Vraag 1: Welke algemene mechanismen hebben parasieten

Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Vraag 1: Welke algemene mechanismen hebben parasieten ontwikkeld om de
antibody respons te ontwijken en bespreek de verschillende functionele
aspecten van een antilichaam?
1) Antibody blokkeren
De parasite produceert herkeningsproteinen / antigen. De antibody’s binden hierop
en worden geblokkeerd.
2) Antigenen zullen effectorcellen blokkeren
ADCC = Ab depending cell mediated cytotoxity  Het principe dat effector cellen
target cellen lyseren die gebonden zijn door specifieke Ab.
De NK cel produceert nog perforines maar te ver weg van de parasiet. Dus geen
activatie van de killer cellen.
3) Geïnduceerde T-en B-cell tolerantie
Het Ag wordt self Ag = self protein  tolerantie van de B-cellen.
4) Geïnduceerde polyclonale activatie.
Het geproduceerde Antigen zal er voor zorgen dat er veel B-cellen geactiveerd
worden. Met als gevolg een hoge Ab productie . Waaronder non-specifieke IgG’s en
autoantibodies. Dit zorgt voor verdunning van de parasiet specifieke Ab’s.
5) Geïnduceerde vrijlating van immunosuppresive moleculen.
Activatie van macrofagen kan ervoor zorgen dat er prostaglandines vrijkomen,
deze kunnen de inflammatie inhiberen. Langs de andere kant kan er ook
activatie van T-suppressor cellen zijn. Deze zorgen voor een suppressie van
het IS. Dit door de productie van immunosuppressieve cytokines zoals TGF
(transforming growth factor) en IL-10. Het laatste komt voor bij een infectie
met Malaria en Leishmania.
1
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Ik dacht eerder aan dit lijstje:
• Antigenische variatie: bv. Trypanosoma brucei: bevindt zich vrij in het bloed,
membraan bedekt met tien miljoen identieke kopieën van VSG, deze coat
verandert ongeveer één keer per week
• Intracellulair leven: Plasmodium: in RBC, Trypanosoma cruzi, Leishmania: in
macrofaag
• Immunosupressieve moleculen: suppressie van T cel activiteit, bv. Malaria en
Trypanosoma cruzi
• Polyclonale activatie op niet-specifieke wijze => verdunnen van de antiparasiet respons. Bv malaria en trypanosoma cruzi
• B en T cel tolerantie induceren: Malaria, Toxoplasma
Functionele aspecten van een Ab:
1. Ab’s kunnen zorgen voor onmiddellijke schade van de parasiet, of ze kunnen
complemnt-gemedieerde lyse uitvoeren.
2. Ab’s voorkomen verspreiding door de aanhechtingssite te neutraliseren, ze
voorkomen ontsnapping uit de lysosomale vacuole en ze voorkomen inhibitie
van lysosomale fusie.
3. Ab’s zorgen voor verbetering van fagocytose.
4. Er treedt Ab-afhankelijk cel-gemedieerde cytotoxiciteit op.
2
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Vraag 2: Hoe triggeren een intracellulair en extracellulaire parasiet een MHC II
en MHC I respons? Hoe kan ons lichaam hierop reageren?
Ons immuunsysteem kan op twee manieren werken.
Enerzijds kan het immuunsysteem beslissen dat de persoon baat heeft bij
inflammatie. In dat geval zullen de T cellen (meer bepaald de Th-1 cellen) zorgen
voor de aanmaak van inferon-gamma (IFN-ϒ). IFN-ϒ zal de productie van
antilichamen blokkeren.
Anderzijds kan het immuunsysteem dat een persoon meer baat heeft bij de productie
van antilichamen. De Th-2 cellen produceren Il-4. Deze zorgen ervoor dat naïeve Bcellen worden omgezet in cellen die antilichamen produceren. Il-4 zal inflammatie
onderdrukken. Il-4 is een cytokine, meer bepaald een interleukine.
Op de onderstaand figuur zijn we de bloedbaan en een rode bloedcel (RBC). De
parasiet kan zich op twee plaatsen bevinden: in de bloedbaan (niet in de cel) (1) of
binnenin de rode bloedcel (2). De eerste parasiet noemen we extra-cellulair, de
tweede intra-cellulair.
(1) We beschouwen eerst het geval van de intra-cellulaire parasiet
Binnenin het cytoplasma van de cel wordt de parasiet afgebroken tot op het
niveau van peptiden. Deze peptiden worden via peptidentransporters opgenomen
in het ruw endoplasmatisch reticulum. In het RER zijn MHCI moleculen aanwezig,
deze worden niet beschermd door een peptide. Anderzijds zijn ook de MHCII
moleculen aanwezig, maar deze worden wel beschermd door een peptide.
De binnengebrachte peptiden binden op de MHCI molecule (zonder peptide). Dit
complex wordt onder de vorm van vesikels afgescheiden door het RER. Nadien
passeren ze langs het golgi-apparaat en in een laatste stap worden ze naar het
celmembraan gebracht.
De cel zal het immuunsysteem op deze manier waarschuwen dat er iets mis is.
Alle somatische cellen in ons lichaam zijn instaat dit proces door te voeren. In het
geval van MHCII moleculen zijn enkel APC (macrofagen) hiertoe instaat.
3
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Een tweede manier waarop er vreemd materiaal intracellulair aanwezig kan zijn in
de cel (ipv een parasiet) is wanneer er zich een mutatie voordoet in het DNA. Het
vreemde DNA geeft aanleiding tot de vorming van een peptide. Dit peptide kan op
zijn beurt binden met een MHCI molecule en aan de buitenkant van de cel tot
expressie worden gebracht.
(2) Nu beschouwen we het geval van de extra-cellulaire parasiet
Het exogene antigen wordt opgenomen in de cel en verkleint tot op het niveau
van peptiden. In diezelfde cel is ook ruw endoplasmatisch reticulum aanwezig. In
het RER wordt een MHC-II molecule aangemaakt en opgeslaan. Op de MHCII
molecules is er een peptide aanwezig. Het RER zal vesikels afscheiden met
daarin de MHCII molecule waarop het peptide is gebonden. Via het golgiapparaat kunnen deze vesikels in contract komen met vesikels waarin zich de
peptiden, afkomstig van het exogene antigen, bevinden. In dat geval ontstaat er
een competitie tussen de twee peptiden. Bij de versmelting van beide vesikels
kunnen de peptiden afkomstig van het antigen binden op de MHCII molecule. De
vesikels zullen dan versmelten met het membraan van de cel. Bijgevolg vinden
we op het membraan van de cel een MHCII molecule gebonden met het peptide,
afkomstig van het antigen.
4
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
De cellen die MHCII moleculen uitdrukken zijn antigen presenterende cellen,
meestal macrofagen.
De MHCII molecule kunnen we zien als een soort verwittiging van de cel aan het
immuunsysteem om te waarschuwen dat er iets abnormaals gaande is.
Hoe kunnen we een intra-cellulaire parasiet aanpakken?
In dit geval maken we gebruik van een CD8 T-cel, ookwel cytotoxische of killer T-cel
genaamd. De CD8 T-cellen hebben op hun membraan een TcR (= T-cel receptor).
Met behulp van deze receptor zullen de andere cellen screenen op de aanwezigheid
van een MHCI molecule. Indien de TcR een MHCI molecule herkent dan wordt de cel
gedood.
(Voorbeeld: Trypanosoma Cruzi: de parasiet dringt binnen in de hartcellen. De
hartcellen worden vernietigd wat problemen geeft).
Hoe kunnen we een extra-cellulaire parasiet aanpakken?
De macrofaag zal aanleiding geven tot de vorming van een MHCII molecule. CD4 Tcellen beschikken over een TcR ( = T-cel receptor). Deze zullen de macrofagen
screenen op de aanwezigheid van MHCII moleculen. Wanneer deze herkenning
plaatsvindt, zullen de CD4 T-cellen een signaal sturen naar de B-cellen en hen het
signaal geven om antilichamen, gericht tegen de parasiet, te produceren. Bijgevolg
zal de parasiet worden vernietigd.
De twee systemen zijn gekoppeld (???)
5
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
In werkelijkheid werken de twee bovenstaande systemen nauw samen. Stel dat we
te maken hebben met een extra-cellulaire parasiet die aanleiding heeft tot de
vorming van een MHCII. Dit geeft uiteindelijk aanleiding tot de vorming van
antibodies.
Er zullen natuurlijk nog andere parasieten aanwezig zijn in de bloedbaan. Er zijn nu
onmiddellijk antilichamen aanwezig om de antigenen (parasieten) aan te vallen. De
parasiet produceert zelf antigenen. Deze worden ook verkent door een macrofaag,
zorgen voor MHCII moleculen en uiteindelijk tot productie van antilichamen.
6
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Vraag 3: Leg de levenscyclus van E.histolitica uit en de pathologie tijdens de
infectie. Hoe kan een type I immune respons in dit geval de situatie voor de
gastheer verergeren?
De infectie gebeurd via gecontamineerd voedsel of water. De cyste wordt verteerd in
de maag waardoor deze geactiveerd wordt en in de darmen terecht zal komen. Het
uitkomen van de cyste gebeurd in de dunne darm met een metacystisch amoebe als
gevolg. Dit amoebe is multinucleair. De invasieve vorm , de metacystische
trophozoiet, wordt bekomen door binaire fissie. De trophozoiet zal het darmepitheel
van de dikke darm binnendringen en zo in de bloedbaan terecht komen waar het
metastasen zal vormen in de lever, longen, hersenen,... Het amoebe secreteert
histolysine, een proteolytisch enzym dat het binnendringen van de mucosa
vergemakelijkt met het afbreken van weefsel tot gevolg. Wanneer het enzyme zich in
de bloedbaan bevindt zal het zich voeden met rode bloedcellen.
Als de metacystische trophozoiet de bloedbaan niet binnendringt zal het uitgroeien
tot een niet-invasieve of luminale vorm. Deze amoebe zal weer een cyst vormen en
met de faeces verwijderd worden. Deze cyste kan enkele weken tot maanden
7
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
overleven in water of op het land tot wanneer het weer door voedsel/water
opgenomen wordt door een gastheer.
Pathologie:
invasieve amoebiasis komt onder verschillende vormen voor:
• amoebische dysenterie
◦ zware diarree / koorts 1-4 weken na infectie
• chronische amoebiase
◦ continue diarreeaanvallen of continue darmproblemen
• Beide vormen kunnen resulteren in amoebis hepatitis met eventueel de dood
tot gevolg
◦ trophozoieten worden naar de lever gebracht
◦ vorming van een hepatisch abcess (leverabcess = matrix van dode
levercellen)
• Ook andere organen kunnen aangetast worden = secundaire amoebiasis
Gedurende zijn reis door het lichaam kan een amoebe vast komen te zitten in kleine
bloedvaten in de hersenen, longen, milt en andere organen. Dit veroorzaakt geen
problemen aangezien ze zich voeden met een kleine fractie van de rode bloedcellen
aanwezig in het bloed. Wat hier wel een gevaar kan vormen is een immune respons.
Een type I immuno respons kan geactiveerd worden waardoor er een ontsteking
optreed op de plaats waar de amoebe vast is komen te zitten. Dit kan dodelijk zijn als
deze ontsteking in de longen of de hersenen plaatsvindt.
Chemische factoren die vrijgelaten worden tijdens de ontsteking (histamine,
bradykininen, serotonine, leukotrienen en prostaglaniden) zorgen voor een grotere
gevoeligheid van de pijnreceptoren, vasodilatatie op de plaats van de ontsteking en
trekken phagocyten aan (vooral neutrophillen. Neutrophillen activeren andere delen
van het IS door factoren vrij te geven die andere leukocyten en lymphocyten
aantrekken.
Diagnose:
Microscopisch onderzoek van de faeces. Op basis van morfologische kenmerken
kan onderscheid gemaakt worden tussen Entoamoeba en niet-pathogene
organismen in de faeces. Om onderscheid te maken tussen Entoamoeba dispar (niet
pathogeen maar met zelfde morfologie) en Enteroamoeba histolitica kan er gebruik
gemaakt worden van PCR of ELISA.
8
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Vraag 4: Welke zijn de 3 Trichomonas species die infectie veroorzaken bij
mensen, hoe gebeurt de diagnose en wat is de behandeling?
Binnen het genus Trichomonas bestuderen wij 3 soorten:
-Trichomonas tenax
-Trichomonas vaginalis
-(Penta)trichomonas hominis
Het zijn visceraal (met betrekking tot de ingewanden) geflagelleerde protozoa. De
parasieten reproduceren zicht door middel van binaire fissie. In tegenstelling tot
Giardia zijn er geen gekende cyst stadia. Onderstaande drie species kunnen de
mens infecteren, waarbij T. tenax op orale wijze wordt overgedragen. T. vaginalis, de
enige pathogene trichomonaad voor de mens daarentegen, wordt via
geslachtsgemeenschap overgedragen.
1. Trichomonas tenax
De parasiet beschikt over 4 beweegbare anterieure flagellen van 2 à 15 µm.
