วงจรชีวิตของโปรโตซัว

วงจรชีวิตของโปรโตซัวอธิบายว่าโปรโตซัวเซลล์เดียวที่เป็นปรสิตมีการพัฒนา, สืบพันธุ์, และส่งผ่านระหว่างโฮสต์และสิ่งแวดล้อมได้อย่างไร โดยทั่วไปโปรโตซัวจะสลับไปมาระหว่างรูปแบบที่ออกฤทธิ์, กินอาหาร, แบ่งตัว (โทรโฟซอยต์) และรูปแบบที่ทนทาน, สามารถแพร่เชื้อได้ (ซีสต์หรือโอโอซีสต์) และบางชนิดต้องการทั้งโฮสต์ที่เป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังและพาหะที่เป็นสัตว์ขาปล้องเพื่อทำให้ระยะสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศสมบูรณ์ รูปแบบของระยะที่สปีชีส์ใช้นั้นเป็นตัวกำหนดวิธีการแพร่กระจายและตำแหน่งในวงจรที่สามารถตรวจพบได้

Definition

วงจรชีวิตของโปรโตซัวคือลำดับขั้นตอนการพัฒนาที่เป็นระเบียบ โดยทั่วไปจะสลับระหว่างรูปแบบโทรโฟซอยต์และซีสต์หรือโอโอซีสต์ และรวมการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศและบางครั้งก็แบบอาศัยเพศ ซึ่งโปรโตซัวเซลล์เดียวที่เป็นปรสิตพัฒนาและแพร่เชื้อระหว่างโฮสต์

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมระยะการพัฒนาที่เป็นลักษณะเฉพาะของโปรโตซัวปรสิต, การสลับระหว่างรูปแบบโทรโฟซอยต์และซีสต์หรือโอโอซีสต์, การเพิ่มจำนวนแบบไม่อาศัยเพศ (ชิโซโกนี) และการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (แกมีโทโกนีและสปอโรโกนี), และความแตกต่างระหว่างวงจรโปรโตซัวแบบโฮสต์เดียวและแบบพึ่งพาพาหะ โดยใช้มาลาเรีย, ท็อกโซพลาสโมซิส, จิอาร์ดิเอซิส, และโรคชากาสเป็นตัวอย่างอ้างอิง นี่คือชีววิทยาอ้างอิง ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก

Core questions

• ระยะใดที่กินอาหารและแบ่งตัว (โทรโฟซอยต์) และระยะใดที่ทนทานและสามารถแพร่เชื้อได้ (ซีสต์หรือโอโอซีสต์)?
• สปีชีส์นี้สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศเท่านั้น หรือมีระยะอาศัยเพศด้วย และในโฮสต์ใด?
• จำเป็นต้องมีพาหะหรือไม่ หรือวงจรสมบูรณ์ในโฮสต์เดียว?
• ระยะใดที่สามารถติดเชื้อได้และระยะใดที่ใช้ในการวินิจฉัย?

Key concepts

• โทรโฟซอยต์ (ระยะกินอาหารที่ออกฤทธิ์)
• ซีสต์และโอโอซีสต์ (ระยะที่ทนทานและสามารถแพร่เชื้อได้)
• ชิโซโกนี (การเพิ่มจำนวนแบบไม่อาศัยเพศ)
• แกมีโทโกนีและสปอโรโกนี (การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและการสร้างสปอร์)
• การสร้างซีสต์และการออกจากซีสต์
• โฮสต์จำเพาะเทียบกับโฮสต์ตัวกลางในโปรโตซัว
• ระยะที่สามารถติดเชื้อได้เทียบกับระยะที่ใช้ในการวินิจฉัย

