Passate il mouse sul seguente link dove potrete vedere la puntata di costume e società del 21/11/2012; andate al minuto 2:43, o guardatevi tutto il servizio, in ogni caso prestate attenzione a partire dal minuto 2:43, si inizia parlando della virilità del leone che ci da dentro di brutto, ma è solo l'antipasto perchè qualche secondo dopo si parlerà di alcuni molluschi marini che nascono maschi per poi diventare femmine...e qui mi direte e cosa ci sta di strano? E'una cosa che si osserva in molte specie di organismi...niente di eccezionale infatti, la cosa eccezionale è il termine utilizzato, forse termini come monoicismo o ermafroditismo sequenziale non andavano bene...
mercoledì 21 novembre 2012
LO SAPEVATE CHE ALCUNI MOLLUSCHI MARINI...
Questa è bella, non ci sto a discutere troppo sopra, mi sa che ci dedicherò, se faccio in tempo devo ritrovare la password, il mio primo post su Cattivascienza in Tv.
sabato 17 novembre 2012
CARNEVALE DELLA BIODIVERSITA': IL RITORNO!!!
E' con somma gioia signori e signore che vi annuncio la ripresa del carnevale della biodiversità! Non so voi ma sentivo la mancanza...
Faccio un bel copia e incolla del bando con tanto di link che vi rimanda alle pagine da cui l'ho preso dove potete trovare gli indirizzi mail dei fondatori del carnevale a cui inviare le vostre candidature!!!
CARNEVALE DELLA BIODIVERSITA' IL BANDO.
Se temevate un'apoptosi cerebrale collettiva non potevate essere più in errore. Come accade a molte forme di vita, anche il Carnevale della biodiversità era entrato in diapausa, in attesa di tempi interessanti. Ciò per evitare di utilizzare fino all'ultimo le risorse messe a disposizione dall'ecosistema telematico ed evitare così il conseguente crash nella popolazione. Adesso che abbiamo ripreso le forze, grazie anche all'incontro di Riva del Garda, torniamo a caccia di post che ci raccontino le infinite forme bellissime della biodiversità. Per gli incauti che si fossero persi le precedenti puntate, si tratta di questo: i blog di argomento biologico che aderiscono all'iniziativa scrivono in contemporanea un post con un argomento prefissato, ciascuno in base al topic del proprio blog e in base alle proprie competenze. Uno dei blogger raccoglie tutti i link ai post del carnevale in una pagina introduttiva da dove si può poi accedere ai singoli blog. Gli argomenti trattati sinora sono stati sempre molto provocatori, si andava da "Le dimensioni contano" a "Nicchie estreme" "Ai confini della realtà” e “Alieni tra noi”, passando ovviamente per "Infinite forme bellissime".
Per questa edizione speciale natalizia vogliamo spingerci ancora oltre, andando al di là della provocazione, nella grigia nicchia dove scienza e immaginazione si fondono. Il tema conduttore di questa edizione sarà infatti “Ho visto cose… La biologia dei mondi fantastici” e tutti i post dovranno comparire sui relativi blog il 12 dicembre. Se vi fa di far girare, per una volta, le rotelline in senso trasversale e parlare di esobiologia e fantabiologia anche se siete persone serissime e scientificamente inappuntabili, questa è la vostra occasione. I blogger che vogliono aderire devono semplicemente mandare una mail a uno degli organizzatori, (Marco Ferrari, Livio Leoni, Lisa Signorile) in modo che vi si possa includere.
C'è tuttavia una condizione. Il carnevale della biodiversità ha sempre badato più alla qualità che alla quantità dei post e si riserva il diritto di valutare l'opportunità della partecipazione ad un blog il cui argomento è di solito off-topic, tipo "diritto Romano comparato" o "l'arte di Johannes Vermeer attraverso l'ottica della fisica decostruzionista". Altresì si riserva il diritto di rifiutare post che non risultassero essere in-topic col tema stabilito....segui il link per leggere completamente il bando!
venerdì 7 settembre 2012
LA CELLULA VEGETALE: I plastidi.
I plastidi
Leucoplasti.
I leucoplasti tra i plastidi maturi sono i meno differenziati; infatti mancano di pigmenti e di un elaborato sistema di membrane interne. Alcuni noti come amiloplasti sintetizzano amido, mentre altri spesso sono capaci di accumulare altri tipi di sostanze, compresi, oli e proteine.
Derivano prevalentemente dai proplastidi, i più comuni sono gli amiloplasti, in essi vengono accuulate sostanze di riserva, come amido, ma anche proteine e lipidi. Il glucosio prodotto dalla fotosintesi viene condensato in amido attraverso particolari reazioni per formare, qualora le condizioni lo permettano amido primario. L'amido primario viene degradato durante il periodo di buio, l'eccesso viene indirizzato ai tessuti di riserva dove contribuirà a costituire il cosidetto amido secondario all'interno dei leucoplasti.
