Sandra Alonso López,
Marina Cerdeño Ruiz, Víctor CortinaHonrado, Sandra Pérez Navarro
Assignatura de
Microbiologia 2012-2013
PARÀSITS INTRACEL·LULARS ESTRICTES: Genoma i Estructura
Paràsit intracel·lular estricte és tot aquell organisme
que ha d’envair una cèl·lula d’un organisme hoste per poder replicar-se i
proliferar, i sense el qual no podria sobreviure.
Normalment quan parlem de paràsits intracel·lulars
estrictes ens venen al cap els virus, però no són els únics. També hi podem
trobar protozous, diversos tipus de bacteris i algun fong.
Generalment, es tendia a dir que el fet pel qual no poden
viure sense envair una cèl·lula hoste és perquè la mida del seu genoma és tan
petita que només codifica per certes proteïnes essencials, però no totes, per
tant, han de parasitar les cèl·lules d’un organisme hoste per poder dur a terme
totes les funcions vitals. Això, però, no és del tot cert ja que trobem
excepcions com Taxoplasma gondii
(protozou) i Pheumocystis jiroveci
(fong). (Mirar Taula 1)En aquests casos, el motiu pel qual són
paràsits intracel·lulars estrictes a pesar de la grandària del seu genoma
podria ser causa de l’evolució; els organismes s’han adaptat a viure de forma
paràsita, de tal manera, que amb el pas dels anys, han anat perdent la
capacitat facultativa de viure de forma independent a l’hoste, per alguna característica.
Taxoplasma gondii, en una de les
seves tres fases del cicle vital, troba les condicions idònies a l’intestí d’un
hoste de sang calenta (principalment gats), per això ha esdevingut paràsit. En Pheumocystis jirovecies creu que és per
la manca de ergosterol a les membranes (esterol que exerceix la funció del colesterol
en animals), necessari per moltes funcions de l’organisme i precursor de la
Vitamina D2.
A continuació es pot observar les característiques
principals dels diferents grups de paràsits intracel·lulars estrictes que hi
podem trobar, a excepció dels virus (grup més gran i divers, tots els
components que formen part dels virus són paràsits intracel·lulars estrictes). [2] [3] [5]
ELS VIRUS
A diferència de la resta, els virus no tenen estructura cel·lular,
per tant, no realitzen metabolisme. El seu genoma és molt inferior al de la
resta de grups, alguns tan sòls tenen 3Kpb, per tant, només codifiquen per 3
proteïnes. Són un grup molt divers, els àcids nucleics poden ser RNA o DNA,
circular o lineal, de cadena senzilla o doble, i de totes les combinacions
possibles.
El seu cicle vital consta de dues fases: la fase de virió
que és purament extracel·lular i una fase intracel·lular infecciosa en la qual
es dóna la reproducció i hi ha una alta activitat del genoma. [4] [5]- Fase extracel·lular: viatgen difonent passivament pel medi des de una cèl·lula a una altre.Se l’anomena virió, ja que és una partícula vírica completa que li manquen els enzims necessaris per la replicació o la transcripció, fet que produeix que sigui incapaç de reproduir-se. Una partícula vírica completa consisteix en àcid nucleic envoltat per una capa de protecció proteica anomenada càpsida. Les càpsides estan compostes de subunitats proteiques idèntiques anomenades capsòmers, codificades pel seu propi genoma, i la seva forma és la base de la distinció morfològica. En general, hi ha tres tipus principals de morfologia vírica: Icosaèdrica, helicoïdal i complexa.
- Fase intracel·lular: durant aquesta fase és quan el virus dispara el seu cicle vital.Es multiplica i tanca el cicle, utilitzant la maquinària de l’hoste,donant lloc a la seva descendència viral que sortirà de la cèl·lula (vessament).[4] [5]
PROTOZOUS
El fílum delsApicomplexesés
el grup més conegut de paràsits intracel·lulars estrictes. Es caracteritzen per
la immobilitat de les formes adultes i
per alimentar-se de l’hoste, d’on ingereix els nutrients mitjançant la seva
membrana plasmàtica. Produeixen esporozoits(estructures que serveixen per a la
transmissió del paràsit a un nou hoste). Contenenapicoplasts, que es creu que
són cloroplast degenerats als que els hi manquen pigments i, per tant, incapaces
de dur a terme la fototròfia, tot i que contenen el seu propi genoma i
n’expressen uns quants gens.
