Войти
| Naegleria | |
|---|---|
 | |
| Различные стадии Naegleria fowleri | |
Научная классификация  | |
| Тип: | Percolozoa |
| Класс: | Heterolobosea |
| Отряд: | Schizopyrenida |
| Семья: | Vahlkampfiidae |
| Род: | Naegleria |
Naegleria- свободный Живущий род протистов амеб, состоящий из 47 описанных видов, часто встречается в теплой водной среде, а также в почвенных средах обитания по всему миру. Он имеет три формы жизненного цикла: амебоидную стадию, стадию кисты и стадию жгутиков, и регулярно изучается на предмет легкости перехода от амебоидной стадии к стадии жгутиков. Роды Naegleria стали известны, когда в 1965 году был обнаружен Naegleria fowleri, патогенный штамм человека и возбудитель первичного амебного менингоэнцефалита (PAM). Однако большинство видов этого рода были не являются патогенными.
Род Naegleria назван в честь французского зоолога Матье Нэглера.
В 1899 году Франц Шардингер обнаружил амебу, которая обладала способностью превращаться в жгутиковую стадию. Он назвал организм Amoeba gruberi, который позже был изменен Алексеевым на род Naegleria в 1912 году. До 1970 года этот род обычно использовался в качестве модельного организма для изучения изменений от амебоидной стадии к стадии жгутика. Однако он привлек гораздо больше внимания, когда в 1965 году в Австралии был обнаружен и описан в 1970 году патогенный вид человека (Naegleria fowleri).
Naegleria встречается во всем мире в типично аэробных теплых условиях. водная среда (пресная вода, например, озера и реки) и почвенная среда обитания. Как типично свободноживущий род, он питается бактериями и может содержаться на диете из грамотрицательных бактерий. Питается за счет фагоцитоза. Несколько видов, которые являются патогенными, кажутся типично теплолюбивыми, предпочитая более высокие температуры, такие как охлаждающая вода для АЭС. Один из видов, Naegleria fowleri, может быть условно-патогенным микроорганизмом человека и при попадании в носовую полость может сначала попасть в мозг и питаться тканями обонятельных луковиц, а затем перейти к потреблению остальной части мозга, начиная с мозговых оболочек..
Naegleria - это свободноживущие амебы, некоторые штаммы которых являются условно-патогенными микроорганизмами. Клетки колеблются от 10-25 мкм в зависимости от стадии жизни, на которой они находятся в настоящее время. Виды больше не классифицируются морфологически, но исторически были по форме жгутиков. Новые виды часто определяются последовательностями рибосомной ДНК. Цитоплазма одноклеточного организма имеет четкие разделения на эктоплазму (внешнюю) и эндоплазму (внутреннюю). Как митохондриальный, аэробный организм, он имеет много митохондрий в эндоплазме. Эндоплазма также содержит рибосомы, пищевые вакуоли, сократительные нити / вакуоли и протоплазматические нити. Примечательно, что Golgi визуально не идентифицируется, хотя экспрессия связанного с Golgi механизма была идентифицирована. У него есть ядро с выступающим ядрышком.
У Naegleria есть 3 различных стадии жизненного цикла: амеба, киста и жгутик.
Стадия амеб является стадией питания и имеет тупые псевдоподии (лобоподии), которые придают клетке в целом неправильную, но в целом цилиндрическую форму. На этом этапе общий размер обычно составляет около 10-20 мкм. Псевдоподии представляют собой продолжение тела на основе актина и образуются в неправильных областях клетки. Движение происходит на этой стадии за счет расширения псевдоподий, а затем следует внутреннее содержимое цитоплазмы. В качестве стадии питания организма псевдоподии также используются для поглощения добычи, например бактерий. Это также стадия, на которой организм проводит больше всего времени, а также репродуктивная фаза. Размножение здесь происходит путем бинарного деления, и на бактериальной диете он может воспроизводиться каждые 1,6 часа. Репродуктивное деление включает промитоз или внутриядерный митоз, который не происходит при разрушении ядерной оболочки. Половое размножение у этого рода не наблюдалось, но гены мейоза действительно существуют в геноме.
Стадия кисты представляет собой сферическую стадию с двойными стенками. Двойная стенка состоит из толстой эндоцисты и тонкой эндоцисты. Киста обычно содержит 2-8 пор (часто в зависимости от вида) и образуется, когда условия становятся неблагоприятными, например, при неоптимальной температуре. Кисты благоприятны, поскольку они от природы устойчивы к неблагоприятным воздействиям окружающей среды. Когда неблагоприятные условия восстанавливаются до нормальных, организм может покинуть кисту через поры в ее амебоидной форме. Было замечено, что кисты образуются у всех видов, кроме одного, у которых способность образовывать кисту ингибируется бактериальным паразитом.