Ve ne sono di vari tipi:
Amiloplasti: che abbiamo giù accennato, si trovano prevalentemente nei parenchimi amiliferi dei semi, fusti radice e frutti, hanno una struttura molto più semplice di quella di un cloroplasto con pochissimi tilacoidi ed enzimi per la degradazione e sintsi dell'amido.
Lipidoplasti: caratterizzati dalla presenza di lipidi possiamo distingueli in:
Cromoplasti.
I cromoplasti sono plastidi privi di pigmenti, hanno forma variabile, mancano di clorofilla a sintetizzano e accumulano pigmenti carotenoidi spesso responsabili del colore giallo, arancione o rosso di molti fiori, delle foglie senescenti, di alcuni frutti e radici, come le carote.
Possono differenziarsi da cloroplasti preesistenti, attraverso la degradazione della clorofilla, la scomparsa dei tilacoidi e l'accumulo di carotenoidi, come avviene durante la maturazione di molti frutti.
Si è scoperto che svolgono una funzione vessillare, cioè da richiamo e adescamento per insetti e animali impollinatori.
La colorazione come accennato poc'anzi è dovuta alla presenza di pigmenti quali i carotenoidi (arancione), xantofille (giallo), licopeni (rosso). Tali pigmenti possono trovarsi in forma di goccioline lipidiche (globuli) oppure possono formare tubuli (sottoforma di cristalli).
Tra le altre caratteristiche bisogna ricordare che il cromoplasti sono oltre che fotosinteticamente inattivi, presentano un basso contenuto di RNA e ribosomi.
La trasformazione da cloroplasto a cromoplasto comporta una serie di stadi tra cui demolizione di clorofilla complessi proteici, scomparsa del sistema lamellare, comparsa di gocce lipidiche o cristalli con pigmenti. Possono insomma rappresentare anche lo stadio senescente di plastidio.
Proplastidi.
Un piccolo accenno riguardo a questi organelli precursori degli altri plastidi. Sono molto piccoli, incolori, o di colore verde pallido, che si trovano spesso in cellule meristematiche (cellule in divisione) delle radici e dei germogli. Sono i precursori degli altri plastidi più altamente differenziati, quali i cloroplasti, cromoplasti, amiloplasti.
Quando lo sviluppo di un proplastidio in cloroplasto avviene in assenza di luce, nello stroma si possono formare uno o più corpi prolamellari, corpi semi-cristallini costituiti da membrane tubulari. I plastidi contenenti corpi prolamellari sono chiamati ezioplasti.
Durante lo sviluppo alla luce degli ezioplasi in cloroplasti le membrane dei corpi prolamellari portano alla formazione dei tilacoidi. I proplasidi delle cellule degli embroni dei semi in natura evolvono dapprima in ezioplasti e poi sotto l'effetto della luce, si differenziano in cloroplasti.
Varie sono le tappe che portano al differenziamento del proplastidio in cloroplasto:
1) aumento del volume cellulare; 2)invaginazione e vescicolazione della membrana interna; 3)sintesi proteica (avviene in parte nel citosol e in parte all'interno del plastidio); 4) sintesi lipidi; 5) sintesi di pigmenti.
Il tutto è sottoposto dal duplice controllo del DNA plastidiale e nucleare.
Il differenziamento di un proplastidio può essere determinato da vari fattori; luce, temperatura, ormoni, sostanze nutritive, genoma ecc...
I plastidi sono presenti nelle loro numerose forme in tutte le cellule vegetali fotosintetiche, i più comuni sono i cloroplasti, i cromoplasti e i leucoplasti.
I cloroplasti.
I cloroplasti.
Ogni cloroplasto è delimitato da un doppio involucro di membrane ed è interamente differenziato in un insieme di strutture note come tilacoidi e in una sostanza fondamentale più o meno omogenea nota come stroma.
I cloroplasti sono la sede del processo fotosintetico, contengono clorofilla e pigmenti carotenoidi. I pigmenti clorofilliani, recettori necessari per la fotosintesi sono responsabili del colore verde di questi plastidi Una singola cellula del mesofillo può contenerne da 40 a 50, un millimetro quadrato di foglia ne contiene circa 500.000. I cloroplasti si dispongono generalmente con la superficie più ampia parallela alla parete cellulare. Nella cellula sotto l'influenza della luce possono riorientarsi raccogliendosi per esempio, in condizioni di bassa o media intensità luminosa, lungo le pareti parallele alla superficie della foglia. In condizioni di alta intensità luminosa potenzialmente dannosa possono orientarsi perpendicolarmente alla superficie fogliare.
