Rev. Ciencias Veterinarias, Vol. 40, N° 1, [1-17], E-ISSN: 2215-4507, enero-junio, 2022
DOI: https://doi.org/10.15359/rcv.40-1.2
URL: http://www.revistas.una.ac.cr/index.php/veterinaria/index
Prototecosis en caninos en Costa Rica:
¿cuándo sospechar y qué buscar?
Canine Protothecosis in Costa Rica: What to Look For and When to Suspect?
Prototecose em caninos na Costa Rica: quando suspeitar e o que procurar?
Natalia B. Campos-González1, Alejandra Calderón-Hernández2, Érika Valverde-Altamirano3, Alejandro Alfaro-Alarcón4 
1. Escuela de Medicina Veterinaria, Universidad Nacional, Costa Rica. E mail: nbcamposg@gmail.com
2. Laboratorio de Micología, Escuela de Medicina Veterinaria, Universidad Nacional, Costa Rica. E mail: alejandra.calderon.hernandez@una.ac.cr
3. Nutrinac Salud Digestiva Veterinaria, Clínica Veterinaria, San José, Costa Rica. E mail: info@nutrinac.com
4. Departamento de Patología, Escuela de Medicina Veterinaria, Universidad Nacional, Costa Rica. E mail: alejandro.alfaro.alarcon@una.cr*
Autor de correspondencia: alejandro.alfaro.alarcon@una.cr
Recibido: 19 de abril de 2021 Corregido: 7 de julio de 2021 Aceptado: 19 de julio de 2021
Resumen
La prototecosis es una enfermedad causada por algas saprófitas, no clorofílicas, unicelulares y oportunistas del género Prototheca, que afecta, principalmente, a animales con inmunodeficiencias. En caninos, con la forma intestinal, se puede presentar inicialmente como diarrea sanguinolenta, pudiendo progresar a un cuadro sistémico; mientras que en felinos, generalmente, genera lesiones cutáneas. En Costa Rica, Prototheca zopfii es la especie que se ha identificado con mayor frecuencia, y Prototheca wickerhamii, una vez. El diagnóstico de esta enfermedad se puede realizar mediante distintas técnicas como: citología, histopatología, endoscopía, cultivo, reacción en cadena de polimerasa (PCR), método bioquímico, entre otros. El tratamiento recomendado es anfotericina B e itraconazol, los cuales son efectivos, principalmente, en felinos. Sin embargo, en caninos, con presentación sistémica, no existe un tratamiento efectivo. En caso de lesiones cutáneas, se recomienda la resección quirúrgica.
Palabras clave: diarrea crónica, canino, Prototheca, P. zopfii, P. wickerhamii
Abstract
Protothecosis is a disease caused by unicellular, achlorophilic, saprophyte, and opportunistic algae of the genus Prototheca, affecting mainly animals with immunodeficiencies. In canines with the intestinal form, it causes bloody diarrhea, which can progress to a systemic disease. At the same time, skin lesions are common in felines. In Costa Rica, Prototheca zopfii is the species identified with the highest frequency, and Prototheca wickerhamii was identified once. Prototheca spp. can be diagnosed using different techniques, such as cytology, histopathology, endoscopy, culture, polymerase chain reaction, biochemical method, and others. Currently, the recommended treatment is the use of amphotericin B and itraconazole, which have been reported to be effective in felines; however, there is no effective treatment in canines with systemic disease. Surgery is recommended in cases of cutaneous lesions.
Keywords: chronic diarrhea, canine, Prototheca, P. zopfii, P. wickerhamii
Resumo
A prototecose é uma doença causada por algas saprofíticas, não clorofílicas, unicelulares e oportunistas do gênero Prototheca, que afeta principalmente animais com imunodeficiências. Em caninos, com a forma intestinal, pode causar, inicialmente, diarréia hemorrágica, podendo evoluir para um quadro sistêmico; enquanto em felinos, geralmente, causa lesões cutâneas. Na Costa Rica, Prototheca zopfii é a espécie mais frequentemente identificada, e Prototheca wickerhamii foi uma vez identificada. O diagnóstico desta doença pode ser feito por diferentes técnicas como: citologia, histopatologia, endoscopia, cultura, reação em cadeia da polimerase (PCR), método bioquímico, entre outras. O tratamento recomendado é o uso de anfotericina B e o itraconazol, que são eficazes, principalmente, em felinos. Porém, em caninos, com apresentação sistêmica, não existe um tratamento eficaz. Para lesões de pele, a ressecção cirúrgica é recomendada.
