Plasmodium vivax -Plasmodium vivax
| Плазмодий вивакс | |
|---|---|
|
|
| Зрелый трофозоит P. vivax | |
Научная классификация 
|
|
| (без рейтинга): | Потогонные |
| Клэйд : | ЦАРЬ |
| Клэйд : | SAR |
| Infrakingdom: | Альвеолаты |
| Тип: | Apicomplexa |
| Класс: | Aconoidasida |
| Заказ: | Гемоспориды |
| Семья: | Plasmodiidae |
| Род: | Плазмодий |
| Разновидность: |
P. vivax
|
| Биномиальное имя | |
|
Плазмодий вивакс |
|
| Синонимы | |
|
|
Plasmodium vivax - простейший паразит и возбудитель заболевания человека . Этот паразит является наиболее частой и широко распространенной причиной рецидивов малярии . Хотя он менее вирулентен, чем Plasmodium falciparum , самый смертоносный из пяти малярийных паразитов человека, малярийные инфекции P. vivax могут привести к тяжелым заболеваниям и смерти, часто из-за спленомегалии (патологически увеличенной селезенки ). P. vivax переносится самкойкомара Anopheles ; самцы не кусаются.
Здоровье
Эпидемиология
Plasmodium vivax встречается в основном в Азии, Латинской Америке и в некоторых частях Африки. Считается, что P. vivax возник в Азии, но недавние исследования показали, что дикие шимпанзе и гориллы по всей Центральной Африке эндемически инфицированы паразитами, которые тесно связаны с P. vivax человека. Эти данные показывают, что человеческий P. vivax имеет африканское происхождение. Plasmodium vivax является причиной 65% случаев малярии в Азии и Южной Америке . В отличие от Plasmodium falciparum , Plasmodium vivax способен к спорогоническому развитию у комаров при более низких температурах. Было подсчитано, что 2,5 миллиарда человек подвержены риску заражения этим организмом.
Хотя на долю Северной и Южной Америки приходится 22% глобальной территории, подверженной риску, высокоэндемичные районы, как правило, малонаселены, и этот регион составляет лишь 6% от общей численности населения, подверженного риску. В Африке повсеместная нехватка антигена Даффи среди населения привела к тому, что стабильная передача ограничена на Мадагаскар и некоторые районы Африканского Рога . Он составляет 3,5% населения мира, подвергающегося риску. На Центральную Азию приходится 82% мирового населения, подверженного риску, причем высокоэндемичные районы совпадают с густонаселенными, особенно в Индии и Мьянме . Юго-Восточная Азия имеет районы с высокой эндемичностью в Индонезии и Папуа-Новой Гвинее, и в целом на нее приходится 9% мирового населения, подверженного риску.
P. vivax переносится как минимум 71 видом комаров. Многие переносчики vivax счастливо живут в умеренном климате - на крайнем севере, например, в Финляндии. Некоторые предпочитают кусаться на открытом воздухе или в дневное время, что снижает эффективность домашних инсектицидов и надкроватных сеток . Несколько ключевых видов переносчиков еще предстоит вырастить в лаборатории для более тщательного изучения, а устойчивость к инсектицидам не определена количественно.
Клиническая картина
Патогенез возникает в результате разрыва инфицированных эритроцитов, что приводит к лихорадке. Зараженные эритроциты также могут прилипать друг к другу и к стенкам капилляров. Сосуды закупориваются и лишают ткани кислорода. Инфекция также может вызвать увеличение селезенки.
В отличие от P. falciparum , P. vivax может заселять кровоток паразитами половой стадии - формой, которую подхватывают комары на пути к следующей жертве - даже до того, как у пациента проявятся симптомы. Следовательно, своевременное лечение пациентов с симптомами не обязательно помогает остановить вспышку, в отличие от малярии falciparum, при которой лихорадка возникает по мере развития половых стадий. Даже при появлении симптомов, поскольку они обычно не приводят к немедленному смертельному исходу, паразит продолжает размножаться.
Plasmodium vivax может вызывать более необычную форму малярии с атипичными симптомами . Известно, что он проявляется икотой , потерей вкуса , отсутствием температуры , болью при глотании , кашлем и дискомфортом при мочеиспускании .
