Микроспоридиите са необичайно голяма група уникални, еукариотни, облигатни, вътреклетъчни паразити, тясно свързани с гъбичките, въпреки че естеството на връзката с царството Гъби не е ясно 1). Таксономичното положение на тази група е обсъждано и преразглеждано многократно; в исторически план те са били считани за протозои и често остават управлявани от диагностични паразитологични лаборатории. Микроспоридиите се характеризират с производството на резистентни спори, които се различават по размер (обикновено 1-4 µm за медицински важни видове). Микроспоридиите притежават уникална органела, полюсната тубула или полярната нишка, която е навита вътре в спората, както се вижда от нейната ултраструктура. Микроспоридиите също притежават дегенерирани митохондрии, наречени митозоми и нямат конвенционален апарат на Голджи.
Микроспоридиите са в състояние да заразят много видове животни. При хората те могат да заразят много органи, включително окото. Те са широко разпространени по целия свят и се считат за нововъзникваща причина за инфекциозни заболявания, особено при имунокомпрометирани популации пациенти.
Микроспоридиите са добре адаптирани патогени и важни селскостопански паразити, които заразяват медоносните пчели, копринените буби и други насекоми 2). Микроспоридията също е паразит за риби, гризачи, зайци, примати и хора. Открита за първи път при HIV-1 инфекция при хронична диария, оттогава е установено, че микроспоридията причинява различни системни и очни инфекции както при имунокомпрометирани, така и при имунокомпетентни индивиди. Понастоящем микроспоридиите са признати за важни патогени на пациенти със СПИН 3). Прилагането на ефективни антиретровирусни терапии обаче значително намали честотата в тази група.
Микроспоридиите са повсеместни в околната среда; те са се развили по уникален и усъвършенстван начин, така че те не само оцеляват в околната среда, но и могат да живеят в други клетки 4) .
Класификацията на Microsporidia се основава на микроскопична морфология и характеристики на ултраструктурните спори. Обхватът на гостоприемника в много случаи е несъвместим с филогенетичната връзка, която допълнително се разкрива чрез молекулярни методи чрез rRNA генетично секвениране, което в момента се използва като основен начин за определяне на таксономия 5) .
Към днешна дата над 1500 вида, принадлежащи към над 200 рода, са описани като паразити, заразяващи широк кръг от гръбначни и безгръбначни гостоприемници. Има поне 15 вида микроспоридий, които са идентифицирани като човешки патогени; по-голямата част от случаите са причинени от Enterocytozoon bieneusi, последвани от някои видове Encephalitozoon (Encephalitozoon cuniculi, Encephalitozoon hellem, Encephalitozoon intestinalis (= Septata intestinalis)). Други по-рядко съобщавани агенти включват представители на родовете Anncaliia (= Brachiola) (Anncaliia algerae, Anncaliia connori, Anncaliia vesicularum), Microsporidium (Microsporidium ceylonensis, Microsporidium africanum), Trachipleistophora (Trachipleistophora homin, Trainpleishora Vittaforma corneae (= Nosema corneae), Tubulinosema acridophagus и неизвестен вид, вероятно принадлежащ към Endoreticulatus 6) .
Много домашни и диви животни могат да бъдат естествено заразени с различни медицински важни микроспоридии. Enterocytozoon bieneusi обикновено се счита за човешки паразит, но е открит при свине, примати, говеда, котки, кучета и няколко други бозайници. Някои, но не всички от тези щамове, получени от животни, изглежда представляват зоонозни генотипове.
Encephalitozoon cuniculi е ендемичен в няколко популации в плен и диви зайци. От време на време се среща и при домашни кучета, котки, лисици, маймуни в плен и норка. Птиците, особено пситакините (папагали, папагали, любовни птици, вълнисти папагалчета и др.), Могат да представляват резервоари за енцефалитозонната хеллема. За разлика от другите два важни члена на рода, Encephalitozoon intestinalis се среща рядко при животни, различни от хората.
Обхватът на гостоприемниците на другите микроспоридии, за които е известно, че заразяват хората, не е толкова известен. Не е установен резервоар за животни за Vittaforma cornea. Pleistophora spp. се срещат при риби и влечуги, но морфологията на спорите при тези видове е несъвместима с тази на видовете, замесени в човешки инфекции (Pleistophora ronneafiei). Tubulinosema acridophagus, Trachipleistophora spp. И Anncaliia algerae са свързани с известни насекоми паразити, но значението на насекомите при предаването им е неясно.
