Plasmodium livscykel

Källa: http://www.tulane.edu/~wiser/protozoology/notes/mal_lc.html

Mark F. Wiser

Malariaparasiten uppvisar en komplex livscykel med en insektsvektor (mygga) och en vertebrat värd (människa). (Se även fil i pdf-format för utskrift.) Livscykelns huvudfaser är: leverstadiet, blodstadiet, sexuellt stadium och sporogony.

(Återgå till livscykelavsnittet i huvuddokumentet.)
Legend

Infektionen initieras när sporozoiter injiceras med saliv av en matande mygga. Sporozoiter bärs av cirkulationssystemet till levern och invaderar hepatocyter (1). Den intracellulära parasiten genomgår en aseksuell replikation känd som exoerythrocytisk schizogoni inom hepatocyten (2-4). Exoerythrocytisk schizogoni kulminerar i produktionen av merozoiter som släpps ut i blodomloppet (5). En del av leverskedsparasiterna från P. vivax och P. ovale går genom en vilande period (ej visad) i stället för att genast genomgå aseksuell replikation (dvs tillfälligt stanna i steg 2). Dessa hypnozoiter kommer att reaktiveras efter flera veckor till månader (eller år) efter den primära infektionen och är ansvariga för återfall. (Återgå till återfall i huvuddokumentet.)

Merozoiter invaderar erytrocyter (6) och genomgår en trofisk period där parasiten förstoras (7-8). Den tidiga trofositen kallas ofta “ringform” på grund av dess morfologi. Trofozoitisk utvidgning åtföljs av en aktiv metabolism inklusive intag av värdcytoplasma och proteolys av hemoglobin till aminosyror. Slutet av trofisk perioden manifesteras av flera rundor av kärndelning utan cytokines, vilket resulterar i en schizont (9). Merozoites knopp från den mogna schizonten, även kallad en segmenter (10), och merozoiterna släpps efter brist på den infekterade erytrocyten (11). Invasion av erytrocyter återinitierar en annan runda av blodstegsreplikationscykeln (6-11). (Återgå till blod-scen schizogoni i huvuddokumentet.)

De intermittenta feberna som ofta är förknippade med malaria beror på synkron ruptur av infekterade erytrocyter och frisättning av merozoiter (se malarial paroxysm). Trofozoite- och schizont-infekterade erytrocyter finns sällan i perifer cirkulation under P. falciparuminfektioner. Erytrocyter infekterade med dessa steg klibbar endotelceller och sekvestrer i mikrovasculaturen hos vitala organ, särskilt hjärna, hjärta och lungor. Sequestration i hjärnan är en bidragande faktor i cerebral malaria.

Som ett alternativ till den aseksuella replikativa cykeln kan parasiten skilja sig till sexuella former som kallas makro- eller mikrogametocyter (12). Gametocyterna är stora parasiter som fyller erytrocyten, men innehåller bara en kärna. Förtäring av gametocyter genom myggvektorn inducerar gametogenes (dvs produktionen av gameter) och fly från värdens erytrocyt. Faktorer som deltar i induktionen av gametogenes innefattar: en droppe i temperatur, en ökning av koldioxid och myggmetaboliter. Mikrogameter, som bildas genom en process som kallas exflagellation (13), är flagellerade former som kommer att befrukta makrogameten (14) som leder till en zygote (15). (Återgå till sexuell replikering i huvuddokumentet.)

Zygotet utvecklas till en motil som också tränger in i tarmen epitelceller och utvecklas till en oocyst (17). Oocysten genomgår flera rundor av asexual replikation (18) vilket resulterar i produktion av sporozoiter (19). Rupture av den mogna oocysten frigör sporozoiterna i myggets (20) hemocoel (kroppshålighet). Sporozoiterna migrerar till och invaderar spottkörtlarna (ej visade), och därmed fullbordar livscykeln. (Återgå till sporogony i huvuddokumentet.)

Sammanfattningsvis genomgår malariaparasiterna tre distinkta aseksuella replikativa stadier (exoerythrocytisk schizogoni, blodstegsschizogoni och sporogoni) vilket resulterar i framställning av invasiva former (merozoiter och sporozoiter). En sexuell reproduktion sker med växeln från ryggradsdjur till ryggradsledare och leder till den invasiva ogsåinete. Alla invasiva steg karakteriseras av apikala organeller som är typiska för apicomplexanarter. De invasiva stadierna skiljer sig i förhållande till de typer av celler eller vävnader de invaderar och deras rörlighet. Efter den framgångsrika invasionen kommer några av dessa invasiva former att genomgå en hög spridningsgrad för att etablera infektionen i den nya värden. (Se Rosenberg, 2008 för en diskussion av siffrorna.)

merozoit

  •      icke-motil
  •      invaderar erytrocyter

sporozoit

  •      motila
  •      invaderar myggspottkörtlar
  •      invaderar leverceller

ookinete

  •      motila
  •      invaderar epitelceller från mygggut

Mark F. Wiser, Tulane University (©2000)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*