Plasmodium sp

2. Plasmodium sp

I. INTRODUCCIÓN
Entre los diversos miembros del orden Eucoccidia, los representantes del
suborden Haemosporina son, sin ninguna duda, los más interesantes. Este
suborden está constituido por coccidios heteroxenos que utilizan en su ciclo
vital dos hospedadores, un vertebrado y un invertebrado hematófago. En el
vertebrado se realiza la esquizogonia y el principio de la gamogonia y en el
invertebrado el resto de la gamogonia y la esporogonia. El cigoto que se forma
al final de la gamogonia es móvil y recibe el nombre de oocineto.
En el vertebrado, el parásito vive durante parte del ciclo vital en las células
sanguíneas, siendo transmitido por un vector hematófago (hospedador
invertebrado).
El género más importante es Plasmodium, que contiene más de 150 especies
parásitas de anfibios, reptiles, aves y mamíferos, a los que provoca el
paludismo o malaria.

II. PALUDISMO HUMANO
El hombre puede ser infectado de modo natural por cuatro especies del género
Plasmodium, causantes de diversos cuadros clínicos conocidos con el nombre
genérico de paludismo o malaria: P. vivax, causante de la denominada fiebre
terciana benigna; P. falciparum, causante de la fiebre terciana maligna o
estivo‐otoñal; P. ovale, productora de la fiebre terciana ovale y P. malariae,
causa de la fiebre cuartana. Las cuatro especies son transmitidas, en
condiciones naturales, mediante la picadura de mosquitos hembras del género
Anopheles. Un individuo puede estar parasitado simultáneamente por más de
una especie, siendo relativamente frecuentes las combinaciones P. falciparum,
P. ovale y P. falciparum, P. malariae.

3. III. TAXONOMIA
 REINO
PROTOZOA
 PHYLUM
APICOMPLEXA
 CLASE
SPOROZOEA
 ORDEN
ECOCCIDIIA
 SUBORDEN
HAEMOSPORIDIA
 FAMILIA
PLASMODIIDAE
 GENERO
Plasmodium

4. IV. CICLO VITAL Y MECANISMOS DE REPRODUCCION
Los parásitos del paludismo humano tienen dos estadios: uno extrínseco en
el Anopheles y otro intrínseco en el hombre; al primero, en el cual se lleva a
cabo la reproducción sexual, se le conoce como huésped definitivo, y al
último, en el que tiene lugar la reproducción asexual, como intermediario.

Fase en el invertebrado: Cuando los Microgametocitos (machos) y los
Macrogametocitos (hembras) se introducen el estómago de un mosquito
susceptible, maduran rápidamente a gametos. Los microgametocitos
maduran por exflagelacion, proceso en el cual se desarrollan los
microgametos o flagelos con membranas externas, separándose diez o
doce minutos después de iniciado el proceso. Los macrogametocitos se
desarrollan en macrogametos. Su núcleo se mueve hacia la superficie
formando una proyección.
La fertilización tiene lugar cuando un microgameto penetra en esta
proyección, tras lo cual se le denomina cigoto. A los 20 minutos inicia la
formación de seudópodos, por los cuales fluye citoplasma formando un
cuerpo fusiforme llamado ooquineto, o estadio móvil del huevo. A medida
que el ooquineto crece, los núcleo macho y hembra se funden penetrando el
cuerpo de una célula epitelial del estómago y atravesándola hasta el lado
opuesto. En esta localización el ooquineto secreta una fina pared, crece en
forma esférica, y recibe el nombre de ooquiste, el cual alcanza un tamaño
de 50 micras o más, extendiéndose hacia la cavidad celómica del insecto.
Según la temperatura, el ooquiste madura entre los 4 y los 15 dias siguientes
a la ingestión de los gametocitos por el mosquito; el núcleo se multiplica y el
citoplasma se transforma en miles de cuerpos independientes que reciben el
nombre de esporozoitos. El ooquiste se rompe y los esporozoitos caen en
el hemocele del mosquito, por el cual se dispersan en el cuerpo del insecto.
Los que entran en contacto con las glándulas salivales penetran en ellas a
través de las células de los acinis y permanecen en los conductos
secretores. Así, cuando los mosquitos se alimentan, inyectan saliva que lleva
los esporozoitos, los cuales entran de esta manera en el huésped humano.
Solamente los mosquitos hembras Anopheles se alimentan de sangre.

