Χαρακτηριστικά Trypanosoma brucei, μορφολογία, βιολογικός κύκλος, συμπτώματα

Trypanosoma brucei Είναι ένα εξωκυτταρικό πρωτόζωο παρασίτων. Ανήκει στην τάξη Kinetoplastidae, οικογένεια Trypanosomatidae γένος Trypanosoma. Υπάρχουν δύο υποείδη που προκαλούν δύο διαφορετικές παραλλαγές της αφρικανικής ανθρώπινης τρυπανοσωμίας ή που ονομάζεται επίσης "νόσος του ύπνου".

Trypanosoma brucei subsp. gambiense, προκαλεί τη χρόνια μορφή και το 98% των περιπτώσεων, που βρίσκεται στη δυτική και κεντρική νοτίως της Σαχάρας Αφρική. Trypanosoma brucei subsp. Ροδοσιανό είναι η αιτία της οξείας μορφής που υπάρχει στο κέντρο και ανατολικά της υποσαχάριας Αφρικής.

Και οι δύο παραλλαγές αυτής της ασθένειας έχουν αναφερθεί σε εκείνες τις χώρες της υποσαχάριας Αφρικής όπου βρίσκεται η μύγα tsetse, Glossina spp, τον φορέα ή τον παράγοντα μετάδοσης του Τ. Brucei.

Ένα τρίτο υποείδος, Trypanosoma brucei subsp. brucei, προκαλεί παρόμοια ασθένεια σε κατοικίδια και άγρια ​​ζώα, που ονομάζεται ναγκάνια.

Η «υπνηλία» απειλεί περισσότερα από 60 εκατομμύρια άτομα σε 36 χώρες στην υποσαχάρια Αφρική. Υπάρχουν περίπου 300.000 έως 500.000 περιπτώσεις ανά έτος, από τα οποία περίπου 70.000 έως 100.000 πεθαίνουν. Η προσβολή από τη μύγα tsetse καλύπτει μια περιοχή 10 εκατομμυρίων τετραγωνικών χιλιομέτρων, το ένα τρίτο της ξηράς της Αφρικής.

Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας αναγνωρίζει σημαντική μείωση του αριθμού νέων περιπτώσεων αφρικανικής ανθρώπινης τρυπανοσωμίας τα τελευταία χρόνια. Αυτό οφείλεται στην εμμονή των εθνικών και διεθνών πρωτοβουλιών για τον έλεγχο αυτής της ασθένειας.

Ευρετήριο

• 1 Γενικά χαρακτηριστικά
  • 1.1 Η ανακάλυψη
  • 1.2 Γενετική
  • 1.3 Η «ασθένεια του ύπνου» και η υπερθέρμανση του πλανήτη
• 2 Φυλογενία και ταξινόμηση
• 3 Μορφολογία
  • 3.1 Τύπος Tryomastigote
  • 3.2 Επιψαστιγόνη μορφή
  • 3.3 Το κινετοσωμα
• 4 Βιολογικός κύκλος
  • 4.1 Στον ξενιστή (άνθρωπο ή άλλο θηλαστικό)
  • 4.2 Στη μύγα tsetse (ο φορέας)
• 5 Συμπτώματα λοίμωξης
  • 5.1 Πρώτη φάση
  • 5.2 Δεύτερη φάση
  • 5.3 Διάγνωση
• 6 Θεραπεία
• 7 Αναφορές

Γενικά χαρακτηριστικά

Ονομάζεται «ασθένεια ύπνου» επειδή προκαλεί αναστροφή του φυσικού κύκλου ύπνου του ασθενούς. Το πρόσωπο κοιμάται κατά τη διάρκεια της ημέρας και μένει ξύπνιο το βράδυ. Αυτό είναι το προϊόν της σειράς των ψυχικών και νευρολογικών διαταραχών που προκαλεί η ασθένεια στην προχωρημένη της φάση.

Η ανακάλυψη

Η τρυπανοσωμίαση των ζώων ή της νάγκας είναι μια σημαντική ασθένεια στα βοοειδή στην Αφρική. Προσδιορίστηκε Trypanosoma brucei ως ο αιτιώδης παράγοντας το 1899. Ήταν ο Ντέιβιντ Μπρους ενώ ερεύνησε ένα μεγάλο ξέσπασμα της Nagana στη Zululand.

Αργότερα, ο Aldo Castellani αναγνώρισε αυτό το είδος τρυπανοσώματος στο αίμα και στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό των ανθρώπων ασθενών με «υπνηλία»,.

