PLASMODIUM: CHARAKTERYSTYKA, MORFOLOGIA, CYKL ŻYCIOWY - BIOLOGIA - 2026

Plasmodium to rodzaj pierwotniaków, jednokomórkowych eukariontów, który potrzebuje żywiciela (człowieka) i wektora (samica komara z rodzaju Anopheles), aby przeprowadzić swój cykl życiowy. Są typowe dla regionów o ciepłym (tropikalnym) klimacie.

W tym rodzaju opisano łącznie 175 gatunków, z których niektóre są odpowiedzialne za rozwój malarii (malarii) u ludzi. Inne powodują również patologie u innych zwierząt, takich jak ptaki i gady.

Plasmodium falciparum w erytrocytach. Źródło: Zdjęcie Źródło: Dostawcy treści: CDC / Dr. Mae MelvinTranswiki zatwierdzone przez: w: en: User: Dmcdevit, via Wikimedia Commons

Malaria to choroba, która sieje spustoszenie w krajach, które nie mają sieci publicznej służby zdrowia, która dysponuje niezbędnymi środkami do jej zwalczania. Na całym świecie zgłoszono, że 90% przypadków występuje w Afryce Subsaharyjskiej, a następnie w Azji Południowo-Wschodniej i we wschodnim regionie Morza Śródziemnego.

Ważne jest, aby podejmować środki zapobiegawcze podczas podróży do obszarów, gdzie choroba jest powszechna.

Charakterystyka ogólna

Organizmy tworzące rodzaj Plasmodium są uważane za eukariotyczne, co oznacza, że ​​ich komórki mają trzy podstawowe składniki każdej komórki: błonę komórkową, cytoplazmę i jądro.

Charakterystyczną cechą organizmów eukariotycznych jest to, że materiał genetyczny (DNA i RNA) jest ograniczony błoną w organelli zwanym jądrem komórkowym.

Podobnie, oprócz bycia eukariotami, członkowie tego rodzaju są jednokomórkowi, co oznacza, że ​​są prostymi istotami, które składają się z pojedynczej komórki.

Podobnie są pasożytami wewnątrzkomórkowymi. Pasożytnicze formy organizmów z rodzaju Plasmodium wymagają wejścia do komórek (hepatocytów w wątrobie i erytrocytów) w celu prawidłowego rozmnażania się i rozwoju.

Większość przedstawicieli rodzaju Plasmodium to patogeny. Oznacza to, że są zdolne do generowania chorób. Mogą powodować choroby u kręgowców, takich jak gady, gryzonie i ptaki. W szczególności u ludzi są one przyczyną malarii.

Aby prawidłowo wypełnić swój cykl życiowy, Plasmodium potrzebuje wektora. To nic innego jak czynnik, którego zadaniem jest transportowanie i przenoszenie patogenu z zakażonej żywej istoty na inną, która nie jest.

W tym sensie wektorem Plasmodium jest samica komara z rodzaju Anopheles. Spośród ponad 400 gatunków tego komara tylko 30 jest wektorami Plasmodium.

Taksonomia

Klasyfikacja taksonomiczna rodzaju Plasmodium jest następująca:

Domena internetowa: Eukarya

Królestwo: Protista

Gromada: Apicomplexa

Klasa: Aconoidasida

Zamówienie: Haemosporida

Rodzina: Plasmodiidae

Rodzaj: Plasmodium

Morfologia

Większość organizmów z tego rodzaju ma trzy główne formy: trofozoit, schizont i gametocyt.

W zależności od gatunku te formy lub stadia będą miały różną morfologię. Cechy charakterystyczne trzech najbardziej reprezentatywnych gatunków tego rodzaju zostaną wyjaśnione poniżej.

Trofozoit

Jest to aktywna forma pasożytnicza zdolna do rozmnażania się i żerowania. To ten, który wchodzi do komórek, aby zacząć się nimi odżywiać.

U gatunku Plasmodium vivax trofozoit ma dużą cytoplazmę typu ameboidów i kolor wahający się od żółtego do brązowego.

