Onchocerca volvulus

Onchocerca volvulus es un nematodo filarial (gusano redondo) transmitido por artrópodos que causa la oncocercosis (ceguera de los ríos) y es la segunda causa principal de ceguera por infección en todo el mundo, después del tracoma . Es una de las 20 enfermedades tropicales desatendidas incluidas en la lista de la Organización Mundial de la Salud , y se espera su eliminación en ciertos países para 2025. ^{[ 2 ]}

John O'Neill, cirujano irlandés, describió por primera vez Onchocerca volvulus en 1874, cuando descubrió que era el agente causal de la 'craw-craw', una enfermedad de la piel que se encuentra en África Occidental . ^{[ 3 ]} Un médico guatemalteco, Rodolfo Robles , la relacionó por primera vez con la discapacidad visual en 1917. ^{[ 4 ]} El parásito fue descrito y nombrado formalmente por el zoólogo y parasitólogo alemán Rudolf Leuckart en 1893. ^{[ 5 ]}

Onchocerca volvulus se encuentra principalmente en el África subsahariana , y también se transmite en algunos países de Sudamérica, así como en Yemen (véase el mapa global en Epidemiología). Se transmite de persona a persona a través de moscas negras hembras del género Simulium , y los humanos son el único huésped definitivo conocido . ^{[ 6 ]}

Los parásitos Onchocerca volvulus obtienen nutrientes del huésped humano mediante la ingestión de sangre o por difusión a través de su cutícula . Pueden desencadenar la formación de vasos sanguíneos debido a que a menudo se encuentran densas redes vasculares alrededor de los gusanos. ^{[ 7 ]} Se distinguen de otros nematodos filariales que infectan a los humanos por la presencia de profundas estrías transversales . ^{[ 8 ]}

Es una especie dioica , con machos y hembras diferenciados, que forman nódulos bajo la piel humana. Las hembras maduras residen permanentemente en estos nódulos fibrosos, mientras que los machos pueden moverse libremente por el tejido subcutáneo . Los machos son más pequeños que las hembras; miden 23  mm de longitud, en comparación con los 230-700  mm de las hembras. ^{[ 8 ]}

La liberación de ovocitos (huevos) en las lombrices hembra no depende de la presencia de un gusano macho, aunque pueden atraerlos mediante feromonas no identificadas. ^{[ 9 ]} La primera etapa larvaria, las microfilarias , tienen 300 μm de longitud y no están envainadas, lo que significa que cuando maduran a microfilarias, salen de la envoltura del huevo. ^{[ 10 ]}

La esperanza de vida promedio de un gusano adulto es de 15 años, y las hembras maduras pueden producir entre 500 y 1500 microfilarias por día. La esperanza de vida normal de las microfilarias es de 1,0 a 1,5 años; sin embargo, su presencia en el torrente sanguíneo provoca poca o ninguna respuesta inmunitaria hasta la muerte o degradación de las microfilarias o los gusanos adultos. ^{[ 11 ]}

etapas de la mosca negra

1. Las microfilarias de O. volvulus se encuentran en la capa dérmica de la piel del huésped.
2. Cuando una mosca negra del género Simulium, hembra, se alimenta de la sangre de un huésped infectado, también ingiere las microfilarias.
3. Desde aquí, las microfilarias penetran en el intestino y migran a los músculos de vuelo torácicos , donde entran en la primera fase juvenil, J ₁ .
4. Tras madurar hasta la fase J2 _, la segunda fase juvenil, migran a la probóscide , donde se encuentran en la saliva .
5. _{Las larvas en} estadio J2 maduran en la saliva hasta convertirse en larvas infecciosas en estadio tres, J3 _. El ciclo de vida en la mosca negra dura entre una y tres semanas. ^{[ 12 ]}

Onchocerca volvulus causa oncocercosis , que provoca picazón intensa. La infección a largo plazo puede causar queratitis , una inflamación de la córnea , y finalmente ceguera . ^{[ 10 ]} Los síntomas son causados ​​por las microfilarias y la respuesta inmunitaria a la infección, más que por los gusanos adultos. El tratamiento más eficaz consiste en el uso de ivermectina , aunque se ha informado del desarrollo de resistencia a este fármaco. ^{[ 13 ]} La ivermectina impide que las hembras liberen microfilarias durante varios meses, aliviando así los síntomas y previniendo temporalmente la transmisión. Sin embargo, esto no mata a los gusanos adultos, por lo que debe tomarse una vez al año mientras haya gusanos adultos presentes. ^{[ 14 ]}

Se ha propuesto a Onchocerca volvulus como uno de los agentes causantes del síndrome de cabeceo , una afección que afecta a niños de 5 a 15 años y que actualmente solo se observa en Sudán del Sur , Tanzania y el norte de Uganda . Aunque se desconoce la causa de la enfermedad, O. volvulus se está estudiando cada vez más como posible causa debido a su ubicuidad en las zonas donde se presenta la enfermedad. ^{[ 15 ]}

