Trypanosoma brucei egenskaper, morfologi, biologisk cykel, symtom



Trypanosoma brucei Det är en extracellulär parasitprotozoan. Tillhör klassen Kinetoplastidae, familjen Trypanosomatidae släktet Trypanosoma. Det finns två underarter som orsakar två olika varianter av afrikansk human trypanosomiasis eller också kallad "sovsjuka".

Trypanosoma brucei subsp. gambiense, orsakar den kroniska formen och 98% av fallen, som ligger i västra och centrala Afrika söder om Sahara. Trypanosoma brucei subsp. rhodesiense är orsaken till den akuta formen, närvarande i mitten och öster om Afrika söder om Sahara.

Båda varianterna av denna sjukdom har rapporterats i de länderna i Afrika söder om Sahara där tsetsefloden hittades, Glossina spp, vektorn eller sändningsmedlet av T. Brucei.

En tredje underart, Trypanosoma brucei subsp. brucei, orsakar en liknande sjukdom hos inhemska och vilda djur, kallad nagana.

"Sovsjuka" hotar över 60 miljoner människor i 36 länder i Afrika söder om Sahara. Det finns cirka 300 000 till 500 000 fall per år, varav cirka 70 000 till 100 000 dö. Infektionen av tsetseflugan täcker ett område på 10 miljoner kvadratkilometer, en tredjedel av landmassan i Afrika.

Världshälsoorganisationen erkänner en betydande minskning av antalet nya fall av afrikansk human trypanosomiasis de senaste åren. Detta beror på att nationella och internationella initiativ för att bekämpa denna sjukdom fortsätter.

index

  • 1 Allmänna egenskaper
    • 1.1 Upptäckten
    • 1.2 Genetik
    • 1.3 Den "sovande sjukdomen" och den globala uppvärmningen
  • 2 Phylogeny och taxonomi
  • 3 Morfologi
    • 3.1 Tryomastigoteform
    • 3.2 Epimastigote form
    • 3.3 Kinetosomen
  • 4 Biologisk cykel
    • 4.1 I värden (människa eller annat däggdjur)
    • 4.2 I tsetsefloden (vektorn)
  • 5 symtom på infektion
    • 5.1 Första fasen
    • 5.2 andra fasen
    • 5.3 Diagnos
  • 6 Behandling
  • 7 referenser

Allmänna egenskaper

Det kallas "sömnsjukdom" eftersom det orsakar en inversion av patientens naturliga sömncykel. Personen sover under dagen och håller sig vaken på natten. Detta är en produkt av den serie psykiska och neurologiska störningar som sjukdomen orsakar i sin avancerade fas.

Upptäckten

Animal eller nagana trypanosomiasis är en viktig sjukdom hos nötkreatur i Afrika. Han identifierade sig själv Trypanosoma brucei som causal agent i 1899. Det var David Bruce medan han undersökte ett stort utbrott av Nagana i Zululand.

Senare identifierade Aldo Castellani denna typ av trypanosom i blod och cerebrospinalvätska hos humana patienter med "sovsjuka".

Mellan 1902 och 1910 identifierades de två varianterna av sjukdomen hos människor och deras orsakssuborter. Både djur och människor kan fungera som reservoarer av parasiter som kan orsaka sjukdomen hos människor.

genetik

Genomet av kärnan av Trypanosoma brucei Den består av 11 diploida kromosomer och hundra mikrokromosomer. Totalt har det 9.068 gener. Genomet hos mitokondrier (kinetoplast) består av många kopior av cirkulärt DNA.

Den "sovande sjukdomen" och den globala uppvärmningen

Afrikansk mänsklig trypanosomiasis anses vara en av de 12 mänskliga infektionssjukdomarna som kan förvärras av den globala uppvärmningen.

Detta beror på det faktum att när den omgivande temperaturen ökar kommer den yta som är mottaglig för att vara upptagen med flygningen att förstoras. Glossina sp. När kolonisera flyga nya territorier tar det med sig parasiten.

