Apicomplexa - tai didelė parazituojančių protistų (pirmuonių) grupė. Jie išsivystė daugybę specializuotų prisitaikymų, tinkamų parazitiniam gyvenimui. Visi apikompleksai yra vienaląsčiai, dauguma parazituoja kitus gyvūnus ir praktiškai visi formuoja sporas arba sporomis panašias infekcines formas, kurios užtikrina perdavimą tarp šeimininkų ir išgyvenimą nepalankiomis sąlygomis.

Sandara ir prisitaikymas

Apikompleksų ląstelės turi unikalią organelę — plastidę, vadinamą apikoplastu. Apikoplastas kilo per endosimbiozę ir yra svarbus metabolizmui (pvz., lipidų ir izoprenoidų biosintezei); tai daro jį patraukliu gydymo tikslu. Apikompleksai taip pat pasižymi specialia viršūnine (apikaline) komplekso struktūra, kurioje randamos organelės, tokios kaip rhoptrijos, micronemos ir kartais conoid, padedančios prisitvirtinti ir pateksti į šeimininko ląsteles.

Šie pirmuonys neturi tokių judėjimo struktūrų kaip blykstės ar pseudopodai (išskyrus tam tikras gametų stadijas), bet juda naudodami glideosomą — aktino-miozino varomą mechanizmą, kartu su specialiu pellicle sluoksniu. Dėl šių savybių kūnas juda lankstydamasis arba slysdamas.

Kadaise ši grupė buvo vadinama Sporozoa, tačiau šis pavadinimas nebenaudojamas, nes grupė yra sistematiškai platesnė ir užima vietą alveolatų (kartu su dinoflagelatais ir ciliatais) klade.

Gyvenimo ciklai

Apikompleksų gyvenimo ciklai yra dažnai sudėtingi ir gali apimti keletą vystymosi stadijų bei skirtingus šeimininkus. Tipiškai ciklas susideda iš trijų pagrindinių fazių:

  • Aseksualus dauginimasis (merogonija / šizogonija) — vienos ląstelės branduolys dalijasi daugkartine kariokineze ir suformuoja daug naujų merozoitų, kurie gali užkrėsti kaimynines ląsteles.
  • Lytinis dauginimasis (gametogonija) — kai kurie parazito stadijos diferencijuojasi į lytines ląsteles (gametus); susijungus gametoms susidaro zigota.
  • Sporogonija — zigota dažnai dalijasi ir formuoja sporas arba sporozoitus, kurie yra infekcinės formos, perduodamos kitam šeimininkui.

Daug apikompleksų turi kompleksiškus perėjimus tarp tarpinio ir galutinio šeimininkų; pavyzdžiui, maliarijos Plasmodium lytinis dauginimasis vyksta galutiniame šeimininke — uodegos berdančio uodo (Anopheles) žarnyne, o aseksualios formos dauginasi žmogaus kepenyse ir raudonuosiuose kraujo kūneliuose. Nors dauguma ląstelių stadijų yra haploidinės, zigoto stadijoje gali atsirasti trumpalaikis diploidinis periodas, po kurio vyksta mejozė ir grįžtama į haploidiją.

Pagrindinės lygtys ir grupės

Tarp apikompleksų yra įvairių grupių, įskaitant kokcidijas (pvz., Eimeria, Cystoisospora), gregarinas, piroplazmas (pvz., Babesia), hemogregarinas, ir žinoma — maliarijos sukeliančius Plasmodium. Kiti svarbūs atstovai yra Toxoplasma gondii, Cryptosporidium, Cyclospora ir Sarcocystis.

