géneros con más de 1,200 especies identificadas, se encuentra ampliamente distribuido en hospederos vertebrados e invertebrados. Hasta ahora, se consideran capaces de causar patología en el humano algunas especies de los siguientes géneros: Encephalitozoon, Enterocytozoon, Microsporididum, Nosema (syn. Anncaliia), Pleistophora, Trachipleistophora y Vittaforma.

Morfología.
Los microsporidios se consideran eucariotas primitivos pues tienen núcleos pero carecen de mitocondrias, peroxisomas, aparato de Golgi y otros organelos comunes. Los ribosomas de los microsporidios tiene un tamaño muy similar al de los ribosomas procariotas, pero carecen de una subunidad 5.8S. La espora es la forma más comúnmente encontrada, es pequeña (dependiendo de la especie 1-10 m), ovoide-cilíndrica, altamente resistente y se caracteriza por la presencia de un tubo o filamento polar enroscado (formando volutas), el cual por un mecanismo complejo de extrusión, es utilizado para inyectar su material infeccioso (esporoplasma) en las células huésped. El genoma de éstos organismos es muy pequeño, por ejemplo el de Encephalitozoon es de tan solo 2.9 megabases; 1,5 megabases más pequeño que el de Escherichia coli.

Figura 2. Morfología general de las esporas de los Microsporidios

Microsporidio, estructuras básicas Microsporidio, estructura general
Imágenes: M.C. Javier Pineda Murillo


Figura 3. Ciclo de vida de los microsporidios

Microsporidio, fases Microsporidio, ciclo de vida
Imágenes: Laura Rosio Castañón.

Encephalitozoon
Parásito de vertebrados, su desarrollo se produce en vacuolas parasitóforas circundadas por una membrana, dentro de la célula huésped.
E. cuniculi
es la especie reconocida como el primer microsporidio parásito ampliamente distribuido en los mamíferos; en algunos roedores, la transmisión puede ser congénita a partir de madres preñadas sin manifestaciones clínicas. Los parásitos infectan macrófagos, células peritoneales y túbulos renales. Pueden producirse infecciones diseminadas y en casos avanzados, tienden a localizarse en riñón y cerebro. Las esporas son elipsoidales alargadas (2.5-3.2 x 1.2-1.6 μm) y su tubo polar forma de cuatro a cinco volutas (ornamento en forma de espiral).
E. hellem
, se ha aislado en el epitelio corneal y la conjuntiva. Las esporas son redondeadas (2.0-2.5 x 1.0-1.5 μm), su tubo tiene de seis a ocho volutas.
E. intestinalis
, causa cuadros diarreicos importantes causando gran daño en los pacientes con SIDA. Las esporas son ovales (1.2 x 2.0 μm) y su tubo polar tiene 4 a 7 volutas y característicamente, las esporas dentro de la célula huésped están separadas entre sí por septos, motivo por el cual ha sido conocido también como Septata intestinalis.

Enterocytozoon
E. bieneusi es la especie de microsporidio que con mayor frecuencia produce patologías en el humano; parasita los enterocitos del intestino delgado provocando graves diarreas. Su desarrollo se efectúa en contacto directo con el citoplasma de la célula hospedera (no forma vacuolas parasitóforas). Las esporas miden de 1.1-1.6 x 0.7-1.0 μm y su tubo polar tiene de 5 a 7 volutas.

Nosema
N. connori provoca una infección sistémica en inmunocomprometidos. Su desarrollo se efectúa en contacto directo con el citoplasma de la célula hospedera (ausencia de vacuolas esporóforas). Las esporas tienen un tamaño de 4.5 x 2.0 -2.5 μm y su tubo polar tiene alrededor de 11 volutas.

Vittaforma
V. corneae, conocido previamente como Nosema corneum, afecta el estroma corneal de personas inmunocompetentes. Las esporas son cilíndricas, con dimensiones de 3.7 x 1.0 μm y su tubo polar tiene alrededor 6 volutas.

Pleistophora spp.
Se desarrolla en vacuolas esporóforas en el citoplasma de las células hospederas. Es un parasito de la musculatura esquelética. Las esporas son ovales y miden de 3.2-3.4 x 2.8 μm y su tubo polar tiene 11 volutas.

