Кинетопластиди: дефиниция, структура и важни паразити

Кинетопластиди — ясен преглед на дефиниция, структура и ключови паразити (Trypanosoma, Leishmania): биология, патогенеза и значение за човека и животните.

Кинетопластидите са група едноклетъчни флагелатни еукариоти. Те включват редица паразити, отговорни за сериозни заболявания при хората и други животни. Съществуват и форми, открити в почвата и водната среда. Те са членове на филум Euglenozoa.

Структура и отличителни белези

Основната им отличителна черта е наличието на кинетопласт - ДНК-съдържаща гранула в единичния митохондрион в основата на флагелата на клетката (базовото тяло). Кинетопластът съдържа характерна мрежа от митохондриална ДНК (kDNA), организирана в две основни форми: по-едри макроцикли (maxicircles) и многобройни миницикли (minicircles). Това kDNA е свързано с уникални механизми за транскрипция и редактинг на РНК (RNA editing), които са важни за функцията на митохондрията при тези организми.

Освен кинетопласта, кинетопластидите имат:

• флагелум — за движение; при някои родове се образува и вълнообразна мембрана;
• флагеларен джоб — специализирана област за екзоцитоза и ендоцитоза;
• гликозоми — пероксисомоподобни органели, в които се извършват етапи от гликолизата (особено при паразитните форми);
• подпелицуларни микротубули, които придават форма и устойчивост на клетъчната обвивка.

Класификация и история

Кинетопластидите са определени за първи път от Хонигберг през 1961 г. като разред флагелати Kinetoplastida. Традиционно те се разделят на бифлагелатни Bodonidae и унифлагелатни Trypanosomatidae. Семейство Trypanosomatidae включва редица родове с изключително паразитен начин на живот, докато Bodonidae съдържа много свободно живеещи форми, паразити и опортюнистични видове.

Важни родове и болести

Trypanosomatidae включва няколко рода, които са изключително паразитни. Trypanosoma brucei причинява сънна болест; Trypanosoma cruzi причинява болестта на Чагас, Leishmania причинява лайшманиоза, Crithidia паразитира върху насекоми, а Cryptobia е ектопаразит по хрилете на рибите.

Кратко за механизми на болестотворност и предаване:

• Trypanosoma brucei — предава се чрез ужилване от тсеце муха (Glossina). Характерно е мощното антигенично вариране на повърхностните гликопротеини (VSG), което позволява избягване на имунния отговор и хронична инфекция;
• Trypanosoma cruzi — предава се от триатоминови насекоми (т.нар. „целуващи“ бълхи); в клетките на гостоприемника паразитът образува вътреклетъчни амастиготи и може да причини хронични сърдечни и храносмилателни увреждания;
• Leishmania — предава се чрез ухапване от пясъчни мушици (sandflies) и има различни клинични форми: кожна (кожни язви), мукокожна и висцерална (бързонарастваща и потенциално смъртоносна без лечение);
• Други родове като Crithidia и Bodo са важни за разбирането на еволюцията и екологията на групата — едни са специфични за насекоми, други са свободноживеещи и се хранят с бактерии.

Жизнени цикли и размножаване

Повечето паразитни кинетопластиди имат сложни жизнени цикли с повече от един стадий и често повече от един гостоприемник (включително безгръбначни вектори и гръбначни животни). Размножаването обикновено е чрез бинарно делене (асексуално), но при някои видове са документирани и генетични размесвания или форми на полово или полукопулативно взаимодействие между клетките.

Диагностика, лечение и контрол

Диагнозата на инфекции с кинетопластиди се поставя чрез микроскопско изследване на кръв, тъкани или биопсии, серологични тестове и молекулярни методи (PCR). Лечението зависи от вида и стадия на заболяването. Примери за терапевтични средства включват: суромин и пентамидин (за ранни стадии на африканска трипанозомоза), меларсопрол и ефлорнитин (за по-напреднали стадии), бензнидазол и нифуртимокс (за болестта на Чагас), амфотерицин В и милтефозин (за някои форми на лайшманиоза). Контролът включва мерки срещу векторите, подобряване на жилищните условия и ранна диагностика и лечение.

Екологична и еволюционна значимост

Кинетопластидите играят важна роля в екосистемите — свободното живеещите видове участват в разграждането на бактерии и са част от микрофауната, докато паразитните форми оказват значително въздействие върху здравето на животни и хора. От еволюционна гледна точка те са интересни поради уникалната си митохондриална генетика (kDNA) и адаптациите към паразитизъм, които включват специализирани органели и сложни жизнени цикли.

Бодо е типичен представител на свободно живеещите бодониди и включва различни видове, които се хранят с бактерии. Изучаването на такива форми помага да се разберат основите на биологията на кинетопластидите и произхода на паразитния начин на живот.

Въпроси и отговори

В: Какво представляват кинетопластидите?

В: Коя е основната отличителна черта на кинетопластидите?

Въпрос: Кой определя разредът на флагелатите Kinetoplastida?

В: Как традиционно се разделят кинетопластидите?

В: Кои родове са включени в Trypanosomatidae?

В: Кои са някои заболявания, причинени от кинетопластидни паразити?

В: Какво е Бодо?

Търсене по буква