4.3. Az Opisthokonta szupercsoport

4.3.1. Microsporidia – Kisspórások (Fungi)

A kisspórások (Microsporidia) sejttani sajátosságai a következők: nincsen sem ostor, sem differenciált endomembrán rendszerek; a riboszóma alegységek kisebbek az eukariótáknál szokásosnál. Mitoszómájuk van. Igen kisméretűek (1–20µm), kivétel nélkül intracelluláris paraziták, időnként parazitofór vakuolában vannak, legtöbbször azonban szabadon, a citoplazmában fordulnak elő. Körülbelül 900 fajuk van, a gazdaszervezetek spektruma igen széles: az egysejtűektől (pl. Apicomplexa, Ciliophora, valamint az állatok közé tartozó Myxozoa) a különböző többsejtűekig (csalánozóktól gerincesekig) számos gazdaszervezetük van. Legtöbbjük ízeltlábúakban és halakban él; az emlősök között főleg rágcsálókban és ragadozókban élnek, de főemlősökben és emberben is előfordulnak. Növényekben eddig nem azonosították őket.

Primitív jellegeik a 70S riboszómák jelenléte (16S és 23S rRNS alegységekkel). Van néhány tulajdonságuk, amely a prokariótákra emlékeztet: nincsen ostor, centriólum, nincsenek valódi diktioszómák (3-nál több ciszternával); a mitózis intranukleáris (ez a legősibb eukariótákra jellemző). Spórafaluk kitint tartalmaz, ami a gombákra jellemző. A molekuláris filogenetikai vizsgálatokon alapuló törzsfákon a kisspórások egyértelműen a gombák (Fungi) között helyezkednek el, az endomikorrhizát alkotó Glomeromycota törzs közeli rokonai.

Apomorf bélyegeik: többnyire diplokariotikusak (páros sejtmag), jellegzetes extrúziós készülékük van, amely a poláris fonálból és – a Microsporea osztályban – a sarki testből áll; a cisztában a feltekeredett poláris fonalat fehérje burok vastagítja. A sarki vagy poláris test sűrűn egymás mellett sorakozó membrán zsákok összessége amely a sejthártya betűrődéseiből alakul ki.

A sejt (amöboid csíra, amőbula vagy sporoplazma) egy- vagy kétmagvú, benne RER, szabad riboszómák, diktioszómákra emlékeztető membránciszternák vannak és a hátsó testvégen egy vakuola, a poszteroszóma.

Fejlődési ciklusuk még számos ponton feltáratlan. A fertőzés módját sejttenyészetekben vizsgálják, a folyamat részletei még nem teljesen ismertek. Az in vivo adatok szerint az élelemmel bekerülő spórák a bélben megduzzadnak a poláris test és a posterosoma tágulása miatt, ennek eredményeként a poláris fonal kinyomul, és a kipattanás mozgási energiája által behatol a gazdasejt membránjába (erre még cisztaállapotú gazdaszervezetnél is képes!). A poláris fonal akár többszáz µm hosszú. A sporoplazma a fonál üregén keresztül jut be a gazdasejtbe (állatoknál többnyire hámsejtekbe), majd ott morfogenetikus változáson megy át. Szaporodása skizogónia jellegű folyamat. Annak érdekében, hogy a meront a fokozottabb fehérjeigényeit kielégíthesse, a gazdasejtet anyagcseréje fokozására kényszeríti (kimutatható, hogy a gazdasejtben a nukleóluszok száma megnő). Más esetben a szomszédos, meg nem fertőzött sejteket fogyasztják a paraziták, miközben azokból több mm átmérőjű tumor-jellegű képletek alakulnak ki.A merontokban intranukleáris mitózis történik; sporogónia során erősebben differenciált sporoblasztok jelennek meg.

Néhány fajban a meiózis folyamatára emlékeztető eseményeket írtak le. A sporoblasztokból alakulnak ki a spórák, amelyek a gazdából székletürítés vagy a gazda tetemének lebomlása során kerülnek a külvilágba. Vannak bonyolultabb fejlődésű, gazdaváltó (heteroxenikus) fajok is; a gazdán belüli terjedés módjai azonban még nem ismertek.

4.2. ábra. A Microsporidia törzs a) nagyszámú ép spóra (U) és közte egy üres spórafal (G) b) a kilövődött üreges sarki fonál hossza sokszorosa a spóráénak (a-b forrása: Keeling 2009) c) a humán mikrosporidiózist okozó fontosabb fajok vázlatos fejlődésmenete d) a spóra belső felépítése PT – a sarki fonál és PP – a poláris test, PV – poszteroszóma, a nyílhegy a sarki fonál keresztmetszeti képét mutatja (d forrása: Troemel és mtsai 2008)