Trichomonas tenax, een apathogene commensaal , bevindt zich in de mondholte
(tandvlees).
Transmissie is vermoedelijk te wijten aan rechtstreeks mond-op-mondcontact en
het drinken van gecontamineerd water. Tevens kan de parasiet worden
overgebracht via gecontamineerde borden en glazen en eetgerei. In sommige
landen/culturen is het namelijk de gewoonte dat mensen uit dezelfde pot eten.
Deze species is niet pathogeen voor immunocompetente mensen. Er kunnen zich
wel complicaties voordoen wanneer de gastheer leidt aan immunosuppressie.
De diagnose berust op het isoleren van motiele T. tenax uit de mondholte.
Er bestaat geen universele therapie tegen deze parasiet. Het verbeteren van de
mondhygiëne zal de parasiet doen elimineren.
9
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
2. (Penta)trichomonas hominis
De parasiet beschikt over 5 beweegbare anterieure flagellen.
Trichomonas hominis is een in de dikke darm voorkomende flagellaat die veel lijkt op
T.vaginalis. Met een gemiddelde aanwezigheid in minder dan 2% van de populatie is
het de minst voorkomende van de drie species die mensen kunnen infecteren.
De trofozoit voedt zich met in de dikke darm (colon) aanwezige bacteriën. T. hominis
wordt beschouwd als apathogeen en maakt net als T. vaginalis geen cysten. Eén
naar achter gebogen flagel is met het undulerend membraan verbonden.
Transmissie van deze parasiet vindt plaats via een fecaal-orale route en wordt vaak
geassocierd met een gebrekkige hygiëne.
De diagnose berust op het aantonen van de beweeglijke parasiet in een nat
preparaat. T. hominis wordt gemakkelijk onderscheiden van de twee andere soorten
aangezien de soort niet in staat is te overleven in de mond noch het uro-genitaal
kanaal (habitatrestrictie).
3. Trichomonas vaginalis
De parasiet beschikt over 4 beweegbare anterieure flagellen, grootte van 7 à
32 µm.
3.1. Verwekker
Trichomonas vaginalis is een relatief groot, peervormige, eencellige parasiet
en tevens de enige pathogene Trichomonas species. De parasiet
vermenigvuldigt zich door middel van binaire celdeling. T. vaginalis is
beweeglijk en zeer resistent. De trofozoiten kunnen zelfs buiten het lichaam
24 uren in leven blijven.
T. vaginalis heeft vijf flagellen waarvan de vier anterieure vrij kunnen
bewegen. De verhoogde motiliteit draagt bij tot de pathogeniciteit. De vijfde is
aan het cellichaam verbonden met een undulerend membraan. Met behulp
van de flagellen en het undulerend membraan beweegt de parasiet zich
voort. De axostyle zou de parasiet de mogelijkheid geven om zich aan
weefsels vast te hechten en dit zou irritatie en de lage graad van inflammatie
geassocieerd met trichomoniasis veroorzaken.
De parasiet wordt bij de vrouw ( in de vagina en de baarmoeder (uterus) en
bij de man (in de prostaat) teruggevonden. De parasiet kan bij beide
geslachten in mindere mate in de urethra en blaas worden aangetroffen. De
protozoa gedijt het best in een milieu met een pH van 5,5 tot 6,0. De
parasiet wordt hoofdzakelijk in secretieprodukten van vagina en urethra
gevonden.
De parasiet kan overgedragen worden door seksueel contact en veroorzaakt
trichomoniasis. Transmissie bij de geboorte is eveneens mogelijk.
10
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
3.2. Pathogenese
Na besmetting zal de parasiet zich binden aan het slijmvlies van urethra of
vagina. Soms vindt infectie plaats van de endo-cervix of de bartholinklieren.
Na binding met het vagina-epitheel kan via een aantal complexe processen
het epitheel oppervlakkig afsterven waarna een gastheerimmuunreactie
plaatsvindt waarbij een exsudaat ontstaat met veel granulocyten. Dit
veroorzaakt het typische groengele aspect van de afscheiding.
Vermenigvuldiging vindt plaats door deling van de parasiet. De
incubatieperiode duurt meestal 4 tot 28 dagen.
3.3. Ziekteverschijnselen: Trichomoniasis
Trichomoniasis is wereldwijd de meest voorkomende niet-virale seksueel
overdraagbare aandoening.
Mannen zullen zich dikwijls niet bewust zijn dat ze de parasiet dragen. Op die
manier wordt de parasiet makkelijk verspreid. Gezien de parasiet zich schuil
houdt in de prostaat, de urethra of de blaas is het niet mogelijk om ze kwijt te
geraken. Vrouwen zullen zich meer waarschijnlijk bewust zijn van de
aanwezigheid van de parasiet. Bestrijding is hier makkelijker, nl door verlaging
van de pH van de vagina (pH van 7 naar 4). Dit doet men aan de hand van
verdund azijnzuur.
Trichomoniasis is een SOA waar vooral vrouwen last van hebben. 20 tot 50%
van de geïnfecteerde vrouwen zullen klachten ontwikkelen. Asymptomatische
vrouwen kunnen de parasiet lang bij zich dragen. De bekendste complicatie
van een trichomoniasis-infectie is een ontstoken vagina: vaginitis. De in de
vagina bij de vrouw aanwezige parasiet kan bij verstoring van de normale
zuurtegraad van de vagina zich prolifereren in het urogenitale stelsel: de
maximumgroei wordt bereikt bij een pH van 6,0 in een eerder zuurstofvrije
omgeving. Dit leidt tot het ontstaan van een ontsteking : er komen veel
trofozoiten vrij in de omliggende weefsels en secreties. Dit veroorzaakt de
beschadiging van deze weefsels. Deze infectie uit zich bij vrouwen
voornamelijk door een wit-groen achtige afscheiding van de vagina. Dit gaat
gepaard met irritatie en roodheid van de schaamlippen, het vaginaslijmvlies en
eventueel de cervix. Vooral tijdens de menstruatie kan de infectie voelbaar
zijn: de symptomen worden vaak zichtbaar rond de menstruatie omdat dan de
pH in de vagina optimaal is voor de groei van de T.vaginalis. Wanneer T.
vaginalis een infectie veroorzaakt aan de urinebuis en blaas, geeft dat pijn bij
het urineren.
Onder geïnfecteerde mannen komen nog minder vaak symptomen voor. Bij
mannen kan een trichomoniasis een ontsteking veroorzaken ter hoogte van de
penis en de urethra. Dit geeft een branderig gevoel bij het plassen. Deze
infectie wordt dan ook urethritis genoemd.
Infectie met Trichomonas vaginalis vergemakkelijkt de overdracht van Hiv.
11
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
3.4. Besmetting
Trichomonas vaginalis is een seksueel overdraagbare aandoening die door
genitaal seksueel contact wordt overgedragen. Vooral de besmetting van man
naar vrouw is heel hoog (tot 80%), terwijl de kans van vrouw naar man enkele
tientallen procenten lager ligt. Dit heeft te maken met het feit dat mannen dikwijls
weinig hinder ondervinden van de parasiet en niets van zijn bestaan afweten. Op
die manier wordt de parasiet verspreid van man naar vrouw.
Vermits de trofozoiten tot 24 h buiten de mens kunnen overleven kan er
overdracht gebeuren door besmette kleren of wc bril. Zwangere vrouwen die
geïnfecteerd zijn en raken met T. vaginalis kunnen hun baby tijdens de bevalling
besmetten waardoor deze moeilijkheden kunnen krijgen met ademhalen. Er zijn
aanwijzingen dat infectie tijdens de zwangerschap incidenteel kan leiden tot
prematuriteit.
Verder wordt een T. vaginalis-infectie wel in verband gebracht met de overdracht
van het HlV-virus net als andere SOA' s, premature geboortes,
baarmoederhalskanker en de kans op onvruchtbaarheid.
3.5. Behandeling
Bij vrouwen zal men de parasiet proberen te verwijderen door gebruik te maken
van verdund azijnzuur. Op die manier wordt de pH van de vagina opnieuw
verlaagd en wordt de omgeving minder geschikt voor de parasiet om te
overleven.
Men maakt ook gebruik van Metronidazole voor 1 week. Toch kan er een terugval
optreden, na een aantal jaren, dankzij galblaas infecties.
3.6. Diagnose
Om een betrouwbare diagnose trichomoniasis te verkrijgen worden er
verschillende methoden gebruikt. Op grond van de symptomen kan de diagnose
niet worden gesteld omdat deze te vergelijken zijn met die van andere SOA's. Het
is echter gebleken dat zich ook gevallen voordoen met minder duidelijke
symptomen, die door de patiënt niet worden opgemerkt of die zelfs volledig
asymptomatisch zijn. De volgende methodes worden gebruikt om de diagnose
trichomoniasis te stellen.
3.6.1.Microscopie: microscopische identificatie van beweeglijke trofozoiten
De diagnose kan worden gesteld door onderzoek van een fysiologischzoutpreparaat, waarin de trichomaden door hun beweeglijkheid goed
opvallen en duidelijk herkenbaar zijn. De sensiviteit van deze methode is
erg laag (50-80% volgens de literatuur) omdat het organisme buiten het
lichaam snel zijn beweeglijkheid verliest en dus moeilijk aan te tonen is.
Doordat de morfologie van T. vaginalis overeenkomt met die van T.
12
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
hominitis is het van belang dat het materiaal niet gecontamineerd is met
faecaal materiaal.
3.6.2.Kweekmethode
Het kweken van T. vaginalis heeft een hogere sensiviteit (80-90% volgens
de literatuur) dan het onderzoek van het directe preparaat. Bovendien is
deze methode eenvoudig te interpreteren en is hierbij geen hoge
concentratie nodig om groei te krijgen.
Er zijn hierbij een aantal nadelen:
- Geen eenduidige protocollen
- Lange incubatietijd: 2-7 dagen
- De kans op vals negatieven, afleesfouten, overgroei door andere
microorganismen, voornamelijk gist
- Hogere kosten; voornamelijk personeelskosten
- Microscoopwerk erg arbeidsintensiefs
3.6.3.Kleurtechnieken
Diagnose kan ook worden gesteld met behulp van een uitstrijkje dat is
gekleurd volgens Papanicolaou, Acridine, Leishman en Fontana. Een
nadeel van de kleurtechnieken is dat T. vaginalis door kleuren en fixeren
vaak lijkt op polymorfe nucleaire leukocyten. Dit komt door dat de parasiet
niet altijd in de karakteristieke peer-vorm met flagellen te zien is. Een
ander nadeel is dat bij vrouwen met overgroei van anaëroben er vaak
apathogene anaërobe bacteriëren voorkomen die op de zelfde manier
aangekleurd worden.
3.6.4. PCR (Polymerase Chain Reaction)
De PCR-techniek levert een diagnostische methode met hoge sensiviteit.
Met behulp van de PCR is het mogelijk om een specifieke DNA sequentie
miljoenen malen te amplificeren (vermenigvuldigen) waardoor een lang
stukje verkregen wordt. Zo wordt het organisme waarvan het DNA
sequentie afkomstig is gedetermineerd.
3.6.5.Detectie op basis van antilichamen
Hierbij gaat het om het aantonen van de antigenen of antilichamen tegen
T. vaginalis. Een voorbeeld hiervan is ELISA. In vergelijking met de
kweekmethoden is deze methode een snelle methode. Binnen enkele
uren is er met deze methode een resultaat verkregen. Deze methode
heeft een nadeel: doordat de antilichamen vaak nog lang aantoonbaar
blijven na een behandeling is het moeilijk om een onderscheid te maken
tussen een huidige en een al doorlopen infectie.
ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)
13
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Het principe van ELISA is gebaseerd op het aantonen van antigenen van
T. vaginalis.. De antigenen blijven vaak lang aantoonbaar buiten het
lichaam van de patiënt, in tegenstelling tot T. vaginalis zelf. De
microtiterplaat van de ELISA-kit is gecoat met antilichamen tegen het
antigeen van de parasiet. Wanneer de antigenen (op de wattenstok met
patiëntenmateriaal) vrijkomen in de wells die voor ELISA worden gebruikt
treedt er een binding op tussen de antigenen en de antilichamen. Om te
voorkomen dat er in de volgende stappen niet-specifieke bindingen
ontstaan worden de vrije antigenen weggewassen. De antigenantilichaam complexen worden daarna aangetoond met de gelabelde
'tracer'. In dit geval is aan de ligand een enzym gekoppeld. Na het
wegwassen van de ongebonden ligand wordt de gebonden ligand
gevisualiseerd door middel van een substraat. Dit substraat wordt
omgezet door het aan de ligand gekoppelde enzym. Door het toevoegen
van een stopoplossing stopt de reactie en ontstaat er een
kleurverandering die gemeten wordt met een spectrometer bij 450 nm.
ELISA is een vrij snelle methode: binnen enkele uren is er al een resultaat
verkregen. Een nadeel van deze methode is dat er geen onderscheid kan
worden gemaakt tussen een huidige en een al doorlopen infectie doordat
de antilichamen vaak nog lang aantoonbaar blijven na de behandeling.
