Resumen

La resistencia a los fármacos antiparasitarios está descrita en la práctica totalidad de parásitos. Actualmente no se cuenta con amplios conocimientos sobre la biología y la farmacología de dicha resistencia en las diferentes especies de parásitos, ni con métodos para su identificación rutinaria temprana, lo que dificulta la capacidad para rastrear los genotipos y tomar las medidas oportunas para hacerles frente. La aparición de resistencia a los compuestos más recientes inspiraría nuevos esfuerzos para encontrar nuevos compuestos con perfiles similares, pero a la vez impulsa a hacer uso de métodos de control alternativos (control biológico, vacunas, etc.) que aseguren al menos en parte el éxito en el control de las enfermedades parasitarias.

Además de sobre la sanidad animal, las resistencias a antiparasitarios tienen un importante impacto económico. Se ha descrito el caso de los parásitos del ganado de abasto en que la resistencia puede propagarse entre granjas cuando los animales que albergan una infección con algún parásito resistente se trasladan a un nuevo lugar; estas condiciones deberían limitarse trasladando a los animales a zonas de pastoreo no usadas anteriormente, mantener poblaciones parasitarias “en refugia”, o implementar el uso de tratamientos selectivos dirigidos a los individuos que cumplen un determinado criterio de infección. Otra de las preocupaciones viene dada por el potencial efecto perjudiciales de una buena parte de los antiparasitarios actuales para el medio ambiente y los trabajadores en contacto con los animales tratados. Asimismo, la presencia de residuos de plaguicidas hallados en los huevos, la carne y otros productos de consumo podría provocar la exposición de los seres humanos a estas sustancias químicas a la par que sugeriría que se pueden estar llevando a cabo más tratamientos de los recomendados, un hecho que a su vez puede acelerar el desarrollo de resistencias e impactar en la salud humana.

Por último, no se debe olvidar la existencia de numerosas zoonosis, entre ellas las causadas por Echinococcus spp. en perros, zorros, gatos y otros mamíferos, las moscas de los caballos (Hippobosca equina), los anquilostomas y larvas de áscaris de los animales domésticos, u otras enfermedades transmitidas por garrapatas, como la enfermedad de Lyme. Varios factores que interactúan entre sí pueden determinar la aparición de estas enfermedades en el humano, situación que cobra una mayor relevancia si los medios para combatirlas han perdido eficacia por la aparición de múltiples resistencias.

Introducción: contexto

Desde hace tiempo se viene prestando mucha atención al problema de las resistencias a los antibióticos, como consecuencia de su utilización, a veces, no prudente, tanto en medicina humana como en veterinaria y agricultura; sin embargo, se presta menos atención al problema de las resistencias a antiparasitarios, debido a la escasa incidencia de este problema en la salud pública, no así en la sanidad animal.

Concretamente en España, pero también en Europa y en el resto del mundo, las resistencias antihelmínticas representan un problema cada vez mayor, ya que se podría comprometer el control de estas poblaciones de parásitos, especialmente en animales productores de alimentos. Se han observado resistencias en algunas especies de nematodos parásitos gastrointestinales de ovejas y cabras, en algunos estróngilos de los équidos y en fasciolas. Asimismo, se han descrito resistencias a las lactonas macrocíclicas en Cooperia spp. y Ostertagia ostertagi. En nematodos de pequeños rumiantes, y particularmente en Haemonchus contortus, la resistencia a todas las clases de antihelmínticos de amplio espectro ha alcanzado niveles preocupantes en muchas partes del mundo, y en menor medida se han identificado resistencias en Trichostrongylus spp., Cooperia spp., Nematodirus spp. y Teladorsagia spp. en ovejas y cabras (García Vallejo, 2001).

La resistencia a los productos utilizados para el control de parásitos en perros y gatos aún no se considera tan grave como en los parásitos del ganado. Hay informes de falta de eficacia con ectoparasiticidas –en particular, de un acortamiento de la duración de la eficacia–, pero a menudo la causa no se puede atribuir a una sola razón, es decir, a resistencias o a una falta de cumplimiento. También se ha descrito algún problema con los endoparasiticidas de perros y gatos frente a aislamientos de dirofilarias. Por otra parte, en los Estados Unidos se han descrito resistencias en aislamientos de anquilostomiasis en relación con el uso de benzimidazoles, pirantel, avermectinas y milbemicina en perreras de galgos.

Lo más notable es que se han descrito casos de multirresistencias que podrían mermar notablemente la disponibilidad de herramientas terapéuticas eficaces. Sin embargo, estamos ante un problema de consecuencias no solo sanitarias (se debe tener en cuenta que muchas enfermedades parasitarias están causadas por patógenos zoonóticos) sino también económicas, por las pérdidas de rendimiento productivo de los animales y el gasto que implica el control de éstas (García Vallejo, 2001; Woods et al., 2011).

Todo lo anterior se desarrolla en un contexto en el que se debe tener en consideración que el 24% de las ventas de medicamentos veterinarios en Europa son antiparasitarios (el 25% en el resto del mundo). Si se analiza por especies, el 67% de estos antiparasitarios se destina a animales de compañía y équidos, el 19% a vacuno, el 6% a ovino, el 6% a porcino y el 2% a aves. Por compuestos, los endectocidas suponen un 23%, los endoparasiticidas un 28% y los ectoparasiticidas un 49% (Selzer et al., 2021).

