Плазмодий бергейский
Плазмодий бергейский | |
---|---|
![]() | |
Формы, передающиеся через кровь | |
Научная классификация ![]() | |
Домен: | Эукариоты |
Клад : | потогонные средства |
Клад : | САР |
Клад : | Альвеолата |
Тип: | Апикомплекса |
Сорт: | Аконоидасида |
Заказ: | Гемоспорорида |
Семья: | Плазмодииды |
Род: | Плазмодий |
Разновидность: | П. Бергей
|
Биномиальное имя | |
Плазмодий бергейский Винке и Липс, 1948 год.
| |
Штаммы | |
Plasmodium berghei — одноклеточный вызывающий паразит, малярию у грызунов . Относится к Plasmodium подроду Vinckeia .
Первоначально выделенный от зарослей крыс в Центральной Африке, P. berghei является одним из четырех видов Plasmodium , которые были описаны у африканских мышевидных грызунов, остальные — P. chabaudi , P. vinckei и P. yoelii . Благодаря своей способности заражать грызунов и относительной простоте генной инженерии P. berghei является популярным модельным организмом для изучения малярии у человека.
Биология
[ редактировать ]Как и все малярийные паразиты млекопитающих , включая четырех малярийных паразитов человека, P. berghei передается комарами Anopheles и поражает печень после попадания в кровоток при укусе инфицированной самки комара. После короткого периода (несколько дней) развития и размножения эти паразиты покидают печень и проникают в эритроциты (эритроциты). Размножение паразита в крови вызывает такие патологии, как анемия и поражение важнейших органов хозяина, таких как легкие, печень, селезенка. Инфекции P. berghei могут также поражать мозг и быть причиной церебральных осложнений у лабораторных мышей ( церебральная мышиная малярия , ШММ). Эти симптомы в определенной степени сравнимы с симптомами церебральной малярии у больных, инфицированных малярийным паразитом человека Plasmodium falciparum . [ 3 ]
Хотя сексуальность необходима in vivo для P. berghei она является серьезным конкурентным недостатком , как обычно для большинства половых организмов, in vitro . Синха и др. , 2014 реализуют как механический пассаж, так и конкурентный анализ, чтобы продемонстрировать преимущество потери продукции гаметоцитов : обнаружено, что во время механического пассажа последующие поколения имеют естественную тенденцию к снижению гаметоцитемии ; а несексуальные особи быстро побеждают половых, если их поместить вместе in vitro . [ 4 ] : 575
Иммунохимия
[ редактировать ]эндотелина 1 Роль в возникновении церебральной малярии у мышей неизвестна . [ 2 ] Мартинс и др. , 2016 обнаружили, что блокада эндотелина-1 предотвращает ШММ и ее симптомы, а добавки помогают его производить . [ 2 ] Субраманиам и др. , 2015 обнаружили, что у мышей увеличивается выработка BTNL2 во время инфекции, и поэтому он, вероятно, обладает защитным действием. [ 2 ] Чертов и др. , 2015 обнаружили, что диметиларгинина и аргинина асимметричное соотношение указывает на тяжесть заболевания у мышей с P. berghei ANKA. [ 5 ] [ 6 ] Это соотношение является показателем биодоступности аргинина , и они обнаружили, что при этом заболевании оно предсказывает степень эндотелиальной дисфункции. [ 5 ] [ 6 ]
Штаммы
[ редактировать ]Некоторые штаммы вызывают церебральную мышиную малярию , а некоторые нет. [ 2 ]
- АНКА производит ШМ. [ 2 ] Мартинс и др. , 2016 обнаружили, что выработка эндотелина-1 жизненно важна для прогрессирования заболевания ШММ. [ 1 ] Субраманиам и др. , 2015 обнаружили, что мыши реагируют на ANKA увеличением BTNL2. [ 2 ] Чертов и др. , 2015 обнаружили, что метаболизм аргинина является показателем тяжести заболевания. [ 5 ] [ 6 ]
- В частности, NK65 не производит ШМ. [ 2 ] Мартинс и др. , 2016 обнаружили, что NK65 может производить ШМ при добавлении эндотелина-1. [ 2 ]
См. раздел выше, посвященный взаимодействиям конкретных молекул.