Mechanisms

โปรโตซัวในลำไส้หลายชนิด เช่น Giardia จะสลับไปมาระหว่างโทรโฟซอยต์ที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งอาศัยอยู่ในโฮสต์ และซีสต์ที่ทนทานต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งถูกขับออกมาทางอุจจาระและถูกกินโดยโฮสต์ถัดไป โปรโตซัว Apicomplexan มีวงจรที่ซับซ้อนกว่า: ในมาลาเรีย Plasmodium จะเพิ่มจำนวนแบบไม่อาศัยเพศ (schizogony) ในตับและเซลล์เม็ดเลือดแดงของมนุษย์ ในขณะที่การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและสปอโรโกนีเกิดขึ้นในยุง Anopheles ดังนั้นมนุษย์จึงเป็นโฮสต์ตัวกลางและยุงเป็นโฮสต์จำเพาะ ใน Toxoplasma gondii โฮสต์จำเพาะที่เป็นสัตว์ตระกูลแมวจะขับโอโอซีสต์ออกมาหลังจากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศในลำไส้ ในขณะที่ซีสต์ในเนื้อเยื่อจะก่อตัวขึ้นในโฮสต์ตัวกลาง; ใน Trypanosoma cruzi รูปแบบการพัฒนาจะหมุนเวียนระหว่างพาหะแมลงดูดเลือด Triatomine และโฮสต์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม การสลับระหว่างระยะที่ทนทานและระยะที่เพิ่มจำนวน และการแบ่งระยะอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศระหว่างโฮสต์ เป็นลักษณะการจัดระเบียบที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ของวงจรโปรโตซัว

Clinical relevance

การทราบว่าโปรโตซัวระยะใดที่สามารถติดเชื้อได้และระยะใดที่ถูกขับออกมา จะอธิบายว่าการติดเชื้อเกิดขึ้นได้อย่างไร และตัวอย่างและรูปแบบใดที่การทดสอบวินิจฉัยมุ่งเป้าไปที่ เช่น ซีสต์ในอุจจาระหรือปรสิตระยะในเลือดบนฟิล์ม รายการนี้อธิบายชีววิทยาของปรสิตเพื่อการอ้างอิงและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตัดสินใจในการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Epidemiology

การติดเชื้อโปรโตซัวที่มีระยะซีสต์หรือโอโอซีสต์ เช่น จิอาร์ดิเอซิส แพร่กระจายได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านทางอุจจาระ-ปากในที่ที่น้ำและสุขาภิบาลไม่เพียงพอ ในขณะที่โปรโตซัวที่พึ่งพาพาหะ เช่น มาลาเรียและ Trypanosoma cruzi ถูกจำกัดอยู่ในขอบเขตของพาหะสัตว์ขาปล้อง การกระจายของการติดเชื้อแต่ละชนิดจึงติดตามการปนเปื้อนสิ่งแวดล้อมหรือนิเวศวิทยาของพาหะ

History

วงจรชีวิตของโปรโตซัวที่เป็นสาเหตุของโรคสำคัญในมนุษย์ส่วนใหญ่ได้รับการจัดตั้งขึ้นระหว่างปลายศตวรรษที่สิบเก้าถึงศตวรรษที่ยี่สิบ รวมถึงการแบ่งวงจรมาลาเรียระหว่างโฮสต์มนุษย์และยุง ประวัติปรสิตวิทยาของมนุษย์ของค็อกซ์บันทึกว่าการระบุระยะการพัฒนาที่ต่อเนื่องกันได้ชี้แจงว่าปรสิตเซลล์เดียวเหล่านี้สืบพันธุ์และแพร่กระจายได้อย่างไร

Key figures

• Francis E. G. Cox

Seminal works

• white-2014
• adam-2001
• montoya-2004

Frequently asked questions

โทรโฟซอยต์กับซีสต์ต่างกันอย่างไร?

โทรโฟซอยต์คือรูปแบบที่ออกฤทธิ์, กินอาหาร, แบ่งตัวที่อาศัยอยู่ในโฮสต์ ในขณะที่ซีสต์คือรูปแบบที่ทนทาน, พักตัวที่ปรับตัวให้รอดชีวิตนอกโฮสต์และส่งปรสิตไปยังโฮสต์ใหม่

ทำไมมาลาเรียถึงต้องการทั้งมนุษย์และยุง?

Plasmodium ทำให้การเพิ่มจำนวนแบบไม่อาศัยเพศสมบูรณ์ในมนุษย์ แต่การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและสปอโรโกนีเกิดขึ้นในยุง Anopheles ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีโฮสต์ทั้งสองเพื่อทำให้วงจรชีวิตสมบูรณ์