Плазмодий knowlesi: Малярияның жаңа түрі және зерттелуі
Plasmodium knowlesi
Плазмодий knowlesi – паразит, қоздырғышы малярия. Оңтүстік-Шығыс Азияда кең таралған, адамдарға және маймылдарға жұғады. Емдеу, алдын алу туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Бір жасушалы организмдер түрі
Species of single celled organism
Plasmodium knowlesi – адамдар мен басқа да приматтарда безгек ауруын қоздыратын паразит. Ол Оңтүстік-Шығыс Азияның барлық аймақтарында кездеседі және Малайзияда адамдардың безгекпен ауруының ең көп таралған себебі болып табылады. Басқа Plasmodium түрлері сияқты, P. knowlesi-дің тіршілік циклы маса мен жылы қанды жануардың (қожайынның) жұқтырылуын қажет етеді. P. knowlesi-дің табиғи жылы қанды қожайындары Ескі әлем маймылдары болса, адамдар жұқтырған маса шаққанда P. knowlesi-мен зарарға ұшырауы мүмкін. P. knowlesi – Apicomplexa типінің, Plasmodium туысының және Plasmodium кіші туысының эукариоты. Ол адам паразиті Plasmodium vivax-қа және басқа да адам емес приматтарды зарарландыратын Plasmodium түрлеріне ең жақын туыс. P. knowlesi-мен зарарланған адамдарда Plasmodium falciparum қоздырғанға ұқсас, жеңіл немесе ауыр безгек дамуы мүмкін. P. knowlesi жұқтыруын диагностикалау қиын, себебі P. knowlesi адамдарды зарарландыратын басқа түрлерге өте ұқсас. Емдеу әдетте хлорохин немесе артемизинин комбинациялық терапиясымен жүзеге асырылады, бұл басқа безгек түрлеріне де тән. P. knowlesi безгегі бұрын адамдарда сирек кездесетін ауру деп есептелген, бірақ қазір Оңтүстік-Шығыс Азияда денсаулық сақтау жүйесі үшін маңызды мәселе болып отыр. P. knowlesi алғаш рет 1932 жылы жеке түр ретінде және адамдарда безгек ауруын қоздырушы фактор ретінде сипатталған. 20 ғасырдың басында нейросифилис ауруын емдеу үшін қызба тудыру мақсатында қысқа мерзімге қолданылған. 20 ғасырдың ортасында P. knowlesi Plasmodium биологиясын зерттеу үшін кеңінен қолданылды және негізгі зерттеулерде, вакцина әзірлеуде және жаңа дәрілерді іздеуде пайдаланылды. P. knowlesi әлі де безгек ауруын зерттеу үшін зертханалық модель ретінде қолданылады, өйткені ол модельдік примат – резус макакасын (rhesus macaque) оңай зарарландырады және адам немесе макака қанында жасуша мәдениетінде өсірілуі мүмкін.
Plasmodium knowlesi is a parasite that causes malaria in humans and other primates. It is found throughout Southeast Asia, and is the most common cause of human malaria in Malaysia. Like other Plasmodium species, P. knowlesi has a life cycle that requires infection of both a mosquito and a warm blooded host. While the natural warm blooded hosts of P. knowlesi are likely various Old World monkeys, humans can be infected by P. knowlesi if they are fed upon by infected mosquitoes. P. knowlesi is a eukaryote in the phylum Apicomplexa, genus Plasmodium, and subgenus Plasmodium. It is most closely related to the human parasite Plasmodium vivax as well as other Plasmodium species that infect non human primates. Humans infected with P. knowlesi can develop uncomplicated or severe malaria similar to that caused by Plasmodium falciparum. Diagnosis of P. knowlesi infection is challenging as P. knowlesi very closely resembles other species that infect humans. Treatment is similar to other types of malaria, with chloroquine or artemisinin combination therapy typically recommended. P. knowlesi malaria is an emerging disease previously thought to be rare in humans, but increasingly recognized as a major health burden in Southeast Asia. P. knowlesi was first described as a distinct species and as a potential cause of human malaria in 1932. It was briefly used in the early 20th century to cause fever as a treatment for neurosyphilis. In the mid 20th century, P. knowlesi became popular as a tool for studying Plasmodium biology and was used for basic research, vaccine research, and drug development. P. knowlesi is still used as a laboratory model for malaria, as it readily infects the model primate the rhesus macaque, and can be grown in cell culture in human or macaque blood.
