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Adaptaciones morfológicas de Artrópodos Dr. Erick Campos Fuentes  Adaptaciones Adaptaciones comunes Incluyen aquellos que se alimentan de sangre de vertebrados y otros fluidos corporales, adhiriéndose y aferrándose a los huéspedes, y dispersándose hacia nuevos huéspedes. E...

Adaptaciones morfológicas de Artrópodos Dr. Erick Campos Fuentes  Adaptaciones Adaptaciones comunes Incluyen aquellos que se alimentan de sangre de vertebrados y otros fluidos corporales, adhiriéndose y aferrándose a los huéspedes, y dispersándose hacia nuevos huéspedes. Estructuras morfológicas que juegan un papel particularmente importante en las asociaciones con el huésped son las piezas bucales, alas y patas. Alas Los tábanos tienen alas que les permiten alcanzar >45 km/h Algunos otros reducen alas o las pierden por completo (pulgas, chinches) Otros tienen sus alas en etapa adulta, pero las pierden al llegar a algún hospedero. Piezas bucales Algunos se pueden alimentar de piel descamada, pelos, plumas, etc. Hay piezas bucales de tipo masticador: cucarachas. Otros tienen aparatos para perforar la piel y alimentarse de fluidos corporales Piezas bucales que laceran la piel y se alimentan de sangre adyacente al sitio de picadura (telmófagos) moscas negras, moscas de los caballos. Heridas con posibilidad de infección secundaria.  Solenófagos: Artrópodos hematófagos con alta especialización. Con piezas bucales perforantes y chupadoras: mosquitos, chinches y piojos chupadores Mosquitos: probóscide (piezas bucales perforadoras). La hipofaringe es estiliforme en mosquitos y se utiliza para perforar el tejido del huésped. En las pulgas, la epifaringe (una extensión de la pared del cuerpo exclusivo de las pulgas) y los maxilares tienen forma de estiletes y se utilizan para perforar la piel. El labio está reducido, sólo los palpos son visibles externamente. Los palpos ayudan a guiar los estiletes que se alimentan de sangre. En los chinches, los maxilares y las mandíbulas son estiliformes y sostenidos dentro de un labio segmentado en forma de vaina. Los maxilares, mandíbulas y los labios forman la tribuna, que se Head and mouthparts of medically important insects, dirige hacia atrás y sostenido debajo de la cabeza y el with cross section of mouthparts. (A) Cockroach, Periplaneta (Blattidae); (B) mosquito, Aedes (Culicidae) tórax del insecto cuando no está en uso. with labium reflexed to show styletiform mouthparts; (C) biting midge, Culicoides (Ceratopogonidae); (D) cat flea, Ctenocephalides felis (Pulicidae); (E) bed bug, Cimex (Cimicidae); (F) human body louse, Pediculus humanus (Pediculidae). fc, food canal. Original by Nathan D. Burkett-Cadena.  En piojos, el labrum está muy modificado. para formar una estructura parecida a un hocico, llamada haustelo: son “dientes” preestomales o haustelares, que se utilizan para anclar las piezas bucales al huésped. Los maxilares, la hipofaringe y los labios se modifican como estiletes. para perforar los tejidos del huésped. El hipostoma, una proyección ventral de los palpos fusionadas sirve como un órgano de inserción en las garrapatas. El hipóstoma sirve para anclar la garrapata de forma segura a su huésped. después de haber hecho un agujero en la piel con sus quelíceros Patas Los artrópodos que viven durante períodos prolongados en sus anfitriones a menudo tienen patas agrandadas o tienen estructuras especializadas para facilitar el apego al anfitrión y el movimiento en medio del pelo o plumas del huésped. Tienen apéndices musculosos, para fijarse con fuerza al hospedador durante el aseo. La pata del insecto normalmente consta de cinco segmentos. El segmento basal es la coxa, seguida por la trocánter, fémur, tibia y tarso. Las patas traseras de las pulgas adultas son especialmente modificadas para permitirles saltar notables distancias para llegar a un huésped o para evadir su eliminación por aseo (Fig. B). Tienen una proteína elástica en el tegumento llamada resilina. Legs of medically important insects. (A) Hind leg of blister beetle, Epicauta (Meloidae); (B) hind leg of cat flea, Ctenocephalides felis (Pulicidae); (C) foreleg of human body louse, Pediculus humanus (Pediculidae); (D) hind leg of human pubic louse, Pthirus pubis (Pthiridae). Original by Nathan D. Burkett-Cadena.  