Encephalitozoon cuniculi
Encephalitozoon cuniculi ( E. cuniculi ) jest patogenem mikrosporydialnym ssaków , występującym na całym świecie. Ważna przyczyna neurologicznych i nerek u królików, E. cuniculi może również powodować choroby u osób z obniżoną odpornością .
Klasyfikacja i budowa komórki
|
|
| Encephalitozoon cuniculi | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Królestwo: | |
| Gromada: | |
| Podrząd: |
Apansporoblastina
|
| Rodzina: |
Unikaryonidae
|
| Rodzaj: |
Encefalitozoon
|
| Gatunek: |
E. cuniculi
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Encephalitozoon cuniculi |
|
E. cuniculi jest jednokomórkowym pasożytem tworzącym przetrwalniki , należącym do typu Microsporidia . Mikrosporydia to bezwzględnie wewnątrzkomórkowe grzyby pasożytnicze zakażające wiele grup zwierząt. Te jednokomórkowe eukarionty, pozbawione mitochondriów i peroksysomów , początkowo uważano za głęboko rozgałęzioną linię protistów , która rozeszła się przed zdarzeniem endosymbiotycznym , które doprowadziło do powstania mitochondriów. Odkrycie genu białka opiekuńczego typu mitochondrialnego w połączeniu z molekularnymi danymi filogenetycznymi sugerowało później, że mikrosporydia to nietypowe grzyby, które utraciły mitochondria podczas ewolucji.
Genom
Genom składa się z około 2,9 megabaz (Mbs) w 11 chromosomach , łącznie z 1997 potencjalnymi genami kodującymi białka . Zagęszczenie genomu znajduje odzwierciedlenie w zmniejszonych odstępach międzygenowych i krótkości większości domniemanych białek w stosunku do ich ortologów eukariotycznych . W momencie publikacji (2001) tylko 44% białek miało przypisaną funkcję. 2021 ) wymienia 2041 białek z około 620 białkami opisanymi jako „niescharakteryzowane”, około 200 bez adnotacji ( np . w tym domeny o nieznanej funkcji ) oraz liczne białka o „prawdopodobnej” i „domniemanej” funkcji plus dziesiątki „podobieństwa” do scharakteryzowanych białek. Dlatego nawet 20 lat po opublikowaniu sekwencji genomu około 50% E. cuniculi pozostaje niescharakteryzowane lub słabo poznane.
Silną zależność od gospodarza ilustruje brak genów dla niektórych szlaków biosyntezy i cyklu kwasu trikarboksylowego . Analiza filogenetyczna w znacznym stopniu przypisuje grzybiczej przynależności mikrosporydiów. Ponieważ E. cuniculi zawiera geny związane z niektórymi funkcjami mitochondriów (na przykład składaniem klastrów Fe-S ), możliwe jest, że mikrosporydia zachowały organelle pochodzące z mitochondriów.
Cykl życiowy i patogeneza
Zakaźna postać mikrosporydiów ( E. cuniculi ) jest odpornym zarodnikiem , który może długo przetrwać w środowisku. Zarodnik wytłacza swój kanalik polarny i infekuje komórkę gospodarza. Zarodnik wstrzykuje zakaźną sporoplazmę do eukariotycznej komórki gospodarza przez rurkę polarną. Wewnątrz komórki sporoplazma ulega intensywnemu namnażaniu. To mnożenie zachodzi albo przez merogonię (rozszczepienie binarne) albo schizogonię (rozszczepienie wielokrotne). Mikrosporydia rozwijają się przez sporogonię do dojrzałych zarodników w cytoplazmie lub wewnątrz wakuoli pasożytniczej . Podczas sporogonii wokół zarodnika tworzy się gruba ściana. Powstała gruba ścianka zapewnia odporność na niekorzystne warunki środowiskowe. Gdy liczba zarodników wzrośnie i całkowicie wypełnią cytoplazmę komórki gospodarza, błona komórkowa zostaje rozerwana i uwalnia zarodniki do otoczenia. Te wolne dojrzałe zarodniki mogą infekować nowe komórki, kontynuując w ten sposób cykl.
Epidemiologia
Po raz pierwszy zidentyfikowane u królików, zakażenia E. cuniculi zostały zgłoszone na całym świecie u ponad 20 gatunków ssaków, w tym u ludzi. Częstość występowania u królików domowych jest wysoka, a 23–75% ma przeciwciała przeciwko tej chorobie. Badania zdrowych psów wykazały częstość występowania 0–38%. opisano doświadczalne infekcje kociąt wirusem białaczki kociej . E. cuniculi zakaża również gryzonie, a organizm wykryto w kale 13% ptaków domowych. Niewielki odsetek zdrowych osób ma przeciwciała przeciwko organizmowi, co wskazuje na wcześniejszą ekspozycję. Wskaźniki seroprewalencji są wyższe u osób z obniżoną odpornością oraz u osób mieszkających lub odwiedzających kraje tropikalne. Większość infekcji nie powoduje choroby klinicznej.