En són uns exemples: Plasmodiumsp.(Figura
1) (provoca la Malària en humans); Toxoplasma
gondïi(Figura 2) (provoca Toxoplasmosis en animals,
principalment gats i felins en general)i Cryptosporidium
parvum, que provoca la Criptosporidosis
(malaltia que afecta el tracte intestinal en humans). [2] [3]
BACTERIS
Dins
el grup dels bacteris trobem alguns organismes que parasiten cèl·lules hostes i
que n’utilitzen l’energia metabòlica produïda per aquestes per a viure i
reproduir-se. El seu genoma és molt petit, per tan són paràsits intracel·lulars
estrictes per naturalesa.
Rickettsiaceae
Rikettsia sp.
Cocs (0,1 μm de diàmetre), bacils
(1-4 μm de diàmetre) o fils (10 μm de
diàmetre), gram negatius i no formen espores.
Parasiten cèl·lules hostes per a l’obtenció de l’energia necessària
per viure ja que manquen de sistemes enzimàtics complexes, i depenen de
l’entrada, el creixement i la replicació del citoplasma d’aquestes per
reproduir-se.
Tenen una coberta que els protegeix de la degradació lisosòmica. (Figura
3)
Causants de malalties infeccioses transmeses per aerosols,
mossegades, picades, esgarrapades, aigua i aliments contaminats.
El seu genoma no conté gens per la glicòlisi anaeròbica ni
gens que participen en la biosíntesi i regulació dels aminoàcids i nucleòsids. [1]
Coxiellaceae
Coxiella sp.
Aquest gènere es desenvolupa formant vacuoles
a l’interior de la cèl·lula hoste. Poc conegut encara. [1]
Clamydiaceae:
Clamydia
sp.
Organismes procariotes de forma esferoïdal (cocs gram negatius),
que es consideren paràsits energètics (encara que presentin certa activitat metabòlica).
Presenten un cicle de desenvolupament intracel·lular molt
característic que comporta la intervenció de dues formes cel·lulars: el
corpuscle elemental i el corpuscle reticulat o inicial; que representen les
formes extracel·lulars i intracel·lulars del paràsit. (Figura 4)
Es reprodueixen per divisió binària. [1]
CONCLUSIONS
El motiu principal pel qualun microorganisme sigui
considerat com a paràsit intracel·lular estricte és el seu genoma. En la
majoria de casos aquest és tan petit que no té la suficient informació gènica
per dur a terme totes les funcions biològiques(com passa en els virus) i en
altres casos, molt menys comú, l’organisme s’ha adaptat a viure dintre de l’hoste
i a extreure els elements directament d’aquest, i ha perdut la capacitat
facultativa de produir-ho per ell mateix. En ambdós casos, el microorganisme és
incapaç de sobreviure sense l’hoste i el necessita, ja sigui pel metabolisme,
proliferar, créixer, reproduir-se o totes elles (Virus). [5]
BIBLIOGRAFIA
I WEBGRAFIA
[1] Pumarola A., Rodríguez-Torres A., García-Rodríguez J.A.,
Piédrola-Angulo G. (1984) Microbiología y Parasitología Médica (2ª Ed.)
Salvat
[2] Madigan M.T., Martinko J. M., Parker J. (1999) Brock Biología
de los microorganismos (8ª Ed. Revisada) Prentice Hall Iberia
[3] Instituto de Higiene
<www.higiene.edu.uy/ubp/ubp.../04_Apicomplexa.ppt> [Consulta: 08-03-2013]
[4]
Hipertextos del área de Biología <
http://www.biologia.edu.ar/viruslocal/estructurayclasificacion.htm> [Consulta: 10-03-2013]
[5] Apunts
de Microbiologia de 2n de la Universitat de Girona (Bloc 2).
Finalment heu trobat exemples de microorganismes paràsits estrictes des de virus fins a protozous. Els exemples estan bé, però trobo que us heu centrat a descriure’ls a nivell morfològic o de cicle de vida i heu aprofundit poc especialment pel que fa al genoma. Podríeu treure la part més descriptiva dels virus (cosa que ja s’ha fet a classe, les imatges o vídeo del cicle lític i lisogènic no caldrien, tampoc la taula de classificació dels virus a no ser que es posin les famílies i no només alguns exemples) i aprofitar l’espai que us queda per a aprofundir en aspectes relacionats amb el genoma d’aquests paràsits. Per exemple, podríeu comentar o fer hipòtesis de per què els protozous que tenen una mida de genoma més gran (Toxoplasma té un genoma de 80 Mb) són també patògens intracel•lulars. A més, a les conclusions us centreu en els aspectes de genoma quan la major part del treball no se’n parla.
ResponderEliminarTaula 1. Heu posat exemples de protozous, bacteris i fongs. Modifiqueu lleugerament la taula per a què això quedi clar. La part “altres bacteris” confon perquè no se n’han comentat d’altres. Vigileu amb els noms de les espècies, molt sovint teniu gènere i espècie junts.
