Balamuthia mandrillaris

Balamuthia mandrillaris
Rendszertani besorolás
Domén: Eukarióták (Eukaryota)
Csoport: Amoebozoa
Csoport: Discosea
Csoport: Centramoebida
Csoport: Acanthopodida
Csoport: Balamuthiidae
Visvesvara et al. 1993
Nemzetség: Balamuthia
Visvesvara et al. 1993
Faj: Balamuthia mandrillaris
Visvesvara et al. 1993
Tudományos név
Balamuthia mandrillaris
Visvesvara et al. 1993
Hivatkozások
A Wikimédia Commons tartalmaz Balamuthia mandrillaris témájú kategóriát.

A Balamuthia mandrillaris szabadon élő opportunista patogén az Amoebozoa kládban, a ritka, de halálos granulómás amőbás encephalitis (GAE) okozója. A B. mandrillaris talajlakó amőba, melyet először 1986-ban fedeztek fel egy, a San Diego Zoo Safari Parkban elhunyt Mandrillus sphinx-példány agyában.

Nyílt sebeken át vagy belélegezve fertőzhet. Talajban is kimutatták. Feltehetően az egész mérsékelt övezetben megtalálható, ezt támasztja alá az B. mandrillaris-antitestek jelenléte egészséges élőlényekben.

A Balamuthia nemzetségnevet Govinda Viszveszvara adta mentora, William Balamuth után az amőbák tanulmányozásában való közreműködéseiért. A patogént Viszveszvara először 1993-ban tanulmányozta.

Morfológia

A B. mandrillaris szabadon élő heterotróf amőba hagyományos sejtszervecskékkel, melyeket háromrétegű, feltehetően cellulózból vagy hasonló poliszacharidból álló sejtfal vesz körül, köztük egy különösen nagy sejtmaggal. Egy Balamuthia-trofozoita átlagosan 30–120 μm átmérőjű, a ciszta hasonló méretű.

A Centramoebia fajaként mikrotubulus-szervező központja a diktioszóma közelében van.

Állábain jelentős rugalmas és finom heggyé vékonyodó alállábak lehetnek, melyek alapjuknál elágazhatnak (akantopódium). Adhéziós farokszerkezete nincs, mikrotubulus-szervező központja háromlapos.

Életciklus

A Balamuthia életciklusa az Acanthamoeba nemzetséghez hasonlóan ciszta- és ostor nélküli trofozoita-állapotból áll, mindkettő fertőzőképes, és fertőzött élőlények agyából történő biopszia mikroszkópos vizsgálatával elemezhető. A trofozoita pleomorf és általában egymagvú, de alkalmanként előfordulnak kétmagvú alakjai is. A ciszta is egymagvú, három fala a vékony, szabálytalan külső ekto-, a belső, vastag endo- és a középső amorf fibrilláris mezociszta.

Patológia

A B. mandrillaris nagyobb a humán leukocitáknál, lehetetlenné téve a fagocitózissal való hatástalanítást. Ehelyett a bemenetnél (általában nyílt sebnél) próbálja meg korlátozni az immunrendszer IV-es típusú hiperszenzitivitás-reakcióval. Bemenet után az amőba bőrléziót alkothat, vagy egyes esetekben az agy felé mehet, granulómás amőbás encephalitist (GAE) okozva, mely általában halálos. E granulóma egészséges immunitású betegekben a leggyakoribb, az immunhiányosak általában perivaszkuláris kapcsolatokat mutatnak. A Balamuthia-indukált GAE fokális paralízist, rohamokat és agytörzsi tüneteket, például arcparalízist, nyelési nehézségeket és kettőslátást okozhatnak.

Emellett számos nem neurológiai tünetet, például bőrléziókat okozhat, melyek előrehaladhatnak a GAE-ig. Az ez által érintettek – gyakran a MRSA által okozotthoz hasonló – bőrléziókról számolhatnak be, melyek nem reagálnak jól az antibiotikumokra. Ez általában lokalizált, és lassan vagy egyáltalán nem gyógyul. Egyes esetekben a fertőzés a bőrrákkal vagy a kután leishmaniasisszal téveszthető össze. E léziók általában fájdalommentesek.