Микроспоридия при хора
Клиничните прояви на микроспоридиоза са много разнообразни, вариращи в зависимост от причинителите и начина на заразяване. Разпространената инфекция може да бъде фатална. От всички прояви на микроспоридиоза, диарията, свързана с Enterocytozoon bieneusi, е най-честата. Таблица 1 обобщава типичните места за заразяване за различни видове микроспоридии. Инфекцията с микроспоридия при хора се среща в световен мащаб с най-голямо разпространение при инфектирани с ХИВ лица с диария и по-малко от 100 CD4 + Т клетки на mm³ кръв. По-голямата част от свързаните със СПИН микроспоридиални инфекции са свързани с Enterocytozoon bieneusi, който е свързан с твърде хронична диария и загуба. По-малко от 50 CD4 + Т клетки на mm³ кръв се свързва както с Enterocytozoon bieneusi, така и с Enterocytozoon intestinalis инфекции 7) .
При хората инфекцията с този опортюнистичен патоген не е била широко призната в началото на века. През 1924 г. изследователите първо предполагат, че Microsporidia заразява хората и до 1985 г. са публикувани само няколко съобщения за човешка микроспоридиоза. След това Microsporidia става все по-признат в световен мащаб като опортюнистични инфекциозни агенти, а в момента Microsporidia са признати като нововъзникващи организми в много области както на развитите, така и на развиващите се страни 8). Микроспоридиите са широко разпространени по целия свят сред деца, пътници, реципиенти на органи, възрастни хора, пациенти със злокачествени заболявания и диабет и пациенти с ХИВ 9). В развитите страни появата на микроспоридиоза при пациенти с ХИВ постепенно намалява поради антиретровирусна терапия и по-добра хигиена.
Сред близо 1500 описани вида, само 17 са патогенни за човека и някои от тях включват Enterocytozoon bieneusi, Encephalitozoon, Anncaliia, Enterocytozoon, Tubulinosema, Microsporidium africanum и Trachipleistophora hominis. В повечето случаи Enterocytozoon bieneusi и Encephalitozoon intestinalis са двата вида, открити най-често при заразени хора 10) .
В развитите страни степента на разпространение на инфекция с микроспоридия при ХИВ-серопозитивни лица с диария варира от 2% до 78%, варирайки в зависимост от степента на имуносупресия и лечение. При ХИВ-серопозитивни лица без диария инфекциите варират от 1,4% до 4,3% 11). При лица, които не са заразени с ХИВ, нивата на серопревалентност варират от 1,3% до 22% сред донорите на кръв, бременни жени, работници в кланици и лица с неизвестни причини за диария (вероятно причинена от инфекция с микроспоридия) 12) .
Таблица 1. Микроспоридийски видове
| Anncaliia algerae | Очи, мускули |
| Anncaliia connori | Системна |
| Anncaliia vesicularum | Мускул |
| Encephalitozoon cuniculi | Системна |
| Encephalitozoon hellem | Очи |
| Encephalitozoon intestinalis | Тънко черво |
| Enterocytozoon bieneusi | Тънко черво, жлъчно дърво |
| Microsporidium spp. | Очи |
| Nosema ocularum | Очи |
| Pleistophora ronneafiei | Мускул |
| Трахиплеистофора антропоптера | Системна |
| Trachipleistophora hominis | Очи, мускули |
| Tubulinosema acridophagus | Системна |
| Vittaforma corneae | Очи |
Предаване на микроспоридия
Предаването на болестта на микроспоридия се случва най-вече чрез храна (хранителна болест), включително световната индустрия на хранителната верига на рибите и ракообразните (скариди, омари, миди, наред с други). Предаването се осъществява и чрез вода, включително напояване на култури, морска вода, питейна вода, подземни води, отпадъчни води, екскрети в околната среда и утайки 14). Вертикално предаване от майка на потомство се наблюдава и при зайци, овце и нечовекоподобни примати. Зоонозно предаване чрез животни, действащи като резервоари, също е отбелязано в някои проучвания 15). Макар и рядко, предаването чрез фекално-орално и аерозоли може да се случи и при случаи на човешка инфекция 16) .
Рискови фактори за инфекция с микроспоридия
Рисковите фактори, свързани с инфекцията с микроспоридия, включват мъжки и мъжки сексуални срещи, интравенозна употреба на наркотици, излагане на блатна вода или зона за напояване на култури, излагане на вода с екскременти, използване на плувен басейн и горещи вани или професионален контакт с вода 17) .
Жизнен цикъл на микроспоридия
Зрелите спори на локализиращите се в червата видове могат да се отделят във фекалиите, въпреки че пътят на предаване остава несигурен за много видове. Излагането на спори във вода или в почвата изглежда потенциално основен път, базиран на откриването на спори в тези източници, заедно с историята на случаите. В повърхностните води са идентифицирани Enterocytozoon bieneusi и Vittaforma corneae (syn. Nosema corneum) и спори от Nosema sp. (и вероятно Anncaliia algerae) са идентифицирани във вода в канавка. Потвърдени са случаи на донорна микроспоридиоза (Encephalitozoon cuniculi) след костен мозък, бъбреци, черен дроб и сърдечна трансплантация.
