Plasmodium vivax
|
|
| Plasmodium vivax | |
|---|---|
| Mogen P. vivax trofozoit | |
| Vetenskaplig klassificering | |
| Rike: | Chromista |
| Underriket: | Harosa |
| Infrakingdom: | Halvaria |
| Superfylum: | Alveolata |
| Provins: | Apicomplexa |
| Klass: | Aconoidasida |
| Beställa: | Haemospororida |
| Familj: | Plasmodiidae |
| Släkte: | Plasmodium |
| Arter: |
P. vivax
|
| Binomialt namn | |
|
Plasmodium vivax |
|
| Synonymer | |
|
|
Plasmodium vivax är en protozoal parasit och en mänsklig patogen . Denna parasit är den vanligaste och mest spridda orsaken till återkommande malaria . Även om den är mindre virulent än Plasmodium falciparum , den dödligaste av de fem mänskliga malariaparasiterna, kan P. vivax- malariainfektioner leda till allvarlig sjukdom och död, ofta på grund av splenomegali (en patologiskt förstorad mjälte ). P. vivax bärs av honmyggan Anopheles ; hanarna biter inte.
Hälsa
Epidemiologi
Plasmodium vivax finns främst i Asien, Latinamerika och i vissa delar av Afrika. P. vivax tros ha sitt ursprung i Asien, men nyare studier har visat att vilda schimpanser och gorillor i hela centrala Afrika är endemiskt infekterade med parasiter som är nära besläktade med mänsklig P. vivax. Dessa fynd tyder på att human P. vivax är av afrikanskt ursprung. Plasmodium vivax står för 65 % av malariafallen i Asien och Sydamerika . Till skillnad från Plasmodium falciparum kan Plasmodium vivax genomgå sporogonisk utveckling i myggan vid lägre temperaturer . Det har uppskattats att 2,5 miljarder människor löper risk att smittas med denna organism.
Även om Nord- och Sydamerika bidrar med 22 % av det globala riskområdet, är områden med hög endemi generellt glest befolkade och regionen bidrar endast med 6 % av den totala riskbefolkningen. I Afrika har den utbredda bristen på Duffy-antigenet i befolkningen säkerställt att stabil överföring är begränsad till Madagaskar och delar av Afrikas horn . Det bidrar med 3,5 % av världens befolkning i riskzonen. Centralasien är ansvarig för 82 % av världens befolkning i riskzonen, med områden med hög endemiska områden som sammanfaller med täta befolkningar, särskilt i Indien och Myanmar . Sydostasien har områden med hög endemitet i Indonesien och Papua Nya Guinea och bidrar totalt sett till 9 % av världens befolkning i riskzonen.
P. vivax bärs av minst 71 myggarter. Många vivaxvektorer trivs i tempererade klimat — så långt norrut som i Finland. Vissa föredrar att bita utomhus eller under dagtid, vilket hämmar effektiviteten hos insektsmedel och sängnät inomhus . Flera viktiga vektorarter har ännu inte odlats i labbet för närmare studier, och insekticidresistens är okvantifierad.
Klinisk presentation
Patogenes är resultatet av bristning av infekterade röda blodkroppar, vilket leder till feber. Infekterade röda blodkroppar kan också fästa vid varandra och på väggarna i kapillärerna. Kärlen täpps till och berövar vävnader syre. Infektion kan också göra att mjälten förstoras. [ självpublicerad källa? ]
Till skillnad från P. falciparum kan P. vivax befolka blodomloppet , även innan en patient visar symtom, med parasiter i sexuellt skede – den form som intas av myggor innan de biter nästa offer. Följaktligen hjälper snabb behandling av symtomatiska patienter inte nödvändigtvis att stoppa ett utbrott, som det gör med falciparum malaria, där feber uppstår när sexuella stadier utvecklas. Även när symtom uppträder, eftersom sjukdomen vanligtvis inte är direkt dödlig, fortsätter parasiten att föröka sig.
Plasmodium vivax kan orsaka en mer ovanlig form av malaria med atypiska symtom . Det har varit känt för att debutera med hicka , förlust av smak , brist på feber , smärta vid sväljning , hosta och urinbesvär .
Parasiten kan ligga vilande i levern i dagar till år, orsaka inga symtom och förbli oupptäckbar i blodprover. De bildar hypnozoiter , ett litet stadium som ligger inbäddat i en enskild levercell . Detta namn kommer från "sömnande organismer". Hypnozoiterna låter parasiten överleva i mer tempererade zoner, där myggor biter bara en del av året.
