Tripanosoma brucei

Tripanosoma brucei — Afrikaning Sahroi Kabirida uchraydigan Tripanosoma jinsiga mansub parazit kinetoplastidlar turi. Odatda qon va toʻqima hujayralarida hayot kechiradigan boshqa protozoa parazitlaridan farqli ravishda, u hujayradan tashqarida boʻlib, qon plazmasi va tana suyuqliklarida yashaydi. U xoʻjayin orqali yuqadi va oʻlimgacha olib keladigan kasalliklarni keltirib chiqaradi. Bruceidan boshqa bu turga mansub parazitlar ham mavjud boʻlib, ulardan Afrika tripanosomasi- odamlarda uyqu kasalligi keltirib chiqaradi, qoramol va otlarda hayvonlarning tripanosomasi yoki nagana parazitlik qiladi. Bu uchta kichik turga birlashtirilgan turlar majmuasi:T.b.brucei, T. b.gambiense va T. b.rhodesienselar hisoblanadi. Birinchisi odamdan boshqa sutemizuvchilarning paraziti boʻlib, nagana qoʻzgʻatadi, ikkinchisi esa zoonoz boʻlib, odamlar va hayvonlarda ham parazitlik qiladi va Afrika tripanosomiaz kasalligini keltirib chiqaradi.

T. brucei sutemizuvchilar oʻrtasida turli xil turlarga mansub hasharotlar tashuvchisi tomonidan tarqatiladi. Masalan: tsetse chivinlari (Glossina). Hasharotlar qon bilan oziqlanish vaqtida tishlash orqali parazitni yuqtiradi. Parazitlar hayot aylanish jarayonida hasharotlar va sutemizuvchilar oʻrtasida harakat qilganda murakkab morfologik oʻzgarishlarga uchraydi. Sutemizuvchilarning qon oqimida parazit shakllari oʻzlarining hujayra yuzasi oqsillari, antigenlik xususiyatlari oʻzgaruvchan sirt glikoproteinlari bilan xoʻjayin organizm immunitetidan himoyalanadi. Shuningdek, Brucei qon-miya toʻsigʻini kesib oʻtishi aniqlangan bir nechta patogenlardan biridir. Parazit kasaliklaridan davolanishda yngi dori terapiyasini ishlab chiqishga shoshilinch ehtiyoj bor, chunki hozirgi davolashlar kerakli natijani bermayapti va bemor uchun oʻlimga olib kelishi mumkin.

Parazit 1894-yilda ser Devid Bryus tomonidan kashf etilgan boʻlib, uning nomi 1899-yilda berilgan.

 Tarixi va kashf etilishi 

 Dastlabki yozuvlar 
Hayvonlardagi uyqu kasalligi qadimgi Misr yozuvlarida tasvirlangan. Oʻrta asrlarda arab savdogarlari Afrikaliklar va ularning itlari orasida uyqu kasalligining tarqalishini taʼkidladilar. Bu XIX asrda Afrikaning janubiy va sharqiy qismidagi asosiy yuqumli kasallik hisoblangan. Zulu Qirolligi (hozirgi Janubiy Afrikaning bir qismi) kasallikdan qattiq jabr koʻradi. Kasallik inglizlarga nagana nomi bilan maʼlum boʻladi, u zulucha soʻz boʻlib, „ruhiy tushkunlik“ degan maʼnoni anglatgan. Afrikaning boshqa qismlarida yevropaliklar buni „chivin kasalligi“ deb atashgan.
link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5a/An_inhabitant_of_Buruma_Island%2C_Uganda%2C_suffering_from_sleep_Wellcome_V0029100.jpg/220px-An_inhabitant_of_Buruma_Island%2C_Uganda%2C_suffering_from_sleep_Wellcome_V0029100.jpg|thumb| Uganda, Buruma orolida uyqu kasalligiga chalingan erkak.
1734-yilda ingliz dengiz jarrohi Jon Aktins inson uyqu kasalligining birinchi tibbiy tavsifini berdi. U Gvineyadagi „uyqusimon kasallik“ deb atagan oʻlimlarni infeksiya bilan bogʻliq ekanligini takidladi. Yana bir ingliz shifokori Tomas Masterman Vinterbottom 1803-yilda Syerra-Leonedan kelgan simptomlarni aniqroq tavsiflab berdi. Vinterbottom kasallikning asosiy xususiyatini servikal orqa limfa tugunlarining shishishi va bunday shishlar paydo boʻlgan qullar savdoga yaroqsiz deb taʼriflagan. Kasallik alomalariga koʻra bu „Winterbottom belgisi“ deb nomlanadi.