Frente a esta situación, al igual que se ha reflexionado sobre el uso no prudente de los antimicrobianos, debemos ser conscientes de que el uso continuado y repetido de antiparasitarios, así como los errores diagnósticos, los problemas de mala dosificación y especialmente la falta de asesoramiento veterinario en muchas ocasiones, van a incidir de forma clara y determinante en el aumento de las resistencias, con las consecuencias ya expuestas (WOAH, 2021).

Se define la resistencia a los fármacos antiparasitarios como la capacidad genética de los parásitos para sobrevivir a un tratamiento que, por lo general, era eficaz contra ellos. Cuando se trata a un animal con un medicamento antiparasitario, los parásitos susceptibles mueren y los parásitos resistentes sobreviven, transmitiendo así sus genes de resistencia a su descendencia.

El desarrollo de antiparasitarios desde el punto de vista económico tiene como objetivo principal buscar agentes –a menudo de amplio espectro– con actividad contra aquellos parásitos que pueden generar una mayor pérdida económica en las explotaciones, de forma que aseguren el retorno de la inversión. En el caso del ganado, la atención se centra en el control de moscas, garrapatas, piojos, nematodos gastrointestinales y trematodos (trematodos del hígado). Para los animales de compañía, las principales especies parasitarias a combatir serían las pulgas, garrapatas, dirofilarias, nematodos gastrointestinales, tenias, entre otras (Geary et al., 2004).

Las vías de administración utilizadas en veterinaria obedecen principalmente a la necesidad de tratamiento. Cuando se dosifica a un número importante de animales, un ganadero suele preferir una administración sencilla por vertido, o incluso una administración inyectable, en lugar de una dosis oral. Los propietarios de perros, sin embargo, toleran mejor una formulación oral, especialmente si se presenta en un masticable suave y palatable. A esto hay que añadir el deseo de los propietarios que siempre preferirán un producto de acción prolongada que reduzca la frecuencia de dosificación. Asimismo, en conjunto con todos estos requerimientos, se debe trabajar mucho para obtener productos con la menor repercusión medioambiental posible.

A modo de recordatorio, conviene recordar que los parásitos se pueden clasificar, en función de su localización en el huésped, como endoparásitos (por ejemplo, protozoos, helmintos) y ectoparásitos (se incluirían pulgas, garrapatas, piojos o moscas). Según esta diferenciación, los productos antiparasitarios clásicamente se dividían en endo- y ecto-parasiticidas; sin embargo, la llegada de las lactonas macrocíclicas en la década de los años 80 del siglo pasado modificó esa línea al ofrecer una actividad endectocida (actividad endo- y ectoparasiticida en un solo compuesto). Estos endectocidas tuvieron éxito debido a su excelente eficacia, pero también, en gran medida, debido a la comodidad que ofrece una sola aplicación para controlar una amplia gama de parásitos. Este hecho también impulsó la aparición de medicamentos que incluían combinaciones de antiparasitarios, lo cual despertó la preocupación de las diferentes agencias reguladoras (Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios –AEMPS– y Food and Drug Administration –FDA–), ya que en muchos casos dichas combinaciones no estaban suficientemente justificadas pudiendo desencadenar una sobreutilización, o un uso no apropiado que podría facilitar la aparición de resistencias. Estas preocupaciones se han ido transformando en realidad, evidenciándose con una documentación creciente de resistencias a antiparasitarios en prácticamente todas las especies, con una alarmante preocupación desde el punto de vista zoonótico (Woods et al., 2011).

Tipos de resistencias a antiparasitarios

En el presente artículo se revisan los principales mecanismos celulares de las resistencias derivados del genotipo (resistencia natural), las mutaciones y amplificación genética, entre otras (resistencia adquirida), que se traducen en modificaciones en estructuras y funciones celulares relacionadas con la interacción del fármaco con su diana farmacológica o su permanencia en el organismo del parásito (Olivos-Oré et al., 2022).

La resistencia natural tiene un mecanismo constante en una misma especie o célula del parásito; está determinada genéticamente y no tiene correlación con el uso del fármaco. Algunos ejemplos de esta resistencia los podemos encontrar en la resistencia que presenta Parascaris univalens debida a la elevada capacidad para sobreexpresar la glucoproteína P (gp-P), una proteína que favorece la eliminación de las lactonas macrocíclicas.

Por su parte, la resistencia adquirida es una característica propia del parásito que por naturaleza es sensible a los efectos de un fármaco, pero que desarrolla modificaciones genéticas ya sea por mutación o por adquisición de genes de resistencia, perdiendo su sensibilidad previa. Tiene un carácter evolutivo y su aparición depende de la utilización previa de los fármacos. Un ejemplo se encuentra en las diferentes especies de insectos resistentes a los organofosforados que han evolucionado a través de mutaciones en una de las proteínas diana, la acetilcolinesterasa o mediante una mayor desintoxicación a través de carboxilesterasas, oxidasas de función mixta o glutatión-S-transferasas (Figura 1).

