المثقبية البروسية
المثقبية البروسية Trypanosoma brucei
هي نوع من الطفيليات تنتمي لجنس المثقبيات. تنتقل عن طريق ذبابة التسي تسي، وتسبب داء النوم الإفريقي عند البشر، أو ما يسمى بـ داء المثقبيات الإفريقي، حيث أنَّ من ميزات هذا الطفيلي أنه يخترق الحاجز الدماغي الدموي. وهو داء متوطن في الصحراء الجنوبية الأفريقية. أما عند الحيوانات فيسبب داء المثقبيات الحيواني.
يحصل الانتقال من خلال لسعة الذبابة أثناء تغذيتها على دم المضيف. تخضع الطفيليات لتغيرات شكلية معقدة بتحركها بين الحشرة والكائن الثديي في دورة حياتها. حيث تتميز أشكاله في المجرى الدموي ببروتيناتها السطحية والبروتينات السكرية السطحية المتغيرة، والتي تخضع لتغيرات مستضدية متنوعة، سامحة بالهروب من مناعة المضيف، ومسببةً عدوى مزمنة.
أنواعها الفرعية (النويعات)
- المثقبية البروسية الغامبية T. brucei gambiense (في غرب إفريقيا).
- المثقبية البروسية الرودوسية T. brucei rhodesiense (في شرق أفريقيا).
- المثقبية البروسية البروسية T. brucei brucei: وتسبب داء المثقبيات عند الحيوانات مثلها مثل أنواع أخرى من المثقبيات. حيث أنَّها لا تسبب إمراضية للبشر لحساسيتها للتحلل بعامل تحلل المثقبيات 1 (TLF-1).
بالنسبة لداء المثقبيات الإفريقي الغربي فالمستودع لهذا الطفيلي هو الإنسان فقط، أما داء المثقبيات الأفريقي الشرقي فيعد عدوى حيوانية المنشأ.
البنية
المثقبية البروسية طفيلي وحيد الخلية حقيقي النواة، يقيس 8-50 مكم طولًا و1-3 مكم عرضًا. لها شكل أسطواني متطاول مع وجود سوط. ويدعى غشاء الخلية جليدة pellicle. تحوي الخلية على نواة وميتوكندريا وشبكة هيولية داخلية وأجهزة غولجي وريبوزومات. بالإضافة لذلك هنالك عضيات تدعى منشأ الحركة kinetoplast؛ مكونة من عدد كبير من الدنا الحلقي، وتعمل كميتوكندريا وحيدة كبيرة. تقبع منشآت الحركة هذه قرب الجسم القاعدي، ولا يمكن التمييز بينهما تحت المجهر.
يخرج من الجسم القاعدي سوط وحيد يتجه نحو النهاية الأمامية. وعلى طول جسم الطفيلي يلتصق الصوت بغشاء الخلية مشكلًا غشاءً متموجًا. ويبقى طرف السوط حرًا. ويمتلأ سطح الطفيلي عندما يكون في المجرى الدموي ببروتينات سكرية سطحية متغايرة (VSGs) تسمح لها بالهروب من الجهاز المناعي. حيث تملك أكثر من 1000 جين وجين كاذب لهذه البروتينات.
الاستقلاب
تمتلك المثقبية البروسية دورات حمض السيتريك غير عادية، وميتوكندريا كبيرة وحيدة.
عندما تكون في الذبابة لا تستخدم المثقبية دورة حمض السيتريك لتوليد الطاقة، إنما يعتقد أنها تستخدم أجزاءً منها فقط؛ مثل نقل الأستيل كو أنزيم أ إلى السيتوزول، وتحطيم البرولين والغلوتامات إلى سوكسينات، وتشكيل المالات. لا تعمل هذه الدورة كدورة فعلية، إنما تستخدم أجزاء منها.
تستخدم المثقبية عادةً النمط الأول والثاني من الاصطناع لاصطناع الحموض الدسمة، كما أنَّ لها آلية ثالثة في ذلك؛ حيث تستخدم الإطالات لاصطناع الحموض الدسمة.
الجينات
يتكون جينوم المثقبية من:
- 11 زوجًا من صبغيات كبيرة كلٌ منها يتكون من 1-6 مليون زوج أساس.
- 3-5 صبغيات وسيطة من 200-500 ألف زوج أساس.
- قرابة 100 صبغي صغير، تحوي 50-100 ألف زوج أساس.
معظم الجينات موجودة في الصبغيات الكبيرة. أما الصبغيات الصغيرة فتحمل فقط جينات البروتينات السطحية المتغايرة.