 Parazitning kashfiyoti 
Qirollik armiyasi tibbiyot korpusi 1894-yilda Janubiy Afrikada nagana kasalligini tekshirish uchun oʻsha paytda Netleydagi armiya tibbiyot maktabida patologiya boʻyicha dotsent boʻlgan David Bruceni armiyada kapitan unvoni bilan tayinladi. Kasallik mahalliy qoramollar va Britaniya armiyasi otlari orasida tarqalgani aniqlandi. 1894-yil 27-oktabrda Bruce va uning mikrobiolog rafiqasi Meri Elizabet Bruce (qizlik ismi Stil) kasallik eng keng tarqalgan Ubombo tepaligiga koʻchib oʻtdi.

Tekshiruvning oltinchi kunida Bryus kasal sigirlarning qonidan parazitlarni aniqladi. U dastlab ularni oʻziga xos filariya (mayda dumaloq qurtlar) deb atadi, yil oxiriga kelib parazitlar „gematozoa“(protozoa) ekanligini va naganaga sabab boʻlayotgani aniqladi. Bu Tripanosoma brucei ning ilk kashf qilinishi edi. Ilmiy nom Ingliz zoologlari Henri Jorj Plimmer va John Rouz Bredford tomonidan 1899-yilda Tripanosoma brucii nomi bilan yaratilgan. Tripanosoma jinsini venger shifokori David Grubi 1843-yilda qurbaqalarda tajriba oʻtkazib aniqlaydi.

 Epidemiyalar 
Ugandada parazitni odam yuqtirgan birinchi holat 1898-yilda qayd etilgan Undan keyin epidemiya 1900-yilda avj oldi. 1901-yilga kelib, oʻlim soni 20 000 ga yaqinlashib ahvol yanada boʻlgan holda ogʻirlashdi. Yigirma yil davom etgan epidemiyada 250 mingdan ortiq odam halok boʻldi. Kasallik odatda „negro letargiya“ nomi bilan mashhur. Inson uyqu kasalligi va nagana oʻxshashmi yoki bu ikki kasallik oʻxshash parazitlardan kelib chiqqanmi, nomaʼlum. Hatto Forde va Duttonning kuzatishlari ham tripanosomaning uyqu kasalligi bilan bogʻliqligini aniqlab bera olmadi.

 Inson tripanosomalarining kashfiyoti 
Britaniyalik mustamlakachi jarroh Robert Michael Forde birinchi boʻlib odamda parazitni topdi. U buni 1901-yilda Gambiyaning Baturst shahridagi kasalxonaga yotqizilgan ingliz paroxod kapitanida aniqlaydi. Uning 1902-yildagi hisoboti shuni koʻrsatadiki, parazit oʻziga xos filarial qurt ekanligi maʼlum boʻlgan. Xuddi shu odamda Fordening hamkasbi Jozef Everett Dutton Tripanosoma jinsiga mansub protozoa parazitini aniqladi.