5. Los esporozoitos tienen una estructura compleja limitada por una membrana
relativamente gruesa. Su forma varia, pudiendo ser estrecha, ligeramente
curva (vivax), gruesa (malariae) o en forma de media luna (falciparum), y
mide de 10 a 14 micras de largo. xPoseen fibras periféricas que pueden
tener función locomotora. Hay una depresión relativamente profunda en la
superficie de la membrana, a la que se le da el nombre de micrópilo, la cual
puede presentar el punto de salida del esporoplasma emergente, es decir, el
material infectante del esporozoito.

Fase en el vertebrado: Los esporozoitos abandonan pronto el torrente
circulatorio, quedando la sangre libre de ellos aproximadamente en una
hora. La demostración clásica de Shortt y Garnham han demostrado que un
número significativo de esporozoitos penetran las células del parénquima
hepático en los primates, lugar donde se lleva a cabo el siguiente estadio de
desarrollo. Este es conocido como esquizogonia exoeritrocitica primaria,
algunas veces llamado también esquizogonia preeritrocitica.
Los esporozoitos se convierten en esquizontes exoeritrociticos redondos u
ovales dividiendo su núcleo repetidamente. No hay pigmento. El tamaño de
los esquizontes de especies que infectan al hombre varía entre 24 y 60
micras. Cuando el esquizonte madura se libera en gran número de
merozoitos exoeritrociticos. La esquizogonia exoeritrocitica primaria
termina cuando los merozoitos exoeritrociticos invaden los glóbulos rojos.
Las primeras dos o tres generaciones de merozoitos exoeritrociticos pueden
reinvadir las células del parénquima hepático.

En Plasmodium vivax, ovale y malariae existe una esquizogonia
exoeritrocitica secundaria con una o varias generaciones de merozoitos
exoeritrociticos que aparecen después de que los eritrocitos han sido
invadidos. La esquizogonia exoeritrocitica secundaria no se produce en P.
falciparum.

Invasion sanguínea: Los merozoitos exoeritrociticos penetran en eritrocitos
y reticulocitos, donde se desarrollan a expensas de la célula huésped. La
vida intracelular de los merozoitos ha sido demostrada con el microscopio

6. electrónico. En el glóbulo rojo el merozoito se presenta vacuolado en forma
de anillo más o menos ameboide y uninucleado. Ahora se denomina
trofozoito, nombre con que es conocido hasta que su núcleo se empieza a
dividir. Se alimenta de hemoglobina, la cual no se metaboliza de forma
completa y deja residuos de globina de una hematina ferroporfirina
(pigmento paludico).

Los trofozoitos crecen hasta que su núcleo se divide por mitosis, sus
vacuolas se llenan, sus movimientos ameboides cesan y se convierten en un
esquizonte maduro, el cual lleva a cabo la esquizogonia eritrocitica
dando lugar a los merozoitos eritrociticos. El eritrocito se rompe y los
merozoitos caen al torrente sanguíneo. Muchos son destruidos por los
mecanismos inmunes del huésped, pero otros invaden nuevos eritrocitos en
los cuales llevan a cabo un nuevo ciclo de esquizogonia eritrocitica.
Después de 2 o 3 generaciones eritrocíticos se inicia el fenómeno de
gametocitogenesis. Algunos de los merozoitos intracelulares, en vez de
convertirse en esquizontes, desarrollan microgametocitos o
macrogametocitos. Los gametocitos se derivan tanto de esquizontes
eritrociticos como exoeritrociticos.