Tenyésztés és azonosítás

A bőrléziók, az arcüregek, a tüdők és az agy biopsziáival észlelhető B. mandrillaris-fertőzés. Nem tenyészthető Escherichia coli-tartalmú agarlemezen, mert a Naegleriával és Acanthamoebával szemben nem bakterivor, ehelyett főemlősmájsejtek vagy humán agyi mikrovaszkuláris endotél sejtek használandók. Formalinnal fixált paraffinizált biopsziapéldányokkal kimutathatók a perivaszkuláris térben Balamuthia-trofozoiták. A ciszták kalcofluorfehérrel jeleníthetők meg, mely a cisztafal poliszacharidjaihoz köt. A trofozoiták fertőzéskor kör keresztmetszetűek.

A Vero-sejteket a tenyésztés olcsóbb, gyorsabb alternatívájaként javasolták. Számos állatsejttípust használtak B. mandrillaris-tenyésztéshez, például patkányglióma-, humán tüdő- és humán agyi mikrovaszkuláris endotél sejteket. Ezeket adott steril növekedési környezetbe teszik a patogénnel együtt való tenyésztéshez. Ez segíti továbbá a Balamuthia megkülönböztetését más protozoonoktól.

A protozoon-ellenes gyógyszerek fejlesztésében fontos axén kultúrák a 2010-es évektől ismertek.

Kezelés

A fertőzés túlélhető korai kezelés esetén. 2003-ban két személy – egy 5 éves lány és egy 64 éves férfi – GAE-vel fertőződött. Diagnózisa után flucitozin, pentamidin, flukonazol, szulfadiazin – egy makrolid antibiotikum – és trifluoperazin kombinációjával kezelték. Mindketten meggyógyultak. 2018-ban kezeletlen csapvízzel való nazális érintkezés utáni Balamuthia-fertőzés egy sikertelen kezeléséről számolták be.

A nitroxoline in vitro a Balamuthia-tenyészeteket elölte, így lehetséges gyógyszernek bizonyult. Egy, a UCSF Egészségügyi Központban 2021-ben egy központi idegrendszeri invazív Balamuthia-fertőzés miatti roham után nitroxolinnal kezelt férfi túlélte a betegséget, és meggyógyult, vagyis a nitroxolin ígéretes gyógyszer lehet.

Szervátültetés

Egy 2010-ben a Morbidity and Mortality Weekly Reportban közölt kutatás két Mississippiben szervátültetéssel történt 2009. decemberi igazolt Balamuthia-átadásos esetet mutatott ki. Két veserecipiens – egy 31 éves nő és egy 27 éves férfi – átültetés utáni encephalitist kapott a Balamuthia miatt. A nő 2010 februárjában hunyt el, a férfi a jobb kar részleges paralízisével túlélte. A CDC-t egy orvos értesítette 2009. december 14-én a két személyben előfordult lehetséges átültetés utáni átadásról. A donor és a recipiens szöveteinek hisztopatológiai vizsgálata igazolta az átadást. Két másik személy, akik azonos donortól kaptak szív- és májátültetést különböző kórházakban, megelőző terápián ment át, és érintetlen maradt. Egy másik átültetéssel történt Balamuthia-fertőzéscsoportot igazoltak Arizonában ugyane héten. A négy azonosított recipiensből kettő arizonai (máj és vese-hasnyálmirigy), egy kaliforniai (vese) és egy utahi (szív). A két arizonai recipiens – egy 56 és egy 24 éves férfi – az átültetés után 40 napon belül elhunyt a GAE miatt. A másik kettő az első kettő észlelése után megelőző terápián ment át, és érintetlen maradt.

Genetika

2021-ben ismert törzsei mitokondriális genomja 39,8–42,8 kbp hosszú, 33 fehérje- és legfeljebb 14 tRNS-kódoló génje van. Több törzset a teljes genom, a mitokondriális, a 16S és 18S rRNS és a ribonukleáz P szekvenciái alapján azonosították.