Ligos, kurias sukelia apikompleksai

Apikompleksanų sukeliamos ligos yra įvairios ir gali paveikti žmones, gyvulius bei ūkinės reikšmės gyvūnus. Svarbiausias sąrašas:

  • Maliarija (Plasmodium spp.) — ūminė, kartais mirtina liga, perduodama Anopheles uodų; simptomai: karščiavimas, šaltkrėtis, anemija, komplikuotais atvejais smegenų maliarija.
  • Toxoplazmozė (Toxoplasma gondii) — dažnai besimptomė arba lengva infekcija sveikiems suaugusiems, tačiau pavojinga nėštumo metu (vaisiaus pažeidimas) ir imunosupresuotiems asmenims (encefalitas, sisteminės infekcijos).
  • Kryptosporidiozė (Cryptosporidium spp.) — ūminis vandens gaunamas viduriavimas; pavojus imunokompromituotiems pacientams.
  • Cyclospora ir Cystoisospora infekcijos — virškinamojo trakto sutrikimai, viduriavimai, svarbu maisto ir vandens sauga.
  • Kokcidiozės (Eimeria spp., Sarcocystis) — svarbios gyvulių ligos (pvz., vištų Eimeria sukelia dideles ekonomines nuostolius); gali būti ir žmogaus Kosmopolitiškos rūšys.
  • Babesiozė (Babesia spp.) — per erkes perduodama liga, panaši į maliariją (hemolizinė anemija); reikšminga tiek žmonėms, tiek gyvuliams.

Patogenezė ir diagnostika

Patogenezė priklauso nuo rūšies: kai kurie apikompleksai daugiasi kepenyse ar žarnyno epitelije, kiti — užkrečia raudonuosius kraujo kūnelius ar raumenį. Dėl to simptomai gali būti labai skirtingi: nuo lengvo viduriavimo iki sunkių sisteminių ar nervinių sutrikimų.

Diagnostika dažniausiai apima:

  • mikroskopinį tyrimą (kraujas, išmatos, biopsijos) — sporozoitų, merozoitų ar cistų aptikimas;
  • serologinius testus ir antigenų nustatymą;
  • molekulinius metodus (PCR) tiksliam rūšies nustatymui;
  • kultūros ir histologinius tyrimus specialiais atvejais.

Gydymas ir prevencija

Gydymas priklauso nuo ligos sukėlėjo ir ligos sunkumo. Pavyzdžiui:

  • maliarijos gydyme naudojami antimalariniai vaistai: artemisininai ir jų deriniai, chloroquine (ten, kur jautrūs), atovaquone‑proguanil, mefloquine ir kt.;
  • toxoplazmozėje — dažnai taikomas pyrimethamine su sulfadiazine arba alternatyviais režimais (pvz., clindamycin); nėščioms moterims ir imunosupresuotiems pacientams reikalingas specialus valdymas;
  • cryptosporidium gydomas simptominiu gydymu ir, kai įmanoma, imuninės sistemos stiprinimu; nitazoxanide gali būti veiksmingas kai kuriems pacientams;
  • babesiozei — kombinacijos, pvz., azitromicinas arba atovaquone su azithromycin; sunkiais atvejais reikalinga hospitalizacija ir kartais kraujo perpylimas.

Prevencijos priemonės:

  • vabzdžių kontrolė ir apsauga nuo uodų bei erkių (tinkami repelentai, tinklai, drabužiai, aplinkos tvarkymas);
  • vandens ir maisto sauga — gerinant sanitariją ir tinkamai apdorojant vandenį bei maistą;
  • profilaktiniai vaistai keliaujant į maliarijos endemines teritorijas;
  • vakcinacija — šiuo metu egzistuoja ribotos vakcinos (pvz., RTS,S maliarijai), taip pat vakcinos nuo kai kurių gyvūnų kokcidiozių.

Tyrimai ir gydymo taikiniai

Apikoplastas, apikalinis kompleksas ir glideosoma yra aktyviai tiriami kaip potencialūs vaistų taikiniai. Kadangi apikoplastas kilęs iš bakterinio endosimbioto, tam tikri antibiotikai (pvz., doxiciklinas) gali slopinti jo funkcijas ir būti naudojami maliarijos profilaktikai ar gydymui.

Apibendrinant, apikompleksai yra biologinė ir medicininė reikšmė turinti grupė su sudėtingais gyvenimo ciklais, įvairiomis ligomis bei specifiniais molekuliniais bruožais, kuriuos galima išnaudoti diagnostikai ir terapijai.