Leishmania

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 27. juni 2021; checks kræver 7 redigeringer .
Leishmania

Promastigotes Leishmania major
videnskabelig klassifikation
Domæne:eukaryoterGruppe:GravemaskinerSkat:DiscobaType:EuglenozoaKlasse:KinetoplastiderUnderklasse:MetakinetoplastinaHold:TrypanosomatidaFamilie:TrypanosomatiderSlægt:Leishmania
Internationalt videnskabeligt navn
Leishmania Ross , 1903
Slags

Leishmania [5] (på vegne af W. Leishman ) er en slægt af parasitære protister , der forårsager leishmaniasis [6] . Myg af slægten Phlebotomus i den gamle verden og af slægten Lutzomyia i den nye verden er vektorer for Leishmania . Hvirveldyr, der tilhører de seks ordener af pattedyr og firben , tjener som et naturligt reservoir af forskellige arter [7] ; på basis af en isoenzymanalyse af firbenparasitter blev det imidlertid foreslået at adskille trypanosomatidordenen  , Sauroleishmania , i en separat slægt [8] . Leishmania inficerer hovedsageligt gnavere , hunde og mennesker, men tilfælde er også blevet bemærket i hyraxes , katte og heste . I den nye verden forekommer infektion i opossums , dovendyr og bæltedyr [9] ; tilfælde af leishmaniasis hos kænguruer er blevet rapporteret i [10] . I begyndelsen af ​​1990'erne vurderer WHO , at leishmaniasis rammer omkring 12 millioner mennesker i 88 lande.

Oprindelse

Oprindelsen af ​​Leishmania er uklar [11] [12] . En teori antyder en afrikansk oprindelse, efterfulgt af migration til Nord- og Sydamerika. Den anden er en migration fra Nord- og Sydamerika gennem Bering-næsen for omkring 15 millioner år siden. Den tredje antyder en palæarktisk oprindelse [13] .

Morfologi

Leishmania findes i to morfologiske former: promastigoter (med en lang anterior flagelum, fusiform, langstrakt, bevægelig) [14] i værtsinsektet og på kunstige næringsmedier og amastigoter (med en kort flagelum, rund eller oval, immobil, lokaliseret intracellulært ) i hvirveldyrs krop.

Promastigoter af forskellige arter kan praktisk talt ikke skelnes, men amastigoter af nogle arter kan formodentlig identificeres ved nogle ydre tegn eller ved en karakteristisk fordeling inden for makrofager. Så L. major amastigotes er normalt større (4-5 mikron) end L. tropica (1,5-2,5 mikron; begge disse arter eksisterer sideløbende i nogle foci), og deres antal inde i hver celle er mindre: L. major , som en reglen, ikke mere end ti promastigoter pr. makrofag (normalt 2-4 amastigoter), mens L. tropica  - op til hundrede parasitter pr. celle [15] . Leishmania mexicana er ofte placeret i store vakuoler langs celleperiferien og danner karakteristiske "guirlander" [16] .

Livscyklus

Leishmania, som alle trypanosomatider , er obligatoriske parasitter. Leishmanias livscyklus omfatter to værter: et pattedyr og et insekt ( myg ).

Myg bliver inficeret med Leishmania, når de drikker blod fra et inficeret pattedyr. Kun hunmyg lever af blod. Leishmania kommer sammen med indtaget blod ind i myggens fordøjelseskanal. I den bagerste del af mellemtarmen udvikler myggen (samt nogle andre blodsugende insekter, såsom myg) en såkaldt peritrofisk matrix omkring det indtagne blod .

Leishmania promastigotes formerer sig i fordøjelseskanalen hos hunmyg . Efter cirka en uge spredes infektionen til den øvre fordøjelseskanal, og parasitterne blokerer kanalens lumen med deres kroppe og den gel, de udskiller. Når en hun bider en potentiel vært, udskiller hun sit spyt i huden. En hun med en blokeret fordøjelseskanal er ude af stand til at synke og har krampagtige bevægelser, der får hende til at opstøde promastigotes til et sår på værtens hud.

