Trypanosoma brucei egenskaper, morfologi, biologisk syklus, symptomer



Trypanosoma brucei Det er en ekstracellulær parasittprotozoan. Tilhører klassen Kinetoplastidae, familien Trypanosomatidae slekt Trypanosoma. Det er to underarter som forårsaker to forskjellige varianter av afrikansk menneskelig trypanosomiasis eller også kalt "sovesyke".

Trypanosoma brucei subsp. gambiense, forårsaker kronisk form og 98% av tilfellene, som ligger i vestlige og sentrale Afrika sør for Sahara. Trypanosoma brucei subsp. rhodesiense er årsaken til den akutte formen, som er tilstede i sentrum og øst for Afrika sør for Sahara.

Begge varianter av denne sykdommen har blitt rapportert i de landene i sør-Sahara der tsetsefluen er funnet, Glossina spp, vektoren eller overføringsmiddelet av T. Brucei.

En tredje underart, Trypanosoma brucei subsp. brucei, forårsaker en lignende sykdom hos husdyr og villdyr, kalt nagana.

Den "sovende sykdommen" truer over 60 millioner mennesker i 36 land i Afrika sør for Sahara. Det er rundt 300.000 til 500.000 tilfeller per år, hvorav ca 70.000 til 100.000 dør. Angrepet av tsetse-flyet dekker et område på 10 millioner kvadratkilometer, en tredjedel av landmassen i Afrika.

Verdens helseorganisasjon anerkjenner en betydelig reduksjon i antall nye tilfeller av afrikansk menneskelig trypanosomiasis de siste årene. Dette skyldes vedvarende nasjonale og internasjonale tiltak for å kontrollere denne sykdommen.

index

  • 1 Generelle egenskaper
    • 1.1 Oppdagelsen
    • 1.2 Genetikk
    • 1.3 Den "sovende sykdom" og global oppvarming
  • 2 Phylogeni og taksonomi
  • 3 Morfologi
    • 3.1 Tryomastigote form
    • 3.2 Epimastigote form
    • 3.3 Kinetosomet
  • 4 Biologisk syklus
    • 4.1 I verten (menneske eller annet pattedyr)
    • 4.2 I tsetse fly (vektoren)
  • 5 Symptomer på infeksjon
    • 5.1 Første fase
    • 5.2 Andre fase
    • 5.3 Diagnose
  • 6 Behandling
  • 7 referanser

Generelle egenskaper

Det kalles "sovesyke" fordi det forårsaker en inversjon av pasientens naturlige søvn syklus. Personen sover i løpet av dagen og holder seg våken om natten. Dette er produktet av serien psykiske og nevrologiske forstyrrelser som sykdommen forårsaker i sin avanserte fase.

Oppdagelsen

Animal eller nagana trypanosomiasis er en viktig sykdom hos storfe i Afrika. Han identifiserte seg selv Trypanosoma brucei som kausal agent i 1899. Det var David Bruce mens han undersøkte et stort utbrudd av Nagana i Zululand.

Senere identifiserte Aldo Castellani denne typen trypanosom i blodet og cerebrospinalvæsken hos mennesker med "sovesyke".

Mellom 1902 og 1910 ble de to varianter av sykdommen hos mennesker og deres kausive underarter identifisert. Både dyr og mennesker kan fungere som reservoarer av parasitter som kan forårsake sykdommen hos mennesker.

genetikk

Genet av kjernen av Trypanosoma brucei Den består av 11 diploide kromosomer og hundre mikrokromosomer. Totalt har det 9.068 gener. Genomet av mitokondriene (kinetoplast) er sammensatt av mange kopier av sirkulært DNA.

Den "sovende sykdom" og global oppvarming

Afrikansk menneskelig trypanosomiasis regnes som en av de 12 menneskelige smittsomme sykdommene som kan forverres av global oppvarming.

Dette skyldes det faktum at når omgivelsestemperaturen øker, vil området som er mottatt for å bli opptatt av flyet bli forstørret. Glossina sp. Når du koloniserer fly nye territorier, vil det ta med det parasitten.