Фигура 1. Жизнен цикъл на микроспоридия
Профилактика на микроспоридия
Подобно на други патогени и контрол на инфекциите, Microsporidia трябва да се управлява и предотвратява с подобрена хигиена. Подобреното регулиране на водните източници, както и мониторингът на екскрементите в почвата и водата, са важни за намаляване на предаването на болести, пренасяни от водата. Строгата регулация и процедурата за подобряване на хигиената в производството на хранителни вериги или промишлеността, включително отглеждане, преработка, съхранение и опаковане за контрол на замърсяването на храните и разпространението на патогени, са от решаващо значение.
Симптоми на микроспоридия
Клиничната проява на инфекция с микроспоридия варира от асимптоматична инфекция до симптоматична инфекция, която включва диария, миозит, кератит и бронхит. Макар и рядко, енцефалит може да се появи и 19). Средното време на инкубация на заболяването по време на предаване чрез храна е между датата на симптомите и началото на заболяването е около 7 дни (диапазон от 3 до 15 дни). При ХИВ-инфектирани пациенти инфекцията с микроспоридия се признава за все по-важна причина за заболеваемост и е отговорна за значимо стомашно-чревно (GI) и разпространено заболяване. В редки случаи E. bieneusi причинява белодробни инфекции или инфектира жлъчните пътища, водещи до холецистит и холангит 20). Докладите за очни инфекции с микроспоридия са редки, но са по-чести при имунокомпрометирани, отколкото при имунокомпетентни лица.
Остава неизвестно колко от споровия титър е необходим за инфекция при хората, но изглежда, че варира при различните подвидове. Спорите, които заразяват хората, обикновено са от 1 до 4 микрометра, а децата с асимптоматична картина изглежда имат 1,2 х 10 спори Enterocytozoon bieneusi на грам изпражнения. Докато при ХИВ-инфектираните пациенти концентрацията на спори на Enterocytozoon bieneusi варира от 4,5 х 10 до 4,4 х 10 на милилитър диарейни изпражнения, като общо 10 спори за 24 часа.
Таблица 2. Назовани човешки микроспоридиални патогени и техните клинични синдроми
| Вид Pleistophora | Миозит |
| Nosema connori | Дисеминирана инфекция |
| Nosema ocularum | Кератит |
| Vittaforma corneae | Кератит |
| Encephalitozoon cuniculi | Перитонит, фулминантни хепатити, гърчове, риносинузит |
| Encephalitozoon hellem | Конюнктивит, кератоконюнктивит, бронхиолит, пневмония, риносинузит, дисеминирана инфекция |
| Encephalitozoon intestinalis | Диария, дисеминирана инфекция |
| Enterocytozoon bieneusi | Диария, синдром на загуба, холецистит, холангит, бронхит, пневмония |
Диагностика на микроспоридия
Микроспоридиите са трудни за откриване поради малкия им размер, бавно заразяващите им свойства и понякога безсимптомната инфекция. Следователно има много неопределени случаи на диария в световен мащаб. Организмът трябва да бъде визуализиран с помощта на специални техники, включващи специални лабораторни съоръжения и обучен персонал за характеризиране на инфекцията.
Откриването на Microsporidia се основава на изследване на изпражненията чрез микроскопско наблюдение. Новите методи за оцветяване, включително трихромно оцветяване и флуоресцентно оцветяване с използване на оптични избелващи средства, могат да бъдат полезни. Микроспоридиите могат да бъдат оцветени с оцветяване по Грам, оцветяване с карбол-фуксин и със сребърни петна 22) .
Микроскопия
Лекото микроскопско изследване на оцветените клинични цитонамазки, особено на фекалните проби, е евтин метод за диагностика на микроспоридиални инфекции, въпреки че не позволява идентифицирането на микроспоридии до видовото ниво. Най-широко използваната техника за оцветяване е методът Chromotrope 2R или неговите модификации. Тази техника оцветява спорите и споровите стени в ярко розово червено. Често в средата на спората се вижда по-тъмно оцветяваща екваториална лента. Тази техника обаче е дълга и отнема много време и изисква около 90 минути. Наскоро разработената „Техника за бърз горещ грам хромотроп“ обаче намалява времето за оцветяване на по-малко от 10 минути и осигурява добра диференциация от леко оцветените фонови фекални материали, така че спорите се открояват за лесна визуализация. Спорите оцветяват тъмно виолетово, а екваториалната лента е подобрена. В някои случаи грам положителните гранули също се виждат ясно. Хемофлуоресцентните агенти като Calcofluor white също са полезни при бързото идентифициране на спорите във фекалните цитонамазки. Спорите са с размер от 0,8 до 1,4 µm в случай на Enterocytozoon bieneusi и 1,5 до 4 µm при Anncaliia algerae, Encephalitozoon spp., Vittaforma corneae и Nosema spp.
