معلومة

19.9: الفطريات العصبية والأمراض الطفيلية في الجهاز العصبي - علم الأحياء

19.9: الفطريات العصبية والأمراض الطفيلية في الجهاز العصبي - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

المهارات اللازمة للتطوير

  • حدد الفطريات الأكثر شيوعًا التي يمكن أن تسبب التهابات في الجهاز العصبي
  • قارن الخصائص الرئيسية لأمراض فطرية معينة تؤثر على الجهاز العصبي

الالتهابات الفطرية للجهاز العصبي ، والتي تسمى الفطريات العصبية ، نادرة في الأفراد الأصحاء. العديد من الطفيليات حقيقية النواة قادرة أيضًا على إصابة الجهاز العصبي للمضيف البشري. على الرغم من أن هذه العدوى غير شائعة نسبيًا ، إلا أنها قد تكون أيضًا مهددة للحياة لدى الأفراد الذين يعانون من نقص المناعة. في هذا القسم ، سنناقش أولاً الفطريات العصبية ، تليها الالتهابات الطفيلية في الجهاز العصبي.

التهاب السحايا بالمكورات الخفية

المستخفية الحديثة هو أحد مسببات الأمراض الفطرية التي يمكن أن تسبب التهاب السحايا. توجد هذه الخميرة بشكل شائع في التربة وترتبط بشكل خاص بروث الحمام. يحتوي على كبسولة سميكة تعمل كعامل ضراوة مهم ، مما يمنع التصفية عن طريق البلعمة. عظم C. neoformans تؤدي الحالات إلى التهابات الجهاز التنفسي تحت الإكلينيكية والتي ، في الأفراد الأصحاء ، يتم حلها تلقائيًا بشكل عام دون عواقب طويلة المدى (انظر Mycoses الجهاز التنفسي). في المرضى الذين يعانون من نقص المناعة أو أولئك الذين يعانون من أمراض كامنة أخرى ، يمكن أن تتطور العدوى لتسبب التهاب السحايا وتكوين الورم الحبيبي في أنسجة المخ. المستخفية يمكن أن تعمل المستضدات أيضًا على تثبيط المناعة الخلوية وفرط الحساسية من النوع المتأخر.

المستخفية يمكن زراعتها بسهولة في المختبر والتعرف عليها بناءً على كبسولتها الواسعة (الشكل ( PageIndex {1} )). C. neoformans كثيرا ما يتم استزراعها من عينات بول المرضى المصابين بعدوى منتشرة.

العلاج المطول بالأدوية المضادة للفطريات مطلوب لعلاج عدوى المكورات الخفية. مطلوب العلاج المشترك مع الأمفوتريسين ب بالإضافة إلى الفلوسيتوزين لمدة 10 أسابيع على الأقل. تواجه العديد من الأدوية المضادة للفطريات صعوبة في عبور الحاجز الدموي الدماغي ولها آثار جانبية قوية تتطلب جرعات منخفضة ؛ تساهم هذه العوامل في إطالة وقت العلاج. مرضى الإيدز هم الأكثر عرضة للإصابة المستخفية الالتهابات بسبب حالتهم المناعية الضعيفة. يمكن أيضًا علاج مرضى الإيدز المصابين بداء المستخفيات بالأدوية المضادة للفطريات ، لكنهم غالبًا ما يعانون من الانتكاسات ؛ قد تكون الجرعات مدى الحياة من فلوكونازول ضرورية لمنع العدوى مرة أخرى.

الشكل ( PageIndex {1} ): بقعة سلبية للحبر في الهند من C. neoformans تظهر الكبسولات السميكة حول خلايا الخميرة الكروية. (الائتمان: تعديل العمل من قبل مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها)

تمرين ( PageIndex {1} )

  1. لماذا تعتبر عدوى الفطريات العصبية نادرة في عموم السكان؟
  2. كيف يتم اكتساب عدوى المكورات الخفية؟

الدقة

أثبتت وصفة ديفيد الجديدة لعقارين مضادين للفطريات ، الأمفوتريسين ب والفلوسيتوزين ، فعاليتها ، وبدأت حالته في التحسن. أكدت نتائج الزرع المأخوذة من عينات البلغم والجلد والسائل الدماغي النخاعي لدى ديفيد وجود عدوى فطرية. كلهم كانوا إيجابيين C. neoformans. كانت الاختبارات المصلية لأنسجته إيجابية أيضًا لـ C. neoformans مستضد السكاريد المحفظي.

حيث C. neoformans من المعروف أنه يحدث في فضلات الطيور ، ومن المحتمل أن ديفيد تعرض للفطر أثناء عمله في الحظيرة. على الرغم من هذا التعرض ، أوضح له طبيب ديفيد أن الأشخاص المؤهلين مناعياً نادراً ما يصابون بالتهاب السحايا بالمكورات الخفية وأن جهازه المناعي قد تعرض للخطر بسبب الأدوية المضادة للالتهابات التي كان يتناولها لعلاج مرض كرون. ومع ذلك ، لاستبعاد الأسباب المحتملة الأخرى لنقص المناعة ، أوصى طبيب ديفيد بإجراء اختبار فيروس نقص المناعة البشرية.

بعد أن أثبت ديفيد عدم إصابته بفيروس نقص المناعة البشرية ، أخذه طبيبه من الكورتيكوستيرويد الذي كان يستخدمه للتحكم في مرض كرون ، واستبدله بفئة مختلفة من الأدوية. بعد عدة أسابيع من العلاجات المضادة للفطريات ، تمكن ديفيد من الشفاء التام.

التهاب السحايا الأميبي

يحدث التهاب السحايا والدماغ الأميبي الأولي (PAM) بسبب نجلريا فوليري. عادة ما توجد هذه الأميبوفلاجيلات تعيش بحرية في التربة والمياه. يمكن أن يوجد في واحد من ثلاثة أشكال - الشكل الأميبي trophozoite المعدي ، وشكل السوط المتحرك ، وشكل كيس الراحة. PAM هو مرض نادر مرتبط بالشباب والأفراد الأصحاء. يصاب الأفراد عادةً بالأميبا أثناء السباحة في أجسام المياه العذبة الدافئة مثل الأنهار والبحيرات والينابيع الساخنة. يصيب الطفيلي الممرض الدماغ عن طريق الدخول في البداية عبر الممرات الأنفية إلى الجيوب الأنفية ؛ ثم ينتقل إلى أسفل الألياف العصبية الشمية لاختراق الضفيرة العصبية تحت المخاطية ، وغزو الصفيحة المصفوية ، والوصول إلى الفضاء تحت العنكبوتية. الفضاء تحت العنكبوتية شديد الأوعية الدموية وهو طريق لانتشار النواشط إلى مناطق أخرى من الجهاز العصبي المركزي ، بما في ذلك الدماغ (الشكل ( فهرس الصفحة {3} )). يؤدي التهاب وتدمير المادة الرمادية إلى صداع شديد وحمى. في غضون أيام ، يحدث الارتباك والتشنجات وتتطور بسرعة إلى النوبات والغيبوبة والموت. يمكن أن يكون التقدم سريعًا جدًا ، وغالبًا لا يتم تشخيص المرض حتى يتم تشريح الجثة.

N. fowleri يمكن تأكيد العدوى عن طريق الملاحظة المباشرة لـ CSF ؛ غالبًا ما يمكن رؤية الأميبات وهي تتحرك أثناء مشاهدة جبل مبلل CSF جديد من خلال مجهر. يمكن أحيانًا العثور على النماذج ذات الجلد في CSF. يمكن تلطيخ الأميبات بالعديد من البقع لتحديد الهوية ، بما في ذلك بقع جيمسا رايت أو صبغة ثلاثية الكروم المعدلة. يمكن استخدام الكشف عن المستضدات ذات التألق المناعي غير المباشر أو التحليل الجيني باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل لتأكيد التشخيص الأولي. N. fowleri العدوى تكون قاتلة دائمًا تقريبًا ؛ نجا 3 فقط من 138 مريضًا مصابًا بـ PAM في الولايات المتحدة.1 يظهر عقار تجريبي جديد يُدعى ميلتيفوزين miltefosine بعض الأمل في علاج هذه العدوى. هذا الدواء هو مشتق من فسفوتيدل كولين يعتقد أنه يثبط وظيفة الغشاء N. fowleri، مما يؤدي إلى موت الخلايا المبرمج واضطراب مسارات إشارات الخلايا المعتمدة على الدهون.2 عند تناوله في وقت مبكر من العدوى ومقترنًا بانخفاض درجة حرارة الجسم العلاجي (خفض درجة حرارة الجسم الأساسية لتقليل الوذمة الدماغية المرتبطة بالعدوى) ، فقد تم استخدام هذا الدواء بنجاح لعلاج التهاب الدماغ الأميبي الأولي.

الشكل ( PageIndex {3} ): الأميبا التي تعيش بحرية في أنسجة المخ البشري مأخوذة من مريض يعاني من PAM. (الائتمان: تعديل العمل من قبل مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها)

التهاب الدماغ الأميبي الحبيبي

الشوكميبا و بلاموثية الأنواع هي الأميبات التي تعيش بحرية وتوجد في العديد من مسطحات المياه العذبة. من النادر حدوث إصابات بشرية بهذه الأميبات. ومع ذلك ، يمكن أن تسبب التهاب القرنية الأميبي عند مرتدي العدسات اللاصقة (انظر التهابات العين الأولية والديدان الطفيلية) ، والالتهابات المنتشرة في المرضى الذين يعانون من نقص المناعة ، والتهاب الدماغ الأميبي الحبيبي (GAE) في الحالات الشديدة. بالمقارنة مع PAM ، تميل GAE إلى أن تكون عدوى تحت الحادة. يُعتقد أن الميكروب يدخل إما من خلال الجيوب الأنفية أو من شقوق الجلد. ينتشر بشكل دموي ويمكن أن يغزو الجهاز العصبي المركزي. هناك ، تؤدي العدوى إلى التهاب وتشكيل آفات وتطور أعراض عصبية نموذجية لالتهاب الدماغ (الشكل ( PageIndex {4} )). دائمًا ما يكون GAE قاتلًا.

غالبًا لا يتم تشخيص GAE حتى وقت متأخر من الإصابة. يمكن الكشف عن الآفات الناتجة عن العدوى باستخدام التصوير المقطعي المحوسب أو التصوير بالرنين المغناطيسي. يمكن الكشف عن الأميبات الحية مباشرة في السائل الدماغي النخاعي أو خزعات الأنسجة. تتوفر الاختبارات المصلية ولكنها ليست ضرورية بشكل عام لإجراء التشخيص الصحيح ، لأن وجود الكائن الحي في السائل الدماغي النخاعي أمر حاسم. تم استخدام بعض الأدوية المضادة للفطريات ، مثل فلوكونازول ، لعلاج التهابات الشوك. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام مزيج من miltefosine و voriconazole (مثبط لتخليق ergosterol الحيوي) مؤخرًا لعلاج GAE بنجاح. حتى مع العلاج ، فإن معدل وفيات المرضى المصابين بهذه العدوى مرتفع.

الشكل ( PageIndex {4} ): (أ) أنسجة دماغ مريض مات بسبب التهاب الدماغ الأميبي الحبيبي (GAE) الناجم عن Balamuthia mandrillaris. (ب) لقطة مقرّبة للنخر في وسط قسم الدماغ. (الائتمان أ ، ب: تعديلات العمل من قبل مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها)

تمرين ( PageIndex {2} )

كيف يتم تشخيص التهاب الدماغ الأميبي الحبيبي؟

داء المثقبيات الأفريقي البشري

داء المثقبيات الأفريقي البشري (المعروف أيضًا باسم مرض النوم الأفريقي) هو مرض خطير متوطن في منطقتين متميزتين في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى. وهو ناتج عن السوطية الدموية التي تنقلها الحشرات المثقبية البروسية. الأنواع الفرعية المثقبية البروسية الروديسية يسبب داء المثقبيات في شرق إفريقيا (EAT) ، ونوع فرعي آخر ، المثقبية البروسية الغامبية يسبب داء المثقبيات في غرب إفريقيا (WAT). يتم الإبلاغ حاليًا عن بضع مئات من حالات تناول الطعام كل عام.3 يتم الإبلاغ عن WAT بشكل أكثر شيوعًا ويميل إلى أن يكون مرضًا مزمنًا أكثر. يتم تحديد حوالي 7000 إلى 10000 حالة جديدة من WAT كل عام.4

T. بروسي ينتقل بشكل أساسي إلى البشر عن طريق لدغة ذبابة تسي تسي (جلوسينا النيابة). بعد فترة وجيزة من لدغة ذبابة تسي تسي ، تتشكل قرح في موقع الإصابة. ثم انتشر الجلد ، وانتقل إلى الدورة الدموية (الشكل ( PageIndex {5} )). تؤدي هذه العدوى الجهازية إلى حمى متموجة ، تستمر خلالها الأعراض لمدة يومين أو ثلاثة أيام مع هدوء لمدة أسبوع تقريبًا بين النوبات. عندما يدخل المرض مرحلته النهائية ، تنتقل مسببات الأمراض من الجهاز اللمفاوي إلى الجهاز العصبي المركزي. تشمل الأعراض العصبية النعاس أثناء النهار والأرق والتدهور العقلي. في EAT ، يستمر المرض في مساره على مدى أسابيع إلى شهور. في المقابل ، غالبًا ما يحدث WAT على مدى أشهر إلى سنوات.

على الرغم من وجود استجابة مناعية قوية ضد المثقبيات ، إلا أنها ليست كافية للقضاء على العامل الممرض. من خلال الاختلاف المستضدي ، المثقبيات يمكن أن تغير بروتيناتها السطحية إلى أكثر من 100 نوع مصلي. هذا الاختلاف يؤدي إلى الشكل المتموج للمرض الأولي. يؤدي تسمم الدم الأولي الناجم عن العدوى إلى ارتفاع في درجة الحرارة. مع استجابة الجهاز المناعي للعدوى ، ينخفض ​​عدد الكائنات الحية ، وتقل الأعراض السريرية. ومع ذلك ، فإن مجموعة سكانية فرعية من العامل الممرض تقوم بعد ذلك بتغيير مستضدات الغلاف السطحي عن طريق التباين المستضدي وتتجنب الاستجابة المناعية. تتكاثر هذه الجلطات بسرعة وتسبب نوبة أخرى من المرض. إذا لم يتم علاج هذه العدوى ، فعادة ما تكون قاتلة.

يمكن استخدام الأعراض السريرية للتعرف على العلامات المبكرة لداء المثقبيات الأفريقي. وتشمل هذه تشكيل قرح في موقع الإصابة وعلامة وينتربوتوم. تشير علامة وينتربوتوم إلى تضخم الغدد الليمفاوية الموجودة في مؤخرة العنق - وغالبًا ما يكون مؤشرًا على وجود عدوى دماغية. المثقبيات يمكن ملاحظتها مباشرة في العينات الملطخة بما في ذلك الدم والليمفاوية و CSF وخزعات الجلد من القروح من المرضى. تم العثور على الأجسام المضادة ضد الطفيل في معظم المرضى الذين يعانون من أمراض حادة أو مزمنة. لا تُستخدم الاختبارات المصلية عمومًا للتشخيص ، لأن الاكتشاف المجهري للطفيلي كافٍ. التشخيص المبكر مهم للعلاج. قبل إصابة الجهاز العصبي ، يمكن استخدام أدوية مثل البنتاميدين (مثبط الأيض النووي) والسورامين (آلية غير واضحة). هذه الأدوية لها آثار جانبية أقل من الأدوية اللازمة لعلاج المرحلة الثانية من المرض. بمجرد أن تبدأ مرحلة غثيان النوم ، يمكن أن تكون الأدوية الأكثر قسوة بما في ذلك الميلارسوبرول (أحد مشتقات الزرنيخ) والإيفلورنيثين فعالة. بعد العلاج الناجح ، لا يزال المرضى بحاجة إلى متابعة فحوصات السائل النخاعي لمدة عامين للكشف عن الانتكاسات المحتملة للمرض. أكثر الوسائل فعالية للوقاية من هذه الأمراض هي السيطرة على مجموعات ناقلات الحشرات.

الشكل ( PageIndex {5} ): المثقبية البروسية ، العامل المسبب لمرض النوم الأفريقي ، في لطاخة دم بشري. (الائتمان: تعديل العمل من قبل مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها)

تمرين ( PageIndex {3} )

  1. ما هي أعراض الجهازية المثقبيات عدوى؟
  2. ما هي اعراض الجهاز العصبي المثقبيات عدوى?
  3. لماذا يصعب القضاء على عدوى المثقبيات؟

داء المقوسات العصبية

التوكسوبلازما هو طفيلي منتشر داخل الخلايا يمكن أن يسبب التهابات حديثي الولادة. القطط هي المضيف النهائي ، ويمكن أن يصاب البشر بالعدوى بعد تناول اللحوم المصابة أو ، بشكل أكثر شيوعًا ، عن طريق تناول البويضات المتساقطة في براز القطط (انظر العدوى الطفيلية في الدورة الدموية والجهاز الليمفاوي). T. جوندي يدخل الجهاز الدوري عن طريق المرور بين الخلايا البطانية للأوعية الدموية.5 معظم حالات داء المقوسات تكون بدون أعراض. ومع ذلك ، في المرضى الذين يعانون من نقص المناعة ، داء المقوسات العصبي الناجم عن T. جوندي تعد العدوى من أكثر أسباب خراجات الدماغ شيوعًا.6 الكائن الحي قادر على عبور الحاجز الدموي الدماغي عن طريق إصابة الخلايا البطانية للشعيرات الدموية في الدماغ. يتكاثر الطفيلي داخل هذه الخلايا ، وهي خطوة يبدو أنها ضرورية لدخول الدماغ ، ثم تتسبب في تحلل الخلية البطانية ، وإطلاق النسل في أنسجة المخ. تختلف هذه الآلية تمامًا عن الطريقة التي تستخدمها لدخول مجرى الدم في المقام الأول.7

يمكن الكشف عن آفات الدماغ المرتبطة بداء المقوسات العصبي بالأشعة باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي أو التصوير المقطعي المحوسب (الشكل ( PageIndex {6} )). يمكن تأكيد التشخيص من خلال الملاحظة المباشرة للكائن الحي في السائل الدماغي النخاعي. يمكن أيضًا استخدام فحوصات RT-PCR للكشف T. جوندي من خلال العلامات الجينية.

علاج داء المقوسات العصبية الناجم عن T. جوندي تتطلب العدوى ستة أسابيع من العلاج متعدد الأدوية باستخدام البيريميثامين والسلفاديازين وحمض الفولينيك. غالبًا ما تكون جرعات المداومة طويلة الأمد مطلوبة لمنع تكرارها.

الشكل ( PageIndex {6} ): هذه التوكسوبلازما يحتوي الكيس ، الذي لوحظ في أنسجة دماغ الفأر ، على آلاف الطفيليات الخاملة. (الائتمان: تعديل العمل من قبل وزارة الزراعة الأمريكية)

تمرين ( PageIndex {4} )

  1. ما هي الظروف التوكسوبلازما عدوى خطيرة؟
  2. كيف التوكسوبلازما التحايل على الحاجز الدموي الدماغي?

داء الكيسات المذنبة العصبي

داء الكيسات المذنبة عدوى طفيلية تسببها الشكل اليرقي للدودة الشريطية لحم الخنزير ، الشريطية الوحيدة الشريطية. عندما تغزو اليرقات الدماغ والحبل الشوكي ، يشار إلى الحالة باسم داء الكيسات المذنبة العصبي. تؤثر هذه الحالة على ملايين الأشخاص في جميع أنحاء العالم وهي السبب الرئيسي لظهور الصرع عند البالغين في العالم النامي.8

دورة حياة T. سوليوم تمت مناقشته في التهابات الديدان الطفيلية في الجهاز الهضمي. بعد الابتلاع ، يفقس البيض في الأمعاء لتكوين يرقات تسمى cysticerci. تتكون الديدان الشريطية البالغة في الأمعاء الدقيقة وتنتج البيض الذي يتم التخلص منه في البراز. يمكن أن يصيب هذا البيض الأفراد الآخرين من خلال التلوث البرازي للطعام أو الأسطح الأخرى. يمكن أن يفقس البيض أيضًا داخل أمعاء المريض الأصلي ويؤدي إلى عدوى ذاتية مستمرة. يمكن أن ينتقل cystercerci إلى الدم ويغزو العديد من أنسجة الجسم ، بما في ذلك الجهاز العصبي المركزي.

عادة ما يتم تشخيص داء الكيسات المذنبة العصبية من خلال تقنيات غير باضعة. يمكن استخدام المعلومات الوبائية كشاشة أولية ؛ داء الكيسات المذنبة مستوطن في أمريكا الوسطى والجنوبية وأفريقيا وآسيا. التصوير الإشعاعي (التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي المحوسب) هو الطريقة الأساسية المستخدمة لتشخيص داء الكيسات المذنبة العصبي. يمكن استخدام التصوير للكشف عن الأكياس التي يتراوح قطرها بين سنتيمتر واحد وسنتين والتي تتشكل حول الطفيليات (الشكل ( PageIndex {7} )). يمكن أن تشير المستويات المرتفعة من الحمضات في الدم أيضًا إلى وجود عدوى طفيلية. يتم استخدام EIA و ELISA أيضًا للكشف عن المستضدات المرتبطة بالعامل الممرض.

