الرئيسيةعريقبحث

تغذية طفيلية

☰ جدول المحتويات

في علم الأحياء، التغذية الطفيلية هي طريقة لتغذية العضوية، حيث يعيش كائن حي (يعرف باسم الطفيلي) على سطح الجسم أو داخل جسم نوع آخر من الكائنات الحية (يعرف باسم المضيف). يحصل الطفيلي على التغذية مباشرة من جسم المضيف. بما أن هذه الطفيليات تستمد غذائها من مضيفها، غالبا ما يوصف هذا التفاعل التكافلي بأنه ضار بالمضيف. الطفيليات تعتمد على مضيفها للبقاء على قيد الحياة، طالما أن المضيف يوفر التغذية والحماية. نتيجة لهذا الاعتماد، الطفيليات لديها تعديلات كبيرة لتحسين التغذية الطفيلية، وبالتالي بقاءهم.

تنقسم الطفيليات إلى مجموعتين: قائمة الكائنات الطفيلية (الطفيليات الداخلية) و(الطفيليات الخارجية). الطفيليات الداخلية هي طفيليات تعيش داخل جسم المضيف، في حين أن الطفيليات الخارجية (الطفيليات) التي تعيش على السطح الخارجي للمضيف وتعلق نفسها بشكل عام أثناء التغذية.[1]نظرا لاستراتيجيات مختلفة من الطفيليات الداخلية والطفيليات الخارجية فإنها تتطلب تعديلات مختلفة من أجل الحصول على المغذيات من مضيفهم.

 تتطلب الطفيليات المغذيات للقيام بوظائف أساسية بما في ذلك التكاثر والنمو. أساسا، المواد الغذائية المطلوبة من المضيف هي الكربوهيدرات والأحماض الأمينية والدهون. تستخدم الكربوهيدرات لتوليد الطاقة، في حين تشارك الأحماض الأمينية والأحماض الدهنية في تركيب الجزيئات الكبيرة وإنتاج البيض. [2]معظم الطفيليات غير ذاتية التغذية، ولذلك فهي غير قادرة على توليف 'الغذاء' الخاصة بهم أي المركبات العضوية ويجب الحصول على هذه من مضيفهم.

التطفل الداخلي

هيكل ميكروفيلي يزيد من مساحة السطح المتاحة لامتصاص المواد الغذائية في الطفيليات الداخلية.

الطفيليات الداخلية هي الطفيليات التي تعيش داخل جسم المضيف. تشمل هذه المجموعة الديدان الطفيلية، تريماتوديس وسيستوديس. الطفيليات الداخلية هي مجموعتان من الطفيليات: الطفيلي بين الخلايا والطفيليات. الطفيليات بين الخلايا تعيش في أماكن داخل المضيف على سبيل المثال. القناة الطحمية، في حين تعيش الطفيليات داخل الخلايا في الخلايا داخل المضيف على سبيل المثال. كريات الدم الحمراء. الطفيليات داخل الخلايا تعتمد عادة على كائن ثالث، ناقل، لنقل الطفيلي بين المضيفين.[3] بدلا من المطالبة بالتكيفات لاختراق المضيف، كما تفعل الطفيليات الخارجية، فإن الطفيليات الداخلية في موقع غني بالمغذيات، ولذلك فإنها بدلا من ذلك لديها تعديلات لتعظيم امتصاص المغذيات. الطفيليات الداخلية لديها إمدادات متاحة ومتجددة بسهولة من المغذيات داخل المضيف، والتي في بعض الحالات يتم هضمها مسبقا من قبل المضيف، لذلك آليات امتصاص المواد الغذائية عبر سطح جسمها هو سمة مشتركة. كجزء من استراتيجية دورة حياتها، يجب أن تكون الطفيليات الداخلية أيضا قادرة على نقل من داخل الجسم المضيف والبقاء على قيد الحياة في بيئة معادية داخل المضيف. فقط من خلال تحقيق ذلك يمكن أن تستفيد من الحصول على التغذية بهذه الطريقة.

