Microsporidia

Mikrosporiidid on rühm algloomadest mikroorganisme, mis kuuluvad knidosporiidide klassi. Need on rakusisesed parasiidid, mis ei ole võimelised väljaspool peremeesorganismi eksisteerima. Neid on ligi 1300 liiki, mis kuuluvad peaaegu 200 perekonda. See on vaid murdosa mükorsporiidide tegelikust mitmekesisusest, mida teadusmaailmas on juba kirjeldatud: paljusid võimalikke nakatunud peremeesorganisme pole nende parasiitide esinemise suhtes organismis uuritud. Peremeesorganismiks võib olla peaaegu iga loom – algloomadest kuni inimesteni. Suurima arvu ja mitmekesisusega mikrosporiide esindavad koorikloomad ja putukad.

Inimesed võivad nakatuda kuue perekonna mikrospodioosilistesse liikidesse: Encephalitozoon, Pleistophora, Nosema, Vittaforma, Enterocytozoon ja Microsporidium. Kuigi mõned selle rühma parasiidid võivad põhjustada asümptomaatilisi või mööduvaid sooleinfektsioone, ei ole mikrosporidioosiga nakatumise mehhanismi piisavalt uuritud.

Mikrosporiididel on mitu ainulaadset omadust, mis näitavad nende erakordset kohanemisvõimet rakusisese parasiitluse suhtes. Nende eosed sisaldavad neile ainulaadset organellide komplekti – ekstrusiooniaparaati. Selle abil nakatub terve rakk membraani läbistamise ja eoste otse tsütoplasmasse vabastamise teel. Ühelgi teisel algloomade liigil pole sarnast eoste levitamise mehhanismi.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Mikrosporiidide struktuur

Mikrosporiidide genoom on kõigist tuuma sisaldavatest rakkudest väikseim. Rakkudes on introneid peaaegu üldse ja mitoos avaldub suletud intranukleaarse pleuromitoosi vormis. Mikrosporiidide ribosoomid on struktuurilt sarnased tuumata struktuuriga rakkude ribosoomidega. Rakul puuduvad kinetosoomid, lüsosoomid ega varutoitainete osakesed. Varem arvati, et mikrosporiididel ei ole mitokondreid, kuid mitte nii kaua aega tagasi leiti neis väikeseid mitosoome, mis olid tõendiks nende mitokondriaalsest olemusest.

Eostel on tavaliselt kolmekihiline membraan: glükoproteiini eksospoor, kitiinne endospoor ja tsütoplasmaatiline membraan. Ekstrusiooniaparaat koosneb tagumisest vakuoolist, ankurkettast, polaroplastist ja polaartorust. Tagumisel vakuoolil on ühe- või mitmekambriline struktuur. Mõnikord sisaldab vakuool posterosoomi. Embrüo vabanemise hetkel tervesse rakku see kohe suureneb, nihutades spoori polaartorusse.
Polaroplast koosneb tavaliselt membraanidest, mis paiknevad kompaktselt omamoodi "pakendis".

Mõnikord sisaldab polaroplast vesiikuleid ja torukujulisi struktuure. Polaroplast osaleb polaartoru väljatõrjumiseks vajaliku rõhu tekitamises, annab polaartorule membraani ja sporoplasma, mis liigub selle sisse. Polaartoru on piklik, kahe membraaniga moodustis, mis on spiraalselt asetsev ja ulatub ankurkettast välja. Nende välimus ja areng võivad mikrosporiidiates olla väga erinevad.

Mikrosporiidide elutsükkel

Sporoplasma on üksik tuum, mida ümbritseb väike kogus ribosoome sisaldavat tsütoplasmat. Tuum asub eoses. Kui eos tungib peremeesraku sisekeskkonda, moodustab sporoplasm oma kaitsva tsütoplasmamembraani, mille kohta on seni vähe teada.

Seejärel kasvab sporoplasm kiiresti. Sel hetkel on rakul minimaalselt organelle: posterosoom, ribosoomid, sile ja kare endoplasmaatiline retiikulum.

Sporogoniumi faasi ehk sporondi algusega omandab rakk uue membraani. Selles faasis jagunevad tuumad aktiivselt, moodustades plasmoodiaid.

Mikrosporidiad võivad laduda veel ühe täiendava kesta - sporofoorvesikli, mille välimus ja suurus on eri liikide lõikes oluliselt erinevad.

