Trypanosoma cruzi

Trypanosoma cruzi
Trypanosoma cruzi Trypomastigot im Blut

Trypanosoma cruzi Trypomastigot im Blut

Systematik
ohne Rang: Euglenozoa
ohne Rang: Kinetoplastea
ohne Rang: Metakinetoplastina
ohne Rang: Trypanosomatida
Gattung: Trypanosomen (Trypanosoma)
Art: Trypanosoma cruzi
Wissenschaftlicher Name
Trypanosoma cruzi
Chagas, 1909

Trypanosoma cruzi ist ein einzelliger Parasit, der als Erreger der Chagas-Krankheit in Lateinamerika große medizinische Bedeutung hat. In Endemiegebieten zirkuliert der Parasit zwischen blutsaugenden Raubwanzen und einer Vielzahl von Säugetierarten einschließlich Haustieren.

Entdeckung und Beschreibung

Trypanosoma cruzi wurde erstmals 1909 vom brasilianischen Arzt Carlos Chagas beschrieben und nach dem Arzt Oswaldo Cruz benannt.[1][2] Der Einzeller hat eine einzelne Geißel sowie einen großen Kinetoplasten. Der Parasit kommt in mehreren Formen vor, die sich morphologisch unterscheiden:

  • Die trypomastigote (länglich, gewundene) Form mit Geißelbasis nahe dem Zellkern ist im Mittel 20 Mikrometer lang, hat eine lange Geißel und ein spitzes Hinterende.
  • Die amastigote Form ist bis 4 Mikrometer lang, die Geißel ist fast unsichtbar.
  • Die epimastigote Form ist der trypomastigoten ähnlich, die Geißelbasis ist aber in einer anderen Position.

Der für die Arten der Kinetoplastea charakteristische Kinetoplast ist eine Ansammlung von DNA innerhalb eines großen Mitochondriums.

Es werden aufgrund biochemischer Unterschiede zwei Subtypen von T. cruzi unterschieden, der relativ homogene Typ I sowie der Typ II, der nach molekulargenetischen Analysen weiter in IIa-e unterteilt wurde.[3] Die Typen, die derzeit keinen taxonomischen Rang haben, unterscheiden sich nicht nur molekular, sondern unter anderem auch in der typischen Wirtsart. Die Bezeichnung Trypanosoma cruzi cruzi als Unterart für alle humanpathogenen Isolate ist nicht mehr gebräuchlich. Die Unterart Trypanosoma cruzi marinkellei wurde aus südamerikanischen Fledermäusen isoliert.

Verbreitung und Wirtstiere

Trypanosoma cruzi ist in Süd- und Mittelamerika von Mexiko bis zum südlichen Argentinien verbreitet, insbesondere arme, ländliche Gebiete sind betroffen.[4] Infizierte Tiere werden aber auch in den USA gefunden.

Bei den Insekten sind Raubwanzen der Unterfamilie Triatominae Zwischenwirte, insbesondere Arten der Gattungen Rhodnius und Triatoma. Der wichtigste Vektor bei der Infektion von Menschen ist Triatoma infestans. Unter den Säugetieren sind unter anderem Haustiere wie Hund und Katze, aber auch hausnah lebende Nagetiere wichtige Wirte, während unter den Wildtieren Opossums (für T. cruzi Typ I) und Gürteltiere (für T. cruzi Typ II) die wichtigsten Reservoirs sind.[5]

Lebenszyklus

Im Darm der Raubwanzen wandelt sich der bei einer Blutmahlzeit aufgenommene Parasit von einem Trypomastigot zu einem Epimastigot um; diese können sich im Verdauungstrakt der Wanze durch Teilung vermehren. Im Enddarm der Wanzen entstehen aus den Epimastigoten wiederum neue Trypomastigote, die mit dem Kot ausgeschieden werden und Säugetierwirte durch Hautverletzungen oder Schleimhäute infizieren können.

In Säugetieren kommen die Parasiten als Trypomastigote im Blutstrom oder als Amastigote im inneren von Körperzellen vor. Nach der Infektion sind meist Makrophagen in der Haut das erste Ziel. Die intrazellulären Amastigoten können sich im Zytoplasma der Wirtszelle durch Teilung vermehren und nach erneuter Umwandlung in Trypomastigote die Wirtszelle zerstören. Damit gelangen sie wieder in die Blutbahn und können weitere Körperzellen des Wirbeltierwirtes, unter anderem Herzmuskelzellen, oder eine neue blutsaugende Raubwanze infizieren.

Von Mensch zu Mensch ist auch eine Übertragung von Trypomastigoten durch Bluttransfusionen und Organtransplantationen sowie durch die Plazenta von der Mutter auf den Fötus möglich.

