РЕЗЮМЕ

Микроспоридиите са високоспециализирани облигатни вътреклетъчни организми, които са тясно свързани с гъбичките. Въпреки че традиционно се свързва с диария при пациенти със СПИН, през изминалото десетилетие се съобщава с нарастваща честота на екстраинтестинални инфекции, включващи различни органи, особено при имунокомпрометирани домакини. Диагнозата обикновено се извършва чрез светлинна микроскопска идентификация на спори в телесните течности и тъкани, като се използват различни петна. Трансмисионната електронна микроскопия, имунофлуоресцентните анализи или молекулярните методи са необходими за идентифициране на ниво род и вид. Ранното диагностициране е от съществено значение за предотвратяване на значимата свързана заболеваемост и смъртност от екстраинтестинална микроспоридиоза.

извънчревната

ВЪВЕДЕНИЕ

ТАКСОНОМИЯ И ЖИВОТЕН ЦИКЪЛ

Терминът микроспоридия обхваща над 1300 описани вида, принадлежащи към 170 назовани рода от рода Microsporidia (бивш Microspora) (2). Сред тях са най-малко 15 вида, за които е известно, че са човешки патогени (3). Обозначението на рода на много човешки микроспоридии се е променило през годините, тъй като са станали достъпни нови ултраструктурни и молекулярни данни. Например, Nosema algerae е преименуван на Brachiola algerae и по-късно Anncaliia algerae, докато Septata intestinalis е преименуван на Encephalitozoon intestinalis (2).

Микроспоридиите притежават едни от най-малките автономни ядрени геноми, познати днес. Смята се, че това се дължи на редуктивна еволюция, по време на която техните намалени биосинтетични пътища са ги направили силно зависими от клетката гостоприемник, за да завършат своя жизнен цикъл; следователно, тяхната задължителна вътреклетъчна („паразитна“) природа (4). Микроспоридията може да зарази почти всеки вид животни, включително бозайници, насекоми и риби.

Микроспоридиален жизнен цикъл, илюстриран от E. bieneusi и E. intestinalis. Спорите са инфекциозната форма на организма (1). Спорите заразяват клетките, когато полярната нишка излиза от спората и образува полярната тубула, която се вкарва в еукариотната клетка гостоприемник (2). Инфекциозната спороплазма се инжектира през полярната тубула в клетката гостоприемник, където се възпроизвежда безполово чрез бинарно делене (мерогония) или многократно делене (шизогония) (3 до 5). Някои видове се разделят директно в цитоплазмата на гостоприемника (напр. E. bieneusi), докато други се намират в паразитофорна вакуола (напр. Encephalitozoon spp.) Или спорофорен везикул (напр. Pleistophora spp.). Зрелите спори се произвеждат от форма на полово размножаване, наречена спорогония (5) и в крайна сметка, след разрушаване на клетките, се освобождават в околната среда (6), за да заразят нови клетки. (С любезното съдействие на CDC DPDx услугата.)

ЕПИДЕМИОЛОГИЯ И НАЧИН НА ПРЕДАВАНЕ

Човешката микроспоридиоза е описана в цял свят. Видовете, за които е известно, че заразяват хората, са изолирани от голямо разнообразие от птици, риби, насекоми и други животни, както и от източници на храна и вода (3, 5, 6). Смята се, че начините на предаване включват поглъщане, вдишване, директна травма на кожата или лигавицата, сексуален контакт и трансплацентарна (майка на дете) (2).

КЛИНИЧНИ ПРОЯВЛЕНИЯ

Списък на микроспоридиите, които причиняват извънчревна човешка инфекция a

ЛАБОРАТОРНА ДИАГНОСТИКА

Описани са редица лабораторни техники за идентифициране на микроспоридии в човешки образци, включително светлинна микроскопия, трансмисионна електронна микроскопия (TEM), имунофлуоресцентни анализи (IFA), използващи поликлонални или моноклонални антитела, клетъчна култура и молекулярни методи (2). Много от тези методи изискват значителен опит или специализирано оборудване и следователно са ограничени до референтни, изследователски и лаборатории за обществено здраве, като Центровете за контрол и превенция на заболяванията (CDC).

Спори на Encephalitozoon cuniculi в урината (A) и Anncaliia algerae в храчки (B), оцветени с модифицираното трихромно (Райън синьо) оцветяване. Обърнете внимание, че спорите на A. algerae са значително по-големи от спорите на Encephalitozoon spp. и следователно може да бъде объркан с дрожди. Всички изображения са показани с увеличение × 1000.

В хистологичните срези микроспоридиалните спори се оцветяват в розово, като се използват хематоксилин и еозин (H&E) и се оцветяват положително с оцветяване с периодична киселина-Шиф (PAS), оцветяване по Грам (напр. Метод на Браун и Брен или Браун и Хопс) и петно ​​Warthin-Starry . Те могат също да бъдат фокално положителни с гъбичното петно ​​Gomori methenamine silver (GMS) и устойчивото на киселини петно ​​Ziehl-Neelsen (Z-N) (фиг. 3) (2). PAS оцветяването създава характерен полюсен точков модел на оцветяване, който е особено очевиден при по-големи спори; този външен вид е различен от модела на оцветяване на дрождите, като по този начин помага за тяхната диференциация. Микроспоридиалните спори също се поляризират, използвайки двулучепреломляваща светлина (фиг. 4) (2). Тези микроскопични характеристики позволяват идентифицирането на микроспоридии, но не предоставят окончателна информация за рода или видовете.

