Univerzitet u Banjoj Luci

Tehnološki fakultet Banja Luka

SEMINARSKI RAD

Leishmania spp.

Mentor: dr Ljiljana Topalović – Trivunović Student: Zoran Pejić, br. indexa: 7589/10

Banja Luka, 2013

UVOD

Parazitologija je nauka koja proučava parazite. Riječ parazitologija je nastala od

riječi para sitos, što znači “onaj koji sjedi uz nekog”, odnosno “onaj koji se hrani na tudji

račun”. Parazitima smatramo organizme koji žive stalno, ili povremeno, u drugim

organizmima ili na njima, i hrane se njihovim tjelesnim sokovima ili tkivima. U prirodi je

parazitizam vrlo raširena pojava, tako da se smatra da se gotovo trećina svih vrsta živih

bića hrani nametnički na različitim životinjama ili biljkama. Organizam u kojem ili na kojem

paraziti žive zovemo domaćinom ili nosiocem.

Praživotinje (Protozoa) su jednoćelijski eukariotski organizmi koji pripadaju carstvu

Protista. Tijelo protozoa je izgrađeno od jedne ćelije koja obavlja sve životne funkcije,

raznim organelama. To su veoma stari organizmi (proto – prvi, zoa – životinje). Anton van

Leeuwenhoek (1632-1723) je prvi koji ih je otkrio i opisao neke vrste. Od 50 000 poznatih

vrsta, oko 10 000 su paraziti. Naseljavaju gotovo sva staništa, a mogu biti autotrofi i

heterotrofi.

Vrste roda Leishmania ubrajaju se u klasu Kinetoplasta, flagelatnih protozoa,

odnosto parazita krvi i tkiva (čovjeka i životinja). Krvni i tkivni flagelati ili kraće,

hemoflagelati (grč. haima – krv) pripadaju porodici Trypanosomidae. Unutar porodice

Trypanosomidae postoji šest rodova. Samo divije vrste parazitiraju na čovjeku, to su rod

Trypanosoma i Leishmania.

Ime su dobili po kinetoplastu, tamnoj strukturi blizu kinetozoma (bazalnog tijela)

biča (Sl. 1). Kinetoplast je membranom zatvorena DNK unutar velike mithohondrije.

Slika 1 – Trypanosoma - kinetoplast i jedro

2

GRAĐA

U svom životnom ciklusu hemoflagelati redovno mijenjaju domaćina i pri tome

mijenjaju i svoj oblik (Sl. 2).

Slika 2 – Trypanosomidae – osnovni oblici.

Osnovni oblik od kojeg potiču parazitski hemoflagelati jeste promastigot

(leptomonas) oblik (Sl. 2). To je vretenasto tijelo sa kompaktnim vretenastim jezgrom i

kinetoplastom koji se sastoji od parabazalnog tijela i blaferoplasta. U tom obliku protozoa

parazitizira na beskičmenjacima, a kada se nađe u gušćem mediju s nižim postotkom vode

može preći u lišmanijski oblik – amastigot (Sl. 2 i 3). Amastigot je sitan ovalan oblik sa

okruglim jezgrom, bez biča. U ovakvom obliku tripanosomide obično parazitiraju u tkivima

kao intracelularni paraziti. Ako se nađu u gušćem ali tečnom mediju kao što je krvna

plazma, paraziti će poprimiti oblik tripanosome (trypomastigote). To su veliki vretenasti

oblici, sa duguljastim kompaktim jezgrom, kinetoplastima i undulantnom membranom koja

na prednjem dijelu protoplasta završava slobodnim bičem, U hematofagnom artropodu

tripanosomni oblik se može ili pretvoriti u leptomonadni (promastigota) oblik ili tek nešto

modifikovani u epimastigota oblik ili tzv. kritidiju. Epimastigota oblik je sličan

tripanosomnom, samo mu je kinetoplast s undulantnom membranom smješten na

prednjem kraju protoplasta, ispred jezgra.

U građi ćelije klase Kinetoplasta (u koju spada i Trypanosoma), odlikuje se, kao što

je rečeno prisustvom kinetoplasta (Sl. 1, 2 i 5). To je tamno tijelo koje se nastavlja na

krupnu mitohondriju, u mikroskopskim preparatima boji se tamnim bojama. Kinetoplast se

nalazi iza kinetozoma (Sl. 5) u osnovi biča i nastavlja se na krupnu mitohondriju.

