Mikrosporidier

Mikrosporidier är en grupp protozoiska mikroorganismer som tillhör klassen cnidosporidier. Dessa är intracellulära parasiter som inte kan existera utanför värdorganismen. Det finns nästan 1 300 arter, representerade av nästan 200 släkten. Detta är bara en bråkdel av den verkliga mångfalden av mykorsporidier som redan har beskrivits i den vetenskapliga världen: många möjliga infekterade värdar har inte undersökts för förekomsten av dessa parasiter i kroppen. Värden kan vara nästan vilket djur som helst – från protozoer till människor. Det största antalet och mångfalden av mikrosporidier representeras av kräftdjur och insekter.

Människor kan bli infekterade med microspodiaceae av sex släkten: Encephalitozoon, Pleistophora, Nosema, Vittaforma, Enterocytozoon och Microsporidium. Även om vissa parasiter i denna grupp sannolikt orsakar asymptomatiska eller övergående tarminfektioner, har infektionsmekanismen med mikrosporidios inte studerats tillräckligt.

Mikrosporidier har flera unika egenskaper som visar deras exceptionella anpassningsförmåga till intracellulär parasitism. Deras sporer innehåller en uppsättning organeller som är unika för dem – extruderingsapparaten. Med dess hjälp infekteras en frisk cell genom att punktera membranet och släppa ut sporer direkt i cytoplasman. Inga andra protozoarter har en liknande mekanism för att distribuera sina sporer.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Strukturen av mikrosporidier

Mikrosporidiers genom är det minsta bland alla celler som innehåller en cellkärna. Det finns nästan inga introner i cellerna, och mitosen presenteras i form av sluten intranukleär pleuromitos. Mikrosporidiers ribosomer liknar ribosomerna i celler med en anukleär struktur. Cellen har inga kinetosomer, lysosomer eller partiklar av reservnäringsämnen. Tidigare trodde man att mikrosporidier inte hade mitokondrier, men för inte så länge sedan hittades små mitosomer i dem, vilket fungerade som bevis på deras mitokondriella natur.

Sporer har vanligtvis ett treskiktsmembran: en glykoprotein-exospor, en kitinös endospor och ett cytoplasmiskt membran. Extruderingsapparaten består av en bakre vakuol, en ankarskiva, en polaroplast och ett polärt rör. Den bakre vakuolen har en enkammar- eller flerkammarstruktur. Ibland innehåller vakuolen en posterosom. I det ögonblick då embryot frigörs i en frisk cell ökar den omedelbart och förskjuter sporen in i det polära röret.
Polaroplasten består vanligtvis av membran som är kompakt placerade i ett slags "paket".

Ibland innehåller polaroplasten vesiklar och rörformiga strukturer. Polaroplasten är involverad i att generera det nödvändiga trycket som krävs för att vränga polarröret, förser polarröret med ett membran och sporoplasman som tar sig in i det. Polarröret är en långsträckt formation med två membran, utlagd i en spiral och sträcker sig från ankarskivan. Deras utseende och utveckling kan variera kraftigt i mikrosporidier.

Livscykeln för mikrosporidier

Sporoplasman är en enda cellkärna omgiven av en liten mängd cytoplasma som innehåller ribosomer. Cellkärnan är belägen i sporen. När sporen penetrerar värdcellens inre miljö bildar sporoplasman sitt eget skyddande cytoplasmatiska membran, vilket man ännu inte har lärt sig mycket om.

Sedan växer sporoplasman snabbt. Vid denna tidpunkt har cellen ett minimum av organeller: posterosom, ribosomer, slätt och grovt endoplasmatiskt retikulum.

Med början av sporogonifasen – sporont – får cellen ett nytt membran. I denna fas delar sig cellkärnorna aktivt och bildar plasmodier.

Mikrosporidier kan lägga ner ytterligare ett skal - en sporoforvesikel, vars utseende och storlek varierar avsevärt mellan olika arter.

Sporoblast är ett mellanstadium i utvecklingen från sporogonalt plasmodium till spor. Under denna period utvecklas alla membran aktivt och organeller läggs ner. Sedan förstörs den drabbade cellen, och de resulterande sporerna attackerar angränsande friska celler eller utsöndras från kroppen i jakt på en ny värd.

Mikrosporidier kännetecknas av en mängd olika livscykler. Denna cykel inkluderar endast en värd (monoxen) med bildandet av en typ av sporer, den är typisk för 80% av kända arter. Men den kan också variera kraftigt mellan olika arter: egenskaper hos sporogoni, antal och typer av delningar i alla stadier. För de återstående 20% kan livscykeln äga rum i två eller flera värdar, med bildandet av olika typer av sporer i struktur och tilldelade funktioner.