14
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Vraag 5: Leg de levenscyclus van malaria uit en geef een kort overzicht van de
verschillende malaria infecties die in menselijke slachtoffers terug gevonden
worden.
Malaria wordt veroorzaakt door Plasmodium, dit is een bloed- en weefsel Protozoa,
meerbepaald een Apicomplexa die gekarakteriseerd wordt door de aanwezigheid van
een apicaal complex. De vector van malaria is de heamatophagic mosquitos
(Anopheles) waarvan er momenteel 50 soorten bekend zijn. Van deze 50 zijn er maar
4 die effectief malaria bij de mens veroorzaken, deze zijn; Plasmodium ovale, P.
falciparum, P. malariae en P. vivax. Deze 4 zorgen voor 500 miljoen patiënten per
jaar, waarvan 2 miljoen eraan sterven (per jaar). Malaria wordt alleen doorgegeven
door de vrouwelijke Anopheles muggen aangezien de mannelijke niet de nodige
mond onderdelen hebben om de menselijke huid te infiltreren. De huid is de eerste
barrière tegen parasieten.
De levenscyclus van Plasmodium gaat als volgt:
We beginnen wanneer de sporozoiten samen met speeksel van de mug geïnjecteerd
worden in de bloedbaan. Binnen 48 uur, verlaten ze de bloedbaan en dringen ze de
parenchymale cellen van de lever binnen.
Ze beginnen de exoerythrocytic cyclus, in dewelke de sporozoiten zich
differentiëren tot trophozoiten. Dit gebeurt in de parasitophorous vacuole van de
levercel (hepatocyst). De trophozoiten ondergaan dan hepatic schizogony, dit is de
maturatie en multiplicatie van de trophozoiten tot merizoiten. Tijdens de hepatic
schizogony kunnen tot meer dan 20 000 merozoiten worden gevormd, voordat de cel
barst. Sommige (P. vivax or P. ovale) trophozoiten kunnen zich echter differentiëren
tot hypnozoites en jarenlang niets ondernemen.
Tijdens de erytrocytic cyclus invaderen de vrijgekomen merizoiten de rode
bloedcellen (erythrocytes). Eenmaal binnen differentiëren ze zich tot gametocytes, de
15
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
rode bloedcel breekt open en de gametocyten worden vrijgelaten in de bloedbaan,
waar ze wachten tot ze opgezogen worden door een mug.
In de darm van de mug differentiëren ze zich tot gameten, micro- en macrogameten.
De microgameten (de mannelijke gameten) worden door exflagellation gevormd. Na
de fusie van een microgameet en een macrogameet (een vrouwelijke gameet) wordt
een zygote gevormd. De zygote ontwikkelt in een beweeglijke ookinete, die de
darmwand zal binnendringen. Eenmaal binnen word een jonge oocyst gevormd op
de hemocoel zijde van de darmwand. Binnenin een ookinete zal er sporogeny
plaatsvinden waardoor de sporoblast wordt gevormd. Uit de sporoblast zullen later
sporozoites komen, die naar de speekselklieren van de mug zullen migreren. Zodat
bij de volgende beet de sporozoiten samen met het speeksel worden ingespoten.
De verschillende soorten infecties bij de mens:
De symptomen van malaria zijn het gevolg van de inflamatiore reactie die volgt op
het openbreken van de geïnfecteerde cellen. Deze symptomen zijn: misselijkheid,
vermoeidheid, lichte koorts, diarree en spierpijn. Dit zijn symptomen die ook bij
andere ‘ziektes’ kunnen voorkomen, als je deze symptomen hebt kan je dus niet met
100% zekerheid zeggen dat het malaria is. Daarom wordt in de meeste gevallen
microscopie gebruikt om na te gaan of de parasiet aanwezig is. Een andere mannier
dit na te gaan is het controleren van de RBC op DNA. RBC hebben geen kern dus
ook geen DNA, als er DNA in een RBC zit dan kan dat alleen afkomstig zijn van een
parasiet.
-
P. falciparum (malignant tertian malaria):
o Tertian: omdat je na infectie koorts krijgt, de tweede dag is de koorts
weg, om dan weer de derde dag terug te komen. De koortsaanval komt
dus elke 48 uur terug
o Omvat 80% van de menselijke malaria gevallen
o In een patiënt kan tot 10% van de rode bloed cellen (RBC) geïnfecteerd
zijn (dit is veel).
o Het kan voorkomen dat er meerdere parasieten in 1 RBC zitten
(multiple infection)
o In het bloed vindt men alleen ringvormige parasieten terug, aangezien
andere vormen vast komen te zitten in de haarvaatjes van de spieren of
van de organen
o Hemozoin wordt een malaria pigment genoemd aangezien het een
zwarte kleur heeft, de geïnfecteerde RBC krijgen hierdoor een
groenachtige kleur. De geïnfecteerde cellen krijgen ook een grotere
diameter en kunnen onregelmatige vormen aannemen.
o Het openbreken van de cellen gebeurt onregelmatig
o De gametocytes zijn gemakkelijk te herkennen aangezien ze een meer
nierachtige vorm hebben, terwijl de andere Plasmodium parasieten een
ronde vorm hebben.
-
P. vivax en P. ovale (Benign tertian malaria):
o Tertian: omdat je na infectie koorts krijgt, de tweede dag is de koorts
weg, om dan weer de derde dag terug te komen
o Deze vormen (ver)blijven het liefst in de lever
16
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
ze infecteren alleen RBC die nog niet ‘volwassen’ zijn, in een patiënt is
maar 1% van de RBC is geïnfecteerd
o ook hier zorgt hemozoin voor een kleuring en wordt de RBC groter
o het openbreken van de cellen gebeurt elke 48 uur en zorgt voor
koortsaanvallen
o
-
P. malariae (Quartan malaria) – deze vorm komt het minst voor
o P. malariae infecteerd alleen oudere RBC en in een patiënt is minder
dan 0.2% van de RBC geïnfecteerd
o De RBC behouden hun oorspronkelijke diameter en zien er ook niet
echt anders uit dan de normale RBC, behalve dan voor de vlekken door
hemozoin (deze RBC hebben wel veel minder vlekken dan de RBC die
geïnfecteerd zijn met een andere vorm van Plasmodium (zie
hierboven))
o Het openbreken van de cellen gebeurt elke 72 uur en zorgt voor
koortsaanvallen om de vier dagen
Schema:
P. falciparum
meest voorkomend
tertain
koorts om de 48u
10% RBC geïnfecteerd
infecteert alle soorten
RBC
P. vivax en P. ovale
P. malariae
minst voorkomend
tertain
quartan
koorts om de 48u
koorts om de 72u
1% RBC geïnfecteerd
0,2% RBC geïnfecteerd
infecteert alleen onvolwassen infecteerd alleen oude
RBC
RBC
minder
hemozoin
hemozoin vlekken
hemozoin vlekken
vlekken
geïnfecteerde
RBC geïnfecteerde
RBC
worden geïnfecteerde
RBC
worden groter
groter
worden niet groter
Hoe reageert ons immuunsysteem hierop:
17
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
De parasiet dringt via de bloedbaan de lever binnen waar het zich gaat nestellen in
de hepatocyten. Deze hepatocyten drukken MHC I uit waardoor er dus antigeen
specifieke peptiden kunnen gepresenteerd worden via het MHC I complex. Hierop
kunnen dan CD8 positieve cellen binden die dan worden geactiveerd en de
geïnfecteerde cel gaan vernietigen. Er kunnen dan parasiet specifieke antigenen
vrijkomen die dan door Antigen Presenterende Cellen (APC) worden opgenomen.
Deze APC bezitten MHC II moleculen en zullen dus specifieke peptiden van de
parasiet via deze MHC II moleculen presenteren aan CD4 positieve Th1-cellen. Deze
Th1-cellen worden dan aangezet om stoffen aan te maken zoals IFN-γ, die ervoor
gaan zorgen dat de macrofagen gestimuleerd worden en zo dus een inflamatorische
respons ontwikkelen tegen de parasiet.
Ons immuunsyteem kan ook nog op een andere manier reageren op de parasiet. De
parasiet brengt ook een deel van zijn levenscyclus door in de rode bloedcellen. De
parasiet gaat ervoor zorgen dat de RBC bepaalde proteïnen uitdrukken op het
celoppervlak. De RBC hebben echter geen MHC’s en kunnen deze parasiet
specifieke antigenen dus niet presenteren aan CD8 of CD4 positieve cellen.
Wanneer echter de RBC vernietigd worden (door toedoen van de parasiet) komen de
parasiet specifieke antigenen vrij en kunnen ze weer opgenomen worden door APC.
Deze APC gaan ditmaal de specifieke peptiden van de parasiet via hun MHC II
presenteren aan Th2-cellen. Deze Th2-cellen produceren IL-4, IL-5 en IL-10. IL-4 en
IL-5 gaan voornamelijk B-cel proliferatie stimuleren wat dus leidt tot de productie van
antilichamen. IL-10 is een anti-inflamatorische stof en gaat dus het ontstaan van een
inflamatorische respons onderdruken.
Welke immunologische verschillen kunnen optreden bij westerse mensen en mensen
die leven in gebieden waar malaria voorkomt?
Het probleem is dus dat ons lichaam normaal de keuze moet maken tussen het
ontwikkelen van een inflamatorische respons of de productie van antilichamen. Hier
wisselen beide elkaar af want INFγ en IL-10 inhiberen elkaar.
18
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Bij mensen uit westerse landen is het immuunsysteem meer gedreven richting
inflamatorische respons. Hierbij wordt de parasiet gedood, maar uiteindelijk wordt
ook de gastheer gedood. In landen waar malaria frequent voorkomt is het
immuunsysteem meer gericht op het aanmaken van antilichamen.
19
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Vraag 6: Verklaar waarom het zo moeilijk is om vaccins tegen malaria te
ontwikkelen. Gebruik hiervoor argumenten die betrekking hebben tot type 1 en
type 2 immuunstimulatie.
Tot op heden is er geen enkel efficiënt vaccin op de markt tegen malaria. Wat is het
probleem? Wat hebben we nodig ? Type I of Type II?
(voor bespreking van de levenscyclus van Plasmodium + uitleg zie één van de vorige vragen)
Vaccination could interfere at three different levels
De levenscyclus van de malariaparasiet omvat verschillende stadia. Tegen elk van
deze stadia is een vaccin denkbaar. Sporozoïeten worden geïnjecteerd in de
bloedsomloop, maar zolang ze extracellulair blijven, is er geen echte infectie.
(1) Een vaccin in het leverstadium blokkeert de invasie van sporozoïeten in de
lever (door anti-sporozoïet antilichamen) en vernietigt geïnfecteerde
levercellen door cellulaire immuunmechanismen zoals cytotoxische Tlymfocyten (CTL), interferon-gamma (IFNγ) en NO.
 Vaccin hiervoor zou het best zijn! Want dan is er geen parasitemia (=
kwantitatieve hoeveelheid van parasieten in het bloed)
(2) Een vaccin in het bloedstadium blokkeert de invasie van merozoïeten in de
erytrocyten (via opsonisatie, agglutinatie) en vernietigt reeds geïnfecteerde
erytrocyten door fagocytose, geholpen door opsonisatie van antilichamen (rol
van actieve macrofagen).
(3) Een vaccin in het transmissiestadium (= muggenstadium) remt de bevruchting
van vrouwelijke gametocyten door mannelijke (via
antilichamen) en vernietigt bevruchte gametocyten door NO.
anti-gametocyt
 Vaccin heeft het voordeel dat er geen overdracht is van de parasiet naar
anderen en beperkt de ziekte op populatieniveau.
Voor meer uitleg zie verder.
20
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Overzicht:
21
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Infection of liver is prevented by Th2-antibodies = Type II
IS
Infected liver cells can be destroyed
by IFN-γ
= Type I IS
Infection of red blood cells can again
be prevented by good antibodies
There are 2 types of vaccines possible:
•
IFN-γ = Type I IS (blood & liver stage)  inhibits Type II
•
Ab-formation = Type II IS (transmission stage)  inhibits Type I
A vaccine should produce either IFN-γ OR antibodies: the two exclude each other,
which makes it difficult to find a vaccine.
Een ander belangrijk feit is de variabiliteit van de levenscyclus van Plasmodium. Er
bestaan verschillende targets voor vaccinatie, maar vanaf dat een vaccin tegen een
bepaalde vorm in omloop is, verandert de parasiet naar een andere vorm.
Er zijn vele artikels op PubMed die een potentieel vaccin beschrijven, maar bijna al
deze studies houden geen rekening met de genetische variatie van Plasmodium. Ze
maken gebruik van laboratoriumstammen voor zowel de ontwikkeling als het testen
22
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
van het vaccin!
Besluit: Wees dus kritisch wanneer het gaat om artikels (PubMed) waarin beweerd
wordt dat een nieuw vaccin tegen malaria is ontwikkeld.
Voorbeeld: Predictions of the epidemiologic impact of introducing a pre-erythrocytic
vaccine into the expanded program on immunization in sub-Saharan Africa.
