T. brucei - Biotrend

OPVK CZ.1.07/2.2.00/28.0184
Parazitologie
OCH/PAR
ing. Kamil Kořistek, Ph.D.
LS 2012/2013
Vektoři (přenašeči) jsou mezihostitelé, kteří aktivně přenášejí
vývojová stadia parazitů, např. při sání krve. Některé druhy mají i
více než 1 mezihostitele, př. člověk mezihostitelem Echinococcus,
Taenia.
Paratenický hostitel = živočich, ve kterém se parazit nevyvíjí, ale je
schopen určitou dobu přežívat a udržet si schopnost nákazy
definitivního hostitele či dalšího mezihostitele, př. měkkýši jako
parateničtí hostitelé hlístic. Živočich, který stojí mimo vlastní
životní cyklus parazita (není pravým definitivním hostitelem, ani
pravým mezihostitelem).
Rezervoárový hostitel = hostitel, který představuje zdroj nákazy
parazitem pro ekosystém a umožňuje cizopasníkovi přežívat
v podmínkách, kdy není k dispozici vhodný hostitel, př. potkani a
šelmy rezervoárovým hostitelem pro Trichinella sp.
Náhodný hostitel = hostitel, kde parazit dlouho nepřežívá ani se
nevyvíjí, ale atypická migrace jeho larev v těle hostitele může být i
patogenní, př. larvy migrans u Toxocara sp.
Parazitární onemocnění
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Každý pátý obyvatel planety je postižen askariózou
900 milionů lidí má ankylostomózu (50 000 úmrtí)
800 milionů lidí má trichuriózu(tenkohlavci)
360 milionů má enterobiózu
90 milionů lidí má lymfatickou filariózu a 905 milionů lidí žije v
rizikových oblastech
200 milionů lidí má schistosomózu a 600 milionů lidí žije v
rizikových oblastech (250 000 úmrtí)
50 milionů lidí má amebózu (50 000 úmrtí)
12 milionů lidí nově onemocní leishmaniózou
18 milionů lidí má onchocerkózu
Systematika parazitů
Zdroj: Volf, Horák a kol.: Paraziti a jejich biologie
Systematika jednobuněčných parazitů
•
Říše Protista – jednobuněčná eukaryota, která nejsou klasifikována jako
živočichové, rostliny ani jako houby
•
Protozoa (prvoci) jsou protisti podobní živočichům – protozoologie
•
Termín „jednobuněční paraziti“

infraříše Alveolata


Dinoflagellata

Ciliophora

Apicomplexa
infraříše Excavata

Euglenozoa

Percolozoa

Metamonada
Biologie jednobuněčných parazitů

jednobuněčné eukaryotní organizmy

všechny funkce v jedné buňce

základní formy pohybu pomocí: bičíků, cílií, pseudopodií

rozmnožování asexuální binární

rozmnožování asexuální vícenásobné

sexuální (syngamie-spojení gamet, konjugace)
Systematika mnohobuněčných parazitů
•




