Plasmodium vivax -Plasmodium vivax

Plasmodium vivax
Plasmodium vivax 01.png
Eldre P. vivax trophozoite
Vitenskapelig klassifisering redigere
(ikke rangert): Diaphoretickes
Clade : TSAR
Clade : SAR
Infrakingdom: Alveolata
Phylum: Apicomplexa
Klasse: Aconoidasida
Rekkefølge: Haemospororida
Familie: Plasmodiidae
Slekt: Plasmodium
Arter:
P. vivax
Binomial navn
Plasmodium vivax
( Grassi & Feletti , 1890)
Synonymer
  • Haemamoeba vivax Grassi og Feletti, 1890
  • Plasmodium malariae tertianae Celli og Sanfelice, 1891
  • Haemamoeba laverani var. tertiana Labbe, 1894 (?)
  • Haemosporidium tertianae Lewkowicz, 1897
  • Plasmodium camarense Ziemann, 1915

Plasmodium vivax er en protozoal parasitt og et menneskelig patogen . Denne parasitten er den hyppigste og mest distribuerte årsaken til tilbakevendende malaria . Selv om det er mindre virulent enn Plasmodium falciparum , den farligste av de fem humane malariaparasittene, P. vivax malaria infeksjon føre til alvorlig sykdom og død, ofte på grunn av splenomegali (en sykelig forstørret milt ). P. vivax bæres av den kvinnelige Anopheles- myggen; hannene biter ikke.

Helse

Epidemiologi

Plasmodium vivax finnes hovedsakelig i Asia, Latin-Amerika og i noen deler av Afrika. Det antas at P. vivax har opprinnelse i Asia, men nylige studier har vist at ville sjimpanser og gorillaer i hele det sentrale Afrika er endemisk smittet med parasitter som er nært beslektet med menneskelig P. vivax. Disse funnene indikerer at menneskelig P. vivax er av afrikansk opprinnelse. Plasmodium vivax utgjør 65% av malariatilfellene i Asia og Sør-Amerika . I motsetning til Plasmodium falciparum , er Plasmodium vivax i stand til å gjennomgå sporogonisk utvikling i myggen ved lavere temperaturer. Det er anslått at 2,5 milliarder mennesker er i fare for infeksjon med denne organismen.

Selv om Amerika bidrar med 22% av det globale området i fare, er høye endemiske områder generelt tynt befolket, og regionen bidrar bare med 6% til den totale befolkningen i fare. I Afrika har den utbredte mangelen på Duffy-antigenet i befolkningen sørget for at stabil overføring er begrenset til Madagaskar og deler av Afrikas Horn . Det bidrar med 3,5% av verdens befolkning i fare. Sentral-Asia er ansvarlig for 82% av verdens befolkning i fare med høye endemiske områder sammenfallende med tette befolkninger, spesielt i India og Myanmar . Sørøst-Asia har områder med høy endemisitet i Indonesia og Papua Ny-Guinea og bidrar generelt med 9% av verdens befolkning i fare.

P. vivax bæres av minst 71 myggarter. Mange vivax-vektorer lever lykkelig i tempererte klima - så langt nord som Finland. Noen foretrekker å bite utendørs eller på dagtid, noe som hindrer effektiviteten av innendørs insektmiddel og sengenett . Flere viktige vektorarter har ennå ikke blitt dyrket i laboratoriet for nærmere studier, og insekticidresistens er ikke kvalifisert.

Klinisk presentasjon

Patogenese skyldes brudd på infiserte røde blodlegemer, noe som fører til feber. Infiserte røde blodlegemer kan også feste seg til hverandre og til veggene i kapillærene. Fartøy plugger opp og fratar vev oksygen. Infeksjon kan også føre til at milten forstørres.

I motsetning til P. falciparum , kan P. vivax fylle blodomløpet med seksuelle sceneparasitter - formen som mygg plukket opp på vei til neste offer - allerede før en pasient viser symptomer. Følgelig hjelper ikke rask behandling av symptomatiske pasienter nødvendigvis med å stoppe et utbrudd, som det gjør med falciparum malaria, der feber oppstår når seksuelle stadier utvikler seg. Selv når symptomene dukker opp, fordi de vanligvis ikke er umiddelbart dødelige, fortsetter parasitten å formere seg.

Plasmodium vivax kan forårsake en mer uvanlig form for malaria med atypiske symptomer . Det har vært kjent å debutere med hikke , tap av smak , mangel på feber , smerter under svelging , hoste og urinveier .