Jegyzetek

  1. ↑ Sarica FB, Tufan K, Cekinmez M, Erdoğan B, Altinörs MN (2009). "A rare but fatal case of granulomatous amebic encephalitis with brain abscess: the first case reported from Turkey" (PDF). Turk Neurosurg. 19 (3): 256–259. PMID 19621290.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  2. ↑ Cope JR, Landa J, Nethercut H, Collier SA, Glaser C, Moser M, Puttagunta R, Yoder JS, Ali IK, Roy SL (2019. május 17.). "The epidemiology and clinical features of Balamuthia mandrillaris disease in the United States, 1974 – 2016". Clin Infect Dis. 68 (11): 1815–1822. doi:10.1093/cid/ciy813. ISSN 1058-4838. PMC 7453664. PMID 30239654.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  3. ↑ Visvesvara GS, Martinez AJ, Schuster FL, Leitch GJ, Wallace SV, Sawyer TK, Anderson M (1990. december 28.). "Leptomyxid ameba, a new agent of amebic meningoencephalitis in humans and animals". J Clin Microbiol (angol nyelven). 28 (12): 2750–2756. doi:10.1128/jcm.28.12.2750-2756.1990. ISSN 0095-1137. PMC 268267. PMID 2280005.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  4. ↑ "Balamuthia mandrillaris ameba infection". Centers for Disease Control and Prevention. Hozzáférés: 2014. június 14.
  5. ↑ Schuster FL, Dunnebacke TH, Booton GC, Yagi S, Kohlmeier CK, Glaser C, Vugia D, Bakardjiev A, Azimi P, Maddux-Gonzalez M, Martinez AJ, Visvesvara GS (2003. július). "Environmental isolation of Balamuthia mandrillaris associated with a case of amebic encephalitis". J Clin Microbiol. 41 (7): 3175–3180. doi:10.1128/JCM.41.7.3175-3180.2003. PMC 165348. PMID 12843060.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  6. ↑ Dunnebacke TH, Schuster FL, Yagi S, Booton GC (2004. szeptember). "Balamuthia mandrillaris from soil samples". Microbiology. 150 (Pt 9): 2837–2842. doi:10.1099/mic.0.27218-0. PMID 15347743. 2024. április 23. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2024. december 1.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  7. 1 2 3 4 5 6 7 Bhosale NK, Parija SC (2021). "Balamuthia mandrillaris: An opportunistic, free-living ameba – An updated review". Trop Parasitol. 11 (2): 78–88. doi:10.4103/tp.tp_36_21. ISSN 2229-5070. PMC 8579774. PMID 34765527.
  8. ↑ Kaneshiro ES, Marciano-Cabral F, Moura H (2014). "Govinda S. Visvesvara: A tribute". J Eukaryot Microbiol. 62 (1): 1–2. doi:10.1111/jeu.12143. PMC 5674982. PMID 25040661.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  9. ↑ Siddiqui R, Khan NA, Jarroll EL (2009). "The cyst wall carbohydrate composition of Balamuthia mandrillaris". Parasitol Res. 104 (6): 1439–1443. doi:10.1007/s00436-009-1346-8. PMID 19214576.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  10. ↑ Siddiqui R, Khan NA (2015). "Balamuthia mandrillaris: Morphology, biology and virulence". Trop Parasitol. 5 (1): 15–22. doi:10.4103/2229-5070.149888. PMC 4326988. PMID 25709948.
  11. 1 2 Adl SM, Bass D, Lane CE, Lukeš J, Schoch CL, Smirnov A, Agatha S, Berney C, Brown MW, Burki F, Cárdenas P, Čepička I, Chistyakova L, Del Campo J, Dunthorn M, Edvardsen B, Eglit Y, Guillou L, Hampl V, Heiss AA, Hoppenrath M, James TY, Karnkowska A, Karpov S, Kim E, Kolisko M, Kudryavtsev A, Lahr DJG, Lara E, Le Gall L, Lynn DH, Mann DG, Massana R, Mitchell EAD, Morrow C, Park JS, Pawlowski JW, Powell MJ, Richter DJ, Rueckert S, Shadwick L, Shimano S, Spiegel FW, Torruella G, Youssef N, Zlatogursky V, Zhang Q (2019. január 19.). "Revisions to the Classification, Nomenclature, and Diversity of Eukaryotes". J Eukaryot Microbiol. 66 (1): 4–119. doi:10.1111/jeu.12691. PMC 6492006. PMID 30257078.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  12. ↑ Guerrant RL, Walker DH, Weller PF (2011). Tropical infectious diseases: principles, pathogens and practice (3rd ed.). Saunders. ISBN 978-0-7020-3935-5. Hozzáférés: 2016. szeptember 6.{{cite book}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  13. ↑ Baig AM (2015). "Pathogenesis of amoebic encephalitis: Are the amoebae being credited to an 'inside job' done by the host immune response?". Acta Tropica. 148: 72–76. doi:10.1016/j.actatropica.2015.04.022. PMID 25930186.
