Charakteristiky trypanosoma brucei, morfológia, biologický cyklus, symptómy

Trypanosoma brucei Je to extracelulárny parazitárny prvok. Patrí do triedy Kinetoplastidae, rod Trypanosomatidae Trypanosoma. Existujú dva poddruhy, ktoré spôsobujú dve rôzne varianty africkej ľudskej trypanozómie alebo tiež nazývané "spavosť"..

Trypanosoma brucei subsp. gambiense, spôsobuje chronickú formu a 98% prípadov, ktoré sa nachádzajú v západnej a strednej subsaharskej Afrike. Trypanosoma brucei subsp. rhodesiense je príčinou akútnej formy prítomnej v centre a na východ od subsaharskej Afriky.

Obidva varianty tohto ochorenia boli hlásené v krajinách subsaharskej Afriky, kde sa nachádza tsetse fly, Glossina spp, vektor alebo prenášajúce činidlo T. brucei.

Tretí poddruh, Trypanosoma brucei subsp. brucei, spôsobuje podobné ochorenie u domácich a divých zvierat, nazývaných nagana.

"Spavosť" ohrozuje viac ako 60 miliónov ľudí v 36 krajinách subsaharskej Afriky. Existuje približne 300 000 až 500 000 prípadov ročne, z ktorých približne 70 000 až 100 000 zomrie. Zamorenie lietadlom tsetse pokrýva územie 10 miliónov štvorcových kilometrov, jednu tretinu pevniny Afriky.

Svetová zdravotnícka organizácia uznáva významný pokles počtu nových prípadov africkej ľudskej trypanozómie v posledných rokoch. Je to kvôli pretrvávaniu národných a medzinárodných iniciatív na kontrolu tejto choroby.

index

• 1 Všeobecné charakteristiky
  • 1.1 Objav
  • 1.2 Genetika
  • 1.3 "Spavosť" a globálne otepľovanie
• 2 Fylogenéza a taxonómia
• 3 Morfológia
  • 3.1 Tryomastigote forma
  • 3.2 Forma epimastigotu
  • 3.3 Kinetozóm
• 4 Biologický cyklus
  • 4.1 V hostiteľovi (človek alebo iný cicavec)
  • 4.2 V lietadle tsetse (vektor)
• 5 Príznaky infekcie
  • 5.1 Prvá fáza
  • 5.2 Druhá fáza
  • 5.3 Diagnóza
• 6 Liečba
• 7 Referencie

Všeobecné charakteristiky

Nazýva sa „choroba spánku“, pretože spôsobuje inverziu prirodzeného spánkového cyklu pacienta. Osoba spí počas dňa a zostáva v noci. To je výsledkom série psychických a neurologických porúch, ktoré ochorenie spôsobuje v pokročilom štádiu.

Objav

Trypanozómia zvierat alebo nagana je dôležitým ochorením u hovädzieho dobytka v Afrike. On sa identifikoval Trypanosoma brucei ako kauzálny agent v roku 1899. Bol to David Bruce pri vyšetrovaní veľkého prepuknutia Nagany v Zululande.

Neskôr Aldo Castellani identifikoval tento druh trypanozómu v krvi a mozgovomiechovom moku ľudských pacientov s "spavosťou"..

Medzi rokmi 1902 a 1910 boli identifikované dva varianty ochorenia u ľudí a ich príčinné poddruhy. Zvieratá aj ľudia môžu pôsobiť ako rezervoáre parazitov, ktorí sú schopní spôsobiť ochorenie u ľudí.

genetika

Genóm jadra Trypanosoma brucei pozostáva z 11 diploidných chromozómov a sto mikrochromozómov. Celkovo má 9 068 génov. Genóm mitochondrií (kinetoplast) sa skladá z mnohých kópií kruhovej DNA.

"Spavosť" a globálne otepľovanie

Africká ľudská trypanozómia je považovaná za jednu z 12 infekčných chorôb u ľudí, ktoré môže zhoršiť globálne otepľovanie.

Je to spôsobené tým, že keď sa teplota okolia zvýši, oblasť, ktorá je náchylná na obsadenie lietadlom, sa rozšíri. Glossina sp. Pri kolonizácii nových teritórií bude brať so sebou parazita.

Fylogenéza a taxonómia

Trypanosoma brucei ppatrí do kráľovstva Protista, skupina Excavata, kmeň Euglenozoa, trieda Kinetoplastidae, poriadok Trypanosomatida, rodina Trypanosomatidae, rod Trypanosoma, subgenre Tripanozoon.