الشكل ( PageIndex {7} ): التصوير المقطعي المحوسب للدماغ لأجزاء سهمي (يسار) ومحوري (يمين) من دماغ مصاب بداء الكيسات المذنبة العصبي. تظهر العديد من الخراجات في كلتا الصورتين ، كما هو موضح بواسطة الأسهم. (الائتمان: تعديل العمل بواسطة Segamwenge IL ، Kioko NP)

يعتمد علاج داء الكيسات المذنبة العصبي على مكان وجود داء الكيسات المذنبة وعددها وحجمها ومرحلة وجودها. يشمل العلاج الكيميائي المضاد للديدان ألبيندازول وبرازيكوانتيل. لأن هذه الأدوية تقتل الأكياس القابلة للحياة ، فإنها قد تزيد الأعراض بشكل حاد عن طريق إثارة استجابة التهابية ناجمة عن إطلاق الشريطية مستضدات cysticerci ، حيث يتم تدمير الأكياس بواسطة الأدوية. للتخفيف من هذه الاستجابة ، يمكن استخدام الستيرويدات القشرية التي تعبر الحاجز الدموي الدماغي (على سبيل المثال ، ديكساميثازون) للتخفيف من هذه التأثيرات. قد تكون هناك حاجة للتدخل الجراحي لإزالة الخراجات داخل البطيني.

الأمراض الطفيلية للجهاز العصبي

يمكن أن تسبب الطفيليات التي تغزو الجهاز العصبي بنجاح مجموعة واسعة من العلامات والأعراض العصبية. في كثير من الأحيان ، تسبب آفات يمكن تصورها من خلال التصوير الإشعاعي. عدد من هذه العدوى قاتل ، ولكن يمكن علاج بعضها (بمستويات مختلفة من النجاح) بواسطة الأدوية المضادة للميكروبات (الشكل ( PageIndex {8} )).

الشكل ( PageIndex {8} ): الأمراض الطفيلية التي تصيب الجهاز العصبي.

تمرين ( PageIndex {5} )

  1. ما هي الحالة العصبية المرتبطة بداء الكيسات المذنبة العصبي؟
  2. كيف يتم تشخيص داء الكيسات المذنبة العصبي؟

المفاهيم الأساسية والملخص

  • الفطريات العصبية غير شائعة في الأشخاص ذوي الكفاءة المناعية ، ولكن الأفراد الذين يعانون من نقص المناعة المصابين بالعدوى الفطرية لديهم معدلات وفيات عالية. يتطلب علاج الفطريات العصبية علاجًا مطولًا بالأدوية المضادة للفطريات بجرعات منخفضة لتجنب الآثار الجانبية والتغلب على تأثير الحاجز الدموي الدماغي.
  • بعض الالتهابات التي تصيب الجهاز العصبي قد تكون قاتلة إذا لم يتم علاجها ، بما في ذلك التهاب السحايا الأميبي الأولي, التهاب الدماغ الأميبي الحبيبي, داء المثقبيات الأفريقي البشري، و داء المقوسات العصبية.
  • عادةً ما تكون الأشكال المختلفة لالتهاب الدماغ الأميبي التي تسببها الالتهابات الأميبية المختلفة قاتلة حتى مع العلاج ، ولكنها نادرة.
  • داء المثقبيات الأفريقي هو مرض خطير ولكن يمكن علاجه مستوطن في منطقتين متميزتين في أفريقيا جنوب الصحراء بسبب سوط الهيموفلاجيل الذي تنقله الحشرات المثقبية البروسية.
  • داء الكيسات المذنبة العصبي يتم علاجه باستخدام الأدوية المضادة للديدان أو الجراحة لإزالة الأكياس الكبيرة من الجهاز العصبي المركزي.

الحواشي

  1. 1 المراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها ، "نجلريا فوليري—التهاب السحايا والدماغ الأميبي الأساسي (PAM) - التهاب الدماغ الأميبي ، "2016. تم الوصول إليه في 30 يونيو 2016. http://www.cdc.gov/parasites/naegleria/treatment.html.
  2. 2 دورلو ، توماس بي سي ، مانيكا بالاسيغارام ، خوسيه إتش باينن ، وبيتر جيه دي فريس ، "ميلتيفوزين: مراجعة لعلم الصيدلة وفعاليتها العلاجية في علاج داء الليشمانيات ،" مجلة العلاج الكيميائي المضاد للميكروبات 67 ، لا. 11 (2012): 2576-97.
  3. 3 المراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها ، "الطفيليات - داء المثقبيات الأفريقي (المعروف أيضًا باسم مرض النوم) ، الأسئلة الشائعة حول داء المثقبيات في شرق إفريقيا ،" 2012. http://www.cdc.gov/parasites/sleepin...faqs-east. لغة البرمجة.
  4. 4 المراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها ، "الطفيليات - داء المثقبيات الأفريقي (المعروف أيضًا باسم مرض النوم) ، علم الأوبئة وعوامل الخطر ،" 2012. http://www.cdc.gov/parasites/sleepin...kness/epi. لغة البرمجة.
  5. 5 كاروثرز ، فيرن ب ، وياسوهيرو سوزوكي ، "آثار التوكسوبلازما عدوى في الدماغ " نشرة الفصام 33 ، لا. 3 (2007): 745-51.
  6. 6 Uppal، Gulshan، “CNS Toxoplasmosis in HIV،” 2015. http://emedicine.medscape.com/articl...98-overview#a3.
  7. 7 كونرادت ، كريستوف ، نوريكيو أوينو ، ديفيد أ. كريستيان ، جوناثان ديلونج ، جريتشن هارمز بريتشارد ، جاسمين هيرز ، ديفيد ج. بزيك وآخرون ، "الخلايا البطانية هي مكان تكرار لدخول التوكسوبلازما للجهاز العصبي المركزي ، " علم الأحياء الدقيقة الطبيعة 1 (2016): 16001.
  8. 8 ديجيورجيو ، كريستوفر إم ، ماركو تي ميدينا ، رينا دورون ، تشي زي ، وسوزان بيتش اسكويتا ، "داء الكيسات المذنبة العصبي" تيارات الصرع 4 ، لا. 3 (2004): 107-11.

مساهم

  • نينا باركر (جامعة شيناندواه) ومارك شنيغورت (جامعة ولاية ويتشيتا) وآنه-هيو ثي تو (جامعة ولاية جورجيا الجنوبية الغربية) وفيليب ليستر (كلية وسط نيو مكسيكو المجتمعية) وبريان إم فورستر (جامعة سانت جوزيف) مع العديد المؤلفين المساهمين. المحتوى الأصلي عبر Openstax (CC BY 4.0 ؛ الوصول مجانًا على https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-introduction)


19.9: الفطريات العصبية والأمراض الطفيلية في الجهاز العصبي - علم الأحياء

الوحدة الخامسة. تطور حياة الحيوان

جميع eumetazoans باستثناء cnidarians و ctenophores متناظرة ثنائيا - أي ، لديهم نصف أيمن ونصف أيسر يمثلان صورًا معكوسة لبعضهما البعض. يتضح هذا عند مقارنة شقائق النعمان البحرية المتناظرة شعاعيًا في الشكل 19.8 مع السنجاب المتماثل ثنائي الجانب. أي من الطائرات الثلاث التي تقطع شقائق النعمان إلى نصفين تنتج صورًا معكوسة ، لكن طائرة واحدة فقط ، المستوى السهمي الأخضر ، تنتج صورًا معكوسة للسنجاب. عند النظر إلى حيوان متماثل ثنائي الأطراف ، فأنت تشير إلى النصف العلوي من الحيوان على أنه ظهري والنصف السفلي هو بطني. تسمى الجبهة الأمامية والخلفية الخلفية. كان التناظر الثنائي بمثابة تقدم تطوري كبير بين الحيوانات لأنه يسمح لأجزاء مختلفة من الجسم بالتخصص بطرق مختلفة. على سبيل المثال ، طورت معظم الحيوانات المتناظرة ثنائية الأطراف نهاية رأس محددة ، وهي عملية تسمى cephalization. غالبًا ما تكون الحيوانات التي لها رؤوس نشطة ومتحركة ، وتتحرك في بيئتها رأسًا على عقب ، مع تركيز الأعضاء الحسية في المقدمة حتى يتمكن الحيوان من اختبار الطعام والخطر والأصحاب ، حيث يدخل محيطًا جديدًا.

الشكل 19.8. كيف يختلف التناظر الشعاعي والثنائي.

(أ) التناظر الشعاعي هو الترتيب المنتظم للأجزاء حول محور مركزي. (ب) ينعكس التناظر الثنائي في شكل جسم له نصف أيمن وأيسر.

ينتج الأوميتازوان المتماثل ثنائي الجانب ثلاث طبقات جنينية تتطور إلى أنسجة الجسم: الأديم الظاهر الخارجي (أزرق اللون في رسم دودة مسطحة في الشكل 19.9) ، وأديم باطن داخلي (أصفر ملون) ، وطبقة ثالثة ، الأديم المتوسط ​​( باللون الأحمر) ، بين الأديم الظاهر والأديم الباطن. بشكل عام ، تتطور الأغلفة الخارجية للجسم والجهاز العصبي من الأديم الظاهر ، وتتطور أعضاء الجهاز الهضمي والأمعاء من الأديم الباطن ، وينمو الهيكل العظمي والعضلات من الأديم المتوسط.

أبسط الحيوانات المتماثلة ثنائية الأطراف هي الديدان الصلبة. إلى حد بعيد أكبر شعبة من هؤلاء ، مع حوالي 20000 نوع ، هي Platyhelminthes (وضوحا plat-ee-hel-MIN-theeze) ، والتي تشمل الديدان المفلطحة. الديدان المفلطحة هي أبسط الحيوانات التي تحدث فيها الأعضاء. العضو عبارة عن مجموعة من الأنسجة المختلفة التي تعمل كوحدة واحدة. على سبيل المثال ، تعتبر الخصيتان والرحم للديدان المفلطحة من الأعضاء التناسلية. البقع الداكنة على الرأس هي بقع عيون يمكنها اكتشاف الضوء ، على الرغم من أنها لا تستطيع التركيز على صورة مثل عينيك.

الديدان الصلبة تفتقر إلى أي تجويف داخلي بخلاف الجهاز الهضمي. الديدان المفلطحة هي حيوانات رخوة الجسم مفلطحة من أعلى إلى أسفل ، مثل قطعة من الشريط أو الشريط. إذا كنت ستقطع دودة مفلطحة إلى نصفين عبر جسدها ، كما في الشكل 19.9 ، فسترى أن القناة الهضمية محاطة تمامًا بالأنسجة والأعضاء. يُطلق على بناء الجسم الصلب هذا اسم acoelomate ، أي "بدون تجويف للجسم".

الشكل 19.9. مخطط الجسم لدودة صلبة.

تنتج جميع الأوميتازوان المتناظرة ثنائية الأطراف ثلاث طبقات أثناء التطور الجنيني: الأديم الظاهر الخارجي والأديم المتوسط ​​والأديم الباطن الداخلي. تتمايز هذه الطبقات لتشكل الجلد والعضلات والأعضاء والأمعاء ، على التوالي ، في الحيوان البالغ.

على الرغم من أن الديدان المفلطحة لها تصميم جسم بسيط ، إلا أنها تمتلك رأسًا محددًا في الطرف الأمامي ولديها أعضاء. يتراوح حجم الديدان المفلطحة من مليمتر أو أقل إلى عدة أمتار ، كما هو الحال في بعض الديدان الشريطية. معظم أنواع الديدان المفلطحة طفيلية ، تحدث داخل أجسام أنواع أخرى من الحيوانات. الديدان المفلطحة الأخرى تعيش بحرية ، وتوجد في مجموعة متنوعة من الموائل البحرية والمياه العذبة ، وكذلك في الأماكن الرطبة على الأرض (الشكل 19.10). الديدان المفلطحة التي تعيش بحرية هي آكلات اللحوم والقمامة ، فهي تأكل حيوانات صغيرة مختلفة وأجزاء من الحطام العضوي. ينتقلون من مكان إلى آخر عن طريق الخلايا الظهارية الهدبية المركزة على أسطحها البطنية.

(أ) دودة مفلطحة شائعة ، Planaria. (ب) دودة بحرية تعيش بحرية.

هناك نوعان من الديدان المفلطحة الطفيلية التي تعيش داخل أجسام الحيوانات الأخرى: الديدان المثقوبة والديدان الشريطية. كلا المجموعتين من الديدان لها طبقات طلائية مقاومة للإنزيمات الهاضمة والدفاعات المناعية التي ينتجها مضيفوها - وهي سمة مهمة في أسلوب حياتهم الطفيلية. تتطلب بعض الديدان المفلطحة الطفيلية مضيفًا واحدًا فقط ، لكن العديد من الديدان المثقوبة تتطلب مضيفين أو أكثر لإكمال دورات حياتها. يتطلب حظ الكبد الموضح في الشكل 19.11 مضيفين إلى جانب البشر (أو بعض الثدييات الأخرى). يتم إطلاق البيض من الثدييات 1 ويبتلعه الحلزون حيث يتطور الحظ إلى يرقة تشبه الشرغوف 2 ويتم إطلاقها في الماء. اليرقات تحفر في عضلات السمكة حيث تشكل الخراجات. تصاب الثدييات بالعدوى عندما تأكل الأسماك النيئة المصابة. 3. أدى نمط الحياة الطفيلية إلى فقدان في نهاية المطاف للسمات التي لا يستخدمها أو يحتاجها الطفيل. تفتقر الديدان المفلطحة الطفيلية إلى سمات معينة للديدان المفلطحة التي تعيش بحرية ، مثل الأهداب في مرحلة البلوغ ، وبقع العين ، والأعضاء الحسية الأخرى التي تفتقر إلى الأهمية التكيفية للكائن الحي الذي يعيش داخل جسم حيوان آخر ، وهي خسارة يطلق عليها أحيانًا اسم "التطور التنكسي". " تعد الدودة الشريطية الموصوفة في توضيح حقائق في اللغات مثالًا كلاسيكيًا على التطور التنكسي. أثناء قراءة الخصائص الموجودة في المربعات الزرقاء ، لاحظ أن جسم الدودة الشريطية قد تقلص إلى وظيفتين ، الأكل والتكاثر.

الشكل 19.11. دورة حياة حظ الكبد البشري ، Clonorchis sinensis.

يبلغ طول المثقوبة البالغة 1-2 سم وتعيش في الممرات الصفراوية في الكبد. البيض الذي يحتوي على يرقة كاملة ، في المرحلة الأولى ، أو ميراسيديوم ، يتم تمريره في الماء من البراز ويمكن أن يبتلعه الحلزون 1. داخل الحلزون ، تتحول البويضة إلى كيس بوغي ، والذي ينتج يرقات تسمى ريدياي. تنمو هذه لتصبح يرقات تشبه الشرغوف تسمى cercariae. يهرب Cercariae إلى الماء 2 حيث يخترق عضلات بعض الأسماك (أعضاء من الأسماك الذهبية وعائلة الكارب) مكونًا أكياسًا. تستهلك الثدييات التي تأكل الأسماك النيئة الخراجات 3. تخرج المثقوبة من الكيس وتنتقل إلى القناة الصفراوية حيث تنضج وتصيب الكبد ، مما يتسبب في تلف الكبد.

كان للديدان المفلطحة الطفيلية ، مثل حظ الكبد البشري Clonorchis sinensis ، تأثير كبير على البشر. مثقوبات أخرى مهمة للغاية هي المثقوبة في الدم من جنس البلهارسيا. إنها تصيب أكثر من 200 مليون شخص في جميع أنحاء آسيا الاستوائية ، وأفريقيا ، وأمريكا اللاتينية ، والشرق الأوسط ، أي حوالي 1 من كل 20 من سكان العالم. هناك ثلاثة أنواع من البلهارسيا تسبب مرض البلهارسيا أو البلهارسيا. أكثر من 20000 شخص يموتون كل عام من هذا المرض.

خصائص الديدان المفلطحة

تلك الديدان المفلطحة التي لها تجويف هضمي لديها أمعاء غير مكتملة ، واحدة مع فتحة واحدة فقط. نتيجة لذلك ، لا يمكنهم تناول الطعام وهضمه والتخلص من جزيئات الطعام غير المهضومة في وقت واحد. وبالتالي ، لا تستطيع الديدان المفلطحة أن تتغذى بشكل مستمر ، كما تفعل الحيوانات الأكثر تقدمًا. تتفرع الأمعاء وتمتد في جميع أنحاء الجسم (القناة الهضمية هي البنية الخضراء في Planaria في الشكل 19.12) ، وتعمل في كل من هضم الطعام ونقله. تبتلع الخلايا التي تبطن الأمعاء معظم جزيئات الطعام عن طريق البلعمة وتهضمها ، ولكن كما هو الحال في الكائنات المجوفة ، فإن بعض هذه الجسيمات يتم هضمها جزئيًا خارج الخلية. الديدان الشريطية ، وهي ديدان طفيلية مفلطحة ، تفتقر إلى الجهاز الهضمي. يمتصون طعامهم مباشرة من خلال جدران أجسامهم.

على عكس الكائنات المجوفة ، فإن الديدان المفلطحة لديها نظام إخراج يتكون من شبكة من الأنابيب الدقيقة (أنابيب صغيرة) تمتد في جميع أنحاء الجسم. تصطف الأهداب المراكز المجوفة لخلايا اللهب المنتفخة (كما هو موضح في العرض الموسع في الشكل 19.12) ، والتي تقع على الفروع الجانبية للأنابيب. تقوم الأهداب الموجودة في خلايا اللهب بنقل الماء والمواد المطروحة إلى الأنابيب ثم الخروج من خلال مسام الخروج الموجودة بين خلايا البشرة. تمت تسمية خلايا اللهب بسبب حركات الخفقان لخصلة الأهداب بداخلها. ينظمون في المقام الأول توازن الماء للكائن الحي. يبدو أن وظيفة الإخراج لخلايا اللهب ثانوية. ربما تنتشر نسبة كبيرة من الفضلات الأيضية التي تفرزها الديدان المفلطحة مباشرة في الأمعاء ويتم التخلص منها عن طريق الفم.

شكل 19.12 رسم تخطيطي لتشريح الدودة المفلطحة.

الكائن الموضح هو Dugesia ، المياه العذبة المألوفة & quotplanaria & quot المستخدمة في العديد من مختبرات الأحياء.

تفتقر الديدان المفلطحة ، مثل الإسفنج والكنيداريين والكتينوفوران ، إلى نظام الدورة الدموية ، وهو عبارة عن شبكة من الأوعية التي تنقل السوائل والأكسجين وجزيئات الطعام إلى أجزاء من الجسم. وبالتالي ، يجب أن تكون جميع خلايا الدودة المفلطحة ضمن مسافة انتشار الأكسجين والغذاء. الديدان المفلطحة لها أجسام رقيقة وتجويفات هضمية شديدة التشعب تجعل مثل هذه العلاقة ممكنة.

الجهاز العصبي للديدان المفلطحة بسيط للغاية. تمتلك بعض الديدان المفلطحة البدائية شبكة عصبية ضعيفة التنظيم. ومع ذلك ، فإن معظم أعضاء هذه الشعبة لديهم حبال عصبية طولية (هياكل زرقاء على الجانب البطني في المقطع العرضي أعلاه) تشكل جهازًا عصبيًا مركزيًا بسيطًا. بين الحبال الطولية توجد وصلات متقاطعة ، بحيث يشبه الجهاز العصبي للديدان المفلطحة سلمًا يمتد على طول الجسم.

تستخدم الديدان المفلطحة التي تعيش بحرية حفرًا أو مجسات حسية على طول جوانب رؤوسها لاكتشاف الطعام أو المواد الكيميائية أو حركات السوائل التي تعيش فيها. أعضاء هذه الشعبة الذين يعيشون أحرارًا لديهم أيضًا نقاط عيون على رؤوسهم. هذه أكواب مقلوبة مصطبغة تحتوي على خلايا حساسة للضوء متصلة بالجهاز العصبي. تمكن هذه البقع من العين الديدان من التمييز بين الضوء والظلام. الديدان المسطحة أكثر نشاطًا بكثير من الكائنات المجوفة أو ctenophores. هذا النشاط هو سمة من سمات الحيوانات المتناظرة ثنائيا. في الديدان المفلطحة ، يبدو أن هذا النشاط مرتبط بزيادة تركيز الأعضاء الحسية ، وإلى حد ما ، بعناصر الجهاز العصبي في رؤوس هذه الحيوانات.

الأنظمة التناسلية للديدان المفلطحة معقدة. معظم الديدان المفلطحة خنثى ، حيث يحتوي كل فرد على تراكيب جنسية من الذكور والإناث. في بعض الديدان المفلطحة الطفيلية ، هناك تعاقب معقد لأشكال اليرقات المميزة. بعض أجناس الديدان المفلطحة قادرة أيضًا على التجدد اللاجنسي عندما ينقسم فرد واحد إلى جزأين أو أكثر ، يمكن لكل جزء تجديد دودة مسطحة جديدة تمامًا.

