ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU SZCZECI SKIEGO NR 771 PRACE INSTYTUTU KULTURY FIZYCZNEJ NR

Transkrypt

1 ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU SZCZECI SKIEGO NR 771 PRACE INSTYTUTU KULTURY FIZYCZNEJ NR NIJOLE JASCANIENE 1 AGATA LEO SKA-DUNIEC 2 PE ZAKI WOLNO YJ CE JAKO ZAGRO ENIE DLA ZDROWIA LUDZKIEGO Free-living amoebae as threat of human health S owa kluczowe: chorobotwórczo, pe zaki wolno yj ce, Acanthamoeba Key words: pathogenicity, free-living amoebae, Acanthamoeba 1. Wst p Pe zaki (ameby) wolno yj ce s kosmopolityczn grup organizmów jednokomórkowych w królestwie Protista. W cyklu yciowym mog przyjmowa posta trofozoitów pe zakowych lub rzadziej wiciowych oraz cyst opornych na wiele czynników fizycznych i chemicznych, w tym rutynowo stosowane procesy uzdatniania wody pitnej. Na przestrzeni ostatnich lat wzros o zainteresowanie tymi pierwotniakami, poniewa udowodniono, e transmisja niektórych szczepów ameb yj cych w wodach s odkich i s onych, glebie oraz powietrzu do organizmu cz owieka mo e prowadzi do jego choroby [8]. Do tej pory opisano dwa rodzaje i trzy gatunki pe zaków potencjalnie chorobotwórczych dla cz owieka. Jednak najwi ksze zainteresowanie wzbudzi y wyst puj ce na ca ym wiecie ameby nale ce do rodzaju Acanthamoeba, które 1 2 Vilnius Pedagogical University, Vilnius, Lithuania. Wydzia Kultury Fizycznej i Promocji Zdrowia, Uniwersytet Szczeci ski.

2 170 Nijole Jascaniene, Agata Leo ska-duniec s g ówn przyczyn ziarniniakowego zapalenia mózgu (ang. granulomatous amoebic encephalitis GAE), i pe zakowego zapalenia rogówki (ang. Acanthamoeba keratitis AK), jak równie mog powodowa zapalenie p uc oraz inwazje obejmuj ce inne narz dy [1, 4, 12, 13]. Od czasu opisania w latach siedemdziesi tych pierwszych przypadków chorób wywo anych inwazj pe zakami wolno yj cymi w wielu krajach zarówno w Europie, jak i na wiecie rozpocz to nad nimi kompleksowe badania [3, 8]. Jednak w Polsce wiedza na temat zagro enia inwazj pe zakami wolno yj cymi jest wci znikoma. 2. Chorobotwórczo Inwazje pe zaków w g ównej mierze obejmuj o rodkowy uk ad nerwowy (OUN), mog tak e dotyczy m.in. p uc, w troby, nerek, skóry oraz ga ki ocznej [1, 12]. Formami inwazyjnymi s zarówno trofozoity, jak i cysty, a dawk inwazyjn mo e stanowi nawet pojedyncza ameba. Do zara enia dochodzi najcz ciej poprzez kontakt cz owieka z zawieraj c formy inwazyjne pe zaków wod, gleb lub powietrzem. Wrotami inwazji s g ównie b ona luzowa jamy nosowej i ustnej, rogówka oka, zmiany w uk adzie oddechowym, uszkodzona skóra lub luzówka jelita [1, 4, 6, 12, 13]. Ponadto stwierdzono, e pe zaki mog stanowi tak e po rednie zagro enie dla zdrowia ludzi, poniewa udowodniono ich rol jako wektorów mikroorganizmów. Ameby mog transportowa w swoich komórkach bakterie i wirusy, jak równie organizmy eukariotyczne, takie jak grzyby i pierwotniaki [2, 5]. 3. Ziarniniakowe zapalenie mózgu (ang. granulomatous amoebic encephalitis GAE) Po raz pierwszy GAE zosta o opisane w 1972 r. [3] i od tego czasu na wiecie odnotowano oko o 200 przypadków choroby wywo anych inwazj Acanthamoeba spp. [1]. Jednak ze wzgl du na niespecyficzne objawy i trudno- ci diagnostyczne przypuszcza si, e wiele przypadków nie zosta o rozpoznanych albo mylono je z zaka eniami bakteryjnymi, wirusowymi lub inwazjami grzybiczymi [17]. Okres inkubacji choroby cz sto przekracza 10 dni, cho czasem s potrzebne tygodnie lub miesi ce do pojawienia si objawów. Przebieg inwazji ma charakter przewlek y, a miertelno wynosi ponad 90% [1].