Μεταξύ του 1902 και του 1910 εντοπίστηκαν οι δύο παραλλαγές της νόσου στους ανθρώπους και οι υποκείμενες αιτίες τους. Τόσο τα ζώα όσο και οι άνθρωποι μπορούν να λειτουργήσουν ως δεξαμενές παρασίτων ικανών να προκαλέσουν την ασθένεια στους ανθρώπους.

Γενετική

Το γονιδίωμα του πυρήνα του Trypanosoma brucei αποτελείται από 11 διπλοειδή χρωμοσώματα και εκατό μικροχρωμοσωμάτων. Συνολικά έχει 9.068 γονίδια. Το γονιδίωμα των μιτοχονδρίων (η κινετοπλάστη) αποτελείται από πολλά αντίγραφα κυκλικού DNA.

Η «ασθένεια του ύπνου» και η υπερθέρμανση του πλανήτη

Η αφρικανική ανθρώπινη τρυπανοσωμίαση θεωρείται μία από τις 12 ανθρώπινες μολυσματικές ασθένειες που μπορούν να επιδεινωθούν από την υπερθέρμανση του πλανήτη.

Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όταν αυξάνεται η θερμοκρασία περιβάλλοντος, η περιοχή που είναι επιρρεπής στην κατοχή του μύγες θα διευρυνθεί. Glossina sp. Κατά την αποικιοποίηση της νέας περιοχής, θα πάρει μαζί του το παράσιτο.

Φυλογενία και ταξινόμηση

Trypanosoma brucei ρανήκει στο βασίλειο Protista, ομάδα Excavata, φυλή Euglenozoa, τάξη Kinetoplastidae, τάξη Trypanosomatida, οικογένεια Trypanosomatidae, γένος Trypanosoma, subgenre Trypanozoon.

Αυτό το είδος έχει τρία υποείδη που προκαλούν διαφορετικές παραλλαγές της "νόσου του ύπνου" στους ανθρώπους (Τ. Β. subsp. gambiense και Τ. Β. subsp. rHodesian) και στα κατοικίδια και άγρια ​​ζώα (Τ. Β. subsp. brucei).

Μορφολογία

Tripomastigote μορφή

Trypanosoma brucei είναι ένας επιμήκης μονοκύτταρος οργανισμός μήκους 20 μm και πλάτους 1-3 μm, του οποίου το σχήμα, η δομή και η σύνθεση της μεμβράνης διαφέρουν καθ 'όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής του.

Έχει δύο βασικές μορφές. Μία τριτομαστιγώδης μορφή του βασικού σώματος πίσω από τον πυρήνα και το μακρύ μαστίγιο. Αυτή η μορφή παίρνει με τη σειρά της υποτύπους κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής. Από αυτούς, ο σύντομος ή υποτονικός υποτύπος (φτωχό στην αγγλική γλώσσα), είναι παχύτερο και το μαστίγιο του είναι μικρό.

Τύπος επιμαστώτου

Η δεύτερη βασική μορφή είναι ο επιμασταιότης του βασικού σώματος πρόσθιας προς τον πυρήνα και του μαστιγίου κάπως μικρότερος από τον προηγούμενο.

Το κύτταρο καλύπτεται από ένα στρώμα γλυκοπρωτεΐνης μεταβλητής επιφάνειας. Αυτό το στρώμα μεταβάλλει τις γλυκοπρωτεΐνες της επιφάνειάς του και έτσι παρακάμπτει την επίθεση των αντισωμάτων που παράγονται από τον ξενιστή.

Το ανοσοποιητικό σύστημα παράγει νέα αντισώματα για να επιτεθεί στη νέα διαμόρφωση του στρώματος και το στρώμα αλλάζει ξανά. Είναι αυτό που ονομάζεται αντιγονική παραλλαγή.

Το κινετοσωμα

Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό είναι η παρουσία του kinetosoma. Αυτή η δομή αποτελείται από συμπυκνωμένο μιτοχονδριακό ϋΝΑ που βρίσκεται μέσα στα μόνα υπάρχοντα μιτοχόνδρια. Αυτά τα μεγάλα μιτοχόνδρια βρίσκονται στη βάση της μάστιγας.

Βιολογικός κύκλος

Ο κύκλος ζωής του Trypanosoma brucei εναλλάσσονται μεταξύ της μύτης tsetse ως φορέα και του ανθρώπου ως ξενιστής. Για να αναπτυχθεί σε τέτοιους διαφορετικούς ξενιστές, το πρωτόζωο υφίσταται σημαντικές μεταβολικές και μορφολογικές μεταβολές από το ένα στο άλλο.

Στη μύγα, το Trypanosoma brucei κατοικεί στον πεπτικό σωλήνα, ενώ στον άνθρωπο βρίσκεται στο αίμα.