Palavras-chave: diarréia crônica, canina, Prototheca, P. zopfii, P. wickerhamii
Introducción
Prototheca spp. es un alga unicelular, no clorofílica, saprofita y oportunista que se encuentra en el ambiente. Puede ser aislada en: excretas de animales, desechos alimenticios, tierra, savia de árboles, lodo de pastizales, lagos, ríos, aguas estancadas y residuales domiciliares y de lecherías. La principal ruta de infección, en caninos, es la vía oral; mientras que en felinos y humanos se adquiere por trauma (Hollingsworth et al., 2000; Manino et al., 2014; Palm, 2014; Ribeiro et al., 2009; Samanta, 2015; Strunck et al., 2004). La prototecosis es una enfermedad inusual, asociada a casos de inmunosupresión o disfunción inmunológica hereditaria (Carfora et al., 2017; Nelson & Couto, 2014; Souza et al., 2009). Afecta: principalmente, a humanos, bovinos, caninos y felinos, aunque también se ha observado casos en equinos, ovinos y suinos (Samanta, 2015; Souza et al., 2009; Stenner et al., 2007). En caninos, el órgano blanco inicial es el tracto gastrointestinal, pudiendo evolucionar a una infección sistémica afectando órganos como: bazo, corazón, hígado, huesos, ojos, piel, riñones, sistema nervioso central y tracto respiratorio, en los cuales puede inducir lesiones piogranulomatosas. A nivel mundial, se han identificado cinco especies de Prototheca patógenas de mamíferos: P. blaschkeae, P. cutis, P. miyajii, P. wickerhamii, y P. zopfii, (Carfora et al., 2017). Sin embargo, las especies más prevalentes son: P. wickerhamii y la P. zopfii asociadas a procesos cutáneos y sistémicos, respectivamente. El cuadro sistémico es más común en caninos que presentan principalmente: sinología intestinal, nerviosa, ocular y renal (Samanta, 2015; Souza et al., 2009; Stenner et al., 2007; Young et al., 2012).
Cuadros clínicos
En caninos, el desarrollo de la enfermedad tiene curso lento con pronóstico reservado. Por lo general, los signos clínicos se inician en el tracto gastrointestinal, afectando principalmente al colon. Los signos clínicos más comunes son hematoquecia (Fig. 1) con pérdida de peso y colitis (Fig. 2). Estos pueden desarrollarse varios meses antes de presentar sintomatología sistémica. Otros hallazgos reportados son: anemia, anorexia, leucocitosis, linfadenopatías, pirexia, polidipsia y poliuria. Entre las lesiones oculares las panoftalmitis son frecuentes (Fig. 3) seguidas por glaucoma y desprendimiento de retina (Fig. 4-6) (Souza et al., 2009; Stenner et al., 2007; Strunck et al., 2004).
En caso de comprometimiento del sistema nervioso central, se puede observar: ataxia, convulsiones, depresión, dolor cervical, paresia, signos vestibulares y sordera (Font et al., 2014; Nelson & Couto, 2014; Stenner et al., 2007). Por otra parte, el análisis del líquido cefalorraquídeo se caracteriza por presentar pleocitosis eosinofílica, linfocítica o neutrofílica (Pressler et al., 2005; Young et al., 2012). Las lesiones cutáneas se caracterizan por desarrollar nódulos firmes, úlceras y/o exudado costroso, generalmente ubicadas en el tronco, uniones mucocutáneas y extremidades. También, se ha reportado lesiones en: el plano nasal, región frontal, escroto, base de la cola y la pinna (Ettinger et al., 2010; Greene, 2012; Strunck et al., 2004). El comprometimiento del sistema respiratorio incluye: descarga nasal serosa o sanguinolenta, rinitis piogranulomatosa, disnea, estertores y nódulos en las narinas (Fig. 7); además, en la mucosa nasal se pueden observar úlceras con superficie fibrinonecrotizante, que se extienden desde el vestíbulo nasal hasta las conchas nasales (Macêdo et al., 2008; Schöniger et al., 2016; Stenner et al., 2007). En los órganos internos, en la superficie serosa, se observa la formación de nódulos de 1-2 mm de diámetro (Fig. 8), color blanco a beige, localizados principalmente en: colon, miocardio (Fig. 9), ojos y riñones (Fig.10) (Souza et al., 2009; Vince et al., 2014).