 Dit artikel handelt over het induceren van immunisatie via een preerytrocytisch vaccin. Dit betekent dat de malariaparasiet niet kan overgaan
van het leverstadium naar het bloedstadium. Het vaccin blokkeert dus de
invasie van de merozoïeten in de erytrocyten.
Het resultaat is dat slechts een deel van de levenscyclus beperkt wordt, maar dat er
noch effect is op het leverstadium, noch op endemisch vlak. Het is dus geen goed
vaccin, aangezien mensen niet sterven aan malaria in het bloedstadium (blood stage
malaria), maar aan malaria in het leverstadium (liver stage malaria). In 1 hepatocyt
(levercel) kunnen zich immers tot 40.000 merozoïeten ontwikkelen, die nooit
weggaan. Het vaccin zorgt wel voor beperking van het aantal getroffen personen
(morbiditeit) en van de mortaliteit!
23
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Transmissievaccinatie
Figuur | Vaccinatie in het transmissiestadium kan op twee manieren:
(I) vaccinatie tegen proteïnen in de maagwand van de mug, er is dan geen aanhechting van
cysten door de aanwezige antilichamen (bovenste rode cirkel).
(II) vaccinatie tegen gametocyten, er is dan geen bevruchting in de mug door de mee
opgenomen antilichamen (onderste rode cirkel).
Als we een muis injecteren/vaccineren met antigenen van een gametocyt, zal deze
veel antilichamen produceren. Wanneer muggen deze antilichamen mee opzuigen
met het bloed, zullen de parasietantigenen geblokkeerd worden en bijgevolg zal de
verdere verspreiding van de parasiet worden tegengehouden. De gametocyten van
malaria kunnen immers niet fuseren, waardoor er geen infectie plaatsvindt. Deze
methode werkt enkel wanneer de parasiet zich extracellulair bevindt, maar zal geen
bescherming bieden bij infectie in het bloedstadium.
Een belangrijke opmerking die we hierbij dienen te maken, is dat deze methode niet
werkt bij mensen !! Waarom?
24
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
•
Antigenen en mensen hebben een co-evolutie doorstaan, waardoor er een
brede variatie van antigenen is ontstaan. Dit maakt het moeilijk om gepaste,
specifieke antilichamen te maken. Note: Antigen-variatie is niet belangrijk bij
insecten, aangezien ze geen antilichamen maken tegen antigenen.
•
Het belangrijkste doel van vaccinatie is om geheugen te induceren (Bcellen  voor boost van het IS). Wanneer de antigenen dan in het lichaam
komen, zullen ze herkend worden door het IS en zal het IS ingrijpen om deze
antigenen uit te schakelen. Bij malaria is dit echter niet het geval, aangezien
de antigenen nooit in het menselijk lichaam komen, maar enkel aanwezig zijn
in de mug! Voor zo’n transmissievaccin, is er dus een constante boost van
antigenen nodig, terwijl het principe van een vaccin net is dat je na maximaal
3 injecties, safe zit voor ca. 10 jaar.
Vaccination could interfere with development of pathology
= Vaccinatie van geïnfecteerde personen, opdat ze niet ziek worden.
Voorbeeld: Glycosylphosphatidylinositol (GPI) anchors of Plasmodium
falciparum: molecular characterization and naturally elicited antibody response that
may provide immunity to malaria pathogenesis.
Voorbeeld: Synthetic GPI as a candidate anti-toxic vaccine in a model of malaria.
GPI anchor will ‘anchor’ proteins in the membrane, which results in a carbohydrate
core of mannoses and the protein sticking out of the membrane. There is one
additional mannose, which is recognized by the macrophage and gives rise to
inflammation.
Zoals LPS in bacteria  koorts induceren, is er ook iets gelijkaardigs in parasieten:
4e mannose. Tekening: Dit 4e mannose (rood) => niet terug te vinden op cellen van
mammalia; ze drijven het IS en inflammatiereacties, omdat het herkend wordt als
niet-humaan (non-self). Dit 4e mannose is dus een mogelijke kandidaat om
antilichamen tegen op te wekken.
25
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
MAAR… noch MHC I, noch MHC II presenteren koolhydraten (KH) als mannose aan
de cellen. Wegens geen herkenning door MHC I en II  geen geheugen! Het IS zal
geen T-cellen gegeneren voor KH en dus ook geen IgG en IgA met geheugen. Er
worden enkel B-cellen gemaakt tegen een marginale zone (marginal zone B-cells).
Deze B-cellen produceren IgM (= natuurlijk IS), dat inflammatie voorkomt!
Mensen die van kinds af aan in een gebied met malaria wonen, bezitten deze
natuurlijke immuniteit. MAAR vanaf dat ze uit dit gebied gaan, zijn deze antilichamen
niet meer nodig en worden ze ook niet meer aangemaakt. Wanneer deze mensen
terugkeren, zullen ze ziek worden  want IgM heeft geen geheugen (verdwijnt na 6
maanden) !
Multi-epitope vaccination and heterologous prime-boost experiments
DNA + protein vaccination approaches
A foreign piece of DNA is shot in
for example the arm of the mouse
with
26
a
high
pressure
shot
gun
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Drive the system with two compounds at the same time as the parasite does it.
Boost of immune system in two ways:
-Boost with DNA  (MHC I) CD8  CTL
-Boost with protein (Ag) afterwards  (MHC II) APC (antigen presenting cells) =>
CD4  activation of antibodies (T-cells CD4)
27
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Vraag 7: Leg het verschil uit tussen steriele en clinicale anti-parasitaire
immuniteit. Wat maakt je ziek bij een malaria-infectie? Welk epitoop, in het
geval van malaria en trypanosomiasis kan het doelwit zijn voor een antidisease vaccinatie?
•
Parasiet-gastheerinteracties in het geval van Malaria:
Steriele immuniteit:
staat van protectie waarbij alle infectueuze agens verwijderd zijn uit de host = antiparasiet mechanisme
Geheugen  2e infectie: snel antwoord
De B-cellen die hoge affiniteit vertonen voor de Ag’s zullen door middel van
natuurlijke selectie meer profileren. De parasiet zal dit mechanisme proberen te
verslaan door telkens andere Ag’s aan de B-cellen aan te bieden (Het gaat hier om
Ag’s met puntmutaties). Deze vertonen lage affiniteit met de Ab’s en deze Ab’s zullen
tgv van hun kleine hoeveelheid, verdwijnen.
Clinical immunity:
Je bent geinfecteerd met de parasiet maar je vertoont geen ziektesymptomen. Je
bent niet immuun tegen de parasiet maar wel immuun tegen de effecten van malaria.
Deze immuniteit evolueert slechts zeer traag en is instabiel. Je beschikt namelijk niet
over een geheugen, dus regelmatige boosting is nodig. Indien je terug naar je
geboorteland gaat na een lange tijd kan je, ondanks je bijvoorbeeld eerst over
natuurlijke clinicale immuniteit beschiktte, toch deze capaciteit verloren zijn en zeer
snel ziek worden. (zie hier onder meer info)
Het is echter ook stam en species specifiek. Een persoon kan geïnfecteerd zijn met
malaria stam 1 en geen symptomen vertonen, maar bij infectie met malaria stam 2
doodziek worden.
Clinicale en anti-parasitaire immuniteit bij malaria
Onderstaande grafiek geldt enkel voor mensen, geboren en opgegroeid in een
endemisch land. Toeristen zijn hierbij gelijkgesteld aan pasgeboren kinderen.
28
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Dood:
Voornamelijk jonge kinderen zullen sterven aan malaria.
Piek bij +/- 5j (hoogste risico tussen 2 en 7 jaar)
 jonge kinderen: bijna geen immuniteit  hoog risico op sterfte
(hetzelfde geldt voor toeristen)
(It’s not the parasite that kills you but your own IS)
Th2-response: aanwezig vanaf de geboorte (IgG van de moeder)
Th1-response: duurt een aantal jaar om te ontwikkelen (+/-2)
De CD8+ regulatie is bij jonge kinderen zeer laag, dit is dan ook een noodzaak
vermits anders de cytotoxische response ten opzichte van ‘vreemde cellen’ zal
toegepast worden en zo ook de Ab’s van de moeder gedood worden. Dit dient echter
vermeden te worden. Maar de concentratie aan CD8 neemt snel toe in het prille
begin van het leven.
Na de leeftijd van +/- 10j: risico op dood is sterk verminderd
Clinicale malaria:
Opgegroeid in een endemisch land, geeft je protectie tegen mortaliteit, maar je kan
nog steeds leiden aan clinicale aanvallen. Diegene die te ziek zijn, aan bijvoorbeeld
een leeftijd van 8 jaar, kunnen nog steeds het aantal sterfgevallen verhogen, maar
deze worden hierbij dan ook ‘uitgeselecteerd’.
29
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Malaria parasitemia:
Bij lange bloodstelling in een endemische omgeving, zal dit je immuniteit geven
tegen ook de clinicale aanvallen. Je zal dus nog parasieten in je bloed hebben maar
geen of weinig ziekteverschijnselen vertonen. Zeker op een leeftijd van 40, indien je
een parasiet in je bloed hebt, zal je je immuunsysteem geleerd hebben niet meer op
deze parasiet te reageren.
Indien je echter gedurende een bepaalde periode deze endemische omgeving
verlaat, zal je je immuniteit verliezen. De concentratie aan IgM daalt hierbij snel en bij
de volgende bloodstelling aan de parasiet kan je doodziek worden. (geen geheugen)
 De rode grafiek (clinicale immuniteit) toont hierbij aan dat naarmate je ouder
wordt, je lichaam leert omgaan met de parasiet = defensie systeem tegen het
ziek-worden.
•
Parasiet versus gastheer
Het lichaam is voor 99,5% bedekt met huid. Dit is de reden waarom er bescherming
is tegen verschillende bacteriën maar het biedt geen/weinig bescherming tegen
malaria. De huid is de dus 1e barriere die de parasieten dienen te overwinnen.
De parasieten kunnen het immuunsysteem ontwijken via:
- Intracellulaire verstopping (meer bepaald in de RBC)
- Antigenetische variatie
- Suppressie van de T-cel activiteit (Interleukin-2 wordt hierbij down gereguleerd
en als gevolg hiervan is er ook een suppressie van de macrofagen. Je hebt
een opregulatie van IFN-γ productie)
Ondanks dat de parasiet zich in meerdere fasen van de levenscylcus extracellulair
bevindt, is het moeilijk er een vaccinatie tegen te vinden door:
- antigenische variatie
- sexuele levenscylcus => zorgt voor nog meer variatie (mening van het DNA)
Wat maakt je ziek?
 Ziektesymptomen/ dood zijn niet door de parasiet zelf, maar is ten gevolge
van het antwoord van het IS tegen de parasiet.
 TNF (tumor necrosis factor):
Dit signaalmolecule wordt geproduceerd door geactiveerde macrofagen en is
verantwoordelijk voor de meeste ziekteverschijnselen:
-lesie van bloedvaten dat tot necrosis (dood) van weefsels leidt.
-regelt de koorts
30
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
-verantwoordelijk voor het optreden van malaria in de hersenen: nieuwe endotheel
cellen van de bloedvaten en microvezels in de hersenen zijn zeer gevoelig voor TNF.
Hierbij is er een accumulatie van shizonten in de hersencapillairen (deze klonteren
samen of plaatsen zich rond een centrale cel, ter vorming van een bloem (rosetting)).
 Splenomegaly (verdikken van de milt):
Broosheid van de milt + overproductie IgM en IgG
 Polyclonale activatie
Zowel T als B cellen kunnen onderworpen worden aan polyclonale activatie in een
niet-specifieke manier, wat resulteert in een verdunning van de specifieke antiparasitaire antwoorden.
•
Anti-disease vaccine (Malaria):
Momenteel is nog niet geweten, op welke manier we een vaccine tegen malaria
kunnen maken:
Op het membraan van de parasiet, zijn de proteïnen gelinkt aan het membraan met
een GPI-anker. Bij malaria: de parasiet bevat 4 mannose moleculen in plaats van het
normale aantal (3). De 4e mannose is vreemd genoeg voor het IS om als vreemd
beschouwd te worden en het te bestrijden, wat dus leidt tot de productie van TNF.
Om hier echter een vaccin tegen de maken is moeilijk. Vermits het hier gaat om een
carbohydraat (glycerol) dat gelinkt is aan het lipide in het membraan. Om een Ab te
maken tegen het mannose suiker, kan je dus niet de klassieke MHCI of MHCII
bestrijding gebruiken vermits deze interageren met proteïnen en niet met
carbohydraten.