•
Říše Metazoa, syn. Animalia – mnohobuněční živočichové
kmen Platyhelminthes – ploší hlísti
kmen Nematoda – oblí hlísti
kmen Acanthocephala – vrtejši
kmen Anthropoda – členovci
 řád Acarina – roztoči
 třída Insecta – hmyz
II. PROTOZOOLOGIE
Obecná charakteristika prvoků:
- jednobuněčné organismy
- tělo tvoří eukaryotická buňka, velikost 1-150µm,
někteří až makroskopických rozměrů (gregariny a
nálevníci)
- většina volně žijících (půda, mokřady, sladkovodní a
mořské prostředí), mnoho mutualistů, komenzálů nebo
parazitů
Fenomenální adaptace prvoků: jedna buňka = jedno
tělo
osidlují nejrůznější typy prostředí
adaptace k parazitismu
-celkem asi 45 000 druhů = 10 000 parazitů bezobratlých
a obratlovců
Typy vztahů mezi organismy
• Mutualismus - vzájemné ovlivňování či soužití mezi
jakýmikoliv dvěma či více organismy, které je pro všechny
zúčastněné organismy prospěšné
• Komenzalismus - symbióza mezi dvěma druhy, z nichž pro
jednoho je vztah výhodou a druhý není ovlivněn. Příkladem
jsou někteří zástupci střevní mikroflóry, kteří se živí na
zbytcích potravy a hostiteli neškodí.
• Amenzalismus - symbióza dvou druhů, z nichž pro jednoho je
vztah nevýhodou a druhý není ovlivněn. Příkladem je trnovník
akát (Robinia pseudacacia), který produkuje fytoncidy, jedy
hubící podrost, ale sám není tímto symbiotickým svazkem
dotčen.
Vztahy mezi organismy- pokračování
• Parazitismus - symbióza dvou druhů, z nichž pro jednoho je
vztah nevýhodou a pro druhého výhodou
• Kompetiční symbióza - vztah mezi dvěma druhy, které
vynakládají velké úsilí, aby proti sobě konkurenčně uspěly.
Příkladem může být nekonečný „závod ve zbrojení“ mezi
rostlinami a býložravci.
PARAZITISMUS-Klasifikace:
dosud není jednotná – Protozoa jsou považována za
podříši, v současné době se rozdělují do 5 kmenů, kdy
6. kmen (Microspora) je ve své klasifikaci v
současnosti diskutabilní (prvoci x mnohobuněční):
Říše: Animalia
Podříše: Protozoa
1. Kmen: Sarcomastigophora (cca 25 tisíc druhů)
2. Kmen: Labyrinthomorpha (35 druhů)
3. Kmen: Apicomplexa = Sporozoa (4800 druhů)
4. Kmen: Ascetospora
5. Kmen: Ciliophora (7500 druhů)
Systematické členění nejvýznamnějších parazitických
zástupců (rodů) protozoí (schématické):
Podříše: PROTOZOA:
Kmen: Sarcomastigophora:
Řád: Kinetoplastida (Trypanosoma,Leishmannia)
Diplomonadida (Giardia, Spironucleus)
Trichomonadida (Trichomonas, Histomonas,
Dientamoeba)
Amoebida (Entamoeba)
Schizopyrenida (Acanthamoeba, Naegleria)
Kmen: Apicomplexa (Toxoplasma, Cryptosporidium,
Plasmodium)
Kmen: Ciliophora (Balantidium)
Rozmnožování protozoí
• a) nepohlavní rozmnožování:
• Binární dělení: vznik 2 jedinců z původní mateřské buňky:
nepravidelné (Sarcodina)
•
podélné = longitudinální (Mastigophora)
•
příčné = transversální (Ciliophora)
•
šikmé = (Opalinata)
- sekvence dělení je: (1) kinetosom, (2) kinetoplast, (3) nucleus,
(4) cytokinesis
• - dělení má povahu mitózy s výjimkou macronucleus nálevníků
(dělí se amitoticky)
Mnohonásobné dělení (merogonie, schizogonie) – některá
Sarcodina, Apicomplexa
Je to opakované dělení jádra a základních organel před cytokinezí.
Teoreticky probíhá za stejných fyziologických podmínek.
Schizogonie vede ke vzniku schizontu – periferální uspořádání
dceřinných buněk merozoitu. Je to nepohlavní mnohonásobná
mitosa následovaná simultánní cytokinesí.
Z mateřské buňky zůstane reziduální masa protoplasmy.
Schizont je buňka prodělávající schizogonii, ještě před proběhnutím
cytokinese.
Merozoit je dceřiná buňka vzniklá rozpadem schizontu při
schizogonii. Merozoiti dávají vznik další fázi merogonie nebo
gametogonie.
Merogonie je mnohonásobné dělení na merozoity.
Schizogonie vedoucí ke vzniku merozoitu je tedy merogonie.
b) pohlavní rozmnožování:
- zahrnuje meiózu (redukční dělení jádra) = gamety = gametogonie
gamonti = buňky, z kterých vznikají gamety = gamontogamie
rozmnožování: amphimiktické = gamety od dvou rodičů
automiktické = gamety od jednoho rodiče
Syngamie = spojení celých gamet (buněk)
Anizogamety se liší velikostí:
makrogamety - samičí
mikrogamety – samčí
Fúze makro a mikrogamet = zygota
Konjugace = spojení pouze jader: macronucleus a micronucleus
(nálevníci)
Pohyb protozoí
schopnost aktivního pohybu v hostiteli (v krvi, lymfě, mezibuněčných
prostorech a tkáních, ve střevním lumen), vyhledávání vhodných buněk,
do kterých pronikají a využití při vlastní sexuální reprodukci
Orgány pohybu
-pseudopodie (panožky) – měňavky a bičíkovci: lobopodie, filopodie,
rhizopodie, retikulopodie
- flagella (bičíky)
- cilie (brvy, řasinky) – u opalin a nálevníků
- cirry (prstovitý útvar vzniklý spojením brv), membranely (brvy, které vytváří
celé pásmo), membrány (např. undulující membrána)
Stavba bičíků: 9 párů mikrotubulů+2 mikrotubuly centrální, bazální tělísko =
= kinetosom
tubuliny a Dynin
Výživa a příjem potravy
-
autotrofní (C z anorg.l.-př.CO2) i heterotrofní (většina) způsob příjmu potravy
Mechanismy příjmu potravy:
difúze = látky pronikají cytoplazmatickou membránou pouze fyzikálně, bez spoluúčasti
buňky (pouze omezeně)
aktivní transport (permeázy) = enzymy produkované cytoplazmatickou membránou se
vážou na molekuly substrátu a napomáhají posunování substrátu do buňky:
a) pinocytóza (pinocytický mechýřek) = membrána buňky vytvoří jamku,
která se posléze spolu se substrátem oddělí od cytoplazmatické membrány a dá