Antiparasitarios para algunas especies de interés veterinario en España

A continuación, se reseñan algunos de los principales grupos de animales, los posibles parásitos que les pueden infestar, así como algunas de las opciones de tratamiento farmacológico disponibles en el mercado español.

Rumiantes

Las especies de producción en extensivo se suelen infectar después de ingerir etapas inmaduras infecciosas de los parásitos (huevos, larvas, etc.) de los pastos; este hecho puede tener lugar de manera repetida, haciendo necesario el tratamiento con antiparasitarios. Se convierte en un problema cuando una población cada vez más grande de parásitos de una granja determinada es portador de genes de resistencia, lo que a largo plazo genera la supervivencia de parásitos resistentes, siendo cada vez más difícil su erradicación (Woods et al., 2011).

En cuanto a los ectoparásitos, el principal objetivo es la prevención y control de garrapatas y también, en algunas zonas geográficas, de las moscas, piojos y ácaros (como Psoroptes ovis, que produce la sarna ovina). Los productos antiparasitarios deben proporcionar protección durante un largo periodo para reducir la manipulación de los animales. En España, estos productos están disponibles para administración parenteral o para aplicación tópica, incluyendo inmersiones, aerosoles, polvos, etc.

Los ectoparasiticidas más utilizados en grandes animales se pueden agrupar según la estructura y el mecanismo de acción en organofosforados y carbamatos, piretrinas y piretroides, lactonas macrocíclicas (avermectinas y milbemicinas), formamidinas, reguladores del crecimiento de insectos y una serie de compuestos diversos, incluidos los sinergistas (por ejemplo, butóxido de piperonilo). También hay una serie de compuestos útiles con actividad repelente en lugar de insecticida, incluyendo la N,N-dietil-3-metilbenzamida.

En relación con los endoparásitos, las lactonas macrocíclicas controlan los principales nematodos gastrointestinales, mientras que los cestodos estarían controlados por triclabendazol (agente también activo frente a trematodos perteneciente al grupo de los benzimidazoles), closantel (parasiticida con actividad fasciolicida y eficacia frente a otros helmintos y artrópodos) y clorsulon. Cabe destacar el uso de albendazol (del grupo de los benzimidazoles), un antiparasitario utilizado para el tratamiento de enfermedades causadas por nematodos gastrointestinales –tales como Ostertagia ostertagi, Trichostrongylus axei, Trichostronigylus colubriformis, Cooperia oncophora, Oesophagostomum radiatum, Haemochus contortus, Nematodirus helvetianus– y nematodos pulmonares –por ejemplo, Dictyocaulus viviparus–, así como para el tratamiento de cestodosis producidas por Moniezia expansa y de fasciolosis aguda causada por formas adultas de Fasciola hepatica.

Asimismo, las infestaciones en cabras y ovejas por trematodos (Dicrocoelium dendriticum, Fasciola hepatica, y paranfistómidos como Paramphistomum leydeni) pueden ser tratadas con closantel o mebendazol (WOAH, 2021; WAAVP, 2022).

Cerdos

La foxima es un ectoparasiticida organofosforado que actúa inhibiendo la colinesterasa del ganglio nervioso del parásito al formar un complejo irreversible con la enzima. La acumulación de acetilcolina en la región post-sináptica interfiere con la transmisión normal del impulso en el sistema nervioso del parásito dando lugar a hiperexcitación y convulsiones seguidas de parálisis y muerte. Está indicado para el tratamiento de la sarna (Sarcoptes scabiei var. suis.) y piojos (Haematopinus suis) cerdos.

En relación con los endoparásitos, el flubendazol es un antihelmíntico benzimidazólico que, a diferencia de los demás benzimidazoles, interfiere el metabolismo energético del parásito inhibiendo el transporte de glucosa; en los parásitos produce la autolisis del tegumento externo debido a un acúmulo intracelular de enzimas hidrolíticas y proteolíticas. Constituye el tratamiento de elección de helmintiasis causadas por nematodos como Ascaris suum, Strongyloides ransomi, Hyostrongylus rubidus, Oesophagostomum dentatum, Trichuris suis y Metastrongylus apri (fases larvarias y adultas en tracto intestinal y respiratorio) en lechones, cerdos de engorde, cerdas gestantes y en lactación (García Vallejo, 2001; WOAH, 2021; WAAVP, 2022).

Perros y gatos

ductos disponibles para el tratamiento de ectoparásitos proporcionan eficacia aproximadamente durante un periodo de varios meses contra garrapatas y pulgas (mediante collares o sistemas spot-on o pour-on… ). Actualmente, para el control de parásitos internos y externos en perros y gatos se utilizan lactonas macrocíclicas como la selamectina, un compuesto semisintético de la clase de las avermectinas que paraliza y/o mata a una gran variedad de parásitos invertebrados.

La selamectina tiene actividad adulticida, ovicida y larvicida frente a las pulgas, rompiendo eficazmente el ciclo de vida de la pulga y matando a las formas adultas (en el animal); impide también la incubación de huevos (en el animal y en su entorno) y mata a las larvas (solo del medio ambiente). Previene las infestaciones por pulgas producidas por Ctenocephalides spp., y del tratamiento de la acariosis de los oídos (Otodectes cynotis). Asimismo, también está indicado para infestaciones por piojos como Felicola subrostratus (en gatos) y Trichodectes canis (en perros) o ácaros como Sarcoptes scabiei.