الطفيلي له مختلف التعديلات التشريحية والبيوكيميائية، وعادة في واجهة المضيف الطفيلي، لتعظيم اكتساب المغذيات. واحدة من هذه التكيفات هو تيغمنت، وهو الغطاء الخارجي النشط الأيضي الذي يلعب دورا هاما في الحصول على المواد المغذية من المضيف. إن الطفيليات تيغمينت نفاذية لمختلف المذابح العضوية ولها ناقلات للالميسر أو أنشطة امتصاص العناصر الغذائية. حاولت دراسات مختلفة وصف هؤلاء الناقلين في عدد من الطفيليات على سبيل المثال. جزيئات نقل الأحماض الأمينية في البروتوزوا. [4][5]ليس لدى السيستوديس أمعاء لذلك فإن هذا الدواء مهم جدا لامتصاص المواد الغذائية. في سيستودس تيغمينت هو كفاءة عالية مع ميكروتريش مثل العمود الفقري، على غرار ميكروفيلي، لزيادة مساحة السطح المتاحة للحصول على المغذيات.[6] في كثير من الطفيليات هيكل تيغومنت لديها طيات أو ميكروفيلي لتعظيم المساحة السطحية المتاحة لنشر وامتصاص المواد الغذائية. و تيغومنت أيضا عادة عضيات إضافية وميزات مع وظائف هامة في عملية التمثيل الغذائي بما في ذلك غليكوكاليكس.غليكوكاليكس هي طبقة غنية بالكربوهيدرات التي تعزز امتصاص المغذيات وتفرز الإنزيمات للمساعدة على الهضم الأولي.[7]

هناك تكيف هام آخر للطفيليات الداخلية هو الأمعاء، التي تستنزف الجزيئات المضيفة إلى منتجات قابلة للذوبان . هذه الميزة ذات أهمية خاصة في إندوباراسيتس التي لا تقع في القناة الهضمية، وبالتالي فإن المعروض من المواد المغذية لا قبل هضمها من قبل المضيف. بطانة الأمعاء وعادة ما يكون طبقة من الخلايا الأديمية التي تفرز إنزيمات البروتين لمساعدة الهضم. بعض الطفيليات الداخلية لديها كلا من القناة الهضمية والشرج، وبعضها يفتقر إلى فتحة الشرج وبعضها لا يوجد في أولئك الذين يقيمون في القناة الهضمية التي بدلا من ذلك تنشر المغذيات قبل هضمها من قبل المضيف عبر سطح الجسم.

تختلف الأهمية النسبية للتغيرات والأمعاء والتكيفات الأخرى التي ينطوي عليها اكتساب المغذيات بين الأنواع المختلفة من الطفيليات الداخلية.

الدودة الشريطية

الرسم، العرض، الرأس، الوسيلة، الاسم، تفصيل الجسم، الدودة الشريطية، تينيا، سوليوم.

رأس الدودة الشريطية في لحم الخنزير، تينيا سوليوم.، مع هياكل المرفقات لربط جدار الأمعاء الدقيقة.

الدودة الشريطية هي نوع من الطفيليات الداخلية التي لديها العديد من التعديلات لتعزيز التغذية الطفيلية. [8]تعيش الدودة الشريطية في الأمعاء الدقيقة للبشر، وتوفر موقعا مثاليا للوصول إلى مصدر غني متاح بسهولة من المغذيات قبل هضمها. طالما أن المغذيات في الأمعاء الدقيقة وفيرة وقبل هضمها من قبل المضيف، الديدان الشريطية لا تتطلب القناة الهضمية وبدلا من ذلك تتطلب التكيفات لتعزيز امتصاص المغذيات. الدودة الشريطية لديها تيغمينت التي تسمح للمواد الغذائية التي يمكن استيعابها مباشرة من الأمعاء الدقيقة المضيف عن طريق الانتشار. لديهم أيضا التعديلات التشريحية في شكل سكوليكس مع المومسات والمصاصون للسماح للطفيليات أن نعلق على جدار الأمعاء الدقيقة المضيف، ومنع الدودة الشريطية من أن يتم اقتحام مضيفها عن طريق دودة شريطية أخرى. الديدان الشريطية لها جسم مسطح مع ميكروتريشس لتعزيز مساحة السطح المتاحة لامتصاص المواد الغذائية، وأنها بالإضافة إلى ذلك جزيئات النقل المختلفة. يجب أن تتنافس الديدان الشريطية  مع ظهارة المضيف للمواد المغذية، لذلك فمن الضروري أن تتنافس أكثر كفاءة للمواد المغذية. كما أنها تفرز الإنزيمات لتعزيز إنزيمات الجهاز الهضمي المضيف. البنكرياس ألفا- الأميليز.