Ett enda infektiöst bett kan utlösa sex eller fler skov per år, vilket gör patienterna mer sårbara för andra sjukdomar. Andra infektionssjukdomar, inklusive falciparum malaria, verkar utlösa återfall.
Allvarliga komplikationer
Allvarliga komplikationer för malaria är vilande leverparasiter, organsvikt som akut njursvikt . Fler komplikationer av malaria kan också vara försämring av medvetandet, neurologiska abnormiteter, hypoglykemi och lågt blodtryck orsakat av kardiovaskulär kollaps, klinisk gulsot och eller andra vitala organ dysfunktioner och koagulationsdefekter. Den allvarligaste komplikationen är i slutändan döden.
Förebyggande
Det huvudsakliga sättet att förebygga malaria är genom vektorkontroll. Det finns mestadels tre huvudformer som vektorn kan kontrolleras: (1) insekticidbehandlade myggnät, (2) kvarvarande sprejning inomhus och (3) läkemedel mot malaria. Långvariga insekticidnät (LLN) är den föredragna bekämpningsmetoden eftersom det är det mest kostnadseffektiva. WHO planerar för närvarande hur man säkerställer att nätet underhålls ordentligt för att skydda människor i riskzonen. Det andra alternativet är restsprutning inomhus och har visat sig vara effektiv om minst 80 % av bostäderna sprutas. En sådan metod är dock endast effektiv i 3-6 månader. En nackdel med dessa två metoder är tyvärr att myggresistensen mot dessa insekticider har ökat. Nationella malariakontrollinsatser genomgår snabba förändringar för att säkerställa att människor ges den mest effektiva metoden för vektorkontroll. Slutligen kan antimalarialäkemedel också användas för att förhindra infektion från att utvecklas till en klinisk sjukdom. Men det har också skett en ökad resistens mot malariamedicin.
2015 utarbetade Världshälsoorganisationen (WHO) en plan för att ta itu med vivax-malaria, som en del av deras globala tekniska strategi för malaria.
Diagnos
P. vivax och P. ovale som har suttit i EDTA i mer än 30 minuter innan blodfilmen görs kommer att se väldigt lika ut till P. malariae ,[ källa behövs ] vilket är en viktig anledning att varna laboratoriet omedelbart när blodprovet tas så att de kan behandla provet så fort det kommer. Blodfilmer görs företrädesvis inom 30 minuter efter blodtagningen och måste definitivt göras inom en timme efter att blodet tagits. Diagnos kan göras med det snabba testet av antikroppar. [ citat behövs ]
Behandling
Klorokin är fortfarande den föredragna behandlingen för vivax-malaria, förutom i Indonesiens Irian Jaya-region ( västra Nya Guinea ) och det geografiskt sammanhängande Papua Nya Guinea , där klorokinresistens är vanligt (upp till 20 % resistens). Klorokinresistens är ett ökande problem i andra delar av världen, som Korea och Indien.
När klorokinresistens är vanligt eller när klorokin är kontraindicerat, är artesunat det valda läkemedlet, förutom i USA, där det inte är godkänt för användning. Där en artemisininbaserad kombinationsterapi har antagits som förstahandsbehandling för P. falciparum malaria, kan den också användas för P. vivax malaria i kombination med primakin för radikal bot. Ett undantag är artesunat plus sulfadoxin-pyrimetamin (AS+SP), som inte är effektivt mot P. vivax på många ställen. Meflokin är ett bra alternativ och är i vissa länder mer lättillgängligt. Atovakvon-proguanil är ett effektivt alternativ för patienter som inte kan tolerera klorokin. Kinin kan användas för att behandla vivax-malaria men är förknippat med sämre resultat.
32–100 % av patienterna kommer att återfalla efter framgångsrik behandling av P. vivax -infektion om ett radikalt botemedel (inaktivering av leverstadier) inte ges.
Utrotning av leverstadierna uppnås genom att ge primakin men patienter med glukos-6-fosfatdehydrogenasbrist löper risk för hemolys . G6PD-tester är därför mycket viktigt, både i endemiska områden och i resenärer. Minst en 14-dagars kur med primakin krävs för radikal behandling av P. vivax malaria.
Tanken att primakin dödar parasiter i levern är det traditionella antagandet. Det har emellertid föreslagits att primakin, i en för närvarande okänd omfattning, också kan inaktivera icke-cirkulerande, extrahepatiska merozoiter (klarhet i detta avseende förväntas komma snart).