vzniknout tzv. pinocytickému měchýřku
b) fagocytóza = buňky pohlcují větší částice (případně celé organismy) potravy,
buňka obklopí potravní částice panožkami a uzavře je ve vakuole, která vznikne
doškrcením cytoplazmatické membrány
Speciální organely k příjmu potravy: periflagelární kapsa (trypanozómy), mikroporus
(Sporozoa), cytostom (bičíkovci), peristom (nálevníci), fagosomy = potravní vakuoly,
cytopyge = buněčná řiť
Fibrilární struktury:
Funkce: oporné (cytoskelet) a pohybové, vznikají z fibril trojího druhu:
1) mikrotubuly
2) kořenové fibrily
3) filamenty
Mikrotubuly:
bičíky, řasinky + bazální tělíska
axostyl - trichomonády
nematodesmata – nálevníci
Kořenové fibrily:
kinetodesmální fibrily nálevníků
kosta – trichomonády
rhizoblast (příléhá k jádru)
parabazální fibrily (Golgiho aparát)
Filamenty:
jemná vlákna, součást komplexu bičíku mastigot (amastigota nemají bičíky)
kortex – na povrchu buněk
myonemy = stažitelná vlákna nálevníků
II. PROTOZOOLOGIE
Současný význam: významní parazité člověka a
hospodářských zvířat, mimo jiné původci malárie (500
miliónů infikovaných, 2 miliardy ohrožených lidí, 1-3
miliony úmrtí za rok)
Klasifikace dosud není jednotná – Protozoa jsou
považována za podříši, v současné době se rozdělují do
5 kmenů, kdy 6. kmen (Microspora) je ve své klasifikaci
v současnosti diskutabilní (prvoci x mnohobuněční)
Nejvýznamnější protozoární onemocnění:
Použitá literatura a zdroje
•
•
•
•
Břetislav Koudela: Parazitologie potravin a parazitologické laboratorní
metody, Ústav parazitologie FVL, Veterinární a farmaceutická univerzita
Brno
www: wikipedia.org.
Volf P., Horák P. a kol.: Paraziti a jejich biologie
Gelnár: Základy humánní parazitologie-soubor přednášek
Třída Retortamonadea
• Přenos mezi hostiteli zprostředkovávají odolné jednojaderné
cysty
Rod Retortamonas
• Má pouze dva bičíky, dvě bazální tělíska nenesou bičíky
• Zpětný bičík je dlouhý a jeho konec přesahuje cytosom
Rod Chilomastix
• Má 4 bičíky, zpětný bičík nesahá ven z mohutného vakovitého
cytostomu
Zástupci obou rodů žijí v zadní části střeva bezobratlých i
obratlovců. V tlustém střevě člověka p. druhy Retortamonas
intestinalis a Chilomastix mesnili.
Chilomastix mesnili
Retortamonas intestinalis
Třída Trepomonadea
• Čtyři bazální tělíska bičíků v blízkosti jádra, jeden bičík vždy
zpětný a probíhá cytosomem.
• Mitichondrie chybí
• Přenos infekce obvykle čtyřjadernými cystami
• Podle počtu jader a dalších struktur v buňce se Tr. Dělí do
dvou řádů: Enteromonadida a Diplomonadida
Enteromonadida
• V buňce jen jedno jádro, 1 bičíkový aparát a 1 cytosom
• U lidí vzácně p. Enteromonas hominis
Enteromonas hominis
Třída Trepomonadea
Řád Diplomonadida
• Patří sem 8 rodů, 4 z nich ( Hexamita, Spironucleus,
Octomitus, Giardia ) obsahují druhy patogenní pro obratlovce
Rod Hexamita – obsahuje volně žijící druhy nebo střevní
komensály a parazity obratlovců i bezobratlých
Rod Spironucleus – pouze parazitické druhy, pro své H. často
patogenní, způsobující enteritidu tenkého střeva a průjmy (
nemoc-hexamitóza) hlodavců (S.muris) a krocanů
(S.meleagridis). S.elegans ze zadního střeva ryb může vyvolat
v umělých nádržích těžké průjmy až otravy.
GIARDIÓZA
Zástupci rodu Giardia-dříve Lamblia- nepoužívá se
Žijí v tenkém střevě obratlovců. Po pevném přichycení na
povrch enterocytů se vytvoří z mikrotubulů a lamel
proteinu giardinu nepárový přísavný disk
Druhy, které nejsou patogenní pro své hostitele:
G.agilis-z pulců
G.ardeae-z vodních ptáků
G.muris-z hlodavců
Parazitologicky je nejvýznamnější skupina G. Intestinalis
• Komplex morfologicky nerozeznatelných druhů
• Parazituje především savce, včetně člověka
• G.intestinalis (syn. G.duodenalis, G.lamblia) je
původcem lidské a zvířecí giardiózy (lambliózy)
Enterocyt je jednoduchá cylindrická epitelová buňka, která
se nachází v tenkém a tlustém střevu. Její glykokalyx
obsahuje trávicí enzymy, tento hlen je produkován
pohárkovými buňkami, jež se nacházejí ve vrstvě epitelu.
Mikroklky (microvilli intestinales) jsou buněčné
vychlípeniny, které zvyšují povrch střeva a tím i absorpci
živin. Absorbované molekuly putují do krevního řečiště.
Každým mikroklkem také prochází lymfatická céva.
Enterocyt
• Giardie se mezi hostiteli přenáší čtyřjadernými cystami
znečištěnou vodou nebo potravinami
• Je možný i fekálně orální přenos (malé děti)
• Popsáno několik velkých epidemií giardiózy, způsobené
kontaminací zdroje pitné vody (cysty přežijí chlorování)
• Infekční dávka velmi malá (stačí jen několik cyst k vyvolání
infekce)
Giardia intestinalis přichycení na enterocytech
Giardia intestinalis
Vývojový cyklus
Cysts are resistant forms and are responsible
for transmission of giardiasis. Both cysts and
trophozoites can be found in the feces
(diagnostic stages) . The cysts are hardy and
can survive several months in cold water.
Infection occurs by the ingestion of cysts in
contaminated water, food, or by the fecal-oral
route (hands or fomites) . In the small
intestine, excystation releases trophozoites
(each cyst produces two trophozoites) .
Trophozoites multiply by longitudinal binary
fission, remaining in the lumen of the proximal
small bowel where they can be free or
attached to the mucosa by a ventral sucking
disk . Encystation occurs as the parasites