البلهارسيا

البلهارسيا، نوع آخر من الطفيليات الداخلية، تعيش أيضا داخل جسم المضيف ولكن بدلا من هذه الطفيليات فإنها تقوم بالحصول على العناصر الغذائية من دم المضيف. البلهارسيا هي على اتصال مباشر مع الدم المضيف، مصدرا غنيا من الأحماض الأمينية، وبالتالي فهي لا تتطلب هياكل اختراق للوصول إلى العناصر الغذائية المضيفة. تأخذ البلهارسيا الدم من خلال الضغط السلبي الناجم عن تقلصات العضلات من خلايا الامتصاص والمريء. يحصلون على الأحماض الأمينية من الدم المضيف من خلال آلية تدهور الهيموجلوبين، والتي لا تزال دون حل ولكن يقترح أن تنطوي على سلسلة من البروتياز.تستخدم أيضا آليات للتغلب على تخثر الدم. [9][10]حاولت دراسات مختلفة لتوصيف مكونات النسيج البلهارسي، بما في ذلك جزيئات النقل المقترحة للمشاركة في امتصاص المواد الغذائية. تشمل هذه الجزيئات ناقل الفوسفاتيز القلوية البلهارسية (سماب) و كاثبسين بي، والتي يقترح أن تكون مهمة في اكتساب المغذيات.[11]

الملاريا

الملاريا، والناجمة عن الطفيليات أبيكومبلكسان المنجلية فالسيباروم، هي من الطفيليات التي تتواجد داخل الخلايا. هذا الطفيلي يعتمد على كائن ثالث، في شكل ناقلات البعوض الأنوفيل. يوفر الدم المضيف مصدرا غنيا مثاليا للجلوكوز والأحماض الأمينية للطفيلي، وخاصة خلال مرحلة الدم حيث يصيب متصورة الصوديوم. من أجل الحصول على المواد الغذائية الأساسية بلازموديوم [12].إنها تتنافس مع كل من الفقاريات والحشرات المضيف، وبالتالي يجب أن تكون فعالة للغاية، وتنظيم امتصاص وفقا لتوافر المواد الغذائية. بلازموديوم، جنبا إلى جنب مع العديد من الطفيليات الداخلية، لديها قنوات عديدة في غشاء فجوة باراسيتوفوروس مما يجعلها قابلة لذوبان عضوية المذيبات للسماح لامتصاص المواد الغذائية اللازمة. الناقل ذو الخاصية المنجلية هيكسوس (بي إف إتش تي) هو الناقل، وهو أمر بالغ الأهمية لامتصاص الجلوكوز والفركتوز، وبالتالي بقاء الطفيلي.[13]هذه الجزيئات العضوية يجب أن تعبر ثلاثة أغشية تماما؛ غشاء البلازما من كرات الدم الحمراء، وغشاء فجوة باراسيتوفوروس وغشاء البلازموديوم بلازما، ويسهلها النواقل مثل ناقل (بي إف إتش تي).[14]

التطفل الخارجي

تعيش الطفيليات الخارجية على السطح الخارجي للمضيف. تشمل هذه المجموعة القراد، العلق، العث والذبابة تسي تسي. الطفيليات الخارجية ليس لديها مصدر متاح بسهولة من المواد المغذية المتاحة على السطح الخارجي للمضيف وبالتالي فإنها تتطلب التكيفات التي تمكنهم من الوصول إلى المواد الغذائية المضيفة. هذا يتطلب ميزات اختراق التي يمكن إدراجها في المضيف، فضلا عن القدرة على إفراز إنزيمات الجهاز الهضمي ووجود الأمعاء لهضم المواد الغذائية المستمدة المضيف. الطفيليات الخارجية لديها أيضا مجموعة متنوعة من الناقلين الطفيليات والنفاذية لتمكينهم من الحصول على التغذية من مضيفهم، عبر العديد من الأغشية. من المعروف أن العديد من الطفيليات الخارجية نواقل لمسببات الأمراض، لذلك فإنها تنقل هذه العوامل الممرضة أثناء اكتساب المغذيات.[15]