نتيجة التعلم الرئيسية 19.6. للديدان المفلطحة أعضاء داخلية وتماثل ثنائي ورأس مميز. ليس لديهم تجويف في الجسم.


19.3 التطور التكيفي

يعمل الانتقاء الطبيعي فقط على السمات الوراثية للمجموعة: اختيار الأليلات المفيدة وبالتالي زيادة تواترها في السكان ، مع الانتقاء ضد الأليلات الضارة وبالتالي تقليل تواترها - وهي عملية تُعرف باسم التطور التكيفي. ومع ذلك ، فإن الانتقاء الطبيعي لا يعمل على الأليلات الفردية ، ولكن على الكائنات الحية بأكملها. قد يحمل الفرد نمطًا وراثيًا مفيدًا جدًا مع النمط الظاهري الناتج ، على سبيل المثال ، يزيد من القدرة على التكاثر (الخصوبة) ، ولكن إذا كان هذا الفرد نفسه يحمل أيضًا أليلًا يؤدي إلى مرض طفولي قاتل ، فلن يتم تمرير هذا النمط الظاهري للخصوبة إلى الجيل القادم لأن الفرد لن يعيش حتى يبلغ سن الإنجاب. يعمل الانتقاء الطبيعي على مستوى الفرد الذي يختاره للأفراد الذين لديهم مساهمات أكبر في مجموعة الجينات للجيل القادم ، والمعروفة باسم اللياقة التطورية للكائن الحي (الداروينية).

غالبًا ما تكون اللياقة قابلة للقياس الكمي ويتم قياسها من قبل العلماء في هذا المجال. ومع ذلك ، ليس الملاءمة المطلقة للفرد هو المهم ، بل كيفية مقارنته بالكائنات الحية الأخرى في السكان. يسمح هذا المفهوم ، المسمى باللياقة النسبية ، للباحثين بتحديد الأفراد الذين يساهمون بنسل إضافي للجيل القادم ، وبالتالي ، كيف يمكن أن يتطور السكان.

هناك عدة طرق يمكن أن يؤثر بها الاختيار على تباين السكان: استقرار الاختيار ، والاختيار الاتجاهي ، وتنويع الاختيار ، والاختيار المعتمد على التردد ، والاختيار الجنسي. نظرًا لأن الانتقاء الطبيعي يؤثر على ترددات الأليل في مجتمع ما ، يمكن للأفراد إما أن يصبحوا متشابهين وراثيًا إلى حد ما ويمكن أن تصبح الأنماط الظاهرية المعروضة أكثر تشابهًا أو أكثر تباينًا.

استقرار الاختيار

إذا كان الانتقاء الطبيعي يفضل نمطًا ظاهريًا متوسطًا ، بالاختيار مقابل التباين الشديد ، فإن السكان سيخضعون لانتقاء استقرار (الشكل 19.8). في مجموعة الفئران التي تعيش في الغابة ، على سبيل المثال ، من المرجح أن يفضل الانتقاء الطبيعي الأفراد الذين ينسجمون بشكل أفضل مع أرضية الغابة ويقل احتمال رؤيتهم من قبل الحيوانات المفترسة. بافتراض أن الأرض عبارة عن ظل متناسق إلى حد ما من اللون البني ، فإن تلك الفئران التي يتطابق فرائها مع هذا اللون ستكون على الأرجح على قيد الحياة والتكاثر ، وتمرير جيناتها من أجل معطفها البني. الفئران التي تحمل الأليلات التي تجعلها أفتح قليلاً أو أغمق قليلاً ستبرز على الأرض وتكون أكثر عرضة للوقوع ضحية للافتراس. نتيجة لهذا الاختيار ، سينخفض ​​التباين الجيني للسكان.

تحديد الاتجاه

عندما تتغير البيئة ، فغالباً ما يخضع السكان لانتقاء اتجاهي (الشكل 19.8) ، والذي يختار الأنماط الظاهرية في أحد طرفي طيف التباين الحالي. والمثال الكلاسيكي على هذا النوع من الانتقاء هو تطور العثة المرقطة في إنجلترا في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر. قبل الثورة الصناعية ، كانت الفراشات ذات لون فاتح في الغالب ، مما سمح لها بالاندماج مع الأشجار ذات الألوان الفاتحة والأشنات في بيئتها. ولكن عندما بدأ السخام ينبعث من المصانع ، أصبحت الأشجار مظلمة ، وأصبح من السهل على الطيور المفترسة اكتشاف العث ذي الألوان الفاتحة. بمرور الوقت ، زاد تواتر الشكل الميلاني للعثة لأن معدل البقاء على قيد الحياة لديهم أعلى في الموائل المتأثرة بتلوث الهواء لأن لونها الغامق ممزوج بالأشجار السخامية. وبالمثل ، قد تتطور مجموعة الفئران الافتراضية لتأخذ لونًا مختلفًا إذا تسبب شيء ما في تغيير لون أرضية الغابة التي يعيشون فيها. نتيجة هذا النوع من الاختيار هو تحول في التباين الجيني للسكان نحو النمط الظاهري الجديد المناسب.

ارتباط بالتعلم

في العلم ، يُعتقد أحيانًا أن الأشياء صحيحة ، ثم تظهر معلومات جديدة تغير فهمنا. قصة العثة المرقطة هي مثال على ذلك: لقد تم مؤخرًا التشكيك في الحقائق الكامنة وراء الاختيار تجاه العث الداكن. قراءة هذه المادة لمعرفة المزيد.

تنويع الاختيار

في بعض الأحيان ، يمكن أن يكون لكل صنفين مختلفين أو أكثر مزاياها ويتم اختيارهما عن طريق الانتقاء الطبيعي ، بينما تكون الصفات الوسيطة ، في المتوسط ​​، أقل ملاءمة. يُعرف هذا بالاختيار المتنوع (الشكل 19.8) ، ويظهر هذا في العديد من مجموعات الحيوانات التي لها أشكال ذكور متعددة. تحصل ذكور ألفا الكبيرة المهيمنة على رفقاء بالقوة الغاشمة ، بينما يمكن للذكور الصغار التسلل للتزاوج الخفي مع الإناث في منطقة ذكر ألفا. في هذه الحالة ، سيتم اختيار كل من ذكور ألفا والذكور "المتسللين" ، ولكن يتم اختيار الذكور متوسطي الحجم ، الذين لا يستطيعون تجاوز ذكور ألفا ويكونون أكبر من أن يتسللوا إلى التزاوج. يمكن أن يحدث الانتقاء المتنوع أيضًا عندما تفضل التغيرات البيئية الأفراد على طرفي الطيف الظاهري. تخيل مجموعة من الفئران تعيش على الشاطئ حيث توجد رمال فاتحة اللون تتخللها بقع من العشب الطويل. في هذا السيناريو ، سيتم تفضيل الفئران ذات الألوان الفاتحة التي تمتزج مع الرمال ، وكذلك الفئران ذات الألوان الداكنة التي يمكنها الاختباء في العشب. من ناحية أخرى ، لن تمتزج الفئران متوسطة اللون مع العشب أو الرمل ، وبالتالي من المرجح أن تأكلها الحيوانات المفترسة. نتيجة هذا النوع من الاختيار هو زيادة التباين الجيني حيث يصبح السكان أكثر تنوعًا.

اتصال مرئي

في السنوات الأخيرة ، أصبحت المصانع أكثر نظافة ، وانبثقت كميات أقل من السخام في البيئة. ما هو تأثير ذلك في اعتقادك على توزيع لون العثة بين السكان؟

اختيار يعتمد على التردد

نوع آخر من الانتقاء ، يسمى الانتقاء المعتمد على التردد ، يفضل الأنماط الظاهرية الشائعة (الاختيار المعتمد على التردد الإيجابي) أو النادرة (الاختيار المعتمد على التردد السلبي). يظهر مثال مثير للاهتمام لهذا النوع من الاختيار في مجموعة فريدة من السحالي في شمال غرب المحيط الهادئ. تأتي السحالي ذات البقعة الجانبية الشائعة لدى الذكور في ثلاثة أنماط بلون الحلق: البرتقالي والأزرق والأصفر. لكل من هذه الأشكال استراتيجية إنجابية مختلفة: الذكور البرتقالية هم الأقوى ويمكنهم محاربة الذكور الآخرين للوصول إلى إناثهم. وتبدو مثل الإناث قليلاً ، مما يسمح لها بالتسلل إلى الجماع. مثل لعبة مقص ورق الصخر ، يدق البرتقالي الأزرق والأزرق يدق الأصفر والأصفر يدق البرتقالي في المنافسة على الإناث. وهذا يعني أن الذكور البرتقالية الكبيرة والقوية يمكنهم محاربة الذكور الزرقاء للتزاوج مع الإناث المرتبطين بزوج من اللون الأزرق ، وينجح الذكور الأزرقون في حماية زملائهم من الذكور الحذاء الرياضي الأصفر ، ويمكن للذكور الأصفر أن يتسللوا من التزاوج من الزملاء المحتملين من الذكور البرتقالية الكبيرة متعددة الزوجات.

في هذا السيناريو ، سيتم تفضيل الذكور البرتقالية عن طريق الانتقاء الطبيعي عندما يهيمن الذكور الزرقاء على السكان ، وسوف تزدهر الذكور الزرقاء عندما يكون معظم السكان من الذكور الصفراء ، وسيتم اختيار الذكور الصفراء عندما يكون الذكور البرتقاليون هم الأكثر اكتظاظًا بالسكان. ونتيجة لذلك ، فإن مجموعات السحالي ذات البقعة الجانبية تدور في توزيع هذه الأنماط الظاهرية - في جيل واحد ، قد يكون اللون البرتقالي هو السائد ، ثم تبدأ الذكور الصفراء في الزيادة في التردد. بمجرد أن تشكل الذكور الصفراء غالبية السكان ، سيتم اختيار الذكور الزرقاء. أخيرًا ، عندما تصبح الذكور الزرقاء شائعة ، سيتم تفضيل الذكور البرتقالية مرة أخرى.

يعمل الاختيار السلبي المعتمد على التردد على زيادة التباين الجيني للسكان عن طريق اختيار أنماط ظاهرية نادرة ، في حين أن الاختيار المعتمد على التردد الإيجابي عادةً ما يقلل التباين الجيني عن طريق اختيار الأنماط الظاهرية الشائعة.

الاختيار الجنسي

غالبًا ما يختلف الذكور والإناث من بعض الأنواع تمامًا عن بعضهم البعض بطرق تتجاوز الأعضاء التناسلية. غالبًا ما يكون الذكور أكبر حجمًا ، على سبيل المثال ، ويعرضون العديد من الألوان والزخارف المتقنة ، مثل ذيل الطاووس ، بينما تميل الإناث إلى أن تكون أصغر حجمًا وأكثر بهتانًا في الزخرفة. تُعرف هذه الاختلافات باسم مثنوية الشكل الجنسية (الشكل 19.10) ، والتي تنشأ من حقيقة أنه في العديد من المجموعات السكانية ، ولا سيما في مجموعات الحيوانات ، يوجد تباين في النجاح الإنجابي للذكور أكثر من تباين الإناث. أي أن بعض الذكور - غالبًا ما يكون الذكور الأكبر أو الأقوى أو الأكثر تزويجًا - يحصلون على الغالبية العظمى من إجمالي حالات التزاوج ، بينما لا يحصل الآخرون على أي حالات تزاوج. يمكن أن يحدث هذا لأن الذكور أفضل في محاربة الذكور الآخرين ، أو لأن الإناث ستختار التزاوج مع الذكور الأكبر أو الأكثر تزينًا. في كلتا الحالتين ، يولد هذا الاختلاف في النجاح الإنجابي ضغط اختيار قوي بين الذكور للحصول على تلك التزاوج ، مما يؤدي إلى تطور حجم أكبر للجسم وزخارف متقنة لجذب انتباه الإناث. من ناحية أخرى ، تميل الإناث إلى الحصول على عدد قليل من التزاوجات المختارة ، وبالتالي ، فمن الأرجح أن تختار ذكورًا أكثر رغبة.

تختلف إزدواج الشكل الجنسي بشكل كبير بين الأنواع ، بالطبع ، وبعض الأنواع ينعكس دور الجنس. في مثل هذه الحالات ، تميل الإناث إلى أن يكون لها تباين أكبر في نجاحهن الإنجابي من الذكور ويتم اختيارهن بالمقابل لحجم الجسم الأكبر والسمات التفصيلية التي عادة ما تكون مميزة للذكور.

تُعرف ضغوط الاختيار على الذكور والإناث للحصول على التزاوج باسم الانتقاء الجنسي ، ويمكن أن يؤدي إلى تطوير خصائص جنسية ثانوية لا تفيد احتمالية بقاء الفرد على قيد الحياة ولكنها تساعد في زيادة نجاحه الإنجابي. يمكن أن يكون الاختيار الجنسي قويًا لدرجة أنه يختار السمات التي تضر في الواقع ببقاء الفرد. فكر مرة أخرى في ذيل الطاووس. في حين أنها جميلة والذكر صاحب الذيل الأكبر والأكثر غنى بالألوان من المرجح أن يفوز بالأنثى ، إلا أنه ليس الملحق الأكثر عملية. بالإضافة إلى كونه مرئيًا بشكل أكبر للحيوانات المفترسة ، فإنه يجعل الذكور أبطأ في محاولاتهم للهروب. هناك بعض الأدلة على أن هذا الخطر ، في الواقع ، هو سبب إعجاب الإناث بالذيول الكبيرة في المقام الأول. التخمين هو أن ذيول كبيرة تحمل مخاطر ، وأن أفضل الذكور فقط هم من ينجو من هذا الخطر: فكلما كان الذيل أكبر ، كان الذكر أكثر ملاءمة. تُعرف هذه الفكرة بمبدأ الإعاقة.

تنص فرضية الجينات الجيدة على أن الذكور يطورون هذه الحلي الرائعة لإظهار كفاءة التمثيل الغذائي أو قدرتهم على مكافحة الأمراض. ثم تختار الإناث الذكور ذوي الصفات الأكثر إثارة للإعجاب لأنها تشير إلى تفوقهم الجيني ، والذي سينقلونه بعد ذلك إلى ذريتهم. على الرغم من أنه قد يُقال إن الإناث لا ينبغي أن تكون انتقائيًا لأنه من المحتمل أن يقلل ذلك من عدد نسلها ، إذا كان الأب الأفضل للذكور أكثر ملاءمة لذرية ، فقد يكون ذلك مفيدًا. النسل الأقل والأكثر صحة قد يزيد من فرص البقاء على قيد الحياة أكثر من النسل الأضعف.

ارتباط بالتعلم

في عام 1915 ، اقترح عالم الأحياء رونالد فيشر نموذجًا آخر للانتقاء الجنسي: نموذج فيشر الهارب ، والذي يشير إلى أن اختيار سمات معينة هو نتيجة للتفضيل الجنسي.

في كل من مبدأ الإعاقة وفرضية الجينات الجيدة ، يُقال أن السمة هي إشارة صادقة لجودة الذكور ، مما يمنح الإناث طريقة للعثور على الرفقاء الأكثر لياقة - الذكور الذين سينقلون أفضل الجينات إلى ذريتهم.

لا يوجد كائن حي مثالي

يعد الانتقاء الطبيعي قوة دافعة في التطور ويمكن أن يولد مجموعات سكانية تتكيف بشكل أفضل للبقاء على قيد الحياة والتكاثر بنجاح في بيئاتها. لكن الانتقاء الطبيعي لا يمكن أن ينتج الكائن الحي المثالي. يمكن فقط للانتقاء الطبيعي أن يختار التباين الموجود في المجتمع ولا يقوم بإنشاء أي شيء من البداية. وبالتالي ، فهو مقيد بالتباين الجيني الحالي للسكان وأي أليلات جديدة تنشأ من خلال الطفرات وتدفق الجينات.

الانتقاء الطبيعي محدود أيضًا لأنه يعمل على مستوى الأفراد ، وليس الأليلات ، وترتبط بعض الأليلات بسبب قربها المادي في الجينوم ، مما يزيد من احتمالية انتقالها معًا (عدم توازن الارتباط). قد يحمل أي فرد بعض الأليلات المفيدة وبعض الأليلات غير المواتية. إنه التأثير الصافي لهذه الأليلات ، أو ملاءمة الكائن الحي ، الذي يمكن أن يعمل عليه الانتقاء الطبيعي. نتيجة لذلك ، يمكن أن تُفقد الأليلات الجيدة إذا حملها أفراد لديهم أيضًا العديد من الأليلات السيئة بشكل كبير بالمثل ، ويمكن الاحتفاظ بالأليلات السيئة إذا تم حملها بواسطة أفراد لديهم ما يكفي من الأليلات الجيدة للحصول على فائدة عامة للياقة البدنية.

علاوة على ذلك ، يمكن تقييد الانتقاء الطبيعي بالعلاقات بين الأشكال المتعددة المختلفة. قد يمنح شكل واحد لياقة أعلى من الآخر ، ولكن قد لا يزيد التردد بسبب حقيقة أن الانتقال من سمة أقل فائدة إلى سمة أكثر فائدة يتطلب المرور بنمط ظاهري أقل فائدة. فكر في العودة إلى الفئران التي تعيش على الشاطئ. بعضها فاتح اللون ويمتزج بالرمل ، بينما البعض الآخر داكن ويمتزج مع بقع العشب. قد تكون الفئران ذات الألوان الداكنة ، بشكل عام ، أكثر ملاءمة من الفئران ذات الألوان الفاتحة ، وللوهلة الأولى ، قد يتوقع المرء أن يتم اختيار الفئران ذات الألوان الفاتحة لتلوين أغمق. لكن تذكر أن النمط الظاهري الوسيط ، وهو معطف متوسط ​​اللون ، سيء جدًا بالنسبة للفئران - فهي لا تستطيع الاندماج مع الرمل أو العشب ، ومن المرجح أن تأكلها الحيوانات المفترسة. نتيجة لذلك ، لن يتم اختيار الفئران ذات الألوان الفاتحة للتلوين الداكن لأن هؤلاء الأفراد الذين بدأوا في التحرك في هذا الاتجاه (بدأ اختيارهم لطبقة أغمق) سيكونون أقل لياقة من أولئك الذين ظلوا فاتحًا.

أخيرًا ، من المهم أن نفهم أنه ليس كل التطور قابل للتكيف. في حين أن الانتقاء الطبيعي يختار الأفراد الأكثر لياقة وغالبًا ما يؤدي إلى مجموعة سكانية أكثر ملاءمة بشكل عام ، فإن قوى التطور الأخرى ، بما في ذلك الانجراف الجيني وتدفق الجينات ، غالبًا ما تفعل العكس: إدخال الأليلات الضارة إلى مجموعة الجينات السكانية. ليس للتطور أي غرض - فهو لا يغير السكان إلى مثال مُسبق. إنه ببساطة مجموع القوى المختلفة الموصوفة في هذا الفصل وكيف تؤثر على التباين الوراثي والظاهري للسكان.


داء الكلب في الحيوانات البرية

توماس مولر كونراد م.فرولينج ، في داء الكلب (الإصدار الرابع) ، 2020

6.2.2.6 الراكون

الراكون المشترك (Procyon Lotor) هو أكبر عضو في Procyonidae ، عائلة العالم الجديد من أجل Carnivora. في حين أن النطاق الأصلي للراكون هو أمريكا الوسطى والشمالية ، فقد تم توسيع نطاقه في أوروبا الوسطى والاتحاد الروسي بعد هروب الحيوانات المستزرعة أو مقدمات متعمدة (بيلتران بيك ، جارسيا ، أمبير جورتازار ، 2012 Vos ، Ortmann ، Kretzschmar ، Köhnemann، & amp Michler، 2012). تم تقديم الراكون أيضًا وإنشاء مجموعات سكانية في منطقة القوقاز واليابان (Timm ، Cuarón ، Reid ، Helgen ، & amp González-Maya ، 2016). اليوم ، توجد حيوانات الراكون في أربعة آسيوية (اليابان ، جورجيا ، أذربيجان ، إيران) و 20 دولة أوروبية أخرى (فاراشي ، كابولي ، وأمبير كرامي ، 2013 غيرت ، 2019) ومع ذلك ، فإن منطقة التوزيع الرئيسية خارج العالم الجديد تقع في ألمانيا (فيشر) وآخرون ، 2015).

على الرغم من انتشارها في نصف الكرة الشمالي ، يتم التعرف على حيوانات الراكون فقط كمستودعات لداء الكلب وناقلات المرض في أمريكا الشمالية (الشكل 6.4). كان يعتقد أن الراكون هو العضو الوحيد في Procyonidae الذي يعمل كمستودع لداء الكلب. ومع ذلك ، هناك تقارير عن حالات داء الكلب في كينكاجو (بوتوس فلافوس) ، عضو آخر في Procyonidae ، في بيرو (Vargas-Linares ، Romaní-Romaní ، López-Ingunza ، Arrasco-Alegre ، & amp Yagui-Moscoso ، 2014). يدعم هذا الافتراض بأن هذا النوع ، الموزع على مساحات كبيرة في أمريكا اللاتينية ، قد يلعب أيضًا دورًا في الحفاظ على المرض ونقله (فيلاسكو فيلا ، مولدين ، وآخرون ، 2017).

