Trypanosoma brucei karakteristika, morfologi, biologisk cyklus, symptomer



Trypanosoma brucei Det er en ekstracellulær parasitprotozoan. Tilhører klassen Kinetoplastidae, familien Trypanosomatidae slægten Trypanosoma. Der er to underarter, der forårsager to forskellige varianter af afrikansk menneskelig trypanosomiasis eller også kaldet "sovesygdom".

Trypanosoma brucei subsp. gambiense, forårsager den kroniske form og 98% af tilfældene, der ligger i det vestlige og det centrale Afrika syd for Sahara. Trypanosoma brucei subsp. rhodesiense er årsagen til den akutte form, der findes i centrum og øst for Afrika syd for Sahara.

Begge varianter af denne sygdom er blevet rapporteret i de lande i Afrika syd for Sahara, hvor tsetsefluen er fundet, Glossina spp, vektor eller transmissionsmiddel af T. Brucei.

En tredje underart, Trypanosoma brucei subsp. brucei, forårsager en lignende sygdom hos indenlandske og vilde dyr, kaldet nagana.

Den "sovende sygdom" truer mere end 60 millioner mennesker i 36 lande i Afrika syd for Sahara. Der er omkring 300.000 til 500.000 tilfælde om året, hvoraf ca. 70.000 til 100.000 dør. Angrebet af tsetse-flyet dækker et område på 10 millioner kvadratkilometer, en tredjedel af landmassen i Afrika.

Verdenssundhedsorganisationen anerkender et betydeligt fald i antallet af nye tilfælde af afrikansk menneskelig trypanosomiase i de seneste år. Dette skyldes vedholdenheden af ​​nationale og internationale initiativer til bekæmpelse af denne sygdom.

indeks

  • 1 Generelle egenskaber
    • 1.1 Opdagelsen
    • 1.2 Genetik
    • 1.3 Den "sovende sygdom" og den globale opvarmning
  • 2 Phylogeni og taksonomi
  • 3 Morfologi
    • 3.1 Tryomastigote form
    • 3.2 Epimastigote form
    • 3.3 Kinetosomet
  • 4 Biologisk cyklus
    • 4.1 I værten (menneske eller andet pattedyr)
    • 4.2 I tsetse flyve (vektoren)
  • 5 Symptomer på infektion
    • 5.1 Første fase
    • 5.2 Anden fase
    • 5.3 Diagnose
  • 6 Behandling
  • 7 referencer

Generelle egenskaber

Det kaldes "sovesyge", fordi det forårsager en inversion af patientens naturlige søvncyklus. Personen sover om dagen og holder sig vågen om natten. Dette er produktet af den serie af psykiske og neurologiske forstyrrelser, som sygdommen forårsager i sin avancerede fase.

Opdagelsen

Animal eller nagana trypanosomiasis er en vigtig sygdom hos kvæg i Afrika. Han identificerede sig selv Trypanosoma brucei som kausal agent i 1899. Det var David Bruce, mens han undersøgte et stort udbrud af Nagana i Zululand.

Senere identificerede Aldo Castellani denne type trypanosom i blodet og cerebrospinalvæsken hos mennesker med "sovesyge".

Mellem 1902 og 1910 blev de to varianter af sygdommen hos mennesker og deres forårsagende underarter identificeret. Både dyr og mennesker kan fungere som reservoirer af parasitter, der kan forårsage sygdommen hos mennesker.

genetik

Genomet af kernen i Trypanosoma brucei den består af 11 diploide kromosomer og hundrede mikrochromosomer. I alt har det 9.068 gener. Genomet af mitokondrier (kinetoplasten) er sammensat af talrige kopier af cirkulært DNA.

Den "sovende sygdom" og den globale opvarmning

Afrikansk human trypanosomiasis betragtes som en af ​​de 12 menneskelige infektionssygdomme, der kan forværres af den globale opvarmning.

Dette skyldes det faktum, at når omgivelsestemperaturen stiger, vil det område, der er udsat for at blive besat med flyve, blive forstørret. Glossina sp. Når man koloniserer flyve nye territorier, vil det medføre parasitten.