U Plasmodium falciparum cytoplazma jest delikatna, z widocznymi małymi punktami chromatyny. A w Plasmodium ovale trofozoit nie ma wakuoli i oprócz tego, że jest zwarty, ma pewne pigmenty.

Schizont

Jest to faza pośrednia w cyklu życiowym organizmów z rodzaju Plasmodium. W Plasmodium ovale, schizont ma skoncentrowany pigment w czymś, co wydaje się być masą, a ponadto zajmuje ponad połowę cytoplazmy krwinek czerwonych.

U Plasmodium falciparum schizont nie jest widoczny w krwiobiegu, ponieważ w układzie naczyniowym znajdują się cyto-uszkodzenia. Pigment jest ciemny, a cytoplazma zwarta.

Podobnie u Plasmodium vivax schizont jest duży, będąc w stanie pokryć cały rozmiar krwinek czerwonych, oprócz produkcji średnio 13 merozoitów. Jego kolor zmienia się z żółtego na brązowy.

Gametocytów

Gametocyt jest właściwą komórką płciową. Mogą być dwojakiego rodzaju: makrogametocytów lub mikrogametocytów.

Gametocyt Plasmodium vivax ma owalny kształt i jest bardzo zwarty. Może nawet zajmować całe wnętrze czerwonych krwinek. W makrogametocytach chromatyna jest zwarta i ekscentryczna, natomiast w mikrogametocytach jest rozproszona.

W przypadku Plasmodium ovale makrogametocyt prezentuje skondensowaną chromatynę i ma brązowy kolor, który zajmuje całą cytoplazmę. Mikrogametocyt ma bezbarwną cytoplazmę z rozproszoną chromatyną.

Gametocyty Plasmodium falciparum mają kształt półksiężyca. Makrogametocyt ma zwartą chromatynę w jednej masie, aw mikrogametocytach chromatyna jest rozproszona.

Siedlisko

Jeśli mówimy o siedlisku w ścisłym znaczeniu tego słowa, należy stwierdzić, że siedliskiem Plasmodium jest ludzka krew, ponieważ to w niej wypełnia większość swojego cyklu życia.

To właśnie we krwi pasożyt ma do dyspozycji niezbędne warunki środowiskowe, aby móc spokojnie rozwijać się, a później zarażać innych.

Podobnie Plasmodium jest organizmem w pełni rozmieszczonym na całej planecie. Jednak każdy gatunek ma swój region wpływów. W tym miejscu wymienimy najbardziej znane i miejsca, w których występuje najwięcej.

Plasmodium vivax występuje szczególnie licznie w krajach azjatyckich, takich jak Indie, Sri Lanka, Bangladesz, Nepal i Pakistan. Plasmodium falciparum dominuje w regionie Afryki Subsaharyjskiej, a Plasmodium ovale występuje licznie w Afryce Zachodniej, Indonezji, Filipinach i Papui Nowej Gwinei.

Należy być tego świadomym, ponieważ osoba podróżująca musi zostać poinformowana o możliwych chorobach, na które może się zarazić. Zwłaszcza jeśli podróżują do krajów rozwijających się, w których szerzy się malaria.

Koło życia

Cykl życiowy organizmów z rodzaju Plasmodium rozwija się w dwóch miejscach: wewnątrz człowieka i wewnątrz samicy komara z rodzaju Anopheles.

W komarach Anopheles

Przyjmując zakażenie samicy przez drobnoustrój jako początek cyklu, wydarzenia przebiegają w następujący sposób:

Kiedy samica z rodzaju Anopheles ugryzie osobę zakażoną jakimś gatunkiem z rodzaju Plasmodium, nabywa gametocyty pasożyta, które są przenoszone do jej przewodu pokarmowego, gdzie następuje zapłodnienie.

W wyniku tego generowana jest zygota zwana ookinetą, która później przekształca się w formę życia zwaną oocystą.

Oocysta jest odpowiedzialna za wytwarzanie sporozoitów, które migrują do gruczołów ślinowych komara, czekając, aż ugryzie zdrowego człowieka, w którym to momencie mogą dostać się do krwiobiegu zdrowej osoby, aby kontynuować cykl .