I gennemsnit kommer 100-1000 promastigoter ind i huden under et bid af en inficeret myg.

De første, der ankommer til skadestedet, er polymorfonukleære neutrofiler , som fagocytiserer parasitter. Inde i neutrofiler formerer Leishmania sig ikke og bliver ikke til amastigoter. Derefter, når neutrofiler går ind i den apoptotiske fase , ødelægges de af makrofager , og Leishmania kommer ind i makrofagerne uden at forårsage et immunrespons [17] . Makrofager er de vigtigste værtsceller for Leishmania hos pattedyr. Inde i makrofager omdannes Leishmania til en intracellulær morfologisk form - amastigoter.

Inde i makrofagen er Leishmania indesluttet i såkaldte "parasitiphoric vakuoler", som er dannet ved sammensmeltningen af ​​det primære fagosom med lysosomer og endosomer . I dem omdannes promastigoter til amastigoter. Samtidig sker der ændringer i morfologien - aflange promastigoter med en lang flagel bliver til ovale amastigoter med en kort flagel, i stofskiftet for at tilpasse sig et surt miljø og i membranens biokemiske sammensætning. Forvandlingen tager to til fem dage. Amastigoter er i stand til at overleve i det sure miljø i disse vakuoler og lever af deres indhold. Inde i vakuolen formerer amastigoter sig langsomt, og hver ynglecyklus tager omkring 24 timer.

Ved kutan leishmaniasis dannes infiltratet i huden og indeholder hovedsageligt makrofager, samt lymfoide celler og nogle plasmaceller. Ved visceral leishmaniasis dannes infektionsfoci i organerne i det retikuloendoteliale system [18] .

Opdagelseshistorie

Den første nøjagtige beskrivelse af leishmania i sektioner af hudsår blev offentliggjort af den russiske kirurg P.F. Borovsky i Military Medical Journal i 1898 i artiklen "On the Sart ulcer". Borovsky beskrev korrekt strukturen af ​​parasitter og deres forhold til værtsvæv. Borovskys observationer blev bekræftet af hans kollega på militærhospitalet i Tasjkent, Konstantin Yakovlevich Shulgin, i magasinet Russian Doctor i 1902. I 1903 offentliggjorde den amerikanske læge Wright en uafhængig beskrivelse af parasitter i et hudsår hos en pige fra Armenien, hvilket gjorde ikke grundlæggende adskiller sig fra Borovskys beskrivelse, men indeholdt illustrationer af høj kvalitet. Wright foreslog navnet Helcosoma tropicum for den opdagede organisme . Tilsyneladende vidste Wright ikke om Borovskys arbejde, såvel som om beskrivelsen af ​​parasitter, der forårsagede kala-azar , som dukkede op samme år, eller forbandt ikke beskrivelsen af ​​​​kala-azars årsagsmiddel med hans egen [19] .

I 1904 udgav Martsinovsky og Bogrov på russisk og tysk en beskrivelse af årsagen til det orientalske sår, forsynet med mikrofotos, for hvilke de foreslog navnet Ovoplasma orientale , og tilsyneladende arbejdede de uden at vide om Wrights arbejde, selvom de var bekendt med Borovskys udgivelse. I den nævnte artikel undervurderer de Borovskys fordele og citerer forkert hans observationer. Selvom observationerne af Martsinovsky og Bogrov blev offentliggjort et par måneder efter Wright, blev deres undersøgelse udført flere måneder tidligere [19] .

Klassifikation

Der er fire overlappende perioder i Leishmania-klassifikationen. I begyndelsen af ​​det XX århundrede. Klassifikationen var baseret på kliniske, epidemiologiske og morfologiske træk, og Leishmania blev opdelt i årsagsstoffer til visceral leishmaniasis  - L. donovani og forårsagende midler af kutan leishmaniasis  - L. tropica .

