Inwazja Entamoeby
| Entamoeba najeżdża | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Domena: | |
| Gromada: | |
| Klasa: | |
| Zamówienie: | |
| Rodzaj: | |
| Gatunek: |
E. najeźdźcy
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Inwazja Entamoeby Rodhaim, 1934
|
|
Entamoeba najeźdźcy to amebowy pasożyt gadów z rodzaju Entamoeba . Jest blisko spokrewniony z ludzkim pasożytem Entamoeba histolytica , który oprócz podobnej morfologii i cyklu życiowego powoduje podobną chorobę inwazyjną u gadów.
Gatunki wysokiego ryzyka
Pełzakowica została zaobserwowana u gadów jaszczurów, ofidian i chelonów i wykazano, że powoduje ona śmiertelność na poziomie około 100%. Kilku naukowców zauważyło, że gady występujące w klimatach o niższych temperaturach są zwykle nosicielami pasożyta, podczas gdy gatunki żyjące w cieplejszych temperaturach zwykle rozwijają przypadki patogenne. Stwierdzono również, że węże i jaszczurki mają najwyższe wskaźniki śmiertelności w przeciwieństwie do żółwi i krokodyli, które zwykle są bezobjawowymi nosicielami. Objawy zazwyczaj obejmują odwodnienie, anoreksję, letarg i krwawe stolce. Ten stan jest zwykle diagnozowany poprzez bezpośrednie badanie próbek kału pod kątem trofozoitów, jednak diagnoza jest trudna ze względu na krótką żywotność i morfologiczne podobieństwa do innych gatunków Entamoeba. Nadal istnieje wielka potrzeba opracowania testu, który byłby szybki, specyficzny i czuły na E. Invadens . Opracowanie takiego testu pozwoli na identyfikację nosicieli, a tym samym zapobiegnie rozprzestrzenianiu się E. Invadens na inne gady.
Morfologia
E. najeźdźcy można uwidocznić za pomocą konwencjonalnych technik mikroskopii świetlnej. Ruchliwy pasożyt ma kształt ameboidalny i staje się okrągły pod wpływem stresu. Stadium cysty pasożyta jest zwykle mniejsze niż trofozoit, okrągłe i czterojądrowe. Aby odróżnić cystę od „zestresowanego” trofozoitu pod mikroskopem świetlnym, komórki należy przemyć silnym detergentem, który zlizuje wszystkie trofozoity i niedojrzałe cysty, pozostawiając jedynie dojrzałe cysty.
Choroba i cykl życia
Inwazja Entamoeba jest czynnikiem sprawczym pełzakowicy u gadów, takich jak węże i jaszczurki. Pełzakowica gadów może być leczona metronidazolem , lekiem pełzakobójczym .
Inwazja Entamoeba jest przenoszona głównie przez spożycie zanieczyszczonego kału, znanego również jako droga fekalno-oralna . Ma dwa odrębne etapy cyklu życia. Pierwszym z nich jest oporna cysty , która jest przenoszona na zewnątrz żywiciela i jest również znana jako faza zakaźna. Drugie to ruchome stadium trofozoitu , które jest uwalniane z cysty po wprowadzeniu do środowiska żywiciela i jest stadium chorobotwórczym (patogennym).
Aby przeżyć i zarażać innych żywicieli, E. najeźdźcy muszą utworzyć cystę bogatą w węglowodany. Skład chemiczny i powstawanie torbieli ma ogromne znaczenie dla naukowców na całym świecie, ponieważ szczegółowe informacje na ten temat mogą doprowadzić do opracowania leczenia. Badania dotyczące składu ściany torbieli wykazały, że ściana zawiera specyficznie chitynę, włókienka chitozanu i białka wiążące chitynę. W przeciwieństwie do ścian roślin i grzybów, które mają ściany wielowarstwowe, Entamoeba jest jednorodna — zawiera tylko jedną warstwę. Połączenie tych elementów zapewnia odporność na ekstremalne warunki środowiskowe, takie jak wysychanie, ciepło i detergenty. Pomimo wielu dotychczas przeprowadzonych badań, tworzenie się ściany torbieli podczas otorbienia nie zostało jeszcze jasno określone. Naukowcy wiedzą, że podczas tego procesu poziom pęcherzyków cytoplazmatycznych jest znacznie zmniejszony, co prawdopodobnie jest spowodowane przez fuzję pęcherzyków z błoną plazmatyczną w celu osadzania ściany torbieli na zewnątrz komórki. Te właściwości ściany torbieli pozwalają zakaźnej postaci pasożyta przetrwać przez dłuższy czas w ekstremalnych środowiskach, zanim zostanie połknięta przez następnego żywiciela. Po spożyciu cysta przechodzi przez układ pokarmowy nienaruszona, aż dociera do jelita cienkiego, gdzie napotyka kilka czynników wyzwalających, które, jak stwierdzono, wywołują wytrzewienie. Takie wyzwalacze obejmują niski poziom glukozy, szok osmotyczny oraz połączenie wody, wodorowęglanów i żółci. Osiem patogennych trofozoitów wyłania się z każdej cysty (Brewer, 2008) i zaczyna żywić się bakteriami naturalnie występującymi w jelitach gadów, oprócz komórek mucyny, które tworzą warstwę śluzówki jelita grubego. Pasożyt będzie również wydzielał enzymy, które nadal niszczą warstwę śluzówki. Ta degradacja rekrutuje więcej bakterii na miejsce inwazji, dodatkowo napędzając replikację trofozoitu. Oprócz odżywiania trofozoitów ten nadmierny przepływ bakterii może również powodować wtórne infekcje bakteryjne, które mogą również pomagać w ogólnoustrojowej dystrybucji pasożyta powodującego ropnie wątroby lub mózgu. Zwiększona populacja trofozoitów poprzez różne szlaki sygnalizacji komórkowej zainicjuje agregację trofozoitów, która jest pierwszym etapem otorbienia. Po wystąpieniu otorbienia cysty zakaźne są wydalane do środowiska.
