Protozoinfektion - Protozoan infection

Protozo-infektioner er parasitsygdomme forårsaget af organismer, der tidligere var klassificeret i Kongeriget Protozoer . De er normalt kontraheret af enten en insektvektor eller ved kontakt med et inficeret stof eller overflade og inkluderer organismer, der nu er klassificeret i supergrupperne Excavata , Amoebozoa , SAR og Archaeplastida .

Protozoinfektioner er ansvarlige for sygdomme, der påvirker mange forskellige typer organismer, herunder planter, dyr og noget havliv. Mange af de mest udbredte og dødbringende sygdomme hos mennesker er forårsaget af en protozoinfektion, herunder afrikansk sovesyge , amøben dysenteri og malaria .

De arter, der oprindeligt blev betegnet "protozoer", er ikke tæt beslægtede med hinanden og har kun overfladiske ligheder ( eukaryote , encellede , bevægelige , dog med undtagelser). Udtrykkene "protozoer" (og protist ) frarådes normalt i den moderne biovidenskab . Imidlertid findes denne terminologi stadig i medicin . Dette skyldes delvist den konservative karakter af medicinsk klassifikation og delvis på grund af nødvendigheden af ​​at identificere organismer baseret på morfologi.

Inden for den taksonomiske klassifikation falder de fire protistiske supergrupper (Amoebozoa, Excavata, SAR og Archaeplastida) under domænet Eukarya. Protister er en kunstig gruppe på over 64.000 forskellige encellede livsformer. Dette betyder, at det er vanskeligt at definere protister på grund af deres ekstreme forskelle og unikhed. Protister er en polyfyletisk [(af en gruppe af organismer) afledt af mere end en fælles evolutionær forfader eller forfædre gruppe og derfor ikke egnet til at placere i samme taxon] en samling af organismer, og de er encellede, hvilket betyder, at de mangler niveauet af vævsorganisation, som er til stede i mere komplekse eukaryoter. Protister vokser i en lang række fugtige levesteder, og et flertal af dem er fritlevende organismer. I disse fugtige omgivelser kan der også findes plankton og jordbaserede former. Protister er kemoorganotrofe [ organismer, der oxiderer de kemiske bindinger i organiske forbindelser som deres energikilde] og er ansvarlige for genanvendelse af kvælstof og fosfor. Parasitter er også ansvarlige for at forårsage sygdom hos mennesker og tamme dyr.

Protozoer er kemoorganotrofe protister og har tre forskellige måder at erhverve næringsstoffer på. Den første metode til tilegnelse af næringsstoffer er gennem saprotrof ernæring. I saprotrof ernæring opnås næringsstoffer fra dødt organisk materiale gennem enzymatisk nedbrydning. Den anden metode til tilegnelse af næringsstoffer er gennem osmotrof ernæring. I osmotrof ernæring opnås næringsstoffer gennem absorberende opløselige produkter. Den tredje metode til tilegnelse af næringsstoffer er gennem holozoisk ernæring. I holozoisk ernæring absorberes faste næringsstoffer gennem fagocytose.

Nogle protozoer er fotoautotrofe protister. Disse protister inkluderer strenge aerober, og bruger fotosystemerne I og II for at udføre fotosyntese, der producerer ilt.

Mixotrofiske protister opnår næringsstoffer gennem organiske og uorganiske kulstofforbindelser samtidigt.

Alle celler har en plasmamembran. I en protist er plasmamembranen også kendt som plasmalemma. Lige under plasmamembranen og i det indre væskeområde kan cytoplasma findes. Pellikelstrukturen i protisten er et tyndt lag protein, der hjælper med at give cellen en vis støtte og beskyttelse. Ud over plasmamembranen indeholder protister to forskellige typer vakuoler. Kontraktile vakuoler hjælper med at opretholde osmoregulering, og fagocytiske vakuoler tillader udvalgte protister at indtage mad. I nogle protister kan flagella og / eller cilia være til stede for at hjælpe med bevægelighed og næringsstofindtag. Flageller / cilier skaber vandstrømme, der hjælper med fodring og åndedræt. Energiindtag er nødvendigt for protists overlevelse. Aerobe kemoorganotrofe protister producerer energi ved hjælp af deres mitokondrier. Mitokondrierne genererer derefter energi til protisten for at holde trit med cellulære livsfunktioner. Fotosyntetiske protister producerer energi ved hjælp af deres mitokondrier og kloroplaster. Endelig anaerobe chemoorganotrophs producere energi ved hjælp af hydrogenosomes, hvilket er en membran lukket organel som frigiver molekylært hydrogen (H ₂ ).