Phylogeny og taksonomi

Trypanosoma brucei stilhører riket Protista, gruppe Excavata, phylum Euglenozoa, klasse Kinetoplastidae, bestil Trypanosomatida, familie Trypanosomatidae, slekt Trypanosoma, sjanger Tripanozoon.

Denne arten har tre underarter som forårsaker forskjellige varianter av "sovesyke" hos mennesker (T. b. subsp. gambiense og T. b. subsp. rhodesiense) og hos husdyr og villdyr (T. b. subsp. brucei).

morfologi

Tripomastigote form

Trypanosoma brucei er en langstrakt encellulær organisme av 20 μm lang og 1-3 μm bred, hvis form, struktur og membransammensetning varierer gjennom hele livssyklusen.

Den har to grunnleggende former. En tripomastigote form av basal kropp bakre til kjernen og lang flagellum. Dette skjemaet påtar seg undertyper i løpet av livssyklusen. Av disse er den korte eller stubby-subtypen (slumpy på engelsk), det er tykkere og flagellumet er kort.

Epimastigote form

Den andre grunnleggende form er epimastigoten av basallegemet foran kjerne og flagellum noe kortere enn den forrige.

Cellen er dekket av et lag av variabelt overflate glykoprotein. Dette laget forandrer glykoproteinene av overflaten og unngår således angrepet av antistoffene generert av verten.

Immunsystemet produserer nye antistoffer for å angripe den nye konfigurasjonen av laget og laget endres igjen. Det er det som kalles antigenisk variasjon.

Kinetosom

Et viktig trekk er tilstedeværelsen av kinetosom. Denne strukturen består av kondensert mitokondrielt DNA plassert i den eneste mitokondriene som er til stede. Denne store mitokondriene er plassert i bunnen av plassen.

Biologisk syklus

Livssyklusen til Trypanosoma brucei veksler mellom tsetse fly som vektor og det menneskelige som vert. For å utvikle seg i slike forskjellige verter, gjennomgår protozonen viktige metabolske og morfologiske forandringer fra den ene til den andre.

I fly, den Trypanosoma brucei Beholder seg i fordøyelseskanalen, mens det finnes i blodet i mennesket.

I verten (menneske eller annet pattedyr)

Trypanosoma brucei Den kommer i tre grunnleggende former gjennom hele syklusen. Når flyet biter et menneske eller annet pattedyr for å trekke ut blodet, sprøyter det fra spyttkjertlene inn i blodet en ikke-proliferativ form av protozoan, kalt metacyklisk.

En gang i blodet blir den omdannet til den proliferative formen, kalt slank blod (slank på engelsk).

Den slanke blodformen av Trypanosoma brucei det får sin energi fra glykolyse av glukosen tilstede i blodet. Denne metabolske prosessen gjøres i en organell kalt glykosom. Disse trypanosomer multipliserer i forskjellige kroppsvæsker: blod, lymf og cerebrospinalvæske.

Etter hvert som antallet parasitter i blodet øker, begynner de å forandre seg igjen til en ikke-proliferativ form. Denne gangen er det en tykkere variant med et kortere flagellum, kalt plump blod (stumpy).

Den tuberøse blod trypanosomer er tilpasset forholdene i fordøyelsessystemet i flyet. De aktiverer deres mitokondrier og enzymer som er nødvendige for syklusen av sitronsyrer og luftveiene. Kilden til energi er ikke lenger glukose, men prolin.

I fly tse-tsé (vektoren)

Vektoren eller overføringsmiddelet av Trypanosoma brucei det er tse-tse-flyet, Glossina spp. Denne slekten består av 25 til 30 arter av hematofagøse fluer. De er lette å skille fra den vanlige flyten med deres spesielt lange proboscis og deres fullt foldede vinger i ro.

Når en tsetse-fly biter det infiserte vertspattedyret og trekker ut blodet, trer disse stubbyblodene inn i vektoren.

En gang i fordøyelseskanalen i flyet, skiller stubbyblodene seg raskt inn i procykliske proliferative trypanosomer.

De multipliserer med binær fisjon. De forlater fordøyelseskanalen i flyet og går til spyttkjertlene. De blir forvandlet til epimastigoter som er forankret til veggene av gissel.

