ESTUDIO DE PROTOZOOS. GE ERALIDADES
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PRÁCTICA ESTUDIO DE PROTOZOOS. GEERALIDADES I.- Teoría Definición: Los protozoos son seres vivos unicelulares, desprovistos de clorofila y heterótrofos. Se multiplican por mitosis y algunos tienen también reproducción sexual. Al menos en un estadio de su ciclo biológico son móviles, utilizando distintos sistemas de locomoción. Caracteres morfológicos y estructurales Tamaño: Los protozoos son generalmente microscópicos (desde unas micras a varios cientos). Estructura: En los protozoos se distingue una forma activa que se conoce en la mayoría de ellos con el nombre de forma vegetativa o trofozoito. En muchos casos, el trofozoito tiene la capacidad de transformarse en una forma de resistencia, conocida como quiste. El componente fundamental del cuerpo del protozoo es el protoplasma, el cual está diferenciado en núcleo y citoplasma. a) úcleo: los núcleos de los protozoos tienen formas, tamaños y estructuras variadas. La mayoría de los protozoos contienen un solo núcleo, pero hay muchos que tienen dos o más núcleos. El núcleo aparece como una vesícula constituida por una membrana perfectamente definida que envuelve el nucleoplasma en el que se encuentran el o los nucleolos (=cariosomas, =endosomas) y la cromatina nuclear. Estructuralmente, los núcleos pueden clasificarse en dos tipos principales: vesicular (en el que casi siempre se pueden observar uno o varios cariosomas que destacan sobre el resto del material cromatínico) y compacto (en el que el material cromático aparece de 1 un tamaño uniforme, llenando casi todo el núcleo, por lo que éste toma un aspecto denso y compacto). b) Citoplasma: La parte extranuclear del cuerpo del protozoo es el citoplasma. Está compuesto de un sistema coloidal que a menudo está formado por una parte periférica, densa, denominada ectoplasma, y otra parte medular fluida llamada endoplasma. En el citoplasma se encuentran distintos orgánulos como mitocondrias, aparato de Golgi, vacuolas (pulsátiles o digestivas), retículo endoplasmático, etc. que participan en las distintas funciones inherentes a la vida del protozoo. La superficie del cuerpo esta cubierta por una membrana cuya estructura se corresponde, en principio, con la membrana unidad de cualquier célula. Este sería el caso de la plasma-membrana o plasmalema de muchos protozoos (amebas y algunos flagelados). En otros protozoos, como en los ciliados, la membrana limitante del cuerpo presenta una estructura mas complicada y recibe el nombre de película. Fisiología En los seres unicelulares existen ciertas partes de la célula especializadas en llevar a cabo funciones vitales como alimentación, respiración, reproducción y locomoción. 2 La alimentación se realiza mediante diferentes mecanismos. El mas simple se denomina osmotrofia y consiste en la incorporación de sustancias orgánicas disueltas en el medio donde viven, a través de su membrana. Otro procedimiento es la fagocitosis, que consiste en la incorporación de partículas sólidas de tamaño considerable. Por último, algunos protozoos se alimentan por pinocitosis, que es un proceso similar a la fagocitosis, del que se diferencia porque el tamaño de las partículas ingeridas en este caso es mucho menor. La respiración en algunos protozoos es aerobia y en otros anaerobia. En la primera toman el oxígeno de su medio ambiente y expulsan el dióxido de carbono a través de la membrana celular. En la segunda necesitan metabolizar ciertas sustancias de las cuales obtienen el oxígeno. Los protozoos presentan diversos mecanismos de locomoción, que se tienen en cuenta como uno de los caracteres para su clasificación. Así, muchos se mueven gracias a que poseen órganos locomotores permanentes: cilios o flagelos. En otros el movimiento se produce como consecuencia de la formación de pseudópodos, que son proyecciones citoplasmáticas temporales y retráctiles que, fijándose al sustrato, ejercen tracción sobre el resto del cuerpo del protozoo. Por último, hay bastantes protozoos que carecen de órganos específicos de locomoción en casi todas las etapas de su ciclo biológico. Los protozoos se multiplican por reproducción asexual (binaria o múltiple) y solo algunos tienen reproducción sexual. El enquistamiento en los protozoos Los ciclos biológicos de los protozoos son mas o menos complejos dependiendo de las especies o grupos que se consideren. Entre los protozoos parásitos, cuando abandonan el hospedador en el que se encuentran para pasar a colonizar otro, es frecuente que adopten una forma de resistencia llamada quiste, a fin de superar las condiciones adversas del medio externo. Estos quistes están formados por una masa citoplasmática en la que se observan un número de núcleos igual o superior al que tenía el trofozoito del que derivan. Todo