Por otra parte, en perros pueden utilizarse fármacos como el fipronilo que es un insecticida/acaricida que pertenece a la familia de los fenilpirazoles y provoca la muerte de las pulgas en 24 h, y de las garrapatas (Dermacentor reticulatus, D. variabilis, Rhipicephalus sanguineus, Ixodes scapularis, l. ricinus, Haemaphysalis longicornis, H. flava y H. campanulata) y piojos picadores en las 48 h post-exposición. Por su parte, el fipronilo (adulticida) también se puede utilizar en combinación con el metopreno (ovicida y larvicida), un regulador del crecimiento de los insectos y pertenece a los compuestos conocidos como análogos de la hormona juvenil que inhiben el desarrollo de las fases inmaduras de los insectos.

En relación con los endoparasiticidas, las lactonas macrocíclicas como la milbemicina o la selamectina, además de su acción frente a los ectoparásitos descritos anteriormente, tienen actividad dirigida frente a los principales nematodos gastrointestinales (Ancylostoma caninum, Toxocara canis, Toxascaris leonina, Trichuris vulpis) y la dirofilariasis canina o gusano del corazón del perro, Dirofilaria immitis, en áreas endémicas. Por su parte, los cestodos se tratan mediante la combinación con praziquantel para tratamiento de parasitosis por Dipylidium caninum, Taenia spp., Echinococcus multilocularis (Salvador-Recatalà et al., 2012; WOAH, 2021; WAAVP, 2022).

Aves de corral

Las aves de corral pueden ser infestadas por una variedad de ectoparásitos como pulgas, ácaros, moscas, etc. Por ejemplo, el ácaro rojo de las aves de corral, Dermanyssus gallinae, es una plaga común en los gallineros de todo el mundo, especialmente en Europa. Las infestaciones de ácaros de las aves de corral son extremadamente difíciles de tratar, ya que los ácaros se esconden en cualquier espacio pequeño y oscuro disponible.

Las medidas farmacológicas más destacadas de control de ectoparásitos consisten en la utilización de organofosforados o piretroides junto con los reguladores del crecimiento de insectos, como el metopreno. Asimismo, pueden utilizarse las lactonas macrocíclicas. El amprolio, que se utiliza en el tratamiento de coccidiosis causada por Eimeria spp. sensibles, es un agente que actúa como inhibidor competitivo de la tiamina en el metabolismo del parásito e interfiere en la formación de la pared de los ooquistes.

La gran variedad de ectoparasiticidas, asociado al mal uso de los mismos, puede contribuir al desarrollo de resistencias a estos fármacos y también da lugar a la presencia de residuos en los huevos y la carne. Por tanto, se deben utilizar medicamentos o tratamientos que combinen la eficacia con la ausencia de residuos en estos productos (Woods et al., 2011).

En el caso de las helmintiosis, hay un número decreciente de fármacos aprobados para las aves de corral; destaca el flubendazol, que se usa ampliamente en Europa contra Ascaridia spp. y Heterakis gallinarum. También sobresale el uso de levamisol en el tratamiento de nematodosis gastrointestinales y pulmonares, tanto frente a formas adultas como larvarias, que englobarían a Ascaridia columbae, Capillaria spp., Heterakis spp., Amidostomum spp (WOAH, 2021; AEMPS, 2022; WAAVP, 2022).

Equinos

La ivermectina es un endectocida utilizado en équidos, aunque se han notificado casos de resistencia a lactonas macrocíclicas (incluida ivermectina) en Parascaris equorum en caballos en algunos países de la UE.

En combinación con otras lactonas macrocíclicas, se formulan para su uso en caballos preparados con prazicuantel, que se recomiendan para el tratamiento de infestaciones mixtas causadas por cestodos y nematodos o artrópodos, debido a vermes redondos adultos e inmaduros, vermes pulmonares, gastrófilos y tenias. El efecto parasiticida del prazicuantel se media por un aumento de la permeabilidad celular al ión calcio, que cursa con alteración del tegumento facilitando el ataque de enzimas proteolíticas y provocando parálisis espástica al interferir con los mecanismos de contractilidad muscular, entre otras acciones.

Las tetrahidropirimidinas, como el pamoato de pirantel, actúan sobre el sistema nervioso de los endoparásitos inhibiendo la enzima colinesterasa, bloqueando la placa neuromuscular del parasito y provocando una parálisis espástica, que conduce a la muerte del parasito o a su expulsión del hospedador al no poderse fijar a la pared gastrointestinal. Se recomienda su uso frente a parasitosis debidas a Parascaris equorum, Strongylus edentatus, S. vulgaris, S. equinus, Triodontophorus spp., Trichonema, spp., Oxiuris equi, Anaplocephala magna y A. perfoliata.

Finalmente, los benzimidazoles como fenbendazol y oxibendazol se utilizan frente a nematodos gastrointestinales (formas adultas, larvas y huevos) y nematodos pulmonares (Salvador-Recatalà et al., 2012; WOAH, 2021; AEMPS, 2022; WAAVP, 2022).