Dus:
-Vaccinatie tegen proteïnen : MHCI & MHCII -> zorgen voor T-helpercellen -> B-cel
stimulatie
-Vaccinatie tegen suikers: moeilijker
•
Anti-disease vaccine (Trypanosoma):
Trypanosoma bevatten een coat van VSG (variant surface glycoprotein), met een
GPI-anker bevestigd in de dubbele lipide laag. Deze VSG moleculen zijn dus
extracellulair maar het IS is niet sterk genoeg om deze te bestrijden tgv
antigenitische variatie. De proteïnecoat van de parasiet zal Ab’s opwekken. De
parasieten zullen dus bestreden worden maar enkele zullen overleven en overgaan
naar een andere proteïnencoat en zo een nieuwe infectiedosis creëren. De parasiet
bevat 1000 genen, waarvan telkens 1 gen overeenkomt met de aanmaak van 1 soort
proteïnecoat. Het gebruikt 1 proteïnecoat per week. Zo zouden er telkens nieuwe
Ab’s nodig zijn:
31
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Er bevinden zich zo’n 10.106 VSG moleculen op het membraan:
Het rode eiwit is een poly-mannose:
Dit komt niet voor bij de eigen glycoproteïnen, dus dit toont het IS dat er iets vreemd
aanwezig is.
De GPI anchor bestaat hoofdzakelijk uit een carbohydraat groep, een inositol groep
en een fostatidyl groep:
32
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
De galactose branch is nooit aanwezig bij mammalian GPI ankers!!
 De suikermodificatie in het VSG molecule + de modificatie in de GPI anker
maakt het mogelijk voor de trypanosoom zich te beschermen tegen het IS.
Want het verstopt zich niet! Maar het is echter moeilijk te bestrijden ten
gevolge van de unieke suikers met hun hypervariabele loops.
Hoe kan Trypanosoma zijn VSGcoat veranderen?
De parasiet heeft zo’n 20 tot 40 expressie sites.
1. Mogelijkheid 1: expressie site veranderen.
Hierbij wordt bijvoorbeeld de promotor van expressiesite 1 gedeactiveerd en de
promotor van expressiesite 2 geactiveerd. Dit zorgt er ook voor dat er andere genen
voor het VSG gen tot expressie zullen gebracht worden:
Dit proces gebeurt echter met hoge probabiliteit.
2. Mogelijkheid 2: reciproke recombinatie.
Dit gebeurt echter met lage probabiliteit.
3. Mogelijkheid 3: gen conversie.
33
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
34
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Vraag 8: Bespreek de levenscyclus van T. gondii en beschrijf de gevaren
waaraan besmette mensen worden blootgesteld.
Toxoplasma gondii is een parasite die zowel bij de wilde, als huiskat voorkomt. Enkel
in deze dieren kan de parasiet doorheen zijn levenscyclus gaan, gebruik makend van
seksuele replicatie:
• bradizoites worden vrijgelaten in de darmen van de kat
• deze infecteren cellen en worden opnieuw vrijgelaten, enz.
• Ze kunnen gameten vormen
• Microgametes worden vrijgelaten
• Bevruchting leidt tot een macrogameet, dewelke evolueert tot een
onvolwassen oocyst en wordt dan uitgescheiden in de feces als een
volwassen oocyst, deze bevat 2 sporocysten met 4 sporozoides
• De volwassen oocyst kan een nieuwe gastheercel besmetten(indien de
gastheelcel besmet vlees eet)
35
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
Mensen, huisdieren, knaagdieren en vogels kunnen fungeren als intermediare
gastheer in dewelke asexuele proliferatie plaatsvindt, hetgeen in twee stadia
verloopt:
1. Tachyzoiten
Dit is het acute besmetting stadium, waar de parasieten aan een snel tempo gaan
delen. Ze overleven in parasitophores vacuoles, maar zulen uiteindelijk de cellen
lyseren, waarbij nieuwe parasieten zullen vrijkomen. T. gondii sporozoiten en
tachizoiten kunnen infiltreren in de bloedstroom en in het lymfatisch system, en
kunnen virtueel elke cel in het menselijk lichaam koloniseren.
2. Bradyzoiten
Twee weken na de initiele infectie, onder druk van het immuunsysteem, zullen
tachizoiten verdwijnen en bradyzoiten voorkomen in het gastheercelweefsel dat
beschouwd wordt als “immune privileged sites” zoals de hersenen, het hart, de
spieren, en de retina. Gedurende de chronische fase van de infectie, wordt de
proliferatie van bradyzoiten onderdrukt en worden er cysten gevormd in het
weefsel. The aanwezigheid van deze cysten, and de regelmatige activatie van
proliferatie, heeft als gevolg een persistente boosting van het immuunsysteem
and leidt tot complete immuniteit (zonder ooit de parasiet te kunnen uitscheiden!).
Soms komen echt complicaties voor (20 % van de immune competente patiënten).
Initiatie van de infectie gebeurd in de lymfknopen en in de lever. Hier gaan cellen
snel regenereren onder normale condities. Bijwerkingen van de initiële infectie zijn:
koorts, hoofdpijn, beperkte anemie, mogelijke kleine langdurige complicaties. De
acute infectie is zelden dodelijk.
Maar kan later ernstige problemen
veroorzaken:
• vernietiging van de bradizoiten induceert inflammatie, dit kan schade
berokkenen aan de hersenen.
• chronische uitbraken van infectie in de retina kan leiden tot destructie en
blindheid
• destructiegebonden inflammatie kan leiden tot schade aan de hartspieren en
de longen.
• inductie van immuno-suppressie komt voor
Een ander groot problem is congenitale toxoplasmose: indien de eerste infectie
plaatsvindt tijdens de zwangerschap, kan geen enkele immuniteit de fetus
beschermen (ongelimiteerde weefsel verspreiding / gereduceerde Th1 response …).
Parasitale kolonisatie van de fetus kan resulteren in:
• spontane abortive (indien infectie plaatsvindt in de eerste maand van de
zwangerschap)
• een heel spectrum aan abnormaliteiten in de ontwikkeling
• neurologicasche defecten (oudere fetussen)
Complicaties kunnen pas voorkomen maanden na de geboorte, aangezien zij
voortkomen uit inflammatory response van het nieuw gevormde en evoluerende
immuun systeem van het kind (startende Th1 immuniteit). Voorbeeld: 1% van alle
geboortes in Belgie/Frankrijk is gecompliceerd door toxoplasmose infecties.
Immuno-deficiente patienten hebben ook problemen met Toxoplasma gondii.
Omdat, wanneer de cysten openen, er proliferatie van bradizoiten voorkomt zonder
de interventie van het immuun systeem. Dit probleem vinden we terug bij patienten
• met Hodgkin’s ziekte, leukemie, enz.
• Na een immunosuppressieve anti-kanker behandeling
36
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
•
•
•
Na een immunosuppressive behandeling gedurende een transplantatie
gedurende HIV infecties (Europa: 25% van de patienten lijden aan
toxoplasmosis encephalitis of long toxoplasmose)
Transfusies met immuun serum van gezonde individuen can de infectie
beperken (tijdelijke oplossing)
Bijvraag: Kan vaccinatie helpen ?
Humorale respons
–
alteratie van Ig titers
• Specifieke IgM en IgG serum titers komen voor respectievelijk 2 weken en 2
maanden na de infectie. Later zullen IgG levels zakken, maar nooit verdwijnen
• Specifieke IgE titers komen enkel voor in de beginstadia van de infectie
• Specifieke IgA titers komen voor tussen 3 en 9 maanden na infectie
– IgM versus IgA = acuute infectie, belangrijke diagnostische
hulpmiddelen gedurende de zwangerschap
– Opmerking: IgGs kan overgedragen worden van moeder tot kind, en
dus zijn ze onbruikbaar en onnuttig voor diagnoses in baby’s
Specifieke antibodies
– Kan parasieten lyseren in de aanwezigheid van complement
– Is noodzakelijke voor intracellulaire destructie van de parasiet! (fusie
van de parasitophorische vacuole met lysosoom binnenin de
macrophage kan enkel na opsonizatie. IgE opsonizatie = tachizoite
destructie, dit heeft een onmiddelijk toxische effect!
–
toenemend NK cell getal (NK cellen zijn cruciaal, zij herkennen cellen
met downreguleerd MHC)
–
toenemend monocyt getal
Cellulaire respons
Eerst merkbaar bij een DTH test (positief gedurende chronische infectie in de
afwezigheid van hoge antibody concentraten) en bij gebruik maken van dierlijke
modellen (zoals naive muizen).
•
B cell proliferatie / T cell respons
– T cells zijn cruciaal voor resistentie. Zowel CD8+ (effector) als CD4+
(help) cellen nemen hieraan deel. Toenemend CD8+ cel getal /
reducerend CD4+ cel getal
•
macrofaag respons
– Invasie van macrofagen leidt tot “immune escape” (de parasiet verstopt
zich in de parasitoforische vacuole)
Cytotoxische respons (tegen intracellulaire stadia)
• IFN-gamma is cruciaal (anti-IFN-gamma doodt muizen) Het wordt
geproduceerd door geactiveerde CD8+ T cellen en leidt tot de activatie van
macrofagen dewelke NO en zuursof radicalen produceren, ze inactiveren
cysten en tachizoite replicatie. IFN-gamma induceerd ook fusie van de
vacuole met het lysosoom en dus de vernietiging van de parasiet.
• TNF en IL-1, IL-12 helpen activatie van de macrofaag.
TGF-beta leidt tot NK activatie.
37
Vragen parasitologie 3de bachelor Bio-ingenieur (2011-2012)
•
•
IL-10, normaal tegenwerkend IFN-gamma, is ook cruciaal (anti-IL10 doodt
muizen). Het controleert de inflammatie respons.
IL-2 en IL2R regulatie zijn betrokken via LAK inductie (lymfocyt-geactiveerde
killer cells)
38
Vraag 9: Vergelijk de levenscyclus van de Afrikaanse en de Zuid-Amerikaanse trypanosomen en de implicatie voor het
immuunsysteem van de gastheer
Zuid-Amerikaanse trypanosoma: Trypanosoma cruzi
Life
Afrikaanse trypanosoma: T. brucei
cycle: Life cycle:
T. brucei wordt overgebracht door een bloedzuigend insect. De Afrikaanse trypanosomen hebben een gecompliceerde levenscyclus.
Ze behoren tot de familie van de Reduviidae. De overdracht Het is een vrij levende parasiet en dit in de bloedbaan. Dit is
gebeurt niet door de beet. Maar door de feaces van het tegengesteld aan zijn Zuid-Amerikaanse variant.
insect. Deze bevat enzymen die voor jeuk zorgen. Doordat je De geïnjecteerde vorm is slanke vorm, deze kan zich delen.
aan de beet krapt worden er huidcellen afgekrapt. De huid is (Geïnjecteerd in een zoogdier). Na een tijdje kan deze transformeren in
de eerste barriere van het immuunsysteem. Door te krabben een stompe vorm, in deze vorm kan de parasiet
zich niet
kan deze omzeild worden en kan de parasiet binnendringen. vermenigvuldiging. Dit is eveneens ook de vorm die opgenomen wordt
Gedurende de initiële fase van de infectie kan de amastigote door de tse tse vlieg (vector). In de vlieg gaat de parasiet over van de
vorm ( de delende vorm) zich vermenigvuldiging, dit aan de procyclische naar de metacyclische vorm.
hand van binaire fusie. Dit vindt plaats intracellulair in het hart
of in het reticulo-endotheliale systeem. De amastigotenn
kunnen transformeren in trypomastigoten, dit is de
extracellulaire, niet delende vorm. Deze kunnen de perifere
bloedstroom binnendringen. Deze vrije parasieten kunnen de
bloedstroom verlaten en andere cellen infecteren als
amastigoten. Op deze manier kan de levenscyclus
verdergezet worden in de mens. De trypomastigoten kunnen
ook opnieuw de vector infecteren wanneer deze bloed
opzuigen. Het bloed moet geen hoge concecntratie aan
parasieten bevatten want het insect drinkt veel bloed. De
parasieten
komen
terecht
in
de
darmen.
Ze
vermenigvuldiging zich in de middendarm (midgut)en
verspreiden zich naar de einddarm (hindgut). De
epimastigoot, dit is de vorm die in de darmen van de vector
verblijft, zal zich transformeren naar metacyclische
trypomastigoot in het rectum. Op deze manier kan de parasiet
kan de parasiet geëxcreteerd worden tijdens of na een
bloedmaaltijd en op de huis terecht komen.
Bron: http://en.wikipedia.org/wiki/African_trypanosomiasis
De tse tse (genus Glossina) vlieg is groot, bruin en sluiks. Terwijl hij
bloed opneemt van een
gastheer (een zoogdier), injecteert hij
metacyclische trypomastigoten in de huid. De parasiet kan vervolgens
het lymfatisch stelsel binnendringen en zich zo verplaatsen naar de
bloedbaan.
1. Binnenin de gastheer transformeren ze in trypomastigoten.
2. Op deze manier kunnen ze getransporteerd worden naar andere
plaatsen
in
het
lichaam.
Zo
kunnen
ze
andere
lichaamsvloeistoffen bereiken, zijnde lymfatisch, ruggegraats, …
Ze gaan door met vermenigvuldiging door binaire fusie.
3. Heel de levenscyclus wordt gekenmerkd door extracellualaire
stadia. Zoals hierboven vermeld wordt de tse tse vlieg
geïnfecteerd door geïnfecteerd bloed op te nemen.
4. In de middendarmen van de vlieg transformeerd de parasiet in de
procyclische trypomastigote vorm.