ello está rodeado por una cubierta resistente llamada pared quística que lo protege de los agentes externos, lo que permite que estos quistes actúen como medios de transmisión del parásito de un hospedador a otro. Para algunas especies estos 3 quistes sirven además como reorganizadores de la división nuclear e incluso en otras actúan como fijadores al hospedador. Clasificación Tradicionalmente los protozoos se han clasificado teniendo en cuenta, fundamentalmente, los distintos tipos de orgánulos de locomoción que presentan. A continuación se citan cuatro de los grupos en los que se incluyen las especies parásitas con más trascendencia en sanidad humana y animal. Phylum SARCOMASTIGOPHORA Poseen pseudópodos, flagelos o ambos tipos de organelos locomotores. Protozoos con núcleo de un solo tipo. La reproducción es asexual por fisión binaria. Incluye los subphylum sarcodina (AMEBAS) y mastigophora (FLAGELADOS) Phylum CILIOPHORA Presentan cilios como organelos de locomoción (CILIADOS). Generalmente con dos tipos de núcleos. Fisión binaria transversal. Vacuola contractil típicamente presente. Phylum APICOMPLEXA Son protozoos que presentan en alguno de sus estadios, una estructura denominada complejo apical (solo visible al microscopio electrónico) y que generalmente está formado por anillos polares, roptrias, micronemas, conoide y microtúbulos subpeliculares. El movimiento tiene lugar por deslizamiento. Reproducción sexual por singamia. En este grupo se incluye el orden Eucoccidida (COCCIDIOS). Phylum MICROSPORA Son parásitos intracelulares diminutos con esporas de origen unicelular en una cápsula membranosa indivisa, que contiene un solo germen ameboide, que sale a su vez a través de un filamento polar tubular. Un poroplasto llena la porción apical de la espora y un posterosoma, la basal. 4 II.- Trabajo práctico Material: - Con la muestra de que dispone, confeccione una preparación donde debe localizar trofozoitos de: Amebas a) Observe la forma indefinida y cambiante de este estadio. b) Mantenga la atención en un trofozoito y observe la emisión de pseudópodos, intentando distinguir ecto y endoplasma en los mismos. c) Observe la posible presencia de vacuolas, tanto digestivas como pulsátiles. d) Haga un dibujo esquemático y señale y comente sobre el mismo, todo lo que haya observado. Flagelados a) Observe la forma mas o menos constante de estos organismos. b) Cuente el número de flagelos y observe la disposición de los mismos en el cuerpo del protozoo. Estudie la forma en que se mueven los flagelos y como se desplaza el protozoo. c) Intente observar alguna estructura intracitoplasmática y refleje todo lo visto en un esquema sencillo. Ciliados a) Estudie la forma de estos protozoos. b) Observe la disposición y longitud de los cilios en relación a lo visto para los flagelados. c) Describa el movimiento de estos trofozoitos en relación a los otros protozoos estudiados y haga un esquema de uno de ellos señalando las estructuras que haya podido observar. 5 PRÁCTICA ESTUDIO DE TROFOZOITOS Y QUISTES DE AMEBAS, FLAGELADOS Y CILIADOS PARÁSITOS Como ya se ha mencionado en la práctica anterior, dentro del phylum Sarcomastigophora se incluyen aquellos protozoos que se mueven por pseudópodos (AMEBAS) y aquellos que se mueven con ayuda de unos organelos de locomoción denominados flagelos (FLAGELADOS). En esta práctica se estudiarán, en primer lugar, trofozoitos y quistes de algunas especies de amebas parásitas del intestino del hombre Subphylum Sarcodina Las amebas se incluyen en el subphylum Sarcodina y de forma resumida este grupo se caracteriza por: Los trofozoitos presentan forma inconstante El movimiento se realiza por pseudópodos La multiplicación tiene lugar por fisión binaria Presentan un ciclo biológico directo QUISTES Quiste maduros Entamoeba coli Aspecto de pequeña esferita de 10-30 micras de diámetro. En su interior se pueden observar 8 núcleos flotando en una masa protoplasmática nítida, donde las barras cromatoidales están muy reducidas e incluso desaparecidas. Los núcleos presentan un cariosoma pequeño y excéntrico. El interior de la membrana plasmática está revestido por numerosos gránulos de cromatina 1 Endolimax nana Quiste maduro Esféricos o rectangulares con bordes redondeados. Contiene 4 núcleos pequeños, con cariosoma grande, irregular, central o excéntrico muy visible. Iodamoeba butschlii Quiste maduro Forma muy variable. Contiene un núcleo típico, con gran cariosoma central o ligeramente excéntrico, poco visible en las muestras fecales frescas. Tamaño variable (6-15 micras). Lo más característico de estos quistes es la presencia de una gran vacuola de glucógeno que se tiñe de color rojo ladrillo con el yodo. Quistes de amebas: a) Observe la forma del quiste en relación a la del trofozoito que observó “in vivo”. b) Cuente el número de núcleos del quiste y, en la medida de lo posible, estudie su estructura. Haga un esquema de lo observado. c) Trate de identificar los quistes de cada especie con ayuda de las láminas, descripciones y bibliografía. 