definice: co jsou kinetoplastidy?
klasifikované pod kmenem Euglenozoa, Kinetoplastidy jsou bičíkovité prvoky klasifikované do dvou monofyletických skupin, jmenovitě biflagelátové bodonidy a uniflagelátové trypanosomatidy na základě jejich morfologických znaků.
členové této skupiny se odlišují od ostatních prvoků řadou jedinečných strukturních složek, včetně přítomnosti kinetoplastu a kDNA v granulích v jejich mitochondriích. Kinetoplastidy jsou z velké části povinnými parazity s druhy Trypanosoma a Leishmania, které jsou zodpovědné za lidské nemoci.
některé z kinetoplastidů odpovědných za lidské onemocnění zahrnují:
- Trypanosoma cruzi-způsobuje Chagasovu chorobu
- Trypanosoma brucei-způsobuje spavou nemoc
- Leishmania spp-zodpovědný za leishmaniózu
* bylo prokázáno, že někteří členové této třídy (Kinetoplastida) existují jako volně žijící bičíky (např. Bodo), zatímco jiní jsou rostlinnými parazity (např. Phytomonas). V mořském a suchozemském prostředí se volně žijící kinetoplastidy živí bakteriemi.
Obecná Klasifikace
· Království: Protista – eukaryotické organismy (jednobuněčné a některé mnohobuněčné organismy), které nejsou klasifikovány jako rostliny, zvířata nebo houby.
· kmen: Euglenozoa-protisté, kteří vykazují jednu nebo více bičíků ve svém pohyblivém (trofozoitovém) stádiu.
· Třída: Kinetoplastida-Kinetoplastids je třída kmene Euglenozoa a je také označována jako Kinetoplastea.
· podtřída třídy Kinetoplastida se skládá z Prokinetoplastiny a Metakinetoplastidy, zatímco řád se skládá z Prokinetoplastidy, Trypanosomatidy, Neobodonidy, Eubodonidy a Parabodonidy.
stejně jako kinetoplastidy spadají Euglenidy (Euglenoidy) také pod kmen Euglenozoa. Na rozdíl od kinetoplastidů jsou Euglenoidy buď autotrofní nebo heterotrofní. Některé druhy jsou proto schopné syntetizovat vlastní jídlo (fotosyntetické euglenoidy), zatímco jiné se živí bakteriemi a jinými malými organismy ve svém prostředí (v mořském a sladkovodním prostředí).
reprodukce a životní cyklus Kinetoplastidů
ve srovnání s volně žijícími kinetoplastidovými prvoky (stejně jako kinetoplastidy rostlinných parazitů) dokončují lidské kinetoplastidové prvoky svůj životní cyklus u hostitelů bezobratlých a obratlovců. V závislosti na organismu lze v každé fázi jejich životního cyklu rozlišit různé morfologické formy.
tato část se zaměří na obecný životní cyklus Trypanosoma brucei a Leishmania spp jako zástupců skupiny:
reprodukce a životní cyklus Trypanosoma cruzi
T. cruzi paraziti dokončí svůj životní cyklus cyklováním mezi hmyzem (Reduviid hmyz známý jako líbání chyby nebo assassin chyby) (hostitel bezobratlých) a hostitelem obratlovců (např. člověk). V sylvatickém cyklu, známém také jako divoký cyklus, parazit dokončí svůj životní cyklus cyklováním mezi volně žijícími obratlovci a bezobratlými (triatominový hmyz / líbání brouků).
během životního cyklu T. cruziho získává bezobratlý (hmyz) trypomastigoty, když se živí krví infikovaného obratlovce. Jakmile jsou požití, tito paraziti podstoupí další vývoj (trvá mezi 2 a 4 týdny), než migrují do zadní části hmyzu.
zde formy, které úspěšně migrují do zadní části, procházejí transformací na infekční metacyklické trypomastigoty, které se uvolňují do prostředí spolu s fekální hmotou.
v případě, že se hmyz při krmení vyprázdní na hostiteli obratlovců, mohou tyto formy parazitů snadno vstoupit do těla, zejména když hostitel poškrábá zraněné místo(zranění způsobené chybou). K této infekci však může dojít také tehdy, když lidé konzumují potravinový materiál kontaminovaný fekální hmotou hmyzu. U bezobratlých se tyto formy (metacyklické trypomastigotové formy) diferencují a vytvářejí trypomastigoty, které vstupují do krevního řečiště.
* během krmení akumulace krve do střeva hmyzu (hostitele Bezobratlých) nutí nahromaděné exkrementy, které mají být odstraněny na kůži hostitele. V případě, že hostitel poškrábá Toto místo, parazitické formy ve stolici získají vstup do rány.
* parazit může také získat vstup do těla pomocí histolytických enzymů k rozbití kůže a proniknutí aktivním pohybem.
* někteří paraziti se vyvíjejí ve slinné žláze hmyzu a nikdy nemigrují do střeva. Výsledkem je, že jsou přenášeny na hostitele obratlovců slinami hmyzu, když se živí krví.
zde je také třeba poznamenat, že jakmile jsou hmyzem požívány, většina trypomastigotů se rozkládá trávicími enzymy hmyzu. Ty, které přežijí, se však odlišují a vytvářejí sféromastigoty, které mají tendenci mít sférický tvar.
aby se zabránilo vylučování z těla hmyzu před dokončením jejich vývoje, epimastigoty, které migrují do střeva, se připojují na perimikrovilární membrány, protože pokračují v dělení a vytvářejí vysoce infekční formy známé jako metacyklické trypomastigoty.
jakmile vstoupí do kůže, metacyklické formy trypomastigotu pronikají do buněk v tomto místě a transformují se na amastigoty (replikační formy parazita), než se transformují zpět na trypomastigote v krevním řečišti.
* v krevním řečišti hostitele obratlovců se trypomastigotové formy parazita dělí asexuálně (prostřednictvím binárního štěpení), jak se jejich počet zvyšuje.
* podle nedávných studií jsou T. cruzi schopni reprodukovat sexuálně za určitých okolností.
trypanosomová hmyzí buňka
živý hmyz „procyklický“ tvoří trypanosom. Zobrazeno usazením na skleněném sklíčku a zachycením fázového kontrastu pomocí mikroskopu leica.
bičíková kapsa („díra“ v levé části buňky) je mnohem výraznější ve formě hmyzu než ve formě krevního řečiště (viz obrázek ve stejném albu).
během životního cyklu T. cruziho parazit vykazuje různé morfologické formy s různými strukturálními charakteristikami:
* Trypomastigote-prodloužená buňka charakterizovaná kinetoplastem, který se nachází v zadní části buňky. Bičík, který pochází ze zadní části buňky, se rozprostírá po celé délce buňky s volnou částí, která se objevuje v přední části parazita.
· Epimastigote-podlouhlé buňky charakterizované centrálně umístěným kinetoplastem. V této formě parazita pochází bičík ze středu buňky, ale nakonec se vynoří z přední části parazita.
· Promatogote-v této formě parazita je kinetoplast v přední části buňky. Bičík také pochází a vychází z této části buňky.
· Amastigote-ve srovnání s jinými formami má amastigote kulovitý tvar. Kinetoplast se objevuje jako tmavé tělo poblíž centrální části buňky, zatímco bičík nevychází z buněčného těla.
reprodukce a životní cyklus Leishmania spp.
životní cyklus druhů Leishmania, jako je Leishmania amazonensis, je podobný jako u druhů Trypanosoma v tom, že parazit dokončí svůj životní cyklus mezi dvěma hostiteli (obratlovcem (e .g. human) a bezobratlých (samice sandfly) hostitele). Během životního cyklu parazita je samice sandfly infikována, když se živí krví infikované osoby.
zde hmyz požívá amastigotové formy parazita, které se transformují na procyklické promastigoty. Tyto formy se množí ve středním střevě hmyzu, než migrují směrem k přednímu střednímu střevu, kde pokračují v dělení.
zde se parazit opět transformuje za vzniku infekčních metacyklických promastigot, které se uvolňují do kůže hostitele obratlovců prostřednictvím proboscis hmyzu.
v kůži promastigoti napadají makrofágy a procházejí transformací za vzniku amastigot. V hostitelských buňkách se tyto nové formy tvoří a připojují se k parazitoforní vakuole, kde podléhají intenzivnímu množení, což nakonec způsobí prasknutí buňky.
opakovaná infekce makrofágů amastigoty umožňuje parazit proliferovat. Cyklus pokračuje, když hmyz kousne a živí se krví infikovaného jedince.
* zatímco se již dlouho předpokládá, že k reprodukci dochází pouze binárním štěpením (Typ asexuální reprodukce), vznikající studie identifikovaly sexuální reprodukci (jadernou fúzi) mezi amastigotními formami, které se nacházejí v buňkách hostitele.
z tohoto důvodu je reprodukce v Leishmanii asexuální (binární štěpení, kde se jednotlivé buňky dělí na dvě dceřiné buňky)a asexuální (jaderná fúze, kde si mužské a ženské buňky vyměňují genetický materiál).
charakteristika Kinetoplastidů
jak již bylo zmíněno, kinetoplastidy jsou rozděleny do dvou hlavních monofyletických skupin na základě jejich morfologie (biflagelátové bodonidy a uniflagelátové trypanosomatidy). Na základě molekulárních studií se však ukázalo, že bodonidy mají rozmanitější povahu.
morfologicky jsou všechny kinetoplastidy charakterizovány přítomností kinetoplastu, který obsahuje kDNA v mitochondriích. Obecná velikost této subbuněčné struktury se liší od jednoho organismu / druhu k druhému. Zatímco kinetoplast měří v průměru asi 0,6 um v T. brucel, v T. cruzi je to asi 1um.
kromě kinetoplastu jsou kinetoplastidy také charakterizovány přítomností bičíku, který může být v některé buňce připojen k tělu buňky. V případech, kdy je bičík připojen k tělu, vzniká zvlněná membrána a hraje důležitou roli v motilitě.
při použití daných složek buněčné membrány se ukázalo, že takové kinetoplastidy, jako jsou africké trypoanosomy a paraziti Leishmania, jsou schopny vyhnout se imunitní odpovědi svého hostitele. To je zvláště výhodné pro parazita, protože jim umožňuje přežít, když proniknou kůží svých hostitelů obratlovců.
zatímco druhy Leishmania závisí na takových povrchových molekulách, jako je lipofosfoglykan a proteáza gp63, aby toho bylo dosaženo, trypanosomy se vyhýbají imunitní odpovědi přepínáním jejich hlavní varianty povrchového glykoproteinu.
Viz také Glykosomy
návrat k učení o Kinetoplastech
návrat k hlavní stránce prvoků
návrat k porozumění parazitům pod mikroskopem
návrat k hlavní stránce parazitologie
návrat z Kinetoplastidů do MicroscopeMaster home
Filardy, a.A. et al. (2018). Lidské Kinetoplastidové Protozoální Infekce: Kam Jdeme Dál?
Ken Stuart, Reto Brun, Simon Croft, Alan Fairlamb, Ricardo E. Gürtler, Jim McKerrow, Steve Reed a Rick Tarleton. (2008). Kinetoplastidy: příbuzné protozoální patogeny, různé nemoci.
Kenechukwu C.Onyekwelu. (2019). Životní cyklus Trypanosoma cruzi u bezobratlých a hostitelů obratlovců.
Teixeira, D.E. et al. (2013). Buněčná biologie leishmanie: jak učit pomocí animací.
odkazy