في الولايات المتحدة ، تعتبر حيوانات الراكون أهم خزان من منظور الصحة العامة والحيوانية. من الناحية التاريخية ، كان للراكون كنواقل داء الكلب دور ملحوظ فقط في جنوب شرق الولايات المتحدة. تم الإبلاغ عن أول سجل لراكون مسعور في فلوريدا في عام 1947 ، وبحلول منتصف الخمسينيات من القرن الماضي ، كان من الواضح أن هناك وباءً نباتيًا هامًا كان قيد التقدم في الولاية (ماكلين ، 1970 ، 1971). أدى انتقال حيوانات الراكون المحتضنة من فلوريدا إلى فيرجينيا الغربية في منتصف السبعينيات (Nettles، Shaddock، Sikes، & amp Reyes، 1979) إلى بدء حدث وبائي ينتشر تدريجيًا في جميع أنحاء شرق الولايات المتحدة (Raccoon Rabies Epizootic - الولايات المتحدة ، 1994) وإلى شرق كندا (Wandeler ، 1999). تبين أن الفيروس المسؤول كان نوعًا محددًا من RABV (Badrane & amp Tordo، 2001 Nadin-Davis، 1998 Nadin-Davis، Colville، Trewby، Biek، & amp Real، 2017 Szanto، Nadin-Davis، Rosatte، & amp White، 2011) يبدو أنه يتكيف مع الدوران في حيوانات الراكون مع آفات مرضية محددة (Hamir، Moser، & amp Rupprecht، 1996). ومن المثير للاهتمام ، أظهرت تحليلات علم الوراثة أن الأصل السلفي لهذا الفيروس كان انتشارًا مستدامًا (تبديل مضيف) من الخفافيش (Badrane & amp Tordo ، 2001 Kuzmin et al. ، 2012).

في حين أن حيوانات الراكون قد تصاب بمتغيرات RABV الأخرى من خلال الانتشار ، فإن حيوانات الراكون المصابة تسبب "انتشارًا" إلى مجموعة متنوعة من الحيوانات الأخرى ، بما في ذلك الظربان والثعالب الحمراء والرمادية والأبوسوم وطيور الخشب والماشية والخيول ، والأهم من ذلك ، الحيوانات المرافقة ( والاس وآخرون ، 2014). نظرًا لمرونتها السلوكية (Daniels ، Fanelli ، Gilbert ، & amp Benson-Amram ، 2019) ، تحدث حيوانات الراكون بكثافة عالية بشكل خاص في مناطق الضواحي ، مما يوفر تفاعلات محتملة مع الحيوانات المصاحبة. في الواقع ، فإن متغير الراكون مسؤول عن أكبر عدد من الحيوانات المصاحبة المسعورة المبلغ عنها في الولايات المتحدة ، وكانت حيوانات الراكون أكثر عرضة بأربعة أضعاف لنقل RABV إلى الأنواع الأخرى مقارنة بالظربان (والاس وآخرون ، 2014).

أظهرت الدراسات التجريبية لداء الكلب في حيوانات الراكون معدل وفيات متغير ، اعتمادًا على جرعة التلقيح وسلالة الفيروس المستخدمة (الجدول 6.1). بينما الجرعات المنخفضة (& lt 10 4.5 MICLD50) أدت إلى فترة حضانة من 29-97 يومًا بعد الإصابة (Niezgoda، Diehl، Hanlon، & amp Rupprecht، 1991) ، أكثر من 80٪ من حيوانات السيطرة الساذجة تحدى بـ 10 6.9 MICLD50 استسلم في دراسة فعالية اللقاح (جيلبرت ، جونسون ، ووكر وآخرون ، 2018). تتراوح فترات الحضانة هنا بين 10 و 14 يومًا. في دراسة أخرى حول فعالية اللقاح في حيوانات الراكون الطليقة النطاق ، استسلم 10 من 11 (91٪) من الراكون المتحكمين في غضون 30 يومًا لتحدي RABV بجرعة 10 4.9 MICLD50 (روبريشت وآخرون ، 1993).

بشكل عام ، كان الناجون من عدوى التحدي التجريبية سلبيين ، وبالتالي فإن البيانات الميدانية لمعدلات الانقلاب المصلي تصل إلى 30 ٪ من مجموعات الراكون غير الملقحة. تمت مناقشة أصول هذه الملاحظات بشكل مكثف (هانلون ، 2013). أشارت عدوى التحدي لهذه الحيوانات المصابة المكتسبة بشكل طبيعي إلى مستوى معين من الحماية على عكس الحيوانات الساذجة من الناحية المصلية من مناطق الحقول (بلانتون وآخرون ، 2018). يتمثل أحد التحديات البارزة في تفسير الانتشار المصلي في تباين قيم القطع المستخدمة في اختبارات تحييد المصل ، مع وجود معدلات حد أدنى ذات مخاطر أعلى لحدوث تفاعلات إيجابية كاذبة. لسوء الحظ ، تفتقر العديد من الدراسات إلى العيار الفردي المبلغ عنه ، ولهذه الغاية ، يعد داء الكلب أحد الأمثلة على الصعوبات في تفسير الاختبارات المصلية لأمراض الحياة البرية (جيلبرت وآخرون ، 2013).

يتم منع التوسع في النطاق الغربي لمتغير الراكون من RABV بواسطة منطقة التطعيم الفموي ضد داء الكلب (Ma، Monroe، Cleaton، Orciari، Li، et al.، 2018a). في عام 2017 ، تم توزيع كل من طعوم اللقاح المؤتلف للبروتين السكري واللقاح ضد داء الكلب (VRG) وطعم اللقاح المؤتلف للبروتين السكري والفيروس الغدي (ONRAB). بعد ORV ، بلغ متوسط ​​مستويات مناعة السكان 30٪ عبر عدة سنوات لـ VRG وأدت إلى القلق بشأن قدرة منتجات ORV على القضاء على دوران RABV في حيوانات الراكون (Elmore et al.، 2017 Slate et al.، 2009). تشير التجارب الميدانية باستخدام ONRAB إلى معدلات تحويل مصلي أعلى مقارنةً بـ VRG (Fehlner-Gardiner et al. ، 2012 Gilbert، Johnson، Nelson، et al.، 2018 Mainguy، Fehlner-Gardiner، Slate، & amp Rudd، 2013 Rosatte et al.، 2009 سليت وآخرون ، 2014). ومع ذلك ، أظهرت التحليلات من مناطق ORV في نيويورك فقط زيادة محدودة في الانتشار المصلي بعد الطعم باستخدام ONRAB (Pedersen et al. ، 2019).


تريكوريس و اسكاريس

تريكوريس (الدودة السوطية) و اسكاريس (الدودة العملاقة) ، جنبًا إلى جنب مع الدودة الشصية ، تشكل الديدان الطفيلية الأكثر انتشارًا التي تنتقل عن طريق التربة ، والتي تصيب مجتمعة ما يقرب من 1.5 مليار شخص [37]. تي. موريس (الدودة السوطية الفئران) و تي. سويس (الدودة السوطية الخنازير) كنماذج تي. trichiura (دودة سوطية بشرية). أ. لومبريكويدس و أ. سو هي الديدان المستديرة المنتشرة للإنسان والخنازير ، على التوالي ، مع أ. سو بمثابة نموذج [37 ، 38].

وصف دريك وزملاؤه (1994) [39] لأول مرة نشاط بروتياز السيستين في المستخلصات القابلة للذوبان من تي. موريس الديدان البالغة التي تستخدم ركيزة الببتيدل الفلورية. واقترحوا مساهمة هذا الإنزيم في التغذية و / أو الغزو. تم تمييز بروتياز السيستين المشابه للكاثيبسين B لاحقًا عند البالغين تي. سويس مستخلصات الأمعاء ومنتجات إفراز / إفرازية (ESP) باستخدام كل من ركائز الببتيد الفلوروجينيك وهلام الركيزة البروتينية [40]. مرة أخرى ، تم افتراض أن هذا الإنزيم يشارك في التغذية.

Hasnain وزملاؤه [41] أظهروا بشكل تجريبي أن نشاط التحلل في تي. موريس ESP مسؤول عن تحطيم المخاط المعوي للمضيف. في حين بدا أن نشاط بروتياز السيرين هو الأكثر نشاطًا ، اقترح المؤلفون أيضًا أن بروتياز السيستين الموجود في المرسب الكهروستاتيكي يساهم في تعطيل شبكة الميوسين البوليمرية. تشير بيانات النسخ عالية الإنتاجية إلى أنه يتم التعبير عن مجموعة من بروتياز السيستين في تي. موريس، بما في ذلك البقول البقولية والكاثيبسين B و L و F و Z. [42]. قد يشارك واحد أو أكثر من هؤلاء في عملية الهضم. في الآونة الأخيرة ، أبلغت سانتوس وزملاؤها عن نسخ ترميز بروتينات السيستين الخاصة بالأمعاء في مقتطفات من البالغين. تي. trichiura [43] ، وعلى مستوى البروتين ، يمتلك عدد من هؤلاء نشاط تعديل مناعي [44].

ركزت دراسات قليلة على التوصيف الوظيفي لـ اسكاريس بروتياز السيستين. وصفت التقارير المبكرة نشاط إنزيم البروتياز السيستين الهيموغلوبيني في أ. سو lysates [45 ، 46]. بالإضافة إلى ذلك ، تم وصف نشاط الأنزيم البروتيني في أ. سو تم قياس اللايسات المعوية باستخدام ركيزة الكازين ذات العلامات الفلورية (الجسدية) ، على الرغم من عدم وجود تثبيط كبير لمثبطات الأنزيم البروتيني السيستين ، E-64 و iodoacetamide ، [47]. في المقابل ، يبدو أن بروتياز الأسبارتيك يمثل أكبر مجموعة من أ. سو يشارك البروتياز في الهضم [47] ، في حين أن بروتياز السيستين هو مكون ثانوي نسبيًا. أخيرًا ، السر المتوقع لـ أ. سو يتضمن خمسة متواليات إنزيم السيستين التي قد تساهم في تغذية و / أو تدهور أنسجة العائل [48].


الالتهابات الطفيلية

يمكن أن تكون تفاعلات الأنواع متبادلة أو متكافئة أو طفيلية ، اعتمادًا على ما إذا كانت العلاقة تفيد كلا الكيانين ، أو كيان واحد بمفرده ، أو كيان واحد على حساب الآخر. على الرغم من أن جميع مسببات الأمراض المعدية يمكن اعتبارها طفيليات لجسم الإنسان ، إلا أن هذا القسم سيركز على الطفيليات المشتقة من الكائنات غير المتجانسة المتنقلة ، والتي قد تكون وحيدة الخلية (من اليونانية). البروتوس zoion، وهذا يعني الحيوان الأول) أو الديدان الطفيلية متعددة الخلايا (من اليونانية helmins، يعني دودة). أكثر أنواع العدوى الطفيلية شيوعًا في الولايات المتحدة هي داء الكيسات المذنبة وداء المشوكات وداء المقوسات. قد تحدث أيضًا داء الأميبات والملاريا وداء البلهارسيات ولكنها أقل شيوعًا.

داء الكيسات المذنبة العصبي

ينتج داء الكيسات المذنبة العصبي عن عدوى ناجمة عن الدودة الشريطية لحم الخنزير الشريطية الوحيدة الشريطية بعد التلوث البرازي الفموي من حاملة الدودة الشريطية للأجنة المعدية التي تعبر الغشاء المخاطي للأمعاء ، وتنتقل إلى نظام الشعيرات الدموية ، وتصبح أكياس اليرقات الناضجة (الجروح) في الدماغ والعضلات والمواقع الأخرى ، عادة في أقل من 3 أشهر. يختلف المرض عن داء الشريطيات الذي ينتج عن تناول لحم الخنزير النيء أو غير المطبوخ جيدًا ويقتصر على الأمعاء (78). في الولايات المتحدة ، كان المرض مقصورًا في الأصل على المنطقة الجنوبية الغربية ولكنه انتشر على نطاق أوسع على مدار الثلاثين إلى 40 عامًا الماضية (78).

على الرغم من أن المرضى الذين يعانون من داء الكيسات المذنبة العصبية غالبًا ما يكونون بدون أعراض خلال المراحل المبكرة من المرض ، إلا أنهم يصابون بنوبات (50٪ -70٪) ، والصداع (43٪) ، والنتائج المتعلقة بالاستسقاء الدماغي (30٪) عندما تبدأ الجلطات في الموت أو بسبب الخراجات في الجهاز البطيني (79-81). تتراوح أعمار معظم المرضى الذين يعانون من الأعراض بين 15 و 40 عامًا ، ولا يوجد ميل للجنس أو العرق (82). تعتبر النتائج السريرية المتعلقة بالتهاب الدماغ المنتشر أكثر شيوعًا في الشابات والأطفال والمرضى الذين يتلقون العلاج المضاد للديدان (عادةً ألبيندازول وبرازيكوانتيل) (78). قد يرتبط المرض أيضًا بالتهاب العنكبوتية والتهاب السحايا وشلل العصب القحفي ومضاعفات الأوعية الدموية الدماغية (عادةً مثل الاحتشاء الجوبي). أقل شيوعًا ، تظهر تأثيرات خاصة جغرافية أكثر للمرض ، مثل كيس داخل البطين (الشكل 11 أ ، 11 ب) يعوق تدفق البطين ويسبب صداعًا ، وذمة حليمة العصب البصري ، وفقدان الوعي (متلازمة برونز) أو من مناطق متعددة من الإصابة الدماغية التي تنطوي على الدماغ المتوسط ​​والمهاد من انسداد الأوعية العابرة للصهاريج (متلازمة الدماغ المتوسط ​​التقدمية) (80،81). قد يوفر اختبار الأجسام المضادة للجلوبيولين المناعي G الخاص بـ Cysticercus أو مقايسة الممتز المناعي الخاص بالإنزيم لعينات المصل أو السائل الدماغي النخاعي دعمًا إضافيًا للتشخيص (83).

تم توثيق مراحل داء الكيسات المذنبة العصبية المتني بشكل جيد (84).في المرحلة الحويصلية ، يستقر الطفيل بهدوء في حمة الدماغ ككيس صغير غير معزز محمي بجدار كيس غني بالبروتينات السكرية التي توفر حاجزًا فعالًا من الأنسجة المحيطة ، دون الوذمة المحيطة. تتوافق نتائج التصوير المقطعي المحوسب والرنين المغناطيسي للخراجات في هذه المرحلة مع السوائل. قد يؤدي وجود scolex في مثل هذا الكيس إلى إنشاء مظهر "هدف" أو "نقطة في ثقب" لأن التوهين الطفيف للأنسجة الرخوة وشدة الإشارة في اليرقة يساعدان في تمييزها عن السوائل المحيطة (الشكل 11 د). تتميز المرحلة الغروانية الحويصليّة (التي يشار إليها أحيانًا باسم المرحلة الحويصليّة الغروانيّة أو الغروانيّة) بموت scolex من العمليات الطبيعيّة أو من تأثيرات العلاج مع الاضطراب المصاحب لجدار الكيس (84). نتيجة لذلك ، يؤدي التفاعل الالتهابي الشديد للطفيلي المتحلل وغير المحمي آنذاك إلى تغيير شدة الإشارة ، مقارنةً بـ CSF. في تصوير FLAIR MR بوزن T2 ، يكون هذا التفاعل واضحًا بشكل خاص فيما يتعلق بتطور الحطام البروتيني والجيلاتيني والوذمة المحيطة الكبيرة عادةً (الشكل 11 هـ). غالبًا ما يكون نمط التعزيز الشبيه بالحلقة واضحًا في التصوير الموزون T1 بعد التباين (الشكل 11f). في هذه المرحلة ، قد تؤدي شدة العملية الالتهابية إلى التهاب الدماغ المنتشر وقد يفرض وجود مرض واسع النطاق تدبيرًا علاجيًا (78). تبدأ المرحلة العقيدية الحبيبية بانكماش الكيس وتشكيل عقدة حبيبية مع دبق محيطي (84). يحدد تكلس هذه العقدة المرحلة العقيدية المتكلسة باعتبارها المرحلة الأخيرة (وغير النشطة) من داء الكيسات المذنبة العصبية (الشكل 11 ز) (79). أي وذمة أو تعزيز متبقي في التصوير العصبي يزول خلال هذه المرحلة. تعتبر الآفات المتعددة المقابلة لمراحل مختلفة من المرض نموذجية.

من حين لآخر ، قد تظهر مجموعة من الأكياس الشبيهة بالعنب (شكل نفاس) (الشكل 11 ج) بدون سكوب في الصهاريج وشق سيلفيان ولا تظهر التعزيز أو التقدم المرتبط بالمراحل الموضحة أعلاه (81). كما تم توثيق التهاب العنكبوت والتهاب الأوعية الدموية مع ميزات التصوير العصبي المقابلة (78).

داء المقوسات

يعتبر الانتقال الفموي البرازي عن طريق الفاكهة أو الخضار أو اللحوم غير المطهية جيدًا هو الطريق المعتاد لانتشار المرض إلى البشر ، على الرغم من إمكانية انتقال الدم عن طريق نقل الدم (85). تشير التقديرات إلى أن ما يقرب من 500 مليون شخص مصاب تي جوندي في جميع أنحاء العالم. الأطفال معرضون بشكل خاص للإصابة بعد مواجهة قطة منزلية أو صندوق قمامة. بعد تناول الكائن الحي ، التوكسوبلازما قد تحدث الخراجات في أي نسيج ولكنها أكثر شيوعًا في الدماغ وشبكية العين والعضلات الهيكلية وعضلة القلب. على الرغم من أن الحمى والطفح الجلدي واعتلال العقد اللمفية واضطرابات العين هي أعراض نموذجية في المراحل المبكرة ، إلا أن المرض غالبًا ما يكون محدودًا ذاتيًا. ومع ذلك ، قد ينتقل المرض عن طريق المشيمة وله آثار مدمرة على دماغ الجنين لأن الأجسام المضادة للأم التي تنتقل إلى الطفل ستحد من خلال الحاجز الدموي الدماغي. النوبات ، صغر الرأس ، والتهاب المشيمية والشبكية لوحظ في معظم الحالات (85).

بعد إصابة المضيف البشري ، يظل المرض كامنًا طالما تم الحفاظ على مناعة المضيف الطبيعي. ومع ذلك ، فإن المرضى الذين يعانون من نقص المناعة معرضون للتكاثر النشط للطفيلي ، مع التنخر المحلي والانتشار. عندما تكون الآفات في الجهاز العصبي المركزي ، تكون الحمى ، والصداع ، والارتباك ، والنوبات المرضية شائعة ، و 20٪ من المرضى المصابين بعدوى فيروس العوز المناعي البشري المصابين بداء المقوسات يصابون بالتهاب الدماغ (85).

تظهر دراسات التصوير العصبي في مرضى داء المقوسات عادة خراجات متعددة البؤر مع ميل للعقد القاعدية. ومع ذلك ، فقد لوحظ وجود آفات انفرادية في حوالي ثلث المرضى (الشكل 12). تظهر معظم الآفات التعزيز ، غالبًا بنمط يشبه الحلقة. على الرغم من حدوثه في أقل من 30٪ من الحالات ، فقد تم الإبلاغ عن علامة الهدف غريب الأطوار ، والتي ترتبط بعقيدة معززة صغيرة على طول هامش الآفة (الشكل 12 د) ، بأنها توحي بشدة بتشخيص داء المقوسات (85). بالتمييز عن الجدار المعزز المحدد جيدًا الذي يظهر في تكوين الخراج البكتيري ، قد يكون لخراجات داء المقوسات تحسينات محيطية غير محددة بشكل جيد في المرضى الذين يعانون من نقص المناعة ، يُعتقد أن هذه النتيجة تعكس استجابة مضيفة ضعيفة للعدوى. يُلاحظ فقدان الحجم الدماغي المنتشر في حوالي 30 ٪ من الحالات ويعكس على الأرجح التغييرات المرتبطة بعدوى فيروس العوز المناعي البشري المتراكبة (85).

إذا تم الاشتباه في داء المقوسات على أساس النتائج السريرية والتصوير العصبي ، فقد تكون التجربة التجريبية للعلاج بمضادات التوكسوبلازما لمدة 2-3 أسابيع نهائية. يعتبر الانخفاض الفاصل في حجم الآفة بنهاية التجربة مؤكدًا بدرجة كافية لمواصلة العلاج ومراقبة التصوير العصبي حتى يتم حل الآفة تمامًا. قد يكون الحجم المستقر أو المتزايد للآفة مؤشراً على تشخيص بديل ، وخاصة سرطان الغدد الليمفاوية في الجهاز العصبي المركزي ، وقد يكون من الضروري إجراء خزعة الأنسجة للتشخيص النهائي. قد يسمح التصوير الأيضي بالتمييز في الوقت المناسب بين داء المقوسات وسرطان الغدد الليمفاوية في الجهاز العصبي المركزي بسبب ميل الأخير الكبير للنشاط الاستقلابي مقارنةً بداء المقوسات ، والذي يتضمن بشكل أكثر شيوعًا نشاط نقص أو نقص التمثيل الغذائي (85،87).