Klinisk bild och symtom på mikrosporidios

Mikrosporidier är mycket vanliga. Sjukdomar orsakade av mikrosporidier, liksom smittvägarna, har ännu inte studerats tillräckligt. Mikrosporidier, som kan leva i mänskliga celler, drabbar även djur, både vilda och tama, men det är ännu inte klart om människor smittas från djur. Personer med nedsatt immunitet kan vara bärare. Mikrosporidiesporer finns i vattendrag, men inte ett enda fall av snabb spridning av sjukdomen har bevisat att förorenat vatten är orsaken. Mikrosporidier utsöndras från värdens kropp till den yttre miljön med avföring, urin och slem. Det antas att människor kan smittas av varandra, men det finns inga exakta data. Troligtvis smittas intestinal mikrosporidios när parasiten kommer in genom munhålan. Främst talar vi om en infektion orsakad av Enterocytozoon bieneusi, som påverkar mag-tarmkanalen.

Mikrosporidios i andningssystemet orsakas av parasiter som nästan aldrig finns i avföring, så den mest sannolika smittvägen är luftburet damm. Ögonen påverkas på grund av att parasiten kommer direkt in i bindhinnan. Forskning tyder på att mikrosporidier kan attackera makrofager och fibroblaster i sin egen slemhinna.

Intestinal mikrosporidios är vanligt förekommande, men det finns många varianter av sjukdomen: mikrosporidios i gallgångarna, ögonen, bihålorna, luftvägarna, muskelfibrerna, disseminerad mikrosporidios, som angriper njurar, lever, hjärta och nervsystem.

Mikrosporidier orsakar ofta akut eller kronisk diarré vid infektion. De som har genomgått organtransplantation och den resulterande immunbristsjukdomen löper större risk att bli infekterade med mikrosporidios. Vissa fall av epilepsi är förknippade med att kroppen har attackerats av mikrosporidier. Fall av keratit och hornhinnesår har beskrivits som uppstått till följd av skador orsakade av Nosema ocularam, Vittaforma corneae och andra mikrosporidier som ännu inte har klassificerats. Mikrosporidier har upptäckts vid inflammation i muskelfibrer. Nosema connori är orsaken till disseminerad mikrosporidios. Från en fjärdedel till hälften av fallen av långvarig diarré av okänd etiologi hos patienter med immunbrist är förknippade med mikrosporidier.

Vanligtvis angriper parasiter unga personer med lymfocyter mindre än 100 µl, mikrosporidios förekommer även hos barn med svår immunbrist. Barn vars organ påverkas av mikrosporidios kan halka efter i utvecklingen, klaga regelbundet på buksmärtor och konstant diarré.

Enterocytozoon bieneusi angriper tarmceller, orsakar inflammation och skadar tarmtarmarna, men penetrerar nästan aldrig sitt eget slemhinna. Infektionen är begränsad till mag-tarmkanalen. Encephalitozoon intestinalis utvecklas däremot ofta utanför mag-tarmkanalen. Om den kommer in i gallgångarna provocerar den fram inflammation i dem och en icke-kalkulös inflammation i gallblåsan. Hos HIV-infekterade personer kan parasiter angripa ögon, bihålor och lungor, och till och med utvecklas till en spridd form. Keratokonjunktivit kännetecknas av rodnad i bindhinnan, obehag från exponering för ljus, synproblem och en känsla av att det finns en främmande kropp i ögat. Dessutom kan mikrosporidier provocera utvecklingen av bihåleinflammation med frisättning av slem och var från näsan. Det finns fall där parasiten kommer in i de nedre luftvägarna; då, i frånvaro av tecken på sjukdomen, kan lunginflammation eller bronkit utvecklas. I vissa fall, vid immunbrist, kan spridd mikrosporidios utvecklas. Vilka inre organ som drabbas beror på typen av parasit. Encephalitozoon hellem angriper ögonen, urinvägarna, bihålorna och andningsorganen. Encephalitozoon intestinalis utvecklas i mag-tarmkanalen och gallgångarna, det finns fall där den angriper njurar, ögon, bihålor, lungor eller bronker. Encephalitozoon cuniculi är särskilt farlig: den kan spridas och angripa nästan vilket organ som helst.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Sjukdomar orsakade av mikrosporidier

Olika former av infektioner orsakade av mikrosporidier kännetecknas av specifika egenskaper.

1. Enterocytozoonos (mikrosporidier av arten Enterocytozoon bieneusi). Patogenen påverkar cellerna i tunntarmen. Makroskopiska studier av förändringar i tarmslemhinnan kan inte avslöja. Men under ett mikroskop kan man se en kränkning av enterocyternas form, skador på mikrovilli, proliferation av kryptor och en ökning av antalet lymfocyter.

Patologiska celler förlorar gradvis sina tarmtarm och dör, och sporer frigörs för att bosätta sig i nya friska celler. Infektionen orsakar problem med matsmältningen, kolhydrater och fetter absorberas sämre. Diarrén fortskrider, vilket varar i veckor och kan orsaka uttorkning. Aptitlöshet orsakar viktminskning.

Oftast uppstår enterocytozoonos mot bakgrund av AIDS och utvecklas i en spridd form, angriper luftvägarna och orsakar feber.
Man kan bli smittad via fekal-oral väg. Förebyggande av sjukdomen skiljer sig inte från förebyggande av tarminfektioner.