Microsporididum spp.
Es el nombre dado para las especies cuyo género no ha sido posible identificar. Se encuentran en el estroma corneal de sujetos inmunocompetentes. Su desarrollo no implica desarrollo de vacuolas parasitóforas (contacto directo con el citoplasma de la célula hospedera). Las esporas son ovales de 3.5 – 4.5 x 1.5-2.5 μm y su tubo polar tiene entre 11 a 13 volutas.

Epidemiología.
Los microsporidios infectan un gran número de animales, entre ellos una diversidad de insectos. Las infecciones en humanos eran prácticamente desconocidas antes de la epidemia de HIV/SIDA, cuando se identificó a Enterocytozoon bieneusi como principal agente causal de cuadros diarreicos en pacientes con cuentas linfocitarias CD4 bajas. Consecuentemente, se considera que el estado inmunológico y la presencia de otras deficiencias parecen ser determinantes en el riesgo para desarrollar enfermedades por microsporidios, por lo que, aunque la infección puede presentarse en pacientes inmunocompetentes, la microsporidiosis incide más frecuentemente en individuos inmunocomprometidos, especialmente pacientes con SIDA, ancianos, diabéticos, con transplantes, y con neoplasias malignas.
Los microsporidios se encuentran distribuidos por todo el mundo y presentan un amplio abanico de huéspedes entre los animales vertebrados e invertebrados. Enterocytozoon bieneusi y Encephalitozoon intestinalis han ganado una creciente atención debido a que provocan diarrea crónica en pacientes con SIDA. Enterocytozoon bieneusi es el microsporidio más común asociado a humanos, sobre todo en inmunosuprimidos con conteos de linfocitos T CD4 <100/mm3. Se han observado tanto microorganismos parecidos a Encephalitozoon como parecidos a Enterocytozoon en los pacientes con SIDA que presentan hepatitis y peritonitis en los respectivos tejidos. Aunque el reservorio de la infección en los seres humanos es desconocido, la transmisión se produce probablemente mediante la ingestión o inhalación de las esporas que se han eliminado por la orina y las heces de los animales o personas infectadas. Se ha encontrado un aumento en la frecuencia de casos de microsporidiosis en los meses de abril y junio asociado al aumento de temperatura y al contacto recreacional u ocupacional con depósitos de agua contaminada. En Costa rica, se ha reportado la asociación de la enfermedad con el consumo de cilantro, lechuga y fresas, vegetales que probablemente fueron regados con aguas negras o residuales. En Suecia se han identificado casos de infección humana, posterior a la ingesta de pepinos.

Patogénesis.
La infección por microsporidios aparentemente se inicia mediante la ingestión de las esporas cuyas fuentes de contagio son directamente otros humanos o animales infectados (fecalismo), o secundariamente por consumo de agua y comida igualmente contaminadas. La infección puede ser adquirida por trauma ocular directo, por soluciones de continuidad de la piel y por transmisión sexual con menor frecuencia. La transmisión vertical o transplacentaria no ha sido identificada en humanos.
En el caso específico de los microsporidios intestinales, se reconoce que después de la ingestión, las esporas pasan al duodeno, en donde el esporoplasma es inyectado a las células adyacentes en el intestino delgado. Una vez en el interior de la célula huésped, los microsporidios se multiplican numerosamente dentro de una vacuola parasitófora (ej: Encephalytozoon spp) o de forma libre dentro del citoplasma (ej: Enterocytozoon spp). La multiplicación intracelular incluye una fase de divisiones repetidas mediante fisión binaria (merogonia) o fisión múltiple (esquizogonia) y una fase que culmina en la formación de esporas (esporogonia). Los parásitos se diseminan de célula en célula, provocando la muerte celular, la inflamación local (aumento de radicales libres) y el daño al DNA celular con aumento del riesgo de mutagénesis en la célula huésped. La replicación de organismos en el epitelio de las vellosidades del intestino delgado, parecen contribuir a la mala absorción que conduce a la diarrea. Posterior a la esporulación (esporogonia), las esporas maduras que contienen el esporoplasma infeccioso pueden ser arrojadas al exterior del organismo, junto con la materia fecal, contaminando a otros individuos y continuando de este modo el ciclo.