Tafenokin
Under 2013 slutfördes en fas IIb-studie som studerade ett alternativt endosläkemedel vid namn tafenokin . Det är en 8-aminokinolin, av samma familj som primakin, utvecklad av forskare vid Walter Reed Army Institute of Research på 1970-talet och testad i säkerhetsförsök. Det försvann dock tills strävan efter malariaeliminering väckte nytt intresse för primakinalternativ.
Bland patienter som fick en dos på 600 mg var 91 % återfallsfria efter 6 månader. Bland patienterna som fick primakin fick 24 % återfall inom 6 månader. "Datan är helt spektakulär," Wells [ vem? ] säger. Helst, säger han, kommer forskare att kunna kombinera säkerhetsdata från arméns tidigare försök med den nya studien i en inlämning till US Food and Drug Administration för godkännande. Liksom primakin orsakar tafenokin hemolys hos personer som har G6PD-brist.
Under 2013 producerade forskare odlade mänskliga "mikroliver" som stödde leverstadier av både P. falciparum och P. vivax och kan också ha skapat hypnozoiter.
Utrotning
Massbehandlande populationer med primakin kan döda hypnozoiterna, vilket undantar de med G6PD-brist. Standardregimen kräver dock ett dagligt piller i 14 dagar i en asymtomatisk population. [ citat behövs ]
Korea
P. vivax är den enda inhemska malariaparasiten på den koreanska halvön. Under åren efter Koreakriget (1950–53) minskade kampanjer för utrotning av malaria framgångsrikt antalet nya fall av sjukdomen i Nordkorea och Sydkorea . 1979 Världshälsoorganisationen den koreanska halvön vivax malariafri, men sjukdomen återuppstod oväntat i slutet av 1990-talet och kvarstår än idag. Flera faktorer bidrog till att sjukdomen återuppstod, inklusive minskad tonvikt på malariakontroll efter 1979, översvämningar och svält i Nordkorea, uppkomsten av drogresistens och möjligen global uppvärmning . De flesta fall identifieras längs den koreanska demilitariserade zonen . Som sådan erbjuder vivaxmalaria de två koreanerna en möjlighet att arbeta tillsammans på ett viktigt hälsoproblem som påverkar båda länderna.
Läkemedelsmål
Med tanke på att läkemedel som riktar sig mot parasitens olika livsstadier ibland kan ha oönskade biverkningar är det önskvärt att ta fram läkemedelsmolekyler som riktar sig mot specifika proteiner/enzymer som är väsentliga för parasitens överlevnad eller som kan äventyra organismens kondition. Enzymer i Purine-räddningsvägen hade varit favoritmål för detta ändamål. Men med tanke på den höga graden av bevarande i purinmetabolism över parasiten och dess värd, kan det finnas potentiell korsreaktivitet som gör det svårt att utforma selektiva läkemedel mot parasiten. För att övervinna detta har de senaste försöken fokuserat på att härleda funktionen hos föräldralösa hypotetiska proteiner vars funktioner har varit okända. Även om många av de hypotetiska proteinerna spelar roll i sekundär metabolism, kommer inriktning på dem att vara fördelaktigt ur två perspektiv, dvs specificitet och reducering av virulensen hos patogenen med ingen eller minimal oönskad korsreaktivitet. [ citat behövs ]
Biologi
Livscykel
Liksom alla malariaparasiter har P. vivax en komplex livscykel . Det infekterar en definitiv insektsvärd , där sexuell reproduktion sker, och en mellanliggande ryggradsvärd , där asexuell förstärkning sker. I P. vivax är de definitiva värdarna Anopheles- myggor (även känd som vektorn ), medan människor är de asexuella mellanvärdarna. Under sin livscykel P. vivax olika fysiska former (se nedan).
Asexuella former:
- Sporozoit : Överför infektion från mygga till människa
- Omogna trofozoiter (ring- eller signetringformade), cirka 1/3 av diametern på en RBC.
- Mogna trofozoiter: Mycket oregelbundna och känsliga (beskrivs som amöboid ); många pseudopodiala processer sett. Förekomst av fina korn av brunt pigment (malariapigment) eller hematin troligen härrörande från hemoglobinet i de infekterade röda blodkropparna.
- Schizonter (även kallade meronter): Lika stora som en normal röd blodkropp; sålunda blir den parasiterade blodkroppen utbredd och större än normalt. Det finns cirka sexton merozoiter.
Sexuella former:
- Gametocyter: Runda. P. vivax- gametocyter finns vanligtvis i humant perifert blod ungefär i slutet av den första veckan av parasitemi.
- Gameter: Bildas från gametocyter i myggor.
