Vlastnosti Trypanosoma brucei, morfologie, životní cyklus

1460
Philip Kelley

Trypanosoma brucei je to extracelulární parazitický prvok. Patří do třídy Kinetoplastidae, čeledi Trypanosomatidae rodu Trypanosoma. Existují dva poddruhy, které způsobují dvě různé varianty lidské africké trypanosomiázy nebo také nazývané „spavá nemoc“.

Trypanosoma brucei subsp. gambiense, způsobuje chronickou formu a 98% případů se nachází v západní a střední subsaharské Africe. Trypanosoma brucei subsp. rhodéský je příčinou akutní formy přítomné ve střední a východní subsaharské Africe.

Formy trypanosomu v krvi. Autor: Knihovna obrázků veřejného zdraví Centers for Disease Control and Prevention. Poskytovatelé obsahu: CDC / Dr. Myron G. Schultz.

Obě varianty tohoto onemocnění byly hlášeny v zemích subsaharské Afriky, kde se vyskytuje moucha tse-tse., Glossina spp, vektor nebo vysílací agent T. brucei.

Třetí poddruh, Trypanosoma brucei subsp. brucei, způsobuje podobné onemocnění u domácích i divokých zvířat, které se nazývá nagana.

„Spavá nemoc“ ohrožuje více než 60 milionů lidí v 36 zemích subsaharské Afriky. Existuje asi 300 000 až 500 000 případů ročně, z nichž asi 70 000 až 100 000 zemře. Napadení mouchou tse-tse se rozkládá na ploše 10 milionů kilometrů čtverečních, což je třetina africké pevniny.

Světová zdravotnická organizace uznává významný pokles počtu nových případů africké lidské trypanosomiázy v posledních letech. Důvodem je přetrvávání národních a mezinárodních iniciativ na tlumení této choroby..

Rejstřík článků

  • 1 Obecná charakteristika
    • 1.1 Objev
    • 1.2 Genetika
    • 1.3 „Spavá nemoc“ a globální oteplování
  • 2 Fylogeneze a taxonomie
  • 3 Morfologie
    • 3.1 Formulář Trypomastigote
    • 3.2 Forma epimastigoty
    • 3.3 Kinetosom
  • 4 Životní cyklus
    • 4.1 U hostitele (člověka nebo jiného savce)
    • 4.2 Za letu tsetse (vektor)
  • 5 Příznaky nákazy
    • 5.1 První fáze
    • 5.2 Druhá fáze
    • 5.3 Diagnóza
  • 6 Léčba
  • 7 Reference

Obecná charakteristika

Říká se tomu „spavá nemoc“, protože u pacienta způsobuje obrácení přirozeného spánkového cyklu. Osoba spí během dne a v noci zůstává vzhůru. Jedná se o produkt řady psychických a neurologických poruch, které onemocnění způsobuje v pokročilé fázi..

Objev

Zvířecí trypanosomiáza nebo nagana je hlavní choroba hospodářských zvířat v Africe. Byl identifikován Trypanosoma brucei jako původce v roce 1899. Byl to David Bruce při vyšetřování závažného ohniska nagany v Zululandu.

Aldo Castellani následně identifikoval tento druh trypanosomu v krvi a mozkomíšním moku lidských pacientů se „spavou nemocí“.

V letech 1902 až 1910 byly identifikovány dvě varianty onemocnění u lidí a jejich příčinný poddruh. Zvířata i lidé mohou působit jako rezervoáry parazitů, které mohou u lidí působit nemoci..

Genetika

Genom jádra Trypanosoma brucei Skládá se z 11 diploidních chromozomů a sta mikrochromozomů. Celkově má ​​9 068 genů. Mitochondriální genom (kinetoplast) je tvořen mnoha kopiemi kruhové DNA.

„Spavá nemoc“ a globální oteplování

Africká lidská trypanosomiáza je považována za jednu z 12 lidských infekčních nemocí, které lze zhoršit globálním oteplováním.

Je to proto, že jak se zvyšuje okolní teplota, oblast náchylná k obsazení mouchou se zvětší. Glossina sp. Jak moucha kolonizuje nová území, bude nosit parazita s sebou.