I 1913-1915 identificerede V. L. Yakimov to morfologiske varianter af det forårsagende middel til kutan leishmaniasis i Turkestan - med store eller små amastigoter - Leishmania tropica var. major og L. tropica var. mindre [20] , efterfølgende blev de oftere betegnet som underarter, uden betegnelsen "var.". I 1940'erne associerede Kozhevnikov og Latyshev disse morfologiske varianter med to forskellige former for kutan leishmaniasis, antroponotisk ( L. tropica ) og zoonotisk ( L. major ) [21] . Efterfølgende blev disse to underarter foreslået at blive betragtet som separate arter - L. tropica og L. major på baggrund af kliniske og epidemiologiske træk [22] [23] . Morfologisk klassifikation anvendes i praksis i begyndelsen af ​​det 21. århundrede; for eksempel i provinsen Balkh i det nordlige Afghanistan , hvor infektion med begge disse arter forekommer, bestemmes typen af ​​leishmania mikroskopisk ud fra størrelsen og antallet af amastigoter i udstrygninger fra sår [15] .

Tendensen til at behandle kutan leishmaniasis som en underart af L. tropica har eksisteret i lang tid. Så i 1953 foreslog Biagi, at det forårsagende middel til kutan leishmaniasis beskrevet af ham i Mellemamerika fik navnet L. tropica var. mexicana [16] .

Serologiske metoder til klassificering af Leishmania har været i brug siden midten af ​​1910'erne. De gjorde det muligt at skelne arter eller komplekser af arter. Agglutinationstest og komplementfikseringstest viste, at L. donovani og L. infantum serologisk ikke kan skelnes. I 1930'erne gjorde brugen af ​​antisera det muligt at skelne mellem de to arter [24] . Senere, med brugen af ​​monoklonale antistoffer, blev det muligt at skelne individuelle serotyper inden for arter [25] .

Karakteriseringen af ​​Leishmania ved isoenzymelektroforese er blevet udviklet siden 1970'erne, startende med enkelte enzymer [26] og derefter kombinationer af enzymer [27] [28] . For at sikre tilstrækkelig opløsning er det nødvendigt at bruge systemer med mange enzymer - ti til femten [29] . Stammer af organismer med lignende elektroforetiske profiler kaldes " zymodem ".

Den mest komplette bank af Leishmania karakteriseret ved isoenzymanalyse opbevares på University of Montpellier 1 . Karakterisering er blevet udført på basis af elektroforese af 15 isoenzymer siden 1981. Siden 1989 er den isoelektriske fokuseringsmetode [30] blevet brugt , som har en højere opløsning, men kun gælder for seks enzymer [31] .

Isoenzymanalyse har været standardmetoden til at typebestemme Leishmania på arts- og underartsniveauer i det sidste kvart århundrede, fordi den er blevet anvendt på det største antal af de mest forskelligartede stammer sammenlignet med andre metoder [32] .

Zymodems i Montpellier-laboratoriet får en betegnelse bestående af forkortelsen MON (Montpellier) efterfulgt af zymodems serienummer. Fra 2008 har laboratoriet over 3.000 Leishmania-prøver, fordelt på over 260 zymodems.

Genetiske metoder baseret på PCR har været brugt siden 1970'erne. Disse metoder har nogle begrænsninger. Især er studiet af heterozygositet og rekombination ikke tilstrækkeligt udviklet for arter i livscyklussen, hvor der ikke er noget haploid stadium [32] .

Forskellige klassificeringsmetoder falder grundlæggende sammen i definitionen af ​​artskomplekser og genetiske forhold mellem dem.

Ud fra infektionsforløbet i myggevektoren opdeles slægten Leishmania i to underslægter: Leishmania (Leishmania) og Leishmania (Viannia) . Medlemmer af underslægten Leishmania binder sig til myggens mellemtarmsepitel, mens dem af underslægten Viannia  også binder sig til bagtarmens epitel. Repræsentanter for underslægten Leishmania er udbredt i den gamle og den nye verden, mens underslægten Viannia  kun er udbredt i den nye verden [8] .