3 Pe zaki wolno yj ce jako zagro enie dla zdrowia ludzkiego 171 Zdecydowana wi kszo przypadków GAE rozwin a si u osób z wrodzon lub nabyt obni on odporno ci, np. zaka onych wirusem HIV, pacjentów po transplantacji organów lub poddanych chemioterapii i radioterapii przeciwnowotworowej [1, 4, 12, 15]. Wzmo on wra liwo na zara enie tymi pe zakami obserwuje si tak e u kobiet ci arnych, noworodków, ludzi upo ledzonych umys owo, nadu ywaj cych alkoholu i narkotyków, cierpi cych na anoreksj oraz przewlekle chorych. Bior c te fakty pod uwag, GAE klasyfikuje si jako chorob oportunistyczn [4, 13, 15]. Symptomy choroby s ma o specyficzne; s to: silne bóle i zawroty g owy, gor czka, nudno ci i wymioty, apatia i sztywno karku. Dodatkowo odnotowuje si pora enie nerwów czaszkowych, cz ciowy parali, drgawki, a w ko cowej fazie choroby pi czk. Obecno pe zaków w OUN mo e powodowa zaburzenia psychiczne dezorientacj, halucynacje, zmian osobowo ci oraz zaburzenia smaku, w chu i wzroku [4, 12]. Inhalacja powietrza lub aerozolu wodnego zawieraj cego pe zaki mo e spowodowa zapalenie p uc o ró nym przebiegu klinicznym. Niektóre szczepy wywo uj przewlek e nie yty nosa i gard a, zapalenie zatok przynosowych, jak równie inwazje obejmuj ce skór, tkank podskórn, szpik kostny, w z y ch onne, nerki, nadnercza, w trob, trzustk, prostat, tchawic oraz rogówk oka [4]. W leczeniu zazwyczaj u ywa si ró nych kombinacji leków przeciwgrzybicznych i przeciwbakteryjnych, cho do tej pory nie opracowano skutecznej terapii [6]. Diagnostyka GAE polega g ównie na wykrywaniu trofozoitów i cyst w osadzie p ynu mózgowo-rdzeniowego, rzadziej w materiale pochodz cym z biopsji mózgu. Obecno pe zaków ocenia si tak e na podstawie preparatów bezpo rednich badanych najcz ciej pod mikroskopem kontrastowo-fazowym oraz preparatów trwa ych barwionych g ównie barwnikiem Giemsy, Wrighta lub metod trójchromatyczn [12, 15]. Dodatkowo z pobranego materia u zak ada si hodowl na pod o u agarowym z dodatkiem bakterii. Niekiedy w diagnostyce wykorzystuje si metody immunologiczne [1, 12, 13, 15]. Coraz wi ksze zastosowanie maj równie metody biologii molekularnej, w szczególno ci te wykorzystuj ce a cuchow reakcj polimerazy (ang. polymerase chain reaction PCR) [1, 4, 13].

4 172 Nijole Jascaniene, Agata Leo ska-duniec 4. Pe zakowe zapalenie rogówki (ang. Acanthamoeba keratitis AK) AK zosta o pierwszy raz opisane w 1974 r. przez Nagintona i wsp. [8]; dotyczy osób immunokompetentnych, oko o 90% przypadków jest zwi zanych z u ywaniem soczewek kontaktowych [4, 13, 15]. Obecnie odnotowuje si 1 2 przypadki na milion ich u ytkowników w USA, natomiast w Wielkiej Brytanii [1, 10]. Chore osoby s opisywane na ca ym wiecie [4, 15]; równie w Polsce zdiagnozowano kilkana cie przypadków [11, 14, 16]. Szczególnie nara onymi na AK s osoby niew a ciwie u ytkuj ce soczewki kontaktowe i p yny do ich przechowywania oraz niedbaj ce o higien osobist [4]. Symptomy choroby s ma o specyficzne; najcz stszymi s : silny ból, zaczerwienienie i zawienie oka [12, 15]. Dodatkowo obserwuje si zaburzenia widzenia oraz fotofobi, zapalenie spojówek, kurcz powiek oraz prowadz ce do nieodwracalnej utraty zdolno ci widzenia cieranie rogówki. Schorzeniu towarzyszy stan zapalny z typowym pier cieniowatym naciekiem w centralnej cz ci rogówki, który czy si z zanikiem keratocytów [4, 6, 12, 15]. Szybkie rozpoznanie choroby i podj cie odpowiedniej, d ugotrwa ej terapii pozwala w pe ni wróci pacjentowi do zdrowia, jednak leczenie zaawansowanych zmian rogówki mo e nie da pozytywnych rezultatów [4, 12]. W rozpoznaniu AK wa n rol odgrywaj mikroskopia wietlna i konfokalna oraz hodowla pe zaków in vitro z zeskrobin rogówki lub jej biopsji. Podobnie jak w poprzednio opisanym schorzeniu, wykorzystuje si równie metody immunologiczne i techniki biologii molekularnej [4, 12, 13, 15]. 5. Podsumowanie Ze wzgl du na starzenie si spo ecze stw, rosn c liczb osób z wrodzonym lub nabytym obni eniem odporno ci, jak równie u ywaj cych soczewek kontaktowych ro nie rola pe zaków, które mog by przyczyn inwazji zagra aj cych zdrowiu i yciu ludzi. Badania prób wody przeprowadzone w Polsce wykaza y, e na terenie kraju istnieje realne dla cz owieka zagro enie zara eniem pe zakami ze wzgl du na znaczny stopie rozprzestrzenienia tych patogenów w rodowisku [7]. Ponadto trudno ci w rozpoznaniu i leczeniu chorób wywo anych inwazj amebami oraz fakt, e s wektorami wielu mikroorganizmów chorobotwórczych, powoduj, e pierwotniaki te stanowi powa ne, cho cz sto niedoceniane zagro enie dla zdrowia ludzi.

