Microsporidia: egenskaper, taxonomi, livscykel, reproduktion

Microsporidia är ett phylum svampar som grupperar mer än 1400 arter som tillhör 200 genera. Dess placering i svampkungariket är kontroversiell på grund av frånvaron av kitin i de flesta stadierna av livscykeln, eftersom närvaron av kitin i cellväggarna är ett allmänt använt särdrag för att definiera en svamp.

Microsporidia är eukaryota celler. De har en väldefinierad bakre vakuol-, kärn- och plasmamembran. De är täckta av ett skyddande skikt bestående av proteiner och kitin, vilket ger en hög miljömotstånd. De saknar några organeller som är typiska för eukaryoter, såsom mitokondrier, Golgi-apparaten och peroxisomer.

Microsporidia är obligatoriska intracellulära parasiter hos ryggradsdjur och ryggradslösa djur. De vanligaste arterna i matsmältningssystemet hos människor är Enterocytozoon bieneusi och Encephalitozoon intestinalis .

Infektion hos människor med mikrosporidia kallas mikrosporidios. Det förekommer huvudsakligen hos personer som har genomgått organtransplantationer eller immunsupprimerade, såsom de som är infekterade med humant immunbristvirus. De påverkar också barn, äldre eller personer som bär kontaktlinser.

Genomerna av arten av detta fylum används som modeller för att studera värd-parasit-interaktioner.

Allmänna egenskaper

Svamp av Microsporidia phylum utgör icke-mobila sporer som varierar i storlek beroende på arten. Vid mänskliga infektioner har sporer hittats som mäter mellan 1 och 4 mikron.

Sporerna har flera typiska organeller av Microsporidia:

• Den bakre vakuolen som upptar mer än en tredjedel av cellvolymen.
• Polaroplasten, en membranstruktur belägen i cellets främre segment.
• Ankarskivan, en spiralformad struktur som vindar runt sporoplasmen och förenar polarröret till värdcellen under infektionsprocessen.
• Antalet spiraler som organellen bildar är en diagnostisk egenskap hos phyllo-arterna.

Taxonomi och systematik

Taxonomi och systematik för Microsporidia phylum har förändrats över tiden och fortsätter att vara kontroversiell. Ursprungligen klassificerades det i Protista Kingdom, som en protozoan, eftersom de inte presenterar kitin i strukturerna i de flesta stadierna av livscykeln.

Resultaten av studier som använder DNA-tekniker tyder dock på att dessa organismer hör till svampriket. Genomiska data visade att Microsporidia innehåller de gener som behövs för att producera kitin. Dessutom har kitin hittats i strukturen hos sporer i vila.

Det finns också strukturella och metaboliska bevis som gör att vi kan känna igen Microsporidia som sanna svampar. Tydligen delar de en gemensam förfader med phylum Zygomycetes och Mucorales.

Klassificeringen av denna kant i termer av klasser, order och familjer är också kontroversiell, så det fortsätter att ses över och debatteras. Nya studier totalt ca 150 genera och mer än 1200 arter.

Vi har identifierat 14 arter som sjukdomsproducerande hos människor, fördelade i släktet Anncaliia, Enterocytozoon, Encephalitozoon, Nosema, Pleistophora, Trachipleistophora och Vittaforma.

Livscykel

Microsporidia, i form av sporer, kan överleva i öppna miljöer under lång tid och under ogynnsamma förhållanden. När sporerna går in i en gastrointestinala kanal lämnar de sin aktiva form. Huvudsakligen på grund av variationer i miljöens pH och variation i kation / anjonkoncentrationsförhållandet.

Under aktiveringsprocessen expanderar cellen polarröret och penetrerar värdcellens membran, injicerar den smittsamma sporoplasmen. En gång inuti cellen förekommer två viktiga reproduktiva faser i mikrosporidium.

Å ena sidan sker reproduktion genom binär (merogoni) eller multipel fission (schizogoni). Under denna fas sker reproduktion av cellulärt material upprepade gånger innan celluppdelning sker, vilket ger avrundade former av multinucleerat plasmodium ( E. bieneusi ) eller multinucleerade celler ( E. intestinalis ).

Å andra sidan sker sporogoni, en process som ger upphov till sporer. Båda faser kan förekomma fritt i cytoplasman hos cellerna eller inuti vesikeln.

När sporerna ökar i antal och fyller värdcellens cytoplasma, bryts cellmembranet och frigör sporerna till omgivningen. Dessa mogna sporer, i fria tillstånd, kan infektera nya celler och fortsätta livscykeln för mikrosporidier.

sjukdomar

Infektioner med mikrosporidia hos människor är kända som mikrosporidios. Infektion i mag-tarmkanalen är den vanligaste formen av mikrosporidios.

I de allra flesta fall sker det på grund av intag av sporer av Enterocytozoon bieneusi . Andra tider kan det uppstå på grund av intestinala Encephalitozoon- infektioner.

Sporerna av Microsporidia är kapabla att infektera vilken djurcell som helst, inklusive de av insekter, fisk och däggdjur. Ibland kan de infektera andra parasiter.

Vissa arter har särskilda värdar. Encephalitozoon cuniculi är värd för gnagare, kaniner, köttätare och primater. E. hellem i fåglar av släktet psitta.

E. intestinalis hos åsnor, hundar, grisar, nötkreatur, getter och primater. Enterocytozoon bieneusi hos grisar, primater, hundar, katter och fåglar. Annicaiia algerae bor i myggor.

Djur och smittade personer släpper sporer ut i miljön med avföring, urin och andningsskydd. Således kan person-till-person-infektioner förekomma eller förorening av vatten och livsmedelskällor kan uppstå, dessa är de vanligaste infektionsämnena.

symptom

Enterocytozoon bieneusi och Encephalitozoon intestinalis infektioner är kliniskt manifesterade av vattnig diarré hos immunokompetenta vuxna och hos barn, särskilt hos personer som bor eller reser till tropiska länder.

Hos immunkompromitterade patienter, med HIV eller annan typ av immunförsvar uppträder mikrosporidios som kronisk diarré och slösande syndrom, kolangiopati och akalculus cholecystit.

Andra arter kan orsaka urinvägsinfektion, hepatit, peritonit, encefalit, uretrit, prostatit, nefrit, sinusit, keratokonjunktivit, cystit, cellulit, sprids infektion, systemisk infektion, pneumonit, myosit och hudinfektion.

behandling

Antiretroviral högeffektivitetsterapi (TARVE) hos patienter med HIV-infektion återställer immunsvaret. Det inducerar eliminering av mikroorganismen och normaliseringen av tarmarkitekturen.

I de flesta infektioner med mikrosporidia och speciellt med Encephalitozoon- arter används Albendazol, en tubulinhämmare. Varaktigheten av behandlingen beror på patientens immunstatus och typen av infektion, oavsett om det sprids eller lokaliseras.

I lokal keratokonjunktivit används fumagillin.

Immunokompetenta patienter kan få korta behandlingar och ibland övervinns infektionen spontant utan behov av behandling.