Паразит может бездействовать в печени от нескольких дней до нескольких лет, не вызывая никаких симптомов и не обнаруживая себя в анализах крови. Они образуют так называемые гипнозоиты , небольшую стадию, которая укрывается внутри отдельной клетки печени . Это название происходит от «спящих организмов». Гипнозоиты позволяют паразиту выживать в более умеренных зонах, где комары кусаются только часть года.
Один инфекционный укус может вызвать шесть или более рецидивов в год, в результате чего больные становятся более уязвимыми для других заболеваний. Другие инфекционные заболевания, включая малярию falciparum, вызывают рецидивы.
Серьезные осложнения
Серьезными осложнениями малярии являются паразиты на стадии покоя в печени, поражение органов, например, острая почечная недостаточность . Другими осложнениями малярии могут быть нарушение сознания, неврологические аномалии, гипогликемия и низкое кровяное давление, вызванные сердечно-сосудистым коллапсом, клинической желтухой и / или другими дисфункциями жизненно важных органов и дефектами коагуляции. Самым серьезным осложнением в конечном итоге является смерть.
Профилактика
Основной способ предотвращения малярии - борьба с переносчиками инфекции. В основном существует три основных формы борьбы с переносчиком: (1) обработанные инсектицидами противомоскитные сетки, (2) остаточное опрыскивание помещений и (3) противомалярийные препараты. Долговечные инсектицидные сетки (LLN) являются предпочтительным методом борьбы, потому что это наиболее рентабельно. В настоящее время ВОЗ разрабатывает стратегию обеспечения надлежащего обслуживания сети для защиты людей, подвергающихся риску. Второй вариант - это остаточное опрыскивание помещений, эффективность которого доказана при опрыскивании не менее 80% домов. Однако такой метод эффективен только в течение 3-6 месяцев. К сожалению, недостатком этих двух методов является повышение устойчивости комаров к этим инсектицидам. Национальные усилия по борьбе с малярией претерпевают быстрые изменения, чтобы обеспечить людям наиболее эффективный метод борьбы с переносчиками инфекции. Наконец, противомалярийные препараты также могут использоваться для предотвращения развития инфекции в клиническое заболевание. Однако также наблюдается рост устойчивости к противомалярийным препаратам.
В 2015 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) разработала план борьбы с малярией vivax в рамках своей Глобальной технической стратегии борьбы с малярией.
Диагностика
P. vivax и P. ovale, которые находились в ЭДТА более 30 минут до того, как был сделан мазок крови, будут внешне очень похожи на P. malariae , [ необходим источник ], что является важной причиной немедленно предупредить лабораторию, когда отбирается образец крови, чтобы они могли обработать образец сразу после его поступления. Мазки крови предпочтительно делать в течение 30 минут после забора крови и обязательно должны быть сделаны в течение часа после забора крови. Диагноз можно поставить с помощью полоскового быстрого теста на антитела.
Уход
Хлорохин остается препаратом выбора при малярии vivax , за исключением региона Ириан-Джая ( Западная Новая Гвинея ) Индонезии и географически смежной Папуа-Новой Гвинеи , где устойчивость к хлорохину является обычным явлением (устойчивость до 20%). Устойчивость к хлорохину - растущая проблема в других частях мира, таких как Корея и Индия.
Когда устойчивость к хлорохину является обычным явлением или когда хлорохин противопоказан, предпочтительным препаратом является артесунат , за исключением США, где он не одобрен для использования. Если комбинированная терапия на основе артемизинина была принята в качестве лечения первой линии для лечения малярии, вызванной P. falciparum , ее также можно использовать для лечения малярии, вызванной P. vivax, в сочетании с примахином для радикального лечения. Исключением является артесунат плюс сульфадоксин-пириметамин (AS + SP), который во многих местах неэффективен против P. vivax. Мефлохин - хорошая альтернатива, и в некоторых странах он более доступен. Атоваквон-прогуанил - эффективная альтернатива для пациентов, не переносящих хлорохин. Хинин может использоваться для лечения малярии vivax, но имеет худшие результаты.
У 32–100% пациентов будет рецидив после успешного лечения инфекции P. vivax, если не будет проведено радикальное излечение (ликвидация стадий заболевания печени).