Encystment er, når en protist bliver en sovende cyste med en cellevæg; under encystment har cysten nedsat kompleksitet og metabolisk aktivitet i forhold til protisten. Encystment beskytter protisten mod miljøændringer, cysten kan være et sted for nuklear reorganisering og celledeling, og den kan fungere som værtscelle for at overføre parasitiske arter. Excystment er, når en tilbagevenden til gunstige forhold kan få en cyste til at vende tilbage til sin oprindelige tilstand. I parasitiske protister kan ekscystment forekomme, når cysten indtages af en ny vært.

Protister reproducerer aseksuelt eller seksuelt. Hvis protisterne reproducerer aseksuelt, gør de det gennem binær fission, multipel fission, spirende og fragmentering. Hvis protisterne reproducerer seksuelt, gør de det gennem en syngamy-proces, hvor der er en sammensmeltning af kønscellerne. Hvis dette sker hos et individ, anerkendes det som autogami. Hvis dette sker mellem individer, er det kendt som konjugation.

Supergroup Excavata

Excavata betragtes som primitive eukaryoter. De er kendetegnet ved en fodringsspor med en bageste placeret flagella, som giver dem mulighed for at skabe en strøm, der fanger små madpartikler. Cytostomet er den specialiserede struktur, der giver protisterne denne funktion. Denne supergruppe Excavata inkluderer undergrupperne Diplomonads (Fornicata) , Parabasalids og Euglenozoans .

Diplomonads

Dipolomonader plejede at blive defineret som Fornicata , men deres egenskaber forbliver de samme på trods af deres omdøbning. De er mikroaerofile protister. Diplomonader blev tidligere defineret af manglen på mitokondrier, men nylige undersøgelser har vist, at de har en ikke-funktionel, mitokondrie restorganel kaldet mitosom. De fleste er harmløse bortset fra Giardia , Hexamita salmonis og Histomonas meleagridis . Giardia forårsager diarré, Hexamita salmonis er en fiskeparasit, og Histomonas meleagridis er et kalkunpatogen.

Giardia intestinalis er et humant patogen, der overføres af cyste forurenet vand. Det forårsager epidemisk diarré fra forurenet vand. Du kan fortælle dig, at du kan blive inficeret ved observation af cyster eller trophozoitter i afføring og ELISA (enzym-bundet immunosorbent assay) test. For at forhindre forurening skal du undgå eventuelt forurenet vand, og hvis forurenet vand er det eneste, der er tilgængeligt at drikke, skal der bruges et langsomt sandfilter. En undersøgelse viste, at klorering af vand og ernæringsintervention ikke havde nogen effekt på giardia-infektion hos børn. Kun håndvask og hygiejneindgreb reducerede infektionsraterne hos børn.

Hexamita salmonis er et almindeligt flagelleret fiskepatogen. Inficerede fisk er svage, afmagrede og svømmer typisk på deres side.

Histomonas meleagridis er et almindeligt fuglepatogen, der forårsager histomoniasis. Tegn på histomoniasis inkluderer nedsat appetit, hængende vinger, ukontrolleret fjer og gul afføring.

Parabasilia

De fleste Parabasalia er flagellerede endosymbionter af dyr. De mangler et særskilt cytostom, hvilket betyder, at de skal bruge fagocytose til at opsluge mad. Der er to undergrupper: Trichonympha og Trichomonadida . Trichonympha er obligatoriske gensidige af træspisende insekter såsom termitter. De udskiller cellulase, som bruges til at fordøje træ. Den næste undergruppe, Trichomonadida , kræver ikke ilt og har hydrogenosomer. De reproducerer kun gennem aseksuel reproduktion, og nogle stammer er menneskelige patogener. Der er tre typer af patogene parabasalia: Trichomonas fetus, Dientamoeba fragilis og Trichomonas vaginalis . Trichomonas-fosteret forårsager spontan abort hos kvæg, Dientamoeba fragilis forårsager diarré hos mennesker, og Trichomonas vaginalis er en seksuelt overført sygdom.

