Plasmodium malariae

Plasmodium malariae er en parasittisk protoso som forårsaker malaria hos mennesker. Det er en av flere arter av Plasmodium- parasitter som infiserer andre organismer og er patogene, dessuten Plasmodium falciparum og Plasmodium vivax, som samlet er ansvarlig for de fleste malaria infeksjoner. Denne er funnet i store deler av verden og forårsaker såkalt «godartet malaria», som er mindre farlig enn sykdom som produseres av P. falciparum eller P. vivax. Symptomene inkluderer feber som gjentales med omtrent tre dagers mellomrom - en kvartær feber eller quartan malaria - lenger enn to dagers (tertiære) mellomrom til den andre malariaparasitten.

Historie

Malaria har vært kjent siden den greske og romerske sivilisasjonen for over 2 000 år siden, med forskjellige mønstre av feber beskrevet av de tidlige grekerne. I 1880 oppdaget Alphonse Laveran at malaria er forårsaket av en parasitt. Detaljerte arbeid av Golgi i 1886 viste at det var en sammenheng mellom parasittens 72-timers livssyklus og kulde- og febermønstre hos pasienten hos noen pasienter. En lignende observasjonen ble gjort for parasitter med 48-timers sykluser. Golgi konkluderte med at det må være mer enn en art av malaria parasitter som gir disse forskjellige mønstrene av infeksjon.

Epidemiologi

Relativ forekomst av plasmodiumarter etter opprinnelsesland for importerte tilfeller til ikke-endemiske land, viser P. malariae i gult.

Hvert år får ca. 500 millioner mennesker malaria. Av disse vil ca. to millioner dø av sykdommen. Malaria forårsaket av femPlasmodium arter: Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium ovale curtisi, Plasmodium ovale wallikeri, Plasmodium malariae og Plasmodium knowlesi. Til enhevr tid anslås at 300 millioner mennesker har minst en av disse Plasmodium-arterene. Derfor er det et stort behov for effektive behandlinger for å redusere dødeligheten og morbiditet. [1]

Geografisk område med malariaoverføring

P. malariae er den minst undersøkte av de seks arter som smitter mennesker, delvis på grunn av sin lave forekomst og mildere kliniske symptomer sammenlignet med de andre artene. Den er utbredt over hele Afrika sør for Sahara, mye av Sørøst-Asia, Indonesia, på mange av øyene i det vestlige Stillehavet og i områder av Amazonas-bassenget i Sør-Amerika. I endemiske regioner varierer forekomsten fra mindre enn 4% til mer enn 20%, men det finnes bevis for at P. malariae infeksjoner er svært underrapportert.

Rolle i sykdom

P. malariae kan infisere flere arter mygg og kan forårsake malaria hos mennesker. P. malariae kan opprettholdes med svært lave infeksjonsrater blant en spredt og mobil befolkning fordi i motsetning til de andre Plasmodium parasittene, kan den forbli i en vert i en lengre periode og fortsatt være smittsom for mygg.

Vektor

Vektoren for parasitten som gir smitten til mennesker er den kvinnelige Anopheles myggen, men mange forskjellige arter har vist seg å overføre parasitten i eksperiment. Collins og Jeffrey rapporterer over tretti forskjellige arter, som varierer etter geografisk region.

Inkubasjonstid

Informasjon om perioden mellom infeksjon av parasitten og mulig påvisning av parasitten i kroppen for 'P. malariae-'malariaviser stor variasjon, ofte er tidsrommet avhengig av stammen av P. malarae. Vanligvis ligger forsinkelsen fra 16 til 59 dager.

Infeksjon i mennesket

Plasmodium malariae forårsaker en kronisk infeksjon som i noen tilfeller kan vare livet ut. P. malariae-parasiten har flere forskjeller mellom den og de andre Plasmodium-parasittene, en av dem er at maksimale parasittantaller vanligvis er lave sammenlignet med de hos pasienter infisert med P. falciparum eller P. vivax. Årsaken til dette kan muligens forklares av det lavere antall merozoitter produsert per erytrosyttiske syklus, den lengre 72-timers utviklingssyklusen (i forhold til 48-timers syklus av P. vivax og P. falciparum), preferansen for utvikling i eldre erytrosyter og den resulterende tidligere utviklingen av immunitet av den menneskelige verten.En annen definerende egenskap av P. malariae er at feber manifestasjoner av parasitten er mer moderat i forhold til de av P. falciparum og P. vivax og feber viser kvartsperioditet. Sammen med feberangrep og mer generelle kliniske symptomer som kulde og kvalme, har tilstedeværelse av ødem og nefrotisk syndrom blitt dokumentert med noen P. malariae infeksjoner. Det har blitt foreslått at immunkompleks kan forårsake strukturell glomerulær skade og at nyresykdom kan også oppstå. Selv om P. malariae alene har en lav morbiditet, bidrar det til den totale morbiditeten forårsaket av alle Plasmodium-arter, som manifesteres i forekomst av anemi, lav fødselsrate og redusert motstand mot andre infeksjoner.