transit toward the colon. The cyst is the stage
found most commonly in nondiarrheal feces .
Because the cysts are infectious when passed
in the stool or shortly afterward, person-toperson transmission is possible. While animals
are infected with Giardia, their importance as a
reservoir is unclear.
• (infekční dávka pro člověka je pouze 10 cyst), v 1 ml infekční
stolice je až 300 milionů cyst
• - jsou velmi rezistentní
• - přežijí krátkodobé zmražení (je možné se infikovat
nápojem, do kterého vhodím led z infikované vody)
• - přežijí až 3 měsíce ve studené vodě, nevadí jim běžné
chlorování pitné vody
• - stěna cysty je tvořena z hustě propletených vláken
specifických proteinů a polysacharidu
• -polysacharid: N-acetylgalaktosamin – vzniká během
encystace indukční drahou (6 enzymů)
• - proteinová vlákna se skládají ze tří typů proteinů
• Po pasáži žaludkem cysty giardií v duodenu excystují-vznik
trofozoitů
• Trofozoity se šíří dále, někdy do žlučovodů a žlučníku
• Ve střevě se bičíkovci rychle množí, přísavným diskem přilnou k
enterocytům a poškozují je
• kolonizace střevní sliznice
• - důležitý orgán: přísavný disk
• - klenba disku je vyztužená mikrotubuly s žebry tvořenými βgiardinem – je pružná, ale pevná
• - okrajová obruč disku se zasunuje mezi mikrovily enterocytů
• - ventrolaterální lem: flexibilní, adhezivní – pomáhá utěsnit
disk na epitelu
• - giardie se k epitelu skutečně přisaje – 2 teorie jak k tomu
dochází:
• 1. hydrodynamický model: giardie se přichytí mechanismem,
který funguje na principu vodní vývěvy
• - podtlak je výsledkem práce ventrálních bičíků a polohy
ventrolaterálního lemu
• 2. model přísavky: giardie se připlácne tam kam chce, poté
dojde k radiálnímu stahu okrajové obruče disku, giardie se
vyklene a vznikne podtlak
• - mají adhezivní molekuly na ventrolaterálním lemu, nejdůležitější je
α1-GIARDIN
• - patří do rodiny vazebných proteinů, které se vyskytují u všech
eukaryotických buněk – annexiny
• - má lektinovou aktivitu, jeho lektin byl nazván TAGLIN
• - nejdříve neaktivní prolektin, musí být aktivován trypsinem , Ca2+ a
Mn2+
• - pravděpodobně slouží k identifikaci vhodného místa pro
kolonizaci, protože má specifitu pro manosylová vazebná místa
• - předpoklady pro uplatnění in vivo:
• 1. přítomnost trypsinu v místě infekce
• 2. optimální aktivita při fyziologickém pH
• 3. přítomnost manosylových vazebných míst na enterocytech
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
- giardie jsou pokryty povrchovými proteiny – tvoří plášť (18 nm vysoký)
- tyto proteiny jsou variabilní  variabilní povrchové proteiny (VSP) = různé
antigenní varianty
- integrální membránové proteiny bohaté na cystein, s vazebnými místy pro Zn a
s rozsáhlou variabilní oblastí
- na C-konci uvnitř buňky je charakteristická sekvence
- geny pro VSP jsou rozptýleny po celém genomu v malých skupinkách
- velké množství genů je současně transkribováno, ale jen jeden je translatován
- regulace toho, který z genů bude následně i translatován je epigenetická, zřejmě
pomocí RNA interference (ostatní transkripty jsou selektivně umlčovány)
- translatován je ten gen, který je v ten okamžik nejvíce transkribován – transkripty
masivně transkribovaného genu zahltí umlčovací proces a produkt tohoto genu je
exprimován
- výměna varianty antigenu probíhá jednou za 6-13 generací, není ničím
indukována, nesouvisí s imunitní odpovědí hostitele, probíhá i v in vitro
podmínkách
- při změně varianty se populace rozpadne na směs heterogenních fenotypů
• Vyživují se pinocytózou
• Cysty odchází z hostitele fekáliemi a to nepravidelně
– Nutno vyšetření opakovat
• Inkubační doba giardiózy 1-3 týdny
• Příznaky: nekrvavý průjem s hlenem bez hnisavé příměsi,
bolesti břicha, nevolnost až zvracení, nechutenství.Dochází k
poruše štěpení a vstřebávání sacharidů a tuků (přítomnost
tuku ve stolici-STEATORRHEA)-stolice světlá a mastná. Při
chronickém průběhu u malých dětí-malabsorpce živin a v
tucích rozp. vitamínů se nákaza projevuje celkovým
neprospíváním
• Onemocnění většinou proběhne akutně a vymizí po několika
týdnech (vyjímečně přetrvá roky)
• Reinfekce snadná-mírnější průběh
• V ČR nejčastější střevní protozoární onemocnění (stovky
ročně). Celosvětově miliony lidí
• Průkaz giardiózy: -nejč. nálezem cyst při mikroskopickém
vyšetření stolice
-je možný i záchyt trofozoitů v duodenální
šťávě
• Léčba: hlavně 5-nitroimidazoly (metronidazol, tinidazol)
Giardióza-Terapie
TRICHOMONÓZA
• Kmen: Parabasala, Řád: Trichomonadida-střevní komensálové
obratlovců a bezobratlých (někdy i mimo střevo)-pro hostitele
patogenní
• Čeledi: Trichomonadidae, Trichomitidae, Tritrichomonadidae
-liší se od sebe pouze ultrastrukturou pohybového aparátu
• Rod: Trichomonas- 4 přední bičíky a krátkou membránu.
Všichni zástupci žijí v močopohlavní (urogenitální)
soustavě nebo v ústní dutině savců a ptáků
Trichomonas vaginalis (bičenka poševní)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Původce lidské urogenitální trichomonózy.
kosmopolitně rozšířený prvok (v ČR 300-400 000 lidí se stoupající
tendencí), oválného tvaru: 1 jádro, 4 bičíky, axostyl (opěrná tyčinka),
undulující membrána
zdroj: akutně či chronicky nemocný člověk (zejména muž s chronickou
asymptomatickou formou)
přenos: přímý: pohlavní styk
během porodu z matky na novorozence