Phylogeni og taksonomi

Trypanosoma brucei ptilhører kongeriget Protista, gruppe Excavata, phylum Euglenozoa, klasse Kinetoplastidae, bestil Trypanosomatida, familie Trypanosomatidae, slægt Trypanosoma, undergenre Tripanozoon.

Denne art har tre underarter, der forårsager forskellige varianter af "sovesyge" hos mennesker (T. b. subsp. gambiense og T. b. subsp. rhodesiense) og hos husdyr og vilde dyr (T. b. subsp. brucei).

morfologi

Tripomastigote form

Trypanosoma brucei er en langstrakt ensartet organisme på 20 μm lang og 1-3 μm bred, hvis form, struktur og membransammensætning varierer gennem hele dets livscyklus.

Det har to grundlæggende former. En tripomastigote form af basal krop posterior til kernen og lang flagellum. Denne formular antager igen undertyper i løbet af livscyklusen. Af disse er den korte eller stumpede undertype (slumpy på engelsk), det er tykkere og dets flagellum er kort.

Epimastigote form

Den anden basisform er epimastigoten af ​​basallegemet anterior til kernen og flagellumet noget kortere end den forrige.

Cellen er dækket af et lag af variabelt overfladeglycoprotein. Dette lag ændrer glycoproteinerne af dens overflade og eliminerer således angrebet af antistofferne dannet af værten.

Immunsystemet producerer nye antistoffer for at angribe den nye konfiguration af laget, og laget ændrer sig igen. Det er det, der hedder antigen variation.

Kinetosom

Et vigtigt træk er kinetosomets tilstedeværelse. Denne struktur består af kondenseret mitokondrie-DNA placeret inden for de eneste mitokondrier der er til stede. Disse store mitokondrier er placeret i bunden af ​​svøbet.

Biologisk cyklus

Livscyklussen for Trypanosoma brucei veksler mellem tsetse flyve som en vektor og det menneskelige som en vært. For at udvikle sig i sådanne forskellige værter undergår protozonen vigtige metaboliske og morfologiske forandringer fra den ene til den anden.

I flyve, den Trypanosoma brucei beboer fordøjelseskanalen, mens det i mennesket findes i blodet.

I værten (menneske eller andet pattedyr)

Trypanosoma brucei Den kommer i tre grundlæggende former i hele sin cyklus. Når flyve bider et menneske eller et andet pattedyr for at udtrække dets blod, injicerer det fra dets spytkirtler ind i blodbanen en nonproliferativ form af protozoen, kaldet metacyklisk.

En gang i blodbanen omdannes den til den proliferative form, kaldet slank blod (slank på engelsk).

Den slanke blodform af Trypanosoma brucei det får sin energi fra glykolyse af glukosen til stede i blodet. Denne metaboliske proces udføres i en organel kaldet glykosom. Disse trypanosomer formeres i forskellige legemsvæsker: blod, lymf og cerebrospinalvæske.

Når antallet af parasitter i blodet stiger, begynder de at ændre sig igen til en ikke-proliferativ form. Denne gang er det en tykkere variant med et kortere flagellum, kaldet plump blod (Stumpy).

De tuberøse blodtrypanosomer er tilpasset betingelserne i flydens fordøjelsessystem. De aktiverer deres mitokondrier og de enzymer, der er nødvendige for cyklussen af ​​citronsyrer og luftvejskæden. Kilden til energi er ikke længere glukose men prolin.

I fly-tse-tsé (vektoren)

Vektoren eller transmissionsmidlet af Trypanosoma brucei det er tse-tse flyve, Glossina spp. Denne slægt har 25 til 30 arter af hæmatofagiske fluer. De er lette at skelne fra den fælles flyve ved deres særligt lange proboscis og deres fuldt foldede vinger i hvile.

Når en tsetse-flyve bider det inficerede værtspattedyr og ekstraherer blodet, trænger disse stubbyblodformer ind i vektoren.

En gang i fordøjelseskanalen i fluen differentieres stubbyblod former hurtigt til procycliske proliferative trypanosomer.

De formere sig ved binær fission. De forlader flydende fordøjelseskanalen og går til spytkirtlerne. De er omdannet til epimastigoter, der er forankret til væggene af svøbet.

