چرخه زندگی

دانلود پایان نامه

(Dubremetz et al. 1998; Black and Boothroyd 2000; Soldati et al. 2001). محتویات این ارگانلهای ترشحی به صورت متوالی قبل، حین و به دنبال مرحله ورود به داخل سلول میزبان ترشح می شوند (Carruthers and Sibley 1997) مانند سایر انگلهای شاخه اپی کمپلکسا، نئوسپورا کانینوم نیز یک انگل اجباری داخل سلولی است و برای بقا، تکثیر و تکامل چرخه زندگی باید وارد یک سلول میزبان مناسب شود. در مطالعات in vitro نشان داده شده که تهاجم به سلول میزبان شامل دو رویداد تشخیصی است که شامل اتصال به سطح سلول میزبان و مرحله ورود به سلول میزبان است (Hemphill et al. 1996) به احتمال خیلی زیاد رویدادهای اولیه در مرحله اتصال از طریق برخوردهای کم اما متوالی است که باعث ترشح محتویات میکرونم و در نتیجه باعث اتصال شدیدتر به سطح سلول میزبان و ورود به سلول میزبان می شود. اگرچه هر انگلی که به سطح سلول بچسبد نمی تواند باعث آلودگی سلول میزبان شود، بنابراین به گیرنده های مناسبی نیاز است که سیگنال هایی را تولید کنند که بتوانند وارد سیتوپلاسم سلول میزبان شوند .(Hemphill et al. 1996)
تاکی زوئیت های نئوسپورا کانینوم می توانند از طریق مکانیسم هایی که توسط شاخه اپی کمپلکسا حفظ شده با سلول های میزبان واکنش دهند، برخلاف پلاسمودیوم (Plasmodium) که به اختصاصیت قابل توجه سلول میزبان وابسته است، نئوسپورا کانینوم و توکسوپلاسما گندئی می توانند به طیف گسترده ای از سلول های پستانداران حمله کنند و در آنها تکثیر شوند که پیشنهاد شده که آنها می توانند یک یا چندین گیرنده موجود در سطح سلول میزبان را برای اتصال اولیه و تهاجم شناسایی کنند (Naguleswaran et al. 2002).
به منظور انجام تمام وظایف فوق، شاخه اپی کمپلکسا دارای حجم زیادی پروتئین منحصر به فرد و اختصاصی انگل هستند. شناسایی آنتی ژنهای نئوسپورا کانینوم به فهم اینکه چگونه این انگلها می توانند عفونت را گسترش دهند، در داخل میزبان بقا یابند و به میزبان جدید منتقل شوند و باعث بیماری شوند کمک می کند. احتمالا اکثر پروتئینها در نئوسپورا کانینوم در توکسوپلاسما گندئی هومولوگهای برابری دارند (Howe and Sibley 1999).
حداقل 20 پروتئین بین وزن 80-16 کیلو دالتون با روش وسترن بلات را با استفاده از سرم پلی کلونال گرفته شده از خرگوش ایمن شده با کل تاکی زوئیت نئوسپورا کانینوم زنده شناسایی کردند(Barta and Dubey 1992). چهار آنتی ژن بزرگ (37، 29، 30، 17 کیلو دالتون) از سرم هر دو سری حیوانات (گاو و سگ ) آلوده به صورت تجربی و طبیعی شناسایی شدند. این آنتی ژن ها در قبل از تلقیح و همچنین در سرم حیوانات غیر آلوده شناسایی نشد. با استفاده از آنتی سرم های اختصاصی مشخص شد که آنتی ژن 17 کیلو دالتونی در ارتباط با راپتری، آنتی ژن 30 و 29 کیلو دالتونی در ارتباط با گرانول های متراکم، شبکه میکروتوبولی و لایه های واکوئول پارازیتوفورس است. بر پایه گزارشی احتمالاً پروتئین های 30 و 29 کیلو دالتونی مشابه هستند. آنتی ژن های ایمنودومینانت نئوسپورا کانینوم در توکسوپلاسما گندئی شناسایی نشده اند. با وجود این که نئوسپورا کانینوم و توکسوپلاسما گندئی تعدادی آنتی ژن مشابه دارند، ولیکن در آنتی ژن های دومینانت با هم اختلاف دارند. به عنوان مثال ژن های هومولوگB1، P22 و P30 توکسوپلاسما گندئی در ژنوم نئوسپورا کانینوم با روش PCR تشخیص داده نشدند. هیچ گونه محافظت متقاطع قابل رؤیتی بین سویه RH توکسوپلاسما گندئی و سویهNC-1 نئوسپورا کانینوم در موش مشاهده نشد ( Bjerkas et al. 1994).