nepřímý (zcela výjimečně vzhledem k citlivosti prvoka): ručník či prádlo
inkubace: 4-14 dnů
onemocnění: u muže: a) asymptomatická forma (většinou bez příznaků)
b) uretritida – výtok a potíže při močení
u ženy: akutní zánět sliznice poševní s hojným běložlutým výtokem s
řídkou konzistencí a intenzivně zapáchající, který muže způsobovat
maceraci zevního genitálu
časté komplikace: urethritida-zánět močové trubice (75% případů)
onemocnění často přechází do chronického stadia s méně výraznými
příznaky
Trichomonóza
•
•
•
•
téměř výhradně pohlavně přenosná choroba
Většinou se spontánně nevyléčí
Inkubační doba dny až měsíc
U většiny mužů a poloviny žen asymptomaticky nebo jen
mírné záněty sliznice pohlavních cest asymptomatičtí nosiči
• U mužů vyjímečně zánět prostaty, příp. sterilita
• U žen vaginální zánět. Zanedbaný děložní zánět sterilita
• Zánět se obvykle i bez léčení zmírní, trichomonády ale
nevymizí možný relaps (zvláště v těhotenství)
Léčba Trichomonózy
• Urogenitální trichomonóza
5-nitroimidazoly (metronidazol-Entizol, ornidazol-Avarzol)
Je nutno přeléčit i všechny sexuální partnery pacientů
(bezpříznakoví nosiči)
Některé kmeny-rezistence na metronidazol (nutno vyšší
dávky)
Imunita proti T. se nevytváří a reinfekce běžné
Prevence: kondomy a stálost sexuálních partnerů
výskyt celosvětově (USA,Evropa několik milionů ročně, Afrika více)
Laboratorní diagnostika T.: mikroskopicky po obarvení vag.
sekretu Giemsou nebo kultivací materiálu odebraného z vagíny u žen
nebo močové trubice u žen a mužů
Giemsovo barvivo
•
•
•
•
•
Gustav Giemsa, německý mikrobiolog
K barvení krevního roztěru
Směs methylenové modři, eosinu a azuru B
Dodává se jako prášek
Sklíčko s roztěrem se vloží na 30 minut do methanolu, potom
se vnoří na 20-30 minut do 5% Giemsa roztoku, omyje vodou
a vysuší
• http://www.youtube.com/watch?v=9xBcm-1NMqk
Trichomonas gallinae
Těžká onemocnění ptáků, hlavně holubů.
Bičíkovec žije v zobáku a voleti, po invazi sliznice bývá krví
zanesen do vnitřních orgánů  léze
Mortalita holubů asi 30%
Přenos: sliny, kontaminovaná voda, dravci predací
Trichomonas tenax
Žije v ústní dutině lidí
Nejisté zda patogen nebo komensál
• Kmen: Heterolobosea, Řád: Schizopyrenida
- nepravé měňavky tzv. skupina limax-améb
• - nejvýznamnejší rody: Acanthamoeba a Naegleria
• Naegleria fowleri:
• Stadia: měňavka, bičíkovec s 2 bičíky a cysta
• v oteplených vodách, nosní dutinou do mozku, původce
primární meningoencephalitidy (zánětu mozkových blan
• onemocnění: zvýšená teplota, prudké bolesti hlavy,
nechutenství únava, bezvědomí, smrt
Zdroj: www.cdc.gov
Naegleria fowleri
• Termotolerantní, v oteplených vodách (45°C-výpusti tepláren,
termální prameny)
• Nákaza člověka vniknutím jakéhokoli stadia do nosní dutiny
• Měňavková stádia invadují čichovou sliznici a pronikají podél
čich. nervu lebeční kostí do mozku-tam lyzují a fagocytují
mozkové buňky
• Několik dnů po nákaze: prudké bolesti hlavy, nevolnost,
horečky, zvracení, křeče. Pacient upadne do hlubokého
bezvědomí a během pár dní zemře. Díky rychlému průběhu od
prvních známek infekce-téměř bez šance na vyléčení.
Naegleria fowleri
• Terapie: amfotericin B přímo do míšního kanálu
• Doposud se podařilo zachránit asi jen 6 pacientů z 200.
• v ČR největší epidemie 1963-1965- vyhřívaný, špatně
udržovaný bazén v Ústí nad Labem (17 smrtelných případů).
Naegleria fowleri has 3 stages in its life cycle: , ameboid
trophozoites , flagellates, and cysts. The only infective
stage of the ameba is the ameboid trophozoite. The
trophozoites replicate by binary division during which
the nuclear membrane remains intact (a process called
promitosis) . Trophozoites infect humans or animals by
penetrating the nasal tissue and migrating to the brain
via the olfactory nerves causing primary amebic
meningoencephalitis (PAM).
Trophozoites can turn into a temporary, non-feeding,
flagellated stage (10-16 µm in length) when stimulated
by adverse environmental changes such as a reduced
food source. They revert back to the trophozoite stage
when favorable conditions return 7. Naegleria fowleri
trophozoites are found in cerebrospinal fluid (CSF) and
tissue, while flagellated forms are occasionally found
in CSF. Cysts are not seen in brain tissue. If the
environment is not conducive to continued feeding
and growth (like cold temperatures, food becomes
scarce) the ameba or flagellate will form a cyst. The
cyst form is spherical and about 7-15 µm in diameter. It
has a smooth, single-layered wall with a single nucleus.
Cysts are environmentally resistant in order to increase
the chances of survival until better environmental
conditions occur
Naegleria fowleri
Zdroj: Wikipedia
AMOEBOZOA
• Pravé měňavky
Rod Acanthamoeba
• odlišitelný od jiných
měňavek trnitými výběžky
panožek nazývané
akantopodie
• Žijí ve sladké i slané vodě,
bahně, půdě, na rostlinách
• Cysty velice odolné
• Desítky druhů ( některé
termotolerantní-snesou i
teplotu uvnitř lidského
organismu)
•
Acanthamoeba spp. have been found in soil; fresh, brackish, and sea water; sewage; swimming pools; contact lens equipment;
medicinal pools; dental treatment units; dialysis machines; heating, ventilating, and air conditioning systems; mammalian cell cultures;
vegetables; human nostrils and throats; and human and animal brain, skin, and lung tissues. Unlike N. fowleri, Acanthamoeba has only