Peces

La acuicultura es una industria en rápido crecimiento que supone una gran proporción del suministro mundial de alimentos. El salmón, tanto el salvaje como el de piscifactoría, es susceptible de sufrir infestaciones parasitarias, siendo uno de sus parásitos más importantes –desde el punto de vista económico– el piojo del salmón, Lepeopophtheirus salmonis y Caligus sp. La ivermectina se utilizó inicialmente como tratamiento para los piojos, pero fue sustituida a finales de los años 90 por otra avermectina, el benzoato de emamectina, cuyo uso, no obstante, ha ido reduciéndose debido a la pérdida de eficacia. El uso de desinfectantes tópicos como el peróxido de hidrógeno también resultó eficaz contra la infestación de piojos (Lam et al., 2020).

Mecanismos de resistencia a los principales fármacos antiparasitarios

multifactorial. Se han descrito una serie de condiciones que favorecen su aparición, dependientes en buena medida de: i) la frecuencia de los tratamientos: ii) la subdosificación; iii) el uso continuado de un solo grupo farmacológico; iv) las propiedades del fármaco antiparasitario utilizado; v) el potencial biótico de las distintas especies parasitarias; y vi) la interacción del fármaco antiparasitario con el huésped del parásito.

La generación de una resistencia a uno o varios antiparasitarios parte de una población inicial de parásitos, aparentemente susceptibles al efecto de un fármaco, que es capaz de dar origen a otra población resistente a ese mismo fármaco. Las primeras administraciones de fármacos se dirigen a eliminar a los individuos susceptibles; por consiguiente, la próxima generación de parásitos puede estar formada por una minoría de individuos resistentes que serán capaces de transmitir sus características a su descendencia (Figura 1). Para llegar a ello se suceden procesos de gran complejidad y variabilidad temporal según el número de genes implicados en la resistencia del parásito. Si está determinada por un gen, la resistencia aparecerá de forma rápida, mientras que, si está determinada por varios genes, solo los individuos que posean la combinación correcta de genes desarrollarán la resistencia al fármaco; circunstancia que retrasará la aparición de la resistencia.

Así pues, el desarrollo de la resistencia a los antiparasitarios es un proceso natural debido a los cambios evolutivos de los parásitos. Sin embargo, este proceso se puede ver acelerado por la presión antiparasitaria a la que se ven sometidas las diversas poblaciones de parásitos y se debería desacelerar con un buen conocimiento de los mecanismos de resistencia y una práctica clínica optimizada (Köhler, 2001; Whittaker et al., 2017; Olivos-Oré et al., 2022).

En este apartado se examinan algunos de los mecanismos moleculares desarrollados por los parásitos para alcanzar resistencia frente a las tres grandes clases de antiparasitarios utilizados en veterinaria: las lactonas macrocíclicas, los agonistas nicotínicos y los benzimidazoles. Se debe destacar que en los múltiples hallazgos sobre resistencias se ha observado que estas pueden afectar a más de una clase de fármacos, ya que una población de parásitos puede expresar más de un mecanismo de resistencia al mismo tiempo.

Lactonas macrocíclicas

Las lactonas macrocíclicas son antihelmínticos de amplio espectro muy utilizados en veterinaria para el tratamiento de las infecciones ecto- y endoparasitarias del ganado, los animales de compañía y los seres humanos. Son moduladores de los canales de cloruro activados por glutamato (GluCl) que se encuentra únicamente en los filos de invertebrados protostomos (por ejemplo, Nematoda y Arthropoda). Si bien los canales de cloruro activados por el ácido gamma-aminobutírico (GABACl) fueron los primeros canales iónicos descritos como sensibles a las lactonas macrocíclicas (identificados en los nematodos), ahora se consideran, además, otros canales activados por ligando –por ejemplo, los canales iónicos activados por la dopamina y la serotonina–. Asimismo, se ha descrito que también se unen e inhiben la apertura de los canales iónicos sensibles a la acetilcolina presentes en C. elegans (Köhler, 2001).

La hiperpolarización del sistema neuromuscular de los nematodos inducida por las lactonas macrocíclicas puede provocar varios efectos fisiológicos anormales, como la inhibición de la función faríngea (alimentación), la inhibición de la reproducción y una alteración de la función de glándulas involucradas en el sistema inmunitario, entre otros efectos.

Aunque la evidencia de los mecanismos genéticos para la resistencia a las lactonas macrocíclicas se ha evaluado principalmente en el contexto de sus efectos sobre GluCl y GABACl, es probable que los estudios futuros sobre resistencias revelen las contribuciones de otros canales iónicos.

Un hallazgo clave describe la resistencia a las lactonas macrocíclicas a través de alteraciones estructurales de los canales iónicos activados por ligando de los parásitos. Se ha observado que las alteraciones en varios loci genéticos están asociadas a la resistencia como, por ejemplo, en cepas de C. elegans con elevado polimorfismo y naturalmente resistente a las avermectinas, donde se ha encontrado un alto grado de divergencia de secuencia en la región codificante para la subunidad alfa GluCl del gen glc-1. Ciertos estudios genéticos sobre C. elegans también han revelado que la supresión de tres genes de la subunidad del canal GluCl (avr-14, avr-15 y glc-1) provoca una pérdida de sensibilidad a la ivermectina y a la moxidectina. En el parásito Haemonchus contortus, una sustitución de aminoácidos Ala169Val en la subunidad alfa de GluCl (codificada por Hco-glc-5) se asoció con una menor sensibilidad a las lactonas macrocíclicas.