البروتينات السطحية المتغايرة VSG
تُغطى المثقبيات في الجسم البشري بغطاء كثيف مكون من 5 ملايين جزيئة تقريبًا من البروتينات السطحية السكرية المتغايرة. يسمح لها بالهروب من الجهاز المناعي. حيث أنَّ هذه البروتينات مولدة قوية للمناعة والاستجابة المناعية الناشئة ضدها تقتل المثقبية. لكن أثناء الانقسام قد يعبِّر الطفيلي عن بروتينات مختلفة عن التي تسبقه، ما يجعل الطفيلي مجهولًا للجهاز المناعي. ويحدث هذا بمعدل 0.1% من الانقسامات. فينقسم الطفيلي الجديد ريثما يقوم الجهاز المناعي بتوليد مناعة نوعية ضد البروتينات السطحية الجديدة.
أشكالها في دورة حياتها
تمر من مرحلة الليشمانة amastigote إلى choanomastigote إلى المشيقة promastigote ثم مستأخرة السوط opisthomastigote ثم الشعرورة epimastigote ثم السائط المثقبي Trypomastigote. أهم مرحلتين:
- الشعرورة epimastigote: توجد في ذبابة التسي تسي. . تكون منشآت الحركة والجسيم القاعدي خلف النواة. ويلتصق السوط بجسم الخلية، ويخرج من منتصف الخلية.
- السائط المثقبي Trypomastigote: ويُرى هذا الشكل في المضيف الثديي. تكون منشآت الحركة والجسيم القاعدي خلف النواة. ويظهر السوط من النهاية الخلفية للجسم.
دورة الحياة
لها دورة حياة في مضيفين: مضيف ثديي ومضيف مفصلي الأرجل.
- تبدأ دورة الحياة عندما تهضم الذبابة المثقبيات أثناء تناولها للدم إما من مضيف بشري أو حيواني (كما في داء المثقبيات الشرقي). تتضاعف المثقبيات خلال فترة 2-3 أسابيع في أمعاء الذبابة؛ ثم تهاجر للغدد اللعابية، حيث تتطور إلى مرحلة الشعرورة epimastigote.
- يصاب بعد ذلك الإنسان بالمثقبية البروسية من خلال لسعة الذبابة، والتي تسبب أحيانًا قرحًا جلديًا مكان اللسعة. ثم تنضج الطفيليات وتنقسم في الدم والنظام اللمفاوي مسببةً توعكًا وحمى متقطعة وطفحًا وهزالًا.
- في النهاية تصل الطفيليات للجهاز العصبي المركزي مسببةً تغيرات عصبية وسلوكية (التهاب دماغ وغيبوبة). وقد ينتهي الأمر بالموت.
تهرب الطفيليات من آليات الدفاع الأولية للمضيف من خلال التنوع المستضدي الشديد للبروتينات السكرية على سطح الطفيلي (فيما يسمى بالبروتينات السكرية السطحية المتغايرة [VSG]). ويتداخل هذا الهروب من استجابات الجهاز المناعي الخلطي بالفوعة. وأثناء وجود الطفيلي في الدم تحصل معظم التغيرات المرضية في الأنظمة الدموية واللمفاوية والقلبية والجهاز العصبي المركزي. قد يكون هذا نتيجة التفاعلات المتواسطة بالمناعة ضد المستضدات على الكريات الحمراء والأنسجة القلبية وأنسجة الدماغ ، ما يؤدي إلى انحلال في الدم وفقر دم والتهاب بنكرياس والتهاب السحايا والدماغ.
التكاثر
الانقسام المنصف
يبقى غشاء النواة سليمًا أثناء الانقسام، ولا تجمع الصبغيات. لا يقوم الجسم القاعدي بأي دور في تنظيم مغزل الانقسام، إنما يتدخل بانقسام منشآت الحركة. وتتلخص أحداث الانقسام بـ:
- يتضاعف الجسم القاعدي ويبقى الجسيمان الناتجان ملتصقان بمنشآت الحركة. ويشكل كل جسم قاعدي سوطًا منفصلًا.
- يحصل اصطناع لدنا منشآت الحركة، ثم تنقسم منشآت الحركة ويرتبط كلٌ منهما مع جسيم قاعدي.
- يُصطنع الدنا النووي مع استطالة السوط.
- تنقسم النواة.
- تتقدم الحرائك الخلويةمن الأمام إلى الخلف.
- ينتهي الانقسام باقتطاع الطفيليين الناتجين.
الانتصاف
تقوم المثقبية البرودسية في ذبابة التسي تسي بانتصاف، أي بمرحلة تكاثر جنسي. لكنها ليس ضرورية دائمًا لإتمام دورة حياة كاملة. وجود بروتينات انتصاف نوعية سُجل عام 2011. حيث يمكن أن تتصل الأعراس الفردانية مع بعضها وتخضع لانقسام خلوي.