 
T. brucei turlar jamlanmasi boʻlib, unga quyida turlar kiradi: T. brucei gambiense- odamlarda sekin boshlangan surunkali tripanosomiaz kasalligini keltirib chiqaradi. Bu koʻpincha markaziy va gʻarbiy Afrikada uchraydi, asosiy xoʻjayini odamlar hisoblanadi. 1973-yilda David Herst Molyneux birinchi boʻlib yovvoyi va uy hayvonlarida ushbu shtammning infeksiyasini aniqlaydi. 2002-yildan parazitni uy hayvonlar, jumladan, qoramollar ham yuqtirganligi haqida maʼlumotlar mavjud. U barcha Afrika odamlarida tripanosomiaz kasalligining 98 % da mavjuddir va taxminan 100 % oʻlimga olib kelgan.
 T. brucei rhodesiense- odamlarda tez boshlanadigan oʻtkir tripanosomiazni keltirib chiqaradi. Yuqori zoonoz parazit boʻlib, u Afrikaning janubiy va sharqiy qismida tarqalgan. Ov hayvonlari va chorva mollari asosiy xoʻjayini hisoblanadi.
 T. brucei brucei- Tripanosomaning bir qancha boshqa bilan birga asosan hayvonlar tripanosomiazini keltirib chiqaradi.T. b. brucei tripanosoma litik omil-1 (TLF-1) tomonidan lizisga moyilligi tufayli odamlar uchun yuqumli emas. Ammo u parazitning boshqa inson-infeksiyali kichik turlar bilan bogʻliq va asosiy xususiyatlarga koʻra oʻxshahs boʻladi. Faqat kamdan-kam hollarda T. b. brucei odamga yuqadi.

 Tuzilishi 
link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/33/TrypanosomaBrucei_ProcyclicTrypomastigote_SEM.jpg/250px-TrypanosomaBrucei_ProcyclicTrypomastigote_SEM.jpg|right|thumb|250x250px| Tsetse chivinining oʻrta ichakchasidagi protsiklik shakldagi SEM notoʻgʻri rangli mikrografi . Hujayra tanasi toʻq sariq rangda, flagellum esa qizil rangda. 84 piksel/mkm.
T. brucei tipik bir hujayrali eukaryotik hujayra boʻlib, uzunligi 8 dan 50 mkm gacha. Uning tanasi choʻzilgan va toraygan. Hujayra membranasi (pellikula deb ataladi) hujayra organellalarini (yadro, mitoxondriya, endoplazmatik retikulum, Golji apparati va ribosomalarni)oʻrab turadi. Bundan tashqari, minglab mitoxondriyalar majmuasi boʻlgan kinetoplast deb ataladigan organella ham mavjud. Kinetoplast bazal tana yonida joylashgan boʻlib, uni mikroskop ostida ajratib boʻlmaydi. Bazal tanasidan oldingi uchi tomon choʻzilgan bitta flagellum paydo boʻladi. Tana yuzasi boʻylab flagellum toʻlqinli membranani hosil qiladi va hujayra membranasiga yopishadi. Old uchida faqat flagellumning uchi boʻsh boʻladi. Qon oqimi shaklining hujayra yuzasida turli xil sirt glikoproteinlarining (VSG) zich qatlami boʻlib, parazit tsetse pashshasining oʻrta ichakchasidagi protsiklik fazaga differensiyalanganda bir xil darajada zich protsiklin qatlami bilan almashtiriladi.
link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/29/TrypanosomatidMorphologies_PlainSVG.svg/220px-TrypanosomatidMorphologies_PlainSVG.svg.png|right|thumb| Tripanosomatidlarning oltita asosiy morfologiyasi. T.brucei hayotining turli bosqichlarida tripomastigota va epimastigota morfologik toifalariga kiradi.
link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f1/Trypanosome_Flagellum_Structure.png/220px-Trypanosome_Flagellum_Structure.png|thumb| Flagellar tuzilishi

 Hayot sikli 
link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/79/Trypanosoma_brucei_Life_Cycle.svg/220px-Trypanosoma_brucei_Life_Cycle.svg.png|right|thumb| Hayot sikli
T. brucei oʻzining hayot siklini tsets pashshasi (Glossina jinsi) va sutemizuvchilar: odamlar, qoramollar, otlar va yovvoyi hayvonlar doirasida yakunlaydi.