ذباب تسي تسي، ناقلات الحشرات من المثقبيات بروسي، هو العامل المسبب لداء المثقبيات الأفريقي مثال على الطفيليات الخارجية. هذه الحشرات لديها هياكل متخصصة، والمعروفة باسم خرطوم ل بيرس ورسم العناصر الغذائية من مضيفهم. ثم توظف بروتينات النقل لنقل المواد الغذائية الأساسية عبر الأغشية، في نهاية المطاف من المضيف إلى ذبابة تسي تسي (ذبابة الهضم). تميزت نتوءات مختلفة بما في ذلك تلك التي تستورد هيكسوسس، الكربوكسيلات، والأحماض الأمينية.[16][17]

الطفيليات الخارجية الأخرى هي الجرب، والناجمة عن ساركوبتيس سكابيي. يعتمد الجرب، الذي تنتقله العث الأنثوي، على التغذية من مضيفه للبقاء على قيد الحياة. يحصل هذا الطفيليات الخارجية على المواد المغذية عن طريق تختبئ في جلد المضيف. حددت الدراسات أيضا وجود عث الجرب الباراسوز المعطل (سميبس)، والتي يعتقد أنها تتنافس مع البروتياز المضيف.[18]

تأثيرات على المضيف

التغذية الطفيلية هي مفيدة للطفيلي ولكن عادة ما تضر المضيف لأنه يحرم المضيف من العناصر الغذائية. هذا النمط من التغذية له آثار جانبية عديدة على المضيف بما في ذلك فقدان الوزن، وفقر الدم، وعرقلة عمل الأمعاء، والأضرار التي تلحق بجدار أمعاء المضيف، وفي بعض الحالات انتقال مسببات الأمراض الخطيرة على سبيل المثال. طفيليات تسي تسي الطفيليات التي تنقل داء المثقبيات الأفريقي.

التطبيقات

اكتساب المغذيات هو عنصر مهم من التسبب الطفيلي لأنه أمر بالغ الأهمية لبقاء الطفيليات. لذلك فإن فهم آليات الطفيليات اكتساب المغذيات يحدد أهدافا جديدة يمكننا استغلالها كشكل من أشكال السيطرة على الطفيليات على سبيل المثال. من خلال دق أو تثبيط ناقلات حاسمة أو تدمير الخصائص التشريحية للاختراق. نظرت عدة دراسات في اكتساب المغذيات كوسيلة للسيطرة على الطفيليات، بما في ذلك تطوير لقاحات ضد الطفيليات الديدان الطفيلية من خلال استهداف بروتياز الهضمي.[19]

التغذية الطفيلية في النباتات

النباتات هي عادة الكائنات ذات التغذية التلقائية مما يعني أنها توليف 'الغذاء' الخاصة بهم من المركبات غير العضوية عن طريق التمثيل الضوئي. غير أن بعض النباتات غير قادرة على توليف "غذائها" الخاص بها عن طريق التمثيل الضوئي، وبالتالي الحصول على المغذيات عن طريق التغذية الطفيلية من النباتات الحية الأخرى. النباتات التي تكتسب مغذياتها بهذه الطريقة تعرف بالنباتات الطفيلية. [20]عدلت هذه النباتات لديها الهياكل الجذرية المعروفة باسم هاستوريوم، والتي تستخدمها النباتات الطفيلية لاختراق حزمة الأوعية الدموية من النباتات المضيفة وأساسا 'سرقة' العناصر الغذائية من النباتات المضيفة.[21]

تشمل النباتات الطفيلية دودر، رافليسيا وبرومراب.