5 Pe zaki wolno yj ce jako zagro enie dla zdrowia ludzkiego 173 BIBLIOGRAFIA Diaz J.H., 2010: Increasing intracerebral infections caused by free-living amebae in the United States and Worldwide. Journal of Neuroparasitology, 1, s Greub G., Raoult D., 2004: Microorganisms resistant to free-living amoebae. Clinical Microbiology Reviews, 17 (2), s Jager B.V., Stamm W.P., 1972: Brain abscesses caused by free-living amoeba probably of the genus Hartmannella in a patient with Hodgkin s disease. Lancet, 2 (7791), s Khan N.A., 2006: Acanthamoeba: biology and increasing importance in human health. FEMS Microbiology Reviews, 30, s Leo ska-duniec A., 2011: Pe zaki wolno yj ce jako wektory mikroorganizmów chorobotwórczych. Problemy Higieny i Epidemiologii, 92 (2), s anocha N., Kosik-Bogacka D., Ku na-grygiel W., 2009: Rola pe zaków wolno yj cych w wywo ywaniu i transmisji chorób u ludzi i zwierz t. Problemy Higieny i Epidemiologii, 90 (2), s anocha N., Kosik-Bogacka D., Maciejewska A. i wsp., 2009: The occurrence Acanthamoeba (free living ameba) in environmental and respiratory samples in Poland. Acta Protozoologica, 48, s Naginton J., Watson P.G., Playfair T.J. i wsp., 1974: Amoebic infection of the eye. Lancet, 2, s Page F.C., 1974: Rosculus ithacus Hawes, 1963 (Amoebida, Flabelluidae) and the amphizoic tendency in amoebae. Acta Protozoologica, 3, s Radford C.F., Minassian D.C., Dart J.K., 2002: Acanthamoeba keratitis in England and Wales: incidence, outcome, and risk factors. The British Journal of Ophthalmology, 86, s Rakowska E., Zagórski Z., 1994: Zapalenie rogówki wywo ane przez Acanthamoeba. Klinika Oczna, 96, s Rocha-Azevedo B., Tanowitz H.B., Marciano-Cabral F., 2009: Diagnosis of infections caused by pathogenic free-living amoebae. Interdisciplinary Perspectives on Infectious Diseases, s Schuster F.L., Visvesvara G.S., 2004: Free-living amoebae as opportunistic and nonopportunistic pathogens of humans and animals. International Journal for Parasitology, 34, s Toczo owski J., Gieryng H., Gieryng R., Wróblewska E., 2000: Zaka enie pe zakami z rodzaju Acanthamoeba w p ywalniach i jeziorach Lubelszczyzny u osób stosuj cych soczewki kontaktowe. Klinika Oczna, 102, s

6 174 Nijole Jascaniene, Agata Leo ska-duniec Visvesvara G.S., Moura H., Schuster F.L., 2007: Pathogenic and opportunistic freeliving amoebae: Acanthamoeba spp., Balamuthia mandrillaris, Naegleria fowleri, and Sappinia diploidea. FEMS Immunology and Medical Microbiology, 50, s Weso owska M., Cisowska A., Myjak P. i wsp., 2006: Acanthamoeba keratitis in contact lens wearers in Poland. Advances in Clinical and Experimental Medicine, 15 (3), s Yagi S., Schuster F.L., Visvesvara G.S., 2008: Demonstration of Balamuthia and Acanthamoeba mitochondrial DNA in sectioned archival brain and other tissues by the polymerase chain reaction. Parasitology research, 102, s Summary Free-living amoebae are facultative pathogens, which can pose a threat of human health. They may have association with serious diseases, including a fatal encephalitis and a blinding keratitis. Their presence was found on all continents, in soil, air and water. A significant degree of environmental contamination of these protozoan makes them important threat of human health, immunocompromised individuals in particular. This review presents current understanding of the protozoan pathogenicity. Translation: Agata Leo ska-duniec