Стадия жгутика состоит из двух жгутиков, которые индуцируются сборкой de novo первичной микротрубочки цитоскелет из бывшего цитоскелета на основе актина (из амебоидной формы). Скелет микротрубочек выделяется вместе с развитием базальных телец. Вся структура жгутика состоит из 200 белков. Разделение организма не происходит на этой стадии жизни, хотя было обнаружено, что два вида делятся в виде исключения. Отсутствует цитостом (питательная бороздка), что позволяет предположить, что питание происходит в основном на амебоидной стадии посредством фагоцитоза. Рядом с корнем жгутика находится одно ядро. Стадия флагелляции обычно встречается, когда роду необходимо переехать в более желательное место, что часто встречается, когда условия не оптимальны. Таким образом, эта стадия жгутиков является преходящей, и организм обычно возвращается в амебоидную форму в течение часа, а трансформация занимает около 100 минут. Возврат к амебоидной форме может быть вызван изменениями ионной концентрации воды, в которой он находится (например, помещением его в дистиллированную воду). Примечательно, что пять видов никогда не наблюдались на этой стадии жизни жгутиконосцев.
Геном Naegleria gruberi был секвенирован и состоит из 41-мегабайтного ядерного генома с 15 727 генами, кодирующими белок. Он содержит 33% GC, и 57,8% генома кодирует, около 36% состоит из интронов. Это предполагает в среднем около 0,7 интрона на ген. Присутствуют как минимум 12 хромосом. Около 1% генов гомологичны бактериальным генам, что позволяет предположить, что в какой-то момент мог произойти боковой перенос генов. В геноме также содержатся необходимые гены Гольджи, но их явно не хватает. Хотя мейотические гены рассматриваются только как бесполые, они также присутствуют.
По сравнению с другими протистами Naegleria также имеет больший набор митохондриальных генов с митохондриальным геномом размером около 50 т.п.н. Митохондриальный геном четко кодирует аэробное дыхание, что проявляется в его способности выполнять окислительное фосфорилирование и использовать кислород в качестве конечного акцептора электронов. Примечательно, что геном организма также кодирует сложный анаэробный метаболизм, такой как фосфорилирование на уровне субстрата и способность использовать фумарат в качестве концевого акцептора электронов. Предполагается, что эта анаэробная система будет использоваться в слегка аноксической грязной среде на стадии жизни цисты.
Рибосомная ДНК (рДНК) рода Naegleria состоит из внехромосомной плазмиды, около 4000 которых существует в каждой клетке. Сравнение 5.8S рДНК - это современный способ молекулярной классификации новых видов. Виды также можно отличить по их внутренним транскрибированным последовательностям спейсеров типа 2 (ITS2).
Один вид Naegleria известен как потенциальный патоген для человека - Naegleria fowleri. Как правило, он живет свободно, но при встрече с правильным хозяином становится теплолюбивым паразитом. Его можно найти не только в пресной воде, но и в теплой воде промышленных предприятий, а также в плохо хлорированных бассейнах. Он проникает через нос хозяина (который, как правило, контактирует с теплой водой, такой как охлаждающая вода для тепловых ядерных установок), и прикрепляется к обонятельному эпителию, откуда попадает в мозг путем локомоции (псевдоподии). Там он разрушает нейроны и вызывает первичный амебный менингоэнцефалит (ПАМ), очень редкое, но смертельное заболевание. PAM проявляет симптомы, очень похожие на бактериальный менингит. N. fowleri - одна из четырех известных свободноживущих амеб, обнаруженных при заболеваниях человека. Конечным результатом почти всегда является смерть, даже у здоровых людей. N. fowleri обладают секретируемыми протеазами, фосфолипазами и порообразующими пептидами, которые являются характеристиками патогенного процесса.
Было показано, что два других вида, Naegleria austerealiensis и Naegleria italica, вызывают заболевания у экспериментальных животных. Было замечено, что они вызывают инфекции центральной нервной системы (ЦНС) у таких животных, как мыши, крысы, белки, морские свинки, овцы, а также жабры рыб.
Еще одно практическое значение этого рода состоит в том, что он широко изучается на предмет его превращения из амебоидной фазы в стадию жгутиков, что может быть трудно индуцировать у других родов. Переход от жгутиковой к амебоидной стадии может быть вызван изменениями в ионной концентрации, такими как помещение организма в дистиллированную воду, что делает его отличным модельным организмом для этого.
Было описано 47 видов Naegleria. К ним относятся:
