Havuz Sularındaki Tehlike; Amip, Dizanteri ve Beyin İltihabı

0
457
Kaynak: Cymotha exigua, via Wikimeda Commons, CC BY-SA 3.0 License

Büyüleyici Yaratıklar

Amip sadece bir hücreden oluşmuş büyüleyici küçük yaratıklardır. Bu belirgin kısıtlamaya rağmen, etkileyici bazı yetenekleri vardır. Birçok amip tatlı su, tuzlu su veya ıslak toprakta yaşar. Ancak bazı türleri parazitlerdir. Bir türü dizanteri adı verilen bağırsak hastalığına neden olabilir. Beyin yiyen amip olarak bilinen bir tür, burnumuza girip beyne göç ederse çok tehlikeli olabilir.

Amipler genellikle yaşam döngülerini sıfır hareketsiz hareket olarak adlandırılan bir süreçle hareket eden tek hücreli canlılar olarak kabul edilir. Bazıları Amip cinsine aittir, ancak diğerleri farklı cinslere aittir. Çoğu amipler mikroskobiktir. Bazıları birkaç milimetrelik bir çapa sahiptir ve mikroskop olmadan görülebilir.

Amip hareketi sırasında, yalancı ayak olarak adlandırılan çıkıntıları hücre zarlarından uzatır ve daha sonra yavaşça hareket eder. Yalancı ayaklar ayrıca yiyecekleri sindirmek ve yutmak için de kullanılır. Hücrenin farklı bölümlerinden ve farklı yönlerinden uzarlar. Sonuç olarak, bir amipin şekli sürekli değişmektedir.

Bu zaman içinde belirli bir noktada bir amipin çizimidir. Amip hareket ettikçe şekil sürekli değişir.
Kaynak: Pearson Scott Foresman, via Wikimedia Commons, CC BY- SA 3.0 License,

Bir Amipin Bölümleri

Hayvan ve insan hücrelerinde olduğu gibi, bir amipin en dış tabakası hücre zarıdır. Zarın içinde çekirdek ve sitoplazma vardır. Sitoplazma, sitosol adı verilen bir sıvıya gömülmüş organellerden ve granüllerden oluşur. Organeller, bir hücrede belirli işlevleri yerine getiren yapılardır.

Bir amipin sitoplazmasında bulunan iki önemli organel, sindirim kofulu ve kasılma kofuludur. Sindirim kofulu avı yakalar ve sindirir. Su sürekli olarak amipin vücuduna sulu ortamından girmektedir. Kasılma kofulu bu suyu emer ve genişler. Tamamlandığında, koful, suyu hücre zarından dışarıya bırakır.

Çekirdek ayrıca hücrede önemli bir organeldir. Hücrenin yapısının ve işlevinin birçok yönünü kontrol eden genetik kodu içerir.

Mikroskobik Görünüm



Amipin Hareketi

Amipin sitoplazmasının en dış tabakası ektoplazma (dış plazma) olarak, en içteki tabaka ise endoplazma (iç plazma) olarak adlandırılır. Ektoplazma daha az viskoz olan endoplazmadan daha kıvamlıdır. Amipin hareketi çok iyi anlaşılmamıştır, ancak ektoplazmanın endoplazmaya dönüşmesi veya bunun tersinin oluşmasıyla gerçekleştiği bilinmektedir.

Yalancı ayak, amipin hücre zarında bir çıkıntı olarak başlar. Ektoplazma, yalancı ayak uzandığında, endoplazmanın etrafında kapalı bir tüp veya manşon oluşturduğu görünmektedir. Hareketli bir amibi gözlemlendiğimizde endoplazma bir yalancı ayağın merkezinden ileriye doğru akan bir şekilde görülebilir.

Akan endoplazma bir yalancı ayağın ucuna ulaştığında, her tarafa dağılır ve ektoplazmaya dönüşür. Yalancı ayağın diğer ucunda ektoplazma, yalancı ayaktaki sıvının ileriye doğru akışına katkıda bulunan endoplazma haline gelir. Bu işlemin açıklaması henüz tam olarak bilinmemektedir.

