Microsporidia (Mikrosporídiá) je kmeň húb, ktoré združuje viac ako 1400 druhov, ktoré patria do 200 rodov. Jeho umiestnenie vo Fungiho kráľovstve je kontroverzné z dôvodu neprítomnosti chitínu vo väčšine štádií životného cyklu, pričom prítomnosť chitínu v bunkových stenách je široko používanou charakteristikou na definovanie huby.
Microsporidia sú eukaryotické bunky. Majú dobre definovanú zadnú vakuolu, jadro a plazmatickú membránu. Sú pokryté ochrannou vrstvou zloženou z bielkovín a chitínu, čo jej dodáva vysokú environmentálnu odolnosť. Chýbajú im typické eukaryotické organely, ako sú mitochondrie, Golgiho aparát a peroxizómy.
Spór Fibrillanosema crangonycis. Autorom nebol poskytnutý žiadny strojovo čitateľný autor. Predpokladaný Javier martin (na základe nárokov na autorské práva). , prostredníctvom Wikimedia Commons
Mikrosporidie sú obligátnymi intracelulárnymi parazitmi stavovcov a bezstavovcov. Najbežnejším druhom v tráviacom systéme človeka sú Enterocytozoon bieneusi a Encephalitozoon intestinalis.
Ľudská infekcia mikrosporídiami sa nazýva mikroporézia. Vyskytuje sa hlavne u ľudí, ktorí podstúpili transplantáciu orgánov alebo sú imunosupresívni, napríklad tí, ktorí sú infikovaní vírusom ľudskej imunodeficiencie. Ovplyvňujú tiež deti, staršie osoby alebo ľudí, ktorí nosia kontaktné šošovky.
Genómy druhu tohto kmeňa sa používajú ako modely na štúdium interakcií hostiteľ-parazit.
Všeobecné charakteristiky
Huby kmeňa Microsporidia tvoria nemotilné spóry, ktorých veľkosť sa mení v závislosti od druhu. Pri infekciách u ľudí sa našli spóry merajúce 1 až 4 mikróny.
Spóry majú niekoľko typických organel Microsporidia:
- Zadná medzera, ktorá zaberá viac ako tretinu objemu bunky.
- Polaroplast, membránová štruktúra umiestnená v prednom segmente bunky.
- Kotviaci disk, špirálovitá štruktúra, ktorá sa ovinie okolo sporoplazmy a počas infekcie sa k hostiteľskej bunke pripája polárna trubica.
- Počet špirál, ktoré organely tvoria, je diagnostickou charakteristikou druhu kmeňa.
Taxonómia a systematika
Taxonómia a systematika kmeňa Microsporidia sa časom zmenila a je naďalej kontroverzná. Spočiatku bolo v Protista Kingdom klasifikované ako protozoan, pretože nepredstavujú chitín v štruktúrach väčšiny etáp životného cyklu.
Výsledky štúdií využívajúcich DNA techniky však naznačujú, že tieto organizmy patria do kráľovstva húb. Genomické údaje odhalili, že Microsporidia obsahuje gény potrebné na produkciu chitínu. Okrem toho sa v štruktúre pokojových spór našiel chitín.
Existujú tiež štrukturálne a metabolické dôkazy, ktoré umožňujú, aby sa mikroorganizmy považovali za skutočné huby. Zrejme zdieľajú spoločného predka s kmeňom Zygomycetes a Mucorales.
Klasifikácia tejto hranice z hľadiska tried, rádov a rodín je tiež kontroverzná, a preto sa naďalej skúma a diskutuje sa o nej. V posledných štúdiách bolo celkovo 150 rodov a viac ako 1200 druhov.
14 druhov bolo identifikovaných ako producentov chorôb u ľudí, distribuovaných v rodoch Anncaliia, Enterocytozoon, Encephalitozoon, Nosema, Pleistophora, Trachipleistophora a Vittaforma.
Životný cyklus
Mikrosporídie vo forme spór môžu prežiť v otvorenom prostredí po dlhú dobu a za nepriaznivých podmienok. Keď spóry vstúpia do gastrointestinálneho traktu hostiteľa, opúšťajú svoju aktívnu formu. Hlavne kvôli zmenám pH prostredia a kvôli zmene pomeru koncentrácie katiónov / aniónov.
Počas aktivačného procesu bunka vytlačí polárnu trubicu a preniká do membrány hostiteľskej bunky a vstrekuje do nej infekčnú sporoplazmu. Akonáhle je vo vnútri bunky, v mikropporídiu sa vyskytujú dve kľúčové reprodukčné fázy.
