METODY BIOKONTROLI
WYKŁAD 1 27.04.2011r.
Znaczenie medyczne owadów ze szczególnym uwzględnieniem komarów i meszek
Ewolucja
Dewon 400mln lat temu:
najstarsze skamieniałości owadów, pierwsze lasy, rozwój płazów
Karbon (270mln):
rozwój gadów, latających owadów (ważki)
Trias (200mln):
pierwsze Diptera - krew jako źródło pokarmu
Kreda - Trzeciorzęd (60mln):
Hymenoptera, Coleptera, Diptera - ko-ewolucja z roślinami
5mln:
Człekokształtne
Wniosek:
hematofagiczne owady to przykład ewolucji.
Hematofagia zaistniała wcześniej niż odżywianie się sokami i nektarem roślinnym.
Krew jest najwydajniejszym substratem dla produkcji jaj przez owady.
Chorobotwórczość
Anoplura (wszy) dur brzuszny, gorączka okopowa
Heteroptera
Cimcidae (pluskwy) reakcje skórne, alergie
Triatominae (pluskwiaki) choroba Chagasa
Siphonaptera (pchły) dżuma, tularemia, wąglik, tasiemce.
Diptera
Nematocera:
- Ceratopogonidae - kuczmany - arbowirusy (np. „choroba błękitnego języka” u owiec)
- Psychodidae/Phlebotominae - muchy piaskowe, moskity Phlebotomus - Leiszmainioza narządowa, skórna
- Simmulidae - meszki
- Culcidae - komary
Brachycera:
Tabonidae: loaza, wąglik, tularemia, krętki boleriozy
Muscidae: bolimuszka kleparka, mucha tse-tse
Układ wektor-pasożyt
dla wsparcia procesu ewolucyjnego odnośnie selekcji najsilniejszych osobników.
Komary - zabójcze i uciążliwe!
Światowa fauna komarów > 3200 gatunków, Europa: 102 gatunki
Potencjalni przenosiciele chorób: > 1000 gat.
Udokumentowani przenosiciele chorób: >60 gat.
Czynniki anty-hemostatyczne w ślinie komarów
Czynniki agregacyjne:
- apyrazy (regulacja napięcia naczyń krwionośnych i ciśnienia krwi)
- fosfolipaza C (inhibitor agregacji zależny od PAF)
Inhibitory działania trombiny:
- anophelina - hamuje rozprzestrzenianie fibrynogenu blokując aktywność trombiny
Substancje hamujące skurcz naczyń krwionośnych:
- hamadrina - hamuje uwalnianie bradykininy przeciwdziałając skurczowi naczyń
- peroksydaza - blokuje wydzielanie serotoniny
Substancje rozkurczające naczynia krwionośne:
- sialokininy - budową zbliżone do neuromodulatorów kręgowców, mogą hamować wydzielanie histaminy.
Elementy systemu hemostatycznego żywiciela:
- agregacja płytek
kolagen, ADP, adrenalina, trombina, czynnik aktywujący agregację płytek.
Cykl rozwojowy: jajalarwypoczwarkidorosłe
Typowe miejsca rozwojowe
Rozlewiska rzek - Aedes vexans, Ochlerotatus sticticus
Podmokłe lasy - Oc. cantans, Oc. rusticus
Jeziora i stawy - An. maculipennis
tereny irygowane sciekami - Oc. caspius
Pola ryżowe…
Rodzaj Aedes/Ochlerotatus
- pojedynczo składane jaja wymagające do wylęgu fluktuacji wody
- jaja/embriony mogą przetrwać suszę latami lub miesiącami
- larwy zeskrobują pokarm z dna zbiorników wodnych
- poczwarki
- aktywność dobowa: dzienna, zmierzchowa, poranna
Aedes - spiczaste zakończenie odwłoka.
Rodzaj Culex
- jaja składane na powierzchni wody w postaci pakietów. Brak wymagań, co do zmian poziomu wody.
- wylęg po 1-2 dniach
- krótki i cienki syfon
- aktywność nocna i ograniczona migracja
- odwłok zaokrąglony
Najważniejsze choroby
Malaria
Zagrożone >2mld ludzi (40%)
Inwazja 273mln/rok
Zgony >1mln/rok
Denga i japońskie zapalenie mózgu
Zagrożone >2mld/rok
Infekcja >50mln/rok
….
Żółta gorączka
strefa tropikalna i subtropikalna, w Ameryce Pd., Środkowej i w Afryce.
dwie postaci:
- klasyczna, miejska (rezerwuarem jest człowiek)
- leśna (występuje wśród zwierząt w dżungli)
Przechorowanie daje trwałą odporność ale istnieje szczepionka!
- dochodzi do martwicy komórek wątrobowych wskutek bezpośredniego działania wirusa
- zżółcenie powłok skórnych.