7. V. BIOQUÍMICA Y METABOLISMO DE LOS PLASMODIOS
En la mayoría de sus ciclos de vida en humanos, el plasmodio habita en los
glóbulos rojos. Dentro de los eritrocitos, los parásitos se alimentan de la
hemoglobina, digieren la proteína y se libera el hemo. El evento inicial es la
pinocitosis de la hemoglobina del huésped y esta es transportada a la
vacuola alimenticia del parásito. Aquí es donde la porción proteica (globina)
es degradada por una serie de enzimas proteolíticas. El hemo, el cual es
liberado como un producto de degradación de la hemoglobina, como
ferriprotoporfirina o (FP), la cual no puede ser metabolizada por el parásito.
El hemo es tóxico para la mayoría de los sistemas biológicos, debido a su
capacidad de generar especies reactivas de oxígeno (ERO) a partir del
oxígeno molecular. En la mayoría de los organismos, el hemo es degradado
a pigmento biliar; la detoxificación del hemo es producto de la actividad de la
enzima hemo-polimerasa, la cual provoca la conversión de FP en polímeros
de β-hematina. La β-hematina no es tóxica debido a su insolubilidad en agua
a ph fisiológico o ácido, y se nota el color carmelita oscuro del pigmento
palúdico.

El parásito de la malaria evade el sistema inmune, a través de procesos de
continuas variaciones en proteínas específicas, en este caso particular, en la
proteína de membrana del eritrocito (EMP-1). Después de la infección de los
eritrocitos, el P. falciparum sintetiza EMP-1, el cual se presenta en la
superficie de estas células. Este EMP-1 le sirve a la célula infectada para
unirse a otros eritrocitos que viajen por el torrente sanguíneo hacia los
diferentes órganos. Debido a la presencia de esta proteína se pudiera
esperar que el sistema inmune detecte la presencia de la infección. Pero, lo
que sucede es que el parásito posee alrededor de 150 genes que codifican
para la proteína EMP-1, con muy pocas diferencias entre ellas. Estos nuevos
mecanismos de variación de EMP-1, le permiten al parásito escaparse de la
destrucción del sistema inmune.

El Plasmodium sintetiza dihidrofolato por la única ruta metabólica presente
en los microorganismos. El ácido p-amino-benzoico (PABA), el cual se une a
una pteridina para formar el dihidropterato, gracias a la enzima dihidropterato

8. sintetasa (DPHS), la cual no está presente en los mamíferos. La conjugación
del dihidropterato con el glutamato forma dihidrofolato. En otro orden, las
células de los mamíferos obtienen el dihidrofolato a través de la reducción
del ácido fólico que se obtiene por la dieta. Las sulfonamidas y las sulfonas,
que son fármacos inhibidores de la DPHS, muestran selectividad tóxica
contra el parásito, y son relativamente seguros para los humanos.

El parásito de la malaria no es capaz de utilizar las pirimidinas preformadas
usando rutas metabólicas salvajes como lo hacen las células de los
mamíferos. Además, el Plasmodio sintetiza pirimidinas de novo. Una
importante diana enzimática es la dihidroorotato dihidrogenasa (DHOD), esta
enzima cataliza la transformación de dihidroorotato a orotato, dicha
sustancia es un intermediario en la ruta biosintética de las pirimidinas. Varios
compuestos con actividad antimalárica como el Atovaquone, se ha
demostrado que es un inhibidor de DHOD. En la síntesis de pirimidinas se
necesita tetrahidrofolato como cofactor, así que compuestos que inhiban la
enzima dihidrofolato reductasa (DHFR), y por lo tanto que supriman el
suministro de tetrahidrofolato, serán efectivos como antimaláricos. Así por
ejemplo, compuestos tales como Pirimetamina y el metabolito activo del
Proguanil (Cicloguanil) que son inhibidores de la (DHFR), son agentes
antimaláricos efectivos.

Los eritrocitos infectados por Plasmodium sufren daños oxidativos; ya que el
parásito causa una significativa "oxidación" a la célula huésped humana. La
célula puede ser colocada bajo estrés oxidativo, por las formas oxidantes
(ERO) generadas por el parásito, y por el debilitamiento de los mecanismos
de defensa de la propia célula. También se incrementa la formación de
meta-hemoglobina.