two stages, cysts and trophozoites , in its life cycle. No flagellated stage exists as part of the life cycle. The trophozoites replicate by
mitosis (nuclear membrane does not remain intact) . The trophozoites are the infective forms, although both cysts and trophozoites
gain entry into the body through various means. Entry can occur through the eye , the nasal passages to the lower respiratory tract ,
or ulcerated or broken skin . When Acanthamoeba spp. enters the eye it can cause severe keratitis in otherwise healthy individuals,
particularly contact lens users . When it enters the respiratory system or through the skin, it can invade the central nervous system by
hematogenous dissemination causing granulomatous amebic encephalitis (GAE) or disseminated disease , or skin lesions in
individuals with compromised immune systems. Acanthamoeba spp. cysts and trophozoites are found in tissue.
Akantaméby-dvě různá onemocnění u lidí:
1) Granulomatózní amébová encefalitida (GAE)
hlavně imunosuprimované osoby (transplantace, nádory,
diabetici)
akantamébová cysta vdechnutím nebo oděrkami- trofozoiti krví
do vnitřních orgánů a hlavně CNS-poškozují nervovou tkáň
Příznaky: bolesti hlavy, nevolnost, ztuhlost šíje, křeče, ochrnutí
lícního nervu
• Zatím není účinná terapie
• Onemocnění a úmrtnost téměř 100%
• Celosvětově známo několik set případů
2) Akantamébová keratitida
• hlavně u lidí nosících kontaktní čočky (špatná hygiena
skladování a nošení)
• oděrka rohovky-vstupní brána infekce, množí se v tkáni
rohovky-bolestivý, chronický zánět
• léčba obtížná
• u těžších případů transplantace rohovky
Terapie: Polyhexanide (PHMB)
Balamuthia mandrillaris
• Akantamébám příbuzný organismus
• U lidí vyvolává GAE, podobně jako rod Acantamoeba
• Na rozdíl od akantaméb, zde mohou onemocnět i
imunokompetivní lidé, hlavně děti. Možné i kožní infekce.
• Účinná léčba dosud není a naprostá většina pacientů umře.
• Měňavky jsou účinným rezervoárem bakterií Legionella –
plicní onemocnění legionelóza.
•
-
Rod Entamoeba
Velice chudá organelová výbava
Trofozoit jednojaderný, mitochondrie chybí
Chybí i Golgiho aparát, peroxisomy a bičíky
Trofozoit naplněn potravními vakuolami
Zralé cysty jedno až osmijaderné
Nejvýznamějším druhem je Entamoeba histolytica (měňavka
úplavičná)
• Působí amébovou (měňavkovou) dyzentérii (úplavici)
• Mimostřevní nákazy ( jaterní amébový absces)
•
Cysts and trophozoites are passed in feces . Cysts are
typically found in formed stool, whereas trophozoites
are typically found in diarrheal stool. Infection by
Entamoeba histolytica occurs by ingestion of mature
cysts in fecally contaminated food, water, or hands.
Excystation occurs in the small intestine and
trophozoites are released, which migrate to the large
intestine. The trophozoites multiply by binary fission
and produce cysts , and both stages are passed in the
feces . Because of the protection conferred by their
walls, the cysts can survive days to weeks in the
external environment and are responsible for
transmission. Trophozoites passed in the stool are
rapidly destroyed once outside the body, and if
ingested would not survive exposure to the gastric
environment. In many cases, the trophozoites remain
confined to the intestinal lumen (: noninvasive
infection) of individuals who are asymptomatic
carriers, passing cysts in their stool. In some patients
the trophozoites invade the intestinal mucosa (:
intestinal disease), or, through the bloodstream,
extraintestinal sites such as the liver, brain, and lungs (:
extraintestinal disease), with resultant pathologic
manifestations.
Entamoeba histolytica
játra napadená
měňavkou
• Nákaza pozřením cyst
• Cysty 12-15 µm, odolné, přežívají za nehty, déle ve vodě a
výkalech
• Trofozoiti, pohybující se lobopodiemi žijí v lumen tlustého
střeva jako komensálové (tzv. forma minuta)
• Při kyslíkovém stresu nebo změně střevní mikroflóry se améba
mění na invazní formu magna (60 µm)
• Průnik hlouběji do submukózy-léze
• Akutní forma-krvavý průjem, bez horeček
• U mnoha nakažených lidí k onemocnění nedojde a améby po
roce vymizí
• únikové mechanismy
• 1. rychlá obměna membrány (když se na ní navážou
protilátky, dokáže se jich rychle zbavit)
• 2. degradace imunoglobulinů
• 3. inhibice komplementu (inhibitor komplementu je
shodou okolností také lokalizován na multifunkční
lektinové molekule)
• 4. inhibice specifické buněčné odpovědi
Diagnostika
• Nález čtyřjaderných cyst, případně trofozoitů ve stolici
• Sérologicky detekce specifických protilátek – IFAT, ELISA
• Vzniklý jaterní absces možno i sonograficky
ELISA-Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay
• Nejpoužívanější imunologická metoda k detekci protilátek
• Využívá imunoenzymatické reakce a lze detegovat i antigen
• Využívá dvou základních vlastností imunoglobulinů:
Schopnost proteinů (Ig) vázat se na povrch plastů (PS)
Schopnost vázat enzymy na Fc fragmenty Ig molekul
Přímá ELISA - pro detekci antigenu.
Nepřímá ELISA - pro deteci specifických protilátek.
Přímá sendvičová ELISA - pro detekci antigenu.
Nepřímá sendvičová ELISA - pro deteci specifických protilátek
ELISA
•
Základní složky ELISA testu
•
Antigen
detekovaný v testovaném vzorku
známý, komerčně připravovaný
Protilátka
detekovaná v testovaném séru
