Zoologie (Fach) / Parasitologie Protozoa (Lektion)

Protozoa

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• 001. Protozoen sind, Beispiele durch Protozoen verursachter Erkrankungen Protozoa are defined as a diverse group of unicellular eukaryotic organisms. Historically, protozoa were defined as single-celled animals or organisms with animal-like behaviors, such as motility and predation.Parasitäre oder freilebende Einzeller–Weltweit häufige Pathogene (im Darm oder in verschiedenen Organen)–z. T. bedeutende Zoonosenerreger–u. U. mit einem massiven Krankheitsbild verbunden –Parasitisch lebende Vertreter sind z. T. mit•einem komplexen Entwicklungszyklus Leishmania spp. • extrem guten Überlebenseigenschaften Histomonas meleagridis: Transportwirte Cryptosporidium spp.: AutoinfektionenEncephalitozoon cuniculi: Sporenbildung oder beidem: Toxoplasma gondii
• 002. Zellaufbau und -organellen 1. Bewegung (Lokomotion) Flagellaten Trichomonas Histomonas
• 003. Zellaufbau und -organellen 1. Bewegung (Lokomotion) Amöben Lobopodien Filopodien Rhizopodien Axopodien
• 004. Locomotion Apicomplexa Mikronemenproteine werden auf die Oberfläche sezerniert Der pelliculäre Actin-Myosin-Motor bewegt sie zum hinteren Ende hin Am Hinterende werden sie proteolytisch abgespalten Prinzip:- Actin-Filamente haben eine „Ratschen“-Struktur- Myosin hat einen festen Anker in Zellmembran und ein Gelenk- „Hebelarm“ des Myosins bindet fest an Actin, bei Produktion von ATP löst sich dieBindung und der Arm klappt um =Bewegungsimpuls
• 005. Ernährung und Stoffwechsel Permeation Carrier-vermittelte TransporterAufnahme von Hexosen, Aminosäuren, Purinbasen, Nucleosiden und Lipiden, z.B. Glucose-Carrier bei Trypanosoma brucei - Veränderung der Permeabilität der Wirtszellmembranz. B. Plasmodium falciparum
• 006. Ernährung und Stoffwechsel Endozytose Phagozytose (Feststoff-Partikel)- Pinozytose (gelöste Makromoleküle) Cytostom – Ciliaten Flagellartasche – Trypanosomen, Trichomonaden,normale Zelloberfläche – Giardia, Amöben Einige Stadien (Zysten, Oozysten) nehmen keine Nahrung auf
• 007. Nahrungs- Aufnahme Verdauung Nahrungsvakuolen (Hydrolyse) Exogener Nährstoffabbau (Membran- oder Kontaktverdauung)
• 008. Stoffwechsel Aerobe Stoffwechselwege (Trypanosoma, Eimeria, Toxoplasma) Anaerobe Stoffwechselwege (Giardia, E. hystolytica, Cryptosporidium – rudimentäre Mitochondrien vorhanden) – „Aerotolerante Anaerobier"
• 009. Stoffwechsel-Beispiel an Trypanosoma brucei In Tsetse Fliege: -Mitochondrium mit einer stark gefalteten Innenmembran („Cristae“; Citratzyklus, -Atmungskette)Verwertung von Prolin und anderen Aminosäuren aus der Haemolymphe des -InsektsEffiziente Substratnutzung In Mensch: -Mitochondrium ohne typische Cristae (Citratzyklus und cytochromhaltige Atmungskette nicht vorhanden)-Glykosomen, Glucoseabbau 1mol Glucose=2mol ATP
• 010. Vermehrung Zweiteilung Asexuell, Flagellaten (Leishmania major)
• 011 Vermehrung Mehrfachteilung (Merogonie, bei Sporentierchen) Asexuell a) Endodyogenieb) Schizogoniec) Endopolygenie Endodyogenie am Beispiel von Toxoplasma gondii – Merozoiten
• 012 Vermehrung Gamogonie Sexuell, Makro- und Mikrogameten
• 013 Infektion des Wirtes - Definition das aktive und passive Eindringen von pathogenen Mikroorganismen in den Körper,in dem sie sich vermehren und Krankheiten verursachen können. Durch Parasiten infizierter Körper = Wirt
• 014 Endwirt dort (mindestens) sexuelle Vermehrung
• 015 Zwischenwirt dort wichtige Entwicklungsvorgänge; häufig findet ungeschlechtliche Vermehrung statt (z.B. Fasciola);Spezialfall: Wirte können gleichzeitig End- und Zwischenwirtsein (z. B. Trichinella)
• 016 Stapelwirt bei der Übertragung von Larvenstadien von einem Wirt auf einenanderen ohne wesentlich morphologische Veränderungen (z. B. Regenwurm für Histomonas)
• 017 Gelegenheitswirt Der Parasit kann sich in diesem Wirt „normal“ entwickeln, er wird jedoch nur äußerst selten befallen, da andere Wirte bevorzugt werden (z. B. Fuchsbandwurm in der Katze)
• 018 Fehlwirt Ein Wirt, der zufällig befallen wird und in dem eine Weiterentwicklung oder Weiterübertragung unmöglich ist, wird als Fehlwirt bezeichnet. (z. B. Fuchsbandwurm im Menschen)