Sporoblast on sporogonaalse plasmodiumi ja eose vahelise arengu vaheetapp. Selle aja jooksul arenevad aktiivselt kõik membraanid ja ladestuvad organellid. Seejärel hävib kahjustatud rakk ja tekkinud eosed ründavad naaberrakke või erituvad organismist uue peremehe otsingul.

Mikrosporiidiaid iseloomustab mitmekesine elutsükkel. See tsükkel hõlmab ainult ühte peremeesorganismi (monoksenset) ühe tüüpi eoste moodustumisega, see on tüüpiline 80%-le teadaolevatest liikidest. Kuid see võib ka liikide lõikes oluliselt erineda: sporogoonia tunnused, jagunemiste arv ja tüübid kõigil etappidel. Ülejäänud 20% puhul võib elutsükkel toimuda kahes või enamas peremeesorganismis, kusjuures moodustuvad erinevat tüüpi eosed nii struktuuri kui ka määratud funktsioonide poolest.

Mikrosporidioosi kliiniline pilt ja sümptomid

Mikrosporiidid on väga levinud. Mikrosporiidide põhjustatud haigusi ja nakkusteid pole veel piisavalt uuritud. Mikrosporiidid, mis võivad elada inimrakkudes, mõjutavad ka loomi, nii metsikuid kui ka koduloomi, kuid pole veel selge, kas inimesed nakatuvad loomadelt. Nõrgestatud immuunsusega inimesed võivad olla haigusekandjad. Mikrosporiidide eosed esinevad veekogudes, kuid mitte ükski haiguse kiire leviku juhtum pole tõestanud, et süüdi oleks saastunud vesi. Mikrosporiidid erituvad peremeesorganismi kehast väliskeskkonda väljaheidete, uriini ja rögaga. Eeldatakse, et inimesed võivad nakatuda üksteiselt, kuid täpsed andmed puuduvad. Kõige tõenäolisemalt nakatutakse soole mikrosporidioosi, kui parasiit siseneb suuõõne kaudu. Peamiselt räägime Enterocytozoon bieneusi põhjustatud infektsioonist, mis mõjutab seedetrakti.

Hingamisteede mikrosporidioosi põhjustavad parasiidid, mida väljaheites peaaegu kunagi ei esine, seega on kõige tõenäolisem nakkusviis õhus leviv tolm. Silmad on kahjustatud, kuna parasiit satub otse konjunktiivi. Uuringud näitavad, et mikrosporiidid võivad rünnata omaenda limaskesta makrofaage ja fibroblaste.

Soole mikrosporidioos on levinud, kuid haigusel on palju variatsioone: sapijuhade, silmade, ninakõrvalkoobaste, hingamisteede, lihaskiudude mikrosporidioos, dissemineerunud mikrosporidioos, mis ründab neere, maksa, südant ja närvisüsteemi.

Mikrosporiidid põhjustavad nakatumisel sageli ägedat või kroonilist kõhulahtisust. Need, kellel on tehtud elundisiirdamine ja sellest tulenev immuunpuudulikkus, nakatuvad tõenäolisemalt mikrosporidioosi. Mõned epilepsiajuhtumid on seotud asjaoluga, et keha ründasid mikrosporiidid. On kirjeldatud keratiidi ja sarvkesta haavandite juhtumeid, mis tekkisid Nosema ocularam'i, Vittaforma corneae ja teiste seni klassifitseerimata mikrosporiidide kahjustuse tagajärjel. Mikrosporiide on avastatud lihaskiudude põletikus. Nosema connori on dissemineerunud mikrosporidioosi põhjustaja. Immuunpuudulikkusega patsientidel on veerand kuni pool teadmata etioloogiaga pikaajalise kõhulahtisuse juhtudest seotud mikrosporiididega.

Tavaliselt ründavad parasiidid noori inimesi, kelle lümfotsüütide arv on alla 100 μl, mikrosporidioosi esineb ka raske immuunpuudulikkusega lastel. Lapsed, kelle organeid mõjutab mikrosporidioos, võivad arengus maha jääda, kurdavad perioodiliselt kõhuvalu ja pideva kõhulahtisuse üle.

