Apicomplexa е голяма група от паразитни протисти (протозои). Те са развили някои необикновени приспособления, които ги приспособяват към паразитния им живот. Всички те са едноклетъчни, всички са паразити на животни и всички образуват спори.

Те имат уникален органел - пластид, наречен апикопласт, и апикална сложна структура, която ги вкарва в клетката на гостоприемника. Те нямат структури като камшичета или псевдоподи, освен в някои стадии на гаметите. Движението на тялото се осъществява чрез огъване или плъзгане.

Някога групата е била наричана Sporozoa, но това наименование вече не се използва.

Апикомплексите имат сложни жизнени цикли, а между различните групи апикомплекси има много различия. Налице е както безполово, така и полово размножаване. Клетъчните ядра са хаплоидни.

Това е разнообразна група, включваща организми като кокцидии, грегарини, пироплазми, хемогрегарини и malarии. Заболяванията, причинени от апикомплексански организми, включват:

  • Малария (род Plasmodium)
  • Токсоплазмоза (Toxoplasma gondii)
  • Криптоспоридиоза (Cryptosporidium)
  • Кокцидиоза при птици и преживни животни (Eimeria, Isospora)
  • Бабезиоза (род Babesia)
  • Тилериеза (род Theileria)

Морфология и апикален комплекс

Апикомплексите притежават специализиран апикален комплекс, съставен от органели и структури, които подпомагат инвазията и установяването в клетките на гостоприемника: конойд, роптрии, микронеми и полярни пръстени. Тези структури съдействат за прикачване, секреция и проникване в хост-клетките. Апикопластът е редуциран пластид с отделен геном и изпълнява синтези на липиди, изопреноиди и други метаболитни функции; поради това е важна мишена за лекарства.

Жизнен цикъл

Типичният жизнен цикъл е комплексен и включва няколко фази:

  • Схизогония (мерогония) — многократно безполово делене, при което се образуват множество мерозоити.
  • Трофозоит — вегетативна форма, която трофично използва ресурсите на гостоприемника.
  • Гаметогония — образуване на полови форми (гамети), които се сливат и дават начало на зигота.
  • Спорогения — образуване на спори/спорозоити, които са инфекциозни за следващия гостоприемник.

Много апикомплекси имат сложни цикли с алтерниращи гостоприемници (напр. малариите — човек и комар). Някои преминават през междинни вектори (кърлежи, комари), други се предават фекално-оралено (яйца/оосисти) или чрез консумация на инфиковано месо/тъкани.

Апикопласт — произход и значение

Апикопластът произлиза вероятно от вторична ендосимбиоза (редко алгално прародителство) и е силно редуциран. Въпреки че не участва в фотосинтеза, той е важен за синтези като тези на мастни киселини, изопренове и желязо-сулфурни клъстери. Лекарства, които пречат на функциите на апикопласта (например някои антибиотични класове), имат терапевтичен ефект срещу апикомплексни паразити.

Таксономия и разнообразие

Филумът Apicomplexa включва много редове и семейства; традиционно се разделя на големи групи като Conoidasida (вкл. кокцидии и грегарини) и Aconoidasida (вкл. родовете, които причиняват малария и пироплазми). Вътрешната таксономия се променя с напредъка на молекулярната филогенетика.

Клинично значение, диагностика и лечение

Апикомплексни протозои причиняват значими заболявания при хора и животни:

  • Диагностика — микроскопия (кръвни мазки, изпражнения), имунологични тестове (антигени/антитела), PCR и други молекулярни методи.
  • Лечение — зависи от вида: анти-маларийни (хинин, хлорохин, артеминини и комбинации), при Toxoplasma — комбинации като пириметамин + сулфонамиди (или спирамицин при бременни), при Cryptosporidium — поддържаща терапия и при някои случаи нитазоксанид; при Babesia — комбинация от атоваquone и азитромицин или клиндамицин + хинин.
  • Апикопластът е изследван като цел за нови лекарства — антибиотици като доксициклин и клиндамицин могат да нарушат функции, свързани с този органел.
  • Превенция — контрол на векторите (комари, кърлежи), подобрена хигиена и санитарни практики, правилна обработка на храните (избягване на сурово/недопечено месо), мерки при отглеждането на птици и животни, и в някои случаи ваксинация (напр. частична ваксина срещу малария — RTS,S, приложима само при специфични групи).

Екологичен и икономически ефект

Апикомплексите оказват голямо влияние: маларията е основен проблем за общественото здраве в тропиците, кокцидиозите причиняват загуби в птицевъдството и животновъдството, а зарази като Toxoplasma имат влияние върху човешката бременност и имунокомпрометирани пациенти.

Съвременни изследвания

Текущите научни изследвания се фокусират върху молекулярната биология на апикалния комплекс и апикопласта, развиване на нови антимикробни средства, резистентност към съществуващи лекарства, ваксини и подобряване на диагностичните методи. Геномните анализи разкриват разнообразие и дават възможности за специфични терапевтични мишени.

Кратко обобщение: Апикомплексите са едноклетъчни паразити със специализиран апикален комплекс и апикопласт. Те имат сложни жизнени цикли, причиняват значими заболявания при хора и животни и представляват важна цел за контрол и разработване на лекарства.