Jak pasożyt broni się przed układem odpornościowym żywiciela?

Transkrypt

1 Ćwiczenie 7 Jak pasożyt broni się przed układem odpornościowym żywiciela? Systematyka typu płazińce Typ Platyhelminthes (płazińce) Podtyp: Turbellariomorpha (wirkokształtne) Podtyp: Neodermata Nadgromada: Monogenea (przywry skrzelowce) Nadgromada: Trematoda (przywry właściwe) - Gromada: Aspidogastrea (bruzdossawce) - Gromada: Digenea (przywry digeniczne) Nadgromada: Cestoda (tasiemce) - Gromada: Eucestoda (tasiemce właściwe) Typ: Płazińce (flatworms ang.) Cechy wyróżniające Jedne z najprostszych organizmów posiadających dwuboczną symetrię ciała Większość z nich jest groźnymi pasożytami, w tym człowieka. Płazińce są trójwarstwowcami, ich narządy zbudowane są z trzech listków zarodkowych: ektodermy układ nerwowy, naskórek, mezodermy mięśnie, parenchyma endodermy narządy wewnętrzne, układ pokarmowy (wewnętrzna część) Nie posiadają jamy ciała (Acelomata), przestrzeń pomiędzy narządami wypełnia mezodermalna tkanka - parenchyma, a ich ciało jest grzbieto brzusznie spłaszczone Przekrój poprzeczny Turbellariomorpha, wypławek biały (Dendrocoelum lacteum)

2 Ciało form wolnożyjących płazińców (głównie wirków Turbellariomorpha) pokrywa orzęsiony naskórek, podczas gdy ciało form pasożytniczych pokryty jest syncytialnym, pozbawionym rzęsek naskórkiem tzw. tegumentem. rzęski mikrotrichy jądra komórkowe Urzęsiony naskórek Tegument tasiemca Układ pokarmowy ma prostą budowę, często z rozgałęzionym jelitem. Z kilkoma wyjątkami brak jest otworu odbytowego. U tasiemców (Cestoda) układ pokarmowy ulega całkowitej redukcji. Bardzo prosty układ wydalniczy składających się z kilku kanalików zakończonych ślepo w parenchymie tzw. komórkami płomykowymi (układ protonefrydialny). Uczestniczy głównie w osmoregulacji, w mniejszym stopniu w usuwaniu metabolitów U płazińców obserwujemy cefalizację wyodrębnienie odcinka głowowego zawierającego zwoje nerwowe (odpowiednik mózgu). Od wspomnianych zwojów odchodzą wzdłuż ciała pnie nerwowe połączone poprzecznymi spoidłami. Brak układu oddechowego, płazińce oddychają całą powierzchnią ciała. Większość płazińców jest hermafrodytyczna, posiadają zarówno męskie jak i żeńskie narządy rozrodcze. Jednakże najczęściej dochodzi do zapłodnienia krzyżowego między dwoma osobnikami; samozapłodnienie jest rzadkie. U osobników należących do Turbellariomorpha i Monogenea występuje rozwój prosty (larwa podobna jest do formy dorosłej) natomiast u gatunków nadgromady Trematoda i Cestoda występuje rozwój złożony, czasami z przemianą pokoleń, gdzie rozmnażanie płciowe zachodzi w żywicielu ostatecznym, a bezpłciowe w żywicielu pośrednim. Pochodzenie Stanowisko filogenetyczne najprościej uorganizowanych płazińców (wirków bezjelitowych) jest przedmiotem nieustających kontrowersji, których przyczyną jest być może wtórność ich anatomicznej prostoty i zwiększone tempo mutowania (szybsze tykanie zegara molekularnego). Podobieństwa molekularne sugerują, że płazińce są spokrewnione ze zwierzętami trochoforowymi i są od nich późniejsze ewolucyjnie. Zgodnie z tym poglądem powstały one drogą uproszczenia anatomii z wstężnic (Nemertini), które mają jelito kończące się normalnie wykształconym odbytem i zazwyczaj (u form makroskopowych rozmiarów) z bocznymi uchyłkami doprowadzającymi pokarm do zakamarków ich spłaszczonego i wydłużonego ciała. Najmniejsze wirki bezjelitowe mają zaledwie 400 mm, przy złożonej budowie narządów płciowych. Kiedy niektóre robaki znów osiągnęły centymetrowe rozmiary,