På grunn av en likhet i utseendet, blir P. knowlesi-infeksjoner ofte feilaktig diagnostisert som P. malariae-infeksjonene. Molekylær analyse er ofte nødvendig for en nøyaktig diagnose.

Diagnostikk

Den foretrukne metoden for diagnose av P. malariae er gjennom undersøkelsen av perifer blodutstryk farget med Giemsa farve. PCR-teknikker brukes også ofte til å bekrefte diagnoser og å påvise blandede Plasmodium-infeksjoner. Selv med disse teknikkene kan det imidlertid likevel være umulig å skille visse infeksjoner, som tilfellet i områder i Sør-Amerika hvor mennesker og aper sameksisterer og P. malariae og P. brasilianum ikke er lett å skille.

Biologi

Som protist er Plasmodium en eukaryote av fylum Apicomplexa. Disse organismene har mange avvikende egenskaper i forhold til de fleste eukaryoter som rhoptry, micronemer og polaringer nær spissen. Plasmodium er best kjent for infeksjon hos mennesker som kalles malaria.

Livssyklus

Plasmodium malariae wiki

P. malariae er den eneste menneskelige malaria parasitt som forårsaker feber som gjentas med omtrent tre dagers mellomrom (og derfor føles hver fjerde dag, en kvartær feber), lenger enn de to dagers (tertiær) som er opplevd remisjon til de andre malaria parasittene.

Infeksjon i mennesker

Leverstadium og blodstadium

I leverstadiet produseres mange tusen merozoitter i hver schizont. Når merozoittene frigjøres, invaderer de røde boldlegemer og starter erytrocyttsyklusen, hvor parasitten fordøyer hemoglobin for å få aminosyrer for proteinsyntese.

Lengden på utviklingen i røde blodlegemer er omtrent 72 timer for P. malariae.

I skizontfasen, etter skizogon splittelse, er det omtrent 6-8 parasittceller i erytrocyttene.

Etter erytrocyttsyklusen, som varer i gjennomsnitt 72 timer, frigjøres seks til fjorten merozoitter for å reinvade andre erytrocytter. Endelig utvikler noen av merozoittene seg til enten mikro- eller makrogametocytter. De to typene gametocytter blir tatt inn i myggen med blod og syklusen gjentas. Det finnes ingen dyreverter for P. malariae.

Myggstadier

I likhet med de andre Plasmodium-parasittene i mennesket, har Plasmodium malariae forskjellige utviklingssykluser i Anopheles-myggen og i den mennesket. Mygg fungerer som hovedvert og mennesket er mellomvert. Når Anopheles mygg tar inn et blodmåltid fra en infisert person, følger gametocytter fra den infiserte personens blod med . En prosess som kalles exflagellering av mikrogametocytten skjer og opp til åtte mobile Mikrogameter dannes.

Seksuelt stadium

Etter befruktning av en makrogamet dannes en mobil ookinete, som trenger inn i det peritropiske membranet rundt blodmåltidet og flytter seg til den ytre veggen i midttarmen til myggen. En oocyste utvikler seg deretter under basalmembranen og etter en periode på to til tre uker produseres en variabel mengde sporozoitter i hver oocyste. Antallet sporosoitter som produseres varierer med temperaturen og kan variere fra mange hundre til noen tusen.Så sprekker oocystene og sporozoitter frigjøres i myggens hemocoel. Sporosoittene blir deretter transportert med sirkulasjonen av hemolymfen til spyttekjertlene, hvor de blir konsentrert i acinalcellene. Et lite antall sporozoitter blir innført i spyttkanalen og injisert i huden til mikropredatorens bytte. Så følger syklusen i den menneskelige leveren.

Morfologi

Ringformer som dannes ved invasjon av merozoitter frigitt fra skizonter i leverfasen er de første stadiene som ses i blodet. Ringeformene vokser sakte, men snart fyller en fjerdedel til en tredjedel av den parasitterte cellen. Pigmentering øker raskt, og den halvvokste parasitten kan ha fra 30 til 50 helt svart granula. Parasiten endrer form etter hvert som den vokser og strekker seg over vertcellen for å danne båndformen.

Laboratoriehensyn

P. vivax og P. ovale oppbevart i EDTA i over 30 minutter før blodet strykes ut vil se ut veldig likt som P. malariae. Da bør laboratoriet gjøre utstryk umiddelbart efter blodprøven tas.