Распределение
[ редактировать ]Plasmodium berghei встречается в лесах Центральной Африки , где его естественными циклическими хозяевами являются чащобная крыса ( Grammomys surdaster ) и комар ( Anopheles dureni ).
Хозяева
[ редактировать ]Plasmodium berghei впервые был идентифицирован у чащевой крысы ( Grammomys surdaster ). Он также был описан у Leggada bella , Praomys jacksoni и Thamnomys surdaster . [ нужна ссылка ] В исследовательских лабораториях могут быть заражены различные грызуны, например, мыши ( Mus musculus ), крысы и песчанки ( Meriones unguiculatus ). [ 7 ] У M. musculus ⇔ P. b. ANKA, подавление реакций необходимо, чтобы предотвратить причиненный самому себе ущерб, ведущий к ШМ. [ 8 ] [ 9 ] : 97 В частности, Сарфо и др. , 2011 обнаружили, что мыши производят цитокин интерлейкин-10 (cIL-10) для подавления потенциально смертельного повреждения ШММ, вызванного другими собственными иммунными факторами. [ 8 ] [ 9 ]
Естественным насекомым-хозяином P. berghei, вероятно, является Anopheles dureni , однако в лабораторных условиях было показано, что он также заражает An. Стефенси . [ нужна ссылка ]
Взаимодействие генов
[ редактировать ]В Mus musculus ⇔ П. б. штамма ANKA Различные гены влияют на заболеваемость церебральной мышиной малярией . Касса и др. , 2016 обнаружил, что несколько генов не оказывают никакого влияния:
- Аполипопротеин AI ( APOA1 ) [ 1 ]
- Рецептор липопротеинов низкой плотности ( LDLR ) [ 1 ]
- Белок 1, родственный рецептору липопротеинов низкой плотности ( LRP1 ) [ 1 ]
- Рецептор липопротеинов очень низкой плотности ( VLDLR ) [ 1 ]
Они обнаружили, что один из них увеличивает вероятность выживания:
Ан. gambiae Гемоциты Plasmodium инфекции молекулярных ответов на транскрибируют широкий спектр . [ 10 ] [ 11 ] : 138 [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] : 221 В ответ на этот вид Baton et al. , 2009 обнаружили, что это включает повышенную экспрессию гена профенолоксидазы , каскадно приводящую к увеличению фенолоксидазы и, следовательно, к меланизации . [ 10 ] [ 11 ] : 138 [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] : 221
Уход
[ редактировать ]Некоторые фитохимические вещества демонстрируют эффективность против P. berghei . Банколе и др. , 2016 обнаружили, что Markhamia tomentosa высокоэффективна, сравнима с хлорохином , в то время как Monoon longifolium также значительно эффективен. Они считают, что Trichilia hedelotii неэффективна. [ 16 ]
История
[ редактировать ]Этот вид впервые был описан Винке и Липсом в 1948 году в Бельгийском Конго . [ 17 ]



Исследовать
[ редактировать ]Заражение штаммов лабораторных мышей Plasmodium berghei часто используется в исследованиях в качестве модели малярии человека. [ 18 ] В лаборатории естественные хозяева были заменены рядом коммерчески доступных линий лабораторных мышей и комаром Anopheles Stephensi , который сравнительно легко выращивается и содержится в определенных лабораторных условиях.
P. berghei используется в качестве модельного организма для исследования малярии у человека из-за его сходства с видами Plasmodium , вызывающими малярию у человека. Жизненный цикл P. berghei очень похож на жизненный цикл видов, заражающих людей, и он вызывает у мышей заболевание, симптомы которого аналогичны тем, которые наблюдаются при малярии у человека. Важно отметить, что P. berghei легче подвергать генетическим манипуляциям, чем виды, заражающие человека, что делает его полезной моделью для исследований генетики плазмодий .