4.2. ábra. A Microsporidia törzs a) nagyszámú ép spóra (U) és közte egy üres spórafal (G) b) a kilövődött üreges sarki fonál hossza sokszorosa a spóráénak (a-b forrása: Keeling 2009) c) a humán mikrosporidiózist okozó fontosabb fajok vázlatos fejlődésmenete d) a spóra belső felépítése PT – a sarki fonál és PP – a poláris test, PV – poszteroszóma, a nyílhegy a sarki fonál keresztmetszeti képét mutatja (d forrása: Troemel és mtsai 2008)

Gyakorlati jelentőségük: elsőként a rovar haszonállatok kórokozóiként váltak ismertté. A selyemhernyó szemcsekórját (pébrine) a Nosema bombycis, a mézelő méh gyomorvészét a Nosema apis okozza. Halakban fordulnak elő a Glugea fajok. Az emberben opportunista kórokozók, jellemzően az Encephalitozoon, Enterocytozoon és más fajok súlyos patogének az immunhiányos emberben (főleg HIV fertőzöttek). Egyes kisspórásokat hiperparazitaként próbálnak hasznosítani a mezőgazdasági gyakorlatban: pl. a Vairiomorpha necatrix bevetése hernyók ellen, vagy a Nosema locustae alkalmazása trópusi sáskafajok ellen.

Rendszertani felosztásuk régen az extrúziós készülék morfológiája alapján történt, ma többféle rendszerezésük is használatos, de igazán kiforrott még nincsen. A Rudimicrosporea osztály másodlagosan leegyszerűsödött csoport, nincs poláris test és posterosoma. Tagjai gyűrűsférgeket parazitáló üregi élősködőkben (Gregarina) élnek (pl. Metchnikovella spp.). A Microsporea osztályban bonyolult extrúziós készülék és többrétegű, kitintartalmú spórafal van (Nosema, Glugea, Encephalitozoon spp.).

4.3.2. Nucleariidae

Amöboid egysejtűek filopódiumokkal, mitokondriumukban diszkoidális kriszták vannak. Algákat, szerves törmeléket és baktériumokat fogyasztanak. A gombák testvércsoportja, együtt a Holomycota kládot alkotják. Kevés Nucleariida ismert, a molekuláris filogenetikai vizsgálatok után is kevesebb, mint húsz genuszt sorolnak ide.

Az édesvízi Pompholyxophrys fajok napállatkákra emlékeztetnek, korábban a Centrohelida napállatok csoportjába sorolták őket a sejthártyát körülvevő apró kovagömböcskék miatt.

Szintén édesvíziek a Nuclearia fajok, amelyek vagy gömbölyded lebegőalakot vesznek fel a tér minden irányába kinyúló állábakkal, vagy ellapuló kúszó formát, ahol a filopódiumok a haladási irányba nyújtóznak ki.

4.3. ábra. Nucleariidae a) lebegő alak b) kúszó alak

4.3. ábra. Nucleariidae a) lebegő alak b) kúszó alak

A következő csoportok a Holozoa klád tagjai, amelybe a Filozoa és az Ichthyosporea kládok tartoznak. A Filozoa kládban a Filasterea ostorosok testvércsoportja a Metazoa + Choanozoa klád.

4.3.3. Myxozoa – Nyálkaspórások (Metazoa)

Megközelítőleg 1200 faj tartozik a nyálkaspórások közé, amelyek halakban élő szövetparaziták. Korábban a Microspora rokonának gondolták őket, mert hozzájuk hasonlóan rendelkeznek egy extrúziós készülékkel, a kilőhető sarki fonállal (poláris filamentum). A sarki fonál szerepe itt azonban nem a gazdasejtbe való behatolás, mint a kisspórásoknál, hanem a gazda szöveteihez való rögzülés. A poláris fonal kialakulásának (morfogenezisének) részletei, továbbá a valódi mitokondriumok és diktioszómák jelenléte és a bonyolult fejlődésmenet miatt ma már nem a Microsporidia, hanem a Metazoa-ba tartozó Cnidaria rokonának tartják őket.

Fejlődési ciklusuk nem teljesen ismert (pl. a spóra keletkezése). Fejlődésmenetükre jellemző, hogy a gazdába bekerülő spórában egyetlen kétmagvú vagy két egymagvú haploid sporoplazma van. Ezek vagy a spórán belül, vagy a spóra elhagyása közben egyesülnek (autogámia): ennek eredményeként egy sokmagvú, di- vagy poliploid plazmódium alakul ki, amely képes vegetatív módon plazmotómiával vagy bimbózással (exo- vagy endogén módon) szaporodni.

Heteroterm gerinceseknél, főként halakban, különösen az ondóhólyagban vagy a kötőszövetben és az izomzatban fordulnak elő. A mozgásképes plazmódiumban a generatív sejtmagok és a körülöttük levő plazmarész egyedi sejtekké különül; ezek páronként úgy csoportosulnak, hogy az egyik sejt bekebelezi a másikat (ezt pansporoblastnak nevezik). A külső sejt neve perycyta, a belsőé sporogén sejt. A perycyta a következőkben redukálódik és egy védőréteget képez a keletkező mixospóra körül, a sporogén sejt pedig többszöri osztódással két pikkelyképző (valvogén) és két sarki tok-képző (poláris kapszulát alakító) sejtet hoz létre, valamint egy vagy két sporoblasztot. A meiózist követően a sporoblasztokból haploid fertőzőképes amőboid sporoplazma keletkezik. A valvogén sejtek a sporoplazmát körülvevő védőburkot hozzák létre, a sarki tok-képző sejtekben kialakul a sarki tok, amely a többnyire feltekert poláris fonalat tartalmazza.