Fylogeni och taxonomi

Trypanosoma brucei ptillhör riket Protista, grupp Excavata, phylum Euglenozoa, klass Kinetoplastidae, beställa Trypanosomatida, familj Trypanosomatidae, släkt Trypanosoma, subgenre Tripanozoon.

Denna art har tre underarter som orsakar olika varianter av "sovsjuka" hos människor (T. b. subsp. gambiense och T. b. subsp. rhodesiense) och hos inhemska och vilda djur (T. b. subsp. brucei).

morfologi

Tripomastigote form

Trypanosoma brucei är en långsträckt encellell organism med en längd av 20 μm och 1-3 μm bred, vars form, struktur och membransammansättning varierar under hela dess livscykel.

Den har två grundläggande former. En tripomastigote form av basal kropp bakom kärnan och lång flagellum. Denna form tar i sin tur ut subtyper under livscykeln. Av dessa är den korta eller stumpa subtypen (slumpy på engelska), det är tjockare och dess flagellum är kort.

Epimastigote form

Den andra grundformen är epimastigoten av basalkroppen främre mot kärnan och flagellum något kortare än den föregående.

Cellen är täckt av ett lager av variabelt ytglykoprotein. Detta skikt ändrar glykoproteinerna på dess yta och eliminerar sålunda attacken från antikropparna som alstras av värden.

Immunsystemet producerar nya antikroppar för att attackera lagets nya konfiguration och skiktet ändras igen. Det är det som kallas antigen variation.

Kinetosom

En viktig egenskap är närvaron av kinetosom. Denna struktur består av kondenserat mitokondriellt DNA som ligger inom de enda mitokondrier som finns närvarande. Dessa stora mitokondrier är belägna vid botten av svampen.

Biologisk cykel

Livscykeln för Trypanosoma brucei växlar mellan tsetse flyga som vektor och människa som värd. Att utvecklas i sådana olika värdar genomgår protozonen viktiga metaboliska och morfologiska förändringar från en till en annan.

I flygningen, den Trypanosoma brucei bor i matsmältningsorganet, medan det i människa finns i blodet.

I värden (människa eller annat däggdjur)

Trypanosoma brucei Den kommer i tre grundläggande former under hela sin cykel. När flygningen biter en människa eller ett annat däggdjur för att extrahera sitt blod sprutar det från sina spytkörtlar in i blodomloppet en icke-proliferativ form av protozoan, kallad metacyklisk.

En gång i blodet omvandlas den till den proliferativa formen, kallad slank blod (slank på engelska).

Den smala blodformen av Trypanosoma brucei det får sin energi från glykolys av glukosen som är närvarande i blodet. Denna metaboliska process utförs i en organkel som kallas glykosom. Dessa trypanosomer multipliceras i olika kroppsvätskor: blod, lymf och cerebrospinalvätska.

När antalet parasiter i blodet ökar börjar de förändras till en icke-proliferativ form. Den här gången är det en tjockare variant med ett kortare flagellum, kallat plumpblod (stumpy).

De tuberösa blodtrypanosomerna är anpassade till förhållandena i flygelns matsmältningssystem. De aktiverar sina mitokondrier och enzymerna som är nödvändiga för citronsyror och andningskedjan. Källan för energi är inte längre glukos men prolin.

I fly tse-tsé (vektorn)

Vektoren eller sändningsmedlet av Trypanosoma brucei det är tse-tse-flyget, Glossina spp. Detta släkt grupperar 25 till 30 arter av hematofagösa flugor. De är lätta att skilja sig från den gemensamma flygningen genom deras särskilt långa proboscis och deras helt vikta vingar i vila.

När en tsetsefluga biter det infekterade värddäggdjuret och extraherar blodet, tränger dessa stubbyblodformer in i vektorn.

En gång i flodens matsmältningsorgan skiljer sig snabba blodformer snabbt till procykliska proliferativa trypanosomer.

De multiplicerar med binär klyvning. De lämnar mag-tarmkanalen i flugan och går till spyttkörtlarna. De förvandlas till epimastigoter som är förankrade till väggarna av gissel.

