Africká trypanosomiáza - biológia

Molekulárny kompas na zarovnanie buniek

Čo robí listy na jeseň starnúcimi

Demokracia perličiek

Prostredie spoločnosti Ekembo: Ľudia tiež žili v otvorenej krajine

| Genetika | Poľnohospodárstvo, lesníctvo a chov zvierat

Pšeničná odroda vznikla krížením divých tráv

| Genetika | Poľnohospodárstvo, lesníctvo a chov zvierat

Jačmeň Pangenom: míľnik na ceste do sklárne

Pri zníženom príjme potravy, dlhšia životnosť

Metóda bez zvierat predpovedá toxicitu nanočastíc

Migrácia buniek: novoobjavená funkcia známeho proteínu

Africká trypanosomiáza

Klasifikácia podľa ICD-10

B56.0	Trypanosomiasis gambiensis
B56.1	Trypanosomiasis rhodesiensis
B56.9	Nešpecifikovaná africká trypanosomiáza
ICD-10 online (verzia WHO 2011)

The Spavá choroba je jeden podľa poddruhu Trypanosoma brucei vyvolané tropické choroby, tiež známe ako Africká trypanosomiáza odkazovaný ako. Vyskytuje sa v tropických oblastiach Afriky a prenáša ju mucha tse-tse. Toto ochorenie má tri stupne: niekoľko týždňov po infekcii je horúčka, zimnica, opuchy, opuchy lymfatických uzlín, vyrážky a svrbenie. V druhej fáze sú po niekoľkých mesiacoch v popredí príznaky nervového systému: zmätenosť, koordinácia a poruchy spánku, ako aj záchvaty. V terminálnom štádiu pacient upadne do stavu ospalého súmraku, ktorý pomenoval túto chorobu. Patogén sa detekuje mikroskopicky v krvi alebo v mozgovomiechovom moku imunologickými metódami. Na ošetrenie je k dispozícii niekoľko rôznych účinných látok.

Patogénu

Spavú chorobu spôsobujú jednobunkové organizmy (prvoky) zo skupiny trypanozómov. Existujú dva typy patogénov:

Trypanosoma brucei gambiense (Pôvodca západoafrickej spánkovej choroby)
Trypanosoma brucei rhodesiense (Pôvodca východoafrickej spavej choroby)

Genetická výbava Trypanosoma brucei bol sekvenovaný v roku 2005. [1]

prenos

Ľudia, dobytok a antilopy slúžia ako rezervoáre patogénov pre trypanozómy. Na rozdiel od malárie sú nositeľmi spánkovej choroby denné, bodavé a krv sajúce tse-tové mušky. V tropickej Afrike sa vyskytujú hlavne v mokradiach (rieky, močiare), ale aj v suchých savanových krajinách (napr. Kalahari). Bodnutie je veľmi bolestivé a dá sa urobiť cez oblečenie. Patogény vstupujú do kanála bodnutia slinami mušiek. Vylučuje sa muchou, aby sa zabránilo procesom zrážania. Jedným sústom sa prenesie niekoľko tisíc patogénov. Na spustenie choroby by mohol stačiť jediný prenesený trypanozóm. Brzdenie a hryzenie múch by mohlo (vo zvláštnych prípadoch) hrať určitú úlohu prostredníctvom mechanického prevodu. [2]

Riziko infekcie

Nie všetky muchy tse-tse sú nosičmi trypanozómu, takže nie každé sústo nevyhnutne vedie k infekcii. Riziko infekcie uhryznutím sa veľmi líši od regiónu k regiónu a je v priemere rádovo 1: 100, pretože aj miera infekcie tse-tse sa veľmi líši. Riziko sa teda zvyšuje s počtom bodnutí. Infekcia postihuje hlavne miestne obyvateľstvo, menej často turistov.

Epidemiológia

Spavá choroba sa vyskytuje s regionálnym rozdelením, ktoré je ťažké určiť v celom tropickom pásme Afriky. Podľa odhadov WHO postihuje spánková choroba viac ako 500 000 ľudí. V dôsledku nestabilnej politickej situácie v mnohých regiónoch a výsledného pohybu utečencov sa miera chorôb v posledných rokoch zvýšila.

Zásobník parazitov z T. nar. gambiense pretrváva Dönges (1988) [3] hlavne od infikovaných, pravdepodobne iba latentne infikovaných ľudí, niektorých domácich zvierat, najmä domácich ošípaných (tiež s Desowitz (1981)) a potkana obrovského Cricetomys gambianus (Myši s dlhým chvostom). Piekarski (1962) nazýva antilopu medzi divými zvieratami. Často bude T. nar. gambiense nediagnostikovaná u ľudí počas prvej fázy a nasleduje druhá, ktorá sa lieči ťažšie (často až po rokoch).

T. nar. rhodesiense sa najčastejšie nachádzal v schirrantilope, za ním nasledoval domáci dobytok, buvolec lesný, byvol africký, hyena škvrnitá a lev (Dönges). V obmedzenejšej miere ako v T. nar. gambiense Aj tu je chorý človek rezervoárom patogénov. Piekarski uvádza kozy a ovce pre obidva poddruhy trypanozómov.

Ktoré druhy zvierat hrajú najdôležitejšiu úlohu pri prenose na človeka, nebolo jednoznačne objasnené, pretože je potrebné vziať do úvahy komplexnú sieť ďalších epidemiologických parametrov (napr. 31 druhov tse-tse s preferenciami pre niektoré hostiteľské zvieratá, ako aj obdobia dažďov, sociálne faktory, rôzne kmene patogénov atď.). Riziko infekcie je preto lokálne a regionálne veľmi odlišné. Zásobníky parazitov sú do značnej miery relevantné aj pre tie trypanozómy, ktoré u afrických domácich a hospodárskych zvierat spôsobujú takzvanú Naganu.

Príznaky

Priebeh ochorenia závisí od pôvodcu ochorenia. Ak je infikovaný Trypanosoma brucei gambiense priebeh choroby je pri infikovaní pomalší Trypanosoma brucei rhodesiense zvyčajne rýchlejšie a výraznejšie.

Etapa I (hemolymfatická fáza): Trypanozómy prenikajú do parenchymálnych buniek mozgu z krvi už po niekoľkých hodinách bez akýchkoľvek príznakov. [4] Prvý týždeň po infekcii môže dôjsť k bolestivému opuchu s centrálnymi vezikulami v mieste vpichu. Trypanosome chancre poď. Tento príznak sa však vyskytuje iba u zlomku infikovaných (5–20%). Samotná parazitémia sa začína 1–3 týždne po infekcii a je sprevádzaná horúčkou, zimnicou, bolesťami hlavy a tela, opuchmi, svrbením, exantémom a opuchmi lymfatických uzlín. Tento opuch lymfatických uzlín sa často vyskytuje na zadnej strane krčných lymfatických uzlín alebo na krku a potom sa označuje ako znak Winterbottom. Okrem toho existuje anémia a trombocytopénia, ako aj zvýšené hladiny imunoglobulínov.

Fáza II (meningoencefalitická fáza): Asi 4–6 mesiacov po infekcii (často po niekoľkých týždňoch u T. b. Rhodesiense) sa objavujú prvé príznaky penetrácie do centrálneho nervového systému. Pacienti trpia narastajúcimi stavmi zmätenosti, koordinácie a spánku, záchvatmi, apatiou a chudnutím. Môžu sa vyskytnúť extrapyramídové poruchy alebo príznaky podobné Parkinsonovej chorobe.

V terminálnom štádiu upadajú pacienti do stavu nepretržitého súmraku, ktorý pomenoval túto chorobu. V mozgovomiechovom moku je možné zistiť proliferáciu buniek (pleocytózu). Choroba je smrteľná po mesiacoch až rokoch.

Imunitná odpoveď

Trypanozómy sú obklopené glykoproteínmi, takzvanými „variabilnými povrchovými glykoproteínmi“ (VSG). VSG sa neustále menia jednobunkovými organizmami ako súčasť svojej reprodukcie, čo znamená, že unikajú imunitnej odpovedi hostiteľa (variácia antigénu). Trypanozómový genóm kóduje viac ako 1000 rôznych génov VSG, ktoré sa striedavo exprimujú. Aj keď ľudský imunitný systém môže produkovať protilátky proti prevažujúcim antigénom, môže eliminovať iba niektoré z patogénov, pretože v krvi už cirkulujú nové varianty.

Ďalšou obrannou metódou, ktorú objavili vedci z TU Darmstadt a Max Planckovho inštitútu pre dynamiku a samoorganizáciu, je absorpcia protilátok patogénom pomocou funkcie prúdovej dynamiky. Trypanozómy sa pohybujú v krvi vysokou rýchlosťou a smerujú protilátky k pólu zadnej bunky, kde sú absorbované endocytózou, štiepené a zbavené svojej účinnosti. [5]

Diagnóza

V I. štádiu sú patogény detekované mikroskopicky v krvi („hustá kvapka“), pri prepichnutí kanálika, v aspirácii kostnej drene alebo pomocou biopsie lymfatických uzlín. Na vylúčenie štádia II, ak sa zistia parazity, vyšetrí sa tiež mozgovomiechový mok. Ako imunodiagnostické metódy sa používajú ELISA, IFT a PHA/IHA. Najmä s T. nar. gambiense v neskorom štádiu môže detekcia patogénov v krvi zlyhať.

prevencia

V súčasnosti nie je k dispozícii žiadna profylaxia liekov na spavú chorobu ani preventívne očkovanie. V polovici minulého storočia sa pentamidín, podávaný intramuskulárne, úspešne používal ako profylaxia. Toto bolo účinné najmenej 6 mesiacov (T. nar. gambiense). Jedinou možnou prevenciou je dnes vyhýbanie sa bodnutiu hmyzom. Turisti by sa mali chrániť repelentmi, moskytiérami a odevmi s dlhými rukávmi. Mohlo by byť tiež dôležité mať oblečené svetlé oblečenie, pretože muchu tse-tse priťahuje najmä modrá a čierna. Tieto opatrenia sú však úspešné iba čiastočne, pretože muchy tse-tse pôsobia agresívne a rýchlo si nájdu nechránené miesto na tele.

terapia

Kvôli toxicite dostupných liekov sa spánková choroba vo väčšine prípadov považuje za lôžkovú látku. V II. Štádiu sa používajú zlúčeniny arzénu, ktoré vyvolávajú výrazné vedľajšie účinky. Letalita tu môže byť až 10%.

Fáza I: podanie suramínu (T. nar. rhodesiense/gambiense) alebo pentamidín (T. nar. gambiense). Obidva lieky nemajú žiadny účinok na patogény v centrálnom nervovom systéme, pretože neprechádzajú cez hematoencefalickú bariéru.
Fáza II: Podávanie melarsoprolu alebo eflornitínu, predtým tiež tryparsamidu (T. nar. gambiense). Oba lieky pôsobia proti patogénom v centrálnom nervovom systéme, sú však neurotoxické.

Medzitým sa vedcom podarilo vyvinúť lacnú účinnú látku, ktorá nemá žiadne vedľajšie účinky. Toto však bolo zatiaľ testované iba na myšiach. [6]

príbeh

Sir David Bruce bol jedným z prvých, kto skúmal epidemiológiu choroby v Afrike.

Na základe práce Harolda Wolferstana Thomasa a Antona Breinla skúmal Robert Koch účinok atoxylu proti tejto chorobe. Z toho vyvinul Paul Ehrlich arsphenamin, ktorý ako prvý testoval Werner von Raven v Togu.

Suramin (Germanin) je dôležitou drogou približne od roku 1920.