Kinetoplast je u stvari diskoidalna struktura koja sadrži DNK unutar velike mitohondrije.

3

DNK kinetoplasta (DNKk) se nalazi u u obliku mreže povezanih krugova, potpuno različito

od jedarne DNK (Battaglia i sar. 1983). Unutar kinetoplasta je mreža koja se sastoji od oko

20 000 malih kružnih lanaca i 20 do 50 velikih kružnih lanaca DNK. Na mikrofotografijama

se ne vidi fizička povezanost kinetoplasta i kinetozoma, pa je njihova funkcionalna

povazanost nedovoljno poznata. Osim velike mitohondrijalne strukture, Kinetoplasti imaju

citoskeleton koji se sastoji od mikrotubula raspoređenih ispod citoplazmatske membrane.

Funkciju biča omogućava prilično veliki i komplikovani set karakterističnih struktura kao što

su: sočivasti paraksijalni štapić koji se proteže pored aksonema (mikrotubule koje grade

bič), undulentna membrana (gradi je presuvraćeni bič spojen sa ćelijskim tijelom),

glikokaliks (površinski dio ćelije). Kinetoplasti imaju jedinstvene organele koje se zovu

glikozomi, a služe za glikolizu.

Leishmania rod obuhvata parazite čovjeka, malih glodara, pasa, zamoraca i

guštera, a uspostavio ga je Ronald Ross, 1903.godine za novu vrstu Leishmania

donovani, uzročnika kala-azara, koju su upravo opisali prvo Leishman (po kojem je rod

dobio i ime), a malo zatim i Donovan. Nakon njihovog otkrića uslijedila su daljnja pa je

utvrđeno da na čovjeku parazitiraju tri vrste tog roda: Leishmania donovani u tkivima te L.

tropica, L. braziliensis u koži i graničnim sluznicama. Morfološki su ove vrste identične, a

pojavljuju se u čovjeku i životinjama u lišmanijskom obliku, a u vektorima poprimaju

leptomonas oblik.

William Leishman 1990. godine prvi je otkrio L. donovani u razmazu slezene jednog

vojnika koji je umro od febrilnog oboljenja u Indiji. Bolest je nazvana među stanovnicima

Dum-Dum groznica, kala-azar ili crna smrtonosna bolest (Schmidt i Roberts, 2009).

Lišmanijski oblik u čovjeku ima promjer 2-3 µm, a živi intracelularno u monocitima,

polimorfonuklearnim leukocitima i endotelnim ćelijama (Sl. 4).

Slika 3 – Lišmanijski oblik

4

Slika 4 – Amastigote u makrofagu

bb

Slika 5 – Građa ćelije Leishmania spp. (leptomonas i lišmanija oblika)

5

NAČIN ŽIVOTA

Lišmanije su heteroksenični paraziti. U svom životnom ciklusu mijenjaju dva domaćina.

Jedan dio života provode u mušicama iz podfamilije Phlebodominae. Dva roda prenose

lišmanije Phlebotomus i Sergentomyia. Najpoznatija vrsta koja je prelazni domaćin je

Phlebotomus papataci, koje žive u tropskom klimatskom pojasu. U umjerenom klimatskom

pojasu aktivni su tokom dugih, suvih i toplih ljeta. Ovi insekti su u narodu poznati kao

nevidi. Slični su komarcima i zovu ih i “dlakave” ili “pjesčane mušice”. Pješčane mušice su

duzine od 2- 2,5 mm (Sl. 6). Ubod im je bolan. Ubadaju u izložene, nepokrivene dijelove

tijela kao što su koža lica i udova. U tijelu mušice lišmanije prolaze nekoliko oblika

promastigota. U crijevima parazit najprije prelazi u stadijum procikličnog promastigota koji

se dijeli binarnom diobom. Nakon četiri do pet dana ove promastigote prelaze u jednjak i

ždrijelo i pljuvačne žlijezde, gdje se nakon devet dana transformišu u metaciklične

promastigote.