المشوكات

داء المشوكات الناجم عن المشوكة الإصابة ، هو مرض طفيلي حيواني المصدر يُعتقد أنه يصيب أكثر من مليون شخص في جميع أنحاء العالم ، مع 1-3 مليون DALYs سنويًا بسبب داء المشوكات الكيسي و 650،000 DALYs سنويًا بسبب داء المشوكات السنخي (88). هناك نوعان من المرض الأكثر صلة بالمضيف البشري. يحدث داء المشوكات الكيسي ، المعروف أيضًا باسم مرض العداري المشوكة الحبيبية، وهي دودة شريطية توجد في الكلاب (المضيف النهائي) والأغنام والماعز والخنازير (العوائل الوسيطة) (89). من خلال التلوث البرازي الفموي ، تفقس البويضات الجنينية في الأمعاء وتطلق الغلاف الجيني الذي يخترق جدار الأمعاء ، ويدخل في الدورة الدموية ، وينتج في النهاية أكياسًا ناضجة في الأعضاء النهائية المستهدفة ، وأبرزها الرئتان والكبد ولكن أيضًا القلب والطحال والعظام ، والجهاز العصبي المركزي (89). على الرغم من أن العديد من الأشخاص المصابين لا يعانون من أعراض ، إلا أن تضخم الكيس الكبدي يسبب في النهاية الألم والغثيان والقيء.

قد يحدث تمزق الخراجات بعد الصدمة وقد يسبب تفاعلات تأقية خفيفة إلى شديدة ، مع احتمال الوفاة في حالات نادرة (89). العلاج الكيميائي ، ثقب الكيس ، و PAIR (البزل ، الشفط ، حقن الإيثانول ، وإعادة الشفط) حلت محل الجراحة في كثير من الحالات ، على الرغم من أن الاستئصال الجراحي يوفر أكبر فرصة للشفاء الكامل (89). تحدث الآفات الدماغية في 1٪ - 4٪ من الأفراد المصابين بداء المشوكات الكيسي ، مع وجود نتائج سريرية غير محددة تتعلق بزيادة الضغط داخل الجمجمة ونشاط النوبات (90). تم الإبلاغ عن داء المشوكات الكيسي في جميع القارات باستثناء القارة القطبية الجنوبية وهو مستوطن في العديد من بلدان تربية الأغنام والماشية (88،90).

داء المشوكات السنخي هو شكل أكثر خطورة وخطورة من داء المشوكات الذي يسببه Echinococcus multilocularis. الثعالب هي العائل النهائي ، والقوارض الصغيرة هي العوائل الوسيطة. تؤثر هذه الدودة الشريطية في المقام الأول على الكبد ، مع إصابة ثانوية بالرئتين والدماغ (تم الإبلاغ عنها في 1٪ من الحالات) (89،91). يؤدي استمرار أشكال اليرقات (بدون نضوج الكيس) إلى حويصلات وتدمير الأنسجة المحيطة (89). يتراوح معدل الوفيات المرتبطة بداء المشوكات السنخي من 50٪ إلى 75٪ ، مع معدلات أعلى تتعلق بالشيخوخة وضعف الرعاية الصحية المحلية للأفراد المصابين (89). يعتبر العلاج أكثر صعوبة لهذا النوع من المرض ويتضمن الجراحة الجذرية و / أو العلاج طويل الأمد بالألبيندازول (89). تم الإبلاغ عن أن داء المشوكات السنخي يقتصر على نصف الكرة الشمالي ، مع غلبة الحالات في غرب الصين (89).

تشمل مظاهر التصوير العصبي لمرض المشوكات الكيسي كتلة بيضاوية أو دائرية محددة جيدًا أو كتلًا في حمة الدماغ ، غالبًا في الفص الجداري ، مع توهين وشدة إشارة مماثلة لتلك الموجودة في السائل النخاعي وحافة مائلة مميزة ولكن عرضية في التصوير الموزون T2 ، بدون التعزيز المرتبط (الشكل 13) (90،92). يشير وجود العديد من الأكياس إلى تمزق كيس واحد موجود مسبقًا (90). يُلاحظ أحيانًا وجود هالة خافتة من فرط الشدة في التصوير الموزون T2 ويعتقد أنها تعكس الحويض ، الطبقة الخارجية للكيس ، المكونة من الخلايا الالتهابية والأنسجة الليفية (92). أقل شيوعًا ، قد تكون الوذمة المحيطة موجودة أيضًا (92). أبلغ رامبولت وزملاؤه (92) عن كتلة غير متجانسة في الغالب كيسي مع مستوى حطام سائل مرتبط برمل عداري مثبت علميًا ، وهو رواسب بيضاء ناتجة عن تمزق الركائز التي تبطن جدار الكيس الحقيقي (الشكل 13 ب). قد يؤدي تمزق أو إصابة الكيس إلى تغيير مظهر التصوير ، مع انخفاض طفيف في شدة الإشارة في التصوير الموزون على شكل T2 وزيادة شدة الإشارة في التصوير الموزون T1 (92). أظهر تقرير حالة واحد لكيس عداري في مضيف بشري مستويات مرتفعة من سكسينات ، ولاكتات ، وألانين ، وخلات ، وبيروفات في التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي (93). في حالات نادرة ، قد تشمل الآفة الجافية ، والفضاء تحت العنكبوتية ، والجهاز البطيني ، وجذع الدماغ ، والقناة الشوكية (92،94-96).

الشكل 13 أ داء المشوكات (كيس عداري). (أ) تُظهر صورة MR ذات الوزن المحوري T1 كتلة جداريّة أيمن مقيدة جيدًا. (ب) تكشف صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحورية T2 الكثافة المرتبطة بمستوى حطام سائل دقيق (رؤوس سهام) ، مما يؤكد الطبيعة الكيسية للكتلة ويقترح رمالًا عدائية ، وهي رواسب بيضاء ناتجة عن تمزق الصفائح المبطنة لجدار الكيس. (ج) تُظهر صورة FLAIR MR ذات الوزن التاجي T2 كثافة في الكتلة. (د) لا تصور صورة MR المحسّنة بالتباين المحوري T1 أي تحسين مرتبط.

الشكل 13 ب داء المشوكات (كيس عداري). (أ) تُظهر صورة MR ذات الوزن المحوري T1 كتلة جداريّة أيمن مقيدة جيدًا. (ب) تكشف صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحوري T2 الكثافة المرتبطه بمستوى حطام سائل دقيق (رؤوس سهام) ، مما يؤكد الطبيعة الكيسية للكتلة ويقترح رملًا عداريًا ، وهو رواسب بيضاء بسبب تمزق الصفائح المبطنة لجدار الكيس. (ج) تُظهر صورة FLAIR MR ذات الوزن التاجي T2 كثافة في الكتلة. (د) لا تصور صورة MR المحسّنة بالتباين المحوري T1 أي تحسين مرتبط.

الشكل 13 ج داء المشوكات (كيس عداري). (أ) تُظهر صورة MR ذات الوزن المحوري T1 كتلة جداريّة أيمن مقيدة جيدًا. (ب) تكشف صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحورية T2 الكثافة المرتبطة بمستوى حطام سائل دقيق (رؤوس سهام) ، مما يؤكد الطبيعة الكيسية للكتلة ويقترح رمالًا عدائية ، وهي رواسب بيضاء ناتجة عن تمزق الصفائح المبطنة لجدار الكيس. (ج) تُظهر صورة FLAIR MR ذات الوزن التاجي T2 كثافة في الكتلة. (د) لا تصور صورة MR المحسّنة بالتباين المحوري T1 أي تحسين مرتبط.

الشكل 13 د داء المشوكات (كيس عداري). (أ) تُظهر صورة MR ذات الوزن المحوري T1 كتلة جداريّة أيمن مقيدة جيدًا. (ب) تكشف صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحورية T2 الكثافة المرتبطة بمستوى حطام سائل دقيق (رؤوس سهام) ، مما يؤكد الطبيعة الكيسية للكتلة ويقترح رمالًا عدائية ، وهي رواسب بيضاء ناتجة عن تمزق الصفائح المبطنة لجدار الكيس. (ج) تُظهر صورة FLAIR MR ذات الوزن التاجي T2 كثافة في الكتلة. (د) لا تصور صورة MR المحسّنة بالتباين المحوري T1 أي تحسين مرتبط.

غالبًا ما تشتمل مظاهر التصوير العصبي لآفات داء المشوكات السنخية على كتل صلبة غير متجانسة ، أو صلبة جزئيًا ، أو كيسيًا مع تكلس في التصوير المقطعي المحوسب ونقص الشدة المقابل في التصوير بالرنين المغناطيسي الموزون T1 و T2 (91). الوذمة المحيطة البارزة شائعة ، والتعزيز الشبيه بالحلقة غير المتجانسة والعقيدية والقرنبيط نموذجي (91). أظهر تصوير التروية بالرنين المغناطيسي انخفاضًا في حجم الدم الدماغي النسبي في الجزء المركزي من الآفة وارتفاع حجم الدم الدماغي النسبي في المحيط ، وهو اكتشاف يُرجح أنه يعكس الالتهاب (91). أظهر التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي لمرض المشوكات السنخية في نموذج حيواني ارتفاع مستوى سكسينات بالإضافة إلى مستويات مرتفعة من الأسيتات ، والألانين ، والكرياتين ، والجليسين ، واللاكتات (97). أظهر محققون آخرون (91) أنهم طبيعيون ن- أسيتيل أسبارتاتي - إلى - كرياتين ونسب كولين إلى كرياتين في آفة مشوكات سنخية مثبتة مرضيًا ، وقد تساعد هذه النتيجة في التمييز بين الآفات المماثلة من الأورام. قد تحدث الآفات المنتشرة في المرحلة النهائية من المرض (91). على الرغم من أن المظهر التصويري لداء المشوكات السنخي غالبًا ما يحاكي ظهور ورم دماغي ، إلا أن وجود مرض الكبد متعدد الكيسات يجب أن يزيد على الأقل من إمكانية التشخيص (91).

الالتهابات الأميبية

الأميبات هي طفيليات تعيش بحرية منتشرة في الماء والتربة والهواء في جميع أنحاء العالم (98). على الرغم من أن العديد من هذه الكائنات غير مسببة للأمراض ، فمن المعروف أن بعض الأنواع تسبب عدوى شديدة ومدمرة في كثير من الأحيان لكل من الحيوانات والبشر ، وخاصة في الجهاز العصبي المركزي (99). لأسباب غير واضحة تمامًا ، زاد انتشار العدوى بسبب هذه الكائنات بشكل كبير منذ أواخر الثمانينيات (98 ، 99). على الرغم من أن العدوى الأميبية غير شائعة ، مقارنة بالعدوى البكتيرية والفطرية ، إلا أنها جديرة بالملاحظة بسبب ضراوتها الشديدة ومعدلات الوفيات المرتفعة جدًا.

التهاب الدماغ الأميبي الحبيبي

الشوكميبا و بلاموثية تسبب الأنواع التهاب الدماغ الأميبي الحبيبي عادةً في المرضى الذين يعانون من نقص المناعة ، بما في ذلك أولئك الذين يتلقون العلاج بالأجسام المضادة وحيدة النسيلة ، ولكن نادرًا ما يحدث في العوائل ذات الكفاءة المناعية (99-102). يعد المرض الأميبي الحبيبي المنتشر والتهاب القرنية الأميبي من الأشكال الأخرى للمرض (100).

الشوكميبا يُعتقد أن الأنواع تؤثر على الجهاز العصبي المركزي من خلال انتشار الدم من الجلد أو الجهاز التنفسي السفلي ، مع وجود حاجز الدم في الدماغ كموقع محتمل للعدوى (103). من المحتمل أن يتم التقليل من انتشار المرض بسبب صعوبة إثبات التشخيص قبل الوفاة والعزو الخاطئ لحالة المريض إلى "التهاب السحايا القيحي" دون اعتبار للعدوى الأميبية (99،104).

Balamuthia Mandrillaris هي أميبا أخرى تعيش بحرية. تم الإبلاغ عنه في البداية في إحدى قرود الماندريل الحامل التي ماتت في سان دييغو وايلد أنيمال بارك في عام 1989 ، وتم وصف أول مضيف بشري معروف في عام 1990 (105). الأميبا توجد في التربة وتنتقل من خلال استنشاق الأكياس المحمولة جواً ، والتلوث المباشر لآفة جلدية ، أو زرع الأعضاء (106-108). يعد التعرض للتربة ، إما من التلامس المهني (مثل الزراعة أو البناء) أو الترفيهي (مثل ركوب الدراجات الترابية أو البستنة) أمرًا شائعًا (106). المياه الراكدة هي مصدر آخر محتمل (106). يمثل الأفراد من أصل إسباني نسبة غير متناسبة من الحالات (ما يقرب من 50٪) في الولايات المتحدة ، وربما تعكس البيانات عوامل بيئية أو وراثية أو اجتماعية اقتصادية (106). ولوحظ وجود ميل لجنوب كاليفورنيا والولايات الأخرى ذات المناخ الدافئ (خاصة تكساس وجورجيا وفلوريدا) (106). مشابه ل الشوكميبا العدوى ، حدثت الحالات المبلغ عنها في وقت مبكر في المضيفين الذين يعانون من نقص المناعة ، على الرغم من أنه تم الإبلاغ مؤخرًا عن حالات في المرضى ذوي الكفاءة المناعية. تم الإبلاغ عن 150 حالة على الأقل في جميع أنحاء العالم (109). النطاق العمري للمرضى المصابين واسع (2-84 سنة في مجموعة مشروع كاليفورنيا لالتهاب الدماغ) (106).

المظاهر السريرية لـ Acanthamoeba histolytica عادة ما تكون العدوى تحت الحاد لالتهاب الدماغ المزمن ، وعادة ما تكون مصحوبة بالصداع ، والحالة العقلية المتغيرة ، والعجز العصبي البؤري (100). تشخيص الشوكميبا يمكن تحديد العدوى من خلال مجموعة متنوعة من الاختبارات ، بما في ذلك تحديد trophozoites مع "spikey" pseudopodia على جبل الرطب وبقع Giemsa لعينات CSF ونتائج اختبار تفاعل البلمرة المتسلسل الإيجابية (100). تموت الغالبية العظمى من المرضى المصابين بهذا المرض ، مع وجود عدد قليل من الناجين الذين تم الإبلاغ عنهم في الأدبيات (100،110-112). لم يتم الإبلاغ عن علاج نهائي في الأدبيات ، على الرغم من أن العلاج المركب بالمضادات الحيوية ومضادات الفطريات ومضاد الديدان (عادة ريفامبيسين ، فلوكونازول ، وتريميثوبريم - سلفاميثوكسازول) يُعطى عادة (100). على الرغم من العلاج العدواني ، فإن الموت شائع في غضون 7-10 أيام بعد ظهور المرض (100).

تظهر سمات سريرية مماثلة في بلاموثية العدوى وغالبًا ما تحاكي تلك الخاصة بمبيدات الدماغ الأخرى (106) ، مع الصداع والحمى والغثيان. معدل الوفيات مرتفع للغاية 98٪ (109). على الرغم من عدم تحديد علاج نهائي ، إلا أن سبعة ناجين من العدوى بلاموثية تم تسجيل: أربعة ناجين في الولايات المتحدة عولجوا بمزيج من إيزثيونات البنتاميدين ، فلوكونازول ، فلوسيتوزين ، سلفاديازين ، ومضاد حيوي ماكرولايد وثلاثة في بيرو عولجوا بألبيندازول وإيتراكونازول (106113).

نتائج التصوير العصبي لالتهاب الدماغ الأميبي الحبيبي غير محددة وقد تحاكي تلك الخاصة بالأورام أو التهاب الدماغ والنخاع الحاد المنتشر (الشكلان 14 و 15) (109،113). تشمل النتائج النموذجية نقص التوهين على صور التصوير المقطعي المحوسب ، ونقص التوهج على صور التصوير بالرنين المغناطيسي ذات الوزن T1 ، والشدة المفرطة غير المتجانسة على صور التصوير بالرنين المغناطيسي ذات الوزن T2 ، مع الانتشار المحدود المتغير والتعزيز (109). المظهر العام مشابه لتلك التي تظهر في encephalitides الأخرى ، التهاب الدماغ والنخاع الحاد المنتشر ، داء الكيسات المذنبة العصبية ، وداء المقوسات (109). يرتبط المظهر بالالتهاب الشديد الناجم عن النواشط في الفحص التشريحي المرضي الذي يؤدي إلى نخر ونزيف شديدين ، وكثيرًا ما لوحظت النتائج في أقسام الدماغ الكاملة بعد الوفاة (109). تم الإبلاغ عن آفات تعزيز الحلقة في الدماغ في الشوكميبا الالتهابات (114). وصف Ranjan et al (100) حالة الشوكميبا عدوى في كيس بطاني شبه كروي.

الشكل 14 أ التهاب الدماغ الأميبي الحبيبي (الشوكميبا عدوى). (أ) تُظهر صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحوري T1 كتلة أمامية مقيدة بشكل سيئ (أسهم) مع فرط شدة متأصل ، مما يعكس على الأرجح محتوى نزفيًا أو بروتينيًا. (ب) تكشف صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحورية T2 المرجحة عن فرط الشدة المرتبط بانحراف التلمي. (ج) تصور صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحسّنة بالتباين المحسّن T1 المحسّن المعتدل المرتبط بالتعزيز المتني والتعزيز السحائي والجافيني (رؤوس الأسهم) في أي مكان آخر. (د) تُظهر عينة الدماغ الإجمالية نخرًا منتشرًا في نصفي الكرة الأرضية الثنائي مع ميل للشقوق السيلفية والوطاء.

الشكل 14 ب التهاب الدماغ الأميبي الحبيبي (الشوكميبا عدوى). (أ) تُظهر صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحوري T1 كتلة أمامية مقيدة بشكل سيئ (أسهم) مع فرط شدة متأصل ، مما يعكس على الأرجح محتوى نزفيًا أو بروتينيًا. (ب) تكشف صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحورية T2 المرجحة عن فرط الشدة المرتبط بانحراف التلمي. (ج) تصور صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحسّنة بالتباين المحسّن T1 المحسّن المعتدل المرتبط بالتعزيز المتني والتعزيز السحائي والجافيني (رؤوس الأسهم) في أي مكان آخر. (د) تُظهر عينة الدماغ الإجمالية نخرًا منتشرًا في نصفي الكرة الأرضية الثنائي مع ميل للشقوق السيلفية والوطاء.

الشكل 14 ج التهاب الدماغ الأميبي الحبيبي (الشوكميبا عدوى). (أ) تُظهر صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحوري T1 كتلة أمامية مقيدة بشكل سيئ (أسهم) مع فرط شدة متأصل ، مما يعكس على الأرجح محتوى نزفيًا أو بروتينيًا. (ب) تكشف صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحورية T2 المرجحة عن فرط الشدة المرتبط بانحراف التلمي. (ج) تصور صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحسّنة بالتباين المحسّن T1 المحسّن المعتدل المرتبط بالتعزيز المتني والتعزيز السحائي والجافيني (رؤوس الأسهم) في أي مكان آخر. (د) تُظهر عينة الدماغ الإجمالية نخرًا منتشرًا في نصفي الكرة الأرضية الثنائي مع ميل للشقوق السيلفية والوطاء.

الشكل 14 د التهاب الدماغ الأميبي الحبيبي (الشوكميبا عدوى). (أ) تُظهر صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحوري T1 كتلة أمامية مقيدة بشكل سيئ (أسهم) مع فرط شدة متأصل ، مما يعكس على الأرجح محتوى نزفيًا أو بروتينيًا. (ب) تكشف صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحورية T2 المرجحة عن فرط الشدة المرتبط بانحراف التلمي. (ج) تصور صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحسّنة بالتباين المحسّن T1 المحسّن المعتدل المرتبط بالتعزيز المتني والتعزيز السحائي والجافيني (رؤوس الأسهم) في أي مكان آخر. (د) تُظهر عينة الدماغ الإجمالية نخرًا منتشرًا في نصفي الكرة الأرضية الثنائي مع ميل للشقوق السيلفية والوطاء.

التهاب السحايا والدماغ الأميبي الأولي

نجلريا فوليري (تسمى غالبًا "الأميبا الآكلة للدماغ") هي أميبا محبة للحرارة تعيش بحرية وتميل إلى المسطحات المائية العذبة الدافئة (مثل البحيرات والأنهار والينابيع الساخنة) والتربة (115). يُعتقد أن الانتقال إلى البشر يحدث من خلال تجويف الأنف ، ويتم الإبلاغ عن العديد من الحالات بعد تاريخ حديث من السباحة أو أنشطة الغوص (115). وفي حالات أقل شيوعًا ، فإن التعرض لمياه حمامات السباحة ذات نسبة الكلور الضعيفة أو لمياه الصنبور الساخنة والملوثة قد تكون متورطة أيضًا. شرب الماء الملوث لا علاقة له بالمرض (115).