Хистологични модели на оцветяване на микроспоридиални спори в тъканите. (A до D) Изображенията демонстрират спори на Encephalitozoon cuniculi в участъци на бъбреци, оцветени съответно с H&E, Z-N, модифициран трихром (Райън синьо) и модифицирано трихомово оцветяване на Weber. Имайте предвид, че спорите са само фокално положителни с Z-N киселинно-бързо оцветяване. (E до H) Изображенията демонстрират по-големите спори на Anncaliia algerae в еккринни кожни жлези, оцветени съответно с H&E, PAS, GMS и Brown and Brenn (тъканно оцветяване). Обърнете внимание на точковата PAS позитивност и фокалното оцветяване с GMS. Всички изображения са показани с увеличение × 1000.

Микроспоридиалните спори са двойно пречупващи с много често използвани хистопатологични петна, използващи поляризирана светлина. Изображението е получено с помощта на Z-N оцветяване и увеличение от 2000 пъти.

В исторически план ТЕМ се използва за потвърждаване на диагнозата и определяне на микроспоридиални видове (фиг. 5) (2). Важно е и при таксономичната класификация на новите видове. Ултраструктурните характеристики, които се използват за разграничаване на микроспоридиите, включват броя на напречните сечения на полярните нишки, подреждането на полярните нишки (напр. Брой редове) и характеристиките на интерфейса паразит-гостоприемник (т.е. дали спорите са директно в клетката гостоприемник цитоплазма или са в паразитофорна вакуола или спорофорен везикул). За съжаление електронната микроскопия не се използва широко поради цената на необходимото оборудване и нивото на техническа експертиза, необходими за извършване на теста и интерпретиране на резултатите.

Трансмисионни електронни микрографии на организми Encephalitozoon cuniculi в бъбречна тубуларна клетка. (A) Обърнете внимание, че тъмните спори (стрелка) са в паразитофорна вакуола, както е характерно за Encephalitozoon spp. (× 11 000 увеличение). (Б) При по-голямо увеличение (× 68 000 увеличение) се вижда един ред напречни сечения на полярни нишки (стрелка), което също е в съответствие с диагнозата Encephalitozoon spp. Окончателното определяне на вида е направено чрез PCR.

Културата е друга класическа техника за изследване на микроспоридии и е била успешно изпълнена за много от заражаващите човека видове, като се използват редица различни линии на клетъчни култури, включително човешки диплоидни фибробласти (напр. MRC-5) Културата е особено полезна за увеличаване на броя на спорите от образец, за да може да се извърши последващ молекулярен анализ или ТЕМ за окончателна идентификация на видовете.

И накрая, молекулярно усилване, предимно с помощта на PCR, се използва за откриване на микроспоридии и идентифициране на заразяващите видове (2). Няма тестове, одобрени от Федералната администрация по лекарствата (FDA), но те могат да бъдат достъпни чрез някои референтни, изследователски и лаборатории за обществено здраве. Описани са анализи за редица микроспоридии, включително тези, които откриват и/или различават между най-често срещаните човешки патогени, E. bieneusi, Encephalitozoon cuniculi, Encephalitozoon hellem и Encephalitozoon intestinalis, от често срещани видове проби, включително изпражнения и урина (13 –17). Често използваните цели включват гена на интергенната спейсърна област и рибозомната ДНК на малка субединица (16, 17). В повечето случаи PCR анализите са значително по-чувствителни от микроскопията и могат да позволят полуколичествен или количествен анализ и диференциация на видовете, като по този начин оказват влияние върху решенията за лечение. Като се имат предвид предизвикателствата, свързани със субективното микроскопско изследване, PCR някой ден може да бъде избраният тест за микроспоридия.

УПРАВЛЕНИЕ НА ПАЦИЕНТА

Намаляването на имуносупресията, ако е възможно, често е от съществено значение за изчистването на инфекцията. Това е доказано при пациенти със СПИН, които са започнали антиретровирусна терапия, което е довело до възстановяване на имунната система; обаче има по-малко данни за други имунокомпрометирани гостоприемници. Албендазолът е основното лекарство на избор за повечето видове, които заразяват хората, особено видовете Encephalitozoon, но има ограничена ефикасност срещу Enterocytozoon bieneusi и Vittaforma. Пероралният фумагилин е активен срещу E. bieneusi; използването му обаче е ограничено поради значителна токсичност за костния мозък. Локалният фумагилин се използва рутинно за лечение на очни инфекции (18), но системните формулировки не са лесно достъпни в Съединените щати.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Микроспоридиите са разнообразна група високоспециализирани гъби, които са се утвърдили като човешки патогени след епидемията от СПИН. През последните години се наблюдава промяна в тази тенденция, която е свързана конкретно с епидемиологията и клиничните характеристики на микроспоридиозата. През последното десетилетие се съобщава за нарастваща честота на екстраинтестинални инфекции, засягащи различни органи и причинени от нови видове. Следователно, микроспоридиозата трябва да се има предвид при диференциалната диагноза на животозастрашаващи инфекции, включващи почти всяка органна система при имунокомпрометирани гостоприемници. Ранното диагностициране ще помогне за намаляване на смъртността от тези инфекции. Има спешна нужда от разработване на по-ефективни антимикробни агенти с приемливи профили на токсичност за употреба срещу E. bieneusi и в сложни или огнеупорни случаи.