• 019 Übertragungswege Horizontale Übertragung zwischen Wirtsindividuen ein und derselben Art oder innerhalb von artunterschiedlichen Populationen a) Kontaktübertragung (Deckseuchen) b) Orale Aufnahme von Dauerstadien (Toxoplasma) c) Übertragung durch einen Vektor, meist Arthropoden (Malaria, Nagana)
• 020 Übertragungswege Vertikale Übertragung vom mütterlichen Organismus pränatal oder neonatal auf die Nachkommen (Toxoplasma)
• 021 Entwicklungszyklen Homoxenie Gleichwirtigkeit, eine Parasitenart befällt im Verlauf eines Zyklus nur eine Wirtsart
• 022 Entwicklungszyklen Heteroxenie Verschiedenwirtigkeit, eine Parasitenart befällt im Verlauf eines Zyklus verschiedenartige Wirte(End- und Zwischenwirt(e))
• 023 Wirtsspezifität Monoxenie= Einwirtigkeit Oligoxenie= Wenigwirtigkeit Polyxenie (Euryxenie)= Breit- / Vielwirtigkeit
• 024 Infektionsweg: Beispiel Histomonas meleagridis (Flagellat) - Schwarzkopfkrankheit in Truthahn Übertragungswege: horizontal (fäkal-oral / kloakal) •Entwicklungszyklus: homoxen!!! optional: Transportwirte •Wirtsspezifität: oligoxen Histomonas meleagridis is species of parasitic protozoan that infects a wide range of birds including chickens, turkeys, peafowl, quail and pheasants, causing blackhead disease, infectious enterohepatitis, or histomoniasis. H. meleagridis can infect many birds, but it is most deadly in turkeys. It inhabits the lumen of cecum and parenchyma of liver, where it causes extensive necrosis. It is transmitted by another cecal parasite, the nematode Heterakis gallinarum. LifecycleH. meleagridis reproduces by binary fission. The free trophozoites are very delicate and can survive only for a few hours in the external environment. However, when they are transmitted between flocks in the eggs of Heterakis gallinarum, a cecal nematode, which in turn can be transmitted by earthworms that ingested the nematode eggs, they gain entry into the nematode eggs. The eggs with the trophozoites are passed out into the environment through the feces. In this way, the trophozoites can remain viable up to two years in the external environment. Within turkey flocks H. meleagridis is also known to be directly transmitted from bird to bird. Histomonads, either released from the heterakid nematode larvae in the ceca or after direct infection via the cloaca, and replicate rapidly in the cecal tissues. They migrate to the submucosa and muscularis mucosae and cause severe necrosis. The parasites then move to the liver through the vascular system. There, they cause typical crater-like necrotic lesions. Mortality in turkey flocks can be very high (80-100%).
• 025 Infektiöse (Dauer-)Stadien Zysten Ergebnis ungeschlechtlicher Vermehrung a)ein eingekapseltes Individuum, in der Umwelt (u. a. bei einigen Wimperntierchen) b) Viele Erregerstadien in einer Kapsel, im Wirt (bei Sporentierchen = Apikomplexa)
• 026 Infektiöse (Dauer-)Stadien Oozysten (exogen) Ergebnis geschlechtlicher Vermehrung, In der Umwelt, eingekapselt(bei Sporentierchen) Inhalt: Sporocysten/Sporozoiten
• 027 Infektiöse (Dauer-)Stadien Sporen i. A. Ergebnis ungeschlechtlicher Vermehrung, In der Umwelt(Mikrosporidien) Inhalt: Sporoplasma
• 028 Invasion der Wirtszelle Passiv:•Phagozytose mit Ausweichen in Zellplasma (Chagas-Krh.)•Phagozytose + Lysosom (Phagolysosom) (Leishmania) Aktiv:• Eindringen in die Zelle mit oder ohne Bildung der Parasitophoren Vakuole (Apicomplexa)• Injektion durch Polfaden (Microspora)
• 029 Phagozytose – Leishmania spp. Sandfliege: Mensch: Aufnahme in ein Phagosom nach anschließender Fusion mit Lysosomen Phagolysosom Expression von Schutz-Enzymen und -Oberflächenmolekülen Aktives Eindringen in die Zelle (Apikomplexa)
• 030 Injektion durch Polfaden (Microspora) auch passiert
• 031 Zoonosen Protozoen als Zoonose-Erreger Für Mensch und Tier pathogen, wechselseitig direkt (Kontakt, Nahrung) oder indirekt (Vektoren, z. B. Mücken) übertragbar Beispiele:–Giardiasis (Giardia spp.)–Encephalitozoonose (Encephalitozoon cuniculi)–Toxoplasmose (Toxoplasma gondii)–Kryptosporidiose (Cryptosporidium spp.)–Leishmaniose (Leishmania spp.)