Se estima que 187 millones de personas están en riesgo de infección por O. volvulus , con entre 17 y 25 millones de personas infectadas y 0,8 millones que presentan algún deterioro de la visión. O. volvulus no ha causado directamente ninguna muerte, pero ha costado 1,1 millones de años de vida ajustados por discapacidad , que miden el número de años de vida saludable perdidos debido a una enfermedad específica y muestran la carga de la enfermedad. ^{[ 17 ]}

Los adultos de la mosca negra Simulium requieren agua en movimiento para reproducirse y los huevos permanecen en el agua hasta que salen de la pupa y entran en la etapa adulta de su ciclo de vida. Debido a esta restricción, O. volvulus solo se encuentra en arroyos o ríos. Los sistemas de agua artificiales , como las centrales hidroeléctricas construidas en África, proporcionan condiciones ideales durante todo el año para el desarrollo de la mosca negra y dificultan el control de su propagación. ^{[ 18 ]}

Aproximadamente el 99% de los casos de oncocercosis se encuentran en 31 países del África subsahariana, aunque existen áreas de transmisión limitada en Brasil , Venezuela y Yemen . ^{[ 16 ]} Se cree que la enfermedad fue importada a América Latina a través del comercio de esclavos. ^{[ 19 ]} La oncocercosis fue eliminada de Colombia en 2013, Ecuador en 2014, México en 2015 y Guatemala en 2016 ^{[ 17 ]} gracias a programas de control que utilizaron la administración masiva de medicamentos con ivermectina. ^{[ 16 ]}

El tamaño total del genoma de O. volvulus es 1,5 × 10⁸ pares de bases y contiene alrededor de 4000 genes , con genes para colágeno y proteínas cuticulares altamente expresados ​​en adultos maduros. ^{[ 20 ]} O. volvulus tiene cuatro pares de cromosomas , que incluyen un solo par de cromosomas sexuales . Un cromosoma sexual X grandey un cromosoma sexual Y más pequeño determinan los gusanos machos, mientras que dos cromosomas X determinan los gusanos hembras. ^{[ 21 ]}

Se cree que uno de los tres cromosomas no sexuales se formó mediante un evento de fusión entre dos cromosomas más pequeños. ^{[ 20 ]}

( Árbol filogenético simplificado del género Onchocerca . ^{[ 22 ]} )

Onchocerca volvulus presenta baja variación genética entre individuos. Esto sugiere que en el pasado se produjo un cuello de botella poblacional que provocó una rápida disminución del tamaño de la población. ^{[ 20 ]} También muestra una alta diversidad de haplotipos , que es una medida de la singularidad de un grupo de genes ligados. Este patrón de baja variación genética y alta diversidad de haplotipos sugiere una rápida expansión poblacional tras un cuello de botella y ha dado lugar a la teoría de que un cambio de hospedador del ganado permitió que O. volvulus infectara a los humanos. ^{[ 23 ]} Esto también está respaldado por datos genéticos que sitúan a O. ochengi (una cepa que infecta al ganado) como el grupo hermano de O. volvulus . ^{[ 22 ]}

Los gusanos adultos se encuentran en nódulos y están ocultos a la mayoría de los componentes del sistema inmunitario humano . Las microfilarias son más vulnerables al ataque de las células inmunitarias porque salen de los nódulos para completar su ciclo de vida. El sistema inmunitario puede detectar O. volvulus mediante la liberación de antígenos solubles y antígenos presentes en la superficie de las microfilarias y los juveniles infecciosos J3 _. Estos antígenos permiten al sistema inmunitario detectar la presencia de un organismo extraño en el cuerpo y desencadenar una respuesta inmunitaria para eliminar la infección. ^{[ 24 ]}

La respuesta inmune implica la generación de anticuerpos ( tipos IgG , IgM e IgE ) que pueden reaccionar con antígenos solubles liberados por Onchocerca volvulus . ^{[ 25 ]} También se encuentran anticuerpos opsonizantes que marcan las células para su destrucción contra la fase infecciosa _J3 y las microfilarias, pero actualmente no hay suficiente evidencia para determinar si esto es protector. ^{[ 26 ]}

Los antígenos de O. volvulus son muy complejos y muestran reactividad cruzada con varios otros gusanos filariales. Hay poca evidencia que indique que los anticuerpos producidos sean específicos de O. volvulus . Sin embargo, después de los 40 años, la cantidad de parásitos que se portan (la intensidad de la infección) disminuye, lo que sugiere que con el tiempo se desarrolla algún tipo de respuesta inmune protectora. ^{[ 24 ]}

Onchocerca volvulus , junto con la mayoría de los nematodos filariales , comparte una relación endosimbiótica con cepas de la bacteria Wolbachia . En ausencia de Wolbachia , el desarrollo larvario de O. volvulus se interrumpe o cesa. ^{[ 28 ]} Se ha propuesto que estas bacterias potencian los síntomas y la gravedad de la oncocercosis al desencadenar respuestas inflamatorias en el huésped. ^{[ 29 ]}

• " Onchocerca volvulus " . Navegador de taxonomía NCBI . 6282.