Malária - príklad parazitizmu - ekológia
Maláriu spôsobuje endoparazit Plasmodium. Tento parazit, ktorý je veľmi dobre prispôsobený ľudskému telu, využíva ako hostiteľa aj komára Anophelesa. Malária je známa z teplých oblastí, v ktorých sa nachádza (teplá) stojatá voda, ktorá ponúka komárom prenášajúcim maláriu chránené prostredie.
Vo svojom komplexnom životnom cykle využíva plazmódium ľudské pečeňové bunky a červené krvinky, ako aj telo komára Anophelesa ako biotop. Na obrázku je znázornený reprodukčný cyklus plazmódia v príslušných hostiteľoch.
Malária sa prenáša krvnou múčkou komára
Komáre injikujú žľazám sekréty, aby zabránili zrážaniu krvi. S touto sekréciou Anophelesovej žľazy sa napr. Malária prenáša počas krvnej múčky komára.
Názov malária je odvodený z latinčiny a znamená „zlý vzduch“. Vlhký „zlý“ vzduch v močiaroch alebo stojatých teplých vodách uprednostňuje životné podmienky komára Anopheles, a tým aj šírenie parazita Plasmodium.
Štyri z patogénov sú nebezpečné pre ľudí:
- Plasmodium falciparum
- Plasmodium vivax
- Plasmodium oválne
- Plasmodium malariae
Cyklus infekcie
Plasmodium je jednobunkový parazit. Má bunkové jadro a prechádza zložitým cyklom reprodukcie.
Ak infikovaná samica komára Anopheles uhryzne človeka, prenášajú sa sporozoity patogénu malárie Plasmodium. Sporozoity infikujú pečeňové bunky a vyvíjajú sa z nich schizonty. Tie rastú až do prasknutia pečeňovej bunky a uvoľnenia merozoitov. Po tomto počiatočnom rozmnožovaní v pečeni parazit podlieha nepohlavnému rozmnožovaniu. Výsledné merozoity sa teraz uvoľňujú do krvi. V krvi má imunitný systém príležitosť reagovať na votrelcov. Zároveň však prebiehajú prejavy malárie vo forme záchvatov horúčky atď.
Plasmodium je ušetrené pred reakciou imunitného systému, akonáhle merozoity preniknú do červených krviniek. (Poznámka: erytrocyty nemajú žiadne povrchové proteíny, ktoré rozpoznáva imunitný systém!) V nasledujúcom cykle v erytrocytoch dochádza k vývoju zo schizontov na gametocyty. Samčie a samičie gametocyty sa teraz prenášajú späť do komára hostiteľa prostredníctvom krvnej múčky z Anophelesa.
V sporogénnom cykle u komára Anopheles sa tvoria zygoty, ktoré sa ďalej rozvinú do sporozoitov. Tieto sa potom môžu z Anophelesa preniesť späť na človeka.
Náprava - boj proti malárii
Dôležitým bodom v boji proti malárii je boj proti komárom Anopheles! Ak pre Plasmodium neexistuje nosič, malária sa nerozšíri!
Štúdie z Indonézie popisujú, že vody so silným rastom rias sú ideálnym miestom pre rozmnožovanie komárov Anaopheles. Použitie vodného útvaru na chov rýb a následné zníženie rastu rias tiež viedlo k zníženiu počtu prípadov malárie v skúmanej oblasti. Z predchádzajúcich 33 pacientov s maláriou zostali po premene vody na chov rýb iba dvaja.
Malária
Malária trápi pacienta záchvatmi horúčky a výrazným poklesom hladiny cukru v krvi. Je to spôsobené metabolickou aktivitou parazita. Čím vyšší je počet parazitov v tele pacienta, tým výraznejšie sú príznaky. Červené krvinky sa rozpúšťajú. Slezina, ktorá preberá odbúravanie erytrocytov, je poškodená (preťažená) a dochádza k anémii v dôsledku nedostatočnej novej tvorby červených krviniek alebo imunitných reakcií na cytokíny uvoľnené parazitmi.
V závislosti od typu malárie dochádza k poruchám krvného obehu (zlepenie krvných buniek) alebo prívodu kyslíka. Produkcia nových erytrocytov sa zastavila (anémia). Ich deštrukcia vedie k vysokej miere vylučovania hemoglobínu obličkami a močom (tmavý moč). To môže spôsobiť nebezpečné zlyhanie obličiek. Nervový systém tiež vykazuje zmeny v dôsledku malárie: kŕče, kóma, poruchy vedomia atď.
prehlbovanie
Malária - nápad na skúšku na strednej škole
Klinický obraz malárie bol dobre preštudovaný. Je to prierezové. Takto je možné stanovovať úlohy z oblastí molekulárnej biológie, cytológie, imunológie, metabolizmu, ekológie a evolúcie.
Tu je niekoľko myšlienok a návrhov, čo by sa dalo pýtať na maláriu. Tento zoznam nie je mienený ako „memoračný“ materiál, ani nie je nijako vyčerpávajúci. Malo by to slúžiť ako motivácia pre prácu na tomto klinickom obraze naprieč rôznymi témami a na to, aby ste sa na maláriu pozreli z pohľadu rôznych oblastí výskumu.
Cytológia:
- Typy buniek: baktérie vs. jednotlivé bunky nesúce jadro; ľudské bunky; rôzne typy ľudských buniek
- Pečeň/oblička/slezina/červené krvinky
Ekológia:
- Biotické/abiotické faktory prostredia, ktoré ovplyvňujú maláriu (teplota, hustota obyvateľstva, vlhkosť, všeobecný imunitný stav)
- Podmienky prostredia, ktoré vytvárajú dobré alebo menej dobré podmienky pre Anopheles
- Ekologická nika parazita.
Evolúcia:
- Vývin malárie/kosáčikovitej anémie
- Vývoj rôznych druhov malárie/hostiteľských kmeňov
- Vzťah parazita - vzťah parazita a hostiteľa
Imunológia:
- Ako imunitný systém reaguje na votrelcov?
- Existujú zvláštnosti s červenými krvinkami?
Metabolizmus:
- Metabolické procesy v červených krvinkách v porovnaní s „normálnym“ metabolizmom buniek!
- Hladina cukru v krvi -> regulácia a vonkajšie vplyvy
Imunológia nie je súčasťou vášho vyšetrenia Abitur -> Tieto otázky nemôžu vzniknúť týmto spôsobom.
Metabolizmus nie je súčasťou vášho vyšetrenia Abitur -> Tieto otázky nemôžu vzniknúť týmto spôsobom.
Evolúcia nie je súčasťou vašej písomnej skúšky Abitur -> Tieto otázky nemôžu vzniknúť týmto spôsobom.
V roku 2015 Nobelovu cenu za medicínu získali vedci William C. Campbell, Satoshi Ōmura a Tu Youyou, ktorí sa zaoberali skúmaním nebezpečnej choroby malárie. Témy Nobelovej ceny sa často používajú ako háčik pre skúšky na strednej škole.