Trichomonas-fosteret er en parasit, der befinder sig i urogenitalkanalen hos kvæg og forårsager kvægtrichomoniasis. Trichomoniasis er en seksuelt overført sygdom, der forårsager infertilitet hos kvier. Mest infertilitet er forårsaget af pludselig embryonal død. Forskellige imidazoler er blevet brugt til behandling af inficerede tyre, men ingen er sikre og effektive. Ipronidazol er sandsynligvis mest effektivt, men det forårsager ofte sterile bylder på injektionsstederne.

Dientamoeba fragilis er en parasit, der lever i tyktarmen hos mennesker. Ingen ved, hvordan D. fragilis spredes; en mulighed er at sluge forurenet vand eller mad. Mange mennesker, der er inficeret med denne parasit, viser ingen tegn på at blive smittet. Nogle gange kan infektionen observeres; de mest almindelige symptomer inkluderer diarré, mavesmerter, appetitløshed, kvalme og træthed.

Trichomonas vaginalis er en seksuelt overført sygdom. Mænd, der er inficeret, viser sjældent nogen symptomer (asymptomatiske). Kvinder, der er smittet, viser normalt tegn på ømhed, betændelse og rødme omkring skeden og en mulig ændring i udflåd. Trichomonas vaginalis kan behandles med et antibiotikabehandling.

Euglenozoa

De fleste Euglenozoa er fotoautotrofe , men nogle er kemoorganotrofer (saprofytiske). De findes ofte i ferskvand. Medlemmerne af rækken Euglenozoa har en hinde for støtte, en røde øjne stedet kaldes en stigmatisering at orientere cellen mod lys, klorofyl a og b for at bistå i processen med fotosyntese, kontraktile vakuoler, og flageller.

Et stort patogen fra stammen Euglenozoa er Leishmania. Leishmania forårsager leishmaniasis. Symptomerne på leishmaniasis inkluderer systemisk skade på huden og membranen. Leishmania-parasitter spredt af flebotominsandfluer i troperne, subtroperne og det sydlige Europa. De kan manifestere sig kutant (kutan leishmaniasis) som hudsår med som skurv et par uger efter bid eller indvendigt (visceral leishmaniasis), der påvirker organerne, hvilket kan være livstruende. Kutan leishmaniasis kan spredes til slimhinderne og forårsage slimhinde leishmaniasis selv år efter den første infektion. Kutan leishmaniasis heler af sig selv og efterlader dårlige ar. Kun FDA godkendt til visceral leishmaniasis er amphotericin B og oral miltefosin til kutan og mucosal leishmaniasis diagnose - vævsprøve, knoglemarv, blodprøver opdager antistof mod parasit for visceral leishmaniasis.

Det andet patogen fra denne stamme er Trypanosoma cruzi . Trypanosoma cruzi forårsager Chagas sygdom og overføres af reduviid bug, også kendt som "kysse bug". Chagas sygdom diagnosticeres ved hjælp af en fysisk undersøgelse og blodprøve. Den eneste behandling inkluderer kun antiparasitika fra CDC, som ikke er FDA-godkendt. Akut Chagas sygdom begynder hurtigt, trypanosomerne kommer ind i blodbanen, de bliver amastigoter og replikerer. Akut Chagas-sygdom kan behandles med benznidazol eller nifurtimox. Kronisk chagas sygdom er asymptomatisk og får hjerte- og gastrointestinale celler til at blive påvirket. I øjeblikket er der kun undersøgelsesbehandlinger for denne sygdom. Desværre er vacciner ikke effektive med Chagas sygdom på grund af antigen variation. Dette patogen forårsager skade på nervesystemet.

Afrikansk sovesyge er forårsaget af Trypanosoma brucei rhodensiense og Trypanosoma brucei gambiense og overføres af tsetsefluen. Det diagnosticeres ved en fysisk undersøgelse og blodprøve. Afrikansk sovende sygdom forårsager interstitiel betændelse, sløvhed, hævelse i hjernen og død inden for et til tre år. Lægemiddelterapi ved anvendelse af Eflornithine og Melarsoprol Pentamidine til T. gambiense og Suramin (Antrypol) til enten Trypanosoma brucei rhodensiense og Trypanosoma brucei gambiense eller kombinationer af disse lægemidler kan hjælpe med at behandle denne sygdom, men vacciner kan ikke bruges på grund af antigen variation.