Bilim adamları yalancı ayakların aktin ve miyozin adı verilen iki protein içerdiğini keşfettiler. Bu proteinlerin yalancı ayaklardaki sitoplazmik harekette bir rol oynadığını düşünüyorlar. Proteinler, hücrelerimizdeki ve diğer organizmaların hücrelerindeki yapıların ve malzemelerin hareketinde yer alır. Ayrıca kasların hareketinde rol oynarlar.

Fagositoz: Yalancı ayak ile avı yakalama



Amip proteus

Amip proteus büyük bir hücreli mikroskobik bir organizmadır. Yaşayan organizmalar satan çoğu bilim tedarik şirketinde bulunabilir ve genellikle okullar tarafından kullanılır. Doğada, göletler gibi tatlı su kütlelerinde yaşarlar. Daha küçük tek hücreli canlılar, algler ve rotiferlerle beslenirler. Rotiferler çok hücreli canlılardır, ancak birçok tek hücreli organizmadan daha küçüktürler. Havuz suyunda başka amipler de vardır, ancak Amip proteus, öğrencilerin büyüklüğü nedeniyle gözlem yapmaları için iyi bir seçenektir. Aşağıdaki videoda gösterilmiştir.

Beslenme

Bir amipin yalancı ayakları avını yakalamaya çalışırken genişletiyor gibi görünmekle birlikte, gerçekte dış ortam tarafından oluşturulan belirli uyaranlara karşı cevap vermek amacıyla oluşurlar. Araştırmacılar yalancı ayakların kimyasal, sıcaklık ve elektrik alanları dahil olmak üzere çeşitli uyaranlara bağlı olarak üretildiğini keşfettiler.

Amip, yalancı ayaklarını avının etrafında ve üzerinden uzatır ve onu bir damla su içinde tutar. Hücre zarı, avın tüm taraflarını çevrelemekte ve amipin vücuduna dahil edilen bir yiyecek kofulu oluşturmaktadır. Bu beslenme yöntemi fagositoz olarak adlandırılır. Av tuzağa düştüğünde, sindirim enzimleri yemek kofuluna girer.  Avını öldürür ve sindirir.

İnsanlar bazen amip gibi yavaş hareket eden bir yaratığın, yukarıdaki videoda gösterilenler gibi hızlı yüzen yaratıkları yakalayabileceğine görünce şaşırırlar. Amipin hızında yavaşlık aslında bir avantajdır çünkü avı çevrelenmiş olduğunu tespit edemeyebilir.



Üreme

Amip proteus, bir çift aseksüel üreme olan ikili bölünme olarak adlandırılan bir süreçle çoğalır. Önce hücrenin çekirdeği iki çekirdeğe ayrılır ve sonra hücre iki hücreye bölünür. Bir çekirdek, “ana” hücrenin büyüklüğüne dönüşecek olan “dişi” hücrelerinin her birine girer.

Entamoeba histolytica

Dizanteri, bir enfeksiyondan dolayı bağırsağın iltihaplandığı bir bozukluktur. Karın ağrısı, kan ve mukus içeren ishal ile eşlik eder. Ayrıca ateş ve kusma da olabilir. Dizanterin bir nedeni Entamoeba histolytica adında bir amiptir. Bu amipin bir bağırsak enfeksiyonu amoebiasis veya amebiasis olarak bilinir.

Bir kişinin Entamoeba histolytica kistleri ile kirlenmiş gıda veya sıvıyı yutmasıyla başlar. Bu kist, inaktif bir hücre içeren kalın duvarlı bir yapıdır. Amip enfeksiyonunun herhangi bir belirtisi olmayabilir, ancak bazen dizanteri gelişir.

Sindirim sistemi içinde bu kistler açılabilir, Trofozoitlerin içerindeki amipli hücreler serbest kalabilir. Bu Trofozoitler, bir sporozoonun ergin safhasıdır. Entamoeba histolytica Trofozoitleri yeni hücreler oluşturmak için bölünür. Daha sonra bu hücreler, kalın bağırsağın yüzeyine yapışırlar, buradaki bakteri ve hücresel birikintilerle beslenirler. Bazen astarın yüzeyine nüfuz ederek ülser oluşturulurlar. Bakterilerin aktiviteleri kalın bağırsağın en büyük kısmı olan kolonun iltihaplanması olan kolite neden olur. Kolit dizanteri rahatsızlık semptomlarına yol açar.

Bağırsak lümenindeki (boşluklu) bazı Trofozoitler bağırsak astarına yapışmaz, bunun yerine kist oluştururlar. Kistler dışkı ile vücuttan dışarı çıkarlar ve kirlenmiş yiyecek veya su ile yutulduğunda diğer insanlara bulaşabilirler.

Kırmızı kan hücrelerini yiyen Entamoeba histolytica (solda) lekeli bir Trofozoit
Kaynak: CDC, via Wikimedia Commons, public domain image

Amipli Dizanterinin Tedavisi ve Önlenmesi

Amipli dizanteri genellikle ilaçlarla tedavi edilebilir. Bununla birlikte, bazen, Trofozoitler bağırsak astarından geçerek kan dolaşımına girer ve invaziv hale gelir. Dolaşım sistemi yoluyla karaciğere, akciğerlere veya beyine ulaşabilirler. Bu durumun tedavisi çok zordur ve çok tehlikeli olabilir.

Dünya’nın her yerinde amipli dizanteri ortaya çıkabilir, ancak en çok çevre hijyeni kötü olan ülkelerde görülür. Bu ülkelerden birine seyahat ediyorsanız, suyu kaynatarak ya da başka bir şekilde dezenfekte ederek, pişmemiş sebze ya da soyulmamış meyve yemekten kaçınmanız önemlidir.

Bir lekeli Entamoeba histolytica kisti
Kaynak: Dr. George Healy at the CDC, via Wikimedia Commons, public domain image

Entamoeba histolytica Yaşam Döngüsü

Beyin yiyen Amip

Naegleria fowleri için “beyin yiyen amip” ifadesi kullanılır. Ne yazık ki, bu isim bir korku filminden fırlamış gibi görünse de oldukça doğru bir ifadedir. Naegleria, beyin hücrelerini besin olarak kullanarak yok eder. Ancak normal insan vücudunda değil. Bunun yerine havuzlar, göller, nemli topraklar ve hatta kaplıcalar da dahil olmak üzere genellikle sıcak, tatlı su habitatlarında yaşar. Bakteri beslenirler. Paraziti içeren su bir kişinin burnuna girdiğinde beyin amip ile enfekte olabilir. Parazit, koku sinir yoluyla burundan beyne gidebilir.

Naegleria fowleri yaşam döngüsü üç farklı aşamada gerçekleşir: bir inaktif kist, bir amip’e benzeyen ve yalancı ayaklarla hareket eden hareketli bir Trofozoit ve birde ucunda iki uzun, kırbaç benzeri uzantıya sahip başka bir hareketli form. Bu uzantıların her birine kamçı denir. Hareketli kamçı organizmayı sıvı içerisinde hareket ettirir.

  • Kist sert, koruyucu duvarla çevrili bir inaktif formudur. Çevrenin çok soğuk veya çok kuru hale gelmesi gibi olumsuz çevre koşullarında oluşur.
  • Trofozoit çevre koşulları tekrar elverişli olunca kist açılır. Bu yaşam döngüsünün ana aşamasıdır ve beslenen hücredir.
  • Kamçılı bir şekilde olan bu tür bir alanda yeterli gıda gibi belirli çevresel koşullara, maruz kaldığı zaman trophozoite dönüşür. Deneylerde bilim adamları, Naegleria fowleri damıtılmış suya konulduğunda kamçılı formun geliştiğini gözlemlemişlerdir. Kamçılı hücre geçici ve besleyici olmayan bir aşamadır.

Naegleria fowleri Yaşam Döngüsünün Aşamaları

Soldan sağa aşamalar; kist, trofozoit ve kamçılı formdur.
Kaynak: CDC, via Wikimedia Commons, public domain image
“ABD’de  2007’den 2016’ya kadar 40 tane (Naegleria fowleri) enfeksiyon vakası bildirilmiştir. Bu vakaların 36’sı rekreasyon suyu ile, 3 kişi kirlenmiş musluk suyu ile burunu yıkaması sonucu ve 1 kişi kirlenmiş musluk suyunu kullanması sonucu enfekte olmuştur.”
– CDC (Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri)

Primer Amipli Meningoensefalit (PAM)

Naegleria fowleri ara sıra beyine girer ve primer amipli meningoensefalit veya PAM olarak adlandırılan bir hastalığa neden olur. Parazit beyin dokusunu tahrip eder. Bağışıklık sisteminin cevabı beyinde iltihap ve şişme oluşturur. Bu etkilerin kombinasyonu genellikle çok ölümcül olur. Neyse ki, yukarıdaki alıntı da olduğu gibi, enfeksiyon çok nadir görülür. Ne yazık ki, hastalananlar için ölüm oranı oldukça yüksektir.  Ölüm oranı %97’nin üzerindedir.