I spytkirtelene multiplicerer og transformeres de til metacykliske trypanosomer, der er klar til at blive podet igen i blodsystemet hos et pattedyr.

Symptomer på infektion

Inkubationstiden for denne sygdom er 2 til 3 dage efter flyvebid. Neurologiske symptomer kan forekomme efter et par måneder i tilfælde af T. b. subsp.  gambiense. Hvis det handler om T. b. subsp. rhodesiense, Det kan tage år at manifestere.

Første fase

Den "sovende sygdom" har to faser. Den første kaldes tidlig fase eller hemolymphatic fase, det er karakteriseret ved tilstedeværelsen af Trypanosoma brucei kun i blodet og lymfeen.

I dette tilfælde er symptomerne feber, hovedpine, muskelsmerte, opkastning, hævede lymfeknuder, vægttab, svaghed og irritabilitet.

I denne fase kan sygdommen forveksles med malaria.

Anden fase

Den såkaldte sen fase eller neurologiske fase (encephalitic state) aktiveres med parasitens ankomst i centralnervesystemet, som detekteres i cerebro-spinalvæsken. Her er symptomerne udtrykt som ændringer i adfærd, forvirring, inkoordination, ændring af søvncyklus og endelig koma.

Udviklingen af ​​sygdommen fortsætter med en cyklus på op til tre år for underarten gambiense, slutter med døden. Når underarten er til stede rhodesiense, døden kommer fra uger til måneder.

Af de tilfælde, der ikke er underkastet behandling, dør 100%. 2-8% af de behandlede tilfælde dør også.

diagnose

Diagnostisk fase er, når den infektive form, nemlig blodtrypanosomet, findes i blodet.

Ved hjælp af en mikroskopisk undersøgelse af blodprøver detekteres parasitens specifikke form. I den encefalitiske fase kræves en lumbal punktering for at analysere cerebrospinalvæsken.

Der er flere molekylære teknikker til at diagnosticere tilstedeværelsen af Trypanosoma brucei.

behandling

Den kapacitet, der har Trypanosoma brucei af konstant varierende konfigurationen af ​​dets ydre lag af glycoproteiner (antigenvariation) gør det meget vanskeligt at udvikle vacciner mod "sovesygdom".

Der er ingen profylaktisk kemoterapi og lidt eller ingen udsigter til en vaccine. De fire vigtigste lægemidler, der anvendes til human afrikansk trypanosomiasis, er toksiske.

Melarsoprol er det eneste lægemiddel, der virker effektivt for begge varianter af centralnervesystemet. Det er imidlertid så giftigt, at det dræber 5% af patienterne, der modtager det.

Eflornithin, alene eller i kombination med nifurtimox, anvendes i stigende grad som den første behandlingslinie for sygdommen forårsaget af Trypanosoma brucei subsp. gambiense.

referencer

  1. Fenn K og KR Matthews (2007) Cellebiologien af ​​Trypanosoma brucei differentiering. Nuværende udtalelse i mikrobiologi. 10: 539-546.
  2. Fernandez-Moya SM (2013) Funktionel karakterisering af bindingsproteiner og RNA RBP33 DRBD3 som regulatorer af genekspression Trypanosoma brucei. DOCTORAL THESIS. Institut for Parasitologi og Biomedicin "López-Neyra". Editorial University of Granada, Spanien. 189 s.
  3. JA Garcia-Salcedo, D Pérez-Morga, P Gijón, V Dilbeck, Pays E og DP Nolan (2004) En differentieret rolle for actin Under livscyklus Trypanosoma brucei. EMBO Journal 23: 780-789.
  4. Kennedy PGE (2008) Det fortsatte problem med menneskelig afrikansk trypanosomiasis (sovesygdom). Annaler for neurologi, 64 (2), 116-126.
  5. Matthews KR (2005) Den udviklingsmæssige cellebiologi af Trypanosoma brucei. J. Cell Sci. 118: 283-290.
  6. Welburn SC, MS Fèvre, PG Coleman, M og jeg Odiit Maudlin (2001) sovesyge: en historie om to sygdomme. TRENDS i parasitologi. 17 (1): 19-24.