Mikrosporīdijas

Mikrosporīdijas ir protozoju mikroorganismu grupa, kas pieder pie cnidosporīdiju klases. Tie ir intracelulāri parazīti, kas nespēj pastāvēt ārpus saimniekorganisma. Ir gandrīz 1300 sugu, ko pārstāv gandrīz 200 ģintis. Tā ir tikai neliela daļa no patiesās mikorsporīdiju daudzveidības, kas jau ir aprakstīta zinātnes pasaulē: daudzi iespējamie inficētie saimnieki nav pārbaudīti attiecībā uz šo parazītu klātbūtni organismā. Saimnieks var būt gandrīz jebkurš dzīvnieks – sākot no protozojiem līdz cilvēkiem. Vislielāko mikrosporīdiju skaitu un daudzveidību pārstāv vēžveidīgie un kukaiņi.

Cilvēki var inficēties ar sešu ģinšu mikrospodiaceae: Encephalitozoon, Pleistophora, Nosema, Vittaforma, Enterocytozoon un Microsporidium. Lai gan daži šīs grupas parazīti, visticamāk, var izraisīt asimptomātiskas vai pārejošas zarnu infekcijas, inficēšanās ar mikrosporidiozi mehānisms nav pietiekami pētīts.

Mikrosporīdijām piemīt vairākas unikālas iezīmes, kas apliecina to izcilo pielāgošanās spēju intracelulāram parazītismam. To sporas satur tām unikālu organellu komplektu – ekstrūzijas aparātu. Ar tā palīdzību veselīga šūna tiek inficēta, pārdurot membrānu un atbrīvojot sporas tieši citoplazmā. Nevienai citai vienšūņu sugai nav līdzīga sporu izplatīšanas mehānisma.

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

Mikrosporidiju struktūra

Mikrosporīdiju genoms ir mazākais starp visām šūnām, kas satur kodolu. Šūnās gandrīz nav intronu, un mitoze izpaužas kā slēgta intranukleāra pleiromitoze. Mikrosporīdiju ribosomas pēc struktūras ir līdzīgas šūnu ribosomām ar anukleāru struktūru. Šūnai nav kinetosomu, lizosomu vai rezerves barības vielu daļiņu. Iepriekš tika uzskatīts, ka mikrosporīdijām nav mitohondriju, taču ne tik sen tajās tika atrastas mazas mitosomas, kas kalpoja kā pierādījums to mitohondriālajai dabai.

Sporām parasti ir trīs slāņu membrāna: glikoproteīna eksospora, hitīna endospora un citoplazmas membrāna. Ekstrūzijas aparāts sastāv no aizmugurējās vakuolas, enkura diska, polaroplasta un polārās caurules. Aizmugurējai vakuolai ir vienkameras vai daudzkameru struktūra. Dažreiz vakuola satur posterosomu. Embrija atbrīvošanas brīdī veselā šūnā tas nekavējoties palielinās, izspiežot sporu polārajā caurulē.
Polaroplasts parasti sastāv no membrānām, kas kompakti atrodas sava veida "iepakojumā".

Dažreiz polaroplasts satur pūslīšus un cauruļveida struktūras. Polaroplasts ir iesaistīts nepieciešamā spiediena radīšanā, lai izgrieztu polāro cauruli, nodrošina polāro cauruli ar membrānu un sporoplazmu, kas iekļūst tajā. Polārā caurule ir iegarena, divu membrānu veidojums, kas izvietots spirālē un stiepjas no enkura diska. To izskats un attīstība mikrosporīdijās var ievērojami atšķirties.

Mikrosporidiju dzīves cikls

Sporoplazma ir viens kodols, ko ieskauj neliels daudzums citoplazmas, kas satur ribosomas. Kodols atrodas sporā. Kad spora iekļūst saimniekšūnas iekšējā vidē, sporoplazma veido savu aizsargājošo citoplazmas membrānu, par kuru vēl ir maz informācijas.

Tad sporoplazma strauji aug. Šajā brīdī šūnai ir vismaz organellu: postersoma, ribosomas, gluds un raupjš endoplazmatiskais tīkls.

Sākoties sporogonijas fāzei – sporontam –, šūna iegūst vēl vienu membrānu. Šajā fāzē kodoli aktīvi dalās, veidojot plazmodijas.

Mikrosporīdijas var nolikt vēl vienu papildu apvalku - sporofora pūslīti, kuras izskats un izmērs dažādām sugām ievērojami atšķiras.

