Трансстадиальная передача
Трансовариальная и трансстадиальная передача иксодовых клещей

Трансстадиальная передача — это сохранение симбионта или патогена в организме от одной стадии жизни («стадии») к другой, например, от личинки к нимфе и к взрослой особи. [1] [2] [3] Этот тип передачи обычно наблюдается у насекомых. Например, бактерия Borrelia burgdorferi , возбудитель болезни Лайма , заражает клеща- переносчика в личинку, при этом инфекция сохраняется, когда клещ линяет на нимфу и позже развивается во взрослую особь. [1] [2] Трансстадиальная передача также наблюдается у других микробов, таких как другие бактерии , грибки и вирусы у многочисленных насекомых. [3] Помимо клещей, еще одним распространенным переносчиком являются клещи . [3] [4] Трансстадиальная передача особенно актуальна для общественного здравоохранения , поскольку несколько угроз общественному здоровью поддерживаются в популяциях насекомых путем трансстадиальной передачи. Существуют некоторые споры относительно классификации трансстадиальной передачи как вертикальной передачи против горизонтальной передачи . Причины этого вытекают из дальнейших дебатов относительно трансовариальной передачи , описываемой как передача симбионта или патогена от инфицированной самки к ее потомству, особенно в яйцах. [5] [6] [7] [8]

Трансстадиальная блокада является противоположностью трансстадиальной передачи, при которой симбионт или патоген не может быть перенесен с одной стадии жизни на другую. [4] Этот аспект препятствует передаче, поскольку симбионт или патоген находится с хозяином в течение более короткого периода времени, что снижает вероятность передачи.

Эпидемиология

Вспышки новых инфекционных заболеваний учащаются по мере того, как население людей расширяется и вторгается в ранее нетронутые или необитаемые районы. Трансмиссивные заболевания представляли значительные проблемы для поддержания общественного здравоохранения за последнее столетие. Кроме того, заболевания , передаваемые членистоногими, были на переднем крае трансмиссивных заболеваний, вызывая эпидемии чумы , туляремии , желтой лихорадки , малярии , японского энцефалита , восточного лошадиного энцефалита , болезни Западного Нила , лейшманиоза и ряда других. Эпидемиологически значимая трансстадиальная передача в первую очередь наблюдается у клещей, клещей и комаров, которые служат членистоногими переносчиками болезней.

Трансстадиальная передача возбудителей у членистоногих переносчиков

Болезнь Лайма (Borrelia burgdorferi)

Болезнь Лайма, вызываемая бактерией Borrelia burgdorferi , передается человеку через укус инфицированного черноногого клеща , также известного как оленьий клещ ( Ixodes scapularis ). B. burgdorferi считается энзоотическим , что означает, что он сохраняется у животных в окружающей среде, за пределами человека. В цикле от клещей к животным незараженная личинка клеща питается инфицированным хозяином, таким как олень или мышь , что приводит к заражению клеща. Инфекция является трансстадиальной у клещей, поскольку бактерия сохраняется в клеще, пока он линяет из личинки в нимфу. Люди являются тупиковым хозяином для B. burgdorferi и не функционируют в естественном цикле бактерии в окружающей среде.

B. burgdorferi содержит линейную хромосому размером 1 Мб с несколькими линейными и кольцевыми плазмидами с генами, кодирующими липопротеины , которые активируются при различных условиях. Кроме того, B. burgdorferi является ауксотрофом по всем аминокислотам , нуклеотидам и жирным кислотам и не содержит генов, кодирующих белки для использования в цикле трикарбоновых кислот или окислительном фосфорилировании . Когда клещ участвует в питании нимфальной кровью, B. burgdorferi претерпевает множество изменений в экспрессии генов , повышая регуляцию генерации белка для использования при прикреплении к хозяину и установлении инфекции. Гены вирулентности также активируются совместно с выработкой слюны клеща , что еще больше повышает способность бактерии закрепляться в новом хозяине.

Aedes triseriatus является наиболее распространенным переносчиком вируса Ла-Кросс, вызывающего энцефалит Ла-Кросс. Этот комар также участвует в передаче вируса Западного Нила.