Enterotsütozoon bieneusi ründab soolerakke, põhjustades põletikku ja kahjustades villi, kuid peaaegu kunagi ei tungi läbi oma limaskesta. Nakkus piirdub seedetraktiga. Encephalitozoon intestinalis seevastu areneb sageli väljaspool seedetrakti. Sappijuhadesse sattudes provotseerib see nende põletikku ja sapipõie mittekalkulaarset põletikku. HIV-positiivsetel inimestel võivad parasiidid rünnata silmi, ninakõrvalkoopaid ja kopse ning areneda isegi dissemineerunud vormiks. Keratokonjunktiviiti iseloomustab konjunktiivi punetus, ebamugavustunne valguse käes, nägemisprobleemid, tunne, et silmas on võõrkeha. Lisaks võivad mikrosporiidid provotseerida sinusiidi teket, millega kaasneb lima ja mäda eritumine ninast. On juhtumeid, kus parasiit satub alumistesse hingamisteedesse; siis, kui haigusnähte pole, võib tekkida kopsupõletik või bronhiit. Mõnel juhul võib immuunpuudulikkuse korral tekkida dissemineerunud mikrosporidioos. Millised siseorganid on mõjutatud, sõltub parasiidi tüübist. Entsefalitozoon hellem ründab silmi, kuseteede, ninakõrvalkoobaste ja hingamisteid. Entsefalitozoon intestinalis areneb seedetraktis ja sapijuhades ning on juhtumeid, kus see ründab neere, silmi, ninakõrvalkoopaid, kopse või bronhi. Entsefalitozoon cuniculi on eriti ohtlik: see on võimeline levima ja võib rünnata peaaegu iga organit.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Mikrosporidiate põhjustatud haigused

Mikrosporiidide põhjustatud infektsioonide erinevaid vorme iseloomustavad spetsiifilised tunnused.

1. Enterotsütozoonoos (liigi Enterocytozoon bieneusi mikrosporiidid). Patogeen mõjutab peensoole rakke. Soole limaskesta muutuste makroskoopilised uuringud ei suuda seda paljastada. Kuid mikroskoobi all on näha enterotsüütide kuju häireid, mikrovillide kahjustusi, krüptide vohamist ja lümfotsüütide arvu suurenemist.

Patoloogilised rakud kaotavad järk-järgult oma villid ja surevad ning eosed vabanevad, et asustada uusi terveid rakke. Nakkus põhjustab probleeme toidu seedimisega, süsivesikud ja rasvad imenduvad halvemini. Kõhulahtisus progresseerub, kestab nädalaid ja võib põhjustada dehüdratsiooni. Isutus põhjustab kaalulangust.

Kõige sagedamini esineb enterotsütozoonoos AIDSi taustal ja areneb dissemineerunud kujul, rünnates hingamisteid ja põhjustades palavikku.
Nakatuda võib fekaal-oraalsel teel. Haiguse ennetamine ei erine sooleinfektsioonide ennetamisest.

2. Entsefalitozoonoosid (mikrosporiidid liikidest Encephalitozoon cuniculi ja Encephalitozoon hellem). E. cunculi ründab makrofaage, aju, maksa, neerude ja teiste organite rakkude verd ja lümfisooni. Kui rakud nakkuse tagajärjel surevad, vabanevad eosed verre ja lümfi. Entsefalitozoonooside algus on äge, millega kaasneb palavik ja kahjustatud siseorganite talitlushäired. Kui nakkus on ründanud aju, märgivad patsiendid tugevaid peavalusid, ajukelme ärritust või isegi meningeaalsündroomi. Kui maks on kahjustatud, esinevad hepatiidi tunnused, neerude korral nefriidi tunnused.

Suurim haigestumise oht on AIDS-i põdevatel patsientidel. Entsefalitozoonoosi allikaks on loomad. Nakatuse vältimiseks on vaja deratiseerimist õigeaegselt läbi viia ja järgida isikliku hügieeni reegleid.

Immuunpuudulikkusega inimestel on entsefalitozoon hellem keratokonjunktiviidi, neerupõletiku ja neerupuudulikkuse tekke süüdlane. See parasiit areneb ka hingamisteedes, millega kaasnevad palavik, köha, hingamisraskused, interstitsiaalse kopsupõletiku tunnused. Sageli on korraga mõjutatud mitu siseorganite süsteemi. Nakkus siseneb haigelt inimeselt hingamisteede, suuõõne või konjunktiivi kaudu.