Трансмисионната електронна микроскопия все още е златният стандарт и е необходима за идентифицирането на микроспоридианните видове, която се основава на вътрешните характеристики на спорите, като например броя на намотките на полярните тубули. Въпреки това, трансмисионната електронна микроскопия е скъпа, отнема много време и не е осъществима за рутинна диагностика.
Тестове за имунофлуоресценция
Налични са имунофлуоресцентни анализи (IFA) за микроспоридии, използващи моноклонални и/или поликлонални антитела. Въпреки това, серологичните тестове са ненадеждни при лица с ХИВ поради имунна недостатъчност 23) .
Молекулярни методи (PCR)
Центровете за контрол и превенция на заболяванията (CDC) предлагат молекулярна идентификация на Enterocytozoon bieneusi, Encephalitozoon intestinalis, Encephalitozoon hellem и Encephalitozoon cuniculi, използвайки специфични за вида анализи на полимеразна верижна реакция (PCR). Може да се направи опит за молекулярна идентификация на други видове микроспоридии, като се използват специфични за родовете праймери и анализ на последователността за всеки отделен случай.
Молекулярната характеристика, включително полимеразна верижна реакция (PCR) и нуклеотидно секвениране, са обещаващи високочувствителни анализи с чувствителност над 90% за бърза характеристика на заразените от човека микроспоридии. Масивът може едновременно да открива всичките 4 вида Microsporidia при чувствителност от 10 спори на 100 микролитра фекална проба 24). В рамките на часове клиницистът може да интерпретира резултата чрез изолиране на генетичен/нуклеинов материал на Microsporidia и усилване на определена последователност ензимно в термично циклично състояние и след това да я сравни с контролата. За да се определи генотипът на микроспоридия в заразяващия гостоприемник, рРНК последователността е златен стандарт за по-нататъшно характеризиране.
Лечение на микроспоридия
Често прилаганите лекарства за лечение на инфекция с микроспоридия при животни и хора включват албендазол и фумагилин. В миналото органичните живачни съединения като Nosemack също са били тествани. Въпреки това, Nosemack е по-малко ефективен срещу паразита и по-токсичен за селскостопанските пчели от фумагилин. Фумагилин има амебицидни свойства и in vivo проучванията показват, че фумагилинът инхибира развитието на Nosema apis в пчелите. Албендазол е ефективен и ефикасен срещу видовете Encephalitozoon, заразяващи хора и животни, но има променлива ефективност срещу Enterocytozoon bieneusi. Албендазолът инхибира полимеризацията на тубулина и се използва също като противоглистно средство и противогъбично средство 25) .
При пациенти, които са имунокомпрометирани поради ХИВ, възстановяването на техния имунен статус чрез антиретровирусни лекарства е свързано с разрешаване на клиничните симптоми 26). Документирано е също, че аспартил протеазните инхибитори на HIV директно инхибират растежа на Encephalitozoon intestinalis в тъканната култура 27). Албендазол, който инхибира сглобяването на микротубули, също е ефективен срещу няколко микроспоридии, включително Encephalitozoon spp. при системно заболяване 28). Системните противогъбични средства също са били използвани за лечение на микроспоридни инфекции при пациенти със СПИН 29) .
Установено е, че Фумагилин, антибиотик и антиангиогенен агент, получен от Aspergillus fumigatus, е ефективен срещу Encephalitozoon sp. и Enterocytozoon bieneusi. Докато е токсичен при системно приложение, локалното приложение се оказва добре поносимо и ефективно при лечение на кератоконюнктивит 30). Локалните флуорохинолони (ципрофлоксацин 0,3%, моксифлоксацин 0,5%, гатифлоксацин 0,5%, левофлоксацин 0,5% и норфлоксацин 0,3%) като монотерапия или в комбинация с локален фумагилин и/или системен албендазол са проучени за лечение на микроспоридиален кератит. Разрешаване настъпва в 99% от случаите с локална монотерапия с флуорохинолон 31) .
- Причини за ноктурия, симптоми, диагноза; Лечение
- Описторхоза при деца причини, симптоми, диагностика, лечение Компетентно за здравето на iLive
- Безалкохолна мастна чернодробна болест - причини, симптоми, лечение, диагностика
- Първичен склерозиращ холангит (PSC) Симптоми, лечение, диагностика
- Язвена болест - Причини, симптоми, лечение, диагностика