Molekulare Eigenschaften

Die vollständige Genom-DNA-Sequenz von Trypanosoma cruzi wurde im Jahr 2005 publiziert; das 60 Megabasenpaare große Genom ist hoch repetitiv und enthält zirka 12.000 verschiedene Gene.[6] Der Parasit hat an der Zelloberfläche eine Glykokalyx mit einer komplexen Auswahl von Oberflächenantigenen, darunter viele Glykokonjugate. Dementsprechend sind im Genom trans-Sialidasen besonders stark vertreten, ebenso wie andere für die Zelloberfläche wichtige Genfamilien wie Muzine und Muzin-assoziierte Oberflächenproteine; all diese Genfamilien sind mit jeweils mehreren hundert Genen vertreten.[6] Sie spielen offensichtlich eine wichtige Rolle beim Umgehen des Immunsystems des Säugetierwirtes.

Es gibt nur zwei Arzneistoffe, die in Arzneimitteln gegen die Chagas-Krankheit eingesetzt werden, Nifurtimox und Benznidazol. Beide wirken über die Bildung freier Radikale bei der Metabolisierung; diese kann der Parasit schlecht abbauen, da ihm entsprechende Enzyme fehlen oder sie nur niedrige Aktivität haben. Es gibt aber durch die Genomsequenz inzwischen eine ganze Reihe von neuen Targets, die für die Entwicklung neuer Arzneimittel in Frage kommen.[7]

Einzelnachweise

  1. Chagas C (1909a). Neue Trypanosomen. Vorläufige Mitteilung. Archiv für Schiffs- und Tropenhyg. 13: 120-122. Online
  2. Chagas, C. (1909b). Über eine neue Trypanosomiasis des Menschen. Archiv für Schiffs- und Tropenhyg. 13:351-353. Online
  3. Brisse S, Barnabé C, Tibayrenc M. Identification of six Trypanosoma cruzi phylogenetic lineages by random amplified polymorphic DNA and multilocus enzyme electrophoresis. Int J Parasitol. 2000 Jan;30(1):35-44. PMID 10675742
  4. [1] Informationen des amerikanischen Centers for Disease Control (CDC) zur Chagaskrankheit
  5. Yeo M, Acosta N, Llewellyn M, Sánchez H, Adamson S, Miles GA, López E, González N, Patterson JS, Gaunt MW, de Arias AR, Miles MA. Origins of Chagas disease: Didelphis species are natural hosts of Trypanosoma cruzi I and armadillos hosts of Trypanosoma cruzi II, including hybrids. Int J Parasitol. 2005 Feb;35(2):225-33. PMID 15710443
  6. 6,0 6,1 El-Sayed et al.: The genome sequence of Trypanosoma cruzi, etiologic agent of Chagas disease. Science 2005 Jul 15;309(5733):409-15. PMID 16020725
  7. Maya et al. Mode of action of natural and synthetic drugs against Trypanosoma cruzi and their interaction with the mammalian host. Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 2007 Apr;146(4):601-20. PMID 16626984