مقالات ذات صلة

مصادر

  1. Cain; et al. (2011). "13". Parasitism (الطبعة Second). Sinauer Associates.
  2. Dalton; et al. (2004). "Role of the tegument and gut in nutrient uptake by parasitic platyhelminths". Canadian Journal of Zoology. 82: 211–232. doi:10.1139/Z03-213.
  3. Sibley LD (2004). "Intracellular Parasite Invasion Strategies". ساينس. 304: 248–253. doi:10.1126/science.1094717.
  4. Bhardwaj and Skelly (2011). "Characterization of Schistosome Tegumental Alkaline Phosphatase (SmAP)". PLoS Neglected Tropical Diseases. 5: 1–8. doi:10.1371/journal.pntd.0001011.
  5. Jackson AP (2007). "Origins of amino acid transporter loci in trypanosomatid parasites". BMC Evolutionary Biology. 7: 1–17. doi:10.1186/1471-2148-7-26.
  6. McManus DP (2009). "Reflections on the biochemistry of Echinococcus: past, present and future". Parasitology. 136: 1643–1652. doi:10.1017/S0031182009005666.
  7. Reitsma; et al. (2007). "The endothelial glycocalyx: composition, functions, and visualization". European Journal of Physiology. 454: 345–359. doi:10.1007/s00424-007-0212-8.
  8. Shrihari; et al. (2011). "Intestinal Perforation due to Tapeworm: Taenia Solium". Journal of Clinical and Diagnostic Research. 5: 1101–1103.
  9. Hall; et al. (2011). "Insights into blood feeding by schistosomes from a proteomic analysis of worm vomitus". Molecular & Biochemical Parasitology. 179: 18–29. doi:10.1016/j.molbiopara.2011.05.00.
  10. Bos; et al. (2009). "Analysis of regulatory protease sequences identified through bioinformatic data mining of the Schistosoma mansoni genome". BMC Genomics. 10: 1–14. doi:10.1186/1471-2164-10-488.
  11. Delcroix; et al. (2006). "A multienzyme network functions in intestinal protein digestion by a platyhelminth parasite". The Journal of Biological Chemistry. 22: 39316–29.
  12. Landfear SM (2011). "Nutrient Transport and Pathogenesis in Selected Parasitic Protozoa". Eukaryotic Cell. 10: 483–493. doi:10.1128/EC.00287-10.
  13. Slavic; et al. (2010). "Life cycle studies of the hexose transporter of Plasmodium species and genetic validation of their essentiality". Molecular Microbiology. 75: 1402–13. doi:10.1111/j.1365-2958.2010.07060.x.
  14. Leirião; et al. (2004). "Survival of protozoan intracellular parasites in host cells". European Molecular Biology Organisation Reports. 5: 1142–1147. doi:10.1038/sj.embor.7400299.
  15. Nieto; et al. (2007). "Ectoparasite diversity and exposure to vector-borne disease agents in wild rodents in central coastal California". Journal of Medical Entomology. 44: 328–335. doi:10.1603/0022-2585(2007)44[328:edaetv]2.0.co;2.
  16. Geiser; et al. (2005). "Molecular Pharmacology of Adenosine Transport in Trypanosoma brucei: P1/P2 Revisited". Molecular Pharmacology. 68: 589–595. doi:10.1124/mol.104.010298.
  17. Igoillo-Esteve; et al. (2011). "Glycosomal ABC transporters of Trypanosoma brucei: Characterisation of their expression, topology and substrate specificity". International Journal of Parasitology. 41: 429–438. doi:10.1016/j.ijpara.2010.11.002.
  18. Henggae; et al. (2006). "Scabies: a ubiquitous neglected skin disease". ذا لانسيت. 6: 769–779. doi:10.1016/s1473-3099(06)70654-5.
  19. Pearson; et al. (2010). "Blunting the knife: development of vaccines targeting digestive proteases of blood-feeding helminth parasites". Biological Chemistry. 391: 901–911. doi:10.1515/bc.2010.074.
  20. Plant Defense: Warding Off Attack by Pathogens, Herbivores and Parasitic Plants (الطبعة First). John Wiley and Son. 2010.
  21. Marquardt; et al. (2010). "Constraints on host use by a parasitic plant". Oecologia. 164: 177–184. doi:10.1007/s00442-010-1664-7.

موسوعات ذات صلة :