Naegleria fowleri, позната и као амеба која једе мозак, врста је рода Naegleria. Припада колену Percolozoa и класификује се као амебофлагелат екскават, организам способан да се понаша и као амеба и као флагелат. Овај слободноживећи микроорганизам се првенствено храни бактеријама, али може постати патоген код људи, изазивајући изузетно ретку, изненадну, тешку и готово увек фаталну инфекцију мозга познату као примарни амебни менингоенцефалитис (ПАМ), такође познату као неглеријаза.
Типично се налази у топлим слатководним телима као што су језера, реке, геотермални извори, топли испусти из индустријских постројења или електрана, геотермалне бушотине, као и лоше одржавани или минимално хлорисани базени са нивоом резидуалног хлора испод 0,5 g/m3, грејачи воде, земљиште и цеви повезане са водоводом. Може постојати у амебоидној или привременој фази флагелата.
Етимологија Организам је назван по Малколму Фаулеру, аустралијском патологу у Дечјој болници у Аделејду, који је био први аутор оригиналне серије извештаја о случајевима (Британски медицински часопис, почевши од 1965) ПАМ-а.
Животни циклус мини|Фазе животног циклуса N. fowleri, виђене под светлосним микроскопом — циста, трофозоит, флагелат (слева надесно) Naegleria fowleri, термофилна и слободноживећа амеба, првенствено се налази у топлим и врућим слатководним окружењима као што су баре, језера, реке, термални извори и лоше одржавани базени. Како температуре расту, њена популација има тенденцију повећања. Иако је амеба првобитно идентификована у Аустралији 1960-их, верује се да је еволуирала у Сједињеним Америчким Државама. N. fowleri постоји у три облика — циста, трофозоит (амебоид) и бифлагелат. Иако не формира цисте у чврстом људском ткиву, где је присутна само фаза амебоидног трофозоита, флагелатни облик је откривен у цереброспиналној течности.
Фаза цисте Да би издржали тешке услове животне средине, трофозоити се трансформишу у микробне цисте, сферичне структуре са једним слојем, пречника око 7–15 μm, које затварају једно ћелијско језгро. Делујући као отпорна капсула, циста омогућава амеби да издржи неповољне околности. Фактори који покрећу формирање цисте укључују недостатак хране, пренасељеност, исушивање, накупљање отпада и хладне температуре. Када се услови побољшају, амеба може изаћи кроз пору или остиолу у центру цисте. Примећено је да N. fowleri формира цисте на температурама испод .
Фаза трофозоита Фаза трофозоита је инфективна фаза за људе, током које се организам може активно хранити и размножавати. Трофозоит се везује за олфакторни епител, прати аксоне олфакторних рецепторних неурона кроз крибриформну плочу у носној шупљини и улази у мозак. Ова репродуктивна фаза протозоалног организма трансформише се око , а најбоље успева око , множећи се бинарном фисијом.
Трофозоити се одликују језгром окруженим флексибилном мембраном. Крећу се помоћу псеудоподија, продужавајући делове своје ћелијске мембране и пунећи их протоплазмом како би олакшали кретање. Псеудоподије се формирају у правцу кретања. У свом слободноживећем стању, трофозоити се хране бактеријама. У ткивима, изгледа да фагоцитују (обухватају и варе) црвена крвна зрнца и изазивају оштећење ткива било ослобађањем цитолитичких супстанци или директним контактом ћелија-са-ћелијом користећи цитолитичке мембранске протеине.
Као трофозоити, N. fowleri могу развити око једне до 12 структура на својој мембрани познатих као амебостоми, такође називаних „пијавке” или „пехари за храну”, које користе за храњење путем механизма сличног тогоцитози.
Фаза флагелата Флагелатна фаза N. fowleri је крушкастог облика и бифлагелатна (са два бича). Ова фаза се може удахнути у носну шупљину, обично током активности као што су пливање или роњење. Флагелатни облик се развија када су трофозоити изложени промени у јонској јачини течности у којој се налазе, као што је стављање у дестиловану воду. Флагелатни облик не постоји у људском ткиву, али може бити присутан у цереброспиналној течности. Једном у носној шупљини, флагелатни облик се трансформише у трофозоит у року од неколико сати.