Tworzenie cyst
Nieznane sygnały w przewodzie pokarmowym wyzwalają otorbienie. Uważa się, że nagromadzenie trofozoitów w jednym obszarze składa się z jednego sygnału, który prowadzi do agregacji, co uważa się za pierwszy etap otorbienia. Ten wielokomórkowy agregat trofozoitu jest znany jako „precysta”. Komórki przylegają do siebie za pośrednictwem lektyny Gal/GalNac, która znajduje się na powierzchni patogenu. Komórki mucyny gospodarza mają galaktozę i N-acetylogalaktozaminę, które służą jako miejsca wiązania tych lektyn Gal/GalNac. Te lektyny stanowią ogromny obszar zainteresowania naukowców, ponieważ związek między tymi glikoproteinami może potencjalnie stanowić cel terapii lekowej. Gdy trofozoity zaczną się gromadzić, różnicowanie cyst jest inicjowane przez przegrupowanie wewnątrzkomórkowe, które prowadzi do zaokrąglenia komórek i zagęszczenia komórek. To przegrupowanie cytoszkieletu aktynowego wydaje się być kluczowe w różnicowaniu do cyst. entamoeba nie została jeszcze całkowicie zdefiniowana , naukowcy są coraz bliżej. Specyficznie działające białka wiążące, małe GTPazy, kinazy Rho i białka Rab zostały zidentyfikowane jako uczestnicy różnych etapów otorbienia, co częściowo wynikało z badania innych różnych pasożytów, ponieważ zachowano kilka ścieżek i mechanizmów.
Użyj w badaniach
Inwazja Entamoeba została wykorzystana jako system modelowy do badania rozwoju i otorbienia in vitro , szczególnie ze względu na trudności związane z badaniem otorbienia u blisko spokrewnionego ludzkiego pasożyta E. histolytica . Sekwencjonowanie genomu wykazało 74% równoważności w regionach genowych i 50% równoważności w regionach międzygenowych istniejących między najeźdźcami Entamoeba i Entamoeba histolytica .
Na przykład stwierdzono, że podczas konwersji tetraploidalnego trofozoitu jednojądrzastego do torbieli tetrajądrowej rekombinacja homologiczna jest wzmocniona. Ekspresja genów o funkcjach związanych z głównymi etapami rekombinacji mejotycznej również wzrosła podczas otorbienia. Te odkrycia w E. najeźdźców , w połączeniu z dowodami z badań E. histolytica wskazują na obecność mejozy w Entamoeba.
Genom
Genom E. najeźdźcy , zsekwencjonowany w 2013 r., miał rozmiar około 40 MB i przewidywano, że będzie zawierał 11 549 genów . Ogólnie rzecz biorąc, genom uznano za wysoce powtarzalny. Wiele genów występowało w dużych, wielogenowych rodzinach . Porównując z genomem E. histolytica , Wang i in. stwierdzili, że inwazja E. miała średnio 60% identyczności sekwencji. Porównanie tych dwóch genomów umożliwi dalszy wgląd w ludzki patogen, ponieważ E. inwazyjne mogą łatwo otorbić in vitro. W pełni zsekwencjonowany genom E. inwazyjnych umożliwi naukowcom badanie ekspresji genów i wirulencji na poziomie molekularnym, co czyni go nieocenionym narzędziem do zwalczania tego pasożyta. Ponadto sekwencjonowanie genomu podczas E. najeźdźcy jeszcze bardziej uwypukli cele terapii lekowej u blisko spokrewnionego gatunku ludzkiego, Entamoeba histolytica .