Neospora hughesi

Neospora hughesi es un parásito protozoario apicomplejo obligado que causa mielitis y mieloencefalitis protozoaria equina (MPE) en caballos, y solo se ha documentado en Norteamérica. La MPE es una enfermedad neurológica causada por lesiones en la médula espinal, el tronco encefálico o el cerebro causadas por parásitos como N. hughesi o Sarcocystis neurona. Los signos de que un caballo puede tener MPE incluyen ataxia, atrofia muscular, dificultad para tragar e inclinación de la cabeza. Existen fármacos antiprotozoarios, como el tratamiento de 28 días con ponazuril, para tratar la enfermedad, así como antiinflamatorios para aliviar los síntomas neurológicos.

Neospora hughesi se consideraba el mismo parásito que Sarcocystis neurona, Neospora spp. (incluyendo N. caninum) y Toxoplasma gondii hasta la década de 1970, cuando las innovaciones en el análisis macromolecular sugirieron diferencias fenotípicas y moleculares que resultaron en la divergencia de las especies. Sin embargo, ahora se observa que tanto las especies de Neospora como las de Sarcocystis causan EPM, siendo estas últimas más comunes.

N. hughesi pertenece al filo Apicomplexa, un filo de parásitos alveolados y parásitos intracelulares obligados principalmente parásitos. Este filo también incluye los protozoos causantes de la malaria (Plasmodium) y la toxoplasmosis (Toxoplasma).

Sarcocystis neurona pertenece a la misma familia que Neospora hughesi y es el parásito más común que causa EPM. Toxoplasma gondii también pertenece a la familia Sarcocystidae y se distingue como el análogo felino de S. neurona y N. hughesi. El análisis molecular concluyó que N. hughesi es específico de las especies de équidos.

Neospora hughesi recibe su nombre de uno de sus descubridores, J.P. Hughes, un investigador veterinario cuyo interés en la toxoplasmosis, la sarcocistosis y la neosporosis condujo a la diferenciación de las especies mencionadas. El género Neospora en griego significa neo, o nuevo, y spora, o semilla.

La primera especie patógena de Neospora se reportó por primera vez como causante de parálisis en perros en 1988, por lo que se denominó Neospora caninum. Posteriormente, se descubrieron sucesivas infecciones neonatales y fetales causadas por protozoos similares a Neospora en ciervos, cabras, ganado vacuno y caballos. Los estudios de caracterización no lograron diferenciar los aislados caninos de los bovinos, y ambos se identificaron como N. caninum debido a sus similitudes en las respuestas inmunitarias a virus y a la similitud de las regiones espaciadoras transcritas internas (ITS-1). Las ITS son secciones del ARN no funcional en el ARNr que preceden a las transcripciones genómicas y se utilizan a menudo para detectar similitudes entre especies. Solo mediante la secuenciación de ITS se descubrió Neospora hughesi. Un artículo de 1998 de Antoinette E. Marsh, Bradd C. Barr, Andrea E. Packham y Patricia A. Conrad. Demuestra la "caracterización ultraestructural, molecular y antigénica" de un aislado de la especie Neospora equina, NE1. Mediante microscopía electrónica de transmisión (MET) de parásitos aislados de tejido de médula espinal equina, E. Marsh et al. descubrieron una especie distinta, Neospora hughesi.La comparación de aislados de N. hughesi con aislados de N. caninum caninos y bovinos reveló diferencias fenotípicas en las proteínas inmunorreactivas. Como preparación para la TEM, se examinaron un total de 103 perfiles de bradizoítos (parásitos quiescentes) orientados aleatoriamente en ocho quistes tisulares y 69 perfiles de taquizoítos (parásitos en proliferación activa) en el tejido nervioso del huésped. Estos aislados NE1 (N. hughesi) se cultivaron en células de riñón de mono, mientras que el aislado de N. caninum (CN1) se cultivó a partir del sistema nervioso central de un cachorro de Rhodesian Ridgeback de seis semanas de edad nacido con déficits neurológicos. El cachorro se sometió a una prueba de anticuerpos fluorescentes (IFAT) contra N. caninum para confirmar la infección. En el estudio, el aislado de N. El aislado de caninum (BPA1) se cultivó en las mismas condiciones que los aislados mencionados anteriormente. Se obtuvieron taquizoítos viables de los tres aislados (CN1, BPA1 y NE1) de monocapas infectadas de forma similar, y el medio de cultivo que contenía los taquizoítos se sometió a una serie de pasos de filtración y sedimentación para aislar la proteína y el ADN. Los cultivos de monocapas celulares no infectadas se trataron en las mismas condiciones como control negativo. Los sedimentos de taquizoítos y las células de control se separaron mediante SDS-PAGE, y los antígenos purificados se transfirieron a un gel de nitrocelulosa incubado con anticuerpos para determinar la caracterización molecular mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). La PCR amplifica la subunidad pequeña nuclear del ARN ((nss)-ARNr) para que las regiones ITS-1 pudieran compararse entre los aislados, deduciendo finalmente que el aislado NE1 es una especie distinta de Neospora, N. hughesi.

