Vòng đời của động vật nguyên sinh

Vòng đời của động vật nguyên sinh mô tả cách các động vật nguyên sinh ký sinh đơn bào phát triển, sinh sản và truyền từ vật chủ này sang vật chủ khác cũng như trong môi trường. Động vật nguyên sinh thường luân phiên giữa dạng hoạt động, ăn uống, phân chia (thể tư dưỡng - trophozoite) và dạng đề kháng, có khả năng lây truyền (bào nang - cyst hoặc noãn nang - oocyst), và một số loài yêu cầu cả vật chủ có xương sống và vật trung gian truyền bệnh là động vật chân đốt để hoàn thành các giai đoạn sinh sản hữu tính và vô tính. Kiểu mẫu các giai đoạn mà một loài sử dụng sẽ quyết định cách nó lây lan và vị trí trong vòng đời mà nó có thể được phát hiện.

Definition

Vòng đời của động vật nguyên sinh là chuỗi tuần tự các giai đoạn phát triển, thường luân phiên giữa thể tư dưỡng và dạng bào nang hoặc noãn nang, kết hợp sinh sản vô tính và đôi khi hữu tính, qua đó một động vật nguyên sinh ký sinh đơn bào phát triển và được truyền giữa các vật chủ.

Scope

Chủ đề này bao gồm các giai đoạn phát triển đặc trưng của động vật nguyên sinh ký sinh, sự luân phiên giữa thể tư dưỡng và dạng bào nang hoặc noãn nang, sự nhân lên vô tính (phân liệt - schizogony) và sinh sản hữu tính (sinh giao tử - gametogony và sinh bào tử - sporogony), và sự khác biệt giữa vòng đời động vật nguyên sinh chỉ có một vật chủ và vòng đời phụ thuộc vào vật trung gian truyền bệnh, sử dụng sốt rét, bệnh toxoplasma, bệnh giardia và bệnh Chagas làm ví dụ tham khảo. Đây là kiến thức sinh học tham khảo, không phải hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Những giai đoạn nào là ăn uống và phân chia (thể tư dưỡng) và những giai đoạn nào là đề kháng và có khả năng lây truyền (bào nang hoặc noãn nang)?
• Loài này chỉ sinh sản vô tính, hay nó có giai đoạn hữu tính, và ở vật chủ nào?
• Có cần vật trung gian truyền bệnh không, hay vòng đời được hoàn thành trong một vật chủ duy nhất?
• Giai đoạn nào có khả năng lây nhiễm và giai đoạn nào có tính chẩn đoán?

Key concepts

• Thể tư dưỡng (giai đoạn ăn uống hoạt động)
• Bào nang và noãn nang (các giai đoạn đề kháng có khả năng lây truyền)
• Phân liệt (nhân lên vô tính)
• Sinh giao tử và sinh bào tử (sinh sản hữu tính và hình thành bào tử)
• Tạo bào nang và thoát bào nang
• Vật chủ chính so với vật chủ trung gian ở động vật nguyên sinh
• Giai đoạn lây nhiễm so với giai đoạn chẩn đoán

Mechanisms

Nhiều động vật nguyên sinh đường ruột, chẳng hạn như Giardia, luân phiên giữa thể tư dưỡng di động xâm chiếm vật chủ và bào nang đề kháng môi trường được thải ra trong phân và được vật chủ tiếp theo ăn vào. Động vật nguyên sinh Apicomplexa có vòng đời phức tạp hơn: trong bệnh sốt rét, Plasmodium trải qua quá trình nhân lên vô tính (phân liệt) trong gan và hồng cầu người trong khi sinh sản hữu tính và sinh bào tử xảy ra ở muỗi Anopheles, do đó con người là vật chủ trung gian và muỗi là vật chủ chính. Ở Toxoplasma gondii, vật chủ chính là mèo thải ra noãn nang sau khi sinh sản hữu tính trong ruột, trong khi các bào nang mô hình thành ở vật chủ trung gian; ở Trypanosoma cruzi, các dạng phát triển luân chuyển giữa vật trung gian truyền bệnh là bọ xít hút máu và vật chủ có vú. Sự luân phiên giữa các giai đoạn đề kháng và nhân lên, và sự phân chia các pha hữu tính và vô tính giữa các vật chủ, là những đặc điểm tổ chức lặp đi lặp lại của vòng đời động vật nguyên sinh.

Clinical relevance

Việc biết giai đoạn nào của động vật nguyên sinh có khả năng lây nhiễm và giai đoạn nào được thải ra giúp giải thích cách nhiễm trùng được mắc phải và mẫu vật cũng như dạng nào mà các xét nghiệm chẩn đoán nhắm đến, ví dụ như bào nang trong phân hoặc ký sinh trùng giai đoạn trong máu trên tiêu bản. Mục này mô tả sinh học ký sinh trùng để tham khảo và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Epidemiology

Các bệnh nhiễm trùng động vật nguyên sinh có giai đoạn bào nang hoặc noãn nang, chẳng hạn như bệnh giardia, lây lan hiệu quả qua đường phân-miệng ở những nơi nước và vệ sinh không đầy đủ, trong khi các động vật nguyên sinh phụ thuộc vào vật trung gian truyền bệnh như sốt rét và Trypanosoma cruzi bị giới hạn trong phạm vi của vật trung gian truyền bệnh là động vật chân đốt của chúng. Do đó, sự phân bố của mỗi bệnh nhiễm trùng theo dõi sự ô nhiễm môi trường hoặc sinh thái vật trung gian truyền bệnh.

History

Các vòng đời của động vật nguyên sinh là nguyên nhân gây ra các bệnh lớn ở người đã được thiết lập phần lớn trong khoảng thời gian từ cuối thế kỷ XIX đến thế kỷ XX, bao gồm cả sự phân chia vòng đời sốt rét giữa vật chủ là người và muỗi. Lịch sử ký sinh trùng học ở người của Cox ghi lại cách việc xác định các giai đoạn phát triển liên tiếp đã làm rõ cách các ký sinh trùng đơn bào này sinh sản và lây lan.

Key figures

• Francis E. G. Cox

Seminal works

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

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa thể tư dưỡng và bào nang là gì?

Thể tư dưỡng là dạng hoạt động, ăn uống, phân chia sống bên trong vật chủ, trong khi bào nang là dạng đề kháng, không hoạt động thích nghi để tồn tại bên ngoài vật chủ và truyền ký sinh trùng sang vật chủ mới.

Tại sao bệnh sốt rét cần cả người và muỗi?

Plasmodium hoàn thành quá trình nhân lên vô tính ở người nhưng sinh sản hữu tính và sinh bào tử của nó xảy ra ở muỗi Anopheles, do đó cả hai vật chủ đều cần thiết để hoàn thành vòng đời.