Biología para Mayores II

Muchas de las especies de protistas clasificadas en el supergrupo Excavata son organismos asimétricos, unicelulares, con un surco de alimentación «excavado» por un lado. Este supergrupo incluye depredadores heterótrofos, especies fotosintéticas y parásitos. Sus subgrupos son los diplomónadas, los parabasálidos y los euglenozoos. El grupo incluye una variedad de mitocondrias modificadas, así como cloroplastos derivados de algas verdes por endosimbiosis secundaria. Muchos de los euglenozoos son de vida libre, pero la mayoría de las diplomónadas y parabasálidas son simbiontes o parásitos.

Diplónadas

Figura 1. El parásito intestinal de los mamíferos Giardia lamblia, visualizado aquí mediante microscopía electrónica de barrido, es un protista que se transmite por el agua y que provoca graves diarreas cuando se ingiere. (Crédito: modificación del trabajo de Janice Carr, CDC; datos de la barra de escala de Matt Russell)

Entre los Excavata se encuentran los diplomonads, que incluyen el parásito intestinal Giardia lamblia (Figura 1). Hasta hace poco, se creía que estos protistas carecían de mitocondrias. Desde entonces se han identificado en las diplomónadas unos orgánulos mitocondriales remanentes, llamados mitosomas, pero aunque estos mitosomas son esencialmente no funcionales como orgánulos respiratorios, sí funcionan en el metabolismo del hierro y del azufre. Las diplomónadas existen en entornos anaeróbicos y utilizan vías alternativas, como la glucólisis, para generar energía. Cada célula de diplomónada tiene dos núcleos haploides similares, pero no idénticos. Las diplomónadas tienen cuatro pares de flagelos locomotores que están bastante arraigados en cuerpos basales que se encuentran entre los dos núcleos.

Parabasálidos

Un segundo subgrupo de Excavata, los parabasálidos, reciben su nombre por el aparato parabasálico, que consiste en un complejo de Golgi asociado a fibras citoesqueléticas. Otras características del citoesqueleto incluyen un axostilo, un haz de fibras que recorre la longitud de la célula y puede incluso extenderse más allá de ella. Los parabasálidos se mueven con flagelos y ondulación de la membrana, y estas y otras modificaciones del citoesqueleto pueden ayudar a la locomoción. Al igual que las diplomónadas, los parabasálidos presentan mitocondrias modificadas. En los parabasálidos estas estructuras funcionan de forma anaeróbica y se denominan hidrogenosomas porque producen gas hidrógeno como subproducto.

El parabasálido Trichomonas vaginalis causa la tricomoniasis, una enfermedad de transmisión sexual en los seres humanos, que aparece en unos 180 millones de casos en todo el mundo cada año. Mientras que los hombres rara vez presentan síntomas durante una infección por este protista, las mujeres infectadas pueden ser más susceptibles a la infección secundaria por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) y pueden ser más propensas a desarrollar cáncer de cuello uterino. Las mujeres embarazadas infectadas por T. vaginalis tienen un mayor riesgo de sufrir complicaciones graves, como un parto prematuro.

Algunos de los parabasales más complejos son los que colonizan el rumen de los animales rumiantes y las tripas de las termitas. Estos organismos pueden digerir la celulosa, un talento metabólico inusual entre las células eucariotas. Tienen múltiples flagelos dispuestos en patrones complejos y algunos reclutan adicionalmente espiroquetas que se adhieren a su superficie para actuar como estructuras locomotoras accesorias.

Euglenozoos

Los euglenozoos incluyen parásitos, heterótrofos, autótrofos y mixótrofos, cuyo tamaño oscila entre 10 y 500 µm. Los euglenozoos se desplazan por sus hábitats acuáticos mediante dos largos flagelos que los guían hacia las fuentes de luz detectadas por un órgano ocular primitivo llamado eyespot. El género conocido, Euglena, abarca algunas especies mixótrofas que muestran una capacidad fotosintética sólo cuando hay luz. El cloroplasto de Euglena desciende de un alga verde por endosimbiosis secundaria. En la oscuridad, los cloroplastos de Euglena se encogen y dejan de funcionar temporalmente, y las células absorben los nutrientes orgánicos de su entorno. La Euglena tiene una película resistente compuesta por bandas de proteínas unidas al citoesqueleto. Las bandas se mueven en espiral alrededor de la célula y dan a la Euglena su excepcional flexibilidad.

El parásito humano, Trypanosoma brucei, pertenece a un subgrupo diferente de Euglenozoos, los kinetoplástidos. El subgrupo de los kinetoplástidos recibe su nombre del kinetoplasto, una gran mitocondria modificada que porta múltiples ADNs circulares. Este subgrupo incluye varios parásitos, llamados colectivamente tripanosomas, que causan enfermedades humanas devastadoras e infectan a una especie de insecto durante una parte de su ciclo vital. El T. brucei se desarrolla en el intestino de la mosca tsé-tsé después de que ésta pique a un ser humano u otro mamífero infectado. A continuación, el parásito se desplaza a las glándulas salivales del insecto para ser transmitido a otro humano u otro mamífero cuando la mosca tsetsé infectada consume otra comida de sangre. T. brucei es común en África central y es el agente causante de la enfermedad del sueño africana, una enfermedad asociada a la fatiga crónica severa, el coma, y puede ser fatal si no se trata, ya que conduce a la disminución progresiva de la función del sistema nervioso central.

Figura 2. Trypanosoma brucei, el agente causante de la enfermedad del sueño, pasa parte de su ciclo vital en la mosca tsé-tsé y parte en los humanos. (crédito: modificación del trabajo de los CDC)

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