Diagnóstico
El diagnóstico certero de esta patología está basado en el análisis con: citología, histopatología o cultivo del tejido afectado. Las muestras clínicas, remitidas para la detección de este agente, dependen de las regiones anatómicas afectadas. Por ejemplo, en casos de lesiones intestinales, deben ser colectadas heces; en casos de mastitis, muestras de leche deben ser remitidos al laboratorio; en casos de infecciones sistémicas: orina, sangre o muestras de tejido deben ser analizadas (Samanta, 2015). El hemograma y las químicas séricas tienen poco valor diagnóstico. En la histopatología, la Prototheca se observa como estructuras (esporangios) de forma ovoide/redondeada de 4–30 µm de diámetro, con citoplasma basofílico, agranular, con núcleo central basofílico y pared celular hialina gruesa con doble refracción (Fig. 11) con numerosas endosporas (Fig. 12). También, se puede observar granulomas con áreas de necrosis rodeado de un infiltrado inflamatorio linfohistioplasmocitario o piogranulomatoso (Fig. 13). Se recomienda utilizar las tinciones Hematoxilina & Eosina (Fig. 14), Giemsa, Ácido Peryódico de Schiff (PAS), o Nitrato de Plata Metenamina de Gomori (GMS). (Font et al., 2014; Hollingsworth, 2000; Nelson & Couto, 2014; Souza et al., 2009; Strunck et al., 2004; Young et al., 2012).
Endoscopía
Los posibles hallazgos, al realizar una colonoscopia, son: hiperemia difusa, erosiones de diferente profundidad, úlceras, hemorragia (Fig. 15); edema, engrosamiento de la mucosa (Fig. 16); con o sin presencia de tejido friable, aumento de la granularidad de la mucosa (Fig. 17); presencia de moco, nódulos blanquecinos (Fig. 18) y áreas isquémicas y necróticas (Bottero et al., 2016; Greene, 2012; Palm, 2014; Strunck et al., 2004). Se prefiere tomar muestras, del colon descendente, con un endoscopio rígido de 2.8 mm, dado que permite tomar muestras grandes y profundas. Lo recomendable es que la biopsia sea del grosor total de la mucosa. Se debe preparar el colon adecuadamente para la correcta visualización de la mucosa (Nelson & Couto, 2014).
Diagnóstico microbiológico
Los métodos de diagnóstico microbiológico, para la identificación de la especie, son: el cultivo, métodos bioquímicos, inmunofluorescencia directa, PCR, espectrofotometría de masas y microscopía electrónica (Carfora et al., 2017; Strunck et al., 2004; Young et al., 2012).
En citologías, la observación de estructuras ovales, esféricas o elípticas no gemantes en montajes al fresco, con azul de lactofenol (Fig. 19a), azul de metileno, hidróxido de potasio (KOH) del 10 al 40% (Fig. 19b), tinción de Gram (Fig. 19c), Giemsa (Fig. 19d) o Wright, confirman la presencia de este agente (Samanta, 2015; Walsh et al., 2018).
Las algas del género Prototheca crecen en Agar Sabouraud Dextrosa (SDA) a 30 °C, entre las 24 a 72 horas (Fig. 20) y son inhibidas por la cicloheximida. Las especies patógenas como P. zopfii y P. wickerhamii se pueden distinguir de las no patógenas porque las primeras crecen a 37 °C, mientras que las otras no pueden crecer a esa temperatura y presentan cápsula (Walsh et al., 2018).
Identificación bioquímica
Tradicionalmente, estas algas se han identificado mediante métodos bioquímicos por la asimilación de azúcares como: la glucosa, galactosa y trehalosa. En el mercado costarricense existen kits comerciales que permiten la identificación de esta alga, así el Api 20C AUX identifica P. wickerhamii, pero no P.zopfii y el Vitek 2 Compact identifica P. wickerhamii y P.zopfii (bioMérieux, 2010; bioMérieux, 2020).
Según la tabla de identificación del sistema Api 20 C AUX, el 100% de los aislamientos de P. wickerhamii reaccionan de forma positiva a las 28 o 72 horas en los siguientes pocillos: D-glucosa (GLU), glicerol (GLY) y D-trealosa (TRE) y un 55% en galactosa (GAL) (bioMérieux, 2010). Con respecto al Vitek 2 Compact, las tarjetas Vitek 2 YST permiten realizar la identificación de P. zopfii y P. wickerhamii (bioMérieux, 2020) por asimilación bioquímica de alrededor de diez azúcares, en las que P. wickerhamii a diferencia de P. zopfii utiliza dTREa y dGALa, lo que coincide con lo descrito por la literatura (Walsh et al., 2018) (Cuadro 1).