Slika 6. Phlebotomus papataci

Da bi se dalje razvijale lišmanije moraju dospjeti u drugog domaćina, najčešće sisara.

Kada zaražena pješčana mušica ubode čovjeka (ili drugog sisara) lišmanije bivaju

fagocitirane od strane makrofaga (Sl. 7). U makrofagima se promastigoti transformišu u

amastigote i razmnožavaju binarnom diobom. Pucanjem makrofaga parazit biva

fagocitiran od novih ćelija i ciklus se nastavlja. Kada pješćana mušica ubode zaraženog

čovjeka, sa krvlju usiše i lišmanije koje se u probavnom traktu mušice tranformišu u

bičasti prociklični promastigot.

Polni način razmnožavanja kod Kinetoplasta nije uočen (Tibayerenc i Ayala, 1999).

Zavisno od vrste lišmanije amastogote mogu da budu raznesene u razčite dijelove

tijela. Neke od njih invadiraju kožu, potkožno tkivo ili napadaju slezenu, jetru, koštanu srž i

limfne čvorove.

6

Slika 7. Životni ciklus Leishmania spp.

Slika 8. Komarac iz roda Phlebotumus i lišmanioze

7

INFEKCIJA I OBOLJEVANJE

Parazitoza izazvana ovim parazitima naziva se lišmanioza (Sl. 8). U zavisnosti od

vrste lišmanije postoje tri tipa lišmanioze: kožni, kožno-sluzokožni i kala-azar (crna smrt).

Kožni tip lišmanioze izazivaju vrste Leishmania major i L. tropica. Ova se bolest

manifestuje kožnim oboljenjima u obliku čireva različitog tipa. Kožna lišmanija je

zastupljena u Africi, Bliskom istoku i Indiji (Sl. 9). Period inkubacije ove bolesti može trajati

od nekoliko dana do nekoliko mjeseci. Nakon ovog perioda se najprije pojavljuju crvene

pjege, pa onda čirevi. Do izliječenja dolazi ili spontano ili zahvaljujući sprovedenoj terapiji.

Neliječene promjene mogu trajati mjesecima, pa i godinama. Promjene na koži je bolje

liječiti nego pustiti da spontano zacjele jer mogu ostati ružni ožiljci. Ne postoji mogućnost

da parazit ostane u organizmu sakriven poslije povlačenja promjena na koži. U slučaju

pada imuniteta poslije dugo vremena na istom mjestu ponovo se pojavljuju simptomi

bolesti. I druge vrste roda Leishmania mogu da izazovu kožne lezijie koje se često

dijagnosticiraju kao leproze ili tuberkoloze.

Slika 9. Distribucija Leishmania major

Slika 10. Distribucija Leishmania tropica

8

Ko ž no - sluzoko ž ni oblik   izaziva Leismania braziliensis. Bolest je zastupljena u

Južnoj Americi (Sl. 11). Slično kao kod kožnog tipa lišmanioze, poslije bolnog uboda

nevida stvori se čvorić na koži koji je najčešće bezbolan i koji se narednih dana širi i

nekada se stvori jedna ili više rana koje liče na vulkan - sa uzdignutim ivicama i centralnim

kraterom. U toj regiji limfni čvorovi mogu biti uvećani. Česte su lezije u predjelu lica,

naročito mekog tkiva nosa. Ove promjene prate bakterijske upale, koje dovode do

odumiranja tkiva.

Slika 11. Distribucija Leismania brazilliensis

Kala - azar ili „ crna smrt “   je bolest koju zovu visceralna lišmanioza, a izazivaju je

visceralne lišmanije, među kojima je najpoznatija Leishmania donovani. To je najteža

forma lišmanioze i zastupljena je u Aziji, Maloj Aziji u Africi i Južnoj Americi (Sl. 12).

Parazit napušta kožu i napada organe imunološkog sistema. Javljaju se povišena

temperatura (zato ovu bolest u Indiji zovu Dum-Dum groznica), uvećana jetra, slezena i

limfni čvorovi. Ako se ne liječi dovodi do teškog hroničnog oboljenja praćenog tamnom

pigmentacijom kože, ekstremnim mršavljenjem i malokrvnošću koje se završava smrtnim

ishodom.