Újabban sikerült gazdaváltást kimutatni néhány fajnál, pl. a többek között lazacokban élősködő Myxobolus cerebralis azonos a csővájóférgekben (Annelida, Tubificidae) élő, korábban Triactinomyxon ignotus néven leírt fajjal. A pontyfélékben élő M. bramae köztesgazdája szintén egy csővájóféreg. Fejlődésmenetükre valószínűleg általánosan jellemző a gazdaváltás. Ezt bizonyítandó az MTA Állatorvostudományi Kutatóintézetének kutatói szisztematikusan vizsgálják a balatoni csővájóférgekben talált aktinospórákat. A molekuláris filogenetikai vizsgálatok során sikerült feltárni a teljes fejlődési ciklusát több pontyféle nyálkaspórás parazitájának.

4.4. ábra. A Myxozoa törzsre jellemző spóra-alakok a) mixospóra b) aktinospóra c) mixospórák egy lazac szöveteiben (festett készítmény, c) forrása: Dr. Thomas L. Wellborn, Jr. képgyűjteménye)

4.4. ábra. A Myxozoa törzsre jellemző spóra-alakok a) mixospóra b) aktinospóra c) mixospórák egy lazac szöveteiben (festett készítmény, c) forrása: Dr. Thomas L. Wellborn, Jr. képgyűjteménye)

A Myxobolus genusz igen fajgazdag, a jelenlegi ismeretek szerint 751 fajt sorolnak ide. Halakban élősködnek, vannak gazdaspecifikus és gazdaszervezethez nem kötődő fajok. Például a pontyfélékhez tartozó fejes domolykónak harmincnál is több Myxobolus parazitája van, közülük hétnek ez a hal a jellemző gazdaszervezete, a többinek számos más gazdája is lehet. A Myxobolus fajoknál a gazdaváltás bizonyítása csak néhány esetben történt meg. A fajok száma továbbra is egyre gyarapszik, nemrég a Duna hazai szakaszán is találtak új fajt (Molnár és mtsai 2007).

A nyálkaspórásoknak számottevő jelentősége van halastavakban, mivel a haltenyésztésben komoly károkat okozhatnak. Magyarországon például a Myxobolus bramae spórái különböző pontyfélék kopoltyúján figyelhetők meg.

A magasfokú differenciáltság (egy generatív és három szomatikus sejttípus), a sejtek között dezmoszóma-szerű sejtkapcsoló struktúrák jelenléte és a poláris kapszulák (sarki tokok), valamint a csalánozók csalántokjainak keletkezésében mutatkozó hasonlóságok miatt úgy gondolják, hogy a Myxozoa a Metazoa reduktív evolúcióval létrejött képviselője, és a csalánozók törzsébe (Cnidaria) tartozik. A csalánozók Narcomedusae rendjében szintén előfordul a sejtparazita stádium az egyedfejlődés során. A csalánozók között a Myxozoa legközelebbi rokona a Polypodium hydriforme amely a tokfélék ikráiban fejlődik, tehát a testméret alakulását illetően nála is tetten érhető a reduktív evolúció. Más vizsgálatok szerint ugyanakkor a Myxozoa a Bilateria tagozat legkorábban kiágazó kládja, ezt azonban cáfolják további molekuláris vizsgálati eredmények.

A sokáig féregnek gondolt Buddenbrockia plumatellae a molekuláris filogenetikai vizsgálatok alapján egy többsejtű Myxozoa, amely az édesvízi Plumatella genuszba tartozó mohaállatokban él.

4.3.4. Choanozoa – Galléros-ostorosok törzse

A galléros-ostorosok kisméretűek, a heterotróf nanoflagelláták egyik csoportja, Choanoflagellatea néven osztályként is szerepelnek. A sejt általában 5–8 µm hosszú, gyakran a testhossz többszörösét elérő hosszúságú nyélen ül, akár többedmagával. Ciszta és trofozoita állapotuk lehet. Egyetlen ostoruk a sejt apikális végén ered, mellette egy másik ostornak csak az alapi teste maradt meg. Ha leválnak az alzatról, a hátrafelé álló ostorral úsznak, akárcsak az állati spermiumok (opisztokont jellegűek). Az ostort egy mikrobolyhokból álló gallér veszi körül, erről kapták a nevüket. Az ostor mozgása többnyire a gallér külső oldala felé áramoltatja a vizet a benne levő baktértiumokkal együtt. A galléron a víz áthalad, a táplálék szemcsék pedig