Le membrane dei cloroplasti sono ricche di glicosilgliceridi, i cloroplasti contengono la clorofilla la quale è associata ai complessi fotosintetici. In aggiunta allo strato interno ed esterno di membrane nei cloroplasti ritroviamo un terzo sistema di membrane, noto come tilacoidi. Tali membrane interagiscono tra di loro formando una struttura nota come grana, è all'interno dei grana che si trovano i complessi fotosintetici.
Oltre alla componente membranosa in cui sono presenti i fotosistemi vi è anche una regione che possiamo definire fluida, lo stroma. Le strutture dei grana sono connesse tra di loro dalle lamelle stromatiche come potete osservare nell'immagine sotto. Le ATP sintetasi dei cloroplasti sono posizionate all'interno del sistema di membrane dei tilacoidi, come vedremo nei prossimi post durante il processo fotosintetico, il trasferimento di elettroni innescato dalla luce creerà un gradiente protonico attraverso le membrane tilacoidali, come accade nei mitocondri; l'ATPviene prodotta grazie alla dissipazione del gradiente protonico tramite l'ATP sintetasi.
Oltre alla componente membranosa in cui sono presenti i fotosistemi vi è anche una regione che possiamo definire fluida, lo stroma. Le strutture dei grana sono connesse tra di loro dalle lamelle stromatiche come potete osservare nell'immagine sotto. Le ATP sintetasi dei cloroplasti sono posizionate all'interno del sistema di membrane dei tilacoidi, come vedremo nei prossimi post durante il processo fotosintetico, il trasferimento di elettroni innescato dalla luce creerà un gradiente protonico attraverso le membrane tilacoidali, come accade nei mitocondri; l'ATPviene prodotta grazie alla dissipazione del gradiente protonico tramite l'ATP sintetasi.
Inoltre i cloroplasti delle alghe verdi e delle piante contengono anche granuli di amido e piccoli corpi oleosi noti con il termine di plastoglobuli.
I granuli di amido possiedono quello che viene definito amido primario esso rappresenta una riserva di glucosio che viene prontamente metabolizzato durante la notte. Viene prodotto però durante intensa fotosintesi, infatti possono mancare del tutto in piante che sono tenute al buio per almeno 24 ore.
L'amido infatti viene scisso per fornire altro zucchero alla pianta, che al buio non è capace di fotosintetizzare. i granuli in genere compaiono dopo 3-4 ore di esposizione alla luce.
L'amido infatti viene scisso per fornire altro zucchero alla pianta, che al buio non è capace di fotosintetizzare. i granuli in genere compaiono dopo 3-4 ore di esposizione alla luce.
La formazione dei cloroplasti e i complessi ad essi associati implica il contributo sia del DNA nucleare che di quello pastidiale anche se chiaramente il controllo generale risiede nel nucleo. Alcune proteine del cloroplasto sono codificate o rese specifiche dal DNA plastidiale e sono sintetizzate nel cloroplasto stesso. Altre ancora sono codificate dal DNA nucleare, sintetizzate nel citosol e poi trasportate nel cloroplasto.
A tutto ciò dobbiamo aggiungere che i cloroplasti sono non solo il luogo in cui avviene la fotosintesi, ma svolgono un ruolo di fondamentale importanza nell'organicazione del carbonio, nella sintesi degli amminoacidi, e degli acidi grassi.
A tutto ciò dobbiamo aggiungere che i cloroplasti sono non solo il luogo in cui avviene la fotosintesi, ma svolgono un ruolo di fondamentale importanza nell'organicazione del carbonio, nella sintesi degli amminoacidi, e degli acidi grassi.
Per quanto riguarda la composizione delle membrane tilacoidali bisogna sottolineare che esse appaiono differenziate a seconda della posizione, in senso sia morfologico che biochimico.
In un cloroplasto granale di una pianta vascolare possiamo distinguere le seguenti parti.
a) La faccia stromatica del tilacoide, che appunto guarda lo stroma e comprende tutta la superficie esterna delle lamelle intergrana e le porzioni più periferiche dei grana. Queste parti dei tilacoidi a contatto con lo stroma sono ricche del complesso dell'ATP sintetasi e di fotosistema I (PSI) ma povere di fotosistema II (PS-II). Possono labilmente aderire alla membrana altre proteine come la ferredossina o la FNR ed enzimi C3.
b) Le partizioni o porzioni appressate dei grana appaiono molto spesse e sono arricchite di PS-II e di complesso LHC-II il più abbondante complesso clorofilla-proteina destinato alla raccolta della luce.
Le paticelle di PS-II/LHC-II sono di cospicue dimensioni possono essere visualizzate al microscopio elettronico.
c) La faccia luminale del tilacoide è la parte interna che guarda il lume. Qui si trovano il sito di evoluzione dell'ossigeno del PS-II, il citocromo f e la plastocianina. Questa collocazione dei componenti tilacoidali ha un preciso significato funzionale nel trasporto fotosintetico degli elettroni.