Fylogeneze a taxonomie

Trypanosoma brucei pPatří do říše Protista, skupina Excavata, kmen Euglenozoa, třída Kinetoplastidae, řád Trypanosomatida, čeleď Trypanosomatidae, rod Trypanosoma, podžánr Trypanozoon.

Tento druh má tři poddruhy, které u lidí způsobují různé varianty „spánkové nemoci“ (T. b. subsp. gambiense Y T. b. subsp. rhodesian) a u domácích a divokých zvířat (T. b. subsp. brucei).

Morfologie

Trypomastigote formulář

Trypanosoma brucei je podlouhlý jednobuněčný organismus dlouhý 20 μm a široký 1-3 μm, jehož tvar, struktura a složení membrány se mění během celého jeho životního cyklu.

Má dva základní tvary. Trypomastigotická forma s bazálním tělem za jádrem a dlouhým bičíkem. Tato forma zase předpokládá podtypy během životního cyklu. Z nich krátký nebo podsaditý podtyp (chudý v angličtině), je tlustší a její bičík je krátký.

Forma epimastigoty

Druhou základní formou je epimastigota bazálního těla před jádrem a bičíkem o něco kratší než ta předchozí..

Buňka je pokryta vrstvou variabilního povrchového glykoproteinu. Tato vrstva mění glykoproteiny na svém povrchu a tak se vyhne útoku protilátek generovaných hostitelem..

Imunitní systém produkuje nové protilátky, které napadají novou konfiguraci srsti a srst se znovu mění. Tomu se říká antigenní variace.

Kinetosoma

Důležitým rysem je přítomnost kinetosomu. Tato struktura se skládá z kondenzované mitochondriální DNA umístěné uvnitř jediného přítomného mitochondrií. Tato velká mitochondrie se nachází ve spodní části bičíku.

Biologický cyklus

Životní cyklus Trypanosoma brucei střídá mouchu tsetse jako vektor a člověka jako hostitele. Aby se prvok vyvinul v tak odlišných hostitelích, prochází důležitými metabolickými a morfologickými změnami od jednoho k druhému..

Za běhu Trypanosoma brucei obývá trávicí trakt, zatímco u lidí se nachází v krvi.

U hostitele (člověka nebo jiného savce)

Trypanosoma brucei Dodává se ve třech základních formách během celého vašeho cyklu. Když moucha kousne člověka nebo jiného savce, aby extrahovala krev, vstříkne ze svých slinných žláz do krevního oběhu neproliferativní formu prvoků, která se nazývá metacyklická..

Jakmile se dostane do krevního řečiště, transformuje se do proliferativní formy, která se nazývá štíhlá krev (štíhlý v angličtině).

Štíhlá sangvinická forma Trypanosoma brucei Energii získává z glykolýzy glukózy v krvi. Tento metabolický proces probíhá v organele zvané glykosom. Tyto trypanosomy se množí v různých tělesných tekutinách: krvi, lymfě a mozkomíšním moku..

Jak se zvyšuje počet parazitů v krvi, začínají se měnit zpět do neproliferativní formy. Tentokrát se jedná o silnější a kratší variantu bičíku, zvanou sanguine baculatá (podsaditý).

Buclaté krevní trypanosomy jsou přizpůsobeny podmínkám trávicího systému mouchy. Aktivují vaše mitochondrie a enzymy nezbytné pro cyklus kyseliny citronové a dýchací řetězec. Zdrojem energie již není glukóza, ale prolin.

V tsetse fly (vektor)

Vektor nebo vysílací agent Trypanosoma brucei je to moucha tsetse, Glossina spp. Tento rod seskupuje 25 až 30 druhů much sajících krev. Je snadné je odlišit od mouchy domácí podle jejich obzvláště dlouhého chobotu a plně složených křídel v klidu..

Když moucha tsetse kousne infikovaného hostitelského savce znovu a čerpá jeho krev, tyto baculaté krevní formy vstupují do vektoru.

Jakmile se dostane do trávicího traktu mouchy, kyprá krev se rychle diferencuje na proliferativní procyklické trypanosomy..

Množí se binárním štěpením. Opouštějí zažívací trakt mouchy a míří do slinných žláz. Transformují se na epimastigoty, které kotví ke stěnám bičík.

Ve slinných žlázách se množí a transformují na metacyklické trypanosomy, připravené k opětovnému naočkování do krevního systému savce..

Příznaky nákazy

Inkubační doba pro toto onemocnění je 2 až 3 dny po kousnutí muškou. Neurologické příznaky se mohou objevit po několika měsících v případě T. b. subsp.  gambiense. Pokud jde o T. b. subsp. rhodéský, může trvat roky, než se projeví.

První fáze

„Spavá nemoc“ má dvě fáze. První se nazývá raná fáze nebo hemolymfatická fáze, je charakterizována přítomností Trypanosoma brucei pouze v krvi a lymfě.

V tomto případě jsou příznaky horečka, bolesti hlavy, bolesti svalů, zvracení, zduření lymfatických uzlin, úbytek hmotnosti, slabost a podrážděnost..

V této fázi lze nemoc zaměnit s malárií.

Druhá fáze

Takzvaná pozdní fáze nebo neurologická fáze (encefalitický stav) se aktivuje příchodem parazita do centrálního nervového systému, který je detekován v mozkomíšním moku. Zde jsou příznaky vyjádřeny jako změny v chování, zmatenost, nekoordinace, změna spánkového cyklu a nakonec kóma..

Vývoj nemoci pokračuje u poddruhu cyklem až tří let gambiense, končí smrtí. Když je přítomen poddruh rhodéský, smrt přichází z týdnů na měsíce.

Z případů, které nebyly podrobeny léčbě, 100% zemřelo. 2–8% případů léčených stejně zemře.

Diagnóza

Diagnostická fáze je, když se v krvi nachází infekční forma, tj. Krevní trypanosom..

Mikroskopické vyšetření vzorků krve detekuje specifickou formu parazita. V encefalitické fázi je pro analýzu mozkomíšního moku nutná lumbální punkce.

Existují různé molekulární techniky k diagnostice přítomnosti Trypanosoma brucei.

Léčba

Kapacita, kterou má Trypanosoma brucei neustálá změna konfigurace jeho vnější vrstvy glykoproteinů (antigenní variace), velmi ztěžuje vývoj vakcín proti „spavé nemoci“.

Neexistuje profylaktická chemoterapie a malé nebo žádné vyhlídky na očkování. Čtyři hlavní léky používané k lidské africké trypanosomiáze jsou toxické.

Melarsoprol je jediný lék, který je účinný pro obě varianty onemocnění centrálního nervového systému. Je však tak toxický, že zabíjí 5% pacientů, kteří jej dostávají..

Eflornithin, samotný nebo v kombinaci s nifurtimoxem, se stále více používá jako první řada léčby onemocnění způsobených Trypanosoma brucei subsp. gambiense.

Reference

  1. Fenn K a KR Matthews (2007) Buněčná biologie diferenciace Trypanosoma brucei. Současný názor v mikrobiologii. 10: 539-546.
  2. Fernández-Moya SM (2013) Funkční charakterizace proteinů vázajících RNA RBP33 a DRBD3 jako regulátorů genové exprese Trypanosoma brucei. DOKTORSKÁ PRÁCE. Ústav parazitologie a biomedicíny "López-Neyra". Redakční univerzita v Granadě, Španělsko. 189 s.
  3. García-Salcedo JA, D Pérez-Morga, P Gijón, V Dilbeck, E Pays a DP Nolan (2004) Diferenciální role aktinu během životního cyklu Trypanosoma brucei. EMBO Journal 23: 780-789.
  4. Kennedy PGE (2008) Přetrvávající problém lidské africké trypanosomiázy (spavé nemoci). Annals of Neurology, 64 (2), 116-126.
  5. Matthews KR (2005) Vývojová buněčná biologie Trypanosoma brucei. J. Cell Sci. 118: 283-290.
  6. Welburn SC, EM Fèvre, PG Coleman, M Odiit a I Maudlin (2001) Spavá nemoc: příběh dvou nemocí. TRENDY v parazitologii. 17 (1): 19-24.

Zatím žádné komentáře