• 032 Giardia spp. (Stamm Metamonada): Darmparasiten Zyste (Umweltstadium) - Ausscheidung mit dem Kot Trophozoit (im Darm) - Anheftung und Vermehrung (ungeschlechtliche´Zweiteilung) Giardia - is a genus of anaerobic flagellated protozoan parasites that colonise and reproduce in the small intestines of several vertebrates, causing giardiasis. Their life cycle alternates between an actively swimming trophozoite and an infective, resistant cyst. Giardia have two nuclei, each with four associated flagella. Giardia lives in the intestines of infected humans or other animals, individuals of which become infected by ingesting or coming into contact with contaminated foods, soil, or water tainted by the feces of an infected carrier.
• 033 Encephalitozoon cuniculi (Stamm Microspora): Gewebeparasit Sporenaufnahme über Darmwand-Befall: u. a. Gehirn, Nieren, Haut...-Sporenausscheidung: über Harn (-->Besitzer / Tierarzt) The infective form of microsporidia (E. cuniculi) is a resistant spore which can survive for a long time in the environment. The spore extrudes its polar tubule and infects the host cell. The spore injects the infective sporoplasm into the eukaryotic host cell through the polar tubule. Inside the cell, the sporoplasm undergoes extensive multiplication. This multiplication occurs either by merogony (binary fission) or schizogony (multiple fission). Microsporidia develop by sporogony to mature spores in the cytoplasm or inside parasitophorous vacule. During sporogony, a thick wall is formed around the spore. The thick wall formed provides resistance to adverse environmental conditions. Once the spores increase in number and completely fill the cytoplasm of the host's cell, the cell membrane is disrupted and releases the spores to the surroundings. These free mature spores can infect new cells thus continuing the cycle.
• 034 Toxoplasma gondii (Stamm: Apikomplexa): Darm- bzw. Gewebeparasit Pränatale Infektion:  bei Erstinfektion während der Schwangerschaft/Trächtigkeit -->Schädigung der Plazenta, Infektion der Frucht--> Absterben der Frucht (Resorption, Abort) oder Missbildungen (Gehirn, Auge) Spätfolgen (chron. Augenentzündungen) is an obligate intracellular, parasitic alveolate that causes the disease toxoplasmosis. Sexually reproduces only in cats, modifies neural reactions in infected rodents to increase predation. Adversely affects infected humans - studies suggest high risk of schizophrenia and epilepsy.
• 035 Cryptosporidium (Stamm: Apicomplexa): Darmparasit Kuhe - Autoinfektion über dünnwandige Oozysten Vermehrung im Darm, intrazellulär Zellschädigung -Infektion Mensch: Trink- oder Oberflächenwasser, Heimtiere, Kälberhaltung -Symptome: schwere Durchfälle (wässrig) bei schlechtem Immunsystem: dramatischer Verlauf möglich The Cryptosporidium spore phase (oocyst) can survive for lengthy periods outside a host. It can also resist many common disinfectants, notably chlorine-based disinfectants
• 036 Leishmania spp. (Stamm: Euglenozoa) Vektorübertragene Erkrankung: Vektor = Sandmücken dämmerungs- und nachtaktiv, Vorkommen in der Nähe des Menschen (Müllplätze!), bevorzugt in feuchter Umgebung, z. B. im Mittelmeerraum. Insektenwirt: begeißelte Form, frei im Verdauungstraktim. Säuger unbegeißelte Form Aufnahme infizierter Zellen-->Vermehrung im Mückendarm-->Geändertes Saugverhalten-->Übertragung beider Blutmahlzeit-->Eindringen in weiße Blutzellen (Lokalisation im Phagolysosom, überleben in eigentlich tödlichem Umfeld) -->intrazelluläre Vermehrung-->Freisetzung von Parasiten, Infektion weiterer Zellen

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