Infeksiya tsetse pashshasi sutemizuvchilar terishini tishlaganida organizmga tushadi. Pashsha teri toʻqimalariga metatsiklik tripomastigotalarni yuboradi. Tripomastigotlar limfa tizimiga va qon oqimiga kiradi. Dastlabki tripomastigotlar qisqa va dagʻal boʻladi (SS). Ular tana yuzasida sirt glikoproteinlari deb ataladigan antigenik makromalekulalarni ishlab chiqarish orqali organizmning immunitet tizimidan himoyalangan. Qon oqimiga kirgach, ular uzun va nozik shakllarga (LS) aylanadi. Keyin, ular ikkiga boʻlinish yoʻli bilan koʻpayadi. Qiz hujayralarining baʼzilari yana kalta boʻlib qoladi. Ulardan baʼzilari oraliq shakllar sifatida qolib, uzun va qisqa shakllar orasidagi oʻtish bosqichini boshlaydi. Uzun ingichka shakllar qon tomirlari endoteliyasiga kirib, ekstravaskulyar toʻqimalarni, shu jumladan markaziy asab tizimi (CNS) va homilador ayollarda yoʻldoshni bosib olishga qodir.

Faqat urgʻochilar infeksiya yuqtiruvchi Bezgal chivinlari va qum chivinlaridan farqli, tsetse pashshalarining ikkala jinsi ham qon bilan oziqlanadi va teng ravishda tripanosomalarni tashiydi. Qisqa va qoʻpol tripomastigotlar (SS) qon bilan oziqlanadigan tsetse chivinlari tomonidan yuqtirib olinadi.Tripomastigotlar pashshaning oʻrta ichakchasiga kirib, protsiklik tripomastigotlarga aylanadi, chunki ular VSGʻlarini protsiklinlar deb ataladigan boshqa oqsil qoplamalari bilan almashtiradilar. Pashsha qon tarkibidagi immunitet omillaridan ovqat hazm qilish tizimiga zarar yetkazganligi sababli, u infeksiyani bostirish uchun serpinlarni ishlab chiqaradi. GmmSRPN3, GmmSRPN5, GmmSRPN9 va ayniqsa GmmSRPN10 ni oʻz ichiga olgan serpinlar keyinchalik oʻrta ichak infeksiyasi uchun parazit tomonidan oʻzlashtiriladi va ulardan qon tarkibidagi tripanolitik omillarni faolsizlantirish uchun ishlatiladi.Bu esa pashsha organizmini yashashga yaroqsiz holga keltiradi ..

 Koʻpayishi 

 Ikkiga boʻlinish 
link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/33/Trypanosome_Cell_Cycle.png/220px-Trypanosome_Cell_Cycle.png|thumb| Tripanosoma hujayra sikli (protsiklik shakl)
T. brucei koʻpayishi koʻpchilik eukariotlarga nisbatan boshqacha usulda kechadi. Yadro membranasi butunligicha qoladi. Mitoz jarayonida xromosomalar kondensatsiyalanmaydi. Bazal tana, aksariyat eukariotik hujayralarning sentrosomalaridan farqli, shpindelni tashkil qilishda rol oʻynamaydi va uning oʻrniga kinetoplastning boʻlinishida ishtirok etadi.

 Bazal tanasi koʻpayadi va ikkalasi ham kinetoplast bilan bogʻlangan boʻlib qoladi. Har bir bazal tanasi alohida flagellum hosil qiladi.
 Kinetoplast DNK sintezlanadi, keyin kinetoplast ikki bazal jismning ajralishi bilan birga boʻlinadi.
 Yadro DNK sintezlanadi, yangi flagellum esa yoshroq, orqa, bazal tanadan choʻziladi.
 Yadro mitozga uchraydi.
 Sitokinez oldingidan orqaga qarab oʻtadi.
 Boʻlinish abscision bilan yakunlanadi.