  14. ↑ Di Gregorio C, Rivasi F, Mongiardo N, de Rienzo B, Wallace S, Visvesvara GS (1992. december). "Acanthamoeba meningoencephalitis in a patient with acquired immunodeficiency syndrome". Arch Pathol Lab Med. 116 (12): 1363–1365. PMID 1456885.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  15. ↑ Mannan Baig A (2014. december). "Granulomatous amoebic encephalitis: ghost response of an immunocompromised host?". J Med Microbiol. 63 (12): 1763–1766. doi:10.1099/jmm.0.081315-0. PMID 25239626. S2CID 28069984.
  16. ↑ Martínez AJ, Visvesvara GS (2001. március). "Balamuthia mandrillaris infection". J Med Microbiol. 50 (3): 205–207. doi:10.1099/0022-1317-50-3-205. PMID 11232763.
  17. ↑ Greninger AL, Messacar K, Dunnebacke T, Naccache SN, Federman S, Bouquet J, Mirsky D, Nomura Y, Yagi S, Glaser C, Vollmer M, Press CA, Kleinschmidt-DeMasters BK, Dominguez SR, Chiu CY (2015). "Clinical metagenomic identification of Balamuthia mandrillaris encephalitis and assembly of the draft genome: the continuing case for reference genome sequencing". Genome Medicine. 7 (1): 113. doi:10.1186/s13073-015-0235-2. ISSN 1756-994X. PMC 4665321. PMID 26620704.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  18. ↑ Ferrins L, Buskes MJ, Kapteyn MM, Engels HN, Enos SE, Lu C; et al. (2023). "Identification of novel anti-amoebic pharmacophores from kinase inhibitor chemotypes". Front Microbiol. 14: 1149145. doi:10.3389/fmicb.2023.1149145. PMC 10206040. PMID 37234530. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (súgó)CS1 karbantartás: oldalszám helyett cikk száma (link) CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  19. ↑ Lares-Jiménez LF, Gámez-Gutiérrez RA, Lares-Villa F (2015). "Novel culture medium for the axenic growth of Balamuthia mandrillaris". Diagn Microbiol Infect Dis. 82 (4): 286–288. doi:10.1016/j.diagmicrobio.2015.04.007. PMID 25957459.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  20. ↑ Deetz TR, Sawyer MH, Billman G, Schuster FL, Visvesvara GS (2003. november 15.). "Successful treatment of Balamuthia amoebic encephalitis: Presentation of 2 cases". Clin Infect Dis. 37 (10): 1304–1312. doi:10.1086/379020. PMID 14583863.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  21. ↑ Piper KH, Foster H, Susanto D, Maree CL, Thornton SD, Cobbs CS (2018. december). "Fatal Balamuthia mandrillaris brain infection associated with improper nasal lavage". Int J Infect Dis. 77: 18–22. doi:10.1016/j.ijid.2018.09.013. PMID 30243910.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  22. ↑ Laurie MT, White CV, Retallack H, Wu W, Moser MS, Sakanari JA, Ang K, Wilson C, arkin MR, DeRisi JL, Bassler B (2018). "Functional assessment of 2,177 U.S. and international drugs identifies the quinoline nitroxoline as a potent amoebicidal agent against the pathogen Balamuthia mandrillaris". mBio. 9 (5). doi:10.1128/mBio.02051-18. ISSN 2150-7511. PMC 6212833. PMID 30377287.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link) CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  23. ↑ Kornei K (2023. február 3.). "Repurposed drug battles 'brain-eating' amoeba". Science. doi:10.1126/science.adh0048. Hozzáférés: 2023. február 10.
  24. ↑ Spottiswoode N, Pet D, Kim A, Gruenberg K, Shah M, Ramachandran A, Laurie MT, Zia M, Fouassier C, Boutros CL, Lu R, Zhang Y, Servellita V, Bollen A, Chiu CY, Wilson MR, Valdivia L, DeRisi JL (2023. január 1.). "Successful treatment of Balamuthia mandrillaris granulomatous amebic encephalitis with nitroxoline". Emerg Infect Dis. 29 (1): 197–201. doi:10.3201/eid2901.221531. PMC 9796214. PMID 36573629.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  25. ↑ Centers for Disease Control Prevention (CDC) (2010. szeptember 17.). "Balamuthia mandrillaris transmitted through organ transplantation – Mississippi, 2009". Morbidity and Mortality Weekly Report. 59 (36): 1165–1170. PMID 20847719.
  26. ↑ Centers for Disease Control Prevention (CDC) (2010. szeptember 17.). "Notes from the field: transplant-transmitted Balamuthia mandrillaris – Arizona, 2010". Morbidity and Mortality Weekly Report. 59 (36): 1182. PMID 20847722.

További információk