N fowleri هو النوع الوحيد من نيجليريا من المعروف أنه يصيب البشر ، ويسبب التهاب السحايا والدماغ الأميبي الأولي (115). في عام 1965 ، وصف مالكولم فاولر ورودني كارتر ، وهما اختصاصيان في علم الأمراض بمستشفى أديلايد للأطفال في أستراليا ، المجموعة الأولى من العدوى الأميبية الشديدة العدوانية غير العادية التي أدت إلى وفاة أربعة أطفال أصحاء سابقًا على مدى 4 سنوات. على الرغم من تحديد السبب على أنه التهاب السحايا والدماغ الأميبي ، إلا أن الأميبا أظهرت سمات نسيجية مرضية جعلتها فريدة من نوعها. المتحولة الحالة للنسج (تم التعرف عليها بعد ذلك على أنها الأميبا المشتركة الوحيدة التي تسبب العدوى البشرية) ولكنها تحدت التصنيف. أظهر فحص الأدمغة بعد الوفاة تفوقًا مذهلاً للمجموعات الأميبية في الأخاديد الشمية وتدميرًا واسعًا للمسالك الشمية ولكن تجنيبًا نسبيًا لمناطق أخرى من الدماغ ، وتشير النتائج بقوة إلى أن الأميبا تمكنت من الوصول إلى الحجرة داخل الجمجمة من خلال التجويف الأنفي عبر لوحة cribiform (116). في عام 1966 ، وصف عالم الأمراض الأمريكي ، كالفن بات ، ثلاث حالات من العدوى التي ارتبطت بالسباحة في مياه البحيرة الدافئة في فلوريدا والتي كانت لها سمات مرضية مماثلة ، وكان أول من استخدم المصطلح. التهاب السحايا والدماغ الأميبي الأولي لوصف العملية المرضية الشاملة (117). بخلاف التهاب الدماغ الأميبي الحبيبي ، فإن التهاب السحايا والدماغ الأميبي الأولي ليس لديه ميل للمرضى الذين يعانون من نقص المناعة ويحدث بشكل روتيني في الأطفال الأصحاء أو البالغين (115).

على الرغم من أن التهاب السحايا والدماغ الأميبي الأساسي يسود في الطقس الدافئ ، وهو أمر معتاد في جنوب الولايات المتحدة ، فقد ثبت حدوث المرض لدى طفل يبلغ من العمر 7 سنوات في عام 2010 في ولاية مينيسوتا ، على بعد 550 ميلًا شمالًا من الحالة التي تم الإبلاغ عنها سابقًا في أقصى الشمال في ميسوري ، يمكن العثور على الكائن الحي في الماء الأكثر برودة نسبيًا (118). يعتقد أن البشر يتعرضون لها بشكل متكرر N fowleriلكن حدوث المرض نادر جدا. سبب إصابة بعض الأفراد بعدوى كاملة وعدم إصابة آخرين بالعدوى غير معروف.

نتائج التصوير العصبي غير محددة وقد تكون طبيعية في وقت مبكر من مسار المرض. في وقت لاحق من مسار المرض ، تم الإبلاغ عن وذمة الدماغ ، وتعزيز leptomeningeal ، واحتشاء دماغي (الشكل 16). يُشتبه في أنه قد لا يتم التعرف على المرض ، خاصة عند الأطفال ذوي الوضع الاجتماعي والاقتصادي المنخفض (119). تتطلب ميزات التصوير غير المحددة مؤشرًا عاليًا من الشك السريري لاقتراح التشخيص قبل الوفاة.

الشكل 16 أ التهاب السحايا والدماغ الأميبي الأولي (بسبب N fowleri). (أ) تُظهر صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحسّنة بالتباين المحسّن T1 تعزيز السحايا المنتشر (الأسهم). (ب) تكشف صورة التصوير المقطعي المحوسب المحسّنة بالتباين السهمي للمتابعة عن نقص توهين المخيخ المنتشر (رؤوس الأسهم) المرتبط بالوذمة والتسبب في ضغط جذع الدماغ. (ج) تُظهر عينة الدماغ الإجمالية تغيرات نزفية واسعة النطاق ونخرًا في نصفي الكرة المخية الثنائية. (د) تُظهر عينة الدماغ الإجمالية تغييرات إضافية مماثلة في نصفي الكرة المخية.

الشكل 16 ب التهاب السحايا والدماغ الأميبي الأولي (بسبب N fowleri). (أ) تُظهر صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحسّنة بالتباين المحسّن T1 تعزيز السحايا المنتشر (الأسهم). (ب) تكشف صورة التصوير المقطعي المحوسب المحسّنة بالتباين السهمي للمتابعة عن نقص توهين المخيخ المنتشر (رؤوس الأسهم) المرتبط بالوذمة والتسبب في ضغط جذع الدماغ. (ج) تُظهر عينة الدماغ الإجمالية تغيرات نزفية واسعة النطاق ونخرًا في نصفي الكرة المخية الثنائية. (د) تُظهر عينة الدماغ الإجمالية تغييرات إضافية مماثلة في نصفي الكرة المخية.

الشكل 16 ج التهاب السحايا والدماغ الأميبي الأولي (بسبب N fowleri). (أ) تُظهر صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحسّنة بالتباين المحسّن T1 تعزيز السحايا المنتشر (الأسهم). (ب) تكشف صورة التصوير المقطعي المحوسب المحسّنة بالتباين السهمي للمتابعة عن نقص توهين المخيخ المنتشر (رؤوس الأسهم) المرتبط بالوذمة والتسبب في ضغط جذع الدماغ. (ج) تُظهر عينة الدماغ الإجمالية تغيرات نزفية واسعة النطاق ونخرًا في نصفي الكرة المخية الثنائية. (د) تُظهر عينة الدماغ الإجمالية تغييرات إضافية مماثلة في نصفي الكرة المخية.

الشكل 16 د التهاب السحايا والدماغ الأميبي الأولي (بسبب N fowleri). (أ) تُظهر صورة التصوير بالرنين المغناطيسي المحسّنة بالتباين المحسّن T1 تعزيز السحايا المنتشر (الأسهم). (ب) تكشف صورة التصوير المقطعي المحوسب المحسّنة بالتباين السهمي للمتابعة عن نقص توهين المخيخ المنتشر (رؤوس الأسهم) المرتبط بالوذمة والتسبب في ضغط جذع الدماغ. (ج) تُظهر عينة الدماغ الإجمالية تغيرات نزفية واسعة النطاق ونخرًا في نصفي الكرة المخية الثنائية. (د) تُظهر عينة الدماغ الإجمالية تغييرات إضافية مماثلة في نصفي الكرة المخية.

ملاريا

تعتبر الملاريا من أهم الأمراض الطفيلية في جميع أنحاء العالم ، حيث تشير التقديرات إلى حدوث 300-500 مليون حالة جديدة و 1.5-2.7 مليون حالة وفاة سنويًا. على الرغم من أن معظم الحالات المميتة تحدث في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى ، حيث يتوطن المرض ، فقد تم توثيق 118 حالة وفاة في الولايات المتحدة خلال 1979-1998 (120).

الملاريا (من العصور الوسطى الإيطالية مالا آريا، بمعنى الهواء السيئ) اشتق اسمه من أبخرة المستنقعات ونظرية المستنقعات القديمة. تم شرح العلاقة بين مرض الحمى الدوري والمياه الراكدة في عام 1897 عندما أثبت رونالد روس أن الملاريا تنتقل عن طريق البعوض ، وحصل على جائزة نوبل في عام 1902 عن هذا الاكتشاف. مُنحت جائزة نوبل أخرى لتشارلز لويس ألفونس لافيران في عام 1907 لاكتشافه في وقت سابق لطفيلي من الأوالي. المتصورة داخل خلايا الدم الحمراء للمرضى المصابين في عام 1890. تمتلئ كريات الدم الحمراء المصابة بالميروزويت المتكاثر عندما تنفجر الخلية ، وتصيب هذه الميروزويت خلايا الدم الحمراء الأخرى ، وتتطور خلايا الميروزويت الأخرى إلى خلايا مشيجية. تنضج هذه المشيجات في أمعاء أنوفيلة مخصبة (من اليونانية ا + أوهيلوس، أي عديمة الفائدة) ، تتطلب وجبة دم لتغذية بيضها النامي. عندما تلدغ البعوضة مضيفًا آخر ، تدخل البوغات الناضجة من الغدد اللعابية إلى مجرى الدم وتنتقل إلى خلايا الكبد ، حيث تتكاثر إلى آلاف الميروزويت الجاهزة لتطفل الكريات الحمراء للمضيف الجديد (121).

المتصورة المنجلية العدوى هي أكثر أنواع العدوى الطفيلية فتكًا في العالم ، وتتسبب في وفاة معظم الأطفال الصغار في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى. قد يؤدي عزل كريات الدم الحمراء المصابة في دوران الأوعية الدقيقة إلى الإصابة بالملاريا الدماغية (في 2٪ من الحالات) ، والتي تظهر على أنها اعتلال دماغي أو غيبوبة وتترافق مع معدل وفيات يتراوح بين 15٪ و 25٪ حتى عند إعطاء العلاج المناسب (122). تشمل الأدوية المضادة للملاريا الكينين المشتق من لحاء الكينا والأرتيميسينين المشتق من الشيح الحلو. في الحالات الخطيرة ، يمكن رؤية تبييض الشبكية في تنظير القاع ويمكن رؤية الوذمة الدماغية المنتشرة في التصوير العصبي ، وترتبط هذه النتائج بانسداد الأوعية الدموية الدقيقة. تم الإبلاغ عن مجموعة متنوعة من نتائج التصوير بالرنين المغناطيسي في عدد صغير من الحالات في الأدبيات. شوهدت احتشاءات قشرية وشدة مفرطة غير محددة للمادة البيضاء بما يتفق مع نقص تروية الأوعية الصغيرة في التصوير بالرنين المغناطيسي T2 الموزون (123). يُعتقد أن التورط الإضافي للمهاد والعقد القاعدية يمثل تأثيرات التهاب الدماغ (124). لاحظ أحد التقارير أنه في التصوير الموزون T2 ، كانت الآفات شديدة الشدة أكثر وضوحًا في الطحال من الجسم الثفني (الشكل 17) (125). قد تحدث أيضًا احتشاءات نزفية (124،126). وقد شوهد نزيف نمري عند تقاطع المادة الرمادية مع المادة البيضاء وفي المادة البيضاء العميقة في التصوير بالصدى المتدرج المتدرج والتصوير المرجح الحساسية (124،127،128).

داء البلهارسيات

يُقدر أن داء البلهارسيات ، الذي يمثل تهديدًا رئيسيًا للصحة العامة في البلدان النامية ، يصيب أكثر من 200 مليون شخص في إفريقيا وآسيا والأمريكتين (129). تتطور معظم الأمراض التي تصيب الإنسان من الإصابة بواحدة من الديدان الثلاثية -البلهارسيا اليابانية ، البلهارسيا المنسونية ، و البلهارسيا الدموي- التي تعيش في بعض حلزونات المياه العذبة (130131) والتي تخترق يرقاتها (السركاريا) الجلد في المياه العذبة. يظهر المرض بشكل شائع على شكل التهاب الجلد ("حكة السباحين") (130131). بعد هذه المرحلة الحادة ، تدخل الديدان الصغيرة في الدورة الدموية وتتطور الديدان الأنثوية البالغة في النهاية في الجهاز البولي التناسلي والأمعاء. خلال هذه الفترة ، يحدث أحيانًا رد فعل حاد يتميز بالحمى والقشعريرة والتعرق والسعال ("حمى كاتاياما") (132). ترتبط المرحلة النهائية الخاصة بالأعضاء المزمنة بنوع المنشقات وتتميز باستجابة مناعية للمضيف وتفاعل حبيبي (133). كان إدخال البرازيكوانتيل والألبيندازول كعوامل علاجية أولية مسؤولاً عن انخفاض كبير في انتشار المرض في العديد من البلدان في جميع أنحاء العالم (131).

معظم حالات داء البلهارسيات الدماغية ناتجة عن S japonicum ، في حين ترتبط آفات الحبل الشوكي عادة بـ S mansoni و الهيماتوبيوم S. (129133). يُعتقد أن الدماغ متورط من خلال التوزيع الصمي للبويضات من خلال التحويلات الوريدية أو عن طريق الهجرة الشاذة للديدان البالغة ، ربما من خلال الضفيرة الوريدية الفقرية (باتسون) (129133-135). S mansoni، وهو مرض متوطن في البرازيل ويشتهر أكثر بأمراض الكبد والطحال الكبيرة (تضخم الطحال ، والتليف المحيط بالباب ، وارتفاع ضغط الدم البابي ، ونزيف الجهاز الهضمي العلوي من دوالي المريء) ، ويؤثر بشكل أقل شيوعًا على الدماغ (26٪ في سلسلة واحدة) (129136). تعتبر الحمى والعجز العصبي البؤري والنوبات من الأعراض السريرية النموذجية لداء البلهارسيات الدماغية (133).

نتائج التصوير العصبي متغيرة وغير محددة. في التصوير المقطعي المحوسب ، قد توجد آفات مفرطة التوهج مفردة أو متعددة متغيرة مع وذمة ناقصة التوهج المحيطة بها وتعكس تفاعلًا حبيبيًا بؤريًا في المخيخ أو نصفي الكرة المخية أو المهاد أو الجافية (137). غالبًا ما تتضمن النتائج في المرضى الذين يعانون من أعراض الكتل ذات الوذمة المحيطة والتعزيز العقدي أو الحلقي أو غير المنتظم (133،137،138). أبلغ سانيلي وزملاؤه (138) عن نمط تعزيز "شجري" مع تعزيز خطي مركزي والذي ، عند وجوده ، قد يكون خاصًا بداء البلهارسيات (الشكل 18).

يُظهر تورط الحبل الشوكي من المرض شدة عالية في التصوير الموزون T2 ونمط تعزيز مماثل ، عادةً في الحبل الشوكي الصدري البعيد أو ذيل الفرس المرتبط بالتورط الحبيبي ، ويفترض من الامتداد من خلال الضفيرة الوريدية الفقري (باتسون) (132،138،139). يعد التهاب النخاع المستعرض الحاد أو تحت الحاد شائعًا في هذا السياق ، مع ظهور أعراض مبكرة نموذجية لألم الظهر واحتباس البول والاضطرابات الحركية والحسية (132). ترتبط مظاهر اعتلال النخاع الشوكي الأخرى بضغط الحبل الشوكي بسبب الأورام الحبيبية البؤرية أو متلازمة الشريان النخاعي الأمامي (مضاعفات نادرة) (139،140).

بالإضافة إلى الآفات الحبيبية ، قد يُنظر إلى النتائج المتعلقة بالتحويلة البابية الجهادية على أنها فرط شدة متماثل ثنائي للشاحبة الكروية في التصوير الموزون T1 ، والمادة السوداء في داء البلهارسيات الكبدية (حتى في حالة عدم وجود اختلال وظيفي في الكبد) قد لوحظت وهي كذلك. يعتقد أنه مرتبط بترسب المنغنيز (129). النتائج في الأطفال والشباب المصابين بداء البلهارسيات الكبدية الطحالية تشمل عادة فرط شدة المادة البيضاء الدماغية في التصوير الموزون T2 وشدة العقد القاعدية المتناظرة مع إصابة الجسم الثفني النادرة في التصوير الموزون T1 (129).


مقدمة

حمض 4-أمينوبوتيريك (GABA) هو ناقل عصبي مثبط رئيسي في الجهاز العصبي المركزي للفقاريات (Krnjević، 2004 Schousboe and Waagepetersen، 2007) والعديد من اللافقاريات (Gerschenfeld، 1973) ، بما في ذلك الحشرات (Hosie et al. ، 1997) و أكاريدس (ليز وبومان ، 2007). تمت دراسة نظام الناقل العصبي GABAergic في الثدييات جيدًا ويشتمل على نزع الكربوكسيلاز الجلوتامات العصاري الخلوي (GAD67 و GAD65، Soghomonian and Martin ، 1998) المسؤولة عن تخليق GABA ، ناقل GABA الحويصلي (McIntire et al. ، 1997) ، قنوات أيونات GABA-gABA الموصلة بغشاء الخلية المؤين.أ وجاباج مستقبلات ، Hevers and Lüddens ، 1998 D & # x27Hulst et al. ، 2009) ومستقبلات GABA المُقترنة ببروتين GABA (GABA).ب مستقبلات ، Bowery ، 2006 Bettler and Tiao ، 2006) ، ناقلات امتصاص غشاء الخلية GABA (Kanner ، 2006) وكذلك الإنزيمات المتحللة GABA للميتوكوندريا GABA transaminase (Sarup et al. ، 2003) و succinic semialdehyde dehydrogenase (Pearl et آل ، 2009) (الشكل 1 أ). يحظى نظام GABAergic باهتمام كبير في علم الأدوية العصبية البشرية ، وبعض مكوناته أهداف جزيئية للأدوية الرئيسية (Ong and Kerr ، 2005 Winsky-Sommerer ، 2009 Sałat and Kulig ، 2011 Schousboe et al. ، 2011 Mula ، 2011 والمراجع الواردة فيه ). بينما في الحشرات والأكاريد ، فإن نظام GABAergic أقل شمولاً بشكل عام ، في الكائن الحي النموذجي ذبابة الفاكهة (د.) ميلانوجاستر (ذبابة الفاكهة) ، تم تحديد معظم المكونات الثابتة (الشكل 1 أ) (Chude et al.، 1979 ffrench-Constant et al.، 1993 Neckameyer and Cooper، 1998 Enell et al.، 2007 Rothacker and Ilg، 2008 Manev and Dzitoyeva، 2010 Okada et al.، 2009 Fei et al.، 2010). تلعب قنوات الكلوريد ذات البوابات GABA دورًا رئيسيًا في أبحاث المبيدات الحشرية والطفيليات ، حيث يعالج عدد من المبيدات الحشرية والمبيدات القشرية هذه الأهداف الجزيئية كمثبطات (Narahashi، 2002 Bloomquist، 2003 Buckingham et al.، 2005 Lees and Bowman، 2007 Casida، 2009 ) ، في حين أن المكونات الأخرى للحشرة أو نظام GABAergic Acarid (الشكل 1 أ) لم يتم استغلالها حتى الآن كأهداف للأدوية.

تم اكتشاف إنزيم GABA التخليقي الحيوي ، الجلوتامات ديكاربوكسيلاز (GAD) ، منذ 60 عامًا في مستخلصات دماغ الفقاريات (روبرتس وفرانكل ، 1950). كشفت المزيد من الأبحاث أن هناك شكلين متساويين متميزين في الثدييات ، GAD67 و GAD65 (سوجومونيان ومارتن ، 1998). تشير دراسات الضربة القاضية الجينية والكيميائية الحيوية وتحديد الهيكل بشكل جماعي إلى أن GAD67 هو شكل الإنزيم النشط بشكل أساسي المسؤول عن البركة القاعدية لـ GABA في الدماغ ، في حين أن GAD65 يتم تنشيط النموذج عند الحاجة إلى GABA إضافي (Asada et al. ، 1996 ، Asada et al. ، 1997 Kash et al. ، 1997 Battaglioli et al. ، 2003 Fenalti et al. ، 2007 والمراجع الواردة فيه). علاوة على ذلك ، فإن GAD65 إنزيم الإنزيم هو مستضد ذاتي رئيسي متورط في عدد من حالات المناعة الذاتية بما في ذلك مرض السكري من النوع 1 (Fenalti and Buckle ، 2010).

في الحشرات ، تم اكتشاف نشاط GAD في دماغ نحل العسل (Frontali ، 1961 Fox and Larsen ، 1972) ، في الأنسجة العصبية للجراد (Emson et al. ، 1974 Schlesinger et al. ، 1977 Breer and Heilgenberg ، 1985 Stapleton et al. ، 1989 ) وفي الجهاز العصبي للصراصير (باكستر وتورالبا ، 1975 برنارد وتوماس ، 1988). أفضل حشرة تتميز بـ GAD هو إنزيم ذبابة الفاكهة (Chude et al. ، 1979). تم التعرف على جينين يشفران إنزيمات GAD المفترضة في D. melanogaster, dmgad1 (جاكسون وآخرون ، 1990) و dmgad2 (فيليبس وآخرون ، 1993). تحليل dmgad2 تظهر طفرات الانزياح في الإطارات أن الذباب قابل للحياة ويظهر نشاط GAD مطابقًا تقريبًا للنوع البري ، ولكنه يطور نمطًا ظاهريًا لصبغ الجلد يسمى أسود. ومع ذلك ، تظهر هذه المسوخات في مراحل حياة اليرقات والبالغين انخفاضًا ملحوظًا في نشاط ديكاربوكسيلاز الأسبارتات. ينتج هذا النشاط الأنزيمي β-alanine ، وهو حمض أميني مطلوب لتشكيل البشرة والدباغة. لذلك ، من المحتمل أن dmgad2 يشفر ديكاربوكسيلاز حمض الأسبارتيك وليس أ حسن النية GAD (Phillips et al. ، 2005) ، على غرار الإنزيمات المتعامدة التي تم تحديدها لاحقًا في خنفساء الدقيق الأحمر (Arakane et al. ، 2009) والبعوض (Richardson et al. ، 2010). في حالة dmgad1 أظهرت الدراسات الجينية المتحولة أن المنتج الجيني مسؤول عن كل نشاط GAD تقريبًا في الجهاز العصبي ، وعلاوة على ذلك ، فإن GAD مطلوب للتكوين المناسب للمشابك الجلوتاماتيكية عند الوصل العصبي العضلي لذبابة اليرقات. فقدان وظيفة المسوخ ل dmgad1 هي قاتلة جنينية (Kulkarni et al. ، 1994 Featherstone et al. ، 2000). أيضًا ، فإن كتلة قناة الكلوريد GABA ذات البوابات مميتة للحشرات (Buckingham et al. ، 2005) ومن المتوقع أن تقليل تنظيم إنتاج GABA لديه القدرة على نفس النمط الظاهري.يشير هذا إلى أن تثبيط GAD قد يكون مبيد حشري فعال وربما آلية قاتلة.