W człowieku

Po wejściu do krwiobiegu sporozyty migrują do wątroby, atakując i kolonizując hepatocyty, dzięki temu, że wiążą się z receptorami, które ulegają ekspresji na powierzchni komórek wątroby.

W tkance wątroby sporozoity dojrzewają do kolejnego etapu cyklu: schizonta. Ten przechodzi serię rozmnażania bezpłciowego, uzyskując w ten sposób inną formę pasożyta zwaną merozoitem. W każdej komórce można wyprodukować średnio dwadzieścia tysięcy.

Cykl życia Plasmodium. Źródło: National Institutes of Health (NIH), za pośrednictwem Wikimedia Commons

Ostatecznie komórki wątroby są niszczone, uwalniając wszystkie zatrzymane w niej merozoity do krwiobiegu. Te merozoity usiłują zaatakować czerwone krwinki (erytrocyty), aby odżywić się hemoglobiną, którą przenoszą.

W czerwonych krwinkach pasożyt znajduje idealne warunki środowiskowe, aby osiągnąć dojrzałość. Kiedy pasożyt spędził wystarczająco dużo czasu wewnątrz erytrocytów, osłabiają się i ostatecznie ulegają lizie komórkowej, rozbijając błonę komórkową erytrocytów, uwalniając do krwiobiegu resztki hemoglobiny i tysiące merozoitów.

W tym miejscu istnieją merozoity, które dojrzewają i przekształcają się w gametocyty (makrogametocyty i mikrogametocyty), które są formą zakaźną, którą może nabyć samica z rodzaju Anopheles podczas gryzienia osobnika zarażonego malarią. Tutaj cykl zaczyna się od nowa.

Klasyfikacja

Rodzaj Plasmodium obejmuje łącznie 175 gatunków. Wiele z nich dotyka kręgowce (w tym ludzi), wywołując takie choroby jak malaria czy malaria.

Wśród najczęściej badanych gatunków, ze względu na ich wpływ na zdrowie, można wymienić:

• Plasmodium vivax: jest jednym z najczęściej występujących pasożytów wywołujących malarię. Na szczęście powoduje on wariant tej choroby, który jest łagodny i nie powoduje tak dużego spustoszenia jak inne gatunki.
• Plasmodium falciparum: to najbardziej zjadliwy gatunek ze wszystkich. Odpowiada za 80% przypadków malarii, które są zgłaszane rocznie. Podobnie jest potencjalnie śmiertelne (90% przypadków). Występuje szczególnie obficie na kontynencie afrykańskim, zwłaszcza na obszarze subsaharyjskim.
• Plasmodium malariae: to kolejny gatunek odpowiedzialny za generowanie malarii, nie tylko u ludzi, ale także u psów. Rodzaj wywoływanej przez nią malarii jest stosunkowo łagodny, bez śmiertelnych konsekwencji.
• Plasmodium ovale: również uważany za patogen odpowiedzialny za rodzaj łagodnej malarii. Jest to typowe dla niektórych regionów kontynentu azjatyckiego, takich jak Filipiny i Indonezja.
• Plasmodium knowlesi: jest to gatunek Plasmodium, który do niedawna był uważany za gatunek wywołujący patologie u innych naczelnych. Jednak wraz z rozwojem technologii diagnostyki molekularnej ustalono, że wywoływała ona również malarię u ludzi, szczególnie na obszarze Malezji.

Epidemiologia malarii

Malaria to choroba przenoszona przez pasożyty z rodzaju Plasmodium, przy czym pięć gatunków wymienionych w poprzedniej sekcji jest głównymi przyczynami.

Z geograficznego punktu widzenia wpływa na kraje tropikalne i subtropikalne. Dzieje się tak, ponieważ pasożyt i jego wektor rozwijają się optymalnie w warunkach środowiskowych panujących na tych obszarach.

Ta choroba w tych krajach stała się głównym problemem zdrowia publicznego, zwłaszcza w tych, w których poziom ubóstwa jest wysoki.

Przenoszenie

Forma przenoszenia malarii następuje poprzez ukąszenie samicy komara z rodzaju Anopheles. Jest to wektor, który odgrywa decydującą rolę w cyklu życiowym pasożyta.