známá, komerčně připravovaná
Konjugát
jedná se opět o protilátku proti protilátce (konkrétně proti druhově
specifickým imunoglobulinům příslušného izotypu (proti IgG, IgM, IgA), na
kterou je navázaný enzym (konjugovaná enzymem)
Substrát
chemická látka, která reaguje s enzymem a tím změní svou barvu
•
•
•
Terapie
• Asymptomatické infekcediloxanid furoát,
paromomycin
• Již propuklá chorobametronidazol, emetin
Epidemiologie-amébové úplavice
• Ročně celosvětově desítky milonů lidí
• Desítky tisíc-smrtelné
• Velké epidemie-hromadný přesun
obyvatelstva, války, uprchlíci
• V ČR vzácně, většinou import
TRYPANOSOMÓZA-Úvod
Kmen: Euglenozoa
Třída: Kinetoplastea
Řád: Trypanosomatida
Rod: Trypanoplasma
Sem (Euglenozoa)řazení bičíkovci tvoří monofyletický taxon
Přítomny 2 bičíky (z nichž 1 je zpětný-extrémně zkrácen, někdy
zbude jen bazální tělísko). Bičíky vycházejí z prohlubně na
povrchu buňky (rezervoár či vestibulum krásnooček,
periflagelární kapsa trypanosomatid), bičík je zpevněn
paraflagelární tyčí.
Trypanosomóza
Třída Kinetoplastea je parazitologicky nejvýznamnější skupina
kmene Euglenozoa
Jednotící znak třídy:
Kinetoplast: -úsek mitochondrie, ve kterém je nahromaděno
veliké množství DNA (až 40% celkové DNA organismu) v podobě
velkých a malých kruhových molekul.
-v těsné blízkosti bazálního tělíska
Glykosom: specifická organela kinetoplasteí. Obsahuje
glykolitické enzymy. Ty jsou jinak u eukaryot v cytosolu.
Kinetoplastea: dva řády: Bodonida a Trypanosomatida
Důležitá vlastnost Trypanosom
polymorfie- schopnost
vytvářet během vývoje
morfologicky a fyziologicky
odlišná stadia:
-různá délka bičíku, poloha
kinetoplastu, přítomnost
undulující membrány
Morfologická stadia:
amastigot
promastigot
epimastigot
trypomastigot
Stercoraria
Trypanosoma cruzi
Salivaria
Trypanosoma brucei
AFRICKÁ TRYPANOSOMÓZA (SPAVÁ NEMOC)
původce: Trypanosoma brucei
gambiense
• chronická spavá nemoc
• - zdroj: nemocný člověk(hlavní
hostitel), rezervoárovým zvířetem
je prase
• výskyt: říční oblasti západní a
centrální Afriky
• přenos: inokulativní prostřednictvím mouchy rodu
Glosina (= Tse tse) při sání
• (trypanosoma dokončuje vývoj v
přední části trávicí soustavy
mouchy)
• inkubační doba: týdny až roky (24 měsíce)
• Když se parazit dostane do krve a lymfatické soustavy, zvětší se
mízní uzliny do obrovských velikostí. Právě zduřené uzliny se obecně
považují za neklamný příznak tropické nemoci známé jako spavá
nemoc. Délka a intenzita této fáze je různá, většinou se odehrává v
průběhu 6 měsíců. Pokud absentuje léčba nemoci, hroutí se
obranné mechanismy organismu a objevuje se anémie,
kardiologické problémy a onemocnění ledvin.
• Další stádium nemoci je neurologické. Parazit se dostane krví přes
mozkovou bariéru do mozku, napadne nervový systém a způsobuje
zmatenost, záchvaty únavy, těžkou malátnost. Regulace spánku a
bdělosti zcela přestává fungovat. Nemocný upadá do hlubokého
komatózního spánku, který ale trvá pouze několik minut, po kterých
následuje dlouhé období nespavosti. Pacient se stává zcela pasivní,
má pokleslá oční víčka a prázdný výraz v obličeji. V jeho organismu
dojde k totálnímu vyčerpání. Bez účinné léčby dochází k mentální
retardaci, nastává kóma a smrt. Následky neurologické fáze mohou
mít nevratný charakter.
•
•
•
•
•
•
•
- původce: Trypanosoma brucei
rhodesiense
akutní spavá nemoc
- zdroj: zejména jiní savci,
rezervoárovým zvířetem je
antilopa
- výskyt: východoafrické savany
- přenos: stejně jako předchozí
- inkubační doba: do 3 týdnu (622 dnu)
- způsobuje onemocnění s
rychlejším průběhem a výraznější
příznaky (symptomy), neléčená
může končit smrtí
•
•
•
•
•
•
•
onemocnění:
vznik primárního zánětu v místě
vniku (šankr)
nepravidelné vysoké horečky,
nechutenství, anémie, průjmy,
otoky víček a končetin
hepatosplenomegalie (zvětšená
játra a slezina)
po roce se objevují příznaky
postižení CNS:
meningoencefalitida (zánět
mozkových blan) s krvácením,
poruchy vidění, spavost, hubnutí
Šankr
během pár dnů
bolestivý, po 2-3
týdnech mizí
jizvy
Raná fáze (hemolymfatická)
•
•
•
•
•
Epizody horeček
Malátnost
Bolesti v zádech
Zvýšená citlivost při nárazu
hubnutí
Pozdní fáze spavé nemoci (tr. v CNS)
•
•
•
Poruchy spánku, řeči
Křeče,ochrnutí, kachektizace
Konečná fáze: úplná apatie, smrt
Poškození srdeční činnosti, změny EKG, srdeční
selhání
Poškození endokrinního systému (štítná žláza),
Poruchy menstruace, impotence
Vývojový cyklus T. brucei
•
•
•
•
•
•
V místě vpichu (stovky trypomastigotů)  šankr(vřídek)
Šíření do lymfatického systému a krevního řečiště
-zde jako dělící se slender a nědělící stumpy do glossin
Průnik do mozku a moku. Invaze krevního řečiště-periodicky horečky
Průnik do CNS-bolesti hlavy, poruchy spánku, kachektizace, u neléčených
přechází ve smrt
variable surface glykoprotein (VSG) = variant antigenic types (VATs)
T. brucei okolo 2000 genů pro VSG
• Trypanosomy zaplavují organismus vlnami populací s
antigenně odlišným povrchem buňky (VSG variace na
plasmatické membráně)
• Každá vlna zneškodněna imunitním systémem, ale po pár
dnech nová vlna s odlišným povrchem
• To vede nakonec k vyčerpání imunitního systému
Trypanosoma brucei
Trypanosoma brucei
Trypanosoma brucei
rhodesiense
Vývojový cyklus T. brucei
Spavá nemoc -diagnostika
mikroskopický nález
 v krvi-neodebírat během horečkyTRYPANOLÝZA