Tento druh má tri poddruhy, ktoré spôsobujú u ľudí rôzne varianty „spavej choroby“ (T. b. subsp. gambiense a T. b. subsp. rhodesiense) av prípade domácich a voľne žijúcich zvierat (\ tT. b. subsp. brucei).

morfológia

Tripomastigote forma

Trypanosoma brucei je pretiahnutý jednobunkový organizmus dlhý 20 μm a široký 1 - 3 μm, ktorého tvar, štruktúra a zloženie membrán sa počas celého životného cyklu líšia.

Má dve základné formy. Tripomastigotická forma bazálneho tela vzadu od jadra a dlhého bičíka. Táto forma zase predpokladá podtypy počas životného cyklu. Z nich krátky alebo stubby subtyp (slump v angličtine), je hrubšia a jeho bičík je krátky.

Epimastigote forma

Druhou základnou formou je epimastigote bazálneho tela predného k jadru a bičíkovec o niečo kratší ako predchádzajúci..

Bunka je pokrytá vrstvou variabilného povrchového glykoproteínu. Táto vrstva mení glykoproteíny svojho povrchu, a tak sa vyhýba útoku protilátok generovaných hostiteľom.

Imunitný systém produkuje nové protilátky na napadnutie novej konfigurácie vrstvy a vrstva sa opäť mení. To je to, čo sa nazýva antigénna variácia.

Kinetosóm

Dôležitým znakom je prítomnosť kinetosómu. Táto štruktúra sa skladá z kondenzovanej mitochondriálnej DNA umiestnenej vo vnútri prítomnej jedinej mitochondrie. Táto veľká mitochondria sa nachádza na základni pohromy.

Biologický cyklus

Životný cyklus Trypanosoma brucei strieda sa medzi lietadlom tsetse ako vektorom a človekom ako hostiteľom. Aby sa u takýchto rôznych hostiteľov vyvinul prvok, podstúpia dôležité metabolické a morfologické zmeny z jedného do druhého.

V lete Trypanosoma brucei Obýva tráviaci trakt, zatiaľ čo v ľudskej bytosti sa nachádza v krvi.

V hostiteľovi (človek alebo iný cicavec)

Trypanosoma brucei V priebehu svojho cyklu prichádza v troch základných formách. Keď muška uštipne človeka alebo iného cicavca, aby extrahoval svoju krv, vstrekne zo slinných žliaz do krvného obehu neproliferatívnu formu prvokov, nazývanú metacyklický.

Akonáhle sa dostane do krvného obehu, transformuje sa do proliferačnej formy, nazývanej štíhla krv (štíhly v angličtine).

Štíhla krvná forma Trypanosoma brucei dostáva svoju energiu z glykolýzy glukózy prítomnej v krvi. Tento metabolický proces sa vykonáva v organele nazývanej glykozóm. Tieto trypanozómy sa množia v rôznych telesných tekutinách: krvi, lymfy a mozgovomiechovom moku.

Ako sa zvyšuje počet parazitov v krvi, začínajú sa opäť meniť na neproliferatívnu formu. Tentokrát je to hustejšia varianta s kratším bičíkom, tzv.podsaditý).

Trypanozómy z hľuznatej krvi sú prispôsobené podmienkam tráviaceho systému muchy. Aktivujú svoje mitochondrie a enzýmy potrebné pre cyklus kyseliny citrónovej a dýchacieho reťazca. Zdrojom energie už nie je glukóza, ale prolín.

V lietajúcom tse-tsé (vektor)

Vektor alebo prenášajúce činidlo Trypanosoma brucei je to tse-tse fly, Glossina spp. Tento rod skupiny 25 až 30 druhov hematophagous muchy. Ľahko sa odlíšia od bežného muška, najmä ich dlhými proboscis a ich úplne zloženými krídlami v pokoji.

Keď tsetse lietať uhryzne infikovaného hostiteľského cicavca a extrahuje krv, tieto stubby krvné formy prenikajú do vektora.

Akonáhle sa v tráviacom trakte mušky, stubby krvné formy rýchlo diferencovať na procyklické proliferatívne trypanozómy.

Vynásobia sa binárnym štiepením. Opúšťajú tráviaci trakt muchy a idú do slinných žliaz. Sú transformované na epimastigoty, ktoré sú ukotvené na stenách pohromou.