Weblinks

TcruziDB Genomdatenbank

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die letzten News

20.01.2021
Genetik | Evolution
Was das Genom des Lungenfischs über die Landeroberung der Wirbeltiere verrät
Das vollständig sequenzierte Genom des Australischen Lungenfisches ist das größte sequenzierte Tiergenom und hilft, den Landgang der Wirbeltiere besser zu verstehen.
20.01.2021
Zoologie | Ethologie
Weniger gestresst: Hochrangige Hyänenmännchen haben bei Weibchen beste Chancen
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) haben herausgefunden, dass die Interaktion mit anderen Männchen für rangniedrige Tüpfelhyänenmännchen "stressiger" ist als für hochrangige.
18.01.2021
Zytologie | Entwicklungsbiologie
Die ersten Löwen-Embryonen aus eingefrorenen Eizellen
E
18.01.2021
Mikrobiologie | Biochemie | Biotechnologie
Mikroorganismus baut Phenol unter extremen Bedingungen ab
Forschende vom Leibniz-Institut DSMZ in Braunschweig haben den Abbau von Phenol durch Saccharolobus solfataricus charakterisiert.
18.01.2021
Physiologie | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Methanausstoß von Milchkühen messen
Wissenschaftler des Instituts für Nutztierbiologie Dummerstorf haben ein neues Verfahren zur Vorhersage des Methanausstoßes einer Milchkuh entwickelt.
18.01.2021
Zoologie | Genetik | Ethologie
Berliner Igel bilden keine genetisch isolierten Bestände
Igel leben sowohl auf dem Lande als auch in größeren Städten.
16.01.2021
Botanik | Taxonomie
Die einzigartige Flora Neukaledoniens
Sieben neue Arten der Hundsgiftgewächse (Apocynaceae) haben Forscher*innen der Universität Bayreuth in Neukaledonien entdeckt. Auf den Spuren des britischen Entdeckers James Cook untersuchten sie im Frühjahr 2019 die Flora auf der Inselgruppe im Südwestpazifik.
16.01.2021
Taxonomie | Fischkunde
Neue Fischgattung aus Indien: Der Kiemenschlitzaal
Senckenberg-Wissenschaftler Ralf Britz hat gemeinsam mit internationalen Kolleg*innen eine neue Fischgattung beschrieben.
16.01.2021
Anthropologie
Wo man lebt, prägt das Verhalten
Je nachdem, wo auf der Welt sie leben, organisieren Menschen aus Jäger- und Sammlergesellschaften sich ihr Leben zum Beispiel bei der Nahrungssuche, Fortpflanzung, Betreuung des Nachwuchses und sogar hinsichtlich ihres sozialen Umfelds ähnlich wie Säugetier- und Vogelarten, mit denen sie ihren Lebensraum teilen.
16.01.2021
Ökologie | Biochemie
Wie Pflanzen Abwehrgifte bilden ohne sich selbst zu schaden
In einer neuen Studie klären Forschende des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie und der Universität Münster die Biosynthese und genaue Wirkungsweise von Diterpen-Glykosiden in wilden Tabakpflanzen auf.
13.01.2021
Zoologie | Ethologie | Meeresbiologie
Kegelrobben fressen Seehunde, Schweinswale – und ihre Artgenossen
Kegelrobben (Halichoerus grypus) sind Deutschlands größte freilebende Raubtiere. Viele Feriengäste kennen das Bild, wenn sie auf Helgoland am Strand oder in anderen Nordseeregionen auf Sandbänken liegen – friedlich nebeneinander oder neben Seehunden.
12.01.2021
Botanik | Ökologie | Insektenkunde
Schmetterling beweist: Karpaten waren in der Eiszeit teilweise bewaldet
Senckenberg-Wissenschaftler haben die Rückzugsorte des Tagfalters Erebia aethiops während der letzten Eiszeit in Europa untersucht.
12.01.2021
Mikrobiologie | Biochemie
Bakterium produziert pharmazeutische Allzweckwaffe
Ein Wirkstoff aus den Blättern einer Zierpflanze gilt seit einigen Jahren als möglicher Vorreiter einer neuen Gruppe potenter Medikamente.
11.01.2021
Zoologie | Physiologie | Video
Neon-grünes Leuchten beim Wüstengecko
Forschende der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM), der LMU und der Hochschule München haben entdeckt, dass der Wüstengecko Pachydactylus rangei aus Namibia unter UV-Licht stark neon-grün fluoreszierende Streifen an den Körperseiten und um die Augen zeigt.
11.01.2021
Ethologie | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Ziegen mögen Denksport
Wissenschaftler untersuchten in einem Deutsch-Schweizer Projekt die Lernfähigkeit von Ziegen.
09.01.2021
Ethologie | Neurobiologie
Schlaf für Erholung des Gehirns unersetzlich
Forscher*innen des Universitätsklinikums Freiburg weisen erstmals direkt nach, dass während des Schlafens im Gehirn aktive Erholungsprozesse ablaufen, die sich nicht durch Ruhe ersetzen lassen. Die Erkenntnisse sind relevant für optimale Leistung.
07.01.2021
Ökologie | Biodiversität
Starker Rückgang einer einst zahlreichen Tierart
Eine erneute Untersuchung der Puku-Antilopen im Kasanka Nationalpark in Sambia dokumentiert einen starken Rückgang.
07.01.2021
Ethologie | Video | Primatologie
Guineapaviane grunzen mit Akzent
Vokales Lernen führt zur Anpassung der Lautstruktur in einer mehrstufigen Pavian-Gesellschaft.
07.01.2021
Klimawandel | Meeresbiologie
Das neue Gesicht der Antarktis
Die Antarktis könnte künftig ergrünen und von neuen Arten besiedelt werden. Andererseits dürften Spezies verschwinden.
07.01.2021
Klimawandel | Meeresbiologie | Neobiota
Biodiversitäts-Kollaps im östlichen Mittelmeer
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Paolo G.
07.01.2021
Botanik | Klimawandel
Klimawandel verursachte Mangrovensterben in Oman
Vor rund 6.000 Jahren verschwanden die meisten Mangroven-Bestände an den Küsten Omans.
04.01.2021
Biodiversität | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Angepasste Konzepte für die Vielfalt der Waldbewirtschaftung
Europas Wälder müssen heute viele Funktionen gleichzeitig erfüllen. Wer Holz nutzt und die Biodiversität fördert, deckt zwei wichtige davon ab.
01.01.2021
Physiologie | Paläontologie
Früher Säuger mit erstaunlich präzisem Biss
Wissenschaftlern ist es gelungen, die Kaubewegung eines frühen Säugetiers zu rekonstruieren, das vor knapp 150 Millionen Jahren gelebt hat. Demnach arbeitete sein Gebiss äußerst präzise und mit erstaunlich hoher Effizienz.
29.12.2020
Klimawandel | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Klimakrise lässt Seen schrumpfen
Autoren plädieren in Fachartikel für mehr Aufmerksamkeit für Regionen, in denen der Wasserpegel sinkt.
28.12.2020
Zoologie | Physiologie | Ethologie
Globale Studie über Frequenzen von Vogelgesängen
Viele Tiere kommunizieren über akustische Signale.