Өмірлік цикл
Басқа плазмодиум паразиттері сияқты, P. knowlesi тіршілік циклы сүтқоректі және жәндік жануарлар арасында алмасуды қажет етеді. Приматтар жұқпалы Anopheles масасының шағуы арқылы жұғады, оның сілекей бездерінде спорозоиттар деп аталатын паразиттің бір сатысы болады. Спорозоиттар қан ағысымен приматтардың бауырына жетеді, онда 5-6 күн бойы дамып, көбейеді, содан кейін жарылып, қанға мыңдаған қыз жасушаларды, яғни мерозоиттарды босатады (туыс P. vivax-тан айырмашылығы, P. knowlesi бауырда жасырын гипнозоиттар жасамайды). Зигота окинетке айналады, ол масаның ішек қабырғасы арқылы өтіп, ооцистаға дамиды. Ооцистадан мыңдаған спорозоиттар шығады, олар маса арқылы сілекей бездеріне миграциялайды. Басқа апикомплекс паразиттері сияқты, P. knowlesi-де эндосимбиоздан пайда болған екі органелла бар: бір үлкен митохондрия және апикопласт, екеуі де паразиттің метаболизміне қатысады.
Like other Plasmodium parasites, P. knowlesi has a life cycle that requires it be passed back and forth between mammalian hosts and insect hosts. Primates are infected through the bite of an infected Anopheles mosquito which carries a parasite stage called the sporozoite in its salivary glands. Sporozoites follow the blood stream to the primate liver where they develop and replicate over five to six days before bursting, releasing thousands of daughter cells called merozoites into the blood (unlike the related P. vivax, P. knowlesi does not make latent hypnozoites in the liver). The zygote matures into an ookinete, which migrates through the wall of the mosquito gut and develops into an oocyst. The oocyst then releases thousands of sporozoites, which migrate through the mosquito to the salivary glands. Like other apicomplexans, P. knowlesi also has two organelles of endosymbiotic origin: a single large mitochondrion and the apicoplast, both of which are involved in the parasite's metabolism.
Эволюция және таксономия
P. malariae-мен морфологиялық ұқсастығына қарамастан, P. knowlesi P. vivax-пен, сондай-ақ адам емес приматтарды жұқтырған басқа да Plasmodium түрлерімен тығыз байланысты. Адам паразитерінің ішінде P. knowlesi 18-34 миллион жыл бұрын бөлінген P. vivax-пен жақын туыс. Адамды жұқтырған плазмодиум түрлерін салыстыратын филогенетикалық ағаш төменде көрсетілген: Бұл сипатталған кіші түрлер мен қазіргі әдебиетте сипатталған популяциялар арасындағы байланыс нақты емес. Кез келген ауру белгісіз, тіпті олар бір мезгілде басқа да Plasmodium түрлерімен жұққанда да. P. knowlesi безгегімен ауыратын адамдар көбінесе бас ауруы, буын ауруы, жалпы әлсіздік және тәбет жоғалту сезінеді. Қиындықсыз P. knowlesi безгегін безгекке қарсы препараттармен емдеуге болады. Ауыр P. knowlesi безгегі P. falciparum тудырған ауыр безгекке ұқсайды. Ауыр науқастарда тыныс алудың қиындауы, іш ауруы және құсу болуы мүмкін. Ескі трофозоидтар көбірек таралып, жаңа қонақ клеткасының бүкіл бетін жабатын тікбұрышты пішінде болады, бұл P. malariae-дегі ұқсас сатыға ұқсайтын "жолақты пішін" деп аталады. Кейбір жылдам диагностикалық тесттер P. knowlesi-ді анықтай алса да, олардың сезімталдығы және ерекшелігі төмен, сондықтан олар әрқашан сенімді болмайды. ПТР немесе нақты уақыт ПТР арқылы нуклеин қышқылын анықтау P. knowlesi-ді анықтаудың және оны басқа Plasmodium түрлерінен ажыратудың ең сенімді әдісі болып табылады. Алайда, ПТР-дың салыстырмалы түрде баяу және қымбат болуына байланысты, ол көптеген эндемиялық аймақтарда қолжетімді емес. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы ауыр безгекпен ауыратын адамдарға кем дегенде 24 сағат бойы артесунатты тамырға салуды, содан кейін АКТ емдеуін ұсынады. P. knowlesi безгегінің жағдайлары Оңтүстік-Шығыс Азияның көптеген елдерінде, сондай-ақ аймақтан келген саяхатшыларда тіркелген. Қанның жұқтыру кезеңдері мен спорозоидтарды глицеролитпен мұздату арқылы ұзақ мерзімге сақтауға болады, бұл қызығушылық тудыратын штаммдарды сақтауға мүмкіндік береді. 1931 жылы паразитті Калькуттадағы кала-азар (ішек лейшманиозы) бойынша жұмыс істеген кезде Х.Г.М. Кэмпбелл ұзақ құйрықты макакада қайтадан байқады; Кэмпбеллдің әріптесі Лайонел Эверард Нейпир зардап шеккен маймылдан қан алып, үш зертханалық маймылды егуге алды, олардың бірі – ауыр инфекция дамыған резус макакасы. Кэмпбелл мен Нейпир жұқтырған маймылды Бирадж Мохан Дас Гуптаға берді, ол маймылдар арқылы сериялық өту арқылы паразитті сақтап қалуға қол жеткізді. 1932 жылы Дас Гупта және оның жетекшісі Роберт Ноулз макака қанындағы паразиттің морфологиясын сипаттап, оның үш адам науқасын жұқтыра алатынын көрсетті (әр жағдайда ол басқа инфекцияны емдеу үмітімен қызуды тудыру үшін қолданылды). Сондай-ақ 1932 жылы Джон Синтон мен Х.