Ciclo de vida de microsporidios

A partir del foco primario, puede existir diseminación hacia la vía hepato-biliar o al aparato respiratorio. Aunque ciertas especies son muy selectivas en el tipo de célula que invaden, prácticamente cualquier microsporidio es capaz de infectar cualquier órgano del humano (infecciones diseminadas).
En el caso de especies que no invaden el tejido gástrico, el modo de infección y la patogénesis a otros órganos son prácticamente iguales.

Manifestaciones Clínicas.
Los signos y síntomas clínicos de la microsporidiosis son bastante variables (oculares, renales, gastrointestinales, pulmonares, senos paranasales) tanto en personas inmunocompetentes como inmunocomprometidas.
Las infecciones oculares pueden ser de tipo querato-conjuntivitis en casos de inmunocompromiso o de queratitis estromal en inmunocompetentes y pueden presentarse asiladas o como parte de una infección generalizada. La infección ocular puede ser por inoculación directa o asociada a trauma ocular. El cuadro consiste en hiperemia ocular, dolor, fotofobia, visión borrosa, edema palpebral y ulceras corneales.
La infección intestinal provocada por E. bieneusi se encuentra marcada por una persistente, crónica y debilitante diarrea en el paciente inmunocomprometido y por una diarrea aguda y auto-limitada en inmunocompetentes. En el inmunocomprometido la diarrea se acompaña de malestar general, fiebre y pérdida de peso que se sobreponen al cuadro propio del virus de inmunodeficiencia humana.
Las manifestaciones clínicas de la infección con otras especies de microsporidios dependen del sistema u órgano afectado y varían desde un dolor ocular localizado y pérdida de visión (Microsporidium sp y Nosema sp) hasta alteraciones neurológicas y hepatitis (Encephalitozoon cuniculi) y un cuadro más generalizado de diseminación, con fiebre, vómitos, diarrea y mala absorción (Nosema sp). En un caso de infección diseminada por Nosema connori, se observó que el microorganismo afectó los músculos del estómago, intestino, arterias, diafragma, corazón y las células parenquimatosas del hígado, pulmón y glándulas suprarrenales del paciente.

Especie
Sitio de infección
Anncaliia (síns. Nosema y Brachiola) algerae Ocular, músculo esquelético y piel
Anncaliia (síns. Nosema y Brachiola) connori Sistémica
Anncaliia (síns. Nosema-like y Brachiola) vesicularum Músculo esquelético
Encephalitozoon (syn. Nosema) cuniculi Sistémica, ocular, respiratorio, urinario, hígado, peritoneo, cerebral
Encephalitozoon hellem Sistémica, ocular, respiratorio, urinario, digestivo
Encephalitozoon (syn. Septata intestinalis) Sistémica, digestivo, vía biliar, respiratorio, hueso, piel
Enterocytozoon bieneusi Digestivo, vía biliar, respiratorio, urinario
Microsporidium africanum (syn. Nosema sp.) Ocular
Microsporidium ceylonensis (syn. Nosema sp.) Ocular
Nosema ocularum Ocular
Pleistophora ronneafiei (syn. Pleistophora sp.) Músculo esquelético
Trachipleistophora anthropopthera Sistémica, ocular, cerebral
Trachipleistophora hominis Sistémica, ocular, músculo esquelético
Vittaforma corneae (syn. Nosema corneum) Ocular y urinario

Diagnóstico.
Para el diagnóstico de las microsporidiosis, las técnicas como examen directo y cultivo rutinarias y convencionales, quedan descartadas debido a que por el tamaño de las esporas; los microsporidios no pueden ser identificados en un simple y sencillo examen directo y por su carácter de parasitismo obligado, los medios de cultivo in vitro quedan eliminados como herramientas diagnósticas.