La resilina: es importante en el mecanismo de vuelo en insectos voladores, ayuda a almacenar energía y aumentar significativamente la eficiencia de las patas traseras en la capacidad de salto en pulgas. Un mecanismo de liberación provoca una rápida expansión de las almohadillas de resilina, impulsando a la pulga hacia adelante y hacia arriba durante el salto. Los piojos se caracterizan por su capacidad de aferrarse tenazmente a sus anfitriones, tienen garras tibiotarsianas. El tarso es curvo, a menudo en forma de hoz. Entre los dípteros, los hipobóscidos tienen patas especializadas para adherirse al huésped(contacto breve).  Los ácaros tienen un apotele terminal. El apotele puede tener garras, setas y/o un empodio, una estructura en forma de almohadilla que surge entre las bases de las garras. En garrapatas, por ejemplo, las patas delanteras tienen garras agrandadas que facilitan sujetar la piel o el pelaje del huésped durante la alimentación y el apareamiento. Patas de ácaros de importancia médica. (A) Pierna I de Pneumolaelaps (Laelapidae); (B) pata 1 de la garrapata dura, Amblyomma (Ixodidae); (C) pata 3 del ácaro de la piel Trichoecius (Myocoptidae); (D) pata I del ácaro de la sarna, Sarcoptes (Sarcoptidae). Original de Nathan D. Burkett-Cadena  Las estructuras sensoriales de los artrópodos parásitos funcionan para detectar movimientos, vibraciones, temperatura, humedad, dióxido de carbono y una gran cantidad de sustancias químicas producidas por huéspedes potenciales. En los insectos, las antenas y los ojos son los órganos sensoriales primarios. Las antenas de los Estructuras dípteros hematófagos tienen receptores que detectan sustancias químicas. sensoriales El sudor de la piel y aliento presente en el exhalado de huéspedes potenciales, incluyen dióxido de carbono, ácido láctico, octenol, estrógeno, ácidos grasos y aminoácidos. Los mosquitos tienen en las antenas el órgano de Johnston, que está especializado para detectar vibraciones en el aire.  Los mosquitos pueden recibir señales de las vibraciones producidas por el huésped. movimientos e incluso vocalizaciones de huéspedes como pájaros y ranas. En las pulgas la antena es corta, aplanada y encaja en una ranura protectora en el costado del cabezal. Esto permite retraer las antenas para no ser dañadas mientras la pulga maniobra en medio pelo o plumas del anfitrión.  En piojos y pulgas, los ojos, tienen tamaño reducidos o están ausentes, esta modificación ayuda a prevenir daño a los órganos de los sentidos, en otros casos la reducción de los ojos refleja la relativa poca importancia de la visión en la vida del parásito. Sin embargo, en otros insectos, como mosquitos y tábanos, los ojos están muy agrandados, con un rol más importante En muchos mosquitos y chinches, estos receptores están concentrados cerca de la punta de la trompa o tribuna y se utilizan para detectar la ubicación precisa de los capilares debajo de la superficie de la piel.  En las pulgas, las porciones dorsales del abdomen terminal los segmentos se modifican como un órgano sensorial, llamado sensilium, para detectar señales asociadas al hospedero, como vibraciones y gradientes de temperatura. En los ácaros, las señales químicas y táctiles son percibidas por estructuras sensoriales en los pedipalpos, las piernas y otras partes del cuerpo. Setas sensoriales especializadas con base en forma de alvéolo, llamada tricobotria, son comunes en muchos grupos de ácaros y otros arácnidos para detectar vibraciones del aire y del sustrato y otras señales táctiles  En las garrapatas, una estructura sensorial compleja, llamada órgano de Haller, se encuentra en la cara dorsal del tarso del primer par de patas y tiene funciones en detección de temperatura, movimientos del aire, olores del hospedador y otros efectos ambientales y señales del hospedador.  