1-4-2- آنتی ژنهای سطحی (Surface Antigens)
پروتئین هایی که روی سطح انگل نمایان شدند قطعا برای بقا مهم هستند. زیرا این آنتی ژن ها واکنش های بین پاتوژن و مولکولهای سطح سلول میزبان و پاسخ ایمنی میزبان را آغاز می کنند. در توکسوپلاسما گندئی، سطح مرحله تاکی زوئیت به وسیله خانواده ای از آنتی ژن ها به نام SAGs (surface antigens) و SRSs (SAG1- related sequences) پوشیده شده (Boothroyd et al. 1998; Hehl et al. 1997; Manger et al. 1998). بررسی توالی نشان داد که اکثر این آنتی ژن ها با یکدیگر هومولوگ هستند و ترکیب ساختمانی مشابهی دارند. در حال حاضر مشخص شده که مجموعه ای مشابه از آنتی ژن های سطحی در مرحله تاکی زوئیتی نئوسپورا کانینوم وجود دارد (Hemphill et al. 1997a; Howe et al. 1998; Sonda et al. 1998).
تحت شرایط SDS-PAGE، دو آنتی ژن سطحی غالب، حدود 29 و 35 کیلو دالتن حرکت می کنند و به عنوان p29 و p35 منسوب شده اند (Howe et al. 1998). این آنتی ژن ها Nc-p36 و Nc-p43 نیز نامیده می شوند. به علت استفاده از بتا مرکاپتو اتانول در SDS-PAGE حرکت پروتئینها تغییر می کند (Hemphill and Gottstein 1996; Hemphill et al. 1997b). p29 و p35 خیلی ایمونوژن هستند و آنتی ژن های دائمی هستند که با آنتی سرم های حیوانات مبتلا به نئوسپوروزیس تشخیص داده شدند (Howe et al. 1998). مقایسه توالی های اولیه (Nc-p36) p29 و ((Nc-p43 p35با آنتی ژن های سطحی توکسوپلاسما گندئی نشان داد که این پروتئینها با خانواده آنتی ژن های SAG/SRS هومولوگ هستند و هومولوگ های مستقیم SAG1(Burg et al. 1988) و SRS2 (Manger et al. 1998 ) هستند (Howe et al. 1998). بنابراین مؤلفین پیشنهاد کردند که p29 به عنوان SAG1 و p35 به عنوان SRS2 منسوب شوند (Howe and Sibley 1999).