Okres wylęgania

Okres inkubacji to czas, w którym osobnik ujawnia jakiekolwiek oznaki lub symptomy po wejściu pasożyta do ich ciała.

Każdy gatunek Plasmodium ma inny okres inkubacji:

• P. falciparum: 7–14 dni
• P. vivax: 8 - 14 dni
• P. malariae: 7–30 dni
• P. ovale: 8 - 14 dni

Obraz kliniczny

Nasilenie obrazu klinicznego zależy od gatunku sprawczego. Chociaż objawy są na ogół takie same, gdy patogenem jest gatunek Plasmodium falciparum, ewoluują w kierunku ostrzejszego obrazu.

Wśród najbardziej reprezentatywnych objawów tej choroby wymienia się:

• Wysoka gorączka
• Dreszcze
• Wyzysk
• Niedokrwistość
• Bół głowy
• Nudności i wymioty
• Bóle mięśni

W przypadku, gdy malarię wywołuje Plasmodium falciparum, mogą pojawić się oznaki, które są uważane za „niebezpieczne” i ostrzegają przed poważnymi powikłaniami w przebiegu choroby. Wśród nich są:

• Żółtaczka
• Sinica (niebieskie zabarwienie skóry i błon śluzowych z powodu braku dotlenienia)
• Duszność
• Tachypnea (zwiększona częstość oddechów)
• Hyperémesis (skrajne nudności i wymioty)
• Hiperpyreksja (niezwykle wysoka gorączka)
• Zaburzenia neurologiczne

Diagnoza

Diagnozę choroby przeprowadza się na podstawie badań laboratoryjnych. Najczęściej stosowana jest ocena rozmazu krwi obwodowej, w której można określić obecność lub brak pasożytów.

Aby jednak wynik tego badania był w pełni wiarygodny, konieczne jest, aby osoba, która go wykonuje, była ekspertem. Czasami trzeba to powtórzyć kilka razy, aby dojść do trafnej diagnozy.

Podobnie istnieją inne testy, które choć są droższe, są również bardziej wiarygodne. Jedną z nich jest reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR), czyli molekularna technika diagnostyczna, w której identyfikuje się DNA czynnika sprawczego. Inne zaawansowane techniki obejmują pośrednią immunofluorescencję i test immunologiczny.

Leczenie

Najskuteczniejsze leczenie malarii opiera się na połączeniu niektórych leków, wśród których ten, który daje najlepsze wyniki, to chlorochina. Stosowano również pochodne artemizyniny, chininy połączonej z doksycyliną lub klindamycyną oraz meflochinę.

Szybkie zastosowanie leczenia jest ważne po zdiagnozowaniu patologii, ponieważ późne zwrócenie uwagi może prowadzić do poważnych powikłań, takich jak niewydolność nerek i wątroby, zapalenie opon mózgowych, niewydolność oddechowa, niedokrwistość hemolityczna, a ostatecznie śmierć.

Bibliografia

1. Ash, LR i Oriel, TC (1980). Atlas parazytologii człowieka. ASCP Press, Chicago
2. De Niz M, Burda PC, Kaiser G, Del Portillo HA, Spielmann T, Frischknecht F, Heussler VT. (2017) Postęp w metodach obrazowania: wgląd w Plasmodium Nat Rev Microbiol. ; 15 (1): 37–54
3. García, I., Muñoz, B., Aguirre, A., Polo, I., García, A. and Refoyo, P. (2008). Podręcznik laboratoryjny parazytologii. Kokcydia krwi. Seria Parazytologii Reduca (Biology). 1 (1) 49-62
4. Mota MM, Rodriguez A (2001) Migration through host cells by apicomplexan
5. Mikroby infekują. 3: 1123-1128.
6. Tobón, A. (2009). Niebezpieczeństwo objawy u pacjenta z malarią. Biomedyczne. Dziennik Narodowego Instytutu Zdrowia. 29 ust. 2.
7. Trager, W; JB Jensen (1976). „Ludzkie pasożyty malarii w ciągłej kulturze”. Nauka. 193 (4254): 673-5.