Nogle forfattere skelner mellem krybdyrparasitter i den tredje underslægt af Leishmania - Leishmania (Sauroleishmania) , andre betragter det som en separat slægt af trypanosomatider - Sauroleishmania [8] .

Genomics

Genomerne af tre arter ( L. major, L. infantum og L. braziliensis ) blev sekventeret med mere end 8.300 proteingener og 900 RNA- gener identificeret . Næsten 40 % af de proteinkodende gener blev fordelt i 662 familier indeholdende fra 2 til 500 gener. Små familier er hovedsageligt repræsenteret af gener, der danner tandemgentagelser på forskellige loci gennem genomet. Hvert af de 35 eller 36 kromosomer er organiseret i et lille antal klynger af 10-100 gener placeret på en enkelt DNA-streng. Disse klynger kan arrangeres hoved-til-hoved (divergent) eller hale-til-hale (konvergerende). I sidstnævnte tilfælde kan de adskilles af rRNA- , tRNA- eller snRNA- gener . Transskription af proteinkodende gener begynder i området med klyngedivergens og fortsætter polycistronisk til området for kædeskift mellem konvergerende klynger.

Leishmania telomerer er normalt relativt korte og består af flere typer gentagne sekvenser [33] .

I 2009 blev det vist, at der i kroppen af ​​et insekt i Leishmania sker en proces med udveksling af genetisk information, hvilket tyder på meiose [34] .