Non tutti i cloroplasti verdi sono forniti di grana: i cloroplasti della guaina fasciale di alcune piante C4 ne sono privi o ne hanno addirittura pochi.
Leucoplasti.
I leucoplasti tra i plastidi maturi sono i meno differenziati; infatti mancano di pigmenti e di un elaborato sistema di membrane interne. Alcuni noti come amiloplasti sintetizzano amido, mentre altri spesso sono capaci di accumulare altri tipi di sostanze, compresi, oli e proteine.
Derivano prevalentemente dai proplastidi, i più comuni sono gli amiloplasti, in essi vengono accuulate sostanze di riserva, come amido, ma anche proteine e lipidi. Il glucosio prodotto dalla fotosintesi viene condensato in amido attraverso particolari reazioni per formare, qualora le condizioni lo permettano amido primario. L'amido primario viene degradato durante il periodo di buio, l'eccesso viene indirizzato ai tessuti di riserva dove contribuirà a costituire il cosidetto amido secondario all'interno dei leucoplasti.
Ve ne sono di vari tipi:
Amiloplasti: che abbiamo giù accennato, si trovano prevalentemente nei parenchimi amiliferi dei semi, fusti radice e frutti, hanno una struttura molto più semplice di quella di un cloroplasto con pochissimi tilacoidi ed enzimi per la degradazione e sintsi dell'amido.
Lipidoplasti: caratterizzati dalla presenza di lipidi possiamo distingueli in:
Elaioplasti: derivano da cloroplasti che si disorganizzano, perdono la clorofilla e assumono l'aspetto di una grande goccia d'olio.
Sterinoplasti: contengono steroidi.
Proteoplasti: accumulano proteine.
Cromoplasti.
Possono differenziarsi da cloroplasti preesistenti, attraverso la degradazione della clorofilla, la scomparsa dei tilacoidi e l'accumulo di carotenoidi, come avviene durante la maturazione di molti frutti.
Si è scoperto che svolgono una funzione vessillare, cioè da richiamo e adescamento per insetti e animali impollinatori.
La colorazione come accennato poc'anzi è dovuta alla presenza di pigmenti quali i carotenoidi (arancione), xantofille (giallo), licopeni (rosso). Tali pigmenti possono trovarsi in forma di goccioline lipidiche (globuli) oppure possono formare tubuli (sottoforma di cristalli).
Tra le altre caratteristiche bisogna ricordare che il cromoplasti sono oltre che fotosinteticamente inattivi, presentano un basso contenuto di RNA e ribosomi.
La trasformazione da cloroplasto a cromoplasto comporta una serie di stadi tra cui demolizione di clorofilla complessi proteici, scomparsa del sistema lamellare, comparsa di gocce lipidiche o cristalli con pigmenti. Possono insomma rappresentare anche lo stadio senescente di plastidio.
Proplastidi.
Un piccolo accenno riguardo a questi organelli precursori degli altri plastidi. Sono molto piccoli, incolori, o di colore verde pallido, che si trovano spesso in cellule meristematiche (cellule in divisione) delle radici e dei germogli. Sono i precursori degli altri plastidi più altamente differenziati, quali i cloroplasti, cromoplasti, amiloplasti.
Quando lo sviluppo di un proplastidio in cloroplasto avviene in assenza di luce, nello stroma si possono formare uno o più corpi prolamellari, corpi semi-cristallini costituiti da membrane tubulari. I plastidi contenenti corpi prolamellari sono chiamati ezioplasti.
Durante lo sviluppo alla luce degli ezioplasi in cloroplasti le membrane dei corpi prolamellari portano alla formazione dei tilacoidi. I proplasidi delle cellule degli embroni dei semi in natura evolvono dapprima in ezioplasti e poi sotto l'effetto della luce, si differenziano in cloroplasti.
Varie sono le tappe che portano al differenziamento del proplastidio in cloroplasto:
1) aumento del volume cellulare; 2)invaginazione e vescicolazione della membrana interna; 3)sintesi proteica (avviene in parte nel citosol e in parte all'interno del plastidio); 4) sintesi lipidi; 5) sintesi di pigmenti.
Il tutto è sottoposto dal duplice controllo del DNA plastidiale e nucleare.
Il differenziamento di un proplastidio può essere determinato da vari fattori; luce, temperatura, ormoni, sostanze nutritive, genoma ecc...
mercoledì 5 settembre 2012
PROSSIMAMENTE: I PLASTIDI.
Dopo una lunga vacanza dal blog rieccomi qua con l'intenzione di tornare a scrivere più che mai! Vorrei riallacciarmi ai post sulla fotosintesi (pigmenti fotsintetici e i sistemi fotosintetici), ma prima mi sembra doveroso fare una piccola precisazione sui plastidi, che non sono solo i cloroplasti...
mercoledì 29 agosto 2012
AGGIORNAMENTO POST!
