Drukuj
Odsłony: 321

Julia Gdesz

Koło Naukowe Biologii Molekularnej UW
II Liceum Ogólnokształcące z Oddziałami Dwujęzycznymi im. Stefana Batorego

 Czy miejsce owrzodzenia jest mlecznobiałe i otacza je czerwony pierścień?
– Tak.
– Czy rana swędzi?
– Nie.
– Czy rana boli, albo sprawia dyskomfort?
– Nie.
– No cóż… obawiam się, że to rzeczywiście klasyczne… LEISZMANIOZY.

„Zaginione miasto boga małp” – Douglas Preston

Ta enigmatycznie brzmiąca choroba wywoływana jest przez egzotycznego świdrowca z gromady kinetoplastydów – Leishmania. Szukając informacji o tych pasożytach, można napotkać pewne systematyczne/nomenklaturowe trudności. Odnajdziemy liczne gatunki: L. infantum, L. major, L. mexicana, L. tropica, L. brasiliensis. Wywołują one choroby, które wspólnie zostały nazwane mianem „leiszmanioz”. Powyższe gatunki – lub raczej odmiany – zostały z początku wyodrębnione jedynie na podstawie tego, z jakiego przypadku klinicznego zostały wyizolowane. Przykładowo L. tropica pochodzi z leiszmaniozy skórnej, a L. donovani – z kala azar (leiszmaniozy trzewnej/gorączki dum-dum). Inne pasożyty natomiast sklasyfikowano na podstawie ich występowania geograficznego, np. w regionie Morza Śródziemnego została odkryta L. infanatum [1.]. Obecnie dodatkowo stosuje się także metody sekwencjonowania DNA i analizy filogenetycznej do wyodrębnienia poszczególnych gatunków. Jednak – poza dużym zróżnicowaniem form tych świdrowców – cechuje je kilka wspólnych cech dotyczących chorób przez nie wywoływanych oraz cyklu rozwojowego, m.in.:

  1. miejsca rozwoju pasożytów – makrofagów
  2. nieustępująca infekcja tkanek
  3. ostra odpowiedź zapalna gospodarza

CYKL ROZWOJOWY

Wektorem świdrowca są muchy piaskowe, np. Phlebotomus lub Lutzomyia (znanych jest nawet ok. 70 gatunków zwanych z ang. sandflies transmitujących pierwotniaki). W jelicie muchy następuje rozwój uwicionych form – promastigot metacykilcznych (ang. metacyclic promastigotes), które stanowią infekcyjną formę pasożyta. Samica muchy piaskowej wstrzykuje ich niewielką ilość przez skórę do nowego żywiciela: dzikiego ssaka. Są one pochłaniane przez mononuklearne fagocyty (np. makrofagi), gdzie w fagolizosmach dojrzewają, dzielą się i przekształcają w kolejne stadium: nieruchliwe amastigoty. Są to podłużne, mierzące 4 μm komórki. W amastigotach występują nietypowe organelle lizosomopodobne, wypełnione enzymem – proteinazą cysteinową, która odgrywa kluczową rolę w rozwoju infekcji (m.in. zahamowaniu ekspresji białek MHC klasy II). Dodatkowo obie formy (promastigoty oraz amastigoty) mają organelle podobne do wakuoli lub lizosomów, gromadzące znaczne ilości jonów Ca²⁺, Zn²⁺, Mg²⁺ oraz innych substancji charakterystycznych dla lizosomów. Mają one prawdopodobnie funkcję regulacyjną w organizmie pasożyta [5]. 

W wyniku ponownego posiłku samica muchy pobiera zainfekowane komórki wraz z zakażoną krwią. Amastigoty osiedlają się w tylnej części przewodu pokarmowego owada. W przeciągu ok. 3 dni amastigoty przekształcają się w procykliczne promastigoty, które jednak nie są jeszcze infekcyjne. Dopiero (w wyniku dalszych zmian biochemicznych i morfologicznych) po ok. 1–2 tygodniach rozwijają się w pełni infekcyjne metacykliczne promastigoty. Mają one grubsze i dłuższe ciało oraz dłuższą wić niż formy procykliczne. Wić ta umożliwia promastigotom infekcję makrofagów. Zostają one ulokowane w przednim odcinku jelita. W rurce muchy powstaje PSG (ang. promastigote secretory gel) – substancja złożona głównie z glikoproteiny fPPG, która umożliwia transmisję parazytu z muchówki do kolejnego żywiciela.

TRANSMISJA MIĘDZY GATUNKAMI

W zwykłym cyklu występuje zależność:

dziki ssak (rezerwuar) → samica Phlebotomus → zdrowy dziki ssak. 

Jednak w pewnym momencie nowy gatunek „dzikiego” ssaka – Homo sapiens – zakłócił ten szlak w sposób następujący:

dziki ssak (rezerwuar) → samica Phlebotomus → zdrowy człowiek [2].

Występuje wiele różnych gatunków much piaskowych, z których każda zwykle przenosi jeden gatunek Leishmania wywołujący specyficzną dla siebie odmianę leiszmaniozy dotykającą różne gatunki ssaków: gryzonie (np. pieszczanki), leniwce, góralki, psy domowe oraz człowieka. Leiszmanioza może być transmitowana pomiędzy różnymi zwierzętami:

psy domowe ↔︎ lisy, 

ludzie ↔︎ góralki, 

leniwce ↔︎ mrówkojady. 

Niektóre odmiany przenoszą się jedynie w obrębie jednego gatunku. Leishmania tropica, Leishmania donovani występują jedynie u ludzi.