3 komplikacja ich planu budowy nie była już powrotem do stanu przodków, lecz postępowała w swoisty sposób. Nie wróciły do dużych rozmiarów wrotki, ale zachowały odbyt i pozostało im podobieństwo do trochofory. Podtyp: Turbellariomorpha (wirkokształtne) Najbliższe przodkowi płazińców są swobodnie żyjące, prowadzące często drapieżny tryb życia, wirki. Posiadają ciało pokryte orzęsionym nabłonkiem. Dzięki ruchom rzęsek możliwe jest ich poruszanie się w wodzie. Podział systematyczny gromady ze względu na stopień rozgałęzienia jelita. Rozmnażają się albo płciowo (hermafrodytyzm, zapłodnienie krzyżowe, albo bezpłciowo (podział poprzeczny). Ogromne zdolności regeneracyjne. Podtyp: Neodermata Nadgromada: Trematoda (przywry) Pierwsze stadium ewolucji od wirków reprezentują przywry (Trematoda), które pierwotnie są pasożytami zewnętrznymi odżywiającymi się tkankami żywiciela. Prawdopodobnie wywodzą się z wirków żerujących na skorupiakach, bo na skorupiakach pasożytach ryb. pasożytują najpierwotniejsze znane przywry (Udonelloida) mające proste jelito bez uchyłków. Są wyłącznie pasożytami (głównie wewnętrznymi) kręgowców, w tym człowieka. Większość z nich posiada dwa nieuzbrojone narządy czepne w formie przyssawek gębowej i brzusznej. Ich ciało pokrywa tegument z charakterystycznymi kolcami u Digenea. Głównie organizmy hermafrodytyczne z zapłodnieniem krzyżowym, choć zdarzają się gatunki rozdzielnopłciowe (rodzaj Schistosoma). Cykl życiowy złożony, często występuje przemiana pokoleń. Gromada: Aspidogastrea (bruzdossawce) Nieliczna grupa przywr pasożytujących (wewnętrznie) na rybach, żółwiach morskich oraz mięczakach. Jedna duża przyssawka brzuszna. Gromada: Digenea (przywry digeniczne) Głównie pasożyty wewnętrzne, ze zmianą żywiciela. Najczęściej dwie słabo wykształcone przyssawki, jako narządy czepne. Tegument z charakterystycznymi białkowymi kolcami. Z wyjątkiem rodzaju Schistosoma, którego gatunki są rozdzielnopłciowe, występuje hermafrodytyzm i zapłodnienie krzyżowe, rzadziej samozapłodnienie. Cykl życiowy niezwykle złożony z żywicielem pośrednim - mięczakiem (Mollusca), a często także z drugim żywicielem pośrednim. Digenea cechuje wielka różnorodność larw oraz przemiana pokoleń (pokolenie rozmnażające się płciowo i drugie bezpłciowo). Cykl życiowy rozpoczyna się złożeniem jaj. Urzęsiona larwa (miracidium) opuszcza jajo i pływa do czasu napotkania żywiciela pośredniego (ślimaka). Jej gruczoły penetracyjne wydzielają enzymy proteolityczne umożliwiające wniknięcie do żywiciela. Zrzuca wtedy nabłonek urzęsiony, pokrywa się tegumentem. Przekształca się w stadium pozbawione organów wewnętrznych (sporocystę). U niektórych gatunków teraz namnażają się kolejne pokolenia larw. U innych bezpośrednio dochodzi do uformowania prostego jelita, co umożliwia larwie (redia) odżywianie się tkankami ślimaka. To stadium ma komórki zarodkowe, z których rozwijają się podobne anatomicznie pokolenia potomne lub stadium opatrzone ogonkiem umożliwiającym pływania w wodzie (cerkaria). U niektórych gatunków larwa ta otorbia się tworząc cystę (metacerkarię) przytwierdzoną do roślin oczekując

4 na przedostanie się bierne do kolejnego żywiciela wraz z wodą lub roślinami (np. motylica Fasciola). U innych aktywnie wnika przez powłoki ciała żywiciela ostatecznego przekształcając się w dojrzałe stadium zdolne do rozmnażania płciowego (np. Schistosoma). Formy rozwojowe rodzaju Schistosoma Nadgromada: Monogenea (przywry skrzelowce) Większość gatunków przywr monogenicznych pasożytuje na skrzelach bądź na skórze ryb. Posiadają rozwój prosty z urzęsioną, wolnopływającą larwą onkomiracidium. W swoim cyklu rozwojowym przywiązane są tylko do jednego żywiciela. Charakteryzują się silnym rozwojem narządów czepnych (przystosowanie do życia na pokryciach ciała). Na tyle ciała obecna charakterystyczna tarcza czepna uzbrojona w kolce i haki. Na powierzchni ciała obecny tegument. Hermafrodytyzm, zapłodnienie krzyżowe. U niektórych gatunków w rozwoju występuje poliembrionia zanim larwa opuści macicę osobnika macierzystego, zawiera w sobie rozwinięte larwy następnej generacji, aż do 4 pokolenia. Z jaj wykluwa się wspomniana wcześniej larwa, która przytwierdza się do żywiciela. Powodują duże straty w rybołówstwie i hodowli ryb. Nadgromada: Cestoda (tasiemce) Najpierwotniejsza postać dzisiejszych tasiemców (rodzaj Gyrocotyle) jest anatomicznie i biologicznie podobna do przywr Monogenea (jest bowiem jelitowym pasożytem ryb reliktowych głębinowych chimer). Nie ma jednak jelita, co jest właściwością wszystkich tasiemców (Cestoda) Wszystkie formy dorosłe tasiemców to pasożyty wewnętrzne kręgowców. Większość zasiedla układ pokarmowy żywiciela ostatecznego. Tasiemce są przykładem skrajnego przystosowania do pasożytniczego trybu życia. Całkowitej redukcji uległy układ pokarmowy, zarówno u form dojrzałych jak i larwalnych. Substancje odżywcze pobierają całą powierzchnią ciała. Pomagają przy tym liczne mikrowyrostki tzw. mikrotrichy, zwiększające powierzchnię chłonną ciała tasiemca. Redukcji uległy także narządy zmysłów. Silnie rozbudowany obojnaczy układ rozrodczy. Rozwój złożony najczęściej ze zmianą żywiciela; z drobnymi wyjątkami brak przemiany pokoleń. Gromady: Gyrocotyloidea, Amphilinidea Są to pierwotne, nieczłonowane tasiemce, posiadające jednorodne wydłużone. Pod względem budowy morfologicznej nawiązują do Digenea, lecz nie posiadają układu pokarmowego a ich larwy są podobne w budowie do larw tasiemców właściwych (Eucestoda). Układ rozrodczy nie ulega zwielokrotnieniu jak u Eucestoda. Są to pasożyty wewnętrzne, których żywicielem są najczęściej prymitywne ryby lub rzadziej gady.