 Meyoz 
1980-yillarda T. brutsey rivojlanish bosqichlarining DNK tahlillari tsetse pashshasidagi tripomastigota meyoz, yaʼni jinsiy koʻpayish bosqichidan oʻtishini koʻrsatdi. Ammo bu toʻliq hayot sikli uchun har doim ham zarur emas. Meyozga xos oqsillarning mavjudligi 2011-yilda aniqlangan. Gaploid gametalar (meyozdan keyin hosil boʻlgan qiz hujayralar) 2014-yilda kashf etilgan. Gaploid tripomastigotaga oʻxshash gametalar oʻzlarining flagellalari orqali oʻzaro taʼsir qilishi va hujayra sintezidan oʻtishi mumkin (jarayon singamiya deb ataladi). Shunday qilib, ikkiga boʻlinishdan tashqari, T. brucei jinsiy yoʻl orqali koʻpayishi mumkin. Tripanosomalar Excavata superguruhiga mansub va eukariotlar orasidagi eng erta ajralib chiqadigan nasllardan biridir. T. brutseyda jinsiy koʻpayishning kuzatilishi meyoz va jinsiy koʻpayish eukariotlarning ajdodlari va hamma joyda mavjud boʻlgan xususiyatlari degan gipotezani tasdiqlaydi.

 Infeksiya va patogenlik hususiyatlari 

Sutemizuvchilarning T. brucei infeksiyasining keyingi bosqichlarida parazit qon oqimidan koʻchib oʻtib, limfa va miya suyuqliklarini zararlashi mumkin. Aynan mana shu toʻqimalarga kirib borishi sabab parazitlar uyqu kasalligini keltirib chiqaradi.

T. brucei qoʻshimcha ravishda, sutemizuvchilar oʻrtasida tana suyuqligi almashinuvi, masalan, qon quyish yoki jinsiy aloqa yoʻli bilan ham yuqishi mumkin, ammo bu juda kam uchraydi. Yangi tugʻilgan chaqaloqlar infeksiyalangan onadan bolaga yuqishi mumkin (vertikal yoki konjenital uzatish).

 Kimyoterapiya 
Afrika tripanosomiazni birinchi darajali davolash uchun odatda tavsiya etilgan toʻrtta dori mavjud: suramin 1921-yilda, pentamidin 1941-yilda, melarsoprol 1949-yilda va eflornitin 1990-yilda ishlab chiqilgan. Bu dorilar toʻliq samarali emas va odamlar uchun toksikdir. Bundan tashqari, parazitlarda barcha dorilarga qarshi dori chidamliligi rivojlangan. Dori-darmonlar cheklangan miqdorda qoʻllanadi, chunki ular T. brucei ning oʻziga xos shtammlariga va parazitlarning hayot sikli bosqichlariga qarshi samarali boʻladi. Masalan, Suram faqat T. brucei ning birinchi bosqich infeksiyasida qoʻllanadi. Rhodensiense, pentamidin infeksiyaning birinchi bosqichi uchun, gambiense va eflornitin ikkinchi bosqichdagi T. brucei infeksiyasi uchun ishlatiladi. Melarsopol har ikkala infeksiya bosqichida parazitlarning ikki turiga qarshi samarali boʻlgan yagona dori, lekin juda zaharli boʻlib, davolanganlarning 5 % miya shikastlanishidan vafot etadi (reaktiv ensefalopatiya). Chagas kasalligi (Amerika tripanosomiazi) uchun tavsiya etilgan yana bir dori-nifurtimoks. U oʻzi ishlatilganda kam taʼsir beradi, ammo melarsopol bilan birgalikda T. brucei ning ikkinchi bosqichli infeksiyasiga qarshi birinchi darajali dori sifatida ishlatiladi.

Tarixiy jihatdan, mishyak va simob birikmalari XX asrning boshlarida, ayniqsa hayvonlarning infeksiyalariga qarshi yaxshi natija bergan.

 Evolyutsiyasi 
Tripanosoma brucei gambiense ~ 10 000 yil oldin bitta nasldan paydo boʻlgan. U aseksual ravishda rivojlanmoqda va uning genomi Meselson effektini koʻrsatadi.

 Genomi 
T. brutsey genomi quyidagilardan iborat:

 1 dan 6 megabaza juftligidan iborat 11 juft katta xromosomalar
 200 dan 500 kilobaza juftlikdan iborat 3-5 oraliq xromosoma
 50 dan 100 kilobaza juftligidan iborat 100 ga yaqin minixromosomalar. Ular har bir gaploid genomda bir nechta nusxada mavjud boʻlishi mumkin.

 

Turkum:Zoologiya