Parasitten kan gå i dvale i leveren i flere dager, uten å forårsake symptomer og forbli uoppdagelig i blodprøver. De danner det som kalles hypnozoitter , et lite stadium som ligger inne i en individuell levercelle . Dette navnet stammer fra "sovende organismer". Hypnozoittene lar parasitten overleve i mer tempererte soner, hvor mygg bare biter en del av året.

En enkelt smittsom bitt kan utløse seks eller flere tilbakefall i året, noe som gjør at pasienter er mer sårbare for andre sykdommer. Andre smittsomme sykdommer, inkludert falciparum malaria, ser ut til å utløse tilbakefall.

Alvorlige komplikasjoner

Alvorlige komplikasjoner for malaria er sovende leverstadiet parasitter, organsvikt som akutt nyresvikt . Flere komplikasjoner av malaria kan også være nedsatt bevissthet, nevrologiske abnormiteter, hypoglykemi og lavt blodtrykk forårsaket av kardiovaskulær kollaps, klinisk gulsott og eller andre vitale organdysfunksjoner og koagulasjonsfeil. Den alvorligste komplikasjonen til slutt er døden.

Forebygging

Den viktigste måten å forhindre malaria er gjennom vektorkontroll. Det er for det meste tre hovedformer som vektoren kan kontrolleres: (1) insektmiddelbehandlede myggnett, (2) gjenværende sprøyting innendørs og (3) medisiner mot malaria. Langvarige insektdrepende garn (LLN) er den foretrukne metoden for bekjempelse fordi den er den mest kostnadseffektive. WHO strategiserer for tiden hvordan man skal sikre at nettet vedlikeholdes ordentlig for å beskytte mennesker i fare. Det andre alternativet er innendørs restsprøyting og har vist seg å være effektivt hvis minst 80% av boligene sprøytes. Imidlertid er en slik metode bare effektiv i 3-6 måneder. En ulempe med disse to metodene er dessverre at myggmotstanden mot disse insektmidlene har økt. Det nasjonale malariakontrollarbeidet gjennomgår raske endringer for å sikre at folket får den mest effektive metoden for vektorkontroll. Til slutt kan medisiner mot malaria også brukes for å forhindre at infeksjon utvikler seg til en klinisk sykdom. Imidlertid har det også vært en økende motstand mot medisin mot malaria.

I 2015 utarbeidet Verdens helseorganisasjon (WHO) en plan for å adressere vivax malaria, som en del av deres globale tekniske strategi for Malaria.

Diagnose

P. vivax og P. ovale som har sittet i EDTA i mer enn 30 minutter før blodfilmen blir laget, vil se veldig like ut som P. malariae , [ kilde nødvendig ], noe som er en viktig grunn til å advare laboratoriet umiddelbart når blodprøven trekkes slik at de kan behandle prøven så snart den kommer. Blodfilmer lages fortrinnsvis innen 30 minutter etter blodtrekkingen og må absolutt lages innen en time etter at blodet ble trukket. Diagnose kan gjøres med den stripe raske testen av antistoffer.

Behandling

Klorokin er fortsatt den valgte behandlingen for vivax malaria, bortsett fra i Indonesias Irian Jaya- region ( Vest-Ny Guinea ) og den geografisk sammenhengende Papua Ny-Guinea , hvor klorokinresistens er vanlig (opptil 20% motstand). Klorokinmotstand er et økende problem i andre deler av verden, som Korea og India.

Når klorokinresistens er vanlig eller når klorokin er kontraindisert, er artesunate det valgte medikamentet, bortsett fra i USA, der det ikke er godkjent for bruk. Når en artemisininbasert kombinasjonsbehandling er blitt vedtatt som førstelinjebehandling for P. falciparum malaria, kan den også brukes mot P. vivax malaria i kombinasjon med primakin for radikal kur. Et unntak er artesunate pluss sulfadoksin-pyrimetamin (AS + SP), som ikke er effektiv mot P. vivax mange steder. Mefloquine er et godt alternativ, og i noen land er det lettere tilgjengelig. Atovaquone-proguanil er et effektivt alternativ hos pasienter som ikke tåler klorokin. Kinin kan brukes til å behandle vivax malaria, men er forbundet med dårligere resultater.

32–100% av pasientene vil komme tilbake etter vellykket behandling av P. vivax- infeksjon hvis det ikke gis en radikal kur (utryddelse av leverstadier).