Ortalama olarak, semptomlar ilk enfeksiyondan yaklaşık beş gün sonra ortaya çıkar. İlk belirtiler baş ağrısı, bulantı, kusma ve ateş içerebilir. Daha sonra, boyun tutulması ve kafa karışıklığı, denge sorunları, halüsinasyonlar ve nöbetler gibi beyin problemlerini gösteren semptomlar da dahil olmak üzere diğer semptomlar gelişebilir.

PAM’a yakalanma riskini azaltabilecek yöntemler vardır. Yılın en sıcak döneminde tatlı suya girmekten kaçınmak en iyi korunma yöntemidir. Diğer yararlı yöntemler arasında suya girerken burun klipsi kullanılması, başın su yüzeyinin üzerinde tutulması ve su dibindeki çamurun karıştırılmasından kaçınılması olabilir. Bununla birlikte bunlar “iyi niyetli tavsiyeler olsa da aslında enfeksiyonları önleyip önlemediklerini görmek için bilimsel olarak test edilmemişlerdir.

“Ölüm oranı%97’nin üzerindedir. Amerika Birleşik Devletleri’nde 1962’den 2016’ya kadar bilinen 143 enfekte bireyden sadece 4 kişi hayatta kalmıştır.”
– CDC

Su Temini Naegleria fowleri

Naegleria fowleri genellikle doğada bulunsa da bazen evsel su kaynağına da girebilir. 2017 yılının ortalarında, ABD’de Louisiana su sisteminde beyin yiyen amip bulundu.

Louisiana Sağlık Bakanlığı, PAM riskini azaltmak için bazı ek öneriler yayınladı. Bu öneriler şunlardır;

  • Duş yaparken veya yüzünü yıkarken suyun buruna girmesini önlemek
  • Duş veya banyodan beş dakika önce musluktan veya hortumdan suyu akıtmak
  • Havuzlara atlamak yerine yavaşça içine girerek buruna su girişini engellemek
  • Çocukların burunlarına suyu çekmeleri nedeniyle denetimsiz hortumlarla oynamasını önlemek

Bazı yerlerde, Neti Pot burun yıkama kiti kullanımı sonucu kirlenmiş sudan gelen parazitlerin neden olduğu vakalar olmuştur. Neti Pot burun yıkama kiti burun delikleri ve sinüsleri temizlemek için kullanılır. Louisiana Sağlık Bakanlığı, insanların Neti Pot burun yıkama kitinde sadece steril su kullanmasını önermektedir.

Diğer Türleri

Bilinen birçok amip türü vardır. Örneğin Entamoeba coli, kalın bağırsaklarımızda yaşayan zararsız türüdür. Entamoeba gingivalis ağzımızın içinde zararsız bir şekilde yaşamakta ancak belki de diş eti hastalığına katkıda bulunmaktadır. Kaos carolinensis, çapı iki milimetre veya daha büyük olabilen dev bir tatlısu amipidir. Sadece bir tanesi içinde yüzlerce çekirdek var.

Bazı amipli organizmalar, hücre tarafından salgılanan veya hücrenin yüzeyine yapışan dış malzemelerden yapılmış bir kabuk içerir. Yalancı ayaklar dar ve iğne benzeridir ve kabuktaki açıklıklardan uzarlar.

Amiplerin yaşam biçimi çok başarılıdır. Vücudumuzdaki beyaz kan hücrelerinin bir kısmı da amipler gibi “hareketsiz hareketle” hareket eder ve fagositozla bakterileri yutarlar. Bir amip fonksiyonlarını anlamak, diğer hücrelerin, insanlar hücreleri dahil nasıl işlediğini anlamamıza yardımcı olabiliriler.