Métodos moleculares
MALDI-TOF MS
Distintos autores han realizado análisis por espectrofotometría de masas por desorción/ionización láser asistida por matriz y detector de iones (MALDI-TOF MS) con buenos resultados (Ahrholdt et al., 2012, Bonifaz et al., 2019).
Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)
El diagnóstico molecular se realiza a partir de un aislamiento previamente purificado en SDA a 37°C, cuyo ADN es extraído mediante un kit comercial DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, GmbH, Alemania) y la PCR basada en el gen 18S del ADN ribosomal se realiza con cebadores específicos para la identificación de este género (Cuadro 2).
Tratamiento
No existe un medicamento eficaz para tratar a este agente. Históricamente, se ha utilizado antifúngicos, con poco éxito, pues estos antifúngicos actúan sobre la membrana citoplasmática fúngica, inhibiendo la síntesis del ergosterol, molécula ausente en las algas (Plumb, 2018a; Plumb, 2018b). La anfotericina B, junto con el itraconazol, se destacan entre los tratamientos que han tenido una mejor respuesta; mientras que el ketoconazol y fluconazol suelen ser menos efectivos. En general, esos antifúngicos no desarrollan cura en la mayoría de los casos. En relación con el cuadro clínico cutáneo, en casos de un único nódulo, la escisión quirúrgica amplia es curativa. En caso de ser varios nódulos cutáneos, la escisión quirúrgica no es recomendada (Font et al., 2014; Greene, 2012; Stenner et al., 2007; Strunck et al., 2004; Young et al., 2012; Vince et al., 2014). Diagnósticos, tratamientos tardíos, agentes inmunosupresores y una pobre respuesta a fármacos, son reportadas durante fallas terapéuticas (Font et al., 2014; Vince et al., 2014).
En el Laboratorio de Micología de la Escuela de Medicina Veterinaria de la Universidad Nacional, se realizó pruebas de sensibilidad antifúngica mediante Vitek 2 Compact a algunos aislamientos, en los que se obtuvo concentraciones mínimas inhibitorias (MIC) muy elevadas, dado que la mayoría se encontró en la dilución mínima o cercana a ella (Cuadro 3).
Situación en Costa Rica
En Costa Rica, esta enfermedad fue subdiagnosticada por un largo período, con escasos reportes. El primer reporte de prototecosis, en Costa Rica, fue en 1997, en un canino que presentaba infección sistémica (Berrocal et al., 1997). En el 2006, se reportó el caso de un caprino con prototecosis intestinal, en el Servicio de Patología de la Escuela de Medicina Veterinaria de la Universidad Nacional (SP EMV-UNA). Posteriormente, Solano-Quesada (2009) reportó, en un estudio ganado lechero en Costa Rica, de los cuales el 1.1 % (4/363) de los aislamientos de mastitis clínicas fueron causadas por Prototheca spp. Luego, Calderón-Hernández (2010), aisló Prototheca spp. de un hisopado cloacal de una tortuga semiacuática de orejas rojas (Trachemys scripta Elegans) y de una biopsia de pulmón de una tortuga candado (Kinosternon scorpioides). En el Laboratorio de Micología, de la Escuela de Medicina Veterinaria de la Universidad Nacional, se tiene registro de dos caninos con signos gastrointestinales, en el 2014 y 2016, en los que se aisló Prototheca zopfii (Calderón-Hernández & Urbina Villalobos, 2019). En el 2019, se presentaron cuatro casos de prototecosis. Uno de los casos presentaba alteraciones en el equilibrio, uveítis con desprendimiento de retina, una lesión en el cornete nasal y hematoquecia no responsiva a antibióticos. Estos últimos casos, se diagnosticaron basándose en cultivo, histopatología y el sistema automatizado VITEK 2. Basados en estos casos, la posibilidad de prototecosis, a nivel nacional, es una posibilidad real.
Conclusiones
El diagnóstico de la prototecosis ha incrementado, en los últimos años, gracias a un mayor acceso a las herramientas diagnósticas disponibles en Costa Rica. El abordaje certero requiere del uso de técnicas como: la endoscopía, histopatología, cultivo y biología molecular. La baja excreción del agente y distribución tisular multifocal, en etapas tempranas de la enfermedad, dificulta su diagnóstico en las etapas agudas; lo cual conlleva a que la mayoría de los cuadros estén cursando la etapa crónica de la enfermedad. A la fecha, el tratamiento es poco efectivo y no curativo en la mayoría de los casos; por lo cual, el pronóstico es desfavorable. Debido a que la prototecosis no es una enfermedad de reporte obligatorio en Costa Rica,, la epidemiología de prototecosis permanece como una incógnita.
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