Toxinas y venenos de artrópodos El término toxina es aplicado a cualquier compuesto químico o molécula específica que causa daño a un organismo por contacto o cuando ingerido. El término veneno se refiere a una toxina o, más típicamente, una mezcla de una o más toxinas y otras sustancias químicas, involucrando estructuras morfológicas especializadas para inyectar, rociarlos o dirigirlos de otro modo hacia un objetivo. La inyección de veneno mediante estructuras especializadas se llama envenenamiento.  Las toxinas suelen ser liposolubles y repelentes del agua. (hidrófobos), que ayuda a las toxinas a penetrar el tegumento (por ejemplo, capa exterior cerosa de la cutícula en artrópodos y piel de vertebrados) al contacto. Los venenos, por otro lado, tienden a ser más solubles en agua. A menudo consisten en mezclas complejas con otras sustancias químicas que facilitan la propagación y eficacia de los componentes tóxicos una vez que penetran el tegumento para entrar en el ambiente más acuoso dentro  Hay variedad de proteínas como fosfolipasas, hialuronidasas, fosfatasas, esterasas y proteasas, además de enzimas que actúan como neurotoxinas. Estas proteínas son responsables de gran parte del daño y a veces letalidad. Los péptidos del veneno incluyen hemolisinas, como la melitina que destruye las células sanguíneas; cininas, que provocan dolor y efectos cardiovasculares y diversas neurotoxinas. Los venenos también pueden contener cócteles de aminas biogénicas, incluidas histamina, serotonina, acetilcolina y epinefrina. Estos componentes pueden causar inflamación y dolor en los sitios de picadura.  Ejemplos Ejemplos: Órganos reproductivos, músculos y glándulas asociadas. formando el aparato de picadura en abejas, avispas y hormigas Setas especializadas y espinas de orugas urticantes que facilitan que las toxinas penetren en la piel al contacto El segmento abdominal terminal formando el aguijón en los escorpiones Los quelíceros modificados y glándulas venenosas de arañas VENENOS DE ARTRÓPODOS COMO ANTIMICROBIANOS, ANALGÉSICOS Y OTROS AGENTES TERAPÉUTICOS Se ha demostrado que la melitina de miel de las abejas, por ejemplo, inhiben las bacterias, incluido el agente de la enfermedad de Lyme, Borrelia burgdorferi. destruye la levadura (por ejemplo, Candida albicans) y suprime infecciones por Mycoplasma y Chlamydia. Solenopsina de las hormigas de fuego ha demostrado no sólo que actúan como insecticidas sino también exhibe actividad antibacteriana, antifúngica y antiviral. De manera similar, se han identificado muchos péptidos antimicrobianos en escorpiones y arañas. Algunos actúan como analgésicos. Generalmente afectan los canales de sodio dependientes de voltaje de las neuronas, incluidos las fibras nerviosas aferentes primarias asociadas con la ruta del dolor  Veneno del escorpión chino (Mesobuthus martensii) se ha utilizado desde tiempos antiguos en la medicina tradicional china para el tratamiento del dolor. Cantaridina, de escarabajos ampolla, se ha utilizado durante mucho tiempo como afrodisíaco, compuesto tópico para eliminar las verrugas y un tratamiento para otras afecciones de la piel como el molusco contagioso. Pederina y sus derivados de los escarabajos estafilínidos se ha demostrado que inhiben la síntesis de proteínas y ADN y retardan la división de las células cancerosas.  Se están estudiando en particular los venenos de escorpión debido al potencial terapéutico de péptidos específicos como agentes anticancerígenos. Además, los componentes del veneno de escorpión han llamado la atención como posibles futuros agentes para el tratamiento de enfermedades autoinmunes mediadas por células,incluida la múltiple esclerosis.