Aggiornamento del post riguardante l'Hymenolepis nana e diminuita, aggiunte alcune informazioni riguardanti le caratteristiche morfologiche e immagini.
mercoledì 22 agosto 2012
IL FUNGO PARASSITA E LA FORMICA ZOMBIE
I parassiti devono necessariamente adattarsi all'ambiente interno dell'ospite, in molti casi è risaputo che siano in grado di alterare il comportamento dei loro ospiti facendo si che assumano atteggiamenti che in genere non sono a loro consoni e che possano favorire la fitness del parassita; alcuni studiosi sono soliti sottolineare questo comportamento descrivendo l'ospite come una sorta di estensione del fenotipo stesso del parassita.
Il grado di variazione del comporamento dell'ospite può variare enormemente a seconda del parassita che prendiamo in considerazione e può variare da cambiamenti lievi nell'espressione di comportamenti normalmente espressi; all'espressione di comportamenti totalmente nuovi che negli ospiti non infestati non vengono mai osservati.
Quello che andremo a vedere oggi è un drammatico esempio di manipolazione comportamentale di un ospite da parte di un parassita.
Il parassita è un fungo noto come Ophiocordyceps unilateralis e l'ospite ideale è la formica Camponotus leonardi.
L'ospite una volta infestato dal parassita è destinato a morire per favorire la riproduzione del fungo.
Una volta entrate in contatto con l'ospite le spore del fungo germinano e la successiva penetrazione nella cuticola della formica rappresenta l'inizio del ciclo vitale del parassita che ben presto inizierà ad infestare l'intero corpo del suo ospite.
La riproduzione del fungo è possibile però solo dopo la crescita di un grande fusto nella parte posteriore della testa della formica seguita dal rilascio delle spore dal corpo fruttifero.
In genere i parassiti, nonostante il parassitismo sia un caso di simbiosi in cui a trarne beneficio è esclusivamente il parassita e non l'ospite, non hanno "interesse ad arrecare danno al proprio ospite, sarebbe poco educato e il parassita distruggerebbe il suo microambiente, fondamentale per la sua crescita.
In questo caso però il fungo finirà per uccidere inevitabilmente il proprio ospite, inoltre, ciò deve avvenire al di fuori della colonia in quanto le formiche rimuovono immediatemente dal nido i compagni morti trasportandoli in luoghi che non potrebbero favorire una adeguata distribuzione delle spore nell'ambiente circostante.
Le spore del fungo presente nell'ambiente esterno vengono in contatto con le formiche quando queste escono dal nido alla ricerca di cibo.
Una volta infestata la formica muore in un periodo piuttosto breve circa 3-6 giorni, dopo la morte della formica è possibile osservare la crescita di un fusto di grandi dimensioni nella parte posteriore della testa della formica. (vedi immagine al lato).
Da questa struttura verranno rilasciate le spore del fungo le quali cadendo al suolo infesteranno altri ospiti. In realtà le spore di questo fungo sono troppo grandi per poter essere trasportate agevolmente dal vento, esse una volta nel terreno produrranno spore secondarie che infesteranno le formiche che camminando entrano in contatto con loro. Le formiche infestate possono morire in svariati luoghi, foglie di arbusti poco alti in genere.
Queste formiche dimorano sugli alberi e raramente scendono, quando lo fanno alla ricerca di cibo vario tendono in genere a percorrere sempre gli stessi sentieri.
E' stato osservato che le formiche infestate dal parassita si comportano in maniera differente dai compagni non infestati, in particolar modo una volta abbandonato il nido si spostano arrampicandosi su piccoli arbusti per poi mordere le foglie di tali piante rimanendovi aggrappate, prima di morire.
Si è scoperto che tale comportamento anomalo è di fondamentale importanza per la sopravvivenza del parassita e per una adeguata distribuzione delle spore nell'ambiente esterno, inoltre sembra assicurare una stabile nicchia microclimatica per lo sviluppo, post-mortem formica, del fungo.
La formica, rimanendo agganciata al substrato, fa si che essa non possa essere rimossa con facilità dal luogo in cui è morta, ciò permetterà al fungo, man mano che cresce all'interno dell'organismo ospite di produrre sostanze adesive che permetteranno al corpo della formica e di conseguenza al fungo di rimanere saldamente ancorate al substrato.
Quindi ciò che accade è che le formiche abbandonano il nido e si dirigono nel sottobosco per incamminarsi verso alberelli o piccoli arbusti con una altezza non superiore ai 50 cm dal suolo; saliti su tali alberi mordono le foglie rimanendovi attaccati in attesa della propria morte. I ricercatori hanno inoltre rilevato la presenza di veri e propri cimiteri di formiche infestate dal fungo molti esemplari sono stati infatti trovati in prossimità di piante dove precedentemente altre formiche infestate si erano dirette.