5 Gromada: Eucestoda (tasiemce właściwe) Tasiemce właściwe posiadają silnie spłaszczone, taśmowate ciało podzielone na 3 odcinki: główkę (skoleks), szyjkę oraz człony (proglottydy). Szereg członów określa się jako strobilę. Główka stanowi narząd czepny wyposażony w przyssawki lub haczyki. Szyjka jest stosunkowo krótkim odcinkiem, z którego różnicują się nowe człony. Człony posiadają jednorodną budowę. Zawierają narządy wydalnicze i narządy rozrodcze, z tym że jedynie najstarsze człony posiadają je w pełni rozwinięte. Występuje tu więc zwielokrotnienie układów rozrodczych. Jaja wydostają się z członu poprzez otwór maciczny lub wraz z rozpadem członu po jego oderwaniu się. W każdym członie znajduje się przedsionek (zatoka) płciowy, którego zaciśnięcie może spowodować samozaplemnienie. Zapłodnienie zazwyczaj krzyżowe, choć może dojść do zapłodnienia krzyżowego pomiędzy członami tego samego osobnika. Tegument pokrywa węglowodanowa warstwa tzw. glikokaliksu, która obniża aktywność proteolityczną enzymów jelitowych żywiciela, hamuje aktywność trzustkowej lipazy, podtrzymuje aktywność amylazy żywiciela (ułatwiając wchłanianie pokarmu), absorbuje sole żółci. Cykl rozwojowy złożony; można wyróżnić dwa główne typy cyklów rozwojowych. I: W pierwszym z jaja wylęga się larwa: koracidium (wolnopływająca, orzęsiona onkosfera). Do żywiciela pośredniego (skorupiaka) dostaje się biernie, tam dociera do hemocelu i zamienia w kolejną larwę procerkoid. Procerkoid wraz z pierwszym żywicielem dostaje się do drugiego żywiciela pośredniego (poprzez połknięcie), którym jest ryba. Tam wędruje z jelita do wątroby, mięśni bądź gonad ryby i zamienia się w plerocerkoid. Żywiciel ostateczny zaraża się zjadając tkanki zawierające plerocerkoidy. II: W drugim typie cyklu rozwojowego z jaja wylęga się onkosfera. Uwalnia się z jaja w jelicie żywiciela pośredniego i stamtąd wędruję do mięśni, aby tam zamienić się w drugie stadium larwalne, różnie wykształcone w zależności od gatunku. U tasiemców rozwijających się w bezkręgowcach w jamie ciała powstaje larwa wyposażona w ogonek (cysticerkoid; tasiemiec psi w pchle), a jeśli w kręgowcu powstaje wągier (cysticercus; tasiemiec nieuzbrojonego Taeniarhynchus saginatus w mięśniach bydła lub uzbrojony Taenia solium w mięśniach świni). Larwy te mają już wykształcony narząd czepny. Zjadane przez żywiciela ostatecznego, osiedlają się w jelicie, gdzie rozpoczyna się wzrost. Bywają wągry z licznymi zawiązkami główek, cysty jednokomorowe z milionami zawiązków (cenurus) i cysty wielokomorowe odpączkowujące pęcherze wtórne na zewnątrz larwy (echinococcus). Jeśli żywicielem pośrednim stanie się człowiek, rozrastające się larwy tasiemców stanowią bezpośrednie zagrożenie życia ze względu na ich lokalizację. Do samodzielnego przygotowania 1. Wyjaśnij pojęcia: syncytium protandria przemiana pokoleń heterogonia żywiciel pośredni żywiciel ostateczny 2. Przypomnij sobie ogólne funkcjonowanie układu odpornościowego (tego tematu nie będzie na wejściówce, ale jego znajomość będzie przydatna w trakcie ćwiczeń)