PRZEBIEG CHOROBY, LECZENIE, PROFILAKTYKA 

Ostra odpowiedź immunologiczna w wyniku infekcji objawia się zmianami skórnym, infekcjami mięśniowymi lub trzewnymi (kala azar). Co ciekawe, odmiany powodujące leisz trzewny często pozostają bezobjawowe. Gdy większość leiszmanioz ogranicza się jedynie do infekcji skórnych i węzłów chłonnych, niektóre wędrują do innych organów, takich jak: błona śluzowej jamy ustnej oraz nosa, szpik kostny, wątroba, śledziona [3].  Powoduje to odpowiedź immunologiczną. Do akcji wkraczają limfocyty T, cytokiny, neutrofile, komórki dendrytyczne, monocyty, komórki NK itd. Aktywność limfocytów T oraz cytokin umożliwia wykrycie choroby nawet gdy nie występują objawy. W wykrywaniu stosuje się diagnostykę serologiczną (ELISA, IFAT) oraz molekularną (PCR), która jest bardziej dostępna w biedniejszych regionach świata.

Skórne odmiany (L. tropica, L. mexicana, L. major) zwykle ulegają samowyleczeniu w przeciągu od ok. 2 do 15 miesięcy.

Pendynka (skórno-śluzowa) jedynie w niektórych przypadkach (ok. 25%) doprowadza do zagrażającej życiu infekcji. Leczona jest amfoterycyną B.

Leiszmanioza trzewna (VL – Visceral leishmaniasis), objawiająca się gorączką, nocnymi potami, biegunką, utratą wagi, osłabieniem, anemią, spleno- i hepatomegalią (powiększenie śledziony i wątroby – opuchnięty brzuch). Wywołuje ona epidemie z wysokim wskaźnikiem śmiertelności.

Oficjalna liczba zgonów na VL to rocznie 90 000 osób [4] (WHO), jednak może to stanowić jedynie 45% rzeczywistej wartości. L. donovani, L. infantum, L. chagasi, będące jej czynnikiem chorobotwórczym, są rozprzestrzeniane poprzez muchówki w krajach azjatyckich (Indiach, Afganistanie, Pakistanie), afrykańskich oraz śródziemnomorskich. Jednak ocieplenie klimatu otworzyło drzwi dla muchówek także do Stanów Zjednoczonych. W badaniach już sprzed 30 lat wykazywano pojawienie się niespodziewanych wektorów leiszmaniozy: brudnych strzykawek, igieł używanych przez narkomanów. Występuje również zależność między infekcją HIV a leiszmaniozą. U osób z taka koinfekcją (leiszmania/HIV) wzrasta prawdopodobieństwo rozwoju AIDS oraz maleje skuteczność leków antyretrowirusowych. Takie przypadki są częste na obszarach Brazylii, Indii oraz Europy. VL leczona jest dezoksycholanem amfoterycyny B, czy też związkami antymonu. Niestety te terapie nie są zawsze skuteczne, szczególnie w regionach Indii oraz Biharu. Dlatego tak ważna jest profilaktyka, która polega na kontroli populacji muchówek (używanie środków przeciw pasożytom w gospodarstwach domowych), kontroli rezerwuarów (dzikich ssaków), dokładne monitorowanie rozprzestrzeniania się choroby oraz edukacja osób szczególnie narażonych na zakażenie.

Leishmania oraz cały szereg chorób przez nie wywoływanych skłania do kilku ważnych wniosków wiążących ze sobą różne dziedziny, zarówno gospodarczo-klimatyczne, jak i medyczno-biologiczne. Choroba wywoływana przez te pasożyty, do niedawana dotycząca jedynie krajów tzw. trzeciego oraz Nowego Świata, wkracza na nowe obszary Europy i Ameryki Północnej. Przyczyn tej sytuacji można upatrywać m.in. w tendencji krajów rozwiniętych do pomijania, a nawet lekceważenia problemów krajów rozwijających się.

PRZYPISY

  1. S. ADLER Leishmania Department of Parasitology, Hebrew University, Hadassah Medical School, Jerusalem, Israel 1964
  2. Torres-Guerrero E, Quintanilla-Cedillo MR, Ruiz-Esmenjaud J, Arenas R. Leishmaniasis: a review. F1000Res. 2017;6:750. Published 2017 May 26. doi:10.12688/f1000research.11120.1
  3. Henry W Murray, Jonathan D Berman, Clive R Davies, Nancy G Saravia  Advances in leishmaniasis The Lancet Volume 366, Issue 9496 2005 https://doi.org/10.1016/S0140-6736(05)67629-5.
  4. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/leishmaniasis data pobrania: 19.12.2020 godz.20
  5. Vannier-Santos, M., Martiny, A., & Souza, W. (2002). Cell Biology of Leishmania spp.: Invading and Evading. Current Pharmaceutical Design, 8(4), 297–318. doi:10.2174/1381612023396230  

BIBLIOGRAFIA

  1. P Desjeux, Leishmaniasis: current situation and new perspectives,Comparative Immunology, Microbiology and Infectious Diseases, Volume 27, Issue 5 2004 https://doi.org/10.1016/j.cimid.2004.03.004http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147957104000232)
  2. Douglas Preston ,Zaginione miasto Boga Małp
  3. https://pl.wikipedia.org/wiki/Leiszmanioza
  4. David Sacks & Nancy Noben-Trauth  The immunology of susceptibility and resistance to Leishmania major in mice Nature Reviews Immunology volume 2,2002 Published: 01 November 2002
  5. Bates PA. Transmission of Leishmania metacyclic promastigotes by phlebotomine sand flies. Int J Parasitol. 2007 Aug;37(10):1097-106. doi: 10.1016/j.ijpara.2007.04.003. Epub 2007 Apr 18. PMID: 17517415; PMCID: PMC2675784