حفظ توالی مشاهده شده بین NcSAG1و TgSAG1 یا بین NcSRS2 و TgSRS2 به ترتیب حدود 53 و 44 درصد است(Howe et al. 1998).NcSAG1 و NcSRS2 شباهت ساختمانی پیشنهاد شده که در آنتی ژن های TgSAG/SRSمشاهده شده را حفظ کرده اند (Cesbron-Delauw et al. 1994 Manger et al. 1998; Hehl et al. 1997; ). گزارش شده که این خانواده از آنتی ژن های سطحی به صورت مجموعه ای از اتصالات گوناگون برای مواجهه با گیرنده های متنوع سلول میزبان به کار می روند(Boothroyd et al. 1998; Manger et al. 1998 ). ایمنی زایی ایجاد شده به وسیله آنتی ژن های SAG/SRS، آنها را به مارکرهای ایده آلی برای اهداف تشخیصی تبدیل کرده است. NcSAG1و NcSRS2، آنتی ژن های ایمنودومینانت هستند که توسط آنتی سرم های گاو، سگ و موش مبتلا به نئوسپوروزیس شناسایی شدند (Howe et al. 1998). اگرچه NcSAG1و NcSRS2 به طور مشخص با همتاهای خود در توکسوپلاسما گندئی هومولوگ هستند اما سطح تطابق توالی به اندازه ای نیست که باعث ایجاد واکنش متقاطع شود (Howe et al. 1998). پروتئین های سطحی تمام انگلهای اجباری داخل سلولی، کاندیدهای اصلی برای ایجاد اتصال و تهاجم به سلول میزبان هستند(Werk 1985; Joiner and Dubremetz 1993; ). بررسی های اولیه نشان داد که واکنش فیزیکی بین تاکی زوئیت های نئوسپورا کانینوم و غشاء سطحی سلول میزبان به وسیله سیستم گیرنده – لیگاند عمل می کند(Hemphill 1996).
2-4-2- آنتی ژن های گرانول های متراکم
گرانول های متراکم ارگانلهای ترشحی هستند که در تمام انگلهای کوکسیدیا یافت شدند. به محض اینکه انگل به طور کامل به سلول میزبان هجوم میبرد، محتویات این ارگانل به داخل مجرای واکوئول پارازیتوفورس ترشح می شود (et al. 1993 Dubremetz ). احتمالا پروتئین های این ارگانل همگی برای استقرار و عملکرد مناسب در واکوئول مهم هستند (Cesbron-Delauw 1994). NcDG1 آنتی ژنی از گرانول های متراکم است در تاکی زوئیت های نئوسپورا کانینوم با وزن مولکولی تقریبی 33 کیلودالتن که مقایسه توالی اسیدآمینه NcDG1 با پروتئین های GRAدر توکسوپلاسما گندئی نشان داد که آنتی ژن نئوسپورا کانینوم با TgGRA7 هومولوگ است (42درصد شباهت) ( Jacobs et al. 1998; Fischer et al. 1998) بنابراین این آنتی ژن را باید به عنوان GRA7 منسوب کرد .
دومین پروتئین گرانول های متراکم در نئوسپورا کانینوم، NcDG2 است که حدود 37 کیلو دالتن وزن دارد و مقایسه NcDG2 با پروتئین های شناخته شده توکسوپلاسما گندئی نشان می دهد که با TgGRA6 بیشترین شباهت توالی اسیدآمینه را دارد (34درصد) (et al. 1995 Lecordier) بنابراین این آنتی ژن را باید به عنوان GRA6 منسوب کرد. تعیین یک عملکرد اختصاصی برای هریک از پروتئین های گرانول های متراکم مشکل است اما ترشح این پروتئین ها بعد از تهاجم و استقرارشان روی غشاء واکوئول پارازیتوفورس و شبکه داخلی واکوئلی پیشنهاد می کند که همگی در تغییر واکوئول پارازیتوفورس برای استفاده غذایی نقش دارند (Cesbron-Delauw 1994). همچنین این پروتئین های ایمونوژن تا حدودی باعث محافظت علیه آلودگی تجربی با توکسوپلاسما گندئی می شوند (et al. 1990 Darcy et al. 1988; Duquesne). بنابراین آنتی ژن های NcGRA6 و NcGRA7 می توانند به عنوان کاندید واکسن علیه نئوسپوروزیس در نظر گرفته شوند. بعلاوه، ایمنی زایی این آنتی ژن ها به عنوان فاکتورهای تشخیصی بررسی شده (Lally et al. 1996) و مطالعات نشان داد که از این آنتی ژن ها می توان برای تشخیص پاسخهای آنتی بادی در حیوانات مبتلا به نئوسپوروزیس استفاده کرد بدون ایجاد هیچ واکنش متقاطع قابل تشخیص با آنتی بادی حیوانات آلوده به توکسوپلاسما گندئی یا سارکوسیستیس (Sarcocystis) (Howe and Sibley 1999).