Supergruppe Amoebozoa

Amoebozoa er kendetegnet ved brugen af ​​pseudopodia til bevægelse og fodring. Disse protister reproducerer ved binær eller multipel fission.

Entamoebida

Entamoebida mangler mitokondrier og har mitosomer. Entamoeba histolytica er en patogen parasit, der vides at forårsage amoebiasis , hvilket er den tredje førende årsag til parasitdødsfald . Det diagnosticeres ved vurdering af afføringsprøver. Amoebiasis er forårsaget af indtagelse af mad eller vand, der er forurenet med afføring eller andet kropsligt affald fra en inficeret person, som indeholder cyster, den sovende form af mikroben. Disse cyster, når de når den terminale ileumregion i mave-tarmkanalen, giver anledning til en masse af prolifererende celler, parasitens trophozoitform, ved excystationsprocessen. Symptomer på denne infektion inkluderer diarré med blod og slim og kan skifte mellem forstoppelse og remission, mavesmerter og feber. Symptomer kan udvikle sig til amebom, fulminant colitis, giftig megacolon, mavesår, hvilket fører til perforering og bylder i vitale organer som lever, lunge og hjerne. Amoebiasis kan behandles med indgivelse af antiamoebiske forbindelser, dette inkluderer ofte brugen af Metronidazol , Ornidazol , Chloroquin , Secnidazol , Nitazoxanid og Tinidazol . Tinidazol kan være effektiv til at kurere børn. Anvendelsen af ​​konventionelle lægemidler til behandling af amoebiasis, hvis det ofte er forbundet med væsentlige bivirkninger, en trussel mod effektiviteten af ​​disse lægemidler, yderligere forværret af udviklingen af lægemiddelresistens i parasitten. Amoebisk meningoencephalitis og keratitis er en hjernespisende amøbe forårsaget af fritlevende Naeglaria og Acanthomoeba. En måde, dette patogen kan erhverves på, er ved at bløde kontaktlinser i vand i stedet for kontaktopløsning. Dette vil resultere i progressiv sårdannelse i hornhinden. Dette patogen kan diagnosticeres ved demonstration af amøber i kliniske prøver. Der er i øjeblikket ingen lægemiddelterapi tilgængelig for amoebisk meningoencephalitis og keratitis.

Supergroup SAR

Supergruppen SAR inkluderer Rhizaria, Alveolata og Stramenopiles og er kendetegnet ved fin pseudopodia, som kan være forgrenet, enkel eller forbundet.

Stramenopila

Nogle medlemmer af Stramenopila er brune alger, kiselalger og vandforme. Et eksempel på Stramenopila er Peronosporomycetes . Det mest kendte eksempel på Peronosporomycetes er Phytophthora infestans . Denne organisme forårsagede Irlands store hungersnød i 1850'erne.

Alveolata

Alveolata er en stor gruppe, der inkluderer Dinoflagellata, Ciliophora og Apicomplexa.