I spytkörtlarna multiplicerar och omvandlas de till metacykliska trypanosomer, redo att inokuleras igen i blodsystemet hos ett däggdjur.

Symptom på infektion

Inkubationstiden för denna sjukdom är 2 till 3 dagar efter flygbett. Neurologiska symptom kan inträffa efter några månader i fallet med T. b. subsp.  gambiense. Om det handlar om T. b. subsp. rhodesiense, Det kan ta år att manifestera.

Första fasen

Den "sovande sjukan" har två steg. Den första kallas tidigt stadium eller hemolymfatisk fas, det kännetecknas av närvaron av Trypanosoma brucei bara i blodet och lymfan.

I det här fallet är symtomen feber, huvudvärk, muskelsmärta, kräkningar, svullna lymfkörtlar, viktminskning, svaghet och irritabilitet.

I denna fas kan sjukdomen förväxlas med malaria.

Andra fasen

Den så kallade sena scenen eller neurologiska fasen (encephalitic state) aktiveras med parasitens ankomst i centrala nervsystemet, detekteras i cerebro-spinalvätskan. Här uttrycks symtomen som förändringar i beteende, förvirring, inkoordination, förändring av sömncykeln och slutligen koma.

Utvecklingen av sjukdomen fortsätter med en cykel på upp till tre år när det gäller underarterna gambiense, slutar med döden. När underarterna är närvarande rhodesiense, döden kommer från veckor till månader.

Av de fall som inte behandlas, dör 100%. 2-8% av behandlade fall dör också.

diagnos

Det diagnostiska steget är när den infektiva formen, nämligen blodtrypanosomen, finns i blodet.

Genom en mikroskopisk undersökning av blodprover detekteras parasitens specifika form. I encefalitfasen krävs en ländryggspårning för att analysera cerebrospinalvätskan.

Det finns flera molekylära tekniker för att diagnostisera närvaron av Trypanosoma brucei.

behandling

Den kapacitet som har Trypanosoma brucei av att ständigt ändra konfigurationen av dess yttre skikt av glykoproteiner (antigenvariation), gör det mycket svårt att utveckla vacciner mot "sovsjuka".

Det finns ingen profylaktisk kemoterapi och liten eller ingen risk för ett vaccin. De fyra huvudsakliga drogerna som används för mänsklig afrikansk trypanosomiasis är giftiga.

Melarsoprol är det enda läkemedlet som är effektivt för båda varianterna av sjukdom i centrala nervsystemet. Det är dock så giftigt att det dödar 5% av patienterna som tar emot det.

Eflornithin, ensamt eller i kombination med nifurtimox, används alltmer som den första behandlingslinjen för sjukdomen orsakad av Trypanosoma brucei subsp. gambiense.

referenser

  1. Fenn K och KR Matthews (2007) Cellbiologin av Trypanosoma brucei differentiering. Nuvarande yttrande inom mikrobiologi. 10: 539-546.
  2. Fernández-Moya SM (2013) Funktionell karakterisering av RNA-bindande proteiner RBP33 och DRBD3 som regulatorer av genuttryck av Trypanosoma brucei. Doktordetik. Institutet för parasitologi och biomedicin "López-Neyra". Editorial University of Granada, Spanien. 189 s.
  3. García-Salcedo JA, D Pérez-Morga, P Gijón, V Dilbeck, E Pays och DP Nolan (2004) En differentiell roll för aktin under Trypanosoma bruceis livscykel. EMBO Journal 23: 780-789.
  4. Kennedy PGE (2008) Det fortsatta problemet med mänsklig afrikansk trypanosomiasis (sömnsjukdom). Annaler av neurologi, 64 (2), 116-126.
  5. Matthews KR (2005) Den utvecklingscellbiologi av Trypanosoma brucei. J. Cell Sci. 118: 283-290.
  6. Welburn SC, EM Fèvre, PG Coleman, M Odiit och I Maudlin (2001) Sovsjuka: en berättelse om två sjukdomar. TRENDS i parasitologi. 17 (1): 19-24.