La manipolazione del comportamento svolta dall'azione del parassita sulle formiche ha fatto si che i ricercatori che si sono interessati a tale parassita, ribattezzassero gli sfortunati ospiti come formiche-zombie.
Abbiamo accennato al fatto che le formiche una volta infestate si muovono in direzione di piccoli arbusti per poi mordere le nervature fogliari e rimanere appese ad esse e poi morire.
Formiche prelevate nel periodo in cui associatesi alle foglie erano ancora vive sono state sezionate ed è stato osservato mediante indagini al microscopio, che le cellule della testa sono completamente riempite di cellule fungine.
L'immagine sopra è una sezione sagittale della testa di una formica infestata; sezionata nel periodo in cui la formica effettua la presa sulla foglia poco prima di morire. I corpi grigi sono ife fungine e riempono muscoli e mandibole, altro segno caratteristico dell'infestazione è la presenza, in tutti gli esemplari di formiche colpite dal parassita, di muscoli della mandibola atrofizzati.
Come può essere visualizzato sempre nell'immagine sopra, molte delle fibre muscolari dei muscoli della mandibola sono staccate, altre fibre rimanevano agganciate ed erano particolarmente tese.
Tramite osservazioni al TEM (microscopio elettronico a trasmissione) è stato osservato che i muscoli delle formiche infestate presentano delle caratteristiche differenti da quelli dei soggetti sani.
E'stato notato che nelle formiche infestate dal fungo vi era alterazione di tali caratteristiche strutturali e ciò che si osserva è la rottura della linea z con alterazione del sarcomero. Nell'immagine a lato in A la linea Z è assottigliata in B è spezzata come indicato dalla freccia bianca, in C e in D viene fatto un confronto tra il muscolo di una formica sana e di una infestata. Le strutture irregolari tra le fibre muscolari sono cellule fungine.
Nonostante i vari danni e modifiche strutturali che i muscoli delle formiche subiscono in seguito all'infestazione del fungo, la forza applicata dal morso è elevata tanto da poter penetrare in profondità nelle foglie come mostrato nella seguente figura.
La formica morde e muore a mezzogiorno.
La formica infestata risulta avere inoltre un andatura somigliante a quella di un ubriaco, inoltre le formiche sembrano essere soggette a convulsioni e a mordere varie foglie prima di trovare quella nella quale affonderanno definitivamente le proprie mascelle. Altra curiosità è stato il notare che le formiche ospiti mordevano la foglia sulla quale sarebbero morte intorno a mezzogiorno. Ciò ha incuriosito i ricercatori i quali hanno supposto che ciò sia dovuto proprio al fungo, che dovrebbe indurre un comportamento attinente anche con determinati momenti della giornata.
L'immagine sopra è un periodogramma; in esso sono rappresentate formiche infettate dal fungo, le barre orizzontali blu rappresentano il periodo di osservazione, i triangolini rossi rappresentano il lasso di tempo in cui le formiche mordevano continuamente. Nella seconda immagine viene riassunta la posizione del sole e l'orario in cui le formiche mordevano definitivamente le venature delle foglie per andare incontro al loro destino. L'altitudine è rappresentata dalle barre gialle mentre il periodo in cui avveniva la formica si attaccava definitivamente alla foglia è rappresentato dai punti rossi.
Altri esempi di parassiti che alterano il comportamento dei loro ospiti, i quali eseguono particolari azioni in determinati momenti della giornata, è il trematode Dicroelium dentriticum che infesta formiche operaie le quali lasciano il loro nido per arrampicarsi sui fili d'erba per poi rimanere ferme in attesa dell'arrivo di qualche erbivoro che le mangi. Altro esempio è il fungo pandora, anche questo fungo rende "zombie le formiche ospiti, ma questa è un altra storia.
martedì 24 luglio 2012
VITA DA PARASSITA: MALARIA (Plasmodium falciparum, ovale, vivax,malariae)
La malaria è una parassitosi causata da protozooi del genere Plasmodium.
Agenti infettivi.
Quattro specie sono considerate pericolose per l'uomo: Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium ovale, Plasmodium malariae. Nelle aree endemiche non sono infrequenti infezioni miste.
Diffusione.
La malaria non risulta più presente in forma endemica in molti paesi a clima temperato e in alcune aree dei paesi subtropicali, anche se rappresenta ancora una importante causa di malattie in molte regioni dell'Africa, del Pacifico del sud, dell'Asia e in alcune regioni del sud-america.
Serbatoio.
L'uomo sembra essere il serbatoio principale, con eccezzione della P.malariae comune non solo all'uomo ma anche alle scimmie africane e probabilmente ad alcune scimmie del sud america. Molti primati possono in natura essere infettati dai parassiti malarici, l'uomo può essere infettato sperimentalmente, ma molto rara è la trasmissione in natura.