VI. APARATO CONOIDAL O APICAL
La aparición del aparato conoidal, en algunas de las fases parasíticas,
guarda estrecha relación con la invasión celular y al inicio de la división
parasítica;
así, el aparato conoidal ha sido demostrado mediante el microscopio

9. electrónico, en el oocineto y el esporozoito, que pertenecen al ciclo sexual y
en el merozoito del ciclo asexual.
El proceso de invasión celular, por parte de los
miembros del género Plasmodium, ha sido dividido en cuatro grandes
eventos:
1. La aproximación o acercamiento del aparato conoidal del parásito a los
receptores de la superficie celular,
2. La fijación o acoplamiento del aparato conoidal al receptor celular
(proceso selectivo y específico),
3. La penetración o formación de la vacuola parasitófora (invaginación de la
membrana celular inducida por la presencia del parásito)
4. El englobamiento o cierre de la membrana celular, incluyendo en su
interior al parásito dentro de la vacuola parasitófora.

En el hospedero vertebrado, estos cuatro eventos parásito-celulares se
inician en el momento en que los esporozoitos (inoculados activamente por
el mosquito en la picada), muestran una selectividad particular por las
células hepáticas, en donde el parásito se desarrolla y genera el esquizonte
hepático (ciclo pre-eritrocitico), que en unas dos semanas se rompe, dejando
en libertad a miles de merozoitos hepáticos que caen en el torrente
circulatorio.
Los merozoitos hepáticos, con su aparato conoidal, reproducen los eventos
parásito-celulares al invadir, en forma selectiva, a los eritrocitos; así, los
merozoitos hepáticos de Plasmodium (P) vivax seleccionan los
determinantes fyA y B (antígeno Duffi), de los eritrocitos jóvenes
(reticulocitos); mientras que los de Plasmodium (L.) falciparum, seleccionan
a la glicoforina (glicoproteína de la membrana eritrocítica). El desarrollo del
parásito en el interior de la vacuola parasitófora del eritrocito, se ve afectada
por el tipo de hemoglobina y la presencia de la enzima glucosa-6-fosfato
deshidrogenasa, entre otros.
El Plasmodium, en el eritrocito, evoluciona desde la forma anular (trofozoito),
hasta el esquizonte maduro, como resultado de la multiplicación nuclear
y protoplásmica individualizándose como merozoita

10. VII. PLASMODIOS HUMANOS

 Plasmodium vivax (Grassi y Feletti, 1890)
Especie difundida tanto en las regiones tropicales como en las templadas y
subtropicales. Es responsable del 40% del paludismo mundial.
Sólo parasita en los eritrocitos jóvenes, por lo que menos del 2% de las
células rojas aparecen infectadas. Produce accesos febriles cada 48 horas.
Cura espontáneamente, sin tratamiento, a los 2‐5 años. Pueden presentarse
recaídas (recidivas).

 Plasmodium ovale (Stephens, 1922)
Se encuentra principalmente en África tropical, aunque ha sido citada su
presencia esporádica en otras regiones. Raramente aparecen más del 2%

11. de las células rojas infectadas, por infectar sólo a los reticulocitos. Produce
accesos febriles cada 48 horas. Cura espontáneamente, sin tratamiento, en
1 año. Pueden presentarse recidivas.

 Plasmodium falciparum (Weich, 1897)
Especie ampliamente distribuida en zonas tropicales y subtropicales.
Representa el 50% de los casos de paludismo. Parasita a todo tipo de
eritrocito, por lo que en un frotis pueden verse muchos parásitos. En la
sangre periférica normalmente sólo se observan trofozoítos y gametocitos.
Produce accesos febriles cada 36‐48 horas. Suele provocar la muerte sin
tratamiento.

 Plasmodium malariae (Laveran, 1881)
Especie propia de las regiones tropicales y subtropicales. Es responsable
del 7% del paludismo mundial. Parasita a eritrocitos viejos, por lo que
raramente se encuentran infectadas más del 1% de las células rojas. La
infección, sin tratamiento, puede dura hasta 20 años. Pueden presentarse
recrudescencias.