Las muestras utilizadas para el diagnóstico microbiológico son heces, líquido intestinal, secreción conjuntival, raspado corneal, fluído vítreo, secreciones en general, fragmentos de tejido. Con ellas puede procederse a:

• Examen directo y/o frote con fluorescencia.
Es frecuente el uso de blanco de calcoflúor, disponible en varias marcas comerciales (Fungi-Fluor®). Asimismo pueden utilizarse otros abrillantadores de la pared celular (Uvitex 2B® o Fungiqual®), todos ellos métodos utilizados para la identificación de esporas en heces.
• Microscopía de luz y tinción tradicional.
A partir de citologías o cortes de tejido, se pueden teñir con hematoxilina-eosina, ácido periódico de Shiff, azul de toluidina o azul tricromo, así como también son útiles las tinciones modificadas de Gram (Brown-Brenn, Brown-Hopps), Giemsa o el uso de la tricrómica de Gomori (cromotropo), esta última frecuentemente usada en la identificación de esporas de E. bieneusi y E. intestinalis en heces y líquido duodenal. Estos métodos, junto con la microscopía electrónica (no disponible con facilidad) se consideran el “estándar de oro” para el diagnóstico confirmatorio de la microsporidiosis.
• Cultivo de células.
Sólo se ha intentado para identificar a E. intestinalis.
• Métodos inmunológicos.
Se han descrito varias técnicas: contrainmunoelectroforésis, Western blot, ensayos inmunoenzimáticos e inmunofluorescentes, para la identificación de IgM e IgG anti-microsporidios, especialmente para E. cuniculi y E. intestinalis; sin embargo, las pruebas han sido más utilizadas para estudios epidemiológicos, ya que la identificación de anticuerpos no refleja necesariamente una infección aguda además de que con éstos métodos, es imposible diferenciar entre infecciones latentes y contacto previo con antígenos de microsporidios. Para E. bieneusi, uno de los microsporidios más frecuentes, no existen técnicas de diagnóstico serológico disponibles.
También puede ser muy útil la identificación de las esporas mediante tinciones inmunohistoquímicas, utilizando anticuerpos específicos monoclonales (ej: anti-Encephalitozoon cuniculi o anti-E. intestinalis o anti-Enterocytozoon bieneusi) o policlonales como anticuerpos primarios que se unirán a anticuerpos secundarios unidos a enzimas.
• Métodos genómicos.
Amplificación de ADN del microsporidio, mediante PCR, en muestras de heces y tejidos.
La hibridación in situ ha sido estandarizada para el diagnóstico de microsporidiosis humana causada por E. bienusi. Las sondas descritas son dirigidas hacia la sub-unidad pequeña-rRNA

Tratamiento.
Microsporidiosis intestinal. Diversos fármacos han sido probados con resultados variables: albendazol, un inhibidor del ensamblaje microtubular, es muy efectivo contra Encephalitozoon intestinalis pero no suele ser tan contundente contra Enterocytozoon bieneusi. Ambas especies responden al tratamiento con fumagilina y con su análogo TNP 470.
Microsporidiosis ocular. Isotionato de propamidina 0.1% tópica o itraconazol sistémico pueden ser utilizados en casos de queratoconjuntivitis. Han sido usadas combinaciones de neomicina, polimixina B, bacitracina y fumagilina (antibiótico insoluble secretado por Aspergillus fumigatus) vía tópica. Deberán ser utilizados conjuntamente esteroides tópicos y en algunos casos es necesaria la queratoplastia.
Pacientes VIH+ con SIDA. El tratamiento anti-retroviral altamente activo (HAART) especialmente con inhibidores de proteasa posee efecto inhibidor de los microtúbulos en Enterocytozoon. El apego al mismo es fundamental para el control de la enfermedad y la disminución de la incidencia.
Los estudios terapéuticos recientes se han enfocado en desarrollar fármacos que tengan como blancos a los componentes de los microsporidios como, poliaminas (análogos de poliamina), metionina aminopeptidasa 2 (fumagilina y derivados), quitina (nicomicina) y topoisomerasas (fluoroquinolonas).

Prevención.
El manejo adecuado de los fluidos corporales (excretas y secreciones) del paciente junto con las medidas higiénicas básicas y la desinfección con cloro u ozono del agua son indispensables para evitar la propagación de la enfermedad.

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Última revisión 13 octubre 2014
Última modificación 4 enero 2016

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