Definition: Hvad er kinetoplastider?
klassificeret under phylum Euglenos, kinetoplastider er flagellerede protosoer klassificeret under to monofyletiske grupper, nemlig biflagellate bodonider og uniflagellate trypanosomatider baseret på deres morfologiske træk.
medlemmer af denne gruppe adskiller sig fra andre protosoer ved en række unikke strukturelle komponenter, herunder tilstedeværelsen af en kinetoplast såvel som kDNA i granulat i deres mitokondrier. For det meste er kinetoplastider obligatoriske parasitter med Trypanosoma og Leishmania-arter, der er ansvarlige for menneskelige sygdomme.
nogle af de kinetoplastider, der er ansvarlige for menneskers sygdom, inkluderer:
- Chagas sygdom
- Trypanosoma brucei-forårsager sovesyge
- Leishmania spp-ansvarlig for leishmaniasis
* nogle medlemmer af denne klasse (Kinetoplastida) har vist sig at eksistere som fritlevende flagellater (f.eks. I marine og terrestriske miljøer lever fritlevende kinetoplastider af bakterier.
Generel Klassifikation
· Kongeriget: Protista-eukaryote organismer (encellede og nogle flercellede organismer), der ikke er klassificeret som planter, dyr eller svampe.
· protister, der udviser en eller flere flageller i deres bevægelige (trofosite) fase.
· klasse: Kinetoplastida-Kinetoplastids er en klasse af phylum Euglenoso og kaldes også Kinetoplastea.
· underklassen af klasse Kinetoplastida består af Prokinetoplastina og Metakinetoplastida, mens ordren består af Prokinetoplastida, Trypanosomatida, Neobodonida, Eubodonida samt Parabodonida.
ligesom kinetoplastider falder Euglenider (Euglenoider) også under phylum Euglenoso. I modsætning til kinetoplastider er Euglenoider enten autotrofe eller heterotrofe. Som sådan er nogle arter i stand til at syntetisere deres egen mad (fotosyntetiske euglenoider), mens andre byder på bakterier og andre små organismer i deres miljø (i marine og ferskvandsmiljøer).
reproduktion og livscyklus af kinetoplastider
sammenlignet med de fritlevende kinetoplastid-protosoer (såvel som planteparasitkinetoplastider) afslutter humane kinetoplastid-protosoiske parasitter deres livscyklus hos hvirvelløse og hvirveldyr værter. Afhængig af organismen kan forskellige morfologiske former differentieres i hvert trin i deres livscyklus.
dette afsnit vil fokusere på den generelle livscyklus for Trypanosoma brucei og Leishmania spp som repræsentanter for gruppen:
reproduktion og livscyklus af Trypanosoma
parasitter fuldføre deres livscyklus ved at cykle mellem insekter (Reduviid insekter kendt som kysse bugs eller snigmorder bugs) (hvirvelløse vært) og hvirveldyr vært (f.eks menneske). I den sylvatiske cyklus, også kendt som den vilde cyklus, afslutter parasitten sin livscyklus ved at cykle mellem vilde hvirveldyr og hvirvelløse dyr (triatomininsekter/kysse bugs).
i løbet af T. Crusi ‘ s livscyklus erhverver hvirvelløse dyr (insekt) trypomastigoterne, når de fodrer på blodet af et inficeret hvirveldyr. Når de er indtaget, gennemgår disse parasitter yderligere udvikling (tager mellem 2 og 4 uger), før de migrerer ind i insektets baggut.
her gennemgår de former, der med succes migrerer til baggutten, transformation til de infektive metacykliske trypomastigoter, der frigives i miljøet sammen med fækalt stof.
i tilfælde af at insektet defecerer på hvirveldyrsværten under fodring, kan disse former for parasitterne let komme ind i kroppen, især når værten ridser det sårede sted (sår forårsaget af bugten). Imidlertid kan denne infektion også forekomme, når mennesker spiser madmateriale, der er forurenet med fækalt stof af insektet. I hvirvelløse dyr differentieres disse former (metacykliske trypomastigoteformer) til dannelse af trypomastigoter, der kommer ind i blodbanen.
* under fodring tvinger akkumulering af blod i tarmen af insektet (hvirvelløse vært) akkumuleret udskillelse, der skal elimineres på værtens hud. I tilfælde af at værten ridser dette sted, får parasitære former i fæces adgang til såret.
* parasitten kan også få adgang til kroppen ved at bruge histolytiske stoffer til at bryde huden og trænge igennem aktiv bevægelse.
* nogle af parasitterne udvikler sig i spytkirtlen i insektet og migrerer aldrig til tarmen. Som følge heraf overføres de til hvirveldyrets vært gennem spyt af insektet, da det føder på blod.
her er det også værd at bemærke, at når de først er indtaget af insektet, nedbrydes et flertal af trypomastigoterne ved fordøjelsessymer af insektet. Imidlertid adskiller de, der overlever, sig for at danne sfæromastigoter, der har tendens til at være sfæriske i form.
for at undgå at blive elimineret fra insektets krop, før de fuldender deres udvikling, fastgøres epimastigoter, der migrerer til tarmen, på de perimicrovillære membraner, da de fortsætter med at dele sig for at danne de meget infektive former kendt som metacykliske trypomastigoter.
når de først kommer ind i huden, trænger de metacykliske trypomastigoteformer ind i cellerne på dette sted og omdannes til amastigoter (replikative former for parasitten), inden de omdannes tilbage til trypomastigote i blodbanen.
* i blodbanen af hvirveldyrsværten opdeles trypomastigote-former af parasitten aseksuelt (gennem binær fission), når de stiger i antal.
* ifølge nylige undersøgelser er T. Crusi i stand til at reproducere seksuelt under særlige omstændigheder.
trypanosom insektformcelle
et levende insekt “procyklisk” form trypanosom. Afbildet ved at sætte sig ned på et glasglas og snappe et fasekontrastbillede ved hjælp af et leica-mikroskop.
den flagellære lomme (“hullet” nær venstre for cellen) er meget mere fremtrædende i insektformen end i blodbanen (se billede i samme album).
under livscyklussen for T. Crusi udviser parasitten forskellige morfologiske former med forskellige strukturelle egenskaber:
· Trypomastigote – langstrakt celle karakteriseret ved en kinetoplast, der er placeret i den bageste del af cellen. Flagellumet, der stammer fra den bageste del af cellen, spænder langs hele længden af cellen med den frie del, der kommer frem i den forreste del af parasitten.
· Epimastigote-aflange celler kendetegnet ved en centralt placeret kinetoplast. I denne form for parasitten stammer flagellumet fra midten af cellen, men kommer i sidste ende ud af den forreste del af parasitten.
· Promatogote-i denne form for parasitten er kinetoplasten i den forreste del af cellen. Flagellumet stammer også fra og kommer ud af denne del af cellen.
· Amastigote – sammenlignet med de andre former er amastigoten sfærisk i form. Kinetoplasten fremstår som en mørk krop nær den centrale del af cellen, mens flagellumet ikke kommer ud af cellelegemet.
reproduktion og livscyklus af Leishmania spp.
Leishmania-arternes livscyklus svarer til Trypanosoma-arterne, idet parasitten fuldender sin livscyklus mellem to værter (et hvirveldyr (e.g. menneske) og hvirvelløse (kvindelige sandfly) vært). Under parasitens livscyklus inficeres den kvindelige sandfly, når den lever af blodet fra en inficeret person.
her indtager insektet amastigoteformer af parasitten, der omdannes til procykliske promastigoter. Disse former gennemgår multiplikation i insektets midttarm, før de vandrer mod den forreste midttarm, hvor de fortsætter med at dele sig.
her transformeres parasitten igen for at danne de infektive metacykliske promastigoter, der frigives i hvirveldyrets vært gennem insektets proboscis.
i huden invaderer promastigoterne makrofager og gennemgår transformation for at danne amastigoter. I værtscellerne dannes og fastgøres disse nye former til den parasitophorøse vakuol, hvor de gennemgår intens multiplikation, der i sidste ende får cellen til at sprænge.
gentagen infektion af makrofager med amastigoter gør det muligt for parasitten at sprede sig. Cyklussen fortsætter, når insektet bider og føder på blodet fra det inficerede individ.
* mens reproduktion i lang tid kun har været antaget at forekomme gennem binær fission (en type aseksuel reproduktion), har nye undersøgelser identificeret seksuel reproduktion (nuklear fusion) mellem amastigoteformer, der befinder sig i værtsceller.
af denne grund er reproduktion i Leishmania både aseksuel (binær fission, hvor enkeltceller opdeles for at danne to datterceller) og aseksuel (nuklear fusion, hvor mandlige og kvindelige celler udveksler genetisk materiale).
Karakteristik af kinetoplastider
som tidligere nævnt er kinetoplastider opdelt i to store monofyletiske grupper baseret på deres morfologi (biflagellat bodonider og uniflagellat trypanosomatider). Baseret på molekylære undersøgelser har bodonider imidlertid vist sig at være mere forskellige i naturen.
morfologisk er alle kinetoplastider karakteriseret ved tilstedeværelsen af en kinetoplast, der indeholder kDNA i mitokondrierne. Den generelle størrelse af denne subcellulære struktur varierer fra en organisme/art til en anden. Mens kinetoplast måler omkring 0,6 um i diameter i T. brucel, er det omkring 1um i T. cruci.
bortset fra kinetoplasten er kinetoplastider også kendetegnet ved tilstedeværelsen af et flagellum, der kan være fastgjort til cellelegemet i en eller anden celle. I tilfælde, hvor flagellumet er fastgjort til kroppen, dannes en bølgende membran og spiller en vigtig rolle i motiliteten.
ved anvendelse af givne komponenter i cellemembranen har sådanne kinetoplastider som de afrikanske trypoanosomer og Leishmania-parasitter også vist sig at være i stand til at undgå immunrespons fra deres vært. Dette er især gavnligt for parasitten, da det giver dem mulighed for at overleve, når de trænger ind i huden på deres hvirveldyr værter.
mens Leishmania-arter er afhængige af sådanne overflademolekyler som lipophosphoglycan og protease gp63 for at opnå dette, undgår trypanosomer immunrespons gennem skift af deres vigtigste variant overfladeglycoprotein.
Se også Glykosomer
vend tilbage til læring om Kinetoplaster
vend tilbage til den enkleste hovedside
vend tilbage til forståelse af parasitter under mikroskopet
vend tilbage til Parasitologi hovedside
vend tilbage fra kinetoplastider til MicroscopeMaster hjem
Filardy, A. A. et al. (2018). Human Kinetoplastid Protosoiske Infektioner: Hvor Skal Vi Hen Næste?
Ken Stuart, Reto Brun, Simon Croft, Alan Fairlamb, Ricardo E. G. R. R., Jim Mckerro, Steve Reed og Rick Tarleton. (2008). Kinetoplastider: relaterede protosoiske patogener, forskellige sygdomme.
Kenechuku C. Onyekvelu. (2019). Det er en af de mest almindelige årsager til denne sygdom.
D. E. et Al. (2013). Leishmanias cellebiologi: hvordan man underviser ved hjælp af animationer.
Links