VIII. MORFOLOGIA DE LAS ESPECIES DE Plasmodium QUE PARASITAN AL
HUMANO

 Plasmodium vivax
En un único frotis sanguíneo puede observarse todos los estadios del
parásito, es decir, trofozoítos, esquizontes y gametocitos.

 Características del eritrocito parasitado
a) Célula hospedadora
Aspecto (dimensión y forma): más grande de lo normal (1½ a 2
veces); oval o redondo.
Granulaciones: Puntos de Schüffner presentes generalmente en
todos los eritrocitos parasitados, excepto en las primeras formas
anulares.

12. Color del citoplasma: decolorado, pálido.
Infecciones múltiples: en ocasiones.

 Características de las fases del Plasmodium vivax
a) Trofozoíto
Joven: forma de anillo con un diámetro aproximado de 1/3 del diámetro
del eritrocito. El citoplasma formando círculo alrededor de la vacuola.
El núcleo aparece como un gránulo denso de cromatina.

Maduro: forma ameboide irregular que ocupa casi todo el citoplasma del
eritrocito. El citoplasma encierra una o dos vacuolas pequeñas. En el
citoplasma se pueden apreciar finos gránulos de pigmento pardo.

13. b) Esquizonte
Maduro: grande e irregular, ocupando casi todo el citoplasma del
eritrocito. Con 16 (12 a 24) merozoítos, dispuestos irregularmente.


c) Gametocitos
Macrogametocito: grande, redondeado u oval. Núcleo compacto y
excéntrico. Citoplasma homogéneo. Con pigmento fino de color pardo
claro difundido por todo el citoplasma.

Microgametocito: grande, redondeado u oval. Núcleo con cromatina sin
compactar central, que suele teñirse débilmente de rosa o púrpura.
Citoplasma reducido a un halo pálido o incoloro. Pigmento uniformemente
distribuido en pequeños gránulos.

14.  Plasmodium malariae
Todos los estadios del parásito pueden estar presentes en un mismo frotis,
pero las formas anulares jóvenes suelen ser escasas.

 Características del eritrocito parasitado
a) Célula hospedadora
Aspecto (dimensión y forma): no suele haber modificación de las
dimensiones; a veces pueden verse eritrocitos parasitados ligeramente
más pequeños.
Granulaciones: ninguna. En preparaciones teñidas en exceso puede
observarse un punteado muy fino de color rosa pálido (puntos de
Ziemann).
Color del citoplasma: normal.
Infecciones múltiples: raramente.
 Características de las fases del Plasmodium malariae
a) Trofozoíto
Joven: los anillos son muy parecidos a los de P. vivax. Ocasionalmente
pueden observarse formas en "ojo de pájaro" (un anillo de citoplasma
rodea al núcleo situado centralmente). El pigmento palúdico aparece en
las primeras formas como gránulos gruesos de color pardo negruzco.


Maduro: citoplasma compacto, oval, redondo o en banda, ocupando
gran parte de la célula hospedadora. Pigmento abundante en forma de
gránulos pardo negruzcos voluminosos.

15. b) Esquizonte
Maduro: con 8 (6 a 12) merozoítos dispuestos, típicamente, en roseta y
con el pigmento palúdico en posición central.


c) Gametocitos
Macrogametocito: redondeado. Núcleo excéntrico. Citoplasma
homogéneo. Pigmento palúdico en granos finos difundido por todo el
citoplasma.

16. Microgametocito: redondeado. Núcleo con cromatina sin compactar,
teñido muy débilmente y difícil de discernir; ocupa gran parte del
citoplasma. Pigmento palúdico distribuido uniformemente.


 Plasmodium falciparum
En la sangre periférica normalmente sólo se observan trofozoítos y
gametocitos. Los esquizontes no suelen detectarse (salvo que el paciente se
encuentre en extrema gravedad) debido a que se adhieren a las paredes de
los vasos internos.

 Características del eritrocito parasitado
a) Célula hospedadora
Aspecto (dimensión y forma): no hay modificación ni en
dimensiones ni en tamaño.
Granulaciones: las células que contienen trofozoítos maduros pueden
presentar gránulos de Maurer, elementos rojos en forma de coma.
Color del citoplasma: normal, pero a veces presenta un tinte azulado.
Infecciones múltiples: comúnmente.