3. Invasioon (liigi Trachipleistophora hominis mikrosporiidid). Mõjutab lihaskiude, millega kaasneb lihasnõrkus, palavik, keratokonjunktiviit. Inimesed ja ahvid võivad invasiooni haigestuda, olles nakatunud kontakti teel.
4. Septoos (mikrosporiidid liigist Septata intestinalis). Mikrosporiidid ründavad esmalt soole limaskesta rakke ja makrofaage. Nakkuskolletes tekivad haavandid ja nekroos. Seejärel võib patogeen areneda teistes organites. Nakkushaiguse peamiseks tunnuseks on krooniline kõhulahtisus. See võib esile kutsuda sapipõie ja sapijuhade põletikku. Nakatuda võib haigelt inimeselt toidu või vee kaudu.
5. Nosema (Nosema connori liigi mikrosporiidid). See on dissemineerunud invasioon. Peamised sümptomid on iiveldus, oksendamine, tugev kõhulahtisus ja hingamispuudulikkus. Uuringud näitavad Nosema connori esinemist südame, diafragma, mao ja peensoole lihaskoes, samuti paljude organite, neerude, maksa ja kopsude veresoonte seintes. Nakatumine toimub toidu kaudu.
6. Nosema (Nosema ocularum liigi mikrosporiidid) on haruldane haigus. Parasiit elab sarvkestas ja provotseerib sarvkesta ja silmamuna veresoonekesta kombineeritud põletiku ning isegi sarvkesta haavandi teket.
7. Nakatumine (liigi Vittaforma corneum mikrosporiidid) mõjutab ka silmi.
8. Invasioon (liigi Bruchiola vesicularum mikrosporiidid) ründab lihaseid ja areneb immuunpuudulikkusega inimestel.

[ 10 ], [ 11 ]

Kuidas mikrosporidioosi tuvastada?

Mikrosporiidid värvitakse mõnede reagentidega, mis annavad positiivse PAS-reaktsiooni, kuid sageli ei tunta neid ära: nende äärmiselt väike suurus (1-2 µm) ja põletikulise protsessi tunnuste puudumine külgnevates kudedes muudab selle raskeks. Mikrosporidioosi diagnoosimine on kõige parem elektronmikroskoobi abil. Modifitseeritud kolmevärviline värvimine ja PCR pakuvad kvaliteetset diagnostikat.

Mikrosporidioosi võib kahtlustada, kui patsient kurdab kroonilise kõhulahtisuse, konjunktiviidi, hingamissüsteemi, neerude ja maksa probleemide üle, kui nende kaebuste põhjust pole varem kindlaks tehtud ja testid ei ole näidanud viiruste, bakterite ja teiste algloomade esinemist.

Diagnoosi kinnitamiseks võetakse analüüsiks väljaheiteproov. Kui on alust kahtlustada dissemineerunud mikrosporidioosi, võetakse analüüsiks sarvkesta tampoonid, uriini setteproovid ning põie ja kaksteistsõrmiksoole limaskesta biopsiad. Määrdumisproovid värvitakse ja seejärel on võimalik tuvastada patogeeni eoseid, mis reagendi toimel omandavad punaka värvuse, samas kui enamik baktereid muutub roheliseks - tausta värvuseks.

Elektronmikroskoop tuvastab parasiidi olemasolu kudedes: rakkudes leidub iseloomuliku polaartoruga eoseid.

Ravi

Mikrosporidioosile puudub tõestatud ravi. Albendasool neutraliseerib E. intestinalise. Ka fumagilliini efektiivsus on tõestatud. Atovakvoon ja nitasoksaniid vähendavad sümptomite raskust, kuid nende efektiivsust haiguse vastu võitlemisel ei ole uuritud. HIV-positiivsetel inimestel vähendavad mikrosporidioosi ilminguid retroviirusevastane ravi.

Kas mikrosporidioos on ohtlik? Mikrosporiide leidub sageli kehakudedes ilma mingeid märke ilmutamata või probleeme tekitamata. Enamasti muutub infektsioon ohtlikuks alles HIV-positiivsetel inimestel või elundisiirdamise läbinud patsientidel immuunpuudulikkuse progresseerumisel. Kuid normaalse immuunsusega inimesel pole enamasti millegi pärast muretseda.