Στον ξενιστή (άνθρωπο ή άλλο θηλαστικό)

Trypanosoma brucei Έρχεται σε τρεις βασικές μορφές σε όλο τον κύκλο του. Όταν η μύγα δαγκώνει έναν άνθρωπο ή άλλο θηλαστικό για να εξαγάγει το αίμα του, εισφέρει από τους σιελογόνους αδένες του στην κυκλοφορία του αίματος μια μη πολλαπλασιαστική μορφή του πρωτοζώου, που ονομάζεται μετακυκλική.

Μόλις εισέλθει στην κυκλοφορία του αίματος, μετασχηματίζεται στην πολλαπλασιαστική μορφή, που ονομάζεται λεπτό αίμα (λεπτό στα αγγλικά).

Η λεπτή μορφή του αίματος Trypanosoma brucei παίρνει την ενέργεια της από τη γλυκόλυση της γλυκόζης που υπάρχει στο αίμα. Αυτή η μεταβολική διαδικασία γίνεται σε ένα οργανίδιο που ονομάζεται γλυκοσόμα. Αυτά τα τρυπανόσωμα πολλαπλασιάζονται σε διάφορα σωματικά υγρά: αίμα, λέμφωμα και εγκεφαλονωτιαίο υγρό.

Καθώς ο αριθμός των παρασίτων στο αίμα αυξάνεται, αρχίζουν να αλλάζουν πάλι σε μια μη πολλαπλασιαστική μορφή. Αυτή τη φορά είναι μια παχύτερη παραλλαγή με μικρότερο μαστίγιο, που ονομάζεται γεμάτο αίμα (πενιχρό).

Τα κονδυλώδη τρυπανόσωμα αίματος προσαρμόζονται στις συνθήκες του πεπτικού συστήματος της μύγας. Ενεργοποιούν τα μιτοχόνδρια και τα ένζυμα που είναι απαραίτητα για τον κύκλο των κιτρικών οξέων και της αναπνευστικής αλυσίδας. Η πηγή ενέργειας δεν είναι πλέον η γλυκόζη αλλά η προλίνη.

Στο fly tse-tsé (ο φορέας)

Ο φορέας ή ο παράγοντας μετάδοσης του Trypanosoma brucei είναι η μύγα τσε-τσε, Glossina spp. Αυτό το γένος συγκροτεί 25 έως 30 είδη αιματοφαγικών μυγών. Είναι εύκολο να διαφοροποιηθούν από την κοινή μύγα από τα ιδιαίτερα μακρά proboscis και τα πλήρως διπλωμένα φτερά τους σε ηρεμία.

Όταν μια μύγα tsetse δαγκώνει το μολυσμένο θηλαστικό ξενιστή και εκχυλίζει το αίμα, αυτές οι παχιές μορφές αίματος διεισδύουν στο φορέα.

Μόλις βρεθούν στην πεπτική οδό της μύγας, οι παραμορφωμένες μορφές αίματος διαφοροποιούνται γρήγορα σε προκυκλικά πολλαπλασιαστικά τρυπανόσωμα.

Πολλαπλασιάζονται με δυαδική σχάση. Αφήνουν την πεπτική οδό της μύγας και πηγαίνουν στους σιελογόνους αδένες. Μετατρέπονται σε επιμαστιγώτες που είναι αγκυροβολημένοι στους τοίχους από τη μάστιγα.

Στους σιελογόνους αδένες, πολλαπλασιάζονται και μετατρέπονται σε μετακυκλικές τρυπανοσώματα, έτοιμα να εμβολιαστούν και πάλι στο σύστημα αίματος ενός θηλαστικού.

Συμπτώματα λοίμωξης

Η περίοδος επώασης αυτής της νόσου είναι 2 έως 3 ημέρες μετά το δάγκωμα της μύγας. Τα νευρολογικά συμπτώματα μπορεί να εμφανιστούν μετά από μερικούς μήνες στην περίπτωση του T. b. subsp.  gambiense. Αν είναι περίπου Τ. Β. subsp. Ροδοσιανό, μπορεί να χρειαστούν χρόνια για να εκδηλωθεί.

Πρώτη φάση

Η "υπνηλία" έχει δύο στάδια. Η πρώτη λέγεται φάση πρώιμου σταδίου ή αιμολυμματική, χαρακτηρίζεται από την παρουσία του Trypanosoma brucei μόνο στο αίμα και τη λέμφου.

Στην περίπτωση αυτή, τα συμπτώματα είναι πυρετός, πονοκεφάλους, μυϊκοί πόνοι, έμετος, πρησμένοι λεμφαδένες, απώλεια βάρους, αδυναμία και ευερεθιστότητα.

Σε αυτή τη φάση η ασθένεια μπορεί να συγχέεται με την ελονοσία.