Вирус Ла-Кросс

Вирус Ла-Кросс в основном передается через комара Eastern Treehole ( Aedes triseriatus ). Заболевание, вызванное вирусом Ла-Кросс, может привести к серьезным неврологическим осложнениям, таким как энцефалит Ла-Кросс , который чаще всего встречается у детей и является эндемичным для восточной части Соединенных Штатов. [9]

Вирус Ла-Кросса подвергается трансовариальной передаче у комаров, переходя от одного поколения к другому. Кроме того, после заражения яйца комара вирус остается в комаре, пока он проходит через стадии своего жизненного цикла, завершая трансстадиальную передачу. [10] Комары могут заражаться, питаясь кровью резервуарных хозяев в окружающей среде, что позволяет передавать вирус в генетической линии комаров в окружающей среде.

Анаплазма spp.

Anaplasma — это род бактерий, вызывающий дорогостоящие экономические потери во всем мире, особенно в секторе животноводства. Заражение Anaplasma приводит к анаплазмозу — заболеванию, которое может вызывать как серьезные, так и субклинические заболевания. [11] Anaplasma — это еще одно заболевание, переносимое членистоногими, которое также распространяется через укусы инфицированных клещей, особенно клещей Ixodidae , а также, возможно, комаров . [12] В многочисленных научных отчетах приводятся утверждения о трансовариальной и трансстадиальной передаче Anaplasma клещами.

Жвачные животные являются основным резервуаром Anaplasma spp., но бактерии также могут быть обнаружены у диких животных. [13] У клещей Anaplasma spp. может передаваться трансстадиально, и клещи заражаются, питаясь инфицированными животными, что позволяет передаваться незараженным животным. [13] Среди ученых ведутся споры относительно возможности трансовариальной передачи Anaplasma spp. у клещей. [14] [15] [16] [17] [18] Однако недавние исследования собрали доказательства трансовариальной передачи по крайней мере некоторых видов Anaplasma у клещей. [19] [20] [21]

Трансстадиальная передача и грибковые сообщества у комаров

Симбиозы и микробиомы являются одними из основных факторов развития иммунитета , особенно с комменсальными организмами. [22] Взаимодействие микробиоты и иммунной системы способствует развитию партнерских отношений хозяина и микроба посредством взаимодействия организмов и поддержания границ организмов для обеспечения заполнения ниши каждым организмом, участвующим в симбиозе. [22]

Трансстадиальная передача является важным фактором сохранения микробов в их хозяевах, особенно в членистоногих, таких как насекомые, которые трансформируются из одной стадии жизни в другую. Взрослые комары стали отличительным организмом для изучения трансстадиальной передачи микробов из личиночной стадии во взрослую, в основном из-за их участия в передаче патогенов, имеющих значение для общественного здравоохранения, и изучения устойчивости патогенов в окружающей среде.

В одном исследовании, опубликованном в 2020 году, были представлены доказательства участия грибка в микробиоме комара, влияющего на развитие дифференциальных бактериальных компонентов в микробиоме комара. Авторы сообщили об обнаружении меньшего количества бактерий у недавно появившихся взрослых комаров по сравнению с предыдущей личиночной стадией, на что значительно повлияла грибковая колонизация задней кишки . Авторы выдвинули гипотезу, что физиологические и экологические изменения, связанные с грибковой колонизацией, такие как меньше доступных питательных веществ и измененный pH, способствовали уменьшению количества бактерий от личинки до взрослой особи. Из этого исследования ясно, что необходимы дальнейшие исследования для понимания взаимодействия между грибковыми колонизаторами и бактериями, которые могут успешно передаваться трансстадиально у комаров, чтобы лучше понять бактериальную персистенцию у этих важных членистоногих, переносящих болезни. [23]