В некоторых аспектах патология, вызываемая P. berghei у мышей, отличается от малярии, вызываемой P. falciparum у людей. В частности, хотя смерть от малярии, вызванной P. falciparum, у людей чаще всего вызвана накоплением эритроцитов в кровеносных сосудах головного мозга, неясно, в какой степени это происходит у мышей, инфицированных P. berghei . [ 18 ] Вместо этого при инфекции P. berghei у мышей обнаруживается скопление иммунных клеток в кровеносных сосудах головного мозга. [ 18 ] Это заставило некоторых усомниться в использовании инфекций P. berghei у мышей в качестве подходящей модели церебральной малярии у людей. [ 18 ]
P. berghei можно подвергать генетическим манипуляциям в лаборатории с использованием стандартных технологий генной инженерии . Следовательно, этого паразита часто используют для анализа функции генов малярии с использованием технологии генетической модификации . [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] Кроме того, геном был P. berghei секвенирован и показал большое сходство как по структуре, так и по содержанию генов с геномом малярийного паразита приматов Plasmodium falciparum . [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]
ряд генетически модифицированных линий P. berghei Был создан , которые экспрессируют флуоресцентные репортерные белки, такие как зеленый флуоресцентный белок (GFP) и mCherry (красный), или биолюминесцентные репортеры, такие как люцифераза . Эти трансгенные паразиты являются важным инструментом для изучения и визуализации паразитов в живом хозяине. [ 25 ] [ 26 ]
P. berghei используется в исследовательских программах по разработке и проверке противомалярийных препаратов, а также для разработки эффективной вакцины против малярии. [ 27 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г Торре, Сабрина; Лангле, Дэвид; Грос, Филипп (19 июня 2018 г.). «Генетический анализ церебральной малярии на модели мышей, инфицированных Plasmodium berghei ». Геном млекопитающих . 29 (7–8). Springer Science+Business Media : 488–506. дои : 10.1007/s00335-018-9752-9 . ISSN 0938-8990 . ПМИД 29922917 . S2CID 49309005 . Международное общество генома млекопитающих .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Моксон, Кристофер А.; Гиббинс, Мэтью П.; МакГиннесс, Дагмара; Милнер, Дэнни А.; Марти, Матиас (24 января 2020 г.). «Новые взгляды на патогенез малярии». Ежегодный обзор патологии: механизмы заболевания . 15 (1). Годовые обзоры : 315–343. doi : 10.1146/annurev-pathmechdis-012419-032640 . ISSN 1553-4006 . ПМИД 31648610 . S2CID 204882296 .
- ^ Франке-Фаярд Б. и др. (2010). «Секвестрация и накопление в тканях малярийных паразитов человека: можем ли мы чему-нибудь научиться на моделях малярии на грызунах?» . ПЛОС Патогены . 6 (9): e1001032. дои : 10.1371/journal.ppat.1001032 . ПМЦ 2947991 . ПМИД 20941396 .
- ^ Джослинг, Габриэль А.; Ллинас, Мануэль (14 августа 2015 г.). «Половое развитие паразитов Plasmodium : знать, когда пора действовать». Обзоры природы Микробиология . 13 (9). Портфолио природы : 573–587. дои : 10.1038/nrmicro3519 . ISSN 1740-1526 . ПМИД 26272409 . S2CID 2182486 .
- ^ Jump up to: а б с Нгаи, Мишель; Векман, Андреа М.; Эриче, Клара; Макдональд, Хлоя Р.; Кэхилл, Линдси С.; След, Джон Г.; Кейн, Кевин С. (2020). «Малярия при беременности и неблагоприятные исходы родов: новые механизмы и терапевтические возможности». Тенденции в паразитологии . 36 (2). Cell Press : 127–137. дои : 10.1016/j.pt.2019.12.005 . ISSN 1471-4922 . PMID 31864896 . S2CID 209446589 .
- ^ Jump up to: а б с Каяно, Ана Каролина А.В.; Дос-Сантос, Жоау Конрадо К.; БАСТОС, Марсель Ф.; Карвалью, Леонардо Дж.; Алиберти, Хулио; КОСТА, Фабио ТМ (2016). Эндрюс-Полименис, HL (ред.). «Патофизиологические механизмы газовой терапии тяжелой малярии» . Инфекция и иммунитет . 84 (4). Американское общество микробиологии : 874–882. дои : 10.1128/iai.01404-15 . ISSN 0019-9567 . ПМЦ 4807480 . ПМИД 26831465 . S2CID 29927044 .