Balantidium Coli (Balantidiasis) er et eksempel på et medlem af phylum Ciliophora. Balantidiasis er det eneste ciliat, der vides at være i stand til at inficere mennesker, og svin er den primære reservoirvært. Balantidiasis er opportunistisk og sjælden i vestlige lande. Apicomplexans er parasitter af dyr og indeholder et arrangement af organeller kaldet det apikale kompleks. Et eksempel på en apicomplexan er Malaria. Fem arter af plasmodium forårsager malaria hos dyr. Malaria overføres ved bid af en inficeret kvindelig myg. Symptomer på malaria inkluderer: periodiske kulderystelser og feber, anæmi og hypertrofi i leveren og milten. Cerebral malaria kan forekomme hos børn. For at diagnosticere malaria vil læger søge efter parasitter i Wright-eller-Giemsa-farvede røde blodlegemer og serologiske tests. Behandlingen inkluderer lægemidler mod malaria, men der er observeret resistens. Nye vacciner bliver opdaget den dag i dag. Forebyggende foranstaltninger, der kan træffes, inkluderer at sove med net og bruge insekticid til at forhindre myg. Eimeria er et andet eksempel på et apicomplexan patogen. Dette patogen forårsager cecal coccidiose hos kyllinger. Coccidiose er en parasitisk sygdom i tarmkanalen. Denne sygdom behandles ved at placere anticoccidialer i kyllingernes foder. Det forårsager også malabsorption, diarré og undertiden blodig diarré hos dyr. Theileria parva & T. annulata er flåtbårne parasitter, der forårsager fatal østkystfeber hos kvæg. Østkystfeber overføres ved bid af treværtsfuglen Phipicephalus appendiculatus og resulterer i åndedrætssvigt og død hos afrikansk kvæg. De fleste værter af P. appendiculatus bukker under for lungeødem og dør inden for tre uger efter infektion. Sværhedsgraden af ​​infektionen kan mindskes ved behandling med antiprotozoale lægemidler som buparvaquon. Toxoplasma forårsager toksoplasmose og kan erhverves fra underkogt kød eller kattefeces, der indeholder Toxoplasma gondii . Størstedelen af ​​de 60 millioner amerikanere, der er inficeret med T. gondii, er asymptomatiske. Den gruppe, der er mest sårbar over for dette patogen, er fostre hos mødre, der er blevet inficeret med parasitten for første gang under graviditeten. Dette kan resultere i skade på fostrets hjerne, øjne og andre organer. Behandling er tilgængelig for gravide og immunsupprimerede. Cryptosporidiosis kan kontraheres ved kontakt med vand, mad, jord eller overflader, der er forurenet med afføring, der indeholder Cryptosporidium. Immunkompromitterede mennesker er de mest modtagelige. Cryptosporidiosis forårsager vandig diarré og kan løse sig selv uden medicinsk indblanding. Det diagnosticeres ved at undersøge afføringsprøver, og diarré kan behandles ved hjælp af nitazoxanid.

Rhizaria

Plasmodiophorids og Halosporidians er to eksempler på parasitisk Rhizaria. Plasmodiophorider forårsager infektioner i afgrøder som Spongospora subterranea . De forårsager pulveriserede skorper og galler og forstyrrer væksten. Halosporidianer forårsager infektioner i marine hvirvelløse dyr som Mikrocytos mackini i østers i Stillehavet. Mikrocytos mackini er bylder eller grønne pustler på palper og kapper af visse bløddyr.

Archaeplastida

Supergruppen Archaeplastida inkluderer røde alger, grønalger og jordplanter. Hver af disse tre grupper har multicellulære arter, og de grønne og røde alger har mange encellede arter. Landplanterne betragtes ikke som protister.

Røde alger er primært flercellede, mangler flageller og spænder i størrelse fra mikroskopiske, encellede til store, flercellede former. Nogle arter af røde alger indeholder phycoerythriner, fotosyntetiske tilbehørspigmenter, der er røde i farve og udkonkurrerer den grønne farve af klorofyl, hvilket får disse arter til at se ud som forskellige nuancer af rødt. Denne gruppe inkluderer ikke mange patogener.

Grønalger udviser lignende træk til landplanterne, især med hensyn til kloroplaststruktur. De grønne alger er opdelt i klorofytter og charofytter. Det er meget sjældent, at grønalger bliver parasitære.

Prototheca moriformis tilhører underinddelingen Chloroplastida. P. moriformis er en grønalge, der mangler klorofyl og har vendt sig til parasitisme. Det findes i spildevand og jorden. P. moriformis forårsager en sygdom kaldet protothecosis. Denne sygdom inficerer hovedsagelig kvæg og hunde. Kvæg kan blive påvirket af prototheca enteritis og mastitis. Protothecosis ses almindeligvis hos hunde; det kommer ind i kroppen gennem munden eller næsen og forårsager infektion i tarmene. Behandling med amphotericin B er rapporteret.

Fremtidig behandling

Forskere har undersøgt nye måder at bekæmpe protozoaninfektioner på, herunder målretning mod kanaler og transportører, der er involveret i sygdommene og fundet forbindelsen mellem et persons mikrobiom og deres evne til at modstå en protozoinfektion.

Referencer

eksterne links

Klassifikation	D MeSH : D011528 Sygdomme DB : 28851 SNOMED CT : 95896000
Eksterne ressourcer	eMedicine : ped / 1914