Značilnosti Trypanosoma brucei, morfologija, biološki ciklus, simptomi



Trypanosoma brucei To je zunajcelični parazit. Spada v razred Kinetoplastidae, družine rodu Trypanosomatidae Trypanosoma. Obstajata dve podvrsti, ki povzročata dve različni različici afriškega človeškega tripanosomiaze ali pa se imenuje tudi "spalna bolezen"..

Trypanosoma brucei subsp. gambiense, povzroča kronično obliko in 98% primerov, ki se nahajajo v zahodni in osrednji podsaharski Afriki. Trypanosoma brucei subsp. Rodezijščina je vzrok za akutno obliko, ki je prisotna v središču in vzhodno od podsaharske Afrike.

Obe različici te bolezni so poročali v tistih državah podsaharske Afrike, kjer je najdena muha za tsetse, Glossina spp, vektor ali posrednik. \ t T. brucei.

Tretja podvrsta, Trypanosoma brucei subsp. brucei, povzroča podobno bolezen pri domačih in divjih živalih, imenovanih nagana.

"Spalna bolezen" ogroža več kot 60 milijonov ljudi v 36 državah v podsaharski Afriki. Letno je okoli 300.000 do 500.000 primerov, od katerih umre okoli 70.000 do 100.000. Napad z muhe tsetse pokriva območje 10 milijonov kvadratnih kilometrov, kar predstavlja tretjino afriške kopenske mase.

Svetovna zdravstvena organizacija priznava znatno zmanjšanje števila novih primerov afriškega človeškega tripanosomijaza v zadnjih letih. To je posledica vztrajanja nacionalnih in mednarodnih pobud za nadzor te bolezni.

Indeks

  • 1 Splošne značilnosti
    • 1.1 Odkritje
    • 1.2 Genetika
    • 1.3 "Spalna bolezen" in globalno segrevanje
  • 2 Filogenija in taksonomija
  • 3 Morfologija
    • 3.1 Oblika Tryomastigote
    • 3.2 Oblika epimastigota
    • 3.3 Kinetosom
  • 4 Biološki ciklus
    • 4.1 V gostitelju (človeku ali drugem sesalcu)
    • 4.2 V muhe tsetse (vektor)
  • 5 Simptomi okužbe
    • 5.1 Prva faza
    • 5.2 Druga faza
    • 5.3 Diagnoza
  • 6 Zdravljenje
  • 7 Reference

Splošne značilnosti

Imenuje se "spalna bolezen", ker povzroča obračanje bolnikovega naravnega cikla spanja. Oseba spi čez dan in ponoči ostane budna. To je produkt niza psihičnih in nevroloških motenj, ki jih povzroča bolezen v napredni fazi.

Odkritje

Tripanosomijaza živali ali nagana je pomembna bolezen pri govedu v Afriki. Identificiral se je Trypanosoma brucei kot vzročni povzročitelj leta 1899. To je bil David Bruce med preiskavo velikega izbruha Nagane v Zululandu.

Kasneje je Aldo Castellani identificiral to vrsto tripanosoma v krvi in ​​cerebrospinalni tekočini bolnikov s spalno boleznijo..

Med letoma 1902 in 1910 sta bili ugotovljeni dve različici bolezni pri ljudeh in njuni vzroki. Tako živali kot ljudje lahko delujejo kot rezervoarji parazitov, ki lahko povzročijo bolezen pri ljudeh.

Genetika

Genom jedra Trypanosoma brucei sestavlja ga 11 diploidnih kromosomov in sto mikrokromosomov. Skupaj ima 9.068 genov. Genom mitohondrijev (kinetoplast) je sestavljen iz številnih kopij krožne DNK.

"Spalna bolezen" in globalno segrevanje

Afriški človeški tripanosomioza velja za eno od 12 nalezljivih človeških bolezni, ki jih lahko poslabša globalno segrevanje.

To je posledica dejstva, da se ob povečanju temperature okolja povečajo površine, ki so dovzetne za letenje. Glossina sp. Ko kolonizira letenje novih ozemelj, bo s seboj vzel parazita.

Filogenija in taksonomija

Trypanosoma brucei strspada v kraljestvo Protista, skupina Excavata, tip Euglenozoa, razred Kinetoplastidae, red Trypanosomatida, družina Trypanosomatidae, rod Trypanosoma, subgenre Trypanozoon.