- Zygote: Bildas av en kombination av gameter
- Oocysta : Innehåller zygot, utvecklas till sporozoiter
Människoinfektion
P. vivax mänsklig infektion uppstår när en infekterad mygga livnär sig på en människa. Under matningen injicerar myggan saliv, tillsammans med sporozoiter, genom huden. En del av dessa sporozoiter når levern. Där kommer de in i leverceller, som de äter, och förökar sig asexuellt, som beskrivs i nästa avsnitt. Denna process ger upphov till tusentals merozoiter (plasmodiska dotterceller) i kroppen.
Inkubationstiden för mänsklig infektion varierar vanligtvis från tio till sjutton dagar och ibland upp till ett år . Ihållande leverstadier tillåter återfall upp till fem år efter eliminering av röda blodkroppsstadier och klinisk bot.
Leverstadiet
P. vivax -sporozoiten går in i en hepatocyt och börjar sitt exoerytrocytiska schizogonistadium. Detta kännetecknas av flera omgångar av nukleär division utan cellulär segmentering. Efter ett antal kärndelningar kommer parasitcellen att segmentera och merozoiter bildas.
Det finns situationer där några av sporozoiterna inte omedelbart börjar växa och delas efter att de kommit in i hepatocyten, utan förblir i ett vilande, hypnozoitstadium i veckor eller månader. Varaktigheten av latensen tros variera från en hypnozoit till en annan och de faktorer som så småningom kommer att utlösa tillväxt är inte kända; detta kan förklara hur en enskild infektion kan vara ansvarig för en serie vågor av parasitemi eller "återfall". Det har antagits att olika stammar av P. vivax har sitt eget karakteristiska återfallsmönster och tidpunkt.
Men sådan återkommande parasitemi övertillskrivs troligen hypnozoitaktivering. Två nyligen erkända, icke-hypnozoiter, troliga bidragande källor till återkommande perifer P. vivax- parasitemi är erytrocytiska former i benmärg och mjälte. Mellan 2018 och 2021 rapporterades det att ett stort antal icke-cirkulerande, icke-hypnozoitparasiter förekommer diskret i vävnader hos P. vivax -infekterade människor, med endast en liten del av den totala parasitbiomassan närvarande i det perifera blodomloppet. Detta fynd stöder en intellektuellt insiktsfull, paradigmskiftande synpunkt, som hade rådt sedan 2011 (även om den inte trotts mellan 2011 och 2018 av de flesta malariologer och därför ignoreras), att en okänd procentandel av P. vivax-recidiverna är återväxter (som har en icke- cirkulerande ) eller sekvestrerat merozoitursprung), och inte återfall (som har en hypnozoitkälla). De senaste upptäckterna angående kroppsparasitbiomassafördelning gav inte upphov till denna nya teori; det fanns redan, som förklarats ovan. De senaste fynden av benmärg och mjälte etc. bekräftar bara teorins sannolika giltighet.
Erytrocytcykel
P. vivax penetrerar företrädesvis unga röda blodkroppar (retikulocyter), till skillnad från Plasmodium falciparum som kan invadera erytrocyter. För att uppnå detta har merozoiter två proteiner vid sin apikala pol (PvRBP-1 och PvRBP-2). Parasiten använder Duffys blodgruppsantigener (Fy6) för att penetrera röda blodkroppar. Detta antigen förekommer inte hos majoriteten av människor i Västafrika [fenotyp Fy (ab-)]. Som ett resultat P. vivax mer sällan i Västafrika.
Den parasiterade röda blodkroppen är upp till dubbelt så stor som en normal röd blodkropp och Schüffners prickar (även känd som Schüffners stippling eller Schüffners granulat) ses på den infekterade cellens yta. Schüffners prickar har ett fläckigt utseende, varierande i färg från ljusrosa till rött till rödgult, färgat med Romanovsky-fläckar. Parasiten inom den är ofta väldigt oregelbunden i form (beskrivs som "amoeboid"). Schizonter av P. vivax har upp till tjugo merozoiter inom sig. Det är sällsynt att se celler med mer än en parasit inom sig. Merozoiter kommer bara att fästa till omogna blodkroppar (retikulocyter) och därför är det ovanligt att se mer än 3 % av alla cirkulerande erytrocyter parasiteras.
Myggscen
Parasitens livscykel hos myggor inkluderar alla stadier av sexuell reproduktion:
- Infektion och gametogenes
- Befruktning
- Ookinite
- Oocysta
- Sporogoni
Mygginfektion och gameterbildning
När en kvinnlig Anopheles -mygga biter en infekterad person, överförs gametocyter och andra stadier av parasiten till myggmagen. Gametocyter utvecklas slutligen till gameter, en process som kallas gametogoni.