- ^ Джунаид, Квазим Олавале; Хау, Локи Тим; Махмуд, Рохела; Онг, Кьен Чай; Лау, Йи Линг; Бораде, Праджакта Уттам; Лью, Джонатан Ви Кент; Шиванандам, Синнадурай; Вонг, Кум Тонг; Витхилингам, Индра (2017). «Патогенез инфекции Plasmodium berghei ANKA у песчанок ( Meriones unguiculatus ) как экспериментальная модель тяжелой малярии» . Паразит . 24:38 . doi : 10.1051/parasite/2017040 . ПМЦ 5642054 . ПМИД 29034874 .
- ^ Jump up to: а б Сюй, Жилу; Чжан, Сян; Лау, Дженни; Ю, Джун (2016). «СХС». Обзоры экспертов в области молекулярной медицины . 18 . Издательство Кембриджского университета (CUP): 1–11. дои : 10.1017/erm.2016.16 . ISSN 1462-3994 . ПМИД 27669973 . S2CID 28322523 .
- ^ Jump up to: а б Филлатро, С.; О'Гарра, А. (2014). Интерлейкин-10 в здоровье и болезни . Актуальные темы микробиологии и иммунологии . Том. 20. Берлин , Гейдельберг : Springer Berlin Heidelberg . п. 649. дои : 10.1007/978-3-662-43492-5 . ISBN 978-3-662-43491-8 . ISSN 0070-217X . ПМК 6387150 . ПМИД 30717382 .
{{cite book}}
:|journal=
игнорируется ( помогите ) - ^ Jump up to: а б Смит, Райан С; Вега-Родригес, Хоэл; Джейкобс-Лорена, Марсело (2014). « Узкое место плазмодия : потери малярийных паразитов среди комаров-переносчиков» . Воспоминания об Институте Освальдо Круза . 109 (5). FapUNIFESP ( SciELO ): 644–661. дои : 10.1590/0074-0276130597 . ISSN 0074-0276 . ПМК 4156458 . ПМИД 25185005 .
- ^ Jump up to: а б Уиллис, Джудит Х.; Папандреу, Никос К.; Икономиду, Василики А.; Хамодракас, Ставрос Дж. (2012). «5 кутикулярных белков». В Гилберте, Лоуренсе И. (ред.). Молекулярная биология и биохимия насекомых . Эльзевир . стр. х+563. ISBN 978-0-12-384747-8 . OCLC 742299021 .
- ^ Jump up to: а б Клейтон, Эйприл М.; Донг, Юэмэй; Димопулос, Джордж (2014). « Система врожденного иммунитета Anopheles в защите от малярийной инфекции» . Журнал врожденного иммунитета . 6 (2). Издательство Каргер : 169–181. дои : 10.1159/000353602 . ISSN 1662-8128 . ПМЦ 3939431 . ПМИД 23988482 .
- ^ Jump up to: а б Хиллер, Хулиан Ф.; Стрэнд, Майкл Р. (2014). «Иммунные реакции, опосредованные гемоцитами комаров» . Современное мнение в области науки о насекомых . 3 . Эльзевир : 14–21. дои : 10.1016/j.cois.2014.07.002 . ISSN 2214-5745 . ПМК 4190037 . ПМИД 25309850 . НИХМСИД 615755.
- ^ Jump up to: а б Ченг, Гонг; Лю, Ян; Ван, Пэнхуа; Сяо, Сяопин (2016). «Стратегии защиты от комаров против вирусной инфекции» . Тенденции в паразитологии . 32 (3). Cell Press : 177–186. дои : 10.1016/j.pt.2015.09.009 . ISSN 1471-4922 . ПМЦ 4767563 . ПМИД 26626596 .
- ^ Jump up to: а б Хиллер, Хулиан Ф. (2010). «Иммунитет от комаров». В Седерхалле, Кеннет (ред.). Иммунитет беспозвоночных . Достижения экспериментальной медицины и биологии . Том. 708. Бостон, Массачусетс : Springer Nature . стр. 218–238. дои : 10.1007/978-1-4419-8059-5_12 . ISBN 978-1-4419-8058-8 . ISSN 0065-2598 . ПМИД 21528701 .