Adicionalmente, estudios electrofisiológicos en una cepa de Haemonchus contortus resistente a la ivermectina identificaron cuatro sustituciones de aminoácidos en una subunidad GABACl codificada por el gen Hco-lgc-37. El receptor de la cepa seleccionada mostró una sensibilidad disminuida tanto al GABA como a la ivermectina, lo que sugiere la existencia de una alteración estructural en el receptor del fármaco/ligando. Dos de las sustituciones de aminoácidos (Lys169Arg y Gln176Leu) estaban localizadas en el dominio del bucle de cisteína extracelular de la proteína, el sitio de unión propuesto para las lactonas macrocíclicas (Whittaker et al., 2017; Figura 2).

En una cepa de C. oncophora resistente a la ivermectina, la expresión de ADNc de la subunidad GluCl de longitud completa en oocitos de Xenopus mostró una sensibilidad reducida al glutamato, la ivermectina y la moxidectina. En este estudio, un polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) en el codón 256 del gen Con-avr-14 dio lugar a una sustitución de aminoácidos Leu256Phe en la proteína GluCla3B (subunidad del canal GluCl).

Por otro lado, las bombas de eflujo o transportadores de membrana como los ATP-binding cassette, incluidas las glucoproteínas P (gp-P) y las proteínas asociadas a la resistencia a múltiples fármacos (MRP), presentan la capacidad de expeler un gran abanico de sustancias exógenas –xenobióticos– hacia el exterior de las células. Aunque muchas cumplen funciones fisiológicas tanto en el hospedador como en las células parasitarias (expulsión de tóxicos, transporte de productos metabólicos, comunicación intercelular, señalización intracelular, formación de biofilms en bacterias, etc.), su sobreexpresión ha sido asociada a resistencias de relevancia clínica (Whittaker et al., 2017; Olivos-Oré et al., 2022).

Se han identificado más de 60 genes codificantes para transportadores ATP-binding cassette en C. elegans, incluidos 15 genes pgp y 8 mrp; la cifra de genes descubiertos sigue aumentando. Tanto la regulación al alza de los tránscritos de pgp como la selección de genotipos específicos de transportadores (es decir, pgp con mayor eficiencia de transporte) se han implicado en la resistencia a las lactonas macrocíclicas en diferentes nematodos como H. contortus. Dentro de estos hallazgos se puede hacer mención a la mayor expresión de Hcon-pgp-1, Hcon-pgp-2 y Hcon-pgp-9 en cepas de H. contortus, que se asocian a la resistencia frente a ivermectina. Otros estudios genéticos de genes pgp de un aislado multirresistente de Teladorsagia circumcincta sugirieron una expresión significativamente mayor de Tci-pgp-9 en todas las etapas del ciclo vital en comparación con una cepa susceptible a la ivermectina.

La sobreexpresión de dos genes pgp (Con-pgp-11 y Con-pgp-16) y un gen mrp (Con-mrp-1) también se observó en aislados resistentes a lactonas macrocíclicas de Cooperia oncophora. La variabilidad de la secuencia del gen pgp en los nematodos podría proporcionar un mecanismo de selección de la resistencia a los antihelmínticos. Por ejemplo, se han identificado polimorfismos de nucleótido único (SNPs, por sus siglas en inglés) de C. oncophora dentro de los genes Con-pgp-2 y Con-pgp-9 en poblaciones resistentes, lo que sugiere que las alteraciones estructurales en Pgp, en particular en las regiones de unión al sustrato, podrían generar fenotipos de transportadores que muestran un transporte acelerado de lactonas macrocíclicas hacia el exterior del parásito (Figura 3).

La participación de las gp-P en el desarrollo de resistencia a los antiparasitarios se ha visto reforzada por trabajos que han evaluado los tratamientos con inhibidores convencionales de la gp-P, como el verapamilo, en los que se ha conseguido restablecer la sensibilidad a la ivermectina y moxidectina en cepas de H. contortus, T. circumcincta y C. oncophora resistentes (Whittaker et al., 2017).

Agonistas nicotínicos

Los agonistas nicotínicos de los receptores nicotínicos de la acetilcolina (nAChRs) representan otra clase de antihelmínticos ampliamente usados en veterinaria. Estos fármacos no se degradan rápidamente, lo que provoca una apertura prolongada del canal y la entrada de calcio, causando una parálisis espástica y, finalmente, la muerte del parásito, que en los nematodos permite la expulsión del huésped. Los antihelmínticos pueden utilizarse para tratar infecciones en animales porque tienen un efecto terapéutico selectivo, debido a que los nAChRs del parásito son farmacológicamente diferentes a los de su huésped.