5. Ze vermenigvuldigen zich opnieuw door binaire fissie.
6. Ze verlaten de middendarmen.
7. Ze transformeren in epimastigoten.
8. De epimastigoten bereiken de speekselklieren. Ze gaan nog
steeds door met vermenigvuldigen.
De cyclus in de vlieg kan ongeveer 3 weken duren.
T. cruzi is de parasiet die Chaga's veroorzaakt. Dit kan leiden Deze parasiet veroorzaakt de slaapziekte.
tot cardio vasculaire complicates, mogelijks resulterend in de
dood van de patient. Dit verschillende jaren nadat de
Deze ziekte veroorzaakt direct en indirect gezondheidsproblemen voor
oorspronkelijke infectie plaatsvond.
de mens aangezien zowel mensen als vee ermee geïnfecteerd kunnen
Infectie aantal:
worden. 50 miljoen mensen riskeren een infectie. Elk jaar worden er 30
- 16-18 E6 in Zuid-Amerika
000 nieuwe infecties vastgesteld. Het reële aantal ligt waarschijnlijk 10
- E5 in Noord-Amerika, dit komende van immigranten en maal hoger. 1/3 van het Afrikaanse vee loopt risico. Er is ongeveer een
verlies van 1 biljoen euro`s aan het verlies van dieren en protein-melk/
reizigers van Zuid-Amerika
transport bron.
Implicaties voor de immunologische controle
(Intracellulair)
T. cruzi zal het immuunsysteem ontduiken door zichzelf
onzichtbaar te maken voor de Ab van het immuunsysteem.
Dit doen ze door zich intracellulair te verstoppen. Door de
lage graad van infectie is het zelf onzichtbaar voor het
cellulair immuunsysteem. Dingen lopen verkeerd wanner het
Implicates voor de immunologische controle :(extracellulair)
T. brucei is een extra cellulaire parasite en zijn vrij levend organismen
die in de bloedbaan en het lymfatisch system van zoogdieren leven. Het
zijn enkelcellige organismen met een lengte van ongeveer de diameter
immuunsysteem begint met de aanval. Dit leidt tot ernstige
cardiovasculaire problemen.
van een rode bloedcel (20μm).
De parasite is bedekt met 107 identieke kopiën van VSG (Variant
specific Surface Glycoprotein). Deze bedekken zowel het lichaam als
het flagel. VSG is heel immunogeen, maar variable. De parasieten
zullen om de 7 dagen hun mantel veranderen. Dit wil zeggen dat ze elke
7 dagen een ander VSG ge activeren. Het immuun system heft 7 dagen
nodig on Ab aan te maken tegen een welbepaald Ag. Op het moent van
de veandering zal het immuun system denken dat het de parasite heft
verslagen, aangezien het welbepaalde VSG niet meer aanwezig is. Het
denk dat het geïnfecteerd is met een nieuwe parasite en begint dus
helemaal opnieuw met de aanmaak van Ab. Er zijn ongeveer 1000 VSG
genen aanwezig in het T. brucei genoom. De parasite kan dus 1000
weken overleven, dat is ongeveer 20 jaar. Het immuun system zal
echter sneller iutgeput zijn. De mens left maximum 7 jaar.
De eerste week van infectie hebben we dus te maken met VSG-1 en het
immuun system maakt anti-VSG1 aan. De tweede week zullen de
overlevende parasieten hun VSG mantel omzetten naar een mantel met
VSG-2 moleculen. Het immuunsysteem maakt op zijn beurt anti-VSG-2
aan. De mantel verandert met een frequentie van 10 -2 tot 10-6 per cel en
per generatie. Op een bepaald moment is de parasite in staat om de
bloed-hersen barrier te overbruggen. Dit maakt het mogelijk voor de
parasite om zicht te vermenigvuldigen in de hersenen. Dit leidt tot
neurologische problemen, waarbij finaal de gastheer in een coma
terecht komt. Hiervan is de naam slaapziekte afgeleid. Na een tijdje zal
je lichaam stoppen met de aanmaak van Ab.On a certain moment the
parasite was able to penetrate the blood vessel to the brain where it
starts to proliferate.
Verdediging:
De parasiet kan gecontroleerd worden door de controle van de vector
- Ab + complement ( bij een chronische infectie kunnen (tse tse):
- Vallen, een groot wit laken met een blauwe vlek in het midden en
de Ab helpen) kunnen de extra cellulaire parasieten
lyseren.
een musqietennet erover. Op deze manier kunnen we elke vlieg
- NK cellen kunnen de parasite lyseren (een
vangen omdat ze steeds komen aanvliegen onder een hoek van
60°.
onderzoekssysteem in afwezigheid van MSH I)
- Insecticiden
- Cytotoxische T-cellen kunnen geïnfecteerde cellen
- Behandeling
vernietigen.
Dit geeft:
- T-cell suppressie (dit verhindert de vernietiging van de
geïnfecteerde cellen door de T-cellen)
- polyclonale B-cell activatie (dit resulteert in bijkomende
auto-immunologische complicaties): de aanmaak van vele
niet-specifieke Ab`s.
Immunosuppressie tijdens een T. cruzi infectie wordt
gekenmerkt door:
- verminderde specifieke Ab(IgM en IgG)
- verminderde T-cel proliferatie als antwoord op Con A
(prostaglandine gemedieerd)
- verminderde IL-2 secretie door T-cellen
- verminderde IL-2R levels op T-cellen
- actieve suppressieve activiteit van macrofagen van de
geïnfecteerde dieren op T-cellen van niet
geïnfecteerde dieren
Detectie:
Er is een commerciële kit beschikbaar (Haemagen Chaga`s
kit) di is gebaseerd op een IgG ELISA system (Ag detective).
Voor de screening van boorlingen kan de kit aangepast
worden voor het gebruik van IgA. IgG wordt immers
overgeleverd van moeder op kind.
T. brucei induceert:
- Macrofaag activatie
- Polyclonale B-cell activatie
- T-cell suppressie
-> Dit gebeurt met als intentie de modulatie van het immuun system van
de gastheer
Infectie kan doorgegeven worden op een trans placentale
manier met een kans van 54%
- In het geval van een vroegtijdige detectie kan een
inductie van vroegtijdige abortus bechouwd worden.
- In het geval van laattijdige detective is ere en hoog
risico voor sterfte.
Medicatie:
Medicatie: 2 categorieën
Er is geen enkele medicatie beschikbaar met een efficiëntie
1) Patiënten waarbij de parasite enkel aanwezig is I het bloed:
van 100%, bovendien zijn de beschikbare over het algemeen
suramine, berenil.
zeer toxisch.
2) In het geval dat de parasiet de bloed hersen barriere
Bv. Benznidazole (Bz) wordt beschouwd als de meest
overgestoken is: in dit geval is de parasiet zowel aanwezig in het
effectieve.
bloed als in het central zenuwstelsel. Medicatie: nifortimox,
efortimox, melarsoprol. Deze medicatie bevat arseen en kan een
lethale shock veroorzaken bij 5-10% van de patiënten. Dit in
vergelijking met een 100% dodelijke parasiet wanneer deze niet
behandeld wordt.
Immunologisch interventie:
Immunologische interventie:
- De metacyclische fase is extra cellulair, dus vaccinatie We zouden Ab`s tegen het cytoplasmatische membraan kunnen
aanmaken, maar dit heeft gee kans op success omdat de VSG mantel
zou de initatie van infectie kunnen voorkomen.
- De trypomastigote vorm is extra cellulair, maar dit is de te dik is voor de Ab`s om te penetreren. Ze kunnen dus weinig schade
aanrichten.
niet delende parasite vorm. Toch zou vaccinatie de
invasive van nieuwe cellen kunnen verhinderen.
- De amastigote vorm is intra cellulair. De parasiet
verstopt zich in de macrofagen, spiercellen en
zenuwcellen. (DNA vaccinatie)
Opmerking:
- NO, TNF, IFN-g helpen bij intracellulaire vernietig
- Toediening van IFN-gamma in vivo verhoogd de
macrofaag gemedieerd parasite vernietiging van de
amastigote vorm. Door de activatie van macrofaag
funcie door NO kan experimenteel de transmissie
-
geblokkeerd worden door toediening van IFN-gamma
bij zwangere geïnfecteerde ratten.
TNF kan hetzelfde effect hebben.
Probleem: zowel IFN-gamma als TNF zijn berokken in
de patologie.
Vraag 10 : Geef de vier vormen van humane Leishmaniasis en toon de
problemen aan die optreden bij het gebruik van het muismodel voor humane
parasiet ziekten.
Infecties met Leishmania komen voornamelijk voor in de tropische streken. Deze
parasiet wordt overgedragen via een beet van de zandvlieg en macrofagen spelen
een belangrijke rol bij de interactie tussen de parasiet en het immuunsysteem van de
gastheer. De verschillende Leishmania parasieten veroorzaken honderd duizenden
infecties per jaar, dit word mogelijk gemaakt doordat de meeste vormen van
Leishmaniasis niet dodelijk zijn.
Een infectie van Leishmania manifesteert zich op 4 verschillende levels:
1. LCL = Local cutaneous Leishmaniasis (veroorzaakt door L. major)
Dit is de meest voorkomende vorm, waardoor ze een groot probleem vormt. Deze
vorm komt zowel in de Oude als in de Nieuwe wereld voor en elk jaar komt er een
groot aantal nieuwe gevallen bij. Verder is deze vorm onafhankelijk van het
immuunsysteem
en
niet
dodelijk.
Parasieten die deze soort infectie veroorzaken prolifereren het beste tussen de 32°C
en 34°C. In de mens is de temperatuur ongeveer 37°C, waardoor ze voornamelijk
voorkomen op plaatsen waar de temperatuur lager ligt zoals de huid. Na de beet
volgt een lokale infectie er rond. Als de parasiet loskomt van de huid zal deze naar
de milt gaan en voor koorts zorgen. Op deze hoge temperatuur zal de parasiet niet
goed overleven en sterven. Op de plaats van de beet zal ook een ontsteking
ontstaan, wat zorgt voor de aanvoer van macrofagen die door de parasiet gebruikt
worden om zijn levenscyclus te vervolledigen. Lokaal kunnen de lymfeknopen ook
geïnfecteerd
worden.
Een infectie (meestal pijnloos) zorgt voor een zelf-helend (binnen een paar
maanden) proces, hoewel de necrose veroorzaakt door de ontsteking ernstige
littekens kan achterlaten op de plaats van de initiële beet. Eens de infectie genezen
is komt immuniteit voor en is een tweede infectie met dezelfde parasiet zeldzaam.
Deze immuniteit ontstaat doordat sommige parasieten in de lymfeknopen vast komen
te zitten en daar niet vernietigd kunnen worden, maar ze zullen er wel voor
antilichaamproductie zorgen. Toch zal 10% van de patiënten nooit een immuniteit
opbouwen. DTH (Delayed type hypersensitivity) en lymfocyt proliferatie komt voor
wanneer een immune persoon geconfronteerd wordt met parasiet antigenen.
Hierdoor kunnen we dan een Montenegro huidtest uitvoeren als diagnose.
2. MCL = Mucocutaneous Leishmaniasis (veroorzaakt door L. braziliensis)
Deze vorm komt enkel voor in de Nieuwe wereld en is stam specifiek. Deze patiënten
hebben ook een goede DTH respons. Hier zit de infectie in het mucus (lippen, oren,
neus), dit geeft een lokale infectie (etterende zweren) en later een ernstig litteken.
Deze vorm kan leiden tot het verdwijnen van de neus, oren en lippen, wat op sociaal
vlak voor heel wat problemen kan zorgen. Dit komt vaak voor in India, waar de
mensen dan uit de maatschappij worden verbannen.
3. DCL = Diffuse cutaneous Leishmaniasis
Deze vorm komt enkel voor in de Nieuwe wereld. Na de eerste infectie zal rond deze
plaats een 2de infectie ontstaan, dit wordt vaak gelinkt aan immunodeficiëntie. Deze
vorm van infectie is geassocieerd met huiduitzaaiingen van de geïnfecteerde
macrofagen en chronische huidschades die gelijken op deze van melaatsheid.
Patiënten die leiden aan deze vorm hebben een negatieve DTH-respons. Hun Tcellen worden niet verhoogd wanneer ze gestimuleerd worden met een parasiet
antigen. IL-2 (= groeifactor voor T-cellen) toediening op de plaats van de beet helpt
om de verspreiding van de infectie onder controle te houden, maar het is zeer
moeilijk om te behandelen.
4. VCL = Visceral Leishmaniasis (veroorzaakt door L. donovani en L. infantum)
Ook wel Kala Azar genoemd, is de enige letale vorm (wanneer onbehandeld). Hierbij
wordt heel het lichaam geïnfecteerd. Vroeger kwam dit vooral voor in jonge kinderen.