Noter

  1. ↑ Kuhls K. et al . Analyse af ribosomalt DNA internt transskriberede spacer-sekvenser af Leishmania donovani - komplekset  (engelsk)  // Microbes and Infection : journal. - 2005. - Bd. 7 , nr. 11-12 . - S. 1224-1234 . — PMID 16002315 .
  2. ↑ Opkaldt efter Gaspar Vianne
  3. ↑ Lukes J. et al . Evolutionær og geografisk historie af Leishmania donovani komplekset med en revision af den nuværende taksonomi  // Proceedings of the National Academy of Sciences  : journal  . - National Academy of Sciences , 2007. - Vol. 104 , nr. 22 . - P. 9375-9380 . - doi : 10.1073/pnas.0703678104 .
  4. ↑ Schönian G. et al . Leishmaniaser i Middelhavet i æraen for molekylær epidemiologi  (engelsk)  // Trends in Parasitology : journal. - Cell Press , 2008. - Vol. 24 , nr. 3 . - S. 135-142 . - doi : 10.1016/j.pt.2007.12.006 .  (utilgængeligt link)
  5. ↑ Leishmania : Great Soviet Encyclopedia. 2. udg. M., 1955. T. 24. S. 360; i staveordbøger også leishmania [1] :
  6. ↑ Ryan KJ; Ray CG (redaktører). Sherris medicinsk mikrobiologi  (neopr.) . - 4. udgave .. - McGraw-Hill Education , 2004. - S. 749-754. — ISBN 0838585299 .
  7. ↑ Noyes H.A. et al . Leishmania hertigi ( Kinetoplastida; Trypanosomatidae) komplekset og firbenet Leishmania : deres klassificering og bevis for en neotropisk oprindelse af Leishmania-Endotrypanum clade  //  Journal of Eurkaryotic Microbiology: tidsskrift. - 1997. - Bd. 44 , nr. 5 . - S. 511-517 . - doi : 10.1111/j.1550-7408.1997.tb05732.x .
  8. ↑ 1 2 3 Rioux J.-A. et al . Leishmanias taksonomi . Brug af isoenzymer. Forslag til en ny klassifikation  (engelsk)  // Annales de parasitologie humaine et comparée : journal. - 1990. - Bd. 65 , nr. 3 . - S. 111-125 .
  9. ↑ Gramiccia M. og Gradoni L. Den aktuelle status for zoonotiske leishmaniaser og tilgange til sygdomsbekæmpelse  // International  Journal for Parasitology : journal. — Elsevier , 2005. — Vol. 35 , nr. 11-12 . - S. 1169-1180 . - doi : 10.1016/j.ijpara.2005.07.001 .  (utilgængeligt link)
  10. ↑ Rose K. et al . Kutan leishmaniasis hos røde kænguruer: isolering og karakterisering af de forårsagende organismer  // International Journal for  Parasitology : journal. — Elsevier , 2004. — Vol. 34 , nr. 6 . - S. 655-664 . - doi : 10.1016/j.ijpara.2004.03.001 .  (utilgængeligt link)
  11. ↑ Momen H., Cupolillo E. Spekulationer om oprindelsen og udviklingen af ​​slægten Leishmania   // Memórias do Instituto Oswaldo Cruz : tidsskrift. - 2000. - Vol. 95 , nr. 4 . - S. 583-588 . - doi : 10.1590/S0074-02762000000400023 . — PMID 10904419 .
  12. ↑ Noyes HA, Morrison DA, Chance ML, Ellis JT Beviser for en neotropisk oprindelse af Leishmania  (neopr.)  // Memórias do Instituto Oswaldo Cruz. - 2000. - T. 95 , nr. 4 . - S. 575-578 . - doi : 10.1590/S0074-02762000000400021 . — PMID 10904417 .
  13. ↑ Kerr SF Palæarktisk oprindelse af Leishmania  (udefineret)  // Memórias do Instituto Oswaldo Cruz. - 2000. - T. 95 , nr. 1 . - S. 75-80 . - doi : 10.1590/S0074-02762000000100011 . — PMID 10656708 .
  14. ↑ Leishmania mexicana / Leishmania major (utilgængeligt link) . Hentet 1. februar 2008. Arkiveret fra originalen 15. oktober 2007. 
  15. ↑ 1 2 Faulde M. et al . Forskelle i transmissionssæsoner som et epidemiologisk værktøj til karakterisering af antroponotisk og zoonotisk kutan leishmaniasis i det nordlige Afghanistan  (engelsk)  // Acta Tropica: tidsskrift. - 2008. - Bd. 105 , nr. 2 . - S. 131-138 .  (utilgængeligt link)
  16. ↑ 1 2 Adler S. og Gunders AE Immunitet over for Leishmania mexicana efter spontan bedring fra orientalsk sår  //  Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene: journal. - 1964. - Bd. 58 , nr. 3 . - S. 274-277 . - doi : 10.1016/0035-9203(64)90041-0 .  (utilgængeligt link)
  17. ↑ van Zandbergen G. et al . Leishmanias sygdomsudvikling afhænger af tilstedeværelsen af ​​apoptotiske promastigoter i det virulente inokulum  // Proceedings of the National Academy of Sciences  : journal  . - United States National Academy of Sciences , 2006. - Vol. 103 , nr. 37 . - P. 13837-13842 . - doi : 10.1073/pnas.0600843103 . — PMID 16945916 .