مفصليات الأرجل الطفيلية هي مصدر رئيسي للضرر والمعاناة للماشية والحيوانات الأليفة والبشر. في المجال البيطري ، القط برغوث Ctenocephalides felis هو الطفيل الخارجي الأكثر أهمية تجاريًا للحيوانات المصاحبة (Rust and Dryden ، 1997 Rust ، 2005) ، بينما قراد الماشية ريسيفالوس ميكروبلوس مسؤولة عن الخسائر الاقتصادية الكبيرة لعمليات الثروة الحيوانية في جميع أنحاء العالم بسبب الأضرار المباشرة والأمراض المنقولة (دي كاسترو ، 1997 Guerrero et al. ، 2012).

في هذه الدراسة ، قمنا بالإبلاغ عن تحديد الهوية والاستنساخ والتعبير الوظيفي غير المتغاير لـ C. فيليس و R. microplus جينات GAD كأهداف محتملة للمبيدات الحشرية والأدوية القاتلة. أيضا ترميز الجينات D. melanogaster جاد (dmgad1) إلى جانب موس العضلات (فأر) جاد65 و GAD67 تم استنساخها والتعبير عنها على أنها إنزيمات نشطة. تم تطوير اختبار GAD الجديد وتكييفه مع تقنيات الإنتاجية العالية. تم فحص أكثر من 100000 مركب لتثبيط براغيث القطط ، وقراد الماشية ، وذبابة الفاكهة GAD ، ومن خلال الفرز ضد الفئران GAD65 و GAD67، مثبطات مع تفضيلات لجميع مفصليات GADs ، GADs الحشرات ، علامة GAD واثنين من GADs الماوس ، على التوالي ، وكذلك مثبطات GAD غير التمييزية.


الحيوانات البرية

يأتي 2،4-D في مجموعة واسعة من الأشكال وهو موجود في مجموعة واسعة من المنتجات المسوقة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك اختلافات في استجابات الأنواع البرية لهذه المنتجات. نتيجة لذلك ، يمكن أن تختلف السمية المباشرة للحياة البرية بمقدار 2،4-D. تتراوح السمية 2،4-D من منخفض إلى مرتفع بالنسبة للأسماك واللافقريات المائية والقشريات وبعض الحشرات. تتراوح سمية الطيور 2،4-D من منخفضة إلى متوسطة. قد يتم إعاقة نمو بيض الطيور والضفادع بمقدار 2،4-D.

في نحل العسل ، وجد أن 2،4-D يمنع تقلصات القلب. كان 2،4-D هو مبيد الأعشاب الوحيد المرتبط بقتل النحل (في ملاحظات المناحل من 2005).

يمكن أن يؤدي التعرض لـ 2،4-D إلى تأثيرات غير مقصودة على السلاسل الغذائية للحياة البرية.

(التفاصيل والمراجع المذكورة أعلاه متوفرة أدناه في "25 سببًا ...")


مناقشة

تظهر نتائج هذه الدراسة زيادة في مستويات Cxcl9 و سي اكسكل 11 mRNAs في الدماغ في وقت الغزو العصبي الأولي للطفيلي (بين 6 و 14 نقطة في البوصة) ، والذي استمر في الارتفاع أثناء تطور المرض ، وزيادات كبيرة في مستويات Cxl10 و Ifn- γ كانت mRNAs في الدماغ واضحة بمقدار 21 نقطة في البوصة. عندما تم تحليل مستويات CXCL10 في المصل ، تم العثور على تركيزات متزايدة بشكل ملحوظ عند 14 نقطة في البوصة ، بالتزامن مع الغزو العصبي الأولي للطفيلي. يبدو أن هذه الاستجابة قد تأخرت في السائل الدماغي النخاعي ، وتم اكتشاف مستويات CXCL10 المتزايدة في السائل الدماغي النخاعي عند 21 نقطة في البوصة لاستكمال رد الفعل الالتهابي العصبي المستمر. علاوة على ذلك ، أظهر تحليل تغيرات النوم / الاستيقاظ تجزئة أولية لحالات اليقظة ، خاصة خلال فترة غلبة اليقظة ، في وقت الغزو العصبي للطفيلي ، عندما أظهرت نوبات SOREM ، التي سبقت بدايتها هذا الحدث ، زيادة كبيرة (الشكل 6). تتفق البيانات الحالية حول توقيت تغلغل الطفيلي في حمة الدماغ مع النتائج السابقة التي توصلنا إليها [7 ، 21] ، كما أن ملاحظة الطفيليات التي تعبر الأوعية الدموية لدخول العصب العصبي تدعم أيضًا اجتياز الطفيلي لـ BBB كحدث رئيسي ممرض لـ عدوى الدماغ هذه [7 ، 21].

وفقًا لتقييم اكتشاف الطفيلي في حمة الدماغ ، تتوافق 6 أيام بعد الإصابة (dpi) مع المرحلة الأولى ، المرحلة اللمفية الدموية ، و 14 نقطة في البوصة للغزو العصبي الأولي للطفيلي 19 نقطة في البوصة و 21 نقطة في البوصة تتوافق مع التهاب الدماغ المبكر. أظهرت دراسة النصوص زيادة تدريجية في التعبير عن Ifn- γ, سي اكس سي ال -9, سي اكس سي ال -10 و سي اكس سي ال -11 mRNAs في الدماغ ، والتي استمرت عند 21 نقطة في البوصة. زاد CXCL10 في مصل الدم في وقت التوغل العصبي الأولي للطفيلي وفي السائل الدماغي الشوكي (CSF) أثناء التهاب الدماغ المبكر. يشير نوم الاستيقاظ (W) ، ونوم حركة العين السريعة (REM) ، ونوم الموجة البطيئة (SWS) إلى حالات اليقظة التي تم تحليلها خلال فترات الضوء (L) والظلام (D). تتم الإشارة إلى الزيادات والنقصان الملحوظة بواسطة الأسهم الاتجاهية + تشير إلى بداية نوبات REM (SOREM). لاحظ أن التجزئة الأولية لحالات اليقظة (زيادة الوقت الذي يقضيه في SWS وعدد انتقالات الحالة ، إلى جانب انخفاض الوقت الإجمالي ومتوسط ​​مدة حلقات W) أصبح واضحًا في وقت التوغل العصبي للطفيلي ( 14 نقطة في البوصة) ، خاصة خلال فترة غلبة اليقظة (المرحلة المظلمة) ، مع تطفل حلقات النوم في اليقظة. بداية حلقات SOREM ، والتي تمت ملاحظتها من 6 نقطة في البوصة فصاعدًا ، سبق هذا الحدث. على الرغم من استخدام تعريف أكثر تقييدًا في الدراسة الحالية مقارنةً بالتحقيق السابق الذي أجريناه [22] ، فقد لوحظت زيادة كبيرة في عدد حلقات SOREM من 14 نقطة في البوصة.

زيادة Ifn- γ التعبير الجيني في الدماغ ، الموجود هنا بين 14 و 21 نقطة في البوصة ، مدعوم ببيانات في نموذج جرذ مزمن أكثر من تي. ب. بروسي الإصابة لمدة شهرين ، والتي Ifn- γ أظهرت مستويات mRNA زيادة طفيفة بين 22 و 35 نقطة في البوصة في الضفيرة المشيمية وبلغت ذروتها في جميع أنحاء الدماغ عند 43 نقطة في البوصة [35]. على الرغم من أهميته المسببة للأمراض ، IFN-γ لم يتم تحديده كعلامة فعالة عندما تم قياس مستواه في CSF لـ تي. ب. غامبيينسي مرضى HAT [15].

ترتبط الكيميائيات المعتمدة على IFN CXCL9 و CXCL10 و CXCL11 بمستقبل شائع ، CXCR3 ، والذي يتم التعبير عنه بواسطة الخلايا التائية المنشطة ، ودور CXCL10 مهم بشكل خاص لتوظيف الخلايا التائية المنشطة في الجهاز العصبي المركزي في مجموعة متنوعة من الأمراض [36]. في الدماغ ، يمكن لكل من الخلايا العصبية والدبقية التعبير سي اكس سي ال 10 [36] والخلايا النجمية تساهم في إنتاج CXCL10 في داء المثقبيات الأفريقي [16]. البيانات الحالية عن الزيادات في سي اكس سي ال 10 التعبير الجيني في الدماغ وكذلك مستوى هذا الكيميائي في السائل الدماغي الشوكي أثناء تي. ب. يتوافق التهاب الدماغ في الفئران مع تلك التي تم الحصول عليها سابقًا في نموذج الفئران ، حيث تم تحديد التعبير الجيني التفاضلي باستخدام تحليل ميكروأري. في هذه الدراسة ، زادت Cxcl9 تم الكشف عن التعبير من 6 إلى 28 نقطة في البوصة ، و سي اكسكل 11 لا يمكن فحص مستويات النسخ لأن سلالة الفأر المستخدمة في هذا النموذج هي متحولة فارغة طبيعية لهذا الكيموكين [16]. في نموذج الفئران الحالي ، فإن الزيادة المتواضعة في Cxcl9 و سي اكسكل 11 يمكن أن تشير mRNAs التي تتزامن مع وقت التوغل العصبي الأولي للطفيلي إلى هذه الكيماويات كمؤشرات حيوية مرشح CSF لبداية مرحلة الالتهاب الدماغي. يتمثل أحد قيود الدراسة الحالية في أنه لا يمكن قياس مستوى هذه الكيموكينات في السائل الدماغي الشوكي أثناء العدوى بسبب حجم العينة المحدود المتاح وبالتالي لا يزال يتعين تقييمه في الدراسات المستقبلية.

يمكن أن تعكس التغييرات في تركيز CXCL10 في المصل و CSF التي تم تحديدها هنا التقدم الجهازي والدماغي لـ تي. ب. العدوى ، على التوالي. أثناء الالتهاب الجهازي ، يتم إنتاج CXCL10 بواسطة الخلايا الوحيدة والخلايا البطانية في مجموعة متنوعة من الأمراض ، والتي تشمل أمراض المناعة الذاتية [37] وأمراض الأمعاء الالتهابية [38] وأمراض الكبد المزمنة وخاصة التهاب الكبد C [39 ، 40]. لذلك قد لا توفر مستويات CXCL10 في المصل معلومات محددة فيما يتعلق بتطور المرض في HAT ، على الرغم من أن الدراسة الحالية تشير إلى أنه ينبغي النظر بعناية في زيادة مستويات CXCL10 المتداولة في مرضى HAT. فيما يتعلق بالسائل النخاعي ، فقد تم إثبات زيادات في CXCL10 في التهابات الجهاز العصبي المركزي الأخرى ، مثل التهاب الدماغ الناجم عن الفيروسات والملاريا الدماغية [36 ، 41 ، 42]. يمكن أن تكون مجموعة العلامات العصبية المميزة لـ HAT مع مستوى CXCL10 المرتفع في CSF ذات أهمية تشخيصية خاصة لتقييم شدة هذا المرض ، على وجه الخصوص تي. ب. غامبيينسي قبعة. حتى في تي. ب. الروديسيين HAT ، حيث لم يتم العثور على ارتباط مباشر بين العلامات العصبية والاستجابات الالتهابية العصبية [43] ، ووجد أن مستوى CXCL10 يزداد في السائل النخاعي في المرحلة المتأخرة من المرض [44] ، وقد تم استخدام CXCL10 في الألواح التوليفية ذات الفعالية المحتملة لـ تي. ب. الروديسيين انطلاق HAT [19].

تم هنا فحص جانبين من حالات اليقظة ، وهي بنية النوم ودورة النوم / الاستيقاظ. فيما يتعلق بالأول ، تدعم النتائج الحالية البيانات السابقة التي تشير إلى أن بداية نوبات SOREM يمكن أن تسبق الغزو العصبي للطفيلي [21]. فيما يتعلق بالتغيرات في دورة النوم / الاستيقاظ ، تم العثور على زيادة في عدد تحولات الحالة التي تدل على تجزئة النوم / الاستيقاظ ، المرتبطة بانخفاض متوسط ​​مدة نوبات W ، في وقت التوغل العصبي للطفيلي أثناء مرحلة الاستيقاظ غلبة. كان هذا مصحوبًا بانقلاب في المرحلة الأولية ، مع اقتحام النوم لليقظة. تشير النتائج إلى أن اضطراب نمط النوم / الاستيقاظ مرتبط على الأرجح بمرحلة التهاب الدماغ الأولية ، كما تدعمها الدراسات التجريبية السابقة [24-26] ، والتي امتدت هنا لتشمل تقييم الطفيليات في حمة الدماغ ، والتعبير الجيني الموازي وتحليلات CXCL10.

تختلف تغييرات النوم / الاستيقاظ الموثقة في داء المثقبيات الأفريقي عن تلك التي تحدث أثناء العدوى الجهازية ، والتي تعد جزءًا مما يسمى "استجابة المرض" وتتميز بزيادة SWS [45] ، وتلك التي تحدث أثناء العدوى الدماغية الأخرى [46] ]. فيما يتعلق بالآليات المسببة للأمراض ، فإن تأثيرات السيتوكين على جهاز تنظيم ضربات القلب اليومي الرئيسي ، النواة فوق التصالبية تحت المهاد ، يمكن أن تفسر في داء المثقبيات الأفريقي اضطرابات دورة النوم / الاستيقاظ [7] ، وكذلك للتقدم الطوري لهرمون المزامنة الميلاتونين ، الذي يؤدي إيقاع إفرازه ومع ذلك ، يتم الاحتفاظ بها في مرضى HAT [47] ونموذج الفئران للعدوى [48]. العوامل التي تفرزها المثقبيات الأفريقية ، مثل البروستاغلاندين D2 ، يمكن أن تؤثر على حالة اليقظة [8]. ومع ذلك ، فإن البروستاغلاندين D2 هو مادة داخلية قوية تعزز النوم [49] ، وبالتالي لا يمكن أن يفسر تأثيرها التغيرات المميزة لدورة النوم / الاستيقاظ التي لوحظت هنا.

من الجدير بالذكر أن المرحلة المبكرة من التهاب السحايا والدماغ التي تم فحصها في هذه الدراسة تتوافق مع نافذة زمنية حرجة بشكل خاص للقرارات العلاجية. في تي. ب. بروسيالفئران المصابة بالعدوى ، وجد أن العلاج بعقار Suramin في المرحلة المبكرة له تأثير علاجي في المرحلة الأولية من الغزو العصبي للطفيلي ، لكنه لم يعد فعالًا عند 21 نقطة في البوصة [50]. لذلك ، يمكن أن يكون التقييم الموضوعي لتغيرات النوم / الاستيقاظ ذا أهمية خاصة للتأثيرات الانتقالية عندما يكون المرض لا يزال عرضة للعلاج بأدوية المثقبيات التي تعبر بشكل سيئ الحاجز الدماغي. يمكن توثيق تجزئة النوم / الاستيقاظ بشكل موضوعي لدى البشر من خلال إجراء غير جراحي وسهل الاستخدام للتسجيلات الفعّالة [51 ، 52] ، كما تم التحقق منه أيضًا في تي. ب. غامبيينسي مرضى HAT [53].

في الختام ، تشير النتائج الحالية إلى أن بداية تجزئة النوم / الاستيقاظ خلال 24 ساعة ، وعلى وجه الخصوص نوبات النعاس أثناء النهار ، جنبًا إلى جنب مع زيادة مستويات CXCL10 في المصل وتليها زيادة مستوى CXCL10 في السائل الدماغي الشوكي. ، يمكن أن توفر علامة بيولوجية حساسة للغزو العصبي الأولي للمثقبيات الأفريقية. لذلك ، يمكن أن تكون تغييرات النوم / الاستيقاظ جنبًا إلى جنب مع مستوى CXCL10 في CSF ، بمفردها أو في نهج اندماجي مع علامات الالتهاب العصبي الأخرى ، ذات صلة كبيرة بتشخيص المرحلة المبكرة من التهاب الدماغ. تي. ب. عدوى.


19.9: الفطريات العصبية والأمراض الطفيلية في الجهاز العصبي - علم الأحياء

مطلوب الاشتراك في J o VE لعرض هذا المحتوى. ستتمكن من رؤية أول 20 ثانية فقط.

يتوافق مشغل الفيديو JoVE مع HTML5 و Adobe Flash. المتصفحات القديمة التي لا تدعم HTML5 وبرنامج ترميز الفيديو H.264 ستظل تستخدم مشغل فيديو يعتمد على Flash. نوصي بتنزيل أحدث إصدار من Flash هنا ، لكننا ندعم جميع الإصدارات 10 وما فوق.

إذا لم يساعد ذلك ، فيرجى إخبارنا بذلك.

جهد الفعل ، وهو تغيير محدد في الشحنة عبر غشاء الخلية ، هو الطريقة الأساسية التي تنتشر بها الإشارات الكهربائية في الجهاز العصبي.

عادةً ما يكون للخلايا العصبية إمكانية استراحة تبلغ 70 مللي فولت سالب. عندما يتلقون إشارات ، مثل النواقل العصبية ، يمكن أن يزداد إمكانات الغشاء لديهم فرط الاستقطاب أو تقليل أو إزالة الاستقطاب.

عندما يتم إزالة استقطاب الخلايا العصبية إلى الحد الأقصى المحتمل ، فإن النقطة التي يتم فيها تشغيل جهد الفعل ، تفتح قنوات الصوديوم ذات الجهد الكهربائي بسبب نشاط مضخة الصوديوم البوتاسيوم. هناك تركيز أكبر من أيونات الصوديوم خارج الخلايا العصبية وتركيز أكبر من أيونات البوتاسيوم في الداخل. لذلك عندما تنفتح قنوات الصوديوم ، يندفع الصوديوم للداخل ، أسفل منحدره.

يزيد تدفق الشحنة الموجبة بسرعة من إمكانات الغشاء إلى حوالي 40 ملي فولت ، وهي ذروة جهد الفعل. ثم يتم تعطيل قنوات الصوديوم ، مما يمنع تدفق المزيد من الصوديوم إلى الداخل. كما أن قنوات البوتاسيوم ذات الجهد الكهربائي تفتح الآن ، مما يسمح للبوتاسيوم بالتدفق إلى أسفل منحدره ، مما يقلل من إمكانات الغشاء. يصبح الغشاء مفرط الاستقطاب لفترة وجيزة ، يسمى فترة المقاومة ، مما يقلل بشكل كبير من فرصة وجود جهد فعل جديد حتى يتم استعادة إمكانات الراحة.

في المحاور النخاعية ، يتم تجديد جهد الفعل في كل عقدة من Ranvier ، مما يسمح للإشارة أن تنتقل بشكل موثوق وسريع عبر مسافات طويلة.

18.9: إمكانيات العمل

ملخص

تتواصل الخلايا العصبية بإطلاق إمكانات العمل و [مدش] الإشارة الكهروكيميائية التي تنتشر على طول المحور العصبي. ينتج عن الإشارة إطلاق نواقل عصبية في أطراف محور عصبي ، وبالتالي تنقل المعلومات في الجهاز العصبي. جهد الفعل هو تغيير محدد & ldquoall-or-none & rdquo في إمكانات الغشاء ينتج عنه ارتفاع سريع في الجهد.

إمكانات الغشاء في الخلايا العصبية

عادةً ما تمتلك الخلايا العصبية غشاءًا مستريحًا يبلغ حوالي -70 مللي فولت (mV). عندما يتلقون إشارات و [مدش] على سبيل المثال ، من النواقل العصبية أو المنبهات الحسية و [مدش] يمكن أن يزيد غشاءهم المحتمل فرط الاستقطاب (يصبح أكثر سلبية) أو إزالة الاستقطاب (يصبح أكثر إيجابية) ، اعتمادًا على طبيعة المنبه.

إذا أصبح الغشاء مستقطبًا إلى عتبة محتملة محددة ، تفتح قنوات الصوديوم ذات الجهد الكهربائي (Na +) استجابةً لذلك. يحتوي Na + على تركيز أعلى خارج الخلية مقارنة بالداخل ، لذلك يندفع للداخل عند فتح القنوات ، متحركًا إلى أسفل التدرج الكهروكيميائي. مع تدفق الشحنة الموجبة إلى الداخل ، تصبح إمكانات الغشاء أكثر استقطابًا ، مما يؤدي بدوره إلى فتح المزيد من القنوات. نتيجة لذلك ، ترتفع إمكانات الغشاء بسرعة إلى ذروة تبلغ حوالي +40 مللي فولت.