17.  Características de las fases del Plasmodium falciparum
a) Trofozoíto
Joven: forma de anillo de pequeñas dimensiones. El citoplasma es
escaso (delgado) y encierra una vacuola pequeña. El núcleo es
pequeño. Son frecuentes las formas con dos núcleos. Puede haber
varios anillos por eritrocito. A veces se observan anillos en el borde del
eritrocito (formas aplicadas o accolè). El pigmento palúdico se observa
en forma de gránulos finos repartidos por el citoplasma.

Maduro: no se suele observarse en sangre periférica, salvo en
infecciones graves, ya que el desarrollo de esta fase se realiza en los
capilares de las vísceras.

b) Esquizonte
No se suele observarse en sangre periférica, salvo en infecciones
graves, ya que el desarrollo de esta fase se realiza en los capilares de
las vísceras.

18. c) Gametocitos
Macrogametocito: forma característica de media luna o banana con los
extremos puntiagudos o redondeados. El núcleo es compacto y ocupa el
tercio medio del citoplasma. El pigmento se distribuye principalmente
alrededor del núcleo, en forma de gránulos negros.



Microgametocito: forma de media luna, similar al macrogametocito,
con el que a veces se confunde. El núcleo presenta cromatina difusa y
suele ocupar las dos terceras partes del organismo. El pigmento
palúdico se presenta como en los macrogametocitos.

19.  Plasmodium ovale
Todos los estadios del parásito pueden estar presentes en un mismo frotis.
 Características del eritrocito parasitado
a) Célula hospedadora
Aspecto (dimensión y forma): hasta un 60% de los eritrocitos
parasitados son ovales y tienen mayor diámetro de lo normal y algunos
(20‐30%) tienen los extremos irregulares y rasgados
Granulaciones: granulaciones de Schüffner en todas las etapas, desde
la aparición de los primeros anillos.
Color del citoplasma: decolorado, pálido
Infecciones múltiples: en ocasiones

b) Trofozoíto
Joven: es muy parecido al de P. vivax, pero más grande y más
ameboide. Pigmento formando pequeñas masas de color pardo oscuro
(menos que en P. vivax).

Maduro: generalmente compacto, sin vacuola. Pigmento como en el
trofozoíto joven.

20. c) Gametocitos
Macrogametocito: similar al de P. vivax pero más pequeño.

Microgametocito: similar al de P. vivax pero más pequeño.

21. CONCLUSIONES
La finalidad de esta Exposición es la de adquirir los conocimientos básicos para
identificar los plasmodios humanos a partir de frotis sanguíneos (de sangre
periférica) de individuos infectados.
Conocer su ciclo de vida y la morfología de las diferentes formas que toma en
cada una de sus fases.
Conocer cuál es su metabolismo y en que tape de su desarrollo comienzan a
desarrollarse a notarse los síntomas de la enfermedad

22. BIBLIOGRAFÍA
 Ash, L. R. y Oriel, T. C. 1980. Atlas of Human Parasitology. ASCP Press,
Chicago.
 Ash, L. R. y Oriel, T. C. 1987. Parasites: A Guide to Laboratory
Procedures and Identification. ASCP Press, Chicago.
 Peters, W. y Gilles, H. M. 1989. A Colour Atlas of Tropical Medicine
and Parasitology. Wolfe Medical Publications, London.
OTRAS FUENTES
 Análisis proteómico de Plasmodium, el agente causal de la malaria.
Salud Pública Méx 2009; Vol. 51(sup 3):395-402
 Museo virtual de Parasitología. Facultad de Cc. Biológicas. UCM. Madrid,
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http://www.ucm.es/centros/webs/fbio/index.php?tp=Museo%20Virtual%20d
e%20P arasitología&a=servicios&d=16028.php
 http://sameens.dia.uned.es/Trabajos8/Trabajos_Publicos/Trab_2/Vivero_To
ledo_2/componentes.htm