Przebieg kliniczny
- wylęganie choroby 3-6 dni
- zwyżka temperatury, gorsze samopoczucie
- w ciągu kilku dni temperatura 40°C i dreszcze
…
Obowiązuje reguła szczepienia osób podróżujących na tereny endemiczne.
Denga
choroba wirusowa (Aedes aegypti/albopictus - wektor)
Bionomia wektorów
Aedes aegypti - powszechny na terenach wiejskich i miejskich
Aedes albopictus - otwarta przestrzeń z roślinnością
Miejsca rozwojowe: beczki, fontanny, wazony, opony
antropofilne, 2 szczyty aktywności dobowej.
Zakażenia wirusem Denga:
- bezobjawowo
- jako postać klasyczna
- jako postać atypowa
- gorączka krwotoczna Denga
- gorączka, ból głowy, bóle mięśniowo-stawowe, wysypka, wymioty
- zespół wykrzepiania wewnątrznaczyniowego
- też można nabyć odporność.
Filarioza
choroba pasożytnicza
Wektor - Culex quinquefasciatus
Pasożyty: Wuchereria bancrofti (pasożytuje w układzie chłonnym i tkance łącznej żywiciela), Brugia malayi/timori
Objawy:
Wczesny okres inwazji
gorączka, zapalenie węzłów i naczyń chłonnych kończyn dolnych lub górnych, zapalenie jąder, najądrzy.
Późny okres
słoniowacizna kończyn, genitaliów i sutków w wyniku zaburzeń w krążeniu chłonki.
Arbowirusy
Wirus Zachodniego Nilu WNV
- budowa zbliżona do wirusa Dengi (inny skład białek)
Dwie linie genetyczne wirusa:
szczepy szeroko rozpowszechnione na całym świecie (np. wirus Kunjin)
szczepy atakujące zwierzęta na kontynencie afrykańskim.
Cykl transmisji:
Cykl wiejski - dzikie, wolno żyjące ptaki + ornitofilne gatunki komarów
Cykl miejski - synantropijne i domowe gatunki ptaków + Culex pipiens/Culex molestus (dominował w Bukareszcie 1996-1997)
Ogólnie zakażenie człowieka jest przypadkowe.
Inkubacja WNV: 1-6dni
Symptomy:
objawy grypopodobne, objawy ze strony układu pokarmowego oraz układu nerwowego (zapalenie opon mózgowych, zapalenie mózgu połączone ze sztywnością karku i wymiotami, utrata świadomości,tiki).
Symptomy znikają po około 5 dniach (zagrożone osoby starsze i dzieci).
Przenosiciele prócz komarów:
stawonogi: obrzeżki, kleszcze.
Strategie przetrwania WNV:
- w ciele hibernujących samic Cx. pipiens
- transowarialne przenoszenie na potomstwo podczas autogenicznego wytwarzania jaj
- stała obecność w chronicznie zainfekowanych kręgowcach
- stała reintrodukcja wirusa przez chronicznie zarażone ptaki migrujące z tropikalnych i subtropikalnych ognisk choroby
- zarażenie człowiek- człowiek: transplantacja, transfuzja krwi, za pośrednictwem łożyska.
Ważniejsze arbowirusy:
- Sindbis
- Tahyna
Światowa liczba >300
MALARIA (znać cykl rozwojowy)
1/3 światowej populacji narażona na inwazję.
300-500 mln klinicznych przypadków rocznie (80% w Afryce)
1mln zgonów/rok
Przenosi Anopheles
- pojedynczo składane jaja włożone na powierzchni wody w formie sieci
- horyzontalne ułożenie larw przy powierzchni wody
- równoległe względem powierzchni ułożenie ciała dorosłych
- głaszczka niemal równej długości, co sztylecik.
Anopheles arabiensis/melas
Pasożyty inwazja
Bakterie/wirusy infekcja.
Cykl płciowy zachodzi u komara, a nie u człowieka. U człowieka powstają tylko gamety.
Plasmodium
vivax
ovale
malariae
falciparum
Plasmodium knowlesi - nowy gatunek patogenny dla ludzi i małp.
Wymagania termiczne (izoterma letnia):
P. falciparum > 20°C
P. vivax > 16°C
czas rozwoju w organizmie komara:
P. falciparum: 10 dni
P. vivax: 12 dni
MESZKI
na świecie > 1500 gat.
Rozwój w wodach płynących.
Rozwój larw: marzec w naszej strefie klimatycznej.
Cykl rozwojowy długi - nawet rok czasu.
Składanie jaj: bezpośrednio na wodę…
Znaczenie epidemiologiczne:
- simulitoksykoza
- alergie
- ślepota rzeczna (teren Afryki i Ameryki Południowej)
wektor: S. damnosum COMPLEX
ONCHOCERCOZA
zagrożenie >30mln osób
zarażenie 2 mln