De parasiet start uitzaaiing via de infectie van migrerende cellen. De parasiet die dit
soort infectie overbrengt kan zich het best prolifereren bij lichaamstemperatuur. Het
infectiepatroon wordt geïnduceerd door stam specifieke parasieten. De infectie wordt
gekenmerkt door ernstige immunosuppressie van onder andere T-cel proliferatie, IL-2
productie, IL-2R expressie en IFN-γ productie. De ziekte wordt uiterlijk gekenmerkt
door gewichtsverlies, hoge koorts (waardoor moeilijk een diagnose te stellen omdat
koorts een symptoom is van vele parasieten), gezwollen milt, lever pathologie,
anemie en hoge mortaliteit (binnen 1 à 2 jaar na infectie wanneer onbehandeld). Antiparasiet chemotherapie zou effectief kunnen zijn als behandeling. Men moet wel
opletten, want door een slechte behandeling of bij patiënten die een onderdrukking
hebben van het immuunsysteem (HIV+, zwanger of personen die transplantatie
kregen), kan een terugval optreden. Na de behandeling kunnen er ook laesies
ontstaan. Dit is nog steeds besmettelijk voor de zandvlieg vector en toont dus aan
dat de parasiet nog niet volledig uitgeroeid is.
Als symptomen zie je vaak zwelling van de buikregio door de milt zwelling, als men
dan ergens tegenaan stoot, sterft men snel door inwendige bloeding. Verder kan ook
een gezwollen gezicht een gevolg zijn van de behandeling in combinatie met UV
licht.
Probleem met muismodel, want bij de muis is het type van ziekte afhankelijk van de
muisstam (deze kan resistent zijn of niet resistent). Zo kan 1 type parasiet
verschillende types infecties teweeg brengen bij de muizen afhankelijk van hun
genetische achtergrond. Terwijl in de mens het type van ziekte afhangt van de
genetische achtergrond van de parasiet.
Bij muismodellen is L. major dodelijk voor de muis, hiermee gebeuren de meeste
muisinfecties. De mens krijgt bij deze parasiet uit de oude wereld enkel een LCL
infectie.
Bij de mens is L. donovani dan weer dodelijk door een VCL infectie, terwijl dit voor de
muis niet letaal is.
Vraag 11: Beschrijf de levenscyclus van de verschillende menselijke
schistosomen. Leg uit hoe parasiet-inducerende immunopathologie ernstige
gevolgen kan hebben voor de gastheer.
Karakteristieken van Trematoda
Dit zijn complexe organismen. Deze parasieten hebben een zuigmechanisme
waarmee ze zich kunnen vasthechten op de plaats waar ze zich willen voeden.
Alsook hebben ze specifieke organellen voor seksuele reproductie.
Trematoda hebben tanden en zenuwen die een signalering waarneemt om te weten
wat ze dienen te doen om te overleven. Ze zullen zich voortbewegen in de richting
van het voedsel. Trematoda hebben geen hersenen.
Ze hebben een tegument (= beschermend cuticula), hetgeen belangrijk is voor
interactie met de gastheer: glycocalix.
Het spijsverteringsstelsel:
- Anterieure mond omgeven door musculair zuigmechanisme
- Gespierde keelholte, soms pre-keelholte
- Slokdarm voor het aansluiten van de keelholte naar het spijsverteringskanaal
(caeca)
- Mond + keelholte + slokdarm = voordarm
- Gastrodermaal oppervlak is bedekt met microvilli
- Spijsvertering is extracellulair en gebeurt in de darmholte
Spier- en zenuwstelsel:
- De sub-tegumentale zone bevat 3 lagen van spieren: longitudinaal, circulair en
diagonaal
- Het zenuwstelsel bevat zintuigen, lichaams- en organenzenuwen
Voortplantingssysteem:
- Zelfbevruchting vindt plaats, met uitzondering van de schistosomen
Mannelijk systeem:
- Bevat 2 teelballen (bij schistosomen meerdere)
- Productie van bigeflagelleerde zaadcellen
- Hjh
Vrouwelijk systeem:
- 1 eierstok ingebed in het parenchym
- Eicellen worden vrijgegeven via de eileider
- Na bevruchting start de celdeling in de “Mehlis’ klier”, waar uitscheiding van
membraanachtige organen en dichte organen optreedt, hetgeen leidt tot de
vorming van de eischaal
- Vetelline kliercellen zijn ook nodig voor de schaalvorming, maar werken vanuit
het ei
Ei:
-
Operculum = dekselachtige structuur die het uitkomen van het ei toelaat (niet
altijd aanwezig)
Het uitkomen is afhankelijk van de temperatuur, osmolariteit, licht (bij bv
schistosomen wordt het uitkomen geïnhibeerd bij 37°C)
Levenscyclus
Schistosoma mansoni, S. japonicum, S. haematobium
[Geef een citaat uit het document of de samenvatting van een interessant punt op. Het tekstvak kan
overal in het document worden neergezet. Ga naar het tabblad Hulpmiddelen voor tekenen als u de
opmaak van het tekstvak voor het blikvangercitaat wilt wijzigen.]
40 dagen
Biomphalaria
Overleven enkel een paar uren
De levenscyclussen van de 3 zijn vergelijkbaar. De eitjes komen in de omgeving
sowieso ooit eens in contact met water. De miracidium-vorm overleeft maar een paar
uur en moet dus snel een nieuwe host vinden: de waterslak. Deze secreteert hierna
cercaria terug in het water. Zij hebben een grote staart om te kunnen zwemmen naar
hun volgende host, zijnde de mens. Ze penetreren actief doorheen de huid (bv. langs
de voeten), verliezen ondertussen hun staart, differentiëren tot schistosomula.
Ondertussen worden lipasen en proteasen vrijgelaten. Via de bloedvaten gaan ze
naar hun orgaan van voorkeur( mansoni = lever, japonicum = nieren, haematobium =
blaas). Bij de 1e 2 zullen de eitjes later het lichaam verlaten via de faeces, voor
haematobium zal dat via de urine gebeuren.
Er zijn zowel mannelijke als vrouwelijke wormpjes en ze hebben een “monogame
relatie”. De mannelijke is sterk en hecht zich makkelijk vast, de vrouwelijke is kleiner
en zwakker en wordt door de mannelijke vastgehouden (als een coat rond het
vrouwtje). Zo kunnen ze de rest van hun leven doorbrengen. Hun enige levensdoel is
het produceren van eitjes. Na 6 weken zijn de wormen seksueel volwassen, ze
overleven steeds in de bloedvaten rond de organen (dunne darm voor S japonicum
en de dikke darm voor S. mansoni).
Symptomen
- Cercariea penetratie: lokale dermatitis verdwijnt na 4 dagen)  jeuk
- ‘migratory phase’: mulmonale congestie en koorts (4 tot 10 weken)
- Paringsfase in long of lever + migratie naar bloedvat: bloed in ontlasting en/of
urine (2 maanden)
- Eifase: ernstige intestinale, nier- en leverpathologie (hepatosplenomelagly)
Bij het penetreren van de huid kunnen ze lokaal voor huidontsteking (jeuk) zorgen.
Wanneer ze migreren doorheen de bloedvaten kunnen ze zorgen voor o.a. koorts.
Tijdens hun paringsfase komen ze in de bloedvaten rond de organen en kan er bloed
in de stoelgang/urine zijn (doordat de eitjes de bloedwanden penetreren om weg te
geraken). Indien de eitjes niet weggeraken kunnen ze sterven (en het IS activeren)
en zorgen voor serieuze darm/nier/lever-pathologie doordat ze cystes vormen. Het
duurt jaren eer dit opgebouwd wordt maar is zal uiteindelijk fataal zijn. De koorts die
ze veroorzaken is niet voldoende voor diagnose, in de landen waar ze voorkomen
zijn er immers ook andere parasieten en ziektes die voor koorts kunnen zorgen.
Diagnose gebeurt best o.b.v. de eitjes. Andere methoden zijn ook:
- Identificeren van karakteristieke eieren in uitwerpselen
- Rectale biopsie
- Immunodiagnostische instrumenten worden ontwikkeld
Ze komen ongeveer overal voor waar er een gebrek aan hygiëne is en waar mensen
dicht bij water wonen. Medicatie ertegen is er praziquantel. Preventief is het enige
dat je kan doen zorgen voor goede hygiëne.
De aanwezigheid van de worm leidt tot een massale activatie van het
immuunsysteem:
- Macrofagen
- B cellen
- T cellen,
- IgE en IgG Ab’s
- Mastcellen
- Eosinofielen
- Zuurstofradicalen
- Productie van NO
- activering van bloedplaatjes
- fixatie van complement
Dit zal de worm wel voor een deel verwijderen maar nooit volledig kunnen uitroeien.
Het zijn dus voornamelijk de eitjes die gaan zorgen voor:
- inductie van koorts,
- verteringsproblemen
- gezwollen lymfeknopen
- leverpathologie
- polyclonale B cel activatie (waardoor de goede Ab’s verdund worden door de
aanwezigheid van vele andere Ab’s)
- polyclonale T cel activatie.
De eitjes gaan het hormoon adrenocorticotropic produceren en zo een Th2-respons
verzoorzaken. Dat hormoon zorgt voor de vorming van granuloma ter bescherming
van de eitjes en zorgt ook voor de inductie van IL-4, IL-5 en suppressie van IL-2,
IFN-γ en cytotoxische T cellen. Mensen met een systemische worminfectie krijgen
hierdoor nooit een systemische infectie (bv. nooit cerebrale malaria). De worm
“beschermt” de gastheer dus in zekere zin. Vroeger werden de mensen max
ongeveer 40 à 45 jaar oud, de mannelijke en vrouwelijke worm samen worden zo’n
30 jaar en bleven dus in de gastheer voor de rest van zijn leven en stierven samen.
(nu lukt dat niet meer zo goed).
Vraag 12: Beschrijf de levenscyclus van Ascaris lumbricoides, beschrijf de
host imuunrespons tegen deze parasite en link dit aan de mogelijkheid om een
allergene respons te ontwikkelen.
a) Levenscyclus
1) Eitjes die het lichaam hebben verlaten met de ontlasting, komen terecht in de
bodem. Bij gunstige omstandigheden (vochtige gronden, niet te koud) worden
deze eitjes infectieus (na 2-4 weken). De eitjes kunnen dan worden
opgenomen door de mens als ze zich bevinden op ongewassen groenten en
fruit, op handen die in de bodem zijn geweest, in ongefilterd water en de eitjes
kunnen soms worden geïnhaleerd.
2) De eitjes geraken onbeschadigd voorbij de maag, en komen dan terecht in het
duodenum, het eerste deel van de dunne darm. Uit de eitjes kruipen nu
larven.
3) De larven boren door de wand van de darm heen, en kruipen doorheen
onderliggend weefsel totdat ze de bloedvaten kunnen penetreren en zo in de
circulatie terechtkomen.
4) De larven worden vervolgens naar de lever gebracht via de leverpoortader. Dit
gebeurt 8 à 18 uur na de infectie. Van de lever worden ze naar het hart
gebracht, en langs de rechterkant van het hart worden ze uiteindelijk naar de
longen gebracht.
5) In de longen doorlopen de larven verschillende fases van hun groei. 9 dagen
na de infectie, zijn de larven klaar om de longen te verlaten.
6) De larven verlaten de longen door door de luchtwegen te kruipen naar de
slokdarm, of ze worden opgehoest. Enkele larven worden weer ingeslikt, en
komen weer terecht in het duodenum als ze de zure omstandigheden van de
maag kunnen overleven.
7) De larven blijven in het duodenum, waar ze blijven groeien. De vrouwtjes
kunnen tot 45cm lang worden, de mannetjes zijn kleiner.
8) Eens de vrouwelijke larven seksueel volwassen zijn, beginnen ze aan de
productie van eitjes (zowel bevruchte als onbevruchte). Een vrouwtje kan tot
200 000 eitjes per dag produceren. Deze eitjes worden vervolgens gemengd
met de darminhoud en verlaten het lichaam bij de ontlasting.
9) Als de ontlasting buiten gebeurt, komen de eitjes terecht in de bodem. Bij
goede omstandigheden (vochtige bodem, niet te koud), worden de eitjes
infectieus na 2 à 4 weken. Bij slechte omstandigheden (koud, droge bodem)
kunnen de eitjes in een dormant stadium terechtkomen totdat de
omstandigheden beteren.
Andere figuur (Wikipedia):
b) Immuunrespons van de gastheer
De immuunrespons van de gastheer bestaat zowel uit een antilichaam respons als
een cellulaire respons, die beide vooral gericht zijn tegen de larvale stadia. We
onderscheiden twee delen:
1. Innate Immune Response
• Macrofagen, neutrofielen en eosinofielen
• De wormen worden bedekt met IgG of IgE (aspecifiek), dit
leidt tot een verhoogde vrijlating van eosinofiele granules op
het oppervlak van de worm
2. Adaptive Immune Response
• Th2 respons met een hoge productie van IL-4 en IgE
(specifiek) en het voorkomen van eosinofilie en mastocytose
Bij een infectie van A. Lumbricoides worden zowel specifieke als aspecifieke IgE
geproduceerd. De specifieke IgE staan vooral in voor het uitsluiten van de parasiet in
de gastheer, terwijl de aspecifieke IgE instaan om de parasiet te ontwijken tijdens de
invasie van de parasiet. In endemische regio’s wordt de cellulaire respons tegen A.