Sporoblasts ir attīstības starpposms no sporogonālā plazmodija līdz sporai. Šajā periodā aktīvi attīstās visas membrānas un tiek nostiprinātas organellas. Pēc tam skartā šūna tiek iznīcināta, un iegūtās sporas uzbrūk blakus esošajām veselajām šūnām vai tiek izvadītas no organisma, meklējot jaunu saimnieku.

Mikrosporīdijām raksturīgi dažādi dzīves cikli. Šajā ciklā ietilpst tikai viens saimnieks (monoksēns) ar viena veida sporu veidošanos, tas ir raksturīgs 80% zināmo sugu. Taču tas var arī ievērojami atšķirties starp dažādām sugām: sporogonijas pazīmes, dalīšanās skaits un veidi visos posmos. Atlikušajiem 20% dzīves cikls var notikt divos vai vairākos saimniekos, veidojoties dažāda veida sporām pēc struktūras un piešķirtajām funkcijām.

Mikrosporidiozes klīniskais attēls un simptomi

Mikrosporīdijas ir ļoti izplatītas. Slimības, ko izraisa mikrosporīdijas, kā arī inficēšanās ceļi vēl nav pietiekami pētīti. Mikrosporīdijas, kas var dzīvot cilvēka šūnās, skar arī dzīvniekus, gan savvaļas, gan mājas, taču vēl nav skaidrs, vai cilvēki inficējas no dzīvniekiem. Pārnēsātāji var būt cilvēki ar nomāktu imunitāti. Mikrosporīdiju sporas ir sastopamas ūdenstilpēs, taču ne viens vien straujas slimības izplatības gadījums nav pierādījis, ka vainojams ir piesārņots ūdens. Mikrosporīdijas no saimnieka organisma ārējā vidē nonāk ar fekālijām, urīnu un krēpām. Tiek pieņemts, ka cilvēki var inficēties viens no otra, taču precīzu datu nav. Visticamāk, zarnu mikrosporidioze tiek inficēta, kad parazīts iekļūst caur mutes dobumu. Galvenokārt mēs runājam par infekciju, ko izraisa Enterocytozoon bieneusi, kas ietekmē kuņģa-zarnu traktu.

Elpošanas sistēmas mikrosporidiozi izraisa parazīti, kas gandrīz nekad nav sastopami fekālijās, tāpēc visticamākais inficēšanās veids ir gaisā esošie putekļi. Acis tiek skartas, jo parazīts nokļūst tieši konjunktīvā. Pētījumi liecina, ka mikrosporīdijas var uzbrukt savas gļotādas makrofāgiem un fibroblastiem.

Zarnu mikrosporidioze ir izplatīta, taču ir daudz slimības variāciju: žultsvadu, acu, deguna blakusdobumu, elpceļu, muskuļu šķiedru mikrosporidioze, izkliedēta mikrosporidioze, kas uzbrūk nierēm, aknām, sirdij un nervu sistēmai.

Mikrosporīdijas, inficējoties, bieži izraisa akūtu vai hronisku caureju. Tie, kuriem ir veikta orgānu transplantācija un rezultātā ir izveidojies imūndeficīts, biežāk inficējas ar mikrosporidiozi. Daži epilepsijas gadījumi ir saistīti ar to, ka organismu ir uzbrukušas mikrosporīdijas. Ir aprakstīti keratīta un radzenes čūlu gadījumi, kas radušies Nosema ocularam, Vittaforma corneae un citu vēl neklasificētu mikrosporīdiju bojājumu rezultātā. Mikrosporīdijas ir atklātas muskuļu šķiedru iekaisumā. Nosema connori ir diseminētas mikrosporidiozes cēlonis. No ceturtdaļas līdz pusei ilgstošas, nezināmas etioloģijas caurejas gadījumu pacientiem ar imūndeficītu ir saistīti ar mikrosporīdijām.

Parasti parazīti uzbrūk jauniešiem, kuriem limfocītu skaits ir mazāks par 100 µl, mikrosoridioze tiek konstatēta arī bērniem ar smagu imūndeficītu. Bērni, kuru orgānus skārusi mikrosporidioze, var atpalikt attīstībā, periodiski sūdzēties par sāpēm vēderā un pastāvīgu caureju.

Enterocytozoon bieneusi uzbrūk zarnu šūnām, izraisot iekaisumu un bojājot bārkstiņas, bet gandrīz nekad neiekļūst savā gļotādas slānī. Infekcija aprobežojas ar kuņģa-zarnu traktu. Turpretī encefalitozoon intestinalis bieži attīstās ārpus kuņģa-zarnu trakta. Nokļūstot žultsvados, tas provocē to iekaisumu un neakmensveida žultspūšļa iekaisumu. HIV inficētiem cilvēkiem parazīti var uzbrukt acīm, deguna blakusdobumiem un plaušām un pat attīstīties diseminētā formā. Keratokonjunktivītu raksturo konjunktīvas apsārtums, diskomforts no gaismas iedarbības, redzes problēmas, sajūta, ka acī ir svešķermenis. Turklāt mikrosporīdijas var provocēt sinusīta attīstību ar gļotu un strutu izdalīšanos no deguna. Ir gadījumi, kad parazīts nokļūst apakšējos elpceļos; tad, ja nav slimības pazīmju, var attīstīties pneimonija vai bronhīts. Dažos gadījumos imūndeficīta gadījumā var attīstīties diseminēta mikrosporidioze. Tas, kuri iekšējie orgāni tiek skarti, ir atkarīgs no parazīta veida. Encefalitozoon hellem uzbrūk acīm, urīnceļiem, deguna blakusdobumiem un elpošanas orgāniem. Encefalitozoon intestinalis attīstās kuņģa-zarnu traktā un žultsvados, ir gadījumi, kad tas uzbrūk nierēm, acīm, deguna blakusdobumiem, plaušām vai bronhiem. Encefalitozoon cuniculi ir īpaši bīstams: tas spēj izplatīties un var uzbrukt gandrīz jebkuram orgānam.

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

Mikrosporidiju izraisītas slimības

Dažādām mikrosporīdiju izraisītām infekcijām raksturīgas specifiskas pazīmes.

1. Enterocitozoonoze (Enterocytozoon bieneusi sugas mikrosporīdijas). Patogēns ietekmē tievās zarnas šūnas. Makroskopiski izmeklējot zarnu gļotādas izmaiņas, tās nevar atklāt. Taču mikroskopā var redzēt enterocītu formas pārkāpumus, mikrobārkstiņu bojājumus, kriptu proliferāciju un limfocītu skaita palielināšanos.

Patoloģiskās šūnas pakāpeniski zaudē bārkstiņas un iet bojā, un sporas tiek atbrīvotas, lai apdzīvotu jaunas, veselas šūnas. Infekcija rada problēmas ar pārtikas gremošanu, ogļhidrāti un tauki tiek absorbēti sliktāk. Progresē caureja, kas ilgst nedēļām ilgi un var izraisīt dehidratāciju. Apetītes trūkums izraisa svara zudumu.

Visbiežāk enterocitozoonoze rodas AIDS fonā un attīstās izplatītā formā, uzbrūkot elpceļiem un izraisot drudzi.
Inficēties var fekāli-orālā ceļā. Slimības profilakse neatšķiras no zarnu infekciju profilakses.

2. Encefalitozoonozes (Encephalitozoon cuniculi un Encephalitozoon hellem sugu mikrosporīdijas). E. cunculi uzbrūk makrofāgiem, smadzeņu, aknu, nieru un citu orgānu šūnu asins un limfvadiem. Kad infekcijas rezultātā šūnas iet bojā, sporas izdalās asinīs un limfā. Encefalitozoonozes sākums ir akūts, ar pavadošu drudzi un skarto iekšējo orgānu disfunkciju. Ja infekcija ir skārusi smadzenes, pacienti atzīmē stipras galvassāpes, smadzeņu apvalku kairinājumu vai pat meningeāla sindromu. Ja ir skartas aknas, ir hepatīta pazīmes, ja nieres - nefrīta pazīmes.

Vislielākais risks saslimt ir pacientiem ar AIDS. Encefalitozoonožu avots ir dzīvnieki. Lai izvairītos no inficēšanās, nepieciešams savlaicīgi veikt deratizāciju un ievērot personīgās higiēnas noteikumus.

Encefalitozoons cilvēkiem ar imūndeficītu ir keratokonjunktivīta, nieru iekaisuma un nieru mazspējas attīstības vaininieks. Šis parazīts attīstās arī elpošanas orgānos, ko pavada drudzis, klepus, apgrūtināta elpošana, intersticiālas pneimonijas pazīmes. Bieži vien vienlaikus tiek skartas vairākas iekšējo orgānu sistēmas. Infekcija iekļūst no slima cilvēka caur elpošanas orgāniem, mutes dobumu vai konjunktīvu.

3. Invāzija (Trachipleistophora hominis sugas mikrosporīdijas). Ietekmē muskuļu šķiedras, ko pavada muskuļu vājums, drudzis, keratokonjunktivīts. Cilvēki un pērtiķi var saslimt ar invāziju, inficējoties kontaktā.
4. Septatoze (Septata intestinalis sugas mikrosporīdijas). Mikrosporīdijas vispirms uzbrūk zarnu gļotādas šūnām un makrofāgiem. Infekcijas perēkļos attīstās čūlas un nekroze. Pēc tam patogēns var attīstīties citos orgānos. Galvenā infekcijas pazīme ir hroniska caureja. Tā var provocēt žultspūšļa un žultsvadu iekaisumu. Inficēties var no slima cilvēka ar pārtiku vai ūdeni.
5. Nosema (Nosema connori sugas mikrosporīdijas). Šī ir izplatīta invāzija. Galvenie simptomi ir slikta dūša, vemšana, smaga caureja un elpošanas mazspēja. Pētījumi parādīs Nosema connori klātbūtni sirds, diafragmas, kuņģa un tievās zarnas muskuļu audos, kā arī daudzu orgānu, nieru, aknu un plaušu asinsvadu sieniņās. Infekcija notiek ar pārtiku.
6. Nozema (Nosema ocularum sugas mikrosporīdijas) ir reta slimība. Parazīts dzīvo radzenē un izraisa kombinētu radzenes un acs ābola asinsvadu membrānas iekaisumu un pat radzenes čūlu.
7. Invāzija (Vittaforma corneum sugas mikrosporīdijas) ietekmē arī acis.
8. Invāzija (Bruchiola vesicularum sugas mikrosporīdijas) uzbrūk muskuļiem un attīstās cilvēkiem ar imūndeficītu.

[ 10 ], [ 11 ]

Kā atklāt mikrosporidiozi?

Mikrosporīdijas iekrāsojas ar dažiem reaģentiem, dod pozitīvu PAS reakciju, bet bieži vien netiek atpazītas: to ārkārtīgi mazais izmērs (1–2 µm) un iekaisuma procesa pazīmju neesamība blakus esošajos audos apgrūtina to izdarīt. Mikrosporidiozi vislabāk diagnosticēt, izmantojot elektronmikroskopu. Modificēta trīskrāsu krāsošana un PCR nodrošina augstas kvalitātes diagnostiku.

Mikrosporidiozi var aizdomas, ja pacients sūdzas par hronisku caureju, konjunktivītu, elpošanas sistēmas, nieru un aknu problēmām, ja iepriekš nav noskaidrots šo sūdzību cēlonis un testi nav uzrādījuši vīrusu, baktēriju un citu vienšūņu klātbūtni.

Lai apstiprinātu diagnozi, analīzei ņem fēču uztriepi. Ja ir pamats aizdomām par izplatītu mikrosporidiozi, analīzei ņem radzenes uztriepes, urīna nogulsnes, kā arī urīnpūšļa un divpadsmitpirkstu zarnas gļotādas biopsijas. Uztriepes iekrāso, un tad var noteikt patogēna sporas, kas reaģenta iedarbībā iegūst sarkanīgu krāsu, savukārt lielākā daļa baktēriju kļūst zaļas - fona krāsa.

Elektronmikroskops noteiks parazīta klātbūtni audos: šūnās tiek atrastas sporas ar raksturīgu polāro caurulīti.

Ārstēšana

Mikrosporidiozes ārstēšanai nav pierādītas metodes. Albendazols neitralizē E. intestinalis. Ir pierādīta arī fumagilīna efektivitāte. Atovakvons un nitazoksanīds mazina simptomu smagumu, taču to efektivitāte slimības apkarošanā nav pētīta. HIV inficētiem cilvēkiem mikrosporidiozes izpausmes mazina antiretrovīrusu terapija.

Vai mikrosporidioze ir bīstama? Mikrosporidijas bieži atrodamas organisma audos, neizrādot nekādas pazīmes vai neradot nekādas problēmas. Visbiežāk infekcija kļūst bīstama tikai progresējot imūndeficītam HIV inficētiem cilvēkiem vai orgānu transplantācijas saņēmējiem. Taču cilvēkam ar normālu imunitāti vairumā gadījumu nav par ko uztraukties.