Mikroskopisk sett blir de parasittiserte røde blodlegemer (erytrosytter) aldri større enn normale og kan til og med se mindre ut. Cytoplasma er ikke falmet og ingen prikker er synlige på cellens overflate. Matvakuolen er liten og parasitten er kompakt. Celler er sjelden vert for mer enn én parasitt. Båndformer, hvor parasitten danner et tykt bånd tvers over den infiserte cellen, er karakteristiske for denne arten (og noen vil si det er diagnostisk). Store korn av malaria pigment ses ofte hos disse parasittene: mer enn for andre Plasmodium-arter, 8 merozoitter.

Terapier

Manglende oppdagelse av noen P. malariae infeksjoner har ført til endringer for artspesifikke primers og bidratt til utvikling av realtid PCR-analyser. Utviklingen av en slik analyse har inkludert bruk av generiske primers som tar sikte på en svært konservert region av 18S rRNA-gene hos fire Plasmodium-arter i mennesket. Denne analysen ble funnet å være svært spesifikk og følsom. Selv om serologiske tester ikke er spesifikke nok for diagnostiske formål, kan de brukes som epidemiologiske verktøy. Immunfluoriserende antistoff (IFA) kan brukes til å måle tilstedeværelsen av antistoffer mot P. malariae. Det har oppstått et mønster der en infeksjon av kort varighet forårsaker en raskt svekket immunrespons, men ved reinfeksjon eller oppblomstring, øker IFA-nivået betydelig og forblir til stede i mange måneder eller år.

Behovet for å identifisere P. malariae-infeksjon på følger av at den kan ha resistens mot vanlige medisiner. I en studie av Müller-Stöver et al., fant forskerne tre pasienter som var infisert med parasitten etter å ha tatt malariamedisin. Gitt den langsommere før-erytrocytiske utviklingen og lengre inkubasjonsperiode sammenlignet med andre malariaparasitter, antok forskerne at anti-malariamidlene kanskje ikke er effektive nok mot de før-erytrocytiske stadiene av P. malariae. De mente at utvikling videre av P. malariae kan skje når plasmakonsentrasjonene av malariamidlene gradvis synker. Ifølge Dr. William E. Collins fra Center of Disease Control (CDC), er klorokin mest brukt til behandling, og det er ikke funnet bevis for resistens mot dette stoffet. I så fall er det mulig at resultatene fra Müller-Stöver et al. var sjeldne funn.

Folkehelse, forebygning og vaksiner

Matvakuolen er det spesialiserte rommet som bryter ned hemoglobin under parasittens aseksuelle erytrosyttstadium. Det er antydet at effektive medisinske behandlinger kan utvikles mot proteolytiske enzymer i matvakulen. I en artikkel publisert i 1997, fokuserte Westling et al. sin oppmerksomhet på aspartic endopeptidase-klassen av enzymer, som bare kalles plasmepsiner. De søkte å karakterisere spesifisiteten for enzymene klonet fra P. vivax og P. malariae. Ved hjelp av substratspesifisitetsstudier og inhibitoranalyse ble det funnet at plasmepsinene for P. malariae og P. vivax viste mindre spesifisitet enn for P. falciparum. Dessverre betyr dette at utviklingen av en selektiv inhibitor for P. malariae kan vise seg mer utfordrende enn utviklingen av en for P. falciparum. I en annet forsøk av Bruce et al. [1] presenterte de bevis for at det kan være en regelmessig genetisk utveksling i P. malariae-populasjoner. Seks polymorfe genetiske markører fra 'P. malariae' ble isolert og analysert i 70 prøver av naturlig pådratte 'P. malariae'-infeksjoner fra ulike deler av verden. Dataene viste høyt nivå av multi-genotypisk overføring hos mennesker.

Begge disse eksperimentene illustrerer at utvikling av vaksiner vil vise seg å være utfordrende, om ikke umulig. Dr. William Collins tviler på at noen leter etter mulige vaksiner for P. malariae da han ble spurt og kompleksiteten til parasitten kan være forklaring. Han sa at svært få studier er utført med denne parasitten, kanskje som et resultat av dens oppfattede lave morbiditet og forekomst. Collins nevner betydlige hindringer for studier med sjimpanser og aper. Siden det antas at Plasmodium brasilianium-parasitten som smitter søramerikanske aper er en tilpasset form av P. malariae., kan mer forskning med P. brasilianium bidra verdifull innsikt om P. malariae.

En studie viser at kvartære malariaparasitter lett blir utvekslet mellom mennesker og aper i Latin-Amerika. Dermed kan kvartær malaria anses å være en zoonose

Arbeidet med plasmepsin knyttet til P. malariae, plasmepsin 4, fortsetter hos professor Ben Dunn og hans forskningsgruppe fra University of Florida og kan gi håp for langsiktig malariakontroll.

Genom

I 2017 ble det fulde genomet publisert. Sekvensene kan nås på geneDB.org og plasmoDB.org.

Se også

• Liste over parasitter (menneskelige)
• Malaria
• Plasmodium falciparum
• Plasmodium vivax
• Plasmodium ovale