Mikrogametocyter blir mycket aktiva och deras kärnor genomgår fission (dvs. amitos) för att var och en ge 6-8 dotterkärnor, som ordnas i periferin. Cytoplasman utvecklar långa tunna flagellerliknande projektioner, sedan kommer en kärna in i var och en av dessa förlängningar. Dessa cytoplasmatiska förlängningar bryts senare av som mogna manliga gameter (mikrogameter). Denna process för bildning av flagellaliknande mikrogameter eller manliga gameter är känd som exflagellation. Makrogametocyter visar mycket liten förändring. De utvecklar en mottagningskon på ena sidan och blir mogna som makrogametocyter (kvinnliga könsceller). [ citat behövs ]
Befruktning
Manliga könsceller rör sig aktivt i magen på myggor på jakt efter kvinnliga könsceller. Manliga gameter går sedan in i kvinnliga gameter genom mottagningskonen. Den fullständiga sammansmältningen av 2 gameter resulterar i bildandet av zygot. Här sker fusion av 2 olika gameter, känd som anisogami.
Zygoten förblir inaktiv en tid men den förlängs snart, blir vermiform (maskliknande) och rörlig. Det är nu känt som ookinete. De spetsiga ändarna av ookinete penetrerar magväggen och kommer att ligga under dess yttre epitelskikt. Här blir zygoten sfärisk och utvecklar en cystavägg runt sig. Cystväggen härrör delvis från magvävnaden och delvis produceras av zygoten själv. I detta skede är zygoten känd som en oocysta. Oocystan absorberar näring och växer i storlek. Oocystor sticker ut från ytan av magen, vilket ger den ett blåsigt utseende. Hos en starkt infekterad mygga kan så många som 1000 oocystor ses. [ citat behövs ]
Sporogoni
Oocystkärnan delar sig upprepade gånger för att bilda ett stort antal dotterkärnor. Samtidigt utvecklar cytoplasman stora vakuoler och bildar många cytoplasmatiska massor. Dessa cytoplasmatiska massor förlängs sedan och en dotterkärna migrerar in i varje massa. De resulterande skäreformade kropparna är kända som sporozoiter. Denna fas av asexuell förökning är känd som sporogoni och avslutas på cirka 10–21 dagar. Oocystan spricker sedan och sporozoiter släpps ut i myggans kroppshåla. Sporozoiter når så småningom myggans spottkörtlar via dess hemolymfa . Myggan blir nu smittsam. Spottkörtlar från en enda infekterad mygga kan innehålla så många som 200 000 sporozoiter. [ citat behövs ] När myggan biter en frisk person infekteras tusentals sporozoiter i blodet tillsammans med saliven och cykeln börjar igen.
Taxonomi
P. vivax kan delas in i två klader en som verkar ha sitt ursprung i den gamla världen och en andra som har sitt ursprung i den nya världen. Distinktionen kan göras på basis av strukturen hos A- och S-formerna av rRNA :t . En omarrangering av dessa gener verkar ha inträffat i New World-stammarna. Det verkar som om en genomvandling inträffade i en gammal världsstam och denna stam gav upphov till nya världens stammar. Tidpunkten för denna händelse har ännu inte fastställts.
För närvarande cirkulerar båda typerna av P. vivax i Amerika. Apparasiten - Plasmodium simium - är besläktad med stammarna från den gamla världen snarare än med stammarna från den nya världen.
Ett specifikt namn - Plasmodium collinsi - har föreslagits för New World-stammarna men detta förslag har hittills inte accepterats.
Diverse
Det har föreslagits att P. vivax horisontellt har förvärvat genetiskt material från människor.
Plasmodium vivax är inte känt för att ha en viss gramfärgning (negativ kontra positiv) och kan uppträda som endera.
Det finns bevis för att P. vivax själv är infekterad av virus.
Terapeutisk användning
P. vivax användes mellan 1917 och 1940-talet för malarioterapi , det vill säga för att skapa mycket höga feber för att bekämpa vissa sjukdomar som tertiär syfilis. År 1917 fick uppfinnaren av denna teknik, Julius Wagner-Jauregg , Nobelpriset i fysiologi eller medicin för sina upptäckter. Tekniken var dock farlig och dödade cirka 15 % av patienterna, så den används inte längre.
Se även
externa länkar
| Biologi | |
|---|---|
| Kontroll och förebyggande | |
| Diagnos och behandling | |
| Samhälle och malaria | |
| Organisationer |
|