  18. ↑ Douba M. et al . Aktuel status for kutan leishmaniasis i Aleppo, Syrien  //  Bulletin fra Verdenssundhedsorganisationen : journal. - Verdenssundhedsorganisationen , 1997. - Vol. 75 , nr. 3 . - S. 253-259 . — PMID 9277013 .
  19. ↑ 1 2 Hoare CA Tidlige opdagelser vedrørende parasitten af ​​orientalsk sår  //  Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene: journal. - 1938. - Bd. 32 , nr. 1 . - S. 67-92 . - doi : 10.1016/S0035-9203(38)90097-5 .
  20. ↑ Rodyakin N. F., Sukolin G. I. Skin leishmaniasis // Hud- og kønssygdomme. En vejledning for læger / Yu. K. Skripkin, V. N. Mordovtsev (red.). - 2. udg. - M . : "Medicin", 1999. - T. 1. - S. 394.
  21. ↑ Koževnikov PV To nosologiske former for kutan leishmaniasis  (neopr.)  // American Journal of Tropical Medicine and Hygiene. - 1963. - T. 12 , nr. 5 . - S. 719-724 . — PMID 14070762 .
  22. ↑ Bray RS et al . Parasitten, der forårsager kutan leishmaniasis i Etiopien  //  Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene: journal. - 1973. - Bd. 67 , nr. 3 . - S. 345-348 . - doi : 10.1016/0035-9203(73)90111-9 .  (utilgængeligt link)
  23. ↑ Bray RS Leishmania  (ubestemt)  // Årlig gennemgang af mikrobiologi. - 1974. - T. 28 , nr. 1 . - S. 189-217 . - doi : 10.1146/annurev.mi.28.100174.001201 .
  24. ↑ da Fonseca F. Differentiering af flagellater af slægten Leishmania Ross, 1903, ved den lytiske virkning af specifikke sera  //  American Journal of Tropical Medicine and Hygiene: journal. - 1933. - Bd. s1-13 , nr. 1 . - S. 113-126 .
  25. ↑ Schnur LF et al . Mangeartet karakterisering af Leishmania tropica fra et jydsk ørkenfokus, der afslører intraspecifik mangfoldighed og inkriminerer Phlebotomus sergenti som dens vektor  //  American Journal of Tropical Medicine and Hygiene: tidsskrift. - 2004. - Bd. 70 , nr. 4 . - s. 364-372 .
  26. ↑ Gartner PJ et al . Biokemisk taksonomi af Leishmania . II: Elektroforetisk variation af malatdehydrogenase  (engelsk)  // Annals of Tropical Medicine and Parasitology : tidsskrift. - 1974. - Bd. 68 , nr. 3 . - s. 317-325 . — PMID 4447390 .
  27. ↑ Gardener PJ Taksonomi af slægten Leishmania : en gennemgang af nomenklatur og klassificering  //  Tropical Diseases Bulletin: journal. - 1977. - Bd. 74 , nr. 12 . - S. 1069-1088 . — PMID 345571 .
  28. ↑ Chance ML et al . Identiteten af ​​afrikanske gnavere leishmanias  (neopr.)  // Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene. - 1977. - T. 71 , nr. 2 . - S. 109-117 . - doi : 10.1016/0035-9203(77)90073-6 .  (utilgængeligt link)
  29. ↑ Kreutzer RD og Christensen HA Karakterisering af Leishmania spp. ved isozymelektroforese  (engelsk)  // American Journal of Tropical Medicine and Hygiene : tidsskrift. - 1980. - Bd. 29 , nr. 2 . - S. 199-208 . — PMID 7369438 .
  30. ↑ Université Montpellier 1. Identifikation des Leishmania . Laboratoire de Parasitologie-Mycologie. Dato for adgang: 16. juli 2010. Arkiveret fra originalen den 4. marts 2012.
  31. ↑ Piarroux R. et al . Brugen af ​​isoelektrisk med fokus på polyacrylamidgel til den enzymatiske analyse af 'Old World' Leishmania - arter  //  Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene: journal. - 1994. - Bd. 88 , nr. 4 . - S. 475-478 . - doi : 10.1016/0035-9203(94)90439-1 .  (utilgængeligt link)
  32. ↑ 1 2 Schönian G. et al . Leishmaniaser i Middelhavet i æraen for molekylær epidemiologi  (engelsk)  // Trends in Parasitology : journal. - Cell Press , 2008. - Vol. 24 , nr. 3 . - S. 135-142 . - doi : 10.1016/j.pt.2007.12.006 . — PMID 18262469 .  (utilgængeligt link)
  33. ↑ Myler P; Fasel N (redaktører). Leishmania: After The Genome  (neopr.) . – Caister Academic Press, 2008.
  34. ↑ Akopyants NS et al . Demonstration af genetisk udveksling under cyklisk udvikling af Leishmania i sandfluevektoren  (engelsk)  // Science : journal. - 2009. - April ( bd. 324 , nr. 5934 ). - S. 265-268 . - doi : 10.1126/science.1169464 .
  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
Taksonomi