- ^ Дхил, Мохамед А.; Аль-Курайши, Салех; Аль-Шаеби, Исам М.; Абдель-Габер, Ревайда; Тагфан, Фельва Абдулла; Касем, Махмуд А.А. (2021). «Лекарственные растения как борьба с малярией мышиной кровяной стадии» . Саудовский журнал биологических наук . 28 (3). Эльзевир : 1723–1738. дои : 10.1016/j.sjbs.2020.12.014 . ISSN 1319-562X . ПМЦ 7938113 . ПМИД 33732056 . S2CID 232241302 . Саудовское биологическое общество .
- ^ Винке, И.Х. и Липс, М. (1948) Новый плазмодий дикого грызуна из Конго: Plasmodium berghei n.sp. Анналы Бельгийского общества тропической медицины 28, 97-104.
- ^ Jump up to: а б с д Крейг А.Г.; Грау ГЭ; Янсе С; Казура Дж.В.; Милнер Д; Барнуэлл Дж.В.; Тернер Дж; Лангхорн Дж. (февраль 2012 г.). «Роль животных моделей в исследованиях тяжелой малярии» . ПЛОС Патогены . 8 (2): e1002401. дои : 10.1371/journal.ppat.1002401 . ПМК 3271056 . ПМИД 22319438 .
- ^ Дженс Си Джей; Рамесар Дж; Уотерс АП (2006). «Высокоэффективная трансфекция и подбор лекарств из генетически трансформированных стадий крови малярийного паразита грызунов Plasmodium berghei ». Протоколы природы . 1 (1): 346–56. дои : 10.1038/нпрот.2006.53 . ПМИД 17406255 . S2CID 20096737 .
- ^ Дженс Си Джей; и др. (2011). «База данных генотипов и фенотипов генетически модифицированных малярийных паразитов». Тенденции в паразитологии . 27 (1): 31–39. дои : 10.1016/j.pt.2010.06.016 . ПМИД 20663715 .
- ^ Хан С.М.; Крозе Х; Франке-Фаярд Б; Янсе Си Джей (2013). «Стандартизация создания и отчетности о генетически модифицированных паразитах малярии у грызунов: база данных RMGMDB». Малярия . Методы молекулярной биологии . Том. 923. стр. 139–50. дои : 10.1007/978-1-62703-026-7_9 . ISBN 978-1-62703-025-0 . ПМИД 22990775 .
- ^ Зал; и др. (2005). «Комплексное исследование жизненного цикла плазмодия с помощью геномного, транскриптомного и протеомного анализа». Наука . 307 (5706): 82–6. Бибкод : 2005Sci...307...82H . дои : 10.1126/science.1103717 . ПМИД 15637271 . S2CID 7230793 .
- ^ Коой Т.В.; Дженс Си Джей; Уотерс АП (2006). « плазмодия Постгеномика : лучше знакомая вам ошибка?» . Обзоры природы Микробиология . 4 (5): 344–357. дои : 10.1038/nrmicro1392 . ПМИД 16582929 . S2CID 38403613 .
- ^ Отто ТД; и др. (2014). «Комплексная оценка геномов паразитов малярии у грызунов и экспрессии генов» . БМК Биология . 12:86 . дои : 10.1186/s12915-014-0086-0 . ПМК 4242472 . ПМИД 25359557 .
- ^ Амино Р., Менар Р., Фришкнехт Ф. (2005). «Визуализация малярийных паразитов in vivo - последние достижения и будущие направления». Современное мнение в микробиологии . 8 (4): 407–14. дои : 10.1016/j.mib.2005.06.019 . ПМИД 16019254 .
- ^ Франке-Фаярд Б., Уотерс А.П., Янсе С.Дж. (2006). «Визуализация in vivo трансгенных биолюминесцентных стадий крови грызунов, паразитов малярии, в режиме реального времени у мышей». Протоколы природы . 1 (1): 476–85. дои : 10.1038/нпрот.2006.69 . ПМИД 17406270 . S2CID 20812965 .
- ^ Хан С.М., Янсе С.Дж., Каппе С.Х., Миколайчак С.А. (2012). «Генная инженерия ослабленных малярийных паразитов для вакцинации». Современное мнение в области биотехнологии . 23 (6): 908–916. дои : 10.1016/j.copbio.2012.04.003 . ПМИД 22560204 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Общие сведения о (биологии) P. berghei.
- Информация о геноме и генах P. berghei.