Ciclo vitale.
Il ciclo vitale del Plasmodium prevede il passaggio attraverso due ospiti. Il vettore è rappresentato dalla zanzara Anopheles, particolarmente attive durate il tramonto e nelle prime ore della notte.
Una femmina di zanzara Anopheles ingerisce del sangue contenente gli stadi sessuali del parassita, i gametociti maschili e femminili si uniscono per formare l'oocinete nello stomaco della zanzara; dopo i primi stadi dello sviluppo esso penetra la parete dello stomaco per formare sulla superficie esterna una cisti in cui si sviluppano migliaia di sporozoiti; tale processo richiede dagli 8-35 giorni a seconda delle condizioni che ne permettano o meno un rapido sviluppo.
Gli sporozoiti migrano arrivando alle ghiandole salivari della zanzara dove completano gli stadi successivi di sviluppo.
Durante un pasto notturno la zanzara inocula involontariamente gli sporozoiti nell'ospite.
Negli ospiti suscettibili gli sporozoiti migrano nel torrente circolatorio e tramite esso penetreranno negli epatociti e si svilupperanno in schizonti merozoiti. La rottura degli epatociti provoca la fuoriuscita di migliaia di merozoiti tissutali (parassiti asessuati) che attraverso i sinusoidi epatici raggiungono il circolo sanguigno invadendo gli eritrociti e iniziando a replicarsi.
Dobbiamo tenere presente che in alcuni casi è stato osservato che nel P.vivax e P.ovale si può instaurare una fase dormiente e ciò permette a questi parassiti di persistere nel fegato per molti mesi o anni.
Molti merozoiti continueranno a svilupparsi nelle forme asessute che causeranno rotture degli eritrociti entro 48-72 ore a seconda dei casi possono essere rilasciati dagli 8 ai 30 merozoiti che invadono altri eritrociti.
Altri si svilupperanno in forme sessuali microgametocitiche (maschili) e macrogametocitiche (femminili).
Il periodo che può intercorrere tra la puntura della zanzara e l'evidenziazione del plasmodium negli strisci di sangue, varia a seconda delle specie.
Nel caso del P.falciparum il periodo può variare in genere dai 6 ai 12 giorni, nel P.ovale e vivax 8-12 giorni, nel caso di di P.malariae anche 12-18 giorni.
Discorso analogo lo facciamo per l'insorgenza dei sintomi.
Abbiamo accennato che i parassiti possono rimanere dormienti negli epatociti per poi maturare dopo mesi o anni e produrre recidive.
Questo fenomeno non sembra verificarsi nel caso del P.falciparum o della malaria malariae e la ricomparsa di queste forme della malaria può essere il risultato di cure non adeguate o della presenza di forme parassitarie resistenti ai farmaci.
Nel caso della P.malariae, bassi livelli di parassiti eritrocitari possono persistere per molti anni, per poi moltiplicarsi successivamente a livelli tali da poter nuovamente dare luogo ad una forma di malattia clinicamente manifesta. La malaria può essre trasmessa anche attraverso iniezioni o trasfusione di sangue da persone infette, oppure attraverso l'uso di aghi e sringhe contaminate come nel caso di tossicodipendenti pur se raramente si può avere trasmissione congenita.
Periodo di incubazione.
Il periodo di incubazione può variare a seconda dei casi, in genere 9-14 giorni nel caso del Plasmodium falciparum, 12-18 giorni nel caso del P.ovale e P.vivax, 18-40 nel caso di P.malariae. Bisogna sottolineare comunque che il periodo di incubazione può avere una durata variabile a seconda delle condizioni che permettano o meno un rapido sviluppo del parassita nell'ospite, ne consegue che il periodo di incubazione può protrarsi anche per mesi. Nel caso l'infezione si trasmetta tramite emotrasfusione di sangue infetto il periodo di incubazione del parassita può variare soprattutto a seconda del numero di parassiti che vengono infusi. E'stato dimostrato che un trattamento farmaceutico non particolarmente adeguato possa influire sul periodo di incubazione determninandone un protrarsi per mesi.
La possibilità delle zanzare di infettarsi dipende dalla presenza nel sangue degli organismi che fungono da serbatoio delle forme sessuali del protozoo ciò dipende dalla specie del parassita e dalla terapia a cui viene eventualmente sottoposto l'ospite. pazienti non trattati o trattati in maniera insufficiente possono diventare serbatoi per il plasmodium per svariati anni.
Cenni clinici.
Le quattro forme di malaria possono essere molto simili tra di loro per quanto riguarda la sintomatologia, tanto da rende indistinguibili senza il supporto di raffinate tecniche di laboratorio l'idividuazione della specie responsabile.