E. cuniculi są zwykle wydalane z moczem, ale można je również znaleźć w kale i wydzielinach oddechowych zakażonych zwierząt. Zarodniki można wykryć w moczu od 38 do 63 dni po zakażeniu, a następnie okresowo wydalają. Spożycie zarodników jest główną drogą przenoszenia, chociaż może również wystąpić wdychanie zarodników. U królików udokumentowano zakażenia przezłożyskowe i wewnątrzmaciczne .
Infekcje u królików
Prezentacja kliniczna
Do 80% królików w Stanach Zjednoczonych i Europie ma pozytywny wynik serologiczny na obecność E. cuniculi , co wskazuje na kontakt z tym organizmem. Większość z tych zwierząt pozostanie bezobjawowa i nigdy nie będzie wykazywać oznak choroby. Tylko niewielka mniejszość zarażonych królików rozwija chorobę encefalitzoonozę. Najczęstsze objawy kliniczne związane z tą chorobą dotyczą ośrodkowego układu nerwowego, oczu i nerek.
Większość królików z objawami neurologicznymi wykazuje jedynie dysfunkcję układu przedsionkowego . Objawy często pojawiają się nagle i obejmują przechylenie głowy , ataksję , oczopląs i krążenie. Większość z tych zwierząt nadal jest świadoma swojego otoczenia i je pomimo utraty równowagi. Ciężej dotknięte króliki, takie jak te, które nie mogą już stać, mają gorsze rokowania .
E. cuniculi w oku powodują powstawanie zaćmy , białe masy wewnątrzgałkowe i zapalenie błony naczyniowej oka . Objawy zwykle występują u młodych królików i zazwyczaj dotyczy to tylko jednego oka. Króliki ze ocznymi związanymi z encefalitzoonozą są zazwyczaj zdrowe i dobrze tolerują utratę wzroku.
E. cuniculi ma upodobanie do nerek i może powodować przewlekłą lub ostrą niewydolność nerek. Objawy nerek obejmują zwiększone spożycie wody, zwiększone wydalanie moczu, utratę apetytu, utratę masy ciała, letarg i odwodnienie. Łagodniejsze przypadki nie powodują objawów, a oznaki infekcji mogą być przypadkowym odkryciem podczas sekcji zwłok .
Diagnoza
Obecnie trudno jest definitywnie zdiagnozować infekcje E. cuniculi u żywych królików. Wstępna diagnoza jest często stawiana na podstawie spójnych objawów klinicznych i wysokiego przeciwciał . Testy serologiczne , które szukają przeciwciał IgG , są powszechnie przeprowadzane i można je wykorzystać do wykluczenia choroby, jeśli są ujemne. Jednak dodatnie miano IgG nie pozwala na odróżnienie czynnej infekcji od wcześniejszej infekcji lub bezobjawowego stanu nosicielstwa . Dostępne są również testy na przeciwciała IgM , ale ponownie pozytywne wyniki nie pozwalają na rozróżnienie między aktywnymi a utajonymi infekcjami.
Reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR) od dawna jest uznawana za standardową technikę wykrywania mikrosporydiów u ludzi i trwają próby zastosowania jej u królików. Badania wykazały, że PCR upłynnionego materiału soczewki jest niezawodnym sposobem diagnozowania przez E. cuniculi u królików, ale badanie PCR moczu królika i płynu mózgowo-rdzeniowego nie jest wiarygodne.
Leczenie
Kilka badań wykazało, że albendazol , lek benzimidazolowy , może zapobiegać i leczyć naturalnie nabyte i wywołane eksperymentalnie infekcje E. cuniculi . Niestety eliminacja przetrwalników z ośrodkowego układu nerwowego nie zawsze prowadzi do ustąpienia objawów klinicznych. U królików zgłaszano działania niepożądane leków benzimidazolowych, w tym uszkodzenie jelita cienkiego i szpiku kostnego . Lekarze powinni ściśle przestrzegać zalecanych dawek i odstępów między zabiegami oraz rozważyć monitorowanie pełnej morfologii krwi podczas leczenia.
Infekcje u ludzi
E. cuniculi jest ważnym patogenem oportunistycznym u ludzi, zwłaszcza tych z obniżoną odpornością w wyniku HIV/AIDS , przeszczepu narządu lub niedoboru limfocytów T CD4+ . Ponieważ organizm ten występuje częściej u zwierząt niż u ludzi, prawdopodobnie jest to choroba odzwierzęca . Zidentyfikowano trzy różne szczepy E. cuniculi , które sklasyfikowano jako I (królik), II (mysz) i III (pies). Transmisja z człowieka na człowieka jest możliwa poprzez przeszczep narządów miąższowych od zakażonego dawcy .