Екологија Naegleria fowleri, екскават, настањује тло и воду. Осетљива је на исушивање и киселе услове, и не може преживети у морској води. Амеба успева на умерено повишеним температурама, чинећи инфекције вероватнијим током летњих месеци. N. fowleri је факултативни термофил, способан да расте на температурама до . Топла, слатка вода са обилним залихама бактерија као хране пружа погодно станиште за амебе. Локације на којима се догодило много амебних инфекција укључују вештачка водена тела, поремећена природна станишта, подручја са тлом и нехлорисану или нефилтрирану воду.
Чини се да N. fowleri цвета током периода поремећаја. Хипотеза „празног флагелата” сугерише да успех N. fowleri може произаћи из смањене конкуренције када термоосетљива протозоална фауна не преживи промене температуре. Другим речима, N. fowleri успева када су други предатори који конзумирају њене залихе хране одсутни. Ова хипотеза имплицира да људски поремећаји, као што је термално загађење, повећавају обиље N. fowleri елиминисањем њених конкурената за ресурсе. Амебофлагелати имају покретну, флагелатну фазу која помаже у расејавању, што је предност у окружењима очишћеним од конкурентских организама.
Патогеност
мини|Римска купатила у Бату (Енглеска), затворена за купање од 1978. због присуства врсте N. fowleri.
N. fowleri може изазвати типично фаталну инфекцију мозга која се зове примарни амебни менингоенцефалитис (ПАМ), амебни енцефалитис/менингитис, или једноставно инфекција неглеријом. Инфекције се најчешће јављају када се вода која садржи N. fowleri удахне кроз нос (аспирира), где затим улази у носно и олфакторно нервно ткиво, путујући до мозга кроз крибриформну плочу. Гутање контаминиране воде не изазива инфекцију. Инфекције се обично јављају након пливања у слаткој води у топлој клими, иако је било случајева и у хладнијим климама као што је Минесота, САД. У ретким случајевима, инфекција је узрокована испирањем носа или синуса контаминираном водом у уређају за испирање носа као што је нети посуда. Ови случајеви чине 9% случајева широм света. Дијагноза ПАМ-а ће вероватно постати чешћа како климатске промене буду узроковале пораст температуре површинских вода.
N. fowleri нормално једе бактерије, али током инфекција људи, трофозоити конзумирају астроците и неуроне. Разлог зашто N. fowleri пролази кроз крибриформну плочу није познат, али је сугерисано да неуротрансмитер ацетилхолин делује као стимуланс који убрзава акцију, јер је структурни хомолог животињског CHRM1 присутан код родова Naegleria и Acanthamoeba.
Болест представља дијагностички изазов за медицинске стручњаке јер рани симптоми могу бити благи. Код 16% случајева јавили су се само рани симптоми слични грипу. Симптоми такође могу изгледати слично вирусном или бактеријском менингитису, што може одложити тачну дијагнозу и лечење. Већина случајева дијагностикована је постхумно након биопсије можданог ткива пацијента. Потребно је од једног до дванаест дана, медијана пет, да се појаве симптоми након излагања носа флагелатима N. fowleri. Симптоми могу укључивати главобољу, грозницу, мучнину, повраћање, губитак апетита, измењено ментално стање, кому, спуштен капак, замагљен вид и губитак чула укуса. Каснији симптоми могу укључивати укочен врат, конфузију, недостатак пажње, губитак равнотеже, нападе и халуцинације. Када симптоми почну да се појављују, пацијент обично умире у року од две недеље. N. fowleri није заразна; заражена особа не може пренети инфекцију.
Примарни амебни менингоенцефалитис класификован је као ретка болест у Сједињеним Америчким Државама, јер погађа мање од 200.000 људи. Од 2013. до 2022. године, у САД је пријављено 29 инфекција, што се пореди са око 4.000 годишњих смрти утапањем. Толико је ретка да се појединачни случајеви често пријављују на међународном нивоу, са 381 пријављеним случајем глобално. Прави број случајева је вероватно већи од пријављених због проблема у вези са дијагнозом, приступом дијагностичком тестирању и недостатком надзора. Преко 40% свих познатих глобалних случајева примарног амебног менингоенцефалитиса пријављено је у Сједињеним Америчким Државама.