Inoltre l'andamento della febbre nei primi giorni può esere molto simile a quella osservata negli stadi iniziali di molte malattie causate da batteri, virus e parassiti.
Inoltre è utile effettuare indagini particolarmente accurate anche nei casi in cui si riesca ad individuare il parassita responsabile della malaria alla ricerca di possibili agenti patogeni che sono endemici delle aree in cui si può riscontrare malaria (febbre gialla, tifo, febbre di lassa ecc).
La forma più grave di malaria è determinata dal Plasmodium falciparum. L'infezione può presentare un quadro clinico estremamente variegato, febbre,cefalea, nausea, dolori muscolari e articolari, tosse, diarrea, nausea.
Se non trattata in modo adeguato la malaria progredisce verso forme più gravi, quali ad esempio, encefalopatia acuta, insufficienza renale, ittero, difficoltà respiratoria, difetti nell'emocoagulazione ecc...
E' essenziale instaurare un trattamento precoce anche in casi lievi in quantopossono apparire improvvisamente delle complicazioni irreversibili. La letalità può variare tra il 10-40%.
La malaria causata da P.vivax, malariae, ovale in genere non è letale. La malattia presenta sintomi molto simili a quella causata dal P.falciparum.
Diagnosi.
La conferma laboristica della presenza nel sangue di Plasmodium può essere effettuata mediante osservazione al mcroscopio di strisci di sangue che permette l'evidenziazione dei parassiti.
A causa delle variazioni della densità del parassita nel sangue le osservazioni degli strisci dovrebbero essere ripetute più volte, ogni 12-24 ore circa, inoltre spesso i parassiti non sono facilmente osservabili in strisci di pazienti in corso di trattamento o trattati di recente. Sono stati inoltre sviluppati molti test sierologici, i più efficaci sembrano essere i dipsticks che evidenziano nel sangue antigeni circolanti di plasmodio.
La diagnosi tramite PCR rappresenta un altro importante metodo particolarmente sensibile, ma è anche una metodica non utilizzata da tutti i laboratori a causa dei costi e non solo.
Gli anticorpi invecevidenziabili attraverso tecniche di immunofluorescenza possono rappresentare un altro strumento utile in quanto gli anticorpi possono comparire dopo la prima settimana dall'avvenuta infezione ma possono perdurare anche per anni in circolo ad indcare quindi una pregressa esposizione alla malaria, quindi non è affidabile per una diagnosi da infezione in atto.
Nelle seguenti immagini possiamo notare a vari stadi di sviluppo del plasmodium flaciparum trofozoiti a forma di anello; come si può notare nelle immagini tali forme appaiono molto sottili e delicate, in media misurano circa 1/5 del diametro del globulo rosso, all'interno dei tropozoiti a forma di anello possono essere rilevata della cromatina. Possono essere trovati anche alla periferia dei globuli rossi. Le forme ad anello possono essere compatte o pleomorfe a seconda della qualià del sangue o se si prolunga lo striscio di sangue.
Di solito non si osserva allargamento dei globuli rossi infetti.
![]() |
| Figura 1:globuli rossi normali.
Figura dalla 2 alla 10: sviluppo parassiti nella fase ad anello.
|
| Nelle due immagini sopra trofozoiti a forma di anello in uno striscio di sangue (goccia spessa) |
Immagini D ed E
| Tropozoiti (P.falciparum) a forma di anello in uno striscio di sangue (goccia spessa). |
| In entrambe le immagini sono visualizzabili trofozoiti a forma di anello (striscio di sangue sottile). |
| trofozoiti a forma di anello in striscio di sangue sottile. |
Note: le immagini dei campioni di sangue sono state prese dal sito DPDx-CDC
altre saranno postate nei prossimi giorni, in quanto in queste immagini sono presenti solo i plasmodi nello stadio ad anello, insieme alle misure di prevenzione adottate nei confronti della malaria. Inoltre ho accennato nelle didascalie delle immagini a strisci di sangue sottile e a goccia spessa... su Biosproject ne parlerò domani il link sarà postato su questo post non appena l'argomento sarà pronto.
Iscriviti a:
Post (Atom)
CICLI BIOGEOCHIMICI: il ciclo dell'azoto.
L' azoto rappresenta uno principali macronutrienti, importantissimo nella sintesi di molecole organiche indispensabili per il funzion...
-
Attraverso il processo fotosintetico, gli organismi vegetali riescono ad assorbire e convertire l’energia luminosa in energia chimica di l...
-
Urocordati: Tunicati. Gran parte degli organismi appartenenti ai tunicata, eccezion fatta per qualche centinaio, sono apparteneti alle Asc...
-
La fotosintesi può avvenire grazie alla presenza di particolari e complessi sistemi proteici noti come fotosistemi; nelle piante superior...