Δεύτερη φάση

Η αποκαλούμενη όψιμη φάση ή νευρολογική φάση (εγκεφαλική κατάσταση) ενεργοποιείται με την άφιξη του παρασίτου στο κεντρικό νευρικό σύστημα, που ανιχνεύεται στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό. Εδώ τα συμπτώματα εκφράζονται ως αλλαγές συμπεριφοράς, σύγχυση, ασυνέπεια, αλλοίωση του κύκλου ύπνου και τελικά κώμα.

Η ανάπτυξη της νόσου συνεχίζεται με ένα κύκλο μέχρι τριών ετών στην περίπτωση του υποείδους gambiense, τελειώνοντας με το θάνατο. Όταν υπάρχει το υποείδος Ροδοσιανό, ο θάνατος έρχεται από εβδομάδες έως μήνες.

Από τις περιπτώσεις που δεν υποβλήθηκαν σε θεραπεία, 100% πεθαίνουν. Το 2-8% των περιπτώσεων που θεραπεύονται επίσης πεθαίνουν.

Διάγνωση

Το διαγνωστικό στάδιο είναι όταν η μολυσματική μορφή, δηλαδή το τρυπανόσωμα αίματος, βρίσκεται στο αίμα.

Με τη μικροσκοπική εξέταση των δειγμάτων αίματος ανιχνεύεται η συγκεκριμένη μορφή του παρασίτου. Στην εγκεφαλιτική φάση απαιτείται οσφυϊκή παρακέντηση για την ανάλυση του εγκεφαλονωτιαίου υγρού.

Υπάρχουν διάφορες μοριακές τεχνικές για τη διάγνωση της παρουσίας Trypanosoma brucei.

Θεραπεία

Η χωρητικότητα που έχει Trypanosoma brucei της συνεχούς μεταβολής της διαμόρφωσης του εξωτερικού στρώματος των γλυκοπρωτεϊνών (αντιγονική παραλλαγή), καθιστά πολύ δύσκολη την ανάπτυξη εμβολίων κατά της "νόσου του ύπνου".

Δεν υπάρχει προφυλακτική χημειοθεραπεία και ελάχιστη ή καμία προοπτική εμβολίου. Τα τέσσερα κύρια φάρμακα που χρησιμοποιούνται για την ανθρώπινη τρικανοσωμίαση της Αφρικής είναι τοξικά.

Η μελαρσοπρόλη είναι το μόνο φάρμακο που είναι αποτελεσματικό και για τις δύο παραλλαγές της νόσου του κεντρικού νευρικού συστήματος. Ωστόσο, είναι τόσο τοξικό που σκοτώνει το 5% των ασθενών που το λαμβάνουν.

Η εφλορνιθίνη, μόνη ή σε συνδυασμό με nifurtimox, χρησιμοποιείται ολοένα και περισσότερο ως η πρώτη γραμμή θεραπείας για τη νόσο που προκαλείται από Trypanosoma brucei subsp. gambiense.

Αναφορές

1. Fenn K και KR Matthews (2007) Η κυτταρική βιολογία της διαφοροποίησης του Trypanosoma brucei. Τρέχουσα Γνώμη στη Μικροβιολογία. 10: 539-546.
2. Fernández-Moya SM (2013) Λειτουργικός χαρακτηρισμός των πρωτεϊνών δέσμευσης RNA RBP33 και DRBD3 ως ρυθμιστών γονιδιακής έκφρασης Trypanosoma brucei. ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΘΕΣΗ. Ινστιτούτο Παρασιτολογίας και Βιοϊατρικής "López-Neyra". Συντάκτης Πανεπιστήμιο της Γρανάδας, Ισπανία. 189 σελ.
3. Γκαρσία-Σαλτσέτο JA, D Pérez-Morga, P Gijón, V Dilbeck, E Pays και DP Nolan (2004) Διαφορικός ρόλος της ακτίνης κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής του Trypanosoma brucei. Η ΕΜΒΟ Journal 23: 780-789.
4. Kennedy PGE (2008) Το συνεχιζόμενο πρόβλημα της ανθρώπινης αφρικανικής τρυπανοσωμίας (νόσος του ύπνου). Annals of Neurology, 64 (2), 116-126.
5. Matthews KR (2005) Η αναπτυξιακή κυτταρική βιολογία του Trypanosoma brucei. J. Cell Sci 118: 283-290.
6. Welburn SC, EM Fèvre, PG Coleman, M Odiit και I Maudlin (2001) Ασθένεια ύπνου: ιστορία δύο ασθενειών. Τάσεις στην Παρασιτολογία. 17 (1): 19-24.