В. Маллиган қан жасушаларындағы паразиттің морфологиясын одан әрі сипаттап, оны басқа сипатталған түрлерден ерекше түр деп анықтады және оны Роберт Ноулздың құрметіне Plasmodium knowlesi деп атады. P. knowlesi-ге табиғи жолмен жұқтырған алғашқы адамның тіркелген жағдайы 1965 жылы АҚШ армиясының геодезисі Малайзияда бес күндік жұмыстан кейін дене қызуының көтерілуі мен суық тиюінен туды. Осы тұжырымға сүйене отырып, Малайзия түбегіндегі Медициналық зерттеулер институтының тобы макакаларға жақын тұратын адамдарды зерттеуді жүргізді, бірақ маймылдың безгегі адамдарға жұғатынын дәлелдемеді. Келесі он жылда бірнеше зерттеушілер молекулалық анықтау әдістерін қолданды, олар P. knowlesi-ді морфологиялық жағынан ұқсас паразиттерден ажыратуға қабілетті, Оңтүстік-Шығыс Азияда безгек жағдайларының өсуіне P. knowlesi-ді жатқызуға мүмкіндік берді. Мұрағаттық үлгілермен жүргізілген жұмыс нәтижесінде бұл паразитке жұғу Малайзияда кем дегенде 1990 жылдан бері орын алғаны анықталды.
Despite its morphological similarity to P. malariae, P. knowlesi is most closely related to P. vivax as well as other Plasmodium species that infect non human primates. Among human parasites, P. knowlesi is most closely related to P. vivax, from which it diverged between 18 million and 34 million years ago. A phylogenetic tree comparing the Plasmodium species that infect humans is shown below: The relationship between these described subspecies and the populations described in the modern literature is not clear. without any apparent disease, even when they are simultaneously infected with various other Plasmodium species. People with uncomplicated P. knowlesi malaria often also experience headaches, joint pain, malaise, and loss of appetite. Uncomplicated P. knowlesi malaria can be treated with antimalarial drugs. Severe P. knowlesi malaria resembles severe malaria caused by P. falciparum. Those with severe disease may experience shortness of breath, abdominal pain, and vomiting. Older trophozoites appear more dispersed, forming a rectangular shape spread across the host cell called a "band form" that resembles the similar stage in P. malariae. While some rapid diagnostic tests can detect P. knowlesi, they tend to have poor sensitivity and specificity and are therefore not always reliable. Detection of nucleic acid by PCR or real time PCR is the most reliable method for detecting P. knowlesi, and differentiating it from other Plasmodium species infection. However, due to the relatively slow and expensive nature of PCR, this is not available in many endemic areas. For those with severe malaria, the World Health Organization recommends administration of intravenous artesunate for at least 24 hours, followed by ACT treatment. and cases of P. knowlesi malaria have been reported in most countries of Southeast Asia as well as travelers from the region. Blood infecting stages and sporozoites can be stored long term by freezing with glycerolyte, allowing the preservation of strains of interest. In 1931, the parasite was again seen in a long tailed macaque by H. G. M. Campbell during his work on kala azar (visceral leishmaniasis) in Calcutta; Campbell's colleague Lionel Everard Napier drew blood from the affected monkey and inoculated three laboratory monkeys, one of which was a rhesus macaque that developed a severe infection. Campbell and Napier gave the infected monkey to Biraj Mohan Das Gupta who was able to maintain the parasite by serial passage through monkeys. In 1932, Das Gupta and his supervisor Robert Knowles described the morphology of the parasite in macaque blood, and demonstrated that it could infect three human patients (in each case it was used to induce fever with the hope of treating another infection). Also in 1932, John Sinton and H. W. Mulligan further described the morphology of the parasite in blood cells, determined it to be a distinct species from others described, and named it Plasmodium knowlesi in honor of Robert Knowles. the first documented case of a human naturally infected with P. knowlesi was in 1965 in a U. S. Army surveyor who developed chills and fever after a five day deployment in Malaysia. Based on this finding, a team at the Institute for Medical Research in Peninsular Malaysia undertook a survey of people living in proximity to macaques, but failed to find evidence that simian malaria was being transmitted to humans. Over the following decade, several investigators used molecular detection methods capable of distinguishing P. knowlesi from morphologically similar parasites to attribute an increasing proportion of malaria cases to P. knowlesi throughout Southeast Asia. Work with archival samples has shown that infection with this parasite has occurred in Malaysia at least since the 1990s.