Figura 1. Es mostra un cicle lític no lisogènic. El cicle lisogènic comprèn la integració del virus en el genoma de l’hoste i no es replica per separat, només conjuntament amb el genoma de l’hoste.
Les taules i figures han d’estar citades al text.
Vigileu les faltes d’ortografia, ex: Càpside, Chlamydia, Rickettsia. Alliberament en comptes de vessament. Cos en comptes de corpuscle
Cocciela o Coxiella? No formen part de les Rickettsies...
Bibliografia: cal que estigui citada en el text per a que el lector sàpiga d’on extreure la informació relacionada amb una part concreta del treball. Referenciar el vídeo amb un número i posar correctament la referència en la bibliografia.
Comentari avaluable:
ResponderEliminarHola nois,
Us volia comentar que al principi del text dieu que els exemples de Taxoplasma gondii i Pheumocystis jiroveci tenen un genoma molt gran i que poden haver esdevingut paràsits per la pèrdua “de la capacitat facultativa de viure de forma independent”. Amb això voleu dir que potser abans podien viure aïllats, codificant per a tots els compostos que necessitin per sobreviure, gens els quals han perdut al llarg de l’evolució després d’haver parasitat? I així doncs, que aquesta evolució ha sigut donada per comoditat, com per exemple el protozou que troba les condicions òptimes a l’intestí de gat? Això últim voldria dir que en un principi eren microorganismes independents que, en parasitar i trobar millors condicions, han esdevingut paràsits estrictes. La consideraríeu, aquesta, una evolució favorable, la dependència?
Moltes gràcies,
Eva Béjar
Bon dia Eva,
Eliminarcom a resposta a les teves preguntes podríem dir que, sí, que en el cas concret de Toxoplasma gondii s’aprecien orgànuls cel•lulars típics d’una cèl•lula procariota independent, o sigui, que la nostra hipòtesi és que amb el temps ha anat adaptant-se a la vida parasitària.
El cas és que anteriorment, aquests organismes preadaptats tenien diferents potencials de les característiques adaptatives normals que no representaven cap avantatge mentre mantenien la seva existència lliure. S’han vist afectats per la especiació en un procés de megaevolució, i al canviar de medi (passar de vida lliure a ser ingerit per un animal, per exemple) les característiques preexistents poden passar a ser un avantatge que es conservarà a la descendència. Aquesta preadaptació consta de 3 fases: coincidència ecològica massiva entre protoparàsits i protohostes, preadaptacions que possibiliten la entrada a l’hoste i preadaptacions que permeten la vida a l’interior de l’hoste.
Tampoc parlaríem de pèrdua de gens, ja que no és viable, hi poden haver mutacions o adaptacions al medi, no pèrdua de material genètic.
Coma resposta a la favorable evolució del parasitisme podríem dir que a nivell de balanç energètic del paràsit, és favorable i beneficiós ja que no gasta energia produint sinó que directament, ho agafa de l’hoste. Però ecològicament amb perspectiva de diversitat, si l’hoste s’extingís o canviés les característiques responsables d’aquest parasitisme, aquesta espècie o inclús gènere, també es veuria afectada s’haurà d’adaptar a un altre hoste.
Avaluable
ResponderEliminarComenteu que en la majoria dels casos de parasitisme el bacteri no disposa de la informació genètica suficient per viure de forma independent, mentre que en altres casos de parasitisme aquest era independent pero s' ha acostumat a extreure els elements directament de l'hoste durant generacions i ha perdut la capacitat facultativa de produir-ho per ell mateix, però, em podrieu explicar com es diferencien aquets dos tipus de microorganismes? Quines proves es realitzen per determinar si la seva forma parasitària s'ha mantingut al llarg del temps o ha esdevingut així durant la seva evolució?
Roser Marquez Gomez (biotecnologia)
S'ha de dir que en el cas del Toxoplasma gondii no és del tot cert que sigui paràsit intracel·lular estricte, sinó que ho és només en una fase del seu cicle vital, la reproducció sexual. Suposem que és perquè ha trobat les condicions idòneas per a la fecundació. Osigui, que hi ha com dos tipus de parasitisme, el que es en totes les fases vitals, depén totalment de l'hoste; i el que depén només en algunes fases del seu cicle vital, però que poden viure de forma independent (com en el cas de Toxoplasma gondii).
EliminarI com a resposta a la segona pregunta, no hem trobat proves per a la determinació evolutiva d'aquest tipus de paràsits; però podem intuir la idea lògica i és que han trobat les condicions específiques i més favorables a la cèl·lula parasitada. Per al tipus de paràsits estrictes totals (tot el cicle vital), suposem que també pot haver sigut evolució, però no ho podem afirmardel tot cert.