في ذروة إمكانات الفعل ، هناك عدة عوامل تدفع الإمكانات إلى التراجع. يتباطأ تدفق Na + لأن قنوات Na تبدأ في التعطيل. عندما يصبح الجزء الداخلي من الخلية أكثر إيجابية ، يكون هناك جاذبية كهربائية أقل تدفع Na + إلى الداخل. يؤدي نزع الاستقطاب الأولي أيضًا إلى فتح قنوات البوتاسيوم ذات الجهد الكهربائي (K +) ، لكنها تفتح ببطء أكثر من قنوات الصوديوم +. بمجرد فتح قنوات K + و mdashar حول ذروة جهد الفعل واندفع mdashK + إلى أسفل تدرجه الكهروكيميائي. يقلل التدفق المنخفض للشحنة الموجبة من Na + مع تدفق الشحنة الموجبة من K + بسرعة إمكانات الغشاء.

لفترة وجيزة بعد جهد الفعل ، يكون الغشاء مفرط الاستقطاب مقارنة بجهد الراحة. وهذا ما يسمى بفترة المقاومة لأن الخلية خلال هذا الوقت غير قادرة على إنتاج جهد فعل جديد ، وبالتالي منع جهد الفعل من التحرك للخلف في الخلية.

غمد المايلين يزيد من الموصلية

الخلايا الدبقية المتخصصة والخلايا الدبقية المتضخمة في الجهاز العصبي المركزي وخلايا شوان في عمليات الجهاز العصبي المحيطي و mdashextend الطويلة التي تلتف حول المحاور العصبية. يوفر هذا الغلاف العزل ، ويمنع تسرب التيار أثناء انتقاله على طول المحور العصبي. بالإضافة إلى ذلك ، تنتشر الإشارات الكهربائية أسفل المحاور النخاعية عن طريق التدفق الحالي الإيجابي السلبي في المناطق الماييلية. توجد قنوات Na + و K + ذات الجهد الكهربائي فقط في الفجوات بين المايلين ، عند عقد Ranvier ، مما يؤدي إلى تجديد جهد الفعل عند كل عقدة. وبهذه الطريقة ، يظهر جهد الفعل & ldquojump & rdquo أسفل المحور العصبي عند العقد وعملية mdasha تسمى التوصيل المملحي.

أعصاب الحبار العملاقة

اكتشف جون زد يونغ ، عالم الحيوان وعالم الفسيولوجيا العصبية ، أن الحبار يحتوي على خلايا عصبية ذات محاور أعرض بكثير من الخلايا العصبية في الثدييات. تتحكم هذه الأعصاب في مناورة الهروب السريع التي يتم تسهيلها من خلال إمكانات العمل الأسرع التي لا يمكن تحقيقها إلا في المحاور الكبيرة. أتاح القطر الأكبر للمحاور إجراء الدراسات الأولية ووصف الآليات الأيونية المشاركة في جهد الفعل. ابتكر آلان هودجكين وأندرو هكسلي هذا العمل في الخمسينيات من القرن الماضي أثناء العمل على العصب العملاق للحبار الأطلسي. وصفوا معًا نفاذية الأغشية المحورية لأيونات الصوديوم والبوتاسيوم وتمكنوا من إعادة بناء جهد الفعل كميًا بناءً على تسجيلات الأقطاب الكهربائية الخاصة بهم.

راديفوييفيتش ، ميلوس ، فيليكس فرانك ، مايكل ألترمات ، جان إم آند أومللر ، أندرياس هيرلمان ، ودوغلاس جي باكوم. & ldquo تتبع إمكانات العمل الفردي في جميع أنحاء العروش المحورية للثدييات. & rdquo تحرير ديفيد كلاينفيلد. إلييف 6 (9 أكتوبر 2017): e30198. [مصدر]

كريس ، جيرالدين جيه ، وستيفن مينريك. & ldquo الإجراء المحتمل الاستهلال والانتشار: تأثيرات المنبع على النقل العصبي. & rdquo علم الأعصاب 158 ، لا. 1 (12 يناير 2009): 211 و ndash22. [مصدر]


19.9: الفطريات العصبية والأمراض الطفيلية في الجهاز العصبي - علم الأحياء

تعليق - مجلة علم المناعة الخلوية (2021) المجلد 3 ، العدد 1

COVID-19 والجهاز المناعي والأضرار العصبية

سيد عاصم عزيزي *

قسم طب الأعصاب ، المعهد العالمي لعلم الأعصاب ، تشيستر ، PA 19013 ، الولايات المتحدة الأمريكية

* المؤلف المراسل: سيد عاصم عزيزي
بريد الالكتروني:[email protected]

تاريخ الحصول عليه: 20 أكتوبر 2020 التاريخ المقبول: 03 ديسمبر 2020

الاقتباس: عزيزي ش. COVID-19 والجهاز المناعي والأضرار العصبية. J خلية إمونول. 2021 3 (1): 20-25.

حقوق النشر: ونسخ 2021 عزيزي سا ، وآخرون. هذا مقال مفتوح الوصول يتم توزيعه بموجب شروط ترخيص Creative Commons Attribution License ، والذي يسمح بالاستخدام غير المقيد والتوزيع والاستنساخ بأي وسيلة ، بشرط ذكر المؤلف الأصلي والمصدر.

الكلمات الدالة

COVID-19، دماغ، عصبي، مناعة، متفرج

تم ترسيخ نظرية الجرثومة للمرض في القرن التاسع عشر بواسطة لويز باستير وروبرت كوخ.لقد تصوروا بشكل منهجي مسببات الأمراض المجهرية وعزلها وقياسها كميًا كعوامل مسببة للأمراض والأوبئة. الفيروسات تحت المجهر لذلك تم اكتشافها لاحقًا كممرضات بالطرق غير المباشرة [1،2]. كان داء الكلب أول مرض عصبي تم تحديده بسبب فيروس [3،4]. بعد فترة وجيزة ، تم تحديد أسباب شلل الأطفال والهربس على أنها فيروسية [5-7]. في الثلاثينيات من القرن الماضي ، وُجد أن الفيروسات هي العوامل المسببة لأوبئة التهاب الدماغ بالفيروسات مثل سانت لويس والتهاب الدماغ الياباني. في العقد التالي ، تم اكتشاف الطبيعة الفيروسية لالتهاب السحايا العقيم والتهاب الدماغ المتقطع بالهربس البسيط [1،4]. من الخمسينيات حتى السبعينيات ، نشأ الاهتمام بالأمراض الفيروسية المنخفضة ldquoslow كنماذج محتملة للجهاز العصبي والأمراض المزمنة ، مثل التصلب المتعدد [8،9]. تم توثيق الالتهابات الفيروسية الحادة والمزمنة للجهاز العصبي على نطاق واسع في الأدبيات [1،10]. ومع ذلك ، فإن العديد من الإصابات العصبية الخاطفة وبعض الإصابات العصبية الشديدة ليست بسبب العدوى المباشرة للخلايا العصبية بالفيروسات ولكن بسبب الضرر غير المباشر الذي يحدث بوساطة المناعة للجهاز العصبي أو تأثير المتفرج (شكل 1).

خلال ملايين السنين من التعايش ، تطور نظام معقد من التعايش بين الفيروسات وخلاياها المضيفة - من البكتيريا إلى الثدييات. في مراحل مختلفة من هذا التطور ، تحدث حالات تفجر للعدوى المدمرة في السكان المضيفين والتي تصل في النهاية إلى التوازن بين الفيروس والمضيف. 2019 فيروس كورونا من المحتمل أن يكون وباء المرض (COVID-19) مرحلة معادية في تفاعل مسببات الأمراض الفيروسية والسكان البشريين المضيفين. للوهلة الأولى ، يبدو أن هذه العلاقة تفضل الفيروسات. يحتاجون إلى الخلايا المضيفة للبقاء على قيد الحياة وتكرار البروتينات الفيروسية ويتم تطوير الغلاف الفيروسي بواسطة الخلايا المضيفة. ولكن إذا أخذنا نظرة أطول على هذا التعايش ، فربما تُثري العدوى الفيروسية غير المميتة جينوم المضيف وتساهم في التطور الجزيئي. ولتحقيق التعايش والتوازن ، تشمل الفيروسات السارس- CoV-2 والخلايا المضيفة ، طورت رقصة كيميائية معقدة مع جزيئات سطح الخلية المضيفة.

تتطلب الفيروسات خلايا بكتيرية وحقيقية النواة كمضيفين ، وقد تطورت أنواع مختلفة من الفيروسات لتصيب أنواعًا معينة من الخلايا وتعيش داخلها. لذلك ، فإن الدخول إلى الخلايا والنسخ المتماثل والخروج من الخلايا المضيفة هي الخطوات الضرورية لدورة العدوى. كما هو مذكور أعلاه ، هناك آليتان عامتان على الأقل لإصابة الجهاز العصبي أثناء العدوى الفيروسية: أولا، الغزو المباشر للخلايا العصبية والدبقية من قبل الفيروس ، والضرر العصبي أثناء تكاثر الفيروس ، مثل الإصابة بداء الكلب ، وشلل الأطفال ، وفيروسات الهربس [11 ، 12]. في هذا السيناريو ، يتم عزل العامل المسبب من النسيج العصبي المصاب ، وترتبط إصابة الخلية / موتها بتكاثر الفيروس [5]. ثانيا، وهي عملية مناعية حيث يحدث تلف للجهاز العصبي في مكان منفصل مؤقتًا ومكانيًا عن العدوى الفيروسية (شكل 1) ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى نظام المناعة غير المنتظم. وتشمل هذه الأمراض الدماغية المرتبطة بفيروس نقص المناعة البشرية ، والتهاب الدماغ المناعي الذاتي ، ومتلازمة غيلان باريه. هذا الفصل مصطنع إلى حد ما كما هو الحال في كل إصابة ، فكل من مسببات الأمراض ورد الفعل المناعي يسيران جنبًا إلى جنب (شكل 1). البيانات الحالية تشير إلى إصابة عصبية ثانوية SARSCoV- 2 تقع العدوى في المجموعة الثانية.

السارس- CoV-2 الدخول إلى الخلايا المضيفة

عائلة فيروسات كورونا هي مجموعة مزدهرة من مسببات الأمراض الميكروبية التي تصيب العديد من أنواع الطيور والثدييات [13]. SARS-CoV-2 هو فيروس RNA وينتمي إلى فيروس كورونا بيتا جنس. وهو أحد مسببات الأمراض الحيوانية المنشأ الأصلية للخفافيش ومن المحتمل أن ينتقل إلى البشر عبر وسيط غير معروف حتى الآن [14-16]. تعتبر الخفافيش والقوارض مصادر غنية للفيروسات الحيوانية المنشأ لأن الأنواع المختلفة من هذه الحيوانات تشترك في نفس الفيروسات ، مما يسمح لها بالتكيف مع عوائل مختلفة دون قتلهم [16-18]. علاوة على ذلك ، فإن مجموعات معينة داخل نوع ما هي المسؤولة عن انتقال الطفيل [19]. بمجرد أن حقق SARS-CoV-2 سيطرة على المضيف البشري ، فقد قام بإجراء المزيد من التعديلات لتشكيل مجموعات جديدة. لقد ساعدت الكتل الجديدة من الفيروس في تسريع انتقال العدوى من إنسان إلى آخر ، مما ساهم في شدة وباء COVID-19 [16،20].

على غرار مسببات الأمراض التنفسية الأخرى ، السارس- CoV-2 ينتقل في المقام الأول من إنسان إلى إنسان عن طريق استنشاق قطرات محمولة جواً تحتوي على فيروسات في أماكن مزدحمة ومغلقة. السارس- CoV-2 هو مضيف وممرض خاص بالخلية ، ويتم تحديد خصوصية الخلية من خلال وجود ACE2 على أغشية الخلايا [14 ، 21]. بالرغم ان السارس- CoV-2 يحمل & ldquorespiratory & rdquo في لقبه ، بمجرد دخوله الكائن الحي ، فإنه يستغل جزيء سطح الخلية المعبر عنه على نطاق واسع الأنجيوتنسين المحول للإنزيم 2 (ACE2) للدخول إلى الخلايا المستهدفة [22 ، 23]. يتم التعبير عن الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 بشكل أساسي على أغشية الخلايا البطانية والظهارية [24]. تساهم انتقائية المستقبلات في خصوصية العدوى و rsquos واتساعها حيث تتأثر الأعضاء والخلايا الأخرى التي تعبر عن ACE2 [22]. وبالتالي ، فإن ACE2 هو مستقبل سطح الخلية المشابه ومكون أساسي للآلية الجزيئية التي تحمل مفتاح دخول السارس- CoV-2 في الخلايا المضيفة. يغير الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 أيضًا تشكيل بروتين السنبلة [25] على الغلاف الفيروسي من خلال عملية تحفيزية تسمح للغلاف الفيروسي بالاندماج مع غشاء الخلية المضيفة [21 ، 26]. يتم دعم التغييرات التوافقية بواسطة إنزيمات سطح الخلية الأخرى ، بما في ذلك بروتين سيرين بروتياز عبر الغشاء 2 (تمبرس 2) [27] ، Furin [28] ، و ACE2. هذه البروتينات عبارة عن إنزيمات محللة للبروتين خاصة بالظهارة وتشق موقعًا متعدد القواعد عند التقاطع S1- S2 لبروتين السنبلة الذي يعيد ترتيب هيكله [25 ، 28 ، 29] ، مما يسمح للمغلف الفيروسي بالاندماج مع غشاء الخلية الهدف.

السارس- CoV-2 والضرر العصبي

فقط عدد قليل من المرضى الذين ثبتت إصابتهم السارس- CoV-2 يصاب بالمرض ، وعدد أقل من المرضى يعانون من أعراض وعلامات عصبية [30-35]. كان لدى غالبية المرضى الذين يعانون من إصابة عصبية حدث دماغي وعائي أو نقص الأكسجة [32،33] ، والمرضى الذين يعانون من إصابة عصبية أثناء عدوى COVID-19 لديهم نتائج سيئة [30،31]. يمكن أن تشمل المظاهر العصبية للعدوى الفيروسية الجهازية التهاب السحايا العقيم الحاد وتحت الحاد ، واعتلال الدماغ الحاد وتحت الحاد ، والاعتلال النخاعي ، وأشكال مختلفة من متلازمة غيان باريه ، والاعتلال العضلي. منذ بداية وباء COVID-19 ، تم نشر سلسلة مستمرة من التقارير وإعادة الطبع لفهرسة الإصابات العصبية المرتبطة بالمرض. كانت معظم المقالات في شكل تقارير حالة أو سلسلة حالات ، إضافة إلى ذخيرة المعلومات السريرية حول COVID-19. تشمل الإصابات العصبية المرتبطة بـ COVID-19 السكتة الدماغية [36-38] ، وفقدان حاسة التذوق والشم [39،40] ، ومتلازمة غيلان باريه [41] ، وعلامات الخلايا العصبية الحركية العلوية مع التصوير بالرنين المغناطيسي غير الطبيعي وتخطيط المخ [30-32] وكذلك الاضطرابات العصبية والنفسية [32،42]. إن آليات المظاهر العصبية لـ COVID-19 وتسلسل التسبب في المرض ليست مفهومة تمامًا ، وبالتالي فإن فهم الخطوات التي تؤدي إلى إصابة عصبية لدى مرضى COVID 19 يوفر فرصة للتدخل قبل حدوث الضرر العصبي.

تشير البيانات الحالية إلى أن الإصابات العصبية الثانوية لـ COVID-19 ثانوية للعدوى الجهازية (الشكل 2) بدلاً من غزو مباشر للجهاز العصبي بواسطة الفيروس [33،43].

1. يظهر على عدد قليل جدًا من مرضى COVID-19 ، ومعظمهم من المصابين بأمراض خطيرة ، علامات وأعراض عصبية.

2. أظهرت دراسات أمراض الأعصاب البشرية المنشورة مؤخرًا [43] انخفاض مستويات الفيروس وعدم وجود إصابات دماغية مباشرة السارس- CoV-2 في أنسجة دماغ متوفى COVID-19 [43-45]. لوحظ فقط تلطيخ كيميائي مناعي خفيف لبروتينات السنبلة الفيروسية في عينات الدماغ البشري [44،45] ، وتظهر دراسات المجهر الإلكتروني عناقيد محتملة للفيروس فقط في الخلايا القريبة من سطح الدماغ [44،45].

3. في التجارب التي استخدمت نماذج حيوانية معبرة عن hACE2 وعضوية دماغية [45] ، لوحظ أن السارس- CoV-2 يصيب ويقتل الخلايا العصبية ويسبب التهاب الدماغ الخاطف في الحيوانات. ومع ذلك ، فإن ضراوة SARSCoV- 2 العدوى متغيرة داخل وبين الأنواع ويعتمد الكثير على وجود أمراض مشتركة. من غير الواضح ما إذا كان الفيروس يمكن أن يدخل فى الموقع الخلايا العصبية في عدد كبير بما يكفي لتأسيس عدوى داخل الخلايا والخروج بنجاح. يجب أن تكون الأسئلة المطروحة من هذه النماذج التجريبية حول خطوات محددة لدخول الفيروس وتكاثره وخروجه من الخلايا وليس حول شدة المرض وتأثيرات الفيروس على العضيات لأن العضيات بعيدة كل البعد عن حقيقة العدوى البشرية. .

4. ACE2 ، باعتباره المستقبل المشابه لـ SARS-CoV-2 ، ضروري لدخول الفيروس إلى الخلايا. الخلايا العصبية والدبقية لا تعبر عن الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 ، ومع ذلك ، فإن الخلايا البطانية الوعائية غنية بـ ACE2 [24]. في المناطق التي يتم فيها اختراق الحاجز الدموي الدماغي بشكل طبيعي ، يمكن للفيروس أن يخترق الدماغ ، ولكن لم يلاحظ أي التهاب دماغي خاطف [43].

5. يساهم الفشل المناعي للمضيف بشكل كبير في ضراوة COVID-19 ومظاهره العصبية. يمكن أن يكون عدم الكفاءة المناعية بسبب فشل التعرف على المستضد ، وضعف المناعة العام بسبب العدوى الفيروسية [46] ، عوامل وراثية محددة [47] ، والفشل المناعي الثانوي لحالات أخرى مثل السمنة [48]. في الجهاز العصبي ، تلعب المناعة الفطرية (الخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا النجمية) دورًا أساسيًا في مكافحة العدوى بسبب الحاجز الدموي الدماغي. لا توجد بيانات تُظهر أن مناعة الدماغ الفطرية تتأثر بـ COVID-19.

6. أخيرًا ، يمكن أن يساهم خلل التنظيم المناعي في تلف الجهاز العصبي وإصابته. يختلف خلل التنظيم المناعي عن الفشل المناعي في أن أجزاء الجهاز المناعي نشطة. يمكن أن يحدث التهاب الدماغ والاعتلال الدماغي بسبب التفاعل بين الجهاز المناعي المضيف والفيروس ، مما يتسبب في نتائج عصبية غير مواتية ، كما هو الحال في التهاب الدماغ الحوفي وأنواع المناعة الذاتية الأخرى encephalitides [49] ، ومتلازمة Guillain-Barre ، وما يسمى بفيروس ldquoslow & rdquo.

في هذا المنعطف ، تتوفر معرفة جزيئية وتنظيمية كافية من مختلف التخصصات لاستنتاج بعض آليات إصابة الجهاز العصبي البشري من خلال السارس- CoV-2 يمكن أن تساعد في تشخيص وعلاج هذا المرض & rsquos المظاهر العصبية. السارس- CoV-2 يدخل الخلايا المضيفة باستخدام المستقبلات المشابهة ACE2. يتم التعبير عن الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 بشكل أساسي على الخلايا الظهارية / البطانية. وبالتالي ، فإن نهجنا في التعامل مع المظاهر العصبية لـ COVID-19 يجب أن يأخذ في الاعتبار هذه الحقيقة. يعد فقدان حاسة التذوق والشم من الأعراض الأولية لـ COVID-19 لأن الفيروس يدخل تجاويف الأنف والفم أولاً ، والخلايا الظهارية هي المستقبلات لهذه الحواس. تحدث السكتة الدماغية المرتبطة بـ COVID-19 بسبب الإصابة المحتملة للخلايا البطانية الوعائية واعتلال التخثر الذي يسبب الانسداد التجلطي. يعد اعتلال الدماغ لدى مرضى COVDID-19 الحاد والنقاهة [50] متعدد العوامل ومن المحتمل أن يكون ثانويًا لنقص الأكسجة وكذلك التشوهات الأيضية والمناعية (الشكل 2). يبدو أن الإصابات العصبية لدى مرضى COVID-19 من المحتمل أن تكون إصابة غير مباشرة و a & lsquobystander & rsquo. السارس- CoV-2 لا يحتوي على مدارية للخلايا والأنسجة العصبية.


شاهد الفيديو: الجهاز العصبي: السينابس (شهر نوفمبر 2022).