Животиње се могу заразити врстом Naegleria fowleri. Ово се ретко примећује, иако се сматра да се многи случајеви превиде. Експериментално су заражени мишеви, заморци и овце, а постоје извештаји о јужноамеричким тапирима и говедима који су добили ПАМ.
Лечење
Основни антимикробни третман састоји се од антигљивичног лека амфотерицина Б, који инхибира патоген везивањем за стероле његове ћелијске мембране, изазивајући поремећај ћелијске мембране и смрт патогена; међутим, чак и са овим третманом, стопа смртности је већа од 97%. Траже се нови третмани. Милтефосин, антипаразитни лек који инхибира патоген ометањем његовог сигналног пута за преживљавање ћелије PI3K/Akt/mTOR, коришћен је у неколико случајева са мешовитим резултатима. Други третмани укључују дексаметазон и терапијску хипотермију, који се могу користити за смањење упале. Терапијска хипотермија смањује телесну температуру на хипотермично стање како би се спречила даља повреда мозга услед хиперинфламације и повећаног интракранијалног притиска.
Кључни фактор у ефикасном лечењу је брзина дијагнозе. Примарни амебни менингоенцефалитис није чест и често се не разматра као вероватна дијагноза; стога, идентификација микроорганизма у клиничкој лабораторији може бити први пут да се разматра амебна етиологија. Брза идентификација може помоћи да се избегну кашњења у дијагнози и терапији. Културе амеба и студије ПЦР-а у реалном времену за N. fowleri су дијагностичке за ПАМ, али нису лако доступне у већини институција и морале би се спровести у референтној лабораторији. Време јављања пацијента такође може утицати на идентификацију микроорганизма, јер ПАМ има инкубациони период у распону од 1 до 12 дана. Клинички знаци ПАМ-а слични су бактеријском и вирусном менингитису, укључујући грозницу, укоченост врата и јаке главобоље. Симптоми могу напредовати до продужене мучнине, повраћања, па чак и напада. Болест може напредовати до акутног хеморагијског некротизирајућег менингоенцефалитиса. Након што симптоми почну, пацијент обично умире у року од 1 до 18 дана, обично око 5 дана. Променљиво кашњење у лечењу може бити секундарно у односу на временске интервале у више фаза неге, укључујући излагање до испољавања симптома; долазак на лечење у здравствену установу; обраду дијагнозе (почетна дијагноза вероватног бактеријског менингитиса); и коначно, од дијагнозе до почетка препоручене терапије. Успешно лечење ПАМ-а је ретко; лечење се може покушати само након тачне дијагнозе, која се ослања на брзо препознавање микроорганизма од стране медицинских техничара и патолога. Од критичне је важности да медицински техничари доследно пружају благовремену евалуацију ликвора, истражују дијагнозу ПАМ-а и траже амебе у окружењу менингитиса, посебно лети.
Превенција Велики део пријављених случајева инфекције имао је историју излагања слаткој води, 58% од пливања или роњења, 16% од купања, 10% од водених спортова као што су џет-ски, скијање на води и вејкбординг, и 9% од испирања носа. Методе превенције инфекције, стога, фокусирају се на мере предострожности које треба предузети око воде како би се спречило да вода уђе у нос, посебно током топлијег времена. Ношење штипаљке за нос приликом пливања може помоћи у спречавању да контаминирана вода путује уз носну шупљину. Држање главе изнад воде и нескакање или нероњење у топлу слатку воду такође може спречити да контаминирана вода уђе у нос. Пливачи такође треба да избегавају копање или мешање седимента на дну језера, бара и река, јер је то место где амебе највероватније живе.
Приликом испирања синуса или учествовања у ритуалном чишћењу носне шупљине, саветује се употреба прокуване или дестиловане воде.
Види још Климатске промене и заразне болести Acanthamoeba – амеба која може изазвати амебни кератитис и енцефалитис код људи