9

Nakon preboljele bolesti ostaje prilično trajan imunitet i tu su činjenicu koristile žene

na Istoku i sebe inficirale na pokrivenim dijelovima tijela kako bi spriječile infekciju na licu i

rukama i izbjegle kozmetički neugodne brazgotine.

Slika 12. Distribucija visceralnih lišmanioza

Sve vrste roda Leishmania su morfološki vrlo slične. Manifestacije bolesti, kao i

geografska područja ovih parazita se često peklapaju. Tako neke kožne lišmanije mogu da

imaju visceralne manifestacije ili visceralne lišmanije mogu postati kožne. Zbog toga se

lišmanije pri određivanju diferenciraju biohemijski i genetički (Garcia i sar. 2005; Stevens i

sar. 2001). Najveće razlike pokazuju u karakteristikama membrana, odnosno antigenim

svojstvima. Lipofosfoglikani vezani za membranu koji su odgovorni za virulenciju, često

služe za identifikaciju sojeva i vrsta. Npr. Leismania major gubi virulenciju kada se

onesposobe geni koji su odgovorni za sintezu lipofosfoglikana. Međutim to nije slučaj sa

drugim lišmanijama kao npr. Leismania mexicana (Turco i sar. 2001).

ZAKLJUČAK

10

Procjenjuje se da je u svijetu lišmanijom zaraženo 12 miliona ljudi, 350 miliona ljudi

živi pod rizikom, a godišnje se zarazi 1.5-2 miliona od kojih oko 60000 umre.

Zastupljenost lišmanija u svijetu, u odnosu na druge parazitske bolesti prikazana je

na slici 13.

Slika 13. Zastupljenost lišmanija u svijetu

Zbog globalnog zagrijavanja ta se bolest iz tropa “pomaknula” prema sjeveru.

Oko 20 slučajeva godišnje bilježi se u Hrvatskoj u posljednjih nekoliko godina, a svima je

zajedničko to što se bolest obično otkriva u kasnoj fazi (Sviben, 2012). Kod čovjeka je

lišmanioza rijetka, a inkubacija varira od nekoliko dana do nekoliko godina. Na bolest su

naročito osjetljiva dijeca, te bolesnici sa oslabljenim imunitetom.

Velik je problem je to što za lišmaniozu ne postoji cjepivo, a jedina zaštita su

sredstva za zaštitu kože protiv uboda insekata, odnosno repelenti.

LITERATURA

11

Battaglia, P. A., del Blue, M., Ottaviano, M., Ponzi, M. (1983): A puzzle genome: Kinetoplast DNA. In J.

Guardiola, L. Luzzatto, and W. Trager (Eds.), Molecular biology of parasites. New York: Raven Press, pp.

107-124.

Garcia, A. L., Kindt. A., Quispe-Tantaya, K. W., Bermudez, H., Lianos, A., Arevalo, J., Banuls, A. L., De

Doncker, S., LeRay, D., Dujardin, C. I. (2005): American tegumentary leishmaniasis: antigen-gene

polymorphism, taxonomy and clinical pleomophism. Infection Genetics, and Evol. 5: 109-116.

Schmidt, D. G., Roberts' S. L. (2009): Foundations of parasitology. McGraw-Hill Companies, Higher

Education, New York

Stevens, J. r., Noyes, A. H., Schofield, J. C., Gibson, W. (2001): The molecular evolution of

Trypanosomomatidae. In. J. R. Baker, R. Muller, and D. Rollinson (Eds.), Advances in parasitology 48.

New York: Academic Press,pp. 2-56.

Tibayerenc, M., Ayala, J. F. (1999): Evolutionary genetics of Trypanosomea and Leishmania. Microbes and

Infection I: 465-472.

Turco, S. J., Spath, F. G., Beverley, M. S. (2001): Is lipophosphoglycan a virulence factor? A surprising

diversity between Leishmania species. Trends in Parasitol. 17:223-226.

http://en.wikipedia.org/wiki/Leishmania

www.vetdubrovnik.com/uploads/4/9/4/3/4943375/leishmania.doc

http://parasitewonders.blogspot.com/2010_09_01_archive.html

http://dnevnik.hr/vijesti/zdravlje/pripazite-se-ovog-ljeta-komarci-prenose-opasnu-bolest.html

12