2. Encefalitozoonoser (mikrosporidier av arterna Encephalitozoon cuniculi och Encephalitozoon hellem). E. cunculi attackerar makrofager, blod- och lymfkärl i hjärnans celler, lever, njurar och andra organ. När cellerna dör till följd av infektionen frigörs sporer i blodet och lymfan. Encefalitozoonoser uppstår akut, med åtföljande feber och dysfunktion i de drabbade inre organen. Om infektionen har angripit hjärnan noterar patienter svår huvudvärk, irritation i hjärnhinnorna eller till och med meningealt syndrom. Om levern är påverkad finns det tecken på hepatit, om njurarna - tecken på nefrit.

Den största risken att bli sjuk är hos patienter med AIDS. Källan till encefalitozoonoser är djur. För att undvika infektion är det nödvändigt att utföra deratisering i tid och följa reglerna för personlig hygien.

Encefalitozoon hellem hos personer med immunbrist är boven i dramat för keratokonjunktivit, njurinflammation och utveckling av njursvikt. Denna parasit utvecklas också i andningsorganen, vilket åtföljs av feber, hosta, andningssvårigheter och tecken på interstitiell lunginflammation. Ofta påverkas flera system av inre organ samtidigt. Infektionen kommer in från en sjuk person via andningsorganen, munhålan eller bindhinnan.

3. Invasion (mikrosporidier av arten Trachipleistophora hominis). Påverkar muskelfibrer, åtföljd av muskelsvaghet, feber, keratokonjunktivit. Människor och apor kan bli sjuka av invasionen efter att ha blivit smittade genom kontakt.
4. Septatos (mikrosporidier av arten Septata intestinalis). Mikrosporidier angriper först cellerna i tarmslemhinnan och makrofagerna. Sår och nekros utvecklas i infektionsområdet. Sedan kan patogenen utvecklas i andra organ. Det huvudsakliga tecknet på infektion är kronisk diarré. Det kan framkalla inflammation i gallblåsan och gallgångarna. Man kan bli smittad från en sjuk person genom mat eller vatten.
5. Nosema (mikrosporidier av arten Nosema connori). Detta är en spridd invasion. De viktigaste symptomen är illamående, kräkningar, svår diarré och andningssvikt. Studier kommer att visa förekomsten av Nosema connori i muskelvävnaderna i hjärtat, diafragman, magsäcken och tunntarmen, såväl som i blodkärlsväggarna i många organ, i njurar, lever och lungor. Infektion sker via mat.
6. Nosema (mikrosporidier av arten Nosema ocularum) är en sällsynt sjukdom. Parasiten lever i hornhinnan och framkallar utveckling av kombinerad inflammation i hornhinnan och ögonglobens kärlmembran och till och med ett hornhinnesår.
7. Angreppet (mikrosporidier av arten Vittaforma corneum) drabbar även ögonen.
8. Invasionen (mikrosporidier av arten Bruchiola vesicularum) angriper muskler och utvecklas hos personer med immunbrist.

[ 10 ], [ 11 ]

Hur upptäcker man mikrosporidios?

Mikrosporidier färgas med vissa reagenser, ger en positiv PAS-reaktion, men upptäcks ofta inte: deras extremt lilla storlek (1-2 µm) och avsaknaden av tecken på en inflammatorisk process i angränsande vävnader gör det svårt att göra det. Mikrosporidios diagnostiseras bäst med hjälp av elektronmikroskop. Modifierad trefärgsfärgning och PCR ger högkvalitativ diagnostik.

Mikrosporidios kan misstänkas om patienten klagar över kronisk diarré, konjunktivit, problem med andningssystemet, njurar och lever, om orsaken till dessa besvär inte har identifierats tidigare och tester inte har visat förekomst av virus, bakterier och andra protozoer.

För att verifiera diagnosen tas ett avföringsutstryk för analys. Om det finns anledning att misstänka spridd mikrosporidios tas hornhinneprover, urinsediment och biopsier av urinblåsans och tolvfingertarmens slemhinna för analys. Utstryken färgas, och sedan är det möjligt att detektera patogenens sporer, som får en rödaktig färg under reagensens inverkan, medan de flesta bakterierna blir gröna - bakgrundsfärgen.

Ett elektronmikroskop kommer att upptäcka parasitens närvaro i vävnaderna: sporer med ett karakteristiskt polärt rör finns i cellerna.

Behandling

Det finns ingen bevisad behandling för mikrosporidios. Albendazol neutraliserar E. intestinalis. Fumagillin har också visat sig vara effektivt. Atovakvon och nitazoxanid minskar symtomens svårighetsgrad, men deras effektivitet i kampen mot sjukdomen har inte studerats. Hos HIV-infekterade individer minskar manifestationerna av mikrosporidios genom antiretroviral behandling.

Är mikrosporidios farligt? Mikrosporidier finns ofta i kroppens vävnader utan att visa några tecken eller orsaka några problem. Oftast blir infektionen farlig först i takt med att immunbristen utvecklas hos HIV-infekterade personer eller hos personer som genomgått organtransplantation. Men en person med normalt immunförsvar har i de flesta fall inget att oroa sig för.