Ta vrsta ima tri podvrste, ki povzročajo različne variacije "spalne bolezni" pri ljudeh (T. b. subsp. gambiense in T. b. subsp. rHodesian) ter pri domačih in divjih živalih (\ tT. b. subsp. brucei).

Morfologija

Oblika Tripomastigota

Trypanosoma brucei je podolgovati enocelični organizem dolg 20 μm in širok 1-3 μm, katerega oblika, struktura in sestava membrane se spreminjajo skozi ves življenjski cikel.

Ima dve osnovni obliki. Tripomastigotna oblika bazalnega telesa posteriorno od jedra in dolgega flagelluma. Ta oblika pa v življenjskem ciklu predpostavlja podtipove. Od teh je kratek ali trden podtip (slumpy v angleščini), je debelejši in njegov bič je kratek.

Oblika epimastigota

Druga osnovna oblika je epimastigot bazalnega telesa pred jedrom in flagelum nekoliko krajši od prejšnjega..

Celica je prekrita s plastjo spremenljivega površinskega glikoproteina. Ta plast spremeni glikoproteine ​​na svoji površini in se tako izogne ​​napadu protiteles, ki jih generira gostitelj.

Imunski sistem proizvaja nova protitelesa, ki napadajo novo konfiguracijo plasti in se plast ponovno spremeni. To se imenuje antigenska variacija.

Kinetosoma

Pomembna značilnost je prisotnost kinetosoma. Ta struktura je sestavljena iz kondenzirane mitohondrijske DNA, ki se nahaja znotraj prisotne samo mitohondrije. Ta velika mitohondrija se nahaja na dnu pošasti.

Biološki cikel

Življenjski cikel Trypanosoma brucei izmenično med muho tsetse kot vektorjem in človekom kot gostiteljem. Da bi se razvili v takšnih različnih gostiteljih, se protozoon opravi pomembne presnovne in morfološke spremembe od enega do drugega.

V letenju Trypanosoma brucei prebiva v prebavnem traktu, pri človeku pa v krvi.

V gostitelju (človeku ali drugem sesalcu)

Trypanosoma brucei Na voljo je v treh osnovnih oblikah skozi ves cikel. Ko muha ugrizne človeka ali drugega sesalca, da bi izvlekla njegovo kri, iz žlez slinavk vbrizga v krvni obtok neproliferativno obliko protozojskega, imenovanega metaciklični.

Ko je v krvnem obtoku, se pretvori v proliferativno obliko, imenovano vitka kri (vitko v angleščini).

Vitka oblika krvi Trypanosoma brucei dobiva energijo iz glikolize glukoze, prisotne v krvi. Ta presnovni proces poteka v organelu, imenovanem glikozom. Ti tripanosomi se množijo v različnih telesnih tekočinah: krvi, limfni in cerebrospinalni tekočini.

Z naraščanjem števila parazitov v krvi se začnejo ponovno spreminjati v ne-proliferativno obliko. Tokrat je debelejša varianta s krajšim flagellumom, ki se imenuje Punčak (stumpy).

Tripanosomi gomoljičaste krvi so prilagojeni pogojem prebavnega sistema muhe. Aktivirajo mitohondrije in encime, ki so potrebni za cikel citronskih kislin in dihalne verige. Vir energije ni več glukoza, ampak prolin.

V letenju tse-tsé (vektor)

Vektor ali posrednik. \ T Trypanosoma brucei to je tse-tse muha, Glossina spp. Ta rod združuje 25 do 30 vrst hematofagnih muh. Z lahkoto jih je mogoče ločiti od skupne muhe s posebno dolgimi hrbtenico in popolnoma zloženimi krili v mirovanju.

Ko muha tsetse ugrizne sesalca okuženega gostitelja in izvleče kri, te oblike skromnih krvi prodrejo v vektor.

Ko se pojavi v prebavnem traktu muhe, se krvave oblike hitro razlikujejo v prociklične propanfere..

Pomnožijo se z binarno cepitvijo. Zapustijo prebavni trakt muhe in gredo v žleze slinavk. Preoblikujejo se v epimastigote, ki jih sidra zasidra na stene.