V slinných žliazach sa množia a transformujú do metacyklických trypanozómov, pripravených na opätovné naočkovanie do krvného systému cicavca..

Príznaky infekcie

Inkubačná doba tohto ochorenia je 2 až 3 dni po uhryznutí. Neurologické symptómy sa môžu vyskytnúť po niekoľkých mesiacoch v prípade T. b. subsp.  gambiense. Ak je to o T. b. subsp. rhodesiense, môže trvať roky, kým sa prejaví.

Prvá fáza

"Spavosť" má dve fázy. Prvá sa nazýva skorá fáza alebo hemolymfatická fáza, je charakterizovaná prítomnosťou Trypanosoma brucei len v krvi a lymfy.

V tomto prípade sú príznakmi horúčka, bolesti hlavy, bolesti svalov, vracanie, opuchnuté lymfatické uzliny, úbytok hmotnosti, slabosť a podráždenosť..

V tejto fáze môže byť choroba zamenená s maláriou.

Druhá fáza

Takzvaný neskorý stupeň alebo neurologická fáza (encefalitický stav) sa aktivuje príchodom parazita v centrálnom nervovom systéme, ktorý sa deteguje v mozgovo-miechovej tekutine. Príznaky sú tu vyjadrené ako zmeny správania, zmätenosť, nekoordinácia, zmena spánkového cyklu a nakoniec kóma.

Vývoj ochorenia pokračuje v cykle až do troch rokov v prípade poddruhu gambiense, končí smrťou. Keď je poddruh prítomný rhodesiense, smrť pochádza z týždňov na mesiace.

Z prípadov, ktoré neboli podrobené ošetreniu, zomrie 100%. 2 až 8% liečených prípadov tiež zomrie.

diagnóza

Diagnostická fáza je, keď sa infekčná forma, konkrétne krvný trypanozóm, nachádza v krvi.

Pomocou mikroskopického vyšetrenia vzoriek krvi sa zistí špecifická forma parazita. V encefalitickej fáze sa vyžaduje lumbálna punkcia na analýzu mozgovomiechového moku.

Existuje niekoľko molekulárnych techník na diagnostiku prítomnosti Trypanosoma brucei.

liečba

Kapacita, ktorá má Trypanosoma brucei neustále sa meniacej konfigurácie jeho vonkajšej vrstvy glykoproteínov (antigénna variácia), je veľmi ťažké vyvinúť vakcíny proti "spavej chorobe"..

Neexistuje žiadna profylaktická chemoterapia a malá alebo žiadna vyhliadka vakcíny. Štyri hlavné lieky používané na ľudskú africkú trypanozómiu sú toxické.

Melarsoprol je jediný liek, ktorý je účinný pre obidva varianty ochorenia centrálneho nervového systému. Je však taký toxický, že zabíja 5% pacientov, ktorí ho dostávajú.

Eflornitín, samotný alebo v kombinácii s nifurtimoxom, sa vo zvýšenej miere používa ako prvá línia liečby ochorenia spôsobeného \ t Trypanosoma brucei subsp. gambiense.

referencie

1. Fenn K a KR Matthews (2007) Bunková biológia diferenciácie Trypanosoma brucei. Aktuálne stanovisko v mikrobiológii. 10: 539-546.
2. Fernández-Moya SM (2013) Funkčná charakterizácia proteínov viažucich RNA RBP33 a DRBD3 ako regulátorov génovej expresie Trypanosoma brucei. DOKUMENTÁCIA. Ústav parazitológie a biomedicíny "López-Neyra". Redakčná univerzita v Granade, Španielsko. 189 str.
3. García-Salcedo JA, D Pérez-Morga, P Gijón, V. Dilbeck, E Pays a DP Nolan (2004) Rozdielna úloha aktínu počas životného cyklu Trypanosoma brucei. EMBO Journal 23: 780-789.
4. Kennedy PGE (2008) Pokračujúci problém ľudskej africkej trypanozómie (spavej choroby). Annals of Neurology, 64 (2), 116-126.
5. Matthews KR (2005) Vývojová bunková biológia Trypanosoma brucei. J. Cell Sci., 118: 283-290.
6. Welburn SC, EM Fèvre, PG Coleman, M Odiit a I Maudlin (2001) Spavosť: príbeh dvoch chorôb. TRENDY v parazitológii. 17 (1): 19-24.