2 Subphylum Mastigophora FLAGELADOS Los flagelados se incluyen en el subphylum mastigophora cuyo carácter más relevante, como ya se ha mencionado, es la presencia de uno o varios flagelos como organelos de locomoción. Por otra parte los ciliados constituyen un grupo independiente, Phylum Ciliophora, que se caracteriza por la presencia de cilios como organelos quinéticos. Ambos grupos, flagelados y ciliados, presentan especies parásitas del hombre algunas de las cuales se identificarán en esta práctica. De forma resumida otras características significativas de este grupo son: Presencia de uno o varios flagelos Los trofozoitos presentan forma constante La multiplicación tiene lugar por fisión binaria Pueden presentar un ciclo biológico directo o indirecto Dentro de este grupo se procederá a la localización e identificación trofozoitos y quistes de Giardia intestinalis así como a la localización de trofozoitos vivos de una especie del género Trichomonas que se describen continuación. Giardia intestinalis TROFOZOITO 3 brevemente a Típicamente piriforme, con simetría bilateral. Dorsalmente es convexo y ventralmente presenta una concavidad casi circular denominada disco suctor que funciona a modo de ventosa. Tiene 4 pares de flagelos y 2 núcleos, cada uno de los cuales lleva un cariosoma bien patente. Cerca del margen posterior del disco suctor presenta un par de estructuras en forma de barra denominadas cuerpos medios. Miden 15 x 8 micras. QUISTE Ovoide, rodeado por una pared quística homogénea y delgada. Presenta hasta 4 núcleos y un conjunto de estructuras correspondientes al axonema de los flagelos, restos del disco suctor, etc. Que destacan en el interior por su refrigencia. Miden 7-10 micras de largo. Trichomonas spp, Membrana ondulante Los representantes de este género se incluyen en el orden Trichomonadida el cual se caracteriza porque los trofozoitos Cuerpo parabasal tienen entre 4 y 6 flagelos, uno de ellos formando el borde de una membrana Costa ondulante lateral. Además presenta un órgano Axostilo de desarrollado. 4 sostén (Axostilo) bien Trichomonas vaginalis Los trofozoitos miden unas 15-20 µm de largo. Poseen 4 flagelos libres anteriores y uno recurrente que recorre el borde de una membrana ondulante a lo largo de todo el organismo sin dejar porción libre. El fino axostilo aflora por el extremo posterior. La identificación cuando se observan trofozoitos vivos se facilita por su rápida motilidad, así como la visualización de la membrana ondulante mientras gira el cuerpo además de trasladarse. Trofozoitos y quistes de flagelados: a) Observe la forma del quiste en relación a la del trofozoíto b) Cuente el número de núcleos del quiste y, en la medida de lo posible, estudie su estructura. Haga un esquema de lo observado. c) Trate de identificar los trofozoitos y quistes de cada especie con ayuda de las láminas, descripciones y bibliografía. d) Confeccione una preparación con la muestra que se ha proporcionado. Intente localizar tricomonádidos. Localice las estructuras quinéticas y de sostén. Describa el movimiento que observa. 5 Phylum Ciliophora CILIADOS De forma breve podemos caracterizar a los representantes de este grupo por las siguientes características: Presencia de cilios como orgánulos de locomoción Localización de un citostoma o boca celular Presencia de 2 núcleos heteromorfos: uno de mayor tamaño o macronúcleo y otro menor o micronúcleo Reproducción asexual por fisión binaria y sexual por conjugación A continuación se describe de forma breve la morfología de Balantidium coli, único ciliado parásito del intestino humano. De esta especie trataremos de localizar e identificar tanto trofozoitos como quistes Balantidium coli TROFOZOITO QUISTE Ovalado, mide de 50 a 200 micras. Todo el cuerpo Esférico, mide 50-60 micras. Presenta se encuentra cubierto de cilios, siendo estos más pared quística y por debajo una membrana fuertes alrededor de la boca celular o citostoma ciliada. situada en la parte anterior. En el interior se observa micronúcleo y vacuolas alimenticias. un macro y micronúcleo y vacuolas alimenticias. 6 Citoplasma con macro y Trofozoito y Quiste de ciliado a) Compare la forma y el tamaño de estos quistes con los de amebas y flagelados que ya ha visto. b) Enfocando con el objetivo fuerte seco (40), y moviendo levemente arriba y abajo el tornillo micrométrico, intente observar bajo la cubierta quística, las hileras de cilios del protozoo. Haga un esquema señalando todo lo observado. c) Trate de identificar el trofozoito y el quiste de este ciliado con ayuda de las láminas, descripciones y bibliografía. 7
