Mikrosporidier

Mikrosporidier er en gruppe protozoiske mikroorganismer som tilhører klassen cnidosporidier. Dette er intracellulære parasitter som ikke kan eksistere utenfor vertsorganismen. Det finnes nesten 1300 arter, representert av nesten 200 slekter. Dette er bare en brøkdel av det sanne mangfoldet av mykorsporidier som allerede er beskrevet i den vitenskapelige verden: mange mulige infiserte verter har ikke blitt undersøkt for tilstedeværelsen av disse parasittene i kroppen. Verten kan være nesten hvilket som helst dyr – fra protozoer til mennesker. Det største antallet og mangfoldet av mikrosporidier er representert av krepsdyr og insekter.

Mennesker kan bli smittet med microspodiaceae av seks slekter: Encephalitozoon, Pleistophora, Nosema, Vittaforma, Enterocytozoon og Microsporidium. Selv om noen parasitter i denne gruppen sannsynligvis forårsaker asymptomatiske eller forbigående tarminfeksjoner, er infeksjonsmekanismen med mikrosporidiose ikke tilstrekkelig studert.

Mikrosporidier har flere unike egenskaper som demonstrerer deres eksepsjonelle tilpasningsevne til intracellulær parasittisme. Sporene deres inneholder et sett med organeller som er unike for dem – ekstruderingsapparatet. Med dette apparatet infiseres en sunn celle ved å punktere membranen og frigjøre sporer direkte inn i cytoplasmaet. Ingen andre protozoarter har en lignende mekanisme for å distribuere sporene sine.

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

Strukturen til mikrosporidier

Mikrosporidiegenomet er det minste blant alle celler som inneholder en kjerne. Det er nesten ingen introner i cellene, og mitose presenteres i form av lukket intranukleær pleuromitose. Ribosomene i mikrosporidier har lignende struktur som ribosomene i celler med en anunukleær struktur. Cellen har ikke kinetosomer, lysosomer eller partikler av reservenæringsstoffer. Tidligere trodde man at mikrosporidier ikke hadde mitokondrier, men for ikke lenge siden ble små mitosomer funnet i dem, som tjente som bevis på deres mitokondrielle natur.

Sporer har vanligvis en trelags membran: en glykoprotein-eksospore, en kitinøs endospore og en cytoplasmisk membran. Ekstruderingsapparatet består av en bakre vakuole, en ankerskive, en polaroplast og et polart rør. Den bakre vakuolen har en enkammer- eller flerkammerstruktur. Noen ganger inneholder vakuolen et posterosom. I det øyeblikket embryoet frigjøres i en frisk celle, øker det umiddelbart og forskyver sporen inn i det polare røret.
Polaroplasten består vanligvis av membraner som er kompakt plassert i en slags "pakke".

Noen ganger inneholder polaroplasten vesikler og rørformede strukturer. Polaroplasten er involvert i å generere det nødvendige trykket som kreves for å vrenge polarrøret, forsyner polarrøret med en membran og sporoplasmaet som beveger seg inn i det. Polarrøret er en langstrakt formasjon med to membraner, lagt ut i en spiral og som strekker seg fra ankerskiven. Utseendet og utviklingen deres kan variere mye i mikrosporidier.

Livssyklusen til mikrosporidier

Sporoplasmaet er en enkelt cellekjerne omgitt av en liten mengde cytoplasma som inneholder ribosomer. Cellekjernen er plassert i sporen. Når sporen trenger inn i vertscellens indre miljø, danner sporoplasmaet sin egen beskyttende cytoplasmatiske membran, som man ennå ikke har lært lite om.

Så vokser sporoplasmaet raskt. På dette tidspunktet har cellen et minimum av organeller: posterosom, ribosomer, glatt og ru endoplasmatisk retikulum.

Med starten av sporogonifasen – sporont – får cellen en ny membran. I denne fasen deler kjernene seg aktivt og danner plasmodier.

Mikrosporidier kan legge ned et ekstra skall - en sporoforvesikkel, hvis utseende og størrelse varierer betydelig mellom forskjellige arter.

Sporoblast er et mellomliggende utviklingstrinn fra sporogonalt plasmodium til spore. I løpet av denne perioden utvikles alle membraner aktivt og organeller legges ned. Deretter ødelegges den berørte cellen, og de resulterende sporene angriper nærliggende friske celler eller skilles ut fra kroppen på jakt etter en ny vert.

Mikrosporidier kjennetegnes av en rekke livssykluser. Denne syklusen inkluderer kun én vert (monoksenisk) med dannelse av én type sporer, og er typisk for 80 % av kjente arter. Men den kan også variere mye mellom forskjellige arter: trekk ved sporogoni, antall og typer delinger i alle stadier. For de resterende 20 % kan livssyklusen foregå i to eller flere verter, med dannelse av forskjellige typer sporer i struktur og tildelte funksjoner.

Klinisk bilde og symptomer på mikrosporidiose

Mikrosporidier er svært vanlige. Sykdommene forårsaket av mikrosporidier, samt smitteveiene, er ennå ikke tilstrekkelig studert. Mikrosporidier, som kan leve i menneskeceller, rammer også dyr, både ville og tamme, men det er ennå ikke klart om mennesker blir smittet fra dyr. Personer med nedsatt immunitet kan være bærere. Mikrosporidiesporer finnes i vannforekomster, men ikke et eneste tilfelle av rask spredning av sykdommen har bevist at forurenset vann er skyld i sykdommen. Mikrosporidier skilles ut fra vertens kropp til det ytre miljøet med avføring, urin og sputum. Det antas at mennesker kan bli smittet fra hverandre, men det finnes ingen eksakte data. Mest sannsynlig påføres intestinal mikrosporidiose når parasitten kommer inn gjennom munnhulen. Hovedsakelig snakker vi om en infeksjon forårsaket av Enterocytozoon bieneusi, som påvirker mage-tarmkanalen.

Mikrosporidiose i luftveiene forårsakes av parasitter som nesten aldri finnes i avføring, så den mest sannsynlige smitteveien er svevet støv. Øynene påvirkes fordi parasitten kommer direkte inn i konjunktivene. Forskning indikerer at mikrosporidier kan angripe makrofager og fibroblaster i sin egen slimhinne.

Intestinal mikrosporidiose er vanlig, men det finnes mange varianter av sykdommen: mikrosporidiose i gallegangene, øynene, bihulene, luftveiene, muskelfibrene, spredt mikrosporidiose, angrep på nyrer, lever, hjerte og nervesystem.

Mikrosporidier forårsaker ofte akutt eller kronisk diaré når de er infisert. De som har gjennomgått organtransplantasjon og den resulterende immunsvikten, har større sannsynlighet for å bli infisert med mikrosporidiose. Noen tilfeller av epilepsi er forbundet med at kroppen har blitt angrepet av mikrosporidier. Tilfeller av keratitt og hornhinneår er beskrevet som oppsto som følge av skade fra Nosema ocularam, Vittaforma corneae og andre mikrosporidier som ennå ikke er klassifisert. Mikrosporidier er påvist ved betennelse i muskelfibre. Nosema connori er årsaken til spredt mikrosporidiose. Fra en fjerdedel til halvparten av tilfellene av langvarig diaré av ukjent etiologi hos pasienter med immunsvikt er assosiert med mikrosporidier.

Vanligvis angriper parasitter unge mennesker med lymfocytter mindre enn 100 µl, mikrosporidiose finnes også hos barn med alvorlig immunsvikt. Barn hvis organer er påvirket av mikrosporidiose kan henge etter i utviklingen, og klager med jevne mellomrom over magesmerter og konstant diaré.

Enterocytozoon bieneusi angriper tarmceller, forårsaker betennelse og skader tarmtottene, men trenger nesten aldri inn i sitt eget slimlag. Infeksjonen er begrenset til mage-tarmkanalen. Encephalitozoon intestinalis utvikler seg derimot ofte utenfor mage-tarmkanalen. Når den kommer inn i gallegangene, provoserer den betennelse i dem og ikke-kalkuløs betennelse i galleblæren. Hos HIV-smittede personer kan parasitter angripe øyne, bihuler og lunger, og til og med utvikle seg til en spredt form. Keratokonjunktivitt er preget av rødhet i konjunktiva, ubehag fra lyseksponering, synsproblemer og en følelse av at det er et fremmedlegeme i øyet. I tillegg kan mikrosporidier provosere utviklingen av bihulebetennelse med frigjøring av slim og puss fra nesen. Det er tilfeller der parasitten kommer inn i de nedre luftveiene; da kan det, i fravær av tegn på sykdommen, utvikle seg lungebetennelse eller bronkitt. I noen tilfeller, med immunsvikt, kan disseminert mikrosporidiose utvikle seg. Hvilke indre organer som er berørt, avhenger av typen parasitt. Encephalitozoon hellem angriper øynene, urinveiene, bihulene og luftveiene. Encephalitozoon intestinalis utvikler seg i mage-tarmkanalen og gallegangene, og det finnes tilfeller der den angriper nyrer, øyne, bihuler, lunger eller bronkier. Encephalitozoon cuniculi er spesielt farlig: den er i stand til å spre seg og kan angripe nesten alle organer.

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

Sykdommer forårsaket av mikrosporidier

Ulike former for infeksjoner forårsaket av mikrosporidier er preget av spesifikke trekk.

1. Enterocytozoonose (mikrosporidier av arten Enterocytozoon bieneusi). Patogenet påvirker cellene i tynntarmen. Makroskopiske studier av endringer i tarmslimhinnen kan ikke avsløre. Men under et mikroskop kan man se en forvrengning av enterocyttene, skade på mikrovilli, spredning av krypter og en økning i antall lymfocytter.

Patologiske celler mister gradvis tarmtotter og dør, og sporer frigjøres for å bosette seg i nye, friske celler. Infeksjonen forårsaker problemer med fordøyelsen av mat, karbohydrater og fett absorberes dårligere. Diaréen utvikler seg, og varer i flere uker og kan forårsake dehydrering. Mangel på appetitt forårsaker vekttap.

Oftest forekommer enterocytozoonose mot bakgrunnen av AIDS og utvikler seg i en spredt form, angriper luftveiene og forårsaker feber.
Man kan bli smittet via fekal-oral rute. Forebygging av sykdommen er ikke forskjellig fra forebygging av tarminfeksjoner.

2. Encefalitozoonoser (mikrosporidier av artene Encephalitozoon cuniculi og Encephalitozoon hellem). E. cunculi angriper makrofager, blod- og lymfekar i hjerneceller, lever, nyrer og andre organer. Når cellene dør som følge av infeksjonen, frigjøres sporer i blod og lymfe. Encefalitozoonoser oppstår akutt, med ledsagende feber og dysfunksjon i de berørte indre organene. Hvis infeksjonen har angrepet hjernen, opplever pasientene alvorlig hodepine, irritasjon av hjernehinnene eller til og med meningealsyndrom. Hvis leveren er påvirket, er det tegn på hepatitt, hvis nyrene er påvirket - tegn på nefritt.

Den største risikoen for å bli syk er hos pasienter med AIDS. Kilden til encefalitozoonoser er dyr. For å unngå smitte er det nødvendig å utføre deratisering i tide og overholde reglene for personlig hygiene.

Encefalitozoon hellem hos personer med immunsvikt er årsaken til keratokonjunktivitt, nyrebetennelse og utvikling av nyresvikt. Denne parasitten utvikler seg også i luftveiene, noe som er ledsaget av feber, hoste, pustevansker og tegn på interstitiell lungebetennelse. Ofte påvirkes flere systemer av indre organer samtidig. Infeksjonen kommer inn fra en syk person gjennom luftveiene, munnhulen eller konjunktiva.

3. Invasjon (mikrosporidier av arten Trachipleistophora hominis). Påvirker muskelfibre, ledsaget av muskelsvakhet, feber, keratokonjunktivitt. Mennesker og aper kan bli syke av invasjonen etter å ha blitt smittet ved kontakt.
4. Septatose (mikrosporidier av arten Septata intestinalis). Mikrosporidier angriper først cellene i tarmslimhinnen og makrofagene. Magesår og nekrose utvikler seg i infeksjonsfokuset. Deretter kan patogenet utvikle seg i andre organer. Hovedtegnet på infeksjon er kronisk diaré. Det kan provosere betennelse i galleblæren og gallegangene. Du kan bli smittet fra en syk person gjennom mat eller vann.
5. Nosema (mikrosporidier av arten Nosema connori). Dette er en spredt invasjon. Hovedsymptomene er kvalme, oppkast, alvorlig diaré og respirasjonssvikt. Studier vil vise tilstedeværelsen av Nosema connori i muskelvevet i hjertet, mellomgulvet, magen og tynntarmen, samt i veggene i blodårene i mange organer, i nyrer, lever og lunger. Smitte skjer gjennom mat.
6. Nosema (mikrosporidier av arten Nosema ocularum) er en sjelden sykdom. Parasitten lever i hornhinnen og fremkaller utvikling av kombinert betennelse i hornhinnen og øyeeplets vaskulære membran, og til og med hornhinne-sår.
7. Angrepet (mikrosporidier av arten Vittaforma corneum) påvirker også øynene.
8. Invasjonen (mikrosporidier av arten Bruchiola vesicularum) angriper muskler og utvikler seg hos personer med immunsvikt.

[ 10 ], [ 11 ]

Hvordan oppdage mikrosporidiose?

Mikrosporidier farges med noen reagenser, gir en positiv PAS-reaksjon, men blir ofte ikke gjenkjent: deres ekstremt lille størrelse (1-2 µm) og fraværet av tegn på en inflammatorisk prosess i tilstøtende vev gjør det vanskelig å gjøre dette. Mikrosporidiose diagnostiseres best ved hjelp av et elektronmikroskop. Modifisert trefargesfarging og PCR gir diagnostikk av høy kvalitet.

Mikrosporidiose kan mistenkes dersom pasienten klager over kronisk diaré, konjunktivitt, problemer med luftveiene, nyrene og leveren, dersom årsaken til disse plagene ikke er identifisert tidligere, og tester ikke har vist tilstedeværelse av virus, bakterier og andre protozoer.

For å bekrefte diagnosen tas et avføringsutstryk for analyse. Ved mistanke om spredt mikrosporidiose tas det hornhinneprøver, urinsediment og biopsier av blære- og tolvfingertarmslimhinnen for analyse. Utstrykene farges, og deretter er det mulig å oppdage sporer av patogenet, som får en rødlig farge under påvirkning av reagenset, mens de fleste bakteriene blir grønne - fargen på bakgrunnen.

Et elektronmikroskop vil oppdage parasittens tilstedeværelse i vevet: sporer med et karakteristisk polart rør finnes i cellene.

Behandling

Det finnes ingen dokumentert behandling for mikrosporidiose. Albendazol nøytraliserer E. intestinalis. Fumagillin har også vist seg å være effektivt. Atovaquone og nitazoxanide reduserer alvorlighetsgraden av symptomer, men deres effektivitet i bekjempelsen av sykdommen er ikke undersøkt. Hos HIV-infiserte individer reduseres manifestasjonene av mikrosporidiose ved antiretroviral behandling.

Er mikrosporidiose farlig? Mikrosporidier finnes ofte i kroppens vev uten å vise tegn eller forårsake problemer. Oftest blir infeksjonen først farlig med progresjon av immunsvikt hos HIV-infiserte personer eller hos organtransplantasjonsmottakere. Men en person med normalt immunforsvar har i de fleste tilfeller ingenting å bekymre seg for.