ارگانل ترشحی دیگری که ویژگی شاخه اپی کمپلکسا است و بدون شک برای چرخه زندگی آنها مهم است، میکرونم است.که اولین ارگانلهایی هستند که در مراحل اولیه اتصال، محتویات خود را ترشح می کنند. پروتئین های میکرونم شامل ترکیبات قابل حل با چسبندگی بالقوه هستند مانند NcMIC4 ,NcMIC2 ,NcMIC1 (Keller et al. 2002; 2004; Lovett et al. 2000 ) و پروتئین های میکرونم باند شده به غشاء مانند NcMIC3 . (Sonda et al. 2000; Naguleswaran et al. 2001)
NcMIC3 از نوک راسی تاکی زوئیت ها برروی سلول میزبان ترشح می شود ( (Sonda et al. 2000 و برای مدت زمان طولانی به صورت باند شده به سطح انگل باقی می ماند و نشان داده شده که تاکی زوئیت هایی که NcMIC3 را روی سطح خود بیان می کنند، اتصال در محیط in vitro را افزایش می دهند و این اثر با اضافه کردن آنتی بادی علیه NcMIC3 از بین می رود (Naguleswaran et al. 2001) . بنابراین این پروتئین به عنوان یکی از مولکولهای کاندیدا است که در اتصال به سلول میزبان نقش دارد( Naguleswaran et al. 2002). پروتئین های راپتری نیز نقش مهمی در واکنش اولیه با سلول میزبان، در مرحله تهاجم و نیز در طول مراحل بعدی آلودگی بازی می کنند (et al. 2006; Dubremetz et al. 1998 Hemphill).
به طور کلی، آنتی ژن هایی که توضیح داده شدند می توانند به عنوان مارکرهای تشخیصی یا اجزای واکسن استفاده شوند اما شناسایی بیشتر پروتئین های نئوسپورا کانینوم در فهم بهتر این انگل و نیز ارتباطش با سایر کوکسیدیا کمک می کند (Howe and Sibley 1999).
5- 2- تفریق نئوسپورا کانینوم از سایر گونه های انگلی
از آن جایی که نئوسپورا کانینوم شباهت زیادی به برخی از تک یاخته هایی دارد که ممکن است تشخیص و بررسی عوارض آن را با مشکل مواجه سازد، در این قسمت تفاوت های عمده این انگل با سایر تک یاخته هایی که احتمال اشتباه با آن را دارند، بررسی می شود.
توکسوپلاسما گندئی، نئوسپورا کانینوم، هاموندیا هاموندی، هاموندیا هیدورنی انگلهای کوکسیدیایی دو میزبانه و تشکیل دهنده کیست های بافتی هستند و از جهات مختلف به یکدیگر نزدیک هستند. اووسیست های این گونه ها از نظر اندازه مشابه هستند (9 تا 14 میکرون). البته نتایج گزارش شده نشان داد که شکل ظاهری اووسیست ، معیار فنوتیپی مهمی برای تفریق و تمایز این گونه ها نیست (Mugridge et al. 1999).
گربه سانان میزبان نهایی توکسوپلاسما گندئی و هاموندیا هاموندی هستند
(Dubey 1993). سگها و کایوتها نیز به عنوان میزبان نهایی نئوسپورا کانینوم هستند در حالی که چرخه زندگی انگل در روباه های اروپایی کامل نمی شود ((Schares et al. 2002. سگ، روباه و کایوت میزبان های نهایی هاموندیا هیدورنی محسوب می شوند Dubey 1993)). اگرچه یافته های اخیر نشان داد که هاموندیای جدا شده از روباه ممکن است با ایزوله های مشاهده شده در سگها متفاوت باشد (Schares et al. 2002)

مطلب مشابه :  شرکت های پذیرفته شده