Microsporidia

A mikrosporidiumok a cnidosporidiumok osztályába tartozó protozoa mikroorganizmusok csoportja. Ezek intracelluláris paraziták, amelyek nem képesek létezni a gazdaszervezeten kívül. Közel 1300 faj létezik, amelyeket közel 200 nemzetség képvisel. Ez csak egy töredéke a mikorsporidiumok valódi sokféleségének, amelyet a tudományos világ már leírt: sok lehetséges fertőzött gazdaszervezetet még nem vizsgáltak ezen paraziták jelenlétére a szervezetben. A gazdaszervezet szinte bármilyen állat lehet – a protozoáktól az emberig. A mikrosporidiumok legnagyobb számát és sokféleségét a rákfélék és a rovarok képviselik.

Az emberek hat nemzetségbe tartozó Microspodiaceae fajokkal fertőződhetnek meg: Encephalitozoon, Pleistophora, Nosema, Vittaforma, Enterocytozoon és Microsporidium. Bár ebbe a csoportba tartozó egyes paraziták valószínűleg tünetmentes vagy átmeneti bélfertőzéseket okoznak, a mikrosporidiózissal történő fertőzés mechanizmusát még nem vizsgálták kellőképpen.

A mikrosporidiák számos egyedi tulajdonsággal rendelkeznek, amelyek bizonyítják kivételes alkalmazkodóképességüket a sejten belüli parazitizmushoz. Spóráik egy rájuk jellemző organellumkészletet tartalmaznak – az extrudáló apparátust. Segítségével az egészséges sejt megfertőződik a membrán átszúrásával és a spórák közvetlenül a citoplazmába juttatásával. Egyetlen más protozoafaj sem rendelkezik hasonló mechanizmussal a spórák elosztására.

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

A mikrosporidiumok szerkezete

A mikrosporidia genomja a legkisebb az összes sejtmagot tartalmazó sejt közül. A sejtekben szinte nincsenek intronok, és a mitózis zárt intranukleáris pleuromitózis formájában jelentkezik. A mikrosporidia riboszómái szerkezetükben hasonlóak az anukleáris szerkezetű sejtek riboszómáihoz. A sejt nem rendelkezik kinetoszómákkal, lizoszómákkal vagy tartalék tápanyagok részecskéivel. Korábban azt hitték, hogy a mikrosporidiaknak nincsenek mitokondriumaik, de nemrégiben kis mitoszómákat találtak bennük, amelyek mitokondriális jellegük bizonyítékául szolgáltak.

A spórák általában háromrétegű membránnal rendelkeznek: egy glikoprotein exospórából, egy kitin endospórából és egy citoplazmatikus membránból. Az extrudáló apparátus egy hátsó vakuólumból, egy horgonykorongból, egy polaroplasztból és egy poláris csőből áll. A hátsó vakuólum egykamrás vagy többkamrás szerkezetű. A vakuólum néha posteroszómát is tartalmaz. Az embrió egészséges sejtbe való felszabadulásának pillanatában ez azonnal megnő, és a spórát a poláris csőbe szorítja.
A polaroplaszt általában olyan membránokból áll, amelyek egyfajta "csomagban" helyezkednek el.

A polaroplaszt néha vezikulákat és csőszerű szerkezeteket tartalmaz. A polaroplaszt részt vesz a poláris cső kifordításához szükséges nyomás létrehozásában, membránt biztosít a poláris csőnek, és a sporoplazma utat nyit a belsejébe. A poláris cső egy hosszúkás, kétmembrános képződmény, spirálisan elrendezett és a horgonykorongból nyúlik ki. Megjelenésük és fejlődésük nagymértékben változhat a mikrosporidiumokban.

A mikrosporidiumok életciklusa

A sporoplazma egyetlen sejtmag, amelyet kis mennyiségű, riboszómákat tartalmazó citoplazma vesz körül. A sejtmag a spórában található. Miután a spóra behatol a gazdasejt belső környezetébe, a sporoplazma kialakítja saját védő citoplazmatikus membránját, amelyről még keveset tudunk.

Ezután a sporoplazma gyorsan növekszik. Ezen a ponton a sejtnek minimális organellumai vannak: poszteroszóma, riboszómák, sima és durva endoplazmatikus retikulum.

A sporogónia fázis – sporont – kezdetével a sejt egy másik membránt kap. Ebben a fázisban a sejtmagok aktívan osztódnak, plazmódiumokat képezve.

A mikrosporidia egy további héjat is lerakhat - egy sporofor vezikulát, amelynek megjelenése és mérete fajonként jelentősen eltér.

A sporoblaszt a sporogonális plazmodiumtól a spóráig tartó fejlődés köztes szakasza. Ebben az időszakban az összes membrán aktívan fejlődik, és az organellumok lerakódnak. Ezután az érintett sejt elpusztul, és a keletkező spórák megtámadják a szomszédos egészséges sejteket, vagy kiválasztódnak a szervezetből új gazdaszervezetet keresve.

A mikrosporidiumokat változatos életciklusok jellemzik. Ez a ciklus csak egy gazdaszervezetet (monoxén) foglal magában, egyetlen spóratípus képződésével, az ismert fajok 80%-ára jellemző. De a különböző fajok között is nagy eltéréseket mutathat: a sporónia jellemzői, az osztódások száma és típusa minden szakaszban. A fennmaradó 20% esetében az életciklus két vagy több gazdaszervezetben is végbemehet, különböző szerkezetű és funkciójú spóratípusok képződésével.

A mikrosporidiózis klinikai képe és tünetei

A mikrosporidiumok nagyon gyakoriak. A mikrosporidiumok okozta betegségeket, valamint a fertőzés útjait még nem vizsgálták kellőképpen. Az emberi sejtekben élő mikrosporidiumok az állatokat is érinthetik, mind a vadon élő, mind a háziállatokat, de még nem világos, hogy az emberek állatoktól fertőződhetnek-e meg. A csökkent immunitású emberek is hordozók lehetnek. A mikrosporidium spórák jelen vannak a víztestekben, de a betegség gyors terjedésének egyetlen esete sem bizonyította, hogy a szennyezett víz a felelős. A mikrosporidiumok a gazdaszervezetből széklettel, vizelettel és köpettel ürülnek ki a külső környezetbe. Feltételezik, hogy az emberek egymástól is megfertőződhetnek, de pontos adatok nincsenek. Valószínűleg a bélmikrosporidiózis akkor alakul ki, amikor a parazita a szájüregen keresztül jut be. Főként az Enterocytozoon bieneusi okozta fertőzésről beszélünk, amely a gyomor-bél traktust érinti.

A légzőrendszer mikrosporidiózisát olyan paraziták okozzák, amelyek szinte soha nem vannak jelen a székletben, így a fertőzés legvalószínűbb módja a levegőben szálló por. A szemeket a parazita közvetlenül a kötőhártyába jutása okozza. A kutatások azt mutatják, hogy a mikrosporidiumok megtámadhatják saját nyálkahártyájuk makrofágjait és fibroblasztjait.

A bélrendszeri mikrosporidiózis gyakori, de a betegségnek számos változata létezik: az epevezetékek, a szemek, az orrmelléküregek, a légutak, az izomrostok mikrosporidiózisa, a disszeminált mikrosporidiózis, amely a veséket, a májat, a szívet és az idegrendszert támadja meg.

A mikrosporidiák fertőzés esetén gyakran akut vagy krónikus hasmenést okoznak. Azok, akik szervátültetésen estek át, és az ebből eredő immunhiányos állapotuk van, nagyobb valószínűséggel fertőződnek meg mikrosporidiózissal. Egyes epilepsziás esetek azzal a ténnyel járnak, hogy a szervezetet mikrosporidiumok támadták meg. Leírtak olyan keratitisz és szaruhártya-fekély eseteket, amelyek a Nosema ocularam, a Vittaforma corneae és más, még nem osztályozott mikrosporidiumok okozta károsodás következtében alakultak ki. A mikrosporidiákat izomrostok gyulladásában észlelték. A Nosema connori a disszeminált mikrosporidiózis okozója. Az immunhiányos betegeknél az ismeretlen etiológiájú, elhúzódó hasmenés eseteinek negyedétől feléig a mikrosporidiák állnak összefüggésben.

A paraziták általában a 100 µl-nél kevesebb limfocitával rendelkező fiatalokat támadják meg, a mikroszoridiózis súlyos immunhiányos gyermekeknél is előfordulhat. Azoknak a gyermekeknek, akiknek a szerveit a mikroszporidiózis érinti, lemaradhatnak a fejlődésben, időszakosan hasi fájdalomra és állandó hasmenésre panaszkodhatnak.

Az Enterocytozoon bieneusi megtámadja a bélsejteket, gyulladást okoz és károsítja a bélbolyhokat, de szinte soha nem hatol be a saját nyálkahártyájába. A fertőzés a gyomor-bél traktusra korlátozódik. Az Encephalitozoon intestinalis ezzel szemben gyakran a gyomor-bél traktuson kívül fejlődik ki. Az epevezetékekbe jutva azok gyulladását és az epehólyag nem köves gyulladását váltja ki. HIV-fertőzött embereknél a paraziták megtámadhatják a szemet, az orrmelléküregeket és a tüdőt, sőt disszeminált formába is átalakulhatnak. A keratokonjunktivitist a kötőhártya vörössége, a fényhatástól való kellemetlen érzés, látási problémák, az idegen test érzése jellemzi. Ezenkívül a mikrosporidiumok orrnyálkahártya-gyulladás kialakulását is kiválthatják, nyálka és genny ürítésével az orrból. Előfordulnak esetek, amikor a parazita az alsó légúti traktusba kerül; ekkor a betegség jeleinek hiányában tüdőgyulladás vagy hörghurut alakulhat ki. Bizonyos esetekben, immunhiány esetén disszeminált mikrosporidiózis alakulhat ki. Az, hogy mely belső szervek érintettek, a parazita típusától függ. Az encephalitozoon hellem a szemet, a húgyutakat, az arcüregeket és a légzőszerveket támadja meg. Az encephalitozoon intestinalis a gyomor-bél traktusban és az epevezetékekben fejlődik ki, előfordul, hogy a veséket, a szemet, az arcüregeket, a tüdőt vagy a hörgőket támadja meg. Az encephalitozoon cuniculi különösen veszélyes: képes terjedni, és szinte bármilyen szervet megtámadhat.

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

Mikrosporidiumok okozta betegségek

A mikrosporidia által okozott fertőzések különböző formáit specifikus jellemzők jellemzik.

1. Enterocitozoonózis (az Enterocytozoon bieneusi faj mikrosporidiumai). A kórokozó a vékonybél sejtjeit támadja meg. A bélnyálkahártya változásainak makroszkopikus vizsgálata nem mutathat ki kóros elváltozásokat. Mikroszkóp alatt azonban megfigyelhető az enterociták alakjának megváltozása, a mikrobolyhok károsodása, a kripták proliferációja és a limfociták számának növekedése.

A kóros sejtek fokozatosan elveszítik bélbolyhaikat és elpusztulnak, a spórák pedig felszabadulnak, hogy új, egészséges sejteket foglaljanak el. A fertőzés emésztési problémákat okoz, a szénhidrátok és zsírok felszívódása rosszabb. A hasmenés súlyosbodik, ami hetekig tart és kiszáradást okozhat. Az étvágytalanság fogyást okoz.

Az enterocitozoonózis leggyakrabban AIDS hátterében fordul elő, és disszeminált formában fejlődik ki, megtámadja a légutakat és lázat okoz.
Fertőzés széklet-orális úton is előfordulhat. A betegség megelőzése nem különbözik a bélfertőzések megelőzésétől.

2. Encephalitozoonosisok (az Encephalitozoon cuniculi és Encephalitozoon hellem fajok mikrosporidiumai). Az E. cunculi a makrofágokat, az agy, a máj, a vesék és más szervek sejtjeinek vér- és nyirokereit támadja meg. Amikor a sejtek a fertőzés következtében elpusztulnak, spórák a vérbe és a nyirokba kerülnek. Az encephalitozoonosisok lefolyása akut, lázzal és az érintett belső szervek működési zavarával jár. Ha a fertőzés az agyat támadta meg, a betegek súlyos fejfájást, agyhártya-irritációt vagy akár agyhártya-szindrómát is észlelnek. Ha a máj érintett, hepatitisz, ha a vesék érintettek, nephritis jelei mutatkoznak.

A legnagyobb kockázat az AIDS-ben szenvedő betegeknél van a megbetegedésre. Az encephalitozoonózisok forrásai az állatok. A fertőzés elkerülése érdekében időben el kell végezni a deratizációt, és be kell tartani a személyes higiéniai szabályokat.

Az immunhiányos embereknél az encephalitosoon hellem a keratokonjunktivitisz, a vesegyulladás és a veseelégtelenség kialakulásának okozója. Ez a parazita a légzőszervekben is fejlődik, amit láz, köhögés, légzési nehézség, intersticiális tüdőgyulladás jelei kísérnek. Gyakran több belső szervrendszer is érintett egyszerre. A fertőzés a beteg személytől a légzőszerveken, a szájüregen vagy a kötőhártyán keresztül jut be.

3. Invázió (Trachipleistophora hominis faj mikrosporidiumai). Az izomrostokat érinti, izomgyengeséggel, lázzal és keratokonjunktivitiszszel jár. Emberek és majmok is megbetegedhetnek az invázióban, miután kontaktfertőzéssel fertőződtek meg.
4. Septatosis (a Septata intestinalis faj mikrosporidiumai). A mikrosporidiumok először a bélnyálkahártya sejtjeit és a makrofágokat támadják meg. A fertőzés gócpontjaiban fekélyek és nekrózis alakul ki. Ezután a kórokozó más szervekben is kialakulhat. A fertőzés fő jele a krónikus hasmenés. Provokálhatja az epehólyag és az epeutak gyulladását. Beteg embertől étellel vagy vízzel is megfertőződhetünk.
5. Nosema (a Nosema connori faj mikrosporidiumai). Ez egy disszeminált invázió. A fő tünetek a hányinger, hányás, súlyos hasmenés és légzési elégtelenség. A vizsgálatok kimutatták a Nosema connori jelenlétét a szív, a rekeszizom, a gyomor és a vékonybél izomszöveteiben, valamint számos szerv, a vesék, a máj és a tüdő érfalában. A fertőzés étel útján történik.
6. A nosema (a Nosema ocularum faj mikrosporidiumai) egy ritka betegség. A parazita a szaruhártyában él, és a szaruhártya és a szemgolyó érhártyájának együttes gyulladását, sőt szaruhártya-fekélyt is okozhat.
7. A fertőzés (a Vittaforma corneum faj mikrosporidiumai) a szemet is érinti.
8. Az invázió (a Bruchiola vesicularum faj mikrosporidiumai) az izmokat támadja meg, és immunhiányos embereknél alakul ki.

[ 10 ], [ 11 ]

Hogyan lehet felismerni a mikrosporidiózist?

A mikrosporidiumok bizonyos reagensekkel festhetők, pozitív PAS-reakciót adnak, de gyakran nem ismerik fel őket: rendkívül kis méretük (1-2 µm) és a szomszédos szövetekben a gyulladásos folyamat jeleinek hiánya megnehezíti ezt. A mikrosporidiózist legjobban elektronmikroszkóppal lehet diagnosztizálni. A módosított háromszínű festés és a PCR kiváló minőségű diagnosztikát biztosít.

A mikrosporidiózis gyanúja merülhet fel, ha a beteg krónikus hasmenésre, kötőhártya-gyulladásra, légzőrendszeri, vese- és májproblémákra panaszkodik, ha ezen panaszok okát korábban nem azonosították, és a vizsgálatok nem mutattak ki vírusok, baktériumok és más protozoák jelenlétét.

A diagnózis megerősítéséhez székletmintát vesznek elemzésre. Ha disszeminált mikrosporidiózis gyanúja merül fel, szaruhártya-törletet, vizeletüledéket, valamint a húgyhólyag és a nyombél nyálkahártyájának biopsziáját veszik elemzésre. A keneteket megfestik, majd kimutathatók a kórokozó spórái, amelyek a reagens hatására vöröses színűvé válnak, míg a baktériumok nagy része zölddé válik - a háttér színével megegyező színűvé.

Az elektronmikroszkóp kimutatja a parazita jelenlétét a szövetekben: a sejtekben jellegzetes poláris csővel rendelkező spórák találhatók.

Kezelés

A mikrosporidiózisnak nincs bizonyított kezelése. Az albendazol semlegesíti az E. intestinalist. A fumagillin is hatékonynak bizonyult. Az atovaquon és a nitazoxanid csökkenti a tünetek súlyosságát, de a betegség leküzdésében való hatékonyságukat nem vizsgálták. HIV-fertőzött egyéneknél a mikrosporidiózis tüneteit az antiretrovirális terápia csökkenti.

Veszélyes-e a mikrosporidiózis? A mikrosporidiumok gyakran megtalálhatók a szervezet szöveteiben anélkül, hogy bármilyen tünetet mutatnának, vagy problémát okoznának. Leggyakrabban csak az immunhiány progressziójával válik veszélyessé a fertőzés HIV-fertőzött embereknél vagy szervátültetésen átesett betegeknél. De egy normális immunitással rendelkező személynek a legtöbb esetben nincs miért aggódnia.