Другое исследование оценивало влияние грибка Aspergillus oryzae на малярийного паразита ( Plasmodium berghei ) у комаров Anopheles stephensi . В конечном итоге исследователи определили, что включение рекомбинантного штамма грибка A. oryzae в личинки комаров способствовало сохранению грибка на стадии взрослого комара и предотвращало образование ооцист P. berghei в средней кишке комара . Исследователи определили, что грибок является кандидатом на экологический контроль контроля малярийного паразита у комаров путем включения грибка в комаров в качестве модели паратрансгенеза, несущей эффекторные белки для предотвращения развития паразита у развивающегося комара. [24]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Анна Ровид Спиклер; Джеймс А. Рот; Джейн Гэлион; Джин Лофстедт (январь 2010 г.). Новые и экзотические болезни животных, 4-е издание. CFSPH Университет штата Айова. стр. 22. ISBN 978-0-9745525-8-3. Получено 1 апреля 2012 г.
  2. ^ ab Джесси Л. Гудман; Дэвид Тэппен Деннис; Дэниел Э. Соненшайн (2005). Клещевые заболевания людей. ASM Press. стр. 7. ISBN 978-1-55581-238-6. Получено 1 апреля 2012 г.
  3. ^ abc Питер Лидьярд; Майкл Коул; Джон Холтон; Уилл Ирвинг; Нино Поракишвили; Прадхиб Венкатесан; Кейт Уорд (1 января 2010 г.). Исследования случаев инфекционных заболеваний. Garland Science. стр.  1695– 6. ISBN 978-1-135-15313-7. Получено 3 апреля 2012 г.
  4. ^ ab KC Ling (1975). Вирусные заболевания риса. IRRI. стр. 14. ISBN 978-971-22-0242-1. Получено 3 апреля 2012 г.
  5. ^ Уолтер Вернер Холланд (1984). Оксфордский учебник общественного здравоохранения. Oxford University Press. стр. 262. ISBN 978-0-19-261448-3. Получено 3 апреля 2012 г.
  6. ^ Дхаар (2008). Основы общественной медицины, 2/э. Эльзевир Индия. п. 492. ИСБН 978-81-312-1055-0. Получено 3 апреля 2012 г.
  7. ^ Джордж Горд; Гордон Горд; Дэвид Хедрик (22 мая 2003 г.). Словарь энтомологии. CABI. стр. 971–. ISBN 978-0-85199-655-4. Получено 3 апреля 2012 г.
  8. ^ Брюс Ф. Элдридж; Джон Д. Эдман (2004). Медицинская энтомология: Учебник по проблемам общественного здравоохранения и ветеринарии, вызванным членистоногими. Springer. стр. 156. ISBN 978-1-4020-1794-0. Получено 3 апреля 2012 г.
  9. ^ Харрис, М. Камилла; Дотсет, Эрик Дж.; Джексон, Брайан; Зинк, Стивен Д.; Марек, Пол Э.; Крамер, Лора Д.; Полсон, Салли Л.; Хоули, Дана М. (апрель 2015 г.). «Вирус Ла-Кросс у комаров Aedes japonicus japonicus в регионе Аппалачи, США». Новые инфекционные заболевания . 21 (4): 646– 649. doi :10.3201/eid2104.140734. PMC 4378473. PMID  25811131 . 
  10. ^ Миллер, BR; ДеФолиарт, GR; Юилл, TM (24 декабря 1977 г.). «Вертикальная передача вируса Ла-Кросс (группа калифорнийского энцефалита); трансовариальные и дочерние показатели заражения у Aedes triseriatus». Журнал медицинской энтомологии . 14 (4): 437– 440. doi :10.1093/jmedent/14.4.437.
  11. ^ CDC (2024-09-11). "Об анаплазмозе". Анаплазмоз . Получено 2024-11-21 .
  12. ^ Рар, Вера; Ткачев, Сергей; Тикунова, Нина (2021-07-01). «Генетическое разнообразие бактерий Anaplasma: Двадцать лет спустя». Инфекция, генетика и эволюция . 91 : 104833. doi :10.1016/j.meegid.2021.104833. ISSN  1567-1348.
  13. ^ аб Гусман, Нилмари; Яррарапу, Шива Нага С.; Бейдас, Сари О. (2024), «Anaplasma Phagocytophilum», StatPearls , Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing, PMID  30020713 , получено 21 ноября 2024 г.
  14. ^ Leatch, G. (январь 1973 г.). «Предварительные исследования передачи Anaplasma marginale через Boophilus microplus». Australian Veterinary Journal . 49 (1): 16– 19. doi :10.1111/j.1751-0813.1973.tb14667.x. ISSN  0005-0423. PMID  4689814.