Morfología

Los Apicomplexa tienen un ciclo de vida complejo, con tres etapas infectivas: taquizoíto invasivo (proliferación), bradizoíto en quistes tisulares (quiescencia) y esporozoíto (ambiental). En el hospedador definitivo (cuyo ciclo de vida se desconoce por el momento), el parásito experimenta su ciclo proliferativo en los intestinos, expulsando finalmente ooquistes no esporulados (esporozoítos) en las heces. Estos ooquistes esporulan a partir de la materia fecal y, cuando un hospedador intermediario (el caballo) los ingiere, los taquizoítos proliferan y forman conglomerados celulares compuestos de bradizoítos (células quiescentes) tanto en el tejido esquelético como en el nervioso (incluida la médula espinal). Los taquizoítos en el hospedador intermediario (el caballo) varían en forma, desde semilunares hasta redondos, y miden alrededor de 7 μm por 5 μm, y se encuentran en diversos órganos y tejidos. Los quistes tisulares de Hughes se encuentran con mayor frecuencia en el sistema nervioso central, pero también pueden encontrarse en músculos oculares o en fetos abortados. Estos quistes pueden medir 100 μm de diámetro y están compuestos por bradizoítos de aproximadamente 7 μm por 1,5 μm.

Metabolismo

Los organismos clasificados en el filo Apicomplexa poseen una estructura orgánica única llamada apicoplasto, que desempeña un papel vital en el metabolismo lipídico. El apicoplasto se originó a partir de algas mediante endosimbiosis secundaria, dando lugar a un plástido unido a cuatro membranas que contiene su propio ADN. El genoma del apicoplasto es comparativamente pequeño, con un tamaño de 35 kb, que codifica entre 30 y 50 genes que participan en el procesamiento celular fundamental mediante ADN y ARN. Las especies de Neospora son parásitos intracelulares obligados, lo que significa que secuestran la maquinaria celular del huésped para proliferar durante la etapa de taquizoíto del parásito.

Genómica

El genoma completo de N. hughesi aún no se ha secuenciado, pero sí se han secuenciado genomas parciales de apicoplastos y mitocondriales. El genoma parcial de apicoplasto más grande secuenciado es un ADN lineal de 440 pb que codifica el gen de la subunidad beta de la ARN polimerasa. Entre los otros genes secuenciados se encuentran el gen de la proteasa caseinolítica C de los apicoplastos y el gen del citocromo-b mitocondrial, responsable de la regulación de proteínas y la respiración celular.

Fisiología

N. hughesi es un parásito intracelular obligado grampositivo con morfología cocogénica. N. hughesi contiene orgánulos específicos de apicomplejos que secretan enzimas vitales para el desarrollo de la vacuola parasitaria en el huésped. Esta vacuola parasitaria protege al parásito de los mecanismos de defensa de la célula huésped mediante la regulación de los orgánulos secretores.

Los apicomplejos también poseen un complejo de membrana interna (CMI) que participa en el movimiento, la replicación y la invasión del huésped. Su nombre se debe a un orgánulo específico llamado apicoplasto, que desempeña un papel vital en el metabolismo lipídico. Todos los orgánulos especializados se encuentran en la cara apical del parásito, de ahí el nombre Apicomplexa.

Ecology and host range

Aunque no existe un hospedador definitivo para N. hughesi, se sugiere que los caballos se infectan con N. hughesi por exposición (ingestión) a esporozoitos presentes en las heces del hospedador, el mismo mecanismo que sus taxones hermanos cercanos, Sarcocystis neurona y Neospora caninum.

N. hughesi se ha implicado como causa de enfermedad clínica en casos de mieloencefalitis protozoaria equina (MPE). Curiosamente, no se han registrado casos de MPE causada por especies de Neospora fuera de Estados Unidos. Se estima que la MPE causa enfermedad sintomática en aproximadamente el 1% de los caballos expuestos a los ooquistes esporulados.

Consecuencias ambientales

N. hughesi puede causar infección del sistema nervioso central (EPM). Debido a la falta de investigación sobre N. hughesi y a que el hospedador de S. neurona, la zarigüeya, se encuentra aislada únicamente en Estados Unidos, la EPM no se considera generalmente como un diagnóstico diferencial en caballos de origen no estadounidense. Sin embargo, dada la reciente diferenciación entre N. hughesi y S. neurona, la EPM de N. hughesi debería integrarse en la medicina veterinaria equina como diagnóstico diferencial para síntomas neurológicos. Se han registrado casos recientes de caballos importados de Norteamérica infectados con EPM en los Países Bajos y otros países europeos. Esto ha llevado a reforzar las medidas de cuarentena para los caballos importados y a la concienciación sobre la EPM y otras enfermedades parasitarias en équidos.

La infección por N. hughesi se ha asociado con enfermedades neuromusculares y abortos fetales, pero no se ha estudiado tan exhaustivamente como la de Sarcocystis neurona. Se ha reportado la transmisión de caballos infectados con N. hughesi a potros, pero no todos desarrollan la enfermedad clínica, como lo respaldan estudios con N. caninum en caninos y coyotes. Con el aumento del transporte de caballos desde Estados Unidos a otros países, es fundamental realizar más investigaciones para comprender los mecanismos y los hospedadores definitivos y prevenir la propagación de N. hughesi antes de que se vuelva transmisible en otras partes del mundo. Actualmente, se desconoce el potencial de N. hughesi, por lo que conviene determinar los hospedadores definitivos y sus implicaciones para prevenir un brote de neosporosis.

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