I spyttkjertlene multipler de og transformeres til metacykliske trypanosomer, klar til å bli inokulert igjen i blodsystemet av et pattedyr.

Symptomer på infeksjon

Inkubasjonsperioden for denne sykdommen er 2 til 3 dager etter flybitt. Neurologiske symptomer kan oppstå etter noen måneder i tilfelle av T. b. subsp.  gambiense. Hvis det handler om T. b. subsp. rhodesiense, Det kan ta år å manifestere.

Første fase

Den "sovende sykdom" har to stadier. Den første kalles tidlig stadium eller hemolymfatisk fase, den er preget av tilstedeværelsen av Trypanosoma brucei bare i blodet og lymfene.

I dette tilfellet er symptomene feber, hodepine, muskelsmerter, oppkast, hovne lymfeknuter, vekttap, svakhet og irritabilitet.

I denne fasen kan sykdommen forveksles med malaria.

Andre fase

Den såkalte sen fase eller nevrologisk fase (encephalitic state), aktiveres med ankomsten av parasitten i sentralnervesystemet, blir detektert i cerebro-spinalvæsken. Her er symptomene uttrykt som endringer i atferd, forvirring, inkoordinering, endring av søvncyklus og endelig koma.

Utviklingen av sykdommen fortsetter med en syklus på opptil tre år når det gjelder underartene gambiense, slutter med døden. Når underartene er tilstede rhodesiense, døden kommer fra uker til måneder.

Av tilfellene som ikke blir behandlet, dør 100%. 2-8% av behandlede tilfeller dør også.

diagnose

Diagnostisk stadium er når infeksjonsformen, nemlig blodtrypanosomet, finnes i blodet.

Ved hjelp av en mikroskopisk undersøkelse av blodprøver, oppdages den spesifikke formen for parasitten. I encefalitfasen kreves en lumbar punktering for å analysere cerebrospinalvæsken.

Det finnes flere molekylære teknikker for å diagnostisere tilstedeværelsen av Trypanosoma brucei.

behandling

Kapasiteten som har Trypanosoma brucei av stadig varierende konfigurasjonen av det ytre laget av glykoproteiner (antigenvariasjon), gjør det svært vanskelig å utvikle vaksiner mot "sovesyke".

Det er ingen profylaktisk kjemoterapi og lite eller ingen utsikter til en vaksine. De fire viktigste stoffene som brukes til menneskelig afrikansk trypanosomiasis er toksiske.

Melarsoprol er det eneste stoffet som er effektivt for begge varianter av sentralnervesystemet sykdom. Det er imidlertid så giftig at det dreper 5% av pasientene som mottar det.

Eflornithin, alene eller i kombinasjon med nifurtimox, brukes i økende grad som den første behandlingslinjen for sykdommen forårsaket av Trypanosoma brucei subsp. gambiense.

referanser

  1. Fenn K og KR Matthews (2007) Cellebiologien av Trypanosoma brucei-differensiering. Nåværende mening i mikrobiologi. 10: 539-546.
  2. Fernández-Moya SM (2013) Funksjonell karakterisering av RNA bindende proteiner RBP33 og DRBD3 som regulatorer av genuttrykk av Trypanosoma brucei. Doktorgradsoppgave Institutt for parasitologi og biomedisin "López-Neyra". Editorial University of Granada, Spania. 189 s.
  3. JA Garcia-Salcedo, D Pérez-Morga, P Gijón, V Dilbeck, Pays E og DP Nolan (2004) En differensial rolle for aktin løpet av livssyklusen til Trypanosoma brucei. EMBO Journal 23: 780-789.
  4. Kennedy PGE (2008) Det fortsatte problemet med menneskelig afrikansk trypanosomiasis (sovesyke). Annals of Neurology, 64 (2), 116-126.
  5. Matthews KR (2005) Den utviklingscellebiologi av Trypanosoma brucei. J. Cell Sci. 118: 283-290.
  6. Welburn SC, EM Fèvre, PG Coleman, M Odiit og jeg Maudlin (2001) Sleeping sickness: en fortelling om to sykdommer. TRENDS i parasitologi. 17 (1): 19-24.