  15. ^ Коннелл, Максин; Холл, У. Т. К. (август 1972 г.). «Передача клеща Anaplasma marginale крупного рогатого скота через Boophilus microplus». Australian Veterinary Journal . 48 (8): 477. doi :10.1111/j.1751-0813.1972.tb02298.x. ISSN  0005-0423.
  16. ^ Руис, Патрисия М. Гонсалвес; Пассос, Лигия М. Фриш; Барбоза Рибейро, Мусио Ф. (31 марта 2005 г.). «Отсутствие инфекционности бразильского изолята Anaplasma Marginale для клещей Boophilus microplus». Ветеринарная паразитология . 128 (3): 325–331 . doi :10.1016/j.vetpar.2004.11.017. ISSN  0304-4017.
  17. ^ Эстевес, Э.; Пол, ПК; Клафке, генеральный директор; Рек, Дж.; Фогаса, AC; Мартинс, младший; Даффре, С. (15 декабря 2015 г.). «Низкая температура влияет на размножение клещей крупного рогатого скота, но не приводит к трансовариальной передаче Anaplasma Marginale». Ветеринарная паразитология . 214 (3): 322–326 . doi :10.1016/j.vetpar.2015.07.010. ISSN  0304-4017. ПМИД  26255094.
  18. ^ Симада, Марсия Киеэ; Ямамура, Милтон Хиссаши; Кавасаки, Паула Миюки; Тамекуни, Катя; Игараси, Мишель; Видотто, Одилон; Видотто, Марильда Карлос (октябрь 2004 г.). «Обнаружение ДНК Anaplasma Marginale у личинок клещей Boophilus microplus с помощью полимеразной цепной реакции». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1026 (1): 95–102 . doi :10.1196/annals.1307.012. ISSN  0077-8923. ПМИД  15604475.
  19. ^ де ла Фурньер, София; Гиллеми, Элиана Каролина; Паолетта, Мартина Соледад; Перес, Агустина; Обрегон, Дасиэль; Кабесас-Крус, Алехандро; Сармьенто, Нестор Фабиан; Фарбер, Мариса Диана (2 августа 2023 г.). «Трансовариальная передача Anaplasma Marginale у клещей Rhipicephalus (Boophilus) microplus приводит к ограничению разнообразия штаммов». Патогены (Базель, Швейцария) . 12 (8): 1010. doi : 10.3390/pathogens12081010 . ISSN  2076-0817. ПМЦ 10459439 . ПМИД  37623970. 
  20. ^ Хаук, Даниэла; Джордан, Даниэла; Спрингер, Андреа; Шунак, Беттина; Пакнике, Стефан; Фингерле, Фолькер; Штрубе, Кристина (2020-04-07). "Трансовариальная передача Borrelia spp., Rickettsia spp. и Anaplasma phagocytophilum у Ixodes ricinus в полевых условиях, экстраполированная из обнаружения ДНК у ищущих личинок". Паразиты и векторы . 13 (1): 176. doi : 10.1186/s13071-020-04049-7 . ISSN  1756-3305. PMC 7140504 . 
  21. ^ Равиндран, Регу; Хембрам, Прабод Кумар; Кумар, Гатчанда Шраван; Кумар, Караппарамбу Гопалан Аджит; Дипа, Чундайил Каларикал; Варгезе, Анджу (01 марта 2023 г.). «Трансовариальная передача патогенных простейших и риккетсиозов у ​​клещей». Паразитологические исследования . 122 (3): 691–704 . doi : 10.1007/s00436-023-07792-9. ISSN  1432-1955. ПМЦ 9936132 . ПМИД  36797442. 
  22. ^ ab Gross, Roy; Vavre, Fabrice; Heddi, Abdelaziz; Hurst, Gregory DD; Zchori-Fein, Einat; Bourtzis, Kostas (сентябрь 2009 г.). «Иммунитет и симбиоз». Молекулярная микробиология . 73 (5): 751– 759. doi :10.1111/j.1365-2958.2009.06820.x. ISSN  0950-382X.
  23. ^ Франкель-Брикер, Йонас; Бьюрки, Свен; Ферис, Кевин П.; Уайт, Мерлин М. (2020-01-21). «Влияние плодовитого кишечного грибка (Zancudomyces culisetae) на микробиоту, связанную с личинками и взрослыми комарами (Aedes aegypti)». Прикладная и экологическая микробиология . 86 (3): e02334–19. doi :10.1128/AEM.02334-19. ISSN  1098-5336. PMC 6974652. PMID 31757825  . 
  24. ^ Кианифард, Лейла; Рафики, Аб Маттин; Акчакир, Осман; Али, Ахмед СИ; Биллингсли, Питер Ф.; Уйсал, Сердар (2023-07-27). «Рекомбинантный гриб Aspergillus oryzae, передаваемый от личинок к взрослым особям комаров Anopheles stephensi, подавляет развитие ооцист малярийного паразита». Scientific Reports . 13 (1): 12177. doi :10.1038/s41598-023-38654-0. ISSN  2045-2322. PMC 10374630 . PMID  37500682. 


Значок заглушки

Эта статья по биологии — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Трансстадиальная_передача&oldid=1262159088"