Lumbricoides gekarakteriseerd door een gepolarizeerde Th2 respons met een hoge
productie van IL-4 en IL-5.
Wanneer de volwassen wormen zich in de dunne darm bevinden, kunnen ze
bepaalde metablische componenten uitscheiden of secreteren. Dit kan zorgen voor
een allergische reactie, waarbij een verhoogde IgE/IgG4 productie ontstaat. Daarbij
kan ook het voorkomen van eosinofilie en mastocyose ontstaan. Deze respons is
hetzelfde bij atopische1 individu’s, die een hevige reactie krijgen bij bepaalde
allergenen. Bij allergische individu’s wordt dan IgE geproduceerd, die dan
hypergevoelige reacties ontketenen, wat kan leiden tot bijvoorbeeld astma,
oogpijnen, uitslag, enzovoort.
Een andere mogelijke link met allergieën is Anisakis, een nematode die parasiteert
op vissen, nooit op mensen. Allergieën voor vis komen zeer vaak voor in Afrika
aangezien Anisakis zeer gelijkaardige antigenen uitdrukt als Ascaris, een mens die
dus geïnfecteerd is met Ascaris en dan Anisakis geïnfecteerde vis eet zal een
massieve immuunreactie ontwikkelen. Het immuunsysteem denk dat het blootgesteld
is aan enorme hoeveelheden Ascaris parasieten in plaats van aan een vismaaltijd
(zelfs als de vis gekookt is).
Andere symptomen van A. Lumbricoides:
- Pijn in het bovenste deel van de buik
- Ademhalingsproblemen wanneer de larve de longen betreden
- Specifieke problemen in organen wanneer de larve migreert
- Mechanische blokkage van de darmen
1 Aanleg om IgE aan te maken, specifiek tegen bepaalde onschuldige stoffen
bronnen:
http://human-infections.suite101.com/article.cfm/ascaris_lumbricoides
http://www.immunocapinvitrosight.com/dia_templates/ImmunoCAP/Allergen____28103.aspx
http://www.phadia.com/en/Allergen-information/ImmunoCAPAllergens/Parasites/Allergens/AscarisCommon-Roundworm/
Vraag 13: Welke parasitaire infectie komt vaker voor bij gemeenschappen
waarbij de hond een deel uitmaakt van de levenssfeer? Bespreek levenscyclus
en mogelijke complicaties bij de mens?
Levenscyclus van een extra-intestinale lintworm: Echinococcus granulosus (humane
hydatidosis)
De geïnfecteerd vos (of hond) scheidt via z’n faeces eicellen af van de lintworm die
aanwezig is in z’n darmen. Deze eicellen worden opgenomen door de
tussengastheer (schaap, rund en andere hoefdieren) en worden omgezet in een
oncosfere larve die door de darmwand kan bewegen. De parasiet wordt op deze
manier overgedragen, maar kan daar zijn levenscyclus niet voltooien, aangezien de
tussengastheer geen carnivoor is. Het gevolg hiervan is dat de oncosfere larve in het
bloed terecht komt en hydatid cysten vormt in het weefsel van de tussengastheer.
Deze cysten kunnen uitgroeien tot de grootte van een basketbal (kan zeer lang
duren) en komen meestal voor in de lever, longen en soms ook in de hersennen
(dodelijk). Wanneer de vos (of hond) het besmette vlees van de tussengastheer eet,
dan kan de lintworm zich daar in ontwikkelen. Op die manier herbegint de cyclus. De
parasiet kan ook bij de mens voorkomen omdat veel mensen honden als huisdieren
houden. Bij eskimo’s laten ze hun honden aan hun wonden likken, omdat ze weten
dat hondenspeeksel epidermal growth factor bevat(EGF). Deze stimuleert de
celgroei.
De cysten kunnen ontstekingsreacties veroorzaken waardoor ze ingekapseld worden
en zorgen voor abdominale groei, waardoor de buik opzwelt. Dit resulteert in een
waardevermindering van een functioneel orgaan door mechanische druk. De
verhoogde druk kan zorgen voor een afname van weefsel- en orgaanmassa van de
omliggende weefsels. Er kan een infectie optreden op het niveau van de hersenen,
de nieren, de milt, de wervelkolom, de longen en de lever. Ter hoogte van de lever
komt dit het meeste voor en kan het dodelijk zijn. Wanneer de cyste uitbreekt kan dit
zorgen voor een allergische reactie.
Voor het stellen van de diagnose gaat men kijken naar de geschiedenis van de
patiënt, om te zien of deze uit een endemisch gebied komt. Men kan ook een
huidtest (DTH) doen, maar het probleem daarmee is dat in 18% van de gevallen de
uitslag vals positief is. Via X-stralen kan men verkalkte cysten onthullen, of men kan
ook een post-operatieve bevestiging doen.
Dit is te behandelen met Benzimidazole of door een operatie.
Vraag 14 : Hoewel muismodellen voor leishmania van fundamenteel belang zijn
geweest voor het ontrafelen van immunologie, tonen ze ook aan dat een muis
geen mens is. Leg uit waar er extrapolatieproblemen zijn.
Specifieke immuunresponsen tegen Leishmania parasieten zijn een van de meest
cruciale ontdekkingen in het gebied van immunologie geweest. Zo is er de
ontdekking van de Th1 - Th2 balans. Th cellen van het type Th1 zijn cruciaal in
bepaalde muismodellen om infectie onder controle te houden. We kunnen de muis
als model gebruiken, om, wanneer we L. major inspuiten in een C57Bi/6 muis
(resistent) en Balb/c muis (sensitief), te kijken welke stoffen ze aanmaken. Verdere
studie kan dan gedaan worden met specifieke KO muizen.
Wanneer men echter onderzoek doet op muizen met L. major, kan dit ervoor zorgen
dat onze muis sterft. Bij mensen daarentegen zorgt het gewoon voor een
huidinfectie. Na 4 weken ziet men bij de muis een lymfeklierinfectie, na 6 weken zijn
de lever, de mild en het beenmerg aangetast en na 12 weken sterft de muis.
Dit viel op door:
→ een stijging in de macrofaag activiteit en productie van IL-4 en IL-10
→ door een downregulatie van inflammatorische cytokines zoals IL-12, INF-γ en
TNF
→ door een downregulatie van natural killercel (NK) activiteit
→ door opregulatie van TGF-β productie
Wanneer men echter L. donovani zou gebruiken in muizen, zal dit niet zorgen voor
de dood van de muizen, terwijl dit bij mensen we kan zorgen voor de dood. De
parasieten veroorzaken human visceral leishmaniasis, wat de meest dodelijke variant
is van Leishmania.
Wanneer de muis geïnfecteerd is, zal afhankelijk van de genetische achtergrond van
de muis, de parasiet verschillende types van infectie kunnen veroorzaken. Bij de
mens is dat niet het geval. Bij de mens zal de genetische achtergrond van de
parasiet bepalen wat voor infectie we krijgen en in mindere mate de genetische
achtergrond van de host.
Vraag 15: Vergelijk de levenscyclus van de twee meest voorkomende
intestinale lintwormen. Hoe gebeurt de diagnose, wat zijn de symptomen en
hoe kan men ze bestrijden?
Binnen de stam van de Plathelminthes kunnen we een onderscheid maken tussen de
klasse Trematoda en de Cestoda. De lintwormen behoren tot de klasse van de
Cestoda.
Een lintworm bestaat uit verschillende fragmentjes die men de proglottiden noemt.
Gedurende het leven van de lintworm worden er steeds nieuwe fragmentjes
aangemaakt. Dit gebeurt meestal vlak achter de kop of scolex. De scolex bevat
structuren (zuignappen of haken) die de aanhechting aan de host z’n darmwand
vereenvoudigen. (Ze kunnen niet in de bloedbaan terecht komen, want daar zijn ze
te groot voor.) Naarmate men verder weg gaat van de scolex, worden de proglottiden
groter en rijper. Merk op dat elke proglottide zowel de mannelijke als vrouwelijke
reproductieorganen bevat, zodat er zelfbevruchting en kruisbevruchting kan
optreden. Dit leidt tot het grote succes van de lintworm. Elke volgroeide proglottide
zal dus een groot aantal eitjes bezitten. Wanneer een volgroeide proglottide loslaat,
gevuld met z’n rijpe eitjes, dan zal deze via de faeces uit het lichaam gebracht
worden. In de ontlasting kan men de proglottiden vaak waarnemen, aangezien ze
actief bewegelijk zijn.
Bij de lintwormen kan men een onderscheid maken tussen intestinale en extraintestinale lintwormen. Bij een intestinale lintworm, zoals Taenia solium, is de worm
aanwezig in de darmen van de gastheer, namelijk de mens. Bij de tussengastheer
(varken of rund) vindt men cysten terug in de spieren of in andere weefsels. Bij extraintestinale lintwormen (invasieve lintwormen), zoals Echinococcus granulosus, is de
mens de tussengastheer en zijn de cysten aanwezig in de organen door verspreiding
via het bloed. Bij de hoofdgastheer (de vos) is de lintworm aanwezig in de darmen.
Levenscyclus van een intestinale lintworm: Taenia solium (varkenslintworm)
Varkens en runderen (eventueel ook mensen) eten een volledig ontwikkeld embryo,
omgeven door een embryosfeer, op via het grazen en dit embryo komt in de maag
terecht. De oncosfeer komt vrij, migreert door de darmwand en zal door de
bloedsomloop naar de spieren en andere weefsel gebracht worden, waar het een
cyste-achtige structuur, cysticercus, vormt. Dit is een met vocht gevuld blaasje waarin
de onrijpe kop van de lintworm aanwezig is. Deze kan jaren overleven in het dier.
Wanneer het varken of het rund dan geslacht wordt, en het vlees wordt niet genoeg
gekookt, dan is er een mogelijkheid dat de levende lintwormkop bij de mens
binnenkomt en zich vasthecht aan de darmwand. Binnen de twee maand zal deze
zich ontwikkelen tot een volwassen lintworm en zo ook rijpe proglottiden afstaan die
dan via de faeces naar buiten gebracht worden. Op deze manier begint de cyclus
opnieuw.
Deze lintworm kan dus voorkomen door het eten van rauw of onvoldoende gebakken
varkensvlees. In Europa en Noord-Amerika komt dit niet veel meer voor door de
strenge controles die er gebeuren op het varkensvlees. Ook in Moslim landen en in
Israël komt dit minder voor, aangezien ze daar geen varkensvlees eten. In Afrika,
India, China, Mexico, Zuid-Amerika en Centraal-Amerika komt dit wel nog regelmatig
voor.
Wanneer men een lintworm heeft, heeft men daar vaak niet veel last van. Men kan
wat vage buikklachten hebben en eventueel een klein gewichtsverlies, maar dit is
niet altijd het geval. In zeldzame gevallen kan er een buikvliesontsteking ontstaan.
Men kan te weten komen dat men een lintworm heeft, doordat men proglottides kan
waarnemen in de faeces. Wanneer men de eitjes van de lintworm dan onderzoekt
kan men bepalen met welk species men ten maken heeft.Wanneer men een lintworm
heeft kan men dit behandelen met Praziquantel.
De levenscyclus van een intestinale lintworm: Diphyllobothrium Latum (vis lintworm)







De visetende gastheer, bv. mens of beer, heeft een lintworm die geledingen
gevuld met eieren afscheidt die met de ontlasting het lichaam verlaten.
De eieren komen in water uit en vrijzwemmende larven of (coracidia) komen
vrij.
Coracidia worden door watervlooien (copepoda) opgegeten.
In de watervlo ontwikkelt de larve zich tot een tussenstadium (procercoïde).
De watervlo wordt door een vis gegeten. De procercoïde ontwikkelt zich tot
een plerocercoïde in het vissenspierweefsel.
Als de vis door een grotere vis wordt gegeten kan de plerocercoïde op de
andere vis overgaan.
De eindgastheer eet rauwe of onvoldoende verhitte vis en krijgt de levende
plerocercoïde binnen. Deze ontwikkelt zich nu in de darm tot een lintworm. Al na
2 weken kunnen er eieren worden geproduceerd. Hiermee is de cirkel rond.
(bron: http://nl.wikipedia.org/wiki/Vislintworm)
Dit komt voor in de meren van USAn Canda, Europa, Midden-Oosten, Japan, Chili,
Argentinië, Peru en Australië. Menselijke besmettingen met D. latum zijn meestal
beperkt tot regio’s waar men rauwe vis eet. Het gaat voornamelijk om
zoetwatervissen. Mensen die de vis kuisen hebben ook kans om besmet te worden
en de lintworm binnen te krijgen, door plerocercoids die aan hun handen blijven
kleven.
Er wordt zelden meer dan één worm per host waargenomen.
Slachtoffer hebben weinig, soms geen, symptomen. Ze kunnen wel klagen over
buikpijn, gewichtsverlies, zwakheid, zenuwziekten, psychosomatische aandoeningen
en bloedarmoede (in 0.05% van de gevallen).
Men kan een diagnose stellen door op zoek te gaan naar eitjes in de stoelgang of in
braaksel.