Tanto los más antiguos, levamisol y pirantel, como los introducidos más recientemente, tribendimidina y derquantel, activan a los nAChRs pentaméricos heterogéneos compuestos por una mezcla de subunidades UNC-29, UNC-38, ACR-8 o UNC-63. El antihelmíntico colinérgico de aprobación más reciente, monepantel, activa nAChRs compuestos por una mezcla de subunidades tipo DEG-3, incluyendo ACR-23, ACR-20 y MPTL-1 de los nAChR específicos de los nematodos. Ha demostrado ser eficaz frente a cepas de parásitos gastrointestinales resistentes a (pro)benzimidazoles, levamisol, morantel y lactonas macrocíclicas, y frente a cepas de H. contortus resistentes a salicilanilidas y a isoxazolinas usados como ectoparasiticidas para perros y gatos.

En las poblaciones de nematodos gastrointestinales resistentes a los agonistas nicotínicos se proponen dos mecanismos moleculares de resistencia: disminución de la expresión de subunidades específicas del receptor de acetilcolina (nAChR) y alteración de los tránscritos de subunidades nAChR que reducen la sensibilidad de los nAChR a las moléculas de los agonistas nicotínicos a través de un efecto dominante-negativo; es decir, reduciendo la sensibilidad al fármaco a través de la incorporación de subunidades no funcionales en los nAChR. De forma similar, la variación en los niveles de expresión de las subunidades de nAChR también se ha asociado con una menor sensibilidad al fármaco en los nematodos resistentes a los agonistas nicotínicos. Esto representa un posible mecanismo de resistencia por el que se reduce la expresión de la diana molecular del fármaco.

Estudios transcriptómicos en Oesophagostomum dentatum han revelado variaciones en los niveles de expresión de los genes de la subunidad nAChR entre los aislados de cepas resistentes al levamisol y las susceptibles al mismo. Un aislado resistente al levamisol mostró un aumento del doble en la expresión de acr-21 y acr-25 y una reducción del doble de unc-63. Los nAChRs sensibles al levamisol (L-nAChRs) también son activados por el pirantel. En C. elegans, el L-nAChR está compuesto por subunidades codificadas por 5 genes de subunidades nAChR (unc-38, unc-63, acr-13 –subunidades alfa– y unc-29, lev-1 –subunidades no-alfa–) de 3 de las subfamilias de nAChR (ACR-8, UNC-29, UNC-38). Se cree que la unión de levamisol a los nAChR se produce entre subunidades alfa y no alfa adyacentes. En C. elegans, la supresión de unc-29, unc-38 y unc-63 produce un fenotipo altamente resistente al levamisol.

En esa línea, en un aislado de Ancylostoma caninum que demostró un alto nivel de resistencia al pirantel, se midieron los niveles de expresión de los homólogos de unc aar-29, aar-38 y aar-63 y se compararon con los de un aislado susceptible al pirantel. El aislado resistente al pirantel mostró niveles de expresión significativamente reducidos de estos genes de subunidad de nAChR en comparación con la cepa susceptible. La expresión reducida de un homólogo de unc-29 (Hco-unc-29) también se ha reportado en una cepa de H. contortus resistente al levamisol (Abongwa et al., 2016).

Otro mecanismo que confiere resistencia a los agonistas nicotínicos es la coexpresión de subunidades de nAChR truncadas y de longitud completa, por lo que la sensibilidad al fármaco se reduce mediante la incorporación de subunidades no funcionales en los nAChR, lo que a su vez reduciría la población de receptores funcionales. En un estudio comparativo de dos cepas de H. contortus resistentes a levamisol y otras dos susceptibles al fármaco, se detectó una variante de empalme del ARNm de Hco-acr-8 (subunidad nAChR) en las cepas resistentes al levamisol mediante una técnica de polimorfismo de longitud de fragmentos amplificados de ADNc. Aunque se detectaron niveles similares de ARNm de Hco-acr-8 de longitud completa en las cepas resistentes y sensibles a levamisol, la expresión de ARNm de Hco-acr-8b (isoforma corta de Hco-acr-8) solo se detectó en las dos cepas resistentes al levamisol. Un estudio transcriptómico similar sobre tres especies de nematodos gastrointestinales resistentes a levamisol (H. contortus, Teladorsagia circumcincta y Trichostrongylus colubriformis) reveló la coexpresión de UNC-63 (subunidad de nAChR) y UNC-63b (isoforma truncada) en los aislados resistentes. Los aislados susceptibles a levamisol mostraban niveles de traducción de ARNm de unc-63 comparables a los de las cepas resistentes, pero carecían de la expresión de la isoforma de la subunidad UNC-63b (Whittaker et al., 2017; Dos Santos et al., 2019; Figura 4).

Benzimidazoles

Los benzimidazoles como el albendazol, fenbendazol, oxfendazol, triclabendazol, flubendazol, mebendazol, oxibendazol, son una clase de antihelmínticos de amplio espectro utilizados ampliamente en medicina veterinaria. En los nematodos gastrointestinales provocan sus efectos a través de la interrupción del equilibrio tubulina-microtúbulo. Los microtúbulos son vitales para la supervivencia de las células eucariotas y desempeñan funciones intracelulares críticas que incluyen la formación de un citoesqueleto, el transporte intracelular y la división celular. La formación y degradación de los microtúbulos de las células eucariotas es un proceso dinámico, debido a los constantes cambios en la estructura y fisiología celular. El equilibrio entre la tubulina y los microtúbulos se mantiene a través de un proceso por el que las subunidades de tubulina (heterodímeros de α-/β tubulina) fluyen desde el extremo negativo al positivo del polímero. La diana molecular de los benzimidazoles es la β-tubulina a la que se une rompiendo el equilibrio tubulina-microtúbulos dentro de la célula, lo que resulta letal para los nematodos (Köhler, 2001; Aragón et al., 2009; Figura 5).

