Plasmodium malariae - Plasmodium malariae

Plasmodium malariae
Зрелый Plasmodium malariae schizont PHIL 2715 lores.jpg
Гимза -окрашенная микрофотография зрелого Plasmodium malariae шизонт
Научная классификация редактировать
(без рейтинга):Потогонные
Clade:ЦАРЬ
Clade:SAR
Infrakingdom:Альвеолаты
Тип:Apicomplexa
Учебный класс:Aconoidasida
Заказ:Гемоспориды
Семья:Plasmodiidae
Род:Плазмодий
Разновидность:
P. malariae
Биномиальное имя
Plasmodium malariae
Синонимы[1]
  • Haemamoeba malariae Фелетти и Грасси, 1889 г.
  • Plasmodium malariae var. четвертичные Челли и Санфеличе, 1891 г.
  • Plasmodium malariae quartanae Крузе, 1892 г.
  • Гемамеба лаверани var. четвертичные Лаббе, 1894 г.
  • Плазмодий родхаини Брумпт, 1939 г.

Plasmodium malariae паразитирует простейшие что вызывает малярия в людях. Это один из нескольких видов Плазмодий паразиты которые заражают другие организмы как патогены, в том числе Плазмодий falciparum и Плазмодий вивакс, отвечает за большинство малярийный инфекционное заболевание. Обнаруженный во всем мире, он вызывает так называемую «доброкачественную малярию», не столь опасную, как та, которую вызывает P. falciparum или же P. vivax. Знаки включают лихорадка которые повторяются примерно с трехдневными интервалами - четверная лихорадка или же квартальная малярия - дольше, чем двухдневные (третичные) интервалы у других малярийных паразитов.

История

Малярия была известна со времен греческой и римской цивилизаций более 2000 лет назад, при этом ранние греки описывали различные формы лихорадки.[2] В 1880 г. Альфонс Лаверан обнаружил, что возбудителем малярии является паразит.[2] Детальная работа Гольджи в 1886 г. продемонстрировал, что у некоторых пациентов существует связь между 72-часовым жизненным циклом паразита и характером озноба и лихорадки у пациента.[2] Такое же наблюдение было обнаружено для паразитов с 48-часовым циклом.[2] Гольджи пришел к выводу, что должно быть более одного вида малярийных паразитов, ответственных за эти разные типы инфекции.[2]

Эпидемиология

Ежегодно во всем мире малярией заражается около 500 миллионов человек.[3] Из инфицированных примерно два миллиона умрут от этой болезни.[4] Малярию вызывают шесть Плазмодий разновидность: Плазмодий falciparum, Плазмодий вивакс, Plasmodium ovale curtisi, Плазмодий овальный валликери, Plasmodium malariae и Plasmodium knowlesi.[2] Считается, что одновременно около 300 миллионов человек инфицированы хотя бы одним из этих Плазмодий видов, и поэтому существует большая потребность в разработке эффективных методов лечения для снижения годовых показателей смертности и заболеваемости.[5]

Географические районы передачи малярии

P. malariae является одним из наименее изученных из шести видов, заражающих людей, отчасти из-за его низкой распространенности и более мягких клинических проявлений по сравнению с другими видами. Распространен повсюду К югу от Сахары, большая часть Юго-Восточной Азии, Индонезия, многие острова западной части Тихого океана и районы бассейна Амазонки в Южной Америке.[4] В эндемичных регионах распространенность колеблется от менее 4% до более 20%,[6] но есть свидетельства того, что P. malariae сведения об инфекциях сильно занижены.[7]

У Центра по контролю за заболеваниями (CDC) есть приложение, которое позволяет людям просматривать определенные части мира и то, как на них влияют Плазмодий вивакс, и другие виды Плазмодий паразит. Его можно найти по следующей ссылке: http://cdc.gov/malaria/map/index.html.

Роль в болезни

P. malariae может заразить несколько видов комаров и вызвать малярию у людей.[2] P. malariae может поддерживаться на очень низком уровне инфицирования среди редкого и мобильного населения, потому что в отличие от других Плазмодий паразитами, он может оставаться в организме человека в течение длительного периода времени и при этом оставаться заразным для комаров.[7]

Вектор

Переносчик паразита - женский. Анофелес москит, но, по крайней мере экспериментально, было показано, что паразит передается множеством различных видов.[2] Коллинз и Джеффри сообщают о более чем тридцати различных типах видов, которые варьируются в зависимости от географического региона.[2]

Период инкубации

Информация о предпатентный период, или период времени между заражением паразита и демонстрацией этого паразита в организме, или P. malariae сопутствующая малярия ограничена, но данные показывают, что есть большие различия, часто продолжительность времени зависит от штамма P. malariae паразит.[2] Обычно препатентный период составляет от 16 до 59 дней.[2]

Инфекция у человека

Plasmodium malariae вызывает хроническую инфекцию, которая в некоторых случаях может длиться всю жизнь. В P. malariae паразит имеет несколько отличий от других Плазмодий паразитов, одним из которых является то, что максимальное количество паразитов обычно ниже, чем у пациентов, инфицированных P. falciparum или же P. vivax.[2] Причина этого может быть объяснена меньшим количеством мерозоитов, производимых на эритроцитарный цикл, более длинный 72-часовой цикл развития (по сравнению с 48-часовым циклом P. vivax и P. falciparum), предпочтение развития в более старых эритроцитах и, как следствие, более раннее развитие иммунитета у человека-хозяина.[2]Еще одна отличительная черта P. malariae в том, что лихорадочные проявления паразита более умеренные по сравнению с таковыми у паразита. P. falciparum и P. vivax и лихорадка демонстрирует четвертную периодичность.[6] Наряду с приступами лихорадки и более общими клиническими симптомами, такими как озноб и тошнота, наличие отеков и нефротического синдрома был задокументирован с некоторыми P. malariae инфекции.[2] Было высказано предположение, что иммунные комплексы могут вызывать структурное повреждение клубочков, а также может возникать заболевание почек.[2] Несмотря на то что P. malariae один имеет низкий уровень заболеваемости, он вносит свой вклад в общую заболеваемость, вызванную всеми Плазмодий видов, что проявляется в заболеваемости анемией, низкой рождаемостью и сниженной устойчивостью к другим инфекциям.[6]

Из-за сходства во внешнем виде возбудителей P. knowlesi инфекции часто ошибочно диагностируются как P. malariae инфекции. Для постановки точного диагноза обычно требуется молекулярный анализ.[8]

Диагностика

Предпочтительный метод диагностики P. malariae через исследование мазков периферической крови, окрашенных красителем Гимза.[2] Методы ПЦР также широко используются для подтверждения диагнозов, а также для разделения смешанных Плазмодий инфекции.[2] Однако даже при использовании этих методов различение инфекций может оказаться невозможным, как это имеет место в районах Южной Америки, где сосуществуют люди и обезьяны. P. malariae и P. brasilianum различимы с трудом.[2]

Биология

Как протист, плазмодий является эукариотом типа Apicomplexa. Необычные характеристики этого организма по сравнению с обычными эукариотами включают роттри, микронемы и полярные кольца около апикального конца. Плазмодий больше всего известен вызываемой им инфекцией - малярией.

Жизненный цикл

Plasmodium malariae вики

P. malariae единственный малярийный паразит человека, вызывающий лихорадка которые повторяются примерно с трехдневным интервалом (следовательно, каждые четвертый день, четверная лихорадка), дольше двухдневного (третичный) интервалы других малярийных паразитов.[9]

Человеческая инфекция

Стадия печени

На этой стадии в каждом шизонте образуются многие тысячи мерозоитов.[2] Когда мерозоиты высвобождаются, они проникают в эритроциты и инициируют эритроцитарный цикл, где паразит переваривает гемоглобин для получения аминокислот для синтеза белка.[4]

Общая продолжительность внутриэритроцитарного развития составляет примерно 72 часа для P. malariae.[10]

На стадии шизонта после шизогоническое деление, в эритроците примерно 6–8 клеток паразита.[10]

После эритроцитарного цикла, который длится в среднем семьдесят два часа, высвобождается от шести до четырнадцати мерозоитов, чтобы повторно уничтожить другие эритроциты.[2] Наконец, некоторые мерозоиты развиваются либо в микро-, либо в макрогаметоциты.[2] Два типа гаметоцитов попадают в комар во время кормления, и цикл повторяется.[2] Нет резервуаров для животных P. malariae.

Стадия комара

Как и другие заражающие человека Плазмодий паразиты, Plasmodium malariae имеет различные циклы развития у комара Anopheles и у человека-хозяина.[2] Комар является окончательным хозяином, а человек - промежуточным.[2] Когда комар Anopheles питается кровью инфицированного человека, гаметоциты попадают в организм инфицированного человека.[2] Процесс, известный как эксгумация из микрогаметоцит вскоре следует и до восьми мобильных микрогаметы сформированы.[2]

Половая стадия

После оплодотворения макрогамета Образуется подвижная оокинета, которая проникает через перитропную мембрану, окружающую кровяную муку, и перемещается к внешней стенке средней кишки комара.[2] Затем ооциста развивается под базальной мембраной, и через две-три недели в каждой ооцисте продуцируется различное количество спорозоитов.[2] Количество образующихся спорозоитов зависит от температуры и может составлять от многих сотен до нескольких тысяч.[2]В конце концов ооциста разрывается, и спорозоиты попадают в гемоцель комара. Затем спорозоиты переносятся циркуляцией гемолимфы в слюнные железы, где они концентрируются в ацинальных клетках.[2] Небольшое количество спорозоитов вводится в слюнный проток и вводится в венулы укушенного человека.[2] Это запускает цикл в печени человека.[2]

Морфология

Кольцевые стадии, образованные вторжением мерозоиты высвобождается на стадии разрыва печени шизонты это первые стадии, которые появляются в крови.[2] Кольцевые стадии растут медленно, но вскоре заполняют от одной четверти до одной трети паразитированной клетки.[2] Пигмент быстро увеличивается, и у полувзросшего паразита может быть от 30 до 50 гранул угольно-черного цвета.[2] Паразит меняет различные формы по мере роста и растягивается по клетке-хозяину, образуя полосу.[2]

Лабораторные соображения

P. vivax и P. ovale сидя в EDTA за более чем 30 минут до того, как будет сделан мазок крови, будет выглядеть очень похоже на P. malariae, что является важной причиной немедленно предупредить лабораторию о взятии образца крови, чтобы они могли обработать образец сразу после его поступления.

Под микроскопом паразитированные эритроцит (эритроциты) никогда не увеличиваются и даже могут казаться меньше, чем у нормальных красных кровяных телец. В цитоплазма не обесцвечивается и на поверхности клеток не видно точек. Пищевая вакуоль небольшая, паразит компактный. Клетки редко содержат более одного паразита. Формы полос, при которых паразит образует толстую полосу по ширине инфицированной клетки, характерны для этого вида (и некоторые сказали бы, что они являются диагностическими). Крупные зерна малярийный пигмент часто встречаются у этих паразитов: больше, чем у любых других Плазмодий вид, 8 мерозоитов.

Управление и терапия

Неспособность обнаружить некоторые P. malariae инфекции привели к модификации видоспецифичный праймеры и усилия по развитию в реальном времени ПЦР анализы.[2] Разработка такого анализа включала использование общих праймеров, нацеленных на высококонсервативную область генов 18S рРНК четырех видов, инфицированных человека. Плазмодий.[2] Этот анализ оказался высокоспецифичным и чувствительным. Хотя серологические тесты недостаточно специфичны для диагностических целей, их можно использовать в качестве основных эпидемиологических инструментов.[2] Метод иммунофлуоресцентных антител (IFA) можно использовать для измерения наличия антител к P. malariae..[2] Возникла закономерность, при которой краткосрочная инфекция вызывает быстрое снижение иммунного ответа, но при повторном инфицировании или рецидиве уровень IFA значительно повышается и сохраняется в течение многих месяцев или лет.[4]

Растущая потребность правильно идентифицировать P. malariae инфекция подчеркивается ее возможной противомалярийной устойчивостью. В исследовании Мюллер-Стёвер и другие., исследователи представили трех пациентов, которые оказались инфицированными паразитом после приема противомалярийных препаратов.[11] Учитывая более медленное преэритроцитарное развитие и более длительный инкубационный период по сравнению с другими маляриями, вызывающими Плазмодий видов, исследователи предположили, что противомалярийные препараты могут быть недостаточно эффективными против преэритроцитарных стадий P. malariae.[11] Они считали, что дальнейшее развитие P. malariae может произойти, когда концентрация противомалярийных препаратов в плазме постепенно снижается после приема противомалярийных препаратов. По словам доктора Уильяма Э. Коллинза из Центра по контролю за заболеваниями (CDC), хлорохин чаще всего используется для лечения, и доказательств устойчивости к нему не обнаружено.[12] В этом случае возможно, что результаты Müller-Stöver и другие. при условии единичных случаев.

Общественное здравоохранение, стратегии профилактики и вакцины

Пищевая вакуоль - это специализированный отсек, который разрушает гемоглобин во время бесполой эритроцитарной стадии паразита.[5] Подразумевается, что эффективные лекарственные препараты могут быть разработаны путем воздействия на протеолитические ферменты пищевой вакуоли. В статье, опубликованной в 1997 г., Вестлинг и другие.[4] сосредоточили свое внимание на классе ферментов аспарагиновой эндопептидазы, называемых просто плазмепсинами. Они стремились охарактеризовать специфичность ферментов, клонированных из P. vivax и P. malariae. Используя исследования субстратной специфичности и анализ ингибиторов, было обнаружено, что плазмепсины для P. malariae и P. vivax показал меньшую специфичность, чем для P. falciparum. К сожалению, это означает, что разработка селективного ингибитора P. malariae может оказаться более сложной задачей, чем разработка одного для P. falciparum.[4]Еще одно исследование Брюса и другие.[6] представили доказательства того, что может происходить регулярный генетический обмен внутри P. malariae населения. Шесть полиморфных генетических маркеров из P. malariae были выделены и проанализированы в 70 образцах естественных P. malariae инфекции из разных уголков мира. Данные показали высокий уровень мультигенотипного носительства у людей.[6]

Оба этих эксперимента показывают, что разработка вариантов вакцины окажется сложной, если не невозможной. Доктор Уильям Коллинз сомневается, что в настоящее время кто-то ищет возможные вакцины от P. malariae[12] и, учитывая сложность паразита, можно сделать вывод, почему. Он заявляет, что очень мало исследований проводится с этим паразитом,[12] возможно, из-за низкой заболеваемости и распространенности. Коллинз называет серьезные ограничения исследований на шимпанзе и обезьянах серьезным препятствием.[12] Поскольку Плазмодий бразилианиум паразит, поражающий южноамериканских обезьян, считается адаптированной формой P. malariae, больше исследований с P. brasilianium может содержать ценную информацию о P. malariae.

Продолжающаяся работа с плазмепсином, связанная с P. malariae, плазмепсин 4, созданный профессором Беном Данном и его исследовательской группой из Университета Флориды, может дать надежду на долгосрочную борьбу с малярией в ближайшем будущем.[13]

Геном

В 2017 году был опубликован полный геном.[14] Последовательности доступны на geneDB.org и plasmoDB.org.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Коатни Г.Р., Коллинз В.Е., Уоррен М., Контакос П.Г. (1971). "18 Plasmodium malariae (Грасси и Фелетти, 1890 г.) ". Малярии приматов. Отделение паразитарных заболеваний, CDC. п. 209.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа ab ac объявление ае аф аг ах ай эй ак аль являюсь ан Коллинз В.Е., Джеффри GM (октябрь 2007 г.). «Plasmodium malariae: паразиты и болезни». Обзоры клинической микробиологии. 20 (4): 579–92. Дои:10.1128 / CMR.00027-07. ЧВК  2176047. PMID  17934075.
  3. ^ Madabushi A, Chakraborty S, Fisher SZ, Clemente JC, Yowell C, Agbandje-McKenna M, Dame JB, Dunn BM, McKenna R (февраль 2005 г.). «Кристаллизация и предварительный рентгеновский анализ аспарагиновой протеазы плазмепсина 4 малярийного паразита Plasmodium malariae». Acta Crystallographica Раздел F. 61 (Pt 2): 228–31. Дои:10.1107 / S1744309105001405. ЧВК  1952262. PMID  16511002.
  4. ^ а б c d е ж Вестлинг Дж., Йоуэлл, Калифорния, Майер П., Эриксон Дж. У., Дам Дж. Б., Данн Б.М. (ноябрь 1997 г.). «Plasmodium falciparum, P. vivax и P. malariae: сравнение свойств активного центра плазмепсинов, клонированных и экспрессированных из трех различных видов малярийного паразита». Экспериментальная паразитология. 87 (3): 185–93. Дои:10.1006 / expr.1997.4225. PMID  9371083.
  5. ^ а б Клементе Дж. К., Говиндасами Л., Мадабуши А., Фишер С. З., Мус Р. Э., Йоуэлл, Калифорния, Хидака К., Кимура Т., Хаяси Ю., Кисо Ю., Агбандже-МакКенна М., Дам Дж. Б., Данн Б. М., МакКенна Р. (март 2006 г.). «Структура аспарагиновой протеазы плазмепсина 4 малярийного паразита Plasmodium malariae, связанного с ингибитором на основе аллофенилнорстатина». Acta Crystallographica Раздел D. 62 (Pt 3): 246–52. Дои:10.1107 / S0907444905041260. PMID  16510971.
  6. ^ а б c d е Брюс М.К., Мачесо А., Галински М.Р., Барнуэлл Дж.В. (май 2007 г.). «Характеристика и применение нескольких генетических маркеров Plasmodium malariae». Паразитология. 134 (Pt 5): 637–50. Дои:10.1017 / S0031182006001958. ЧВК  1868962. PMID  17140466.
  7. ^ а б Мохапатра П.К., Пракаш А., Бхаттачарья Д.Р., Госвами Б.К., Ахмед А., Шарма Б., Маханта Дж. (Июль 2008 г.). «Обнаружение и молекулярное подтверждение очага малярии Plasmodium в Аруначал-Прадеше, Индия». Индийский журнал медицинских исследований. 128 (1): 52–6. PMID  18820359.
  8. ^ Сингх Б., Ким Сунг Л., Матусоп А., Радхакришнан А., Шамсул С.С., Кокс-Сингх Дж., Томас А., Конвей Д. Д. (март 2004 г.). «Большой очаг естественно приобретенных инфекций Plasmodium knowlesi у людей» (PDF). Ланцет. 363 (9414): 1017–24. Дои:10.1016 / S0140-6736 (04) 15836-4. PMID  15051281.
  9. ^ «Биология: малярия (малярия CDC)». Архивировано из оригинал 13 октября 2008 г.
  10. ^ а б «Электронный модуль от малярии - АСЕКСУАЛЬНЫЕ ЭРИТРОЦИТИЧЕСКИЕ СТАДИИ».
  11. ^ а б Müller-Stöver I, Verweij JJ, Hoppenheit B, Göbels K, Häussinger D, Richter J (февраль 2008 г.). «Инфекция Plasmodium malariae, несмотря на предыдущие противомалярийные препараты». Паразитологические исследования. 102 (3): 547–50. Дои:10.1007 / s00436-007-0804-4. PMID  18060428.
  12. ^ а б c d Коллинз, Уильям. "RE: Текущее исследование Plasmodium malariae."Электронное письмо Чибузо Эке. 18 февраля 2009 г."
  13. ^ Данн, Бен "RE: Текущее исследование Plasmodium malariae."Электронное письмо Чибузо Эке. 18 февраля 2009 г."
  14. ^ Рутледж Г.Г., Беме У., Сандерс М., Рид А.Дж., Коттон Дж.А., Майга-Аскофаре О., Джимде А.А., Апинджох ТО, Аменга-Этего Л., Манске М., Барнуэлл Д.В., Рено Ф., Олломо Б., Пругнолле Ф., Ансти Н.М., Оберн С., Прайс Р. Н., Маккарти Дж. С., Квятковски Д. П., Ньюболд К. И., Берриман М., Отто Т. Д. (февраль 2017 г.). «Геномы Plasmodium malariae и P. ovale дают представление об эволюции малярийных паразитов». Природа. 542 (7639): 101–104. Bibcode:2017Натура.542..101Р. Дои:10.1038 / природа21038. ЧВК  5326575. PMID  28117441.