definiție: ce sunt kinetoplastidele?
clasificate sub filum Euglenozoa, Kinetoplastidele sunt protozoare flagelate clasificate în două grupuri monofiletice, și anume, bodonide biflagelate și tripanosomatide uniflagelate pe baza trăsăturilor lor morfologice.
Membrii acestui grup se disting de alte protozoare printr-o serie de componente structurale unice, inclusiv prezența unui kinetoplast, precum și a kDNA în granule în mitocondriile lor. În cea mai mare parte, Kinetoplastidele sunt paraziți obligatorii, speciile Trypanosoma și Leishmania fiind responsabile de bolile umane.
unele dintre kinetoplastidele responsabile de boala umană includ:
- Trypanosoma cruzi-provoacă boala Chagas
- Trypanosoma brucei-provoacă boala somnului
- Leishmania spp-responsabil pentru leishmaniasis
* unii membri ai acestei clase (Kinetoplastida) s-au dovedit a exista ca flagelați cu viață liberă (de exemplu, Bodo), în timp ce alții sunt paraziți ai plantelor (de exemplu, Fitomonas). În mediile marine și terestre, kinetoplastidele cu viață liberă se hrănesc cu bacterii.
Clasificare Generală
· Regatul: Protista – organisme eucariote (organisme unicelulare și unele organisme multicelulare) care nu sunt clasificate ca plante, animale sau ciuperci.
· filum: Euglenozoa-Protiști care prezintă unul sau mai mulți flageli în stadiul lor motil (trofozoit).
· clasa: Kinetoplastida-Kinetoplastidele este o clasă A Filului Euglenozoa și este denumită și Kinetoplastea.
· subclasa clasei Kinetoplastida este formată din Prokinetoplastina și Metakinetoplastida, în timp ce ordinul este format din Prokinetoplastida, Trypanosomatida, Neobodonida, Eubodonida, precum și Parabodonida.
la fel ca kinetoplastidele, Euglenidele (Euglenoidele) se încadrează și sub Filumul Euglenozoa. Spre deosebire de kinetoplastide, Euglenoidele sunt fie autotrofe, fie heterotrofe. Ca atare, unele specii sunt capabile să-și sintetizeze propriile alimente (euglenoide fotosintetice), în timp ce altele pradă bacterii și alte organisme mici din mediul lor (în medii marine și de apă dulce).
reproducerea și ciclul de viață al Kinetoplastidelor
în comparație cu protozoarele kinetoplastide cu viață liberă (precum și kinetoplastidele parazite ale plantelor), paraziții protozoare kinetoplastide umane își completează ciclul de viață la gazdele nevertebrate și vertebrate. În funcție de organism, diferite forme morfologice pot fi diferențiate în fiecare etapă a ciclului lor de viață.
această secțiune se va concentra pe ciclul general de viață al Trypanosoma brucei și Leishmania spp ca reprezentanți ai grupului:
reproducerea și ciclul de viață al Trypanosoma cruzi
paraziții T. cruzi își completează ciclul de viață prin ciclism între insecte (insecte Reduviide cunoscute sub numele de bug-uri sărutate sau bug-uri asasine) (gazdă nevertebrată) și gazdă vertebrată (de exemplu, om). În ciclul silvatic, cunoscut și sub numele de ciclul sălbatic, parazitul își completează ciclul de viață prin ciclism între vertebrate sălbatice și nevertebrate (insecte triatomine/bug-uri sărutătoare).
în timpul ciclului de viață al lui T. cruzi, nevertebratul (insecta) dobândește tripomastigotele atunci când se hrănesc cu sângele unui vertebrat infectat. Odată ce sunt ingerați, acești paraziți suferă o dezvoltare ulterioară (luând între 2 și 4 săptămâni) înainte de a migra în spatele insectei.
aici, formele care migrează cu succes către hindgut suferă transformări în tripomastigotele metaciclice infecțioase care sunt eliberate în mediu împreună cu materiile fecale.
în cazul în care insecta defecă pe gazda vertebratelor în timp ce se hrănește, aceste forme de paraziți pot intra cu ușurință în organism, mai ales atunci când gazda zgârie locul rănit (rana cauzată de bug). Cu toate acestea, această infecție poate apărea și atunci când ființele umane consumă material alimentar contaminat de materia fecală a insectei. În nevertebrate, aceste forme (forme de tripomastigot metaciclic) se diferențiază pentru a forma tripomastigote care intră în fluxul sanguin.
* în timpul hrănirii, acumularea de sânge în intestinul insectei (gazdă nevertebrată) forțează excrețiile acumulate să fie eliminate pe pielea gazdei. În cazul în care gazda zgârie acest site, formele parazitare din fecale câștigă intrarea în rană.
* parazitul poate obține, de asemenea, intrarea în organism prin utilizarea enzimelor histolitice pentru a sparge pielea și a pătrunde prin mișcarea activă.
* unii dintre paraziți se dezvoltă în glanda salivară a insectei și nu migrează niciodată în intestin. Ca urmare, acestea sunt transmise gazdei vertebrate prin saliva insectei, deoarece se hrănește cu sânge.
aici, este de remarcat, de asemenea, că, odată ce sunt ingerate de insectă, majoritatea tripomastigotelor sunt defalcate de enzimele digestive ale insectei. Cu toate acestea, cei care supraviețuiesc se diferențiază pentru a forma sferomastigote care tind să aibă o formă sferică.
pentru a evita eliminarea din corpul insectei înainte de a-și finaliza dezvoltarea, epimastigotele care migrează spre intestin se atașează de membranele perimicrovilare, deoarece continuă să se împartă pentru a forma formele extrem de infecțioase cunoscute sub numele de tripomastigote metaciclice.
odată ce intră în piele, formele metaciclice de tripomastigot pătrund în celulele din acest sit și se transformă în amastigote (forme replicative ale parazitului) înainte de a se transforma înapoi în tripomastigot în fluxul sanguin.
* în fluxul sanguin al gazdei vertebrate, formele de tripomastigot ale parazitului se împart asexuat (prin fisiune binară) pe măsură ce cresc în număr.
* conform studiilor recente, T. cruzi sunt capabili să se reproducă sexual în circumstanțe specifice.
insectă Tripanosomă formează celula
o insectă vie „prociclică” formează tripanosomul. Imaginată prin așezarea pe un diapozitiv de sticlă și ruperea unei imagini de contrast de fază folosind un microscop leica.
buzunarul flagelar („gaura” din stânga celulei) este mult mai proeminent în forma insectelor decât în forma fluxului sanguin (vezi imaginea din același album).
în timpul ciclului de viață al lui T. cruzi, parazitul prezintă diferite forme morfologice cu caracteristici structurale diferite:
· Trypomastigote – celulă alungită caracterizată printr-un kinetoplast care se află în partea posterioară a celulei. Flagelul, care provine din partea posterioară a celulei, se întinde de-a lungul întregii lungimi a celulei, cu partea liberă care apare în partea anterioară a parazitului.
· Epimastigote – celule alungite caracterizate printr-un kinetoplast situat central. În această formă a parazitului, flagelul provine din mijlocul celulei, dar în cele din urmă iese din partea anterioară a parazitului.
· Promatogote – în această formă a parazitului, kinetoplastul se află în partea anterioară a celulei. Flagelul provine și iese din această parte a celulei.
· Amastigot-în comparație cu celelalte forme, amastigotul are o formă sferică. Kinetoplastul apare ca un corp întunecat în apropierea secțiunii centrale a celulei, în timp ce flagelul nu iese din corpul celulei.
reproducerea și ciclul de viață al Leishmania spp.
ciclul de viață al speciilor Leishmania, cum ar fi Leishmania amazonensis, este similar cu cel al speciilor Trypanosoma prin faptul că parazitul își completează ciclul de viață între două gazde (un vertebrat (e.g. uman) și nevertebrate (femelă de nisip) gazdă). În timpul ciclului de viață al parazitului, femela de nisip este infectată atunci când se hrănește cu sângele unei persoane infectate.
aici, insecta ingerează forme amastigote ale parazitului care se transformă în promastigote prociclice. Aceste forme suferă înmulțire în intestinul mijlociu al insectei înainte de a migra spre intestinul mediu anterior, unde continuă să se împartă.
aici, parazitul se transformă din nou pentru a forma promastigote metaciclice infecțioase care sunt eliberate în pielea gazdei vertebrate prin proboscisul insectei.
în piele, promastigotele invadează macrofagele și suferă transformări pentru a forma amastigote. În celulele gazdă, aceste noi forme se formează și se atașează la vacuolul parazitofor, unde suferă o multiplicare intensă, provocând în cele din urmă explozia celulei.
infecția repetată a macrofagelor de către amastigote permite parazitului să prolifereze. Ciclul continuă atunci când insecta mușcă și se hrănește cu sângele individului infectat.
* în timp ce reproducerea a fost mult timp gândit să apară numai prin fisiune binară (un tip de reproducere asexuată), studii emergente au identificat reproducerea sexuală (fuziune nucleară) între formele de amastigot care locuiesc în celulele gazdei.
din acest motiv, reproducerea în Leishmania este atât asexuală (fisiune binară în care celulele unice se divid pentru a forma două celule fiice), cât și asexuală (fuziune nucleară în care celulele masculine și feminine schimbă material genetic).
caracteristicile Kinetoplastidelor
după cum sa menționat anterior, kinetoplastidele sunt împărțite în două grupuri monofiletice majore pe baza morfologiei lor (bodonide biflagelate și tripanosomatide uniflagelate). Cu toate acestea, pe baza studiilor moleculare, bodonidele s-au dovedit a fi mai diverse în natură.
morfologic, toate kinetoplastidele se caracterizează prin prezența unui kinetoplast care conține kDNA în mitocondrii. Dimensiunea generală a acestei structuri subcelulare variază de la un organism/specie la alta. În timp ce kinetoplastul măsoară aproximativ 0,6 um în diametru în T. brucel, este de aproximativ 1um în T. cruzi.
în afară de kinetoplast, kinetoplastidele se caracterizează și prin prezența unui flagel care poate fi atașat corpului celular într-o anumită celulă. În cazurile în care flagelul este atașat corpului, se formează o membrană ondulată și joacă un rol important în motilitate.
folosind componente date ale membranei celulare, astfel de kinetoplastide precum tripoanozomii africani și paraziții Leishmania s-au dovedit, de asemenea, capabili să se sustragă răspunsului imun al gazdei lor. Acest lucru este deosebit de benefic pentru parazit, având în vedere că le permite să supraviețuiască atunci când pătrund în pielea gazdelor vertebrate.
în timp ce speciile Leishmania depind de molecule de suprafață precum lipofosfoglican și protează gp63 pentru a realiza acest lucru, tripanozomii evită răspunsul imun prin comutarea variantei lor majore glicoproteină de suprafață.
Vezi și Glicozomi
reveniți la învățarea despre Kinetoplaste
reveniți la pagina principală protozoare
reveniți la înțelegerea paraziților la microscop
reveniți la Parazitologie pagina principală
reveniți de la Kinetoplastide la Microscopmaster home
Filardia, A. A. și colab. (2018). Infecții Cu Protozoare Kinetoplastide Umane: Unde Mergem În Continuare?
Ken Stuart, Reto Brun, Simon Croft, Alan Fairlamb, Ricardo E. Jim McKerrow, Steve Reed și Rick Tarleton. (2008). Kinetoplastide: agenți patogeni protozoare înrudiți, diferite boli.
Kenechukwu C. Onyekwelu. (2019). Ciclul de viață al Trypanosoma cruzi în nevertebrate și gazdele Vertebrate.
Teixeira, D. E. și colab. (2013). Biologia celulară a leishmaniei: cum să predați folosind animații.
link-uri