En general, se acepta que la alteración estructural de la isoforma-1 de la proteína β-tubulina es el principal mecanismo de resistencia a los benzimidazoles en los parásitos estróngilos gastrointestinales. Tal alteración da lugar a modificaciones de las secuencias de aminoácidos que, posteriormente, cambian la estructura tridimensional de la β-tubulina, lo cual inhibe la unión o disminuye la afinidad de las moléculas de los benzimidazoles a los sitios de unión en la β-tubulina. En una serie de estudios moleculares se probó que la presencia de SNPs dentro de tres codones (167, 198 y 200) del gen de la isoforma-1 de la β-tubulina es el principal mecanismo de resistencia a los benzimidazoles. Los codones 167 y 200 comparten el mismo polimorfismo de nucleótidos, una sustitución de adenina por timina, que da lugar a las sustituciones de aminoácidos Phe167Tyr y Phe200Tyr. En el codón 167, también se ha observado una sustitución de aminoácidos Phe167His. El polimorfismo descrito en el codón 198 es una sustitución de citosina por adenina y da lugar a una sustitución de aminoácidos Glu198Ala. Por su parte, existen limitados datos que sugieren la implicación del gen de la isoforma-2 de la β-tubulina en la resistencia a los benzimidazoles (Aragón et al., 2009; Palma et al., 2020).

Resistencias a ectoparasiticidas

Los animales domésticos, como los perros y los gatos, las especies ganaderas importantes, como las ovejas y el ganado vacuno, así como los peces de piscifactoría, pueden sufrir infestaciones de artrópodos. A pesar de los múltiples intentos de erradicación, muchos ectoparásitos del ser humano, animales de compañía y del ganado doméstico siguen siendo un problema persistente en el mundo actual. Durante muchos años, una serie de plaguicidas desarrollados inicialmente para aplicaciones agrícolas, esto es, los organofosforados, los organoclorados y los piretroides sintéticos, proporcionaron un control eficaz de estos parásitos; pero desde hace unas décadas del ritmo de introducción de nuevas moléculas dirigidas a los parásitos veterinarios se ha ralentizado y su uso intensivo, muchas veces sin necesidad real, ha provocado la evolución de la resistencia en muchas especies de parásitos, convirtiéndose en una problemática creciente a lo largo de los últimos 30 años (McNair, 2015; DeSimone et al., 2018).

Al igual que otros tipos de resistencia a fármacos, la resistencia a los antiparasitarios está causada por mutaciones genéticas que se producen de forma natural en la población. Cuando se introduce por primera vez una clase de fármacos para el tratamiento de parásitos, los alelos resistentes serán escasos; sin embargo, a medida que aumenta la frecuencia de los tratamientos, se incrementa la presión de selección sobre los alelos resistentes, lo que provoca un aumento de los individuos resistentes. En los artrópodos, debido al corto ciclo de vida y a su alta fecundidad, la resistencia puede propagarse rápidamente por una población de individuos. Entre los mecanismos de resistencias desarrollados por ectoparásitos frente a los antiparasitarios destacan los descritos a continuación.

Los organofosforados, como el malatión o el dimpilato, actúan bloqueando la actividad de la acetilcolinesterasa, lo que provoca la parálisis muscular de los artrópodos diana. Se han observado al menos dos mecanismos de resistencia a los organofosforados en los parásitos: por un lado, la resistencia a malatión se asocia con un aumento de la expresión de las esterasas y de las enzimas del citocromo P-450 que metabolizan el fármaco antes de que pueda tener efecto; por otro, el aumento de la transcripción de la acetilcolinesterasa para compensar su bloqueo por parte de estos organofosforados también conduce a resistencias (Gao et al., 2006; DeSimone et al., 2018).

Los piretroides sintéticos tienen un modo de acción diferente al de los organofosforados, ya que interactúan con los canales de sodio activados por voltaje alterando sus conductancias iónicas y de esta forma se produce la parálisis del parásito. La resistencia a estos fármacos está relacionada con una reducción de la sensibilidad a sus efectos sobre los canales de sodio del parásito. También se ha descrito otro mecanismo de resistencia a los piretroides sintéticos relacionada con un incremento de la actividad de la monooxigenasa del citocromo P450 (Soderlund et al., 2003; McNair, 2015).

La resistencia a las lactonas macrocílicas no es todavía un problema extendido en las poblaciones de ectoparásitos, con la excepción de los piojos de mar, donde la resistencia al benzoato de emamectina es cada vez más común. Sin embargo, según se ha avanzado previamente, es un problema importante en los nematodos, existiendo un alto potencial para que surja una situación similar en las poblaciones de ectoparásitos. Los mecanismos de resistencia son, en buena medida, similares a los descritos para helmintos, como los asociados a los transportadores ATP-binding cassette o a la disminución de la transcripción de los genes de los canales GluCl, este último descrito en la resistencia de L. salmonis a la emamectina (DeSimone et al., 2018).