tkáňovém moku,

punktátu z mízních uzlin,

cerebrospinálním moku
Pomocné metody:
• Průkaz protilátek: CATT (Card Agglutination Test for Trypanosomes
• Biochemická vyšetření
–
–
–
–
Zvýšení IgM v likvoru (4-16x normál)
Zvýšená koncentrace bílkovin v likvoru
Zvýšení počtu buněk v likvoru (˃5/µl;zánět, převaha lymfocytů)
anémie
Spavá nemoc - epidemiologie
Zdroj: Lancet 2010; 375: 148–59
Africké trypanosomy-terapie spavé nemoci
• Před invazí CNS - pentamidin
• Po proniknutí CNS - Melarsoprol, eflornithin
Terapie spavé nemoci
Novinky v terapii spavé nemoci
• Klíčová molekula metabolismu trypanosom je Nmyristoyltransferáza. Připojuje zbytky myristové ke krátkým
proteinům a dovoluje tak jejich ukotvení k membráně.
• U lidí je funkce N-MT narušena během virových infekcí a
nádorovém bujení. To vedlo k syntéze mnoha molekul s
potenciálem inhibice N-MT.
• Zkoušeno 62 tisíc molekul. Nadějné pyrazoly a sulfonamidy
• Asi 200 nových sulfonamidů-selektivní inhibice N-MT
trypanosom s jen min. působení na lidský organismus
• Jen první virulentní fáze. Druhá (v CNS) je problém