Na jednej strane k rozmnožovaniu dochádza binárnym štiepením (merogóniou) alebo viacnásobnou (schizogóniou). Počas tejto fázy sa rozmnožovanie bunkového materiálu opakuje opakovane pred tým, ako dôjde k bunkovému deleniu, pričom vznikajú zaoblené formy viacjadrových plazmódií (E. bieneusi) alebo viacjadrových buniek (E. intestinalis).
Na druhej strane dochádza k sporogónii, procesu, ktorý vedie k spórám. Obe fázy sa môžu vyskytovať voľne v cytoplazme buniek alebo vo vnútri vezikula.
Keď sa počet spór zvýši a naplní cytoplazmu hostiteľskej bunky, bunková membrána sa pretrhne a uvoľní spóry do okolia. Tieto zrelé spóry môžu vo svojom voľnom stave infikovať nové bunky a pokračovať v životnom cykle mikropporídií.
choroby
Mikrosporidiálne infekcie u ľudí sú známe ako mikrosporidióza. Infekcia gastrointestinálneho traktu je najbežnejšou formou mikrosporidiózy.
Vo veľkej väčšine prípadov sa vyskytuje po požití spór Enterocytozoon bieneusi. Inokedy sa môže vyskytnúť z črevných encefalitozoonových infekcií.
Spóry mikrosporídií sú schopné infikovať akúkoľvek živočíšnu bunku vrátane hmyzu, rýb a cicavcov. Niekedy môžu infikovať iných parazitov.
Niektoré druhy majú špecifických hostiteľov. Encephalitozoon cuniculi je hostiteľom hlodavcov, králikov, mäsožravcov a primátov. E. hellem u vtákov rodu psittasis.
E. intestinalis u somárov, psov, ošípaných, hovädzieho dobytka, kôz a primátov. Enterocytozoon bieneusi u ošípaných, primátov, psov, mačiek a vtákov. Annicaliia algerae je hostiteľom komárov.
Infikované zvieratá a ľudia uvoľňujú spóry do životného prostredia pomocou výkalov, moču a dýchacích ciest. Môžu sa vyskytnúť infekcie medzi ľuďmi alebo kontaminácia vody a zdrojov potravy, čo sú najčastejšie zdroje infekcie.
príznaky
Infekcie Enterocytozoon bieneusi a Encephalitozoon intestinalis sa klinicky prejavujú vodnou hnačkou u imunokompetentných dospelých a detí, najmä u ľudí, ktorí bývajú alebo cestujú do tropických krajín.
U imunokompromitovaných pacientov, u pacientov s HIV alebo iným typom imunitného oslabenia, sa mikroporidióza prejavuje ako syndróm chronickej hnačky a chradnutia, cholangiopatia a akútna cholecystitída.
Iné druhy môžu spôsobiť infekciu močových ciest, hepatitídu, peritonitídu, encefalitídu, uretritídu, prostatitídu, nefritídu, sínusitídu, keratokonjunktivitídu, cystitídu, celulitídu, diseminovanú infekciu, systémovú infekciu, pneumonitídu, myozitídu a kožnú infekciu.
liečba
U pacientov s infekciou HIV obnovuje imunitná reakcia vysoko účinná antiretrovírusová terapia (HAART). Indukuje vylučovanie mikroorganizmov a normalizáciu črevnej architektúry.
Albendazol, tubulínový inhibítor, sa používa pri väčšine mikrosporidiálnych infekcií a najmä u druhov rodu Encephalitozoon. Dĺžka liečby závisí od imunitného stavu pacienta a od typu infekcie, či už je šírená alebo lokalizovaná.
Lokálny fumagilín sa používa pri keratokonjunktivitíde.
Imunokompetentní pacienti môžu podstúpiť krátku liečbu a niekedy je infekcia prekonaná spontánne bez potreby liečby.
Referencie
- Cali, A., Becnel, JJ a Takvorian, PM (2017). Microsporidia. V Handbook of Protists, s. 1559-1618.
- Cavalier-Smith, T. (1993). Protozoa kráľovstva a jeho 18 Phyla. Microbiological Reviews, 57 (4): 953-994
- Choappa, RC The Microsporidia. Chilean Journal of Infectology, 35 (1): 73-74.
- Tedersoo, L., Sánchez-Ramírez, S., Koljalg, U., Bahram, M., Doring, M., Schigel, D., máj. T., Ryberg, M. a Abarenkov, K. (2018). Klasifikácia húb na vysokej úrovni a nástroj na vývojové ekologické analýzy. Fungálna diverzita 90: 135 - 159.
- Prispievatelia Wikipedia. (2018, 14. september). Microsporidia. Na Wikipédii, Encyklopédia zadarmo. Načítané 07:22, 18. októbra 2018, z en.wikipedia.org