V žlezah slinavke se razmnožujejo in preoblikujejo v metaciklične tripanosome, ki so pripravljeni za ponovno inokulacijo v krvni sistem sesalca..

Simptomi okužbe

Inkubacijska doba te bolezni je 2 do 3 dni po ugrizu muhe. Nevrološki simptomi se lahko pojavijo po nekaj mesecih v primeru T. b. subsp.  gambiense. Če gre za to T. b. subsp. Rodezijščina, lahko traja leta.

Prva faza

"Spalna bolezen" ima dve stopnji. Prva se imenuje zgodnja faza ali hemolimfatična faza, za katero je značilna prisotnost Trypanosoma brucei samo v krvi in ​​limfi.

V tem primeru so simptomi zvišana telesna temperatura, glavoboli, bolečine v mišicah, bruhanje, otekle bezgavke, izguba teže, šibkost in razdražljivost..

V tej fazi lahko bolezen zamenjamo z malarijo.

Druga faza

Tako imenovani pozni stadij ali nevrološka faza (encefalitično stanje) se aktivira s prihodom parazita v centralni živčni sistem, ki se zazna v cerebrospinalni tekočini. Tukaj so simptomi izraženi kot spremembe vedenja, zmedenost, nekoordiniranost, sprememba cikla spanja in končno koma.

Razvoj bolezni se nadaljuje s ciklom do treh let v primeru podvrst gambiense, konča s smrtjo. Ko je podvrsta prisotna Rodezijščina, smrt prihaja od tednov do mesecev.

Od primerov, ki niso bili obdelani, 100% umre. Umre tudi 2-8% zdravljenih primerov.

Diagnoza

Diagnostična faza je, ko se v krvi najde infektivna oblika, to je krvni tripanosom.

S pomočjo mikroskopskega pregleda krvnih vzorcev se ugotovi specifična oblika parazita. V encefalitični fazi je potrebna lumbalna punkcija za analizo cerebrospinalne tekočine.

Obstaja več molekularnih tehnik za diagnosticiranje prisotnosti Trypanosoma brucei.

Zdravljenje

Zmogljivost, ki jo ima Trypanosoma brucei zaradi nenehnega spreminjanja konfiguracije zunanje plasti glikoproteinov (antigenske variacije), je zelo težko razviti cepiva proti "spalni bolezni"..

Ni profilaktične kemoterapije in malo ali nič možnosti za cepivo. Štiri glavne droge, ki se uporabljajo za človeški afriški tripanosomijo, so strupene.

Melarsoprol je edino zdravilo, ki je učinkovito pri obeh oblikah bolezni centralnega živčnega sistema. Vendar pa je tako strupena, da ubije 5% bolnikov, ki jih prejemajo.

Eflornitin, sam ali v kombinaciji z nifurtimoxom, se vedno bolj uporablja kot prva linija zdravljenja bolezni, ki jo povzroča \ t Trypanosoma brucei subsp. gambiense.

Reference

  1. Fenn K in KR Matthews (2007) Celična biologija diferenciacije Trypanosoma brucei. Trenutno mnenje o mikrobiologiji. 10: 539-546.
  2. Fernández-Moya SM (2013) Funkcionalna karakterizacija RNA vezavnih proteinov RBP33 in DRBD3 kot regulatorjev genske ekspresije Trypanosoma brucei. DOKTORSKA TEMA. Inštitut za parazitologijo in biomedicino "López-Neyra". Uvodnik Univerza v Granadi, Španija. 189 str.
  3. García-Salcedo JA, D Pérez-Morga, P Gijón, V Dilbeck, E Pays in DP Nolan (2004) Diferencialna vloga za aktin v življenjskem ciklu Trypanosoma brucei. Časopis EMBO 23: 780-789.
  4. Kennedy PGE (2008) Stalni problem človeškega afriškega tripanosomijaze (spalne bolezni). Annals of Neurology, 64 (2), 116-126.
  5. Matthews KR (2005) Razvojna celična biologija Trypanosoma brucei. J. Cell Sci., 118: 283-290.
  6. Welburn SC, EM Fèvre, PG Coleman, M Odiit in I Maudlin (2001) Spalna bolezen: zgodba o dveh boleznih. TRENDI v parazitologiji. 17 (1): 19-24.