Устранение печеночных стадий достигается назначением примахина . Пациенты с дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы рискуют гемолизом . G6PD - это фермент, важный для химического состава крови. Готовых полевых тестов нет. В последнее время этот момент приобрел особое значение в связи с увеличением заболеваемости малярией vivax среди путешественников. Для радикального лечения P. vivax требуется как минимум 14-дневный курс примахина .
Тафенохин
В 2013 году было завершено исследование фазы IIb, в котором изучали одноразовый альтернативный препарат под названием тафенохин . Это 8-аминохинолин из того же семейства, что и примахин, разработанный исследователями из Исследовательского института армии Уолтера Рида в 1970-х годах и испытанный в ходе испытаний на безопасность. Однако он замедлился до тех пор, пока стремление к ликвидации малярии не вызвало новый интерес к альтернативам примахину.
Среди пациентов, получавших дозу 600 мг, у 91% не было рецидивов через 6 месяцев. Среди пациентов, получавших примахин, 24% рецидивировали в течение 6 месяцев. «Данные просто впечатляющие», - говорит Уэллс. В идеале, говорит он, исследователи смогут объединить данные по безопасности из более ранних испытаний в армии с новым исследованием в представлении Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США на одобрение. Как и примахин, тафенохин вызывает гемолиз у людей с дефицитом G6PD.
В 2013 году исследователи произвели культивированные человеческие «микропроживатели», которые поддерживали стадии печени как P. falciparum, так и P. vivax, а также могли создать гипнозоиты.
Искоренение
Массовая обработка населения примахином может убить гипнозоитов, исключая людей с дефицитом G6PD. Однако стандартный режим требует ежедневного приема таблеток в течение 14 дней в бессимптомной популяции.
Корея
P. vivax - единственный местный паразит малярии на Корейском полуострове. В годы, последовавшие за Корейской войной (1950–53), кампании по искоренению малярии успешно снизили количество новых случаев заболевания в Северной Корее и Южной Корее . В 1979 году Всемирная организация здравоохранения объявила Корейский полуостров vivax свободным от малярии, но болезнь неожиданно возникла вновь в конце 1990-х годов и сохраняется до сих пор. Несколько факторов способствовали повторному появлению болезни, в том числе снижение внимания к борьбе с малярией после 1979 года, наводнения и голод в Северной Корее, появление лекарственной устойчивости и, возможно, глобальное потепление . Большинство случаев выявлено в Корейской демилитаризованной зоне . Таким образом, малярия vivax дает двум Кореям возможность работать вместе над важной проблемой здравоохранения, которая затрагивает обе страны.
Цели наркотиков
Учитывая, что лекарства, нацеленные на различные стадии жизни паразита, иногда могут иметь нежелательные побочные эффекты, желательно разработать молекулы лекарств, нацеленные на конкретные белки / ферменты, которые необходимы для выживания паразита или могут поставить под угрозу приспособленность организма. С этой целью излюбленными целями были ферменты пути спасения пуринов. Однако, учитывая высокую степень сохранения пуринового метаболизма у паразита и его хозяина, возможна перекрестная реактивность, затрудняющая создание селективных лекарств против паразита. Чтобы преодолеть это, недавние усилия были сосредоточены на выведении функции гипотетических белков-сирот, функции которых были неизвестны. Хотя многие гипотетические белки играют роль во вторичном метаболизме, нацеливание на них будет полезным с двух точек зрения, а именно с точки зрения специфичности и снижения вирулентности патогена при отсутствии нежелательной перекрестной реактивности или с минимальной нежелательной перекрестной реактивностью.
Биология
Жизненный цикл
Как и все малярийные паразиты , P. vivax имеет сложный жизненный цикл. Он заражает окончательного хозяина насекомого , где происходит половое размножение, и промежуточного хозяина позвоночных , где происходит бесполое усиление. У P. vivax окончательными хозяевами являются комары Anopheles (также известные как переносчики ), а промежуточными бесполыми хозяевами являются люди. В течение своего жизненного цикла P. vivax принимает множество различных физических форм.
Бесполые формы:
- Спорозоит : переносит инфекцию от комара к человеку.
- Незрелые трофозоиты (в форме кольца или перстня), примерно 1/3 диаметра эритроцита.
- Зрелые трофозоиты: очень неправильные и нежные (описываются как амебоидные ); видно много псевдоподиальных отростков. Наличие мелких зерен коричневого пигмента (малярийный пигмент) или гематина, вероятно, происходящего из гемоглобина инфицированного эритроцита.
- Шизонты (также называемые меронтами): размером с нормальный эритроцит; таким образом, паразитированное тельце становится растянутым и большим, чем обычно. Мерозоитов около шестнадцати.
Половые формы:
- Гаметоциты: круглые. Гаметоциты P. vivax обычно обнаруживаются в периферической крови человека примерно в конце первой недели паразитемии.
- Гаметы: образуются из гаметоцитов комаров.
- Зигота: образована комбинацией гамет.
- Ооциста : содержит зиготу, превращается в спорозоиты.
Человеческая инфекция
Заражение человека P. vivax происходит, когда инфицированный комар питается человеком. Во время кормления комар вводит слюну для предотвращения свертывания крови (вместе со спорозоитами), в кровь человека прививаются тысячи спорозоитов; в течение получаса спорозоиты достигают печени. Там они проникают в печеночные клетки, превращаются в трофозоитную форму, питаются печеночными клетками и размножаются бесполым путем. В результате этого процесса в кровеносной системе и печени образуются тысячи мерозоитов (дочерних клеток плазмодия).
Инкубационный период заражения человека обычно колеблется в пределах от десяти до семнадцати дней , а иногда и до года. Стойкие стадии печени допускают рецидив до пяти лет после устранения стадий эритроцитов и клинического излечения.
Стадия печени
П. трехдневный спорозоиты входит в гепатоцит и начинает exoerythrocytic этапа Шизогонии. Это характеризуется множественными раундами деления ядра без клеточной сегментации. После определенного числа ядерных делений паразитическая клетка сегментируется и образуются мерозоиты .
Бывают ситуации, когда некоторые спорозоиты не начинают сразу расти и делиться после попадания в гепатоцит, а остаются в состоянии покоя, гипнозоитов в течение недель или месяцев. Считается, что продолжительность задержки варьируется от одного гипнозоита к другому, и факторы, которые в конечном итоге вызовут рост, неизвестны; это может объяснить, как одна инфекция может быть причиной серии волн паразитемии или «рецидивов». Было высказано предположение, что разные штаммы P. vivax имеют свой характерный характер рецидивов и время их возникновения. Однако такую рецидивирующую паразитемию, вероятно, чрезмерно связывают с активацией гипнозоитов. Одним из недавно выявленных, негипнозоитных, возможных источников рецидивов периферической паразитемии, вызванной P. vivax, являются эритроцитарные формы в костном мозге.
Эритроцитарный цикл
P. vivax преимущественно проникает в молодые эритроциты (ретикулоциты), в отличие от Plasmodium falciparum, который может проникать в эритроциты. Для этого у мерозоитов есть два белка на их апикальном полюсе (PvRBP-1 и PvRBP-2). Паразит использует антигены группы крови Даффи (Fy6) для проникновения в эритроциты. Этот антиген не встречается у большинства людей в Западной Африке [фенотип Fy (ab-)]. В результате P. vivax реже встречается в Западной Африке.
Паразитированные эритроциты в два раза больше, чем нормальные эритроциты, и на поверхности инфицированных клеток видны точки Шуффнера (также известные как штриховка Шуффнера или гранулы Шуффнера). Точки Шуффнера имеют пятнистый вид, варьирующийся по цвету от светло-розового до красного, до красно-желтого, окрашенного пятнами Романовского. Паразит внутри него часто имеет совершенно неправильную форму (описывается как «амебоидный»). Шизонты из P. трехдневный имеют до двадцати мерозоитов в них. Редко можно увидеть клетки, в которых содержится более одного паразита. Мерозоиты прикрепляются только к незрелым клеткам крови (ретикулоцитам), и поэтому редко можно увидеть паразитами более 3% всех циркулирующих эритроцитов.
Стадия комара
Жизненный цикл паразитов у комаров включает все стадии полового размножения:
- Инфекция и гаметогенез
- Удобрение
- Оокинит
- Ооциста
- Спорогония
Инфекция комаров и образование гамет
Когда самка комара Anopheles кусает инфицированного человека, гаметоциты и другие стадии паразита переносятся в желудок комара. Гаметоциты в конечном итоге развиваются в гаметы, и этот процесс известен как гаметогония.
Микрогаметоциты становятся очень активными, и их ядра подвергаются делению (т.е. амитозу), каждое из которых дает 6-8 дочерних ядер, которые располагаются на периферии. В цитоплазме появляются длинные тонкие жгутики, похожие на выросты, затем в каждое из этих выступов входит ядро. Эти цитоплазматические расширения позже прерываются, образуя зрелые мужские гаметы (микрогаметы). Этот процесс образования жгутиковоподобных микрогамет или мужских гамет известен как эксфлагелляция. Макрогаметоциты изменяются очень мало. У них образуется конус приема с одной стороны, и они становятся зрелыми в виде макрогаметоцитов (женских гамет).
Удобрение
Мужские гаметы активно перемещаются в желудке комаров в поисках женских гамет. Затем мужские гаметы входят в женские гаметы через конус рецепции. Полное слияние двух гамет приводит к образованию зиготы. Здесь происходит слияние двух разных гамет, известное как анизогамия.
Зигота какое-то время остается неактивной, но вскоре она удлиняется, становится червеобразной (червеобразной) и подвижной. Теперь это известно как оокинете. Заостренные концы оокинеты проникают в стенку желудка и оказываются ниже его внешнего эпителиального слоя. Здесь зигота становится сферической и вокруг себя образуется стенка кисты. Стенка кисты частично образована тканями желудка, а частично произведена самой зиготой. На этом этапе зигота называется ооцистой. Ооциста поглощает питание и увеличивается в размерах. Ооцисты выступают из поверхности желудка, придавая ему вид пузырей. У сильно инфицированного комара можно увидеть до 1000 ооцист.
Спорогония
Ядро ооцисты многократно делится с образованием большого количества дочерних ядер. В то же время в цитоплазме образуются большие вакуоли и многочисленные цитоплазматические массы. Эти цитоплазматические массы затем удлиняются, и дочерние ядра мигрируют в каждую массу. Образовавшиеся серповидные тела известны как спорозоиты. Эта фаза бесполого размножения, известная как спорогония, завершается примерно за 10–21 день. Затем ооциста лопается, и спорозоиты попадают в полость тела комара. Спорозоиты в конечном итоге достигают слюнных желез комара через его гемолимфу . Комар становится заразным. Слюнные железы одного инфицированного комара могут содержать до 200 000 спорозоитов. Когда комар кусает здорового человека, тысячи спорозоитов попадают в кровь вместе со слюной, и цикл начинается снова.
Таксономия
P. vivax можно разделить на две клады, одна из которых, по-видимому, происходит из Старого Света, а вторая - из Нового Света. Различие можно провести на основании структуры A- и S-форм рРНК . Перестройка этих генов, по-видимому, произошла в штаммах Нового Света. Похоже, что преобразование гена произошло в штамме Старого Света, и этот штамм дал начало штамму Нового Света. Сроки проведения этого мероприятия еще не установлены.
В настоящее время оба типа P. vivax циркулируют в Америке. Паразит обезьян - Plasmodium simium - относится к штаммам Старого Света, а не к штаммам Нового Света.
Специальное название - Plasmodium collinsi - было предложено для штаммов из Нового Света, но до сих пор это предложение не было принято.
Разнообразный
Было высказано предположение, что P. vivax получил генетический материал от человека горизонтально .
Plasmodium vivax, как известно, не имеет определенного окрашивания по Граму (отрицательный или положительный) и может проявляться как таковой.
Есть свидетельства того, что P. vivax сам заражен вирусами.
Терапевтическое использование
P. vivax использовался между 1917 и 1940-ми годами для маляриотерапии , то есть для создания очень высокой температуры для борьбы с некоторыми заболеваниями, такими как третичный сифилис. В 1917 году изобретатель этой техники Юлиус Вагнер-Яурегг получил за свои открытия Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Однако этот метод был опасен: погибло около 15% пациентов, поэтому он больше не используется.
Смотрите также
Рекомендации
Внешние ссылки
 |
У Схолии есть тематический профиль Plasmodium vivax . |