Utryddelse av leverstadiene oppnås ved å gi primakin . Pasienter med glukose-6-fosfatdehydrogenase-mangel risikerer hemolyse . G6PD er et enzym som er viktig for blodkjemi. Ingen feltklar test er tilgjengelig. Nylig har dette poenget tatt særlig betydning for den økte forekomsten av vivaxmalaria blant reisende. Minst et 14-dagers løpet av primakin er nødvendig for radikal behandling av P. vivax .

Tafenokin

I 2013 ble en fase IIb-studie fullført som studerte et enkeltdosealternativt legemiddel kalt tafenokin . Det er en 8-aminokinolin, av samme familie som primakin, utviklet av forskere ved Walter Reed Army Institute of Research på 1970-tallet og testet i sikkerhetsforsøk. Det forsvant imidlertid til presset for eliminering av malaria utløste ny interesse for primakinalternativer.

Blant pasienter som fikk en dose på 600 mg, var 91% tilbakefallfrie etter 6 måneder. Blant pasienter som fikk primakin, fikk 24% tilbakefall innen 6 måneder. "Dataene er helt spektakulære," sier Wells. Ideelt sett, sier han, vil forskere kunne kombinere sikkerhetsdataene fra hærens tidligere studier med den nye studien i et innlegg til den amerikanske mat- og medisinadministrasjonen for godkjenning. I likhet med primakin forårsaker tafenokin hemolyse hos personer som har G6PD-mangel.

I 2013 produserte forskere dyrkede menneskelige "mikrolivere" som støttet leverfaser av både P. falciparum og P. vivax og kan også ha skapt hypnozoitter.

Utryddelse

Massebehandling av populasjoner med primakin kan drepe hypnozoittene, og unntak de med G6PD-mangel. Imidlertid krever standardregimet en daglig pille i 14 dager over en asymptomatisk populasjon.

Korea

P. vivax er den eneste urfolk malariaparasitten på den koreanske halvøya. I årene etter Koreakrigen (1950–53) reduserte malariautryddelseskampanjer antall nye tilfeller av sykdommen i Nord-Korea og Sør-Korea . I 1979 erklærte Verdens helseorganisasjon den koreanske halvøya vivax malariafri, men sykdommen dukket uventet opp igjen på slutten av 1990-tallet og vedvarer fortsatt i dag. Flere faktorer bidro til sykdommens gjenoppkomst, inkludert redusert vekt på malariakontroll etter 1979, flom og sult i Nord-Korea, fremveksten av narkotikamotstand og muligens global oppvarming . De fleste tilfeller er identifisert langs den koreanske demilitariserte sonen . Som sådan tilbyr vivax malaria de to koreaene en mulighet til å samarbeide om et viktig helseproblem som berører begge land.

Narkotikamål

Gitt at legemidler som retter seg mot de forskjellige livsstadiene til parasitten noen ganger kan ha uønskede bivirkninger, er det ønskelig å komme opp med medikamentmolekyler rettet mot spesifikke proteiner / enzymer som er essensielle for parasittens overlevelse, eller som kan kompromittere organismens egnethet. Enzymer i Purine-bergingsveien hadde vært favorittmål for dette formål. Men gitt den høye grad av bevaring i purinmetabolisme over parasitten og dens vert, kan det være potensiell kryssreaktivitet som gjør det vanskelig å designe selektive medisiner mot parasitten. For å overvinne dette har nylig innsats fokusert på å utlede funksjonen til foreldreløse hypotetiske proteiner hvis funksjoner har vært ukjente. Selv om mange av de hypotetiske proteinene har en rolle i sekundær metabolisme, vil målretting mot dem være gunstig fra to perspektiver, dvs. spesifisitet og redusering av patogenens virulens uten eller minimal uønsket kryssreaktivitet.

Biologi

Livssyklus

Som alle malariaparasitter har P. vivax en kompleks livssyklus. Den infiserer en definitiv insektvert , der seksuell reproduksjon forekommer, og en mellomliggende virveldyrvert , der aseksuell forsterkning oppstår. I P. vivax er de definitive vertene Anopheles- mygg (også kjent som vektoren ), mens mennesker er de mellomliggende aseksuelle vertene. I løpet av livssyklusen antar P. vivax mange forskjellige fysiske former.

Aseksuelle former:

  • Sporozoite : Overfører infeksjon fra mygg til menneske
  • Umodne trofozoitter (ring eller signet-ringformet), omtrent 1/3 av diameteren til en RBC.
  • Eldre trofozoitter: Svært uregelmessige og delikate (beskrevet som amoeboid ); mange pseudopodiale prosesser sett. Tilstedeværelse av fine korn av brunt pigment (malariapigment) eller hematin trolig avledet fra hemoglobinet i de infiserte røde blodcellene.
  • Schizonts (også kalt meroner): Så stor som en normal rød celle; dermed blir den parasittiserte kroppselen utvidet og større enn normalt. Det er omtrent seksten merozoitter.

Seksuelle former:

  • Gametocytter: Rund. P. vivax gametocytter finnes ofte i humant perifert blod omtrent på slutten av den første uken med parasitemi.
  • Kjønnsceller: Dannet fra gametocytter i mygg.
  • Zygote: Formet fra en kombinasjon av kjønnsceller
  • Oocyst : Inneholder zygote, utvikler seg til sporozoitter

Menneskelig infeksjon

P. vivax infeksjon hos mennesker oppstår når en infisert mygg spiser på et menneske. Under fôring injiserer myggen spytt for å forhindre blodpropp (sammen med sporozoitter), tusenvis av sporozoitter inokuleres i humant blod; innen en halv time når sporozoittene leveren. Der går de inn i leverceller, transformeres til trofozoittform og spiser på leverceller og reproduserer aseksuelt. Denne prosessen gir opphav til tusenvis av merozoitter (plasmodium datterceller) i sirkulasjonssystemet og leveren.

Den Inkubasjonstiden fra smitte til menneske varierer vanligvis fra ti til sytten dager, og noen ganger opp til et år. Vedvarende leverfaser tillater tilbakefall opptil fem år etter eliminering av røde blodlegemer og klinisk kur.

Leverstadium

Den P. vivax sporozoitten går inn i en hepatocytter og begynner sin exoerythrocytiske schizogoni scenen. Dette er preget av flere runder med kjernedeling uten cellesegmentering. Etter et visst antall kjernedelinger vil parasittcellen segmentere og merozoitter dannes.

Det er situasjoner der noen av sporozoittene ikke umiddelbart begynner å vokse og dele seg etter at de har kommet inn i hepatocytten, men forblir i et sovende hypnozoittstadium i flere uker eller måneder. Varigheten av ventetid antas å variere fra en hypnozoitt til en annen, og faktorene som til slutt vil utløse vekst er ikke kjent; dette kan forklare hvordan en enkelt infeksjon kan være ansvarlig for en rekke bølger av parasitemi eller "tilbakefall". Det er antatt at forskjellige stammer av P. vivax har sitt eget karakteristiske tilbakefallsmønster og timing. Imidlertid blir slik tilbakevendende parasittemi sannsynligvis overtilskrevet hypnozoittaktivering. En nylig anerkjent, ikke-hypnozoitt, mulig medvirkende kilde til tilbakevendende perifer P. vivax parasitemi er erytrocytiske former i benmarg.

Erytrocytisk syklus

P. vivax trenger fortrinnsvis inn i unge røde blodlegemer (retikulocytter), i motsetning til Plasmodium falciparum som kan invadere erytrocytter. For å oppnå dette har merozoitter to proteiner ved sin apikale pol (PvRBP-1 og PvRBP-2). Parasitten bruker Duffy-blodgruppen antigener (Fy6) for å trenge inn i røde blodlegemer. Dette antigenet forekommer ikke hos de fleste mennesker i Vest-Afrika [fenotype Fy (ab-)]. Som et resultat forekommer P. vivax sjeldnere i Vest-Afrika.

De parasittiserte røde blodcellene er opptil dobbelt så store som en normal rød celle, og Schüffners prikker (også kjent som Schüffners stippling eller Schüffners granuler) ses på den infiserte celleoverflaten. Schüffners prikker har et flekkete utseende, varierende i farge fra lysrosa, til rød, til rødgul, som farget med Romanovsky-flekker. Parasitten i den er ofte vilt uregelmessig i form (beskrevet som "amoeboid"). Schizonts av P. vivax har opptil tjue merozoitter i seg. Det er sjelden å se celler med mer enn en parasitt i seg. Merozoitter vil bare feste seg til umodne blodceller (retikulocytter), og det er derfor uvanlig å se mer enn 3% av alle sirkulerende erytrocytter parasitisert.

Myggscene

Parasitt livssyklus i mygg inkluderer alle stadier av seksuell reproduksjon:

  1. Infeksjon og gametogenese
  2. Gjødsling
  3. Ookinite
  4. Oocyst
  5. Sporogony
Mygginfeksjon og gametedannelse

Når en kvinnelig Anopheles- mygg biter en smittet person, overføres gametocytter og andre stadier av parasitten til myggmagen. Gametocytter utvikler seg til slutt til gameter, en prosess kjent som gametogony.

Mikrogametocytter blir veldig aktive, og kjernene deres gjennomgår fisjon (dvs. amitose) for å gi 6-8 datterkjerner, som blir ordnet i periferien. Cytoplasmaet utvikler lange tynne flageller som projeksjoner, deretter kommer en kjerne inn i hver av disse utvidelsene. Disse cytoplasmatiske utvidelsene bryter senere ut som modne mannlige kjønnsceller (mikrogameter). Denne prosessen med dannelse av flagellignende mikrogameter eller mannlige kjønnsceller er kjent som eksflagellasjon. Makrogametocytter viser svært liten endring. De utvikler en mottakskegle på den ene siden og blir moden som makrogametocytter (kvinnelige kjønnsceller).

Gjødsling

Mannlige kjønnsceller beveger seg aktivt i magen til mygg på jakt etter kvinnelige kjønnsceller. Mannlige kjønnsceller inngår deretter kvinnelige kjønnsceller gjennom mottakskeglen. Den komplette fusjonen av to gameter resulterer i dannelsen av zygote. Her forekommer sammensmelting av to forskjellige kjønnsceller, kjent som anisogami.

Zygoten forblir inaktiv en stund, men den forlenger seg snart, blir vermiform (ormlignende) og bevegelig. Det er nå kjent som ookinete. De spisse ender av ookinete trenger gjennom mageveggen og kommer til å ligge under det ytre epitelaget. Her blir zygoten sfærisk og utvikler en cystevegg rundt seg selv. Cysteveggen er delvis avledet fra magevevet og delvis produsert av selve zygoten. På dette stadiet er zygoten kjent som en oocyst. Oocyst absorberer næring og vokser i størrelse. Oocyster stikker ut fra mageoverflaten og gir det et blæret utseende. I en svært infisert mygg kan det sees så mange som 1000 oocyster.

Sporogony

Oocystekjernen deler seg gjentatte ganger for å danne et stort antall datterkjerner. Samtidig utvikler cytoplasma store vakuoler og danner en rekke cytoplasmatiske masser. Disse cytoplasmatiske massene forlenger seg og en datterkjerner migrerer inn i hver masse. De resulterende sigdformede kroppene er kjent som sporozoitter. Denne fasen av aseksuell multiplikasjon er kjent som sporogony og er fullført på omtrent 10–21 dager. Oocysten sprekker deretter, og sporozoitter frigjøres i myggens kroppshule. Sporozoitter når til slutt spyttkjertlene til mygg via dens hemolymfe . Myggen blir nå smittsom. Spyttkjertler av en enkelt infisert mygg kan inneholde så mange som 200 000 sporozoitter. Når myggen biter en sunn person, blir tusenvis av sporozoitter smittet i blodet sammen med spytten, og syklusen starter igjen.

Taksonomi

P. vivax kan deles i to klader, en som ser ut til å ha opprinnelse i den gamle verden og en annen som har sin opprinnelse i den nye verden. Skillet kan gjøres på grunnlag av strukturen til A- og S-formene til rRNA . En omorganisering av disse genene ser ut til å ha skjedd i New World-stammene. Det ser ut til at en genkonvertering skjedde i en gammel verdensstamme, og denne stammen ga opphav til New World-stammene. Tidspunktet for denne hendelsen har ennå ikke blitt fastslått.

For tiden sirkulerer begge typer P. vivax i Amerika. Apaparasitten - Plasmodium simium - er relatert til stammene fra den gamle verden snarere enn til stammene fra den nye verden.

Et spesifikt navn - Plasmodium collinsi - har blitt foreslått for New World-stammene, men dette forslaget har hittil ikke blitt akseptert.

Diverse

Det har blitt antydet at P. vivax har anskaffet genetisk materiale horisontalt fra mennesker.

Plasmodium vivax er ikke kjent for å ha en bestemt gram flekk (negativ vs. positiv) og kan fremstå som en av dem.

Det er bevis for at P. vivax selv er infisert av virus.

Terapeutisk bruk

P. vivax ble brukt mellom 1917 og 1940-tallet for malarioterapi , det vil si for å skape svært høye feber for å bekjempe visse sykdommer som tertiær syfilis. I 1917 mottok oppfinneren av denne teknikken, Julius Wagner-Jauregg , Nobelprisen i fysiologi eller medisin for sine oppdagelser. Imidlertid var teknikken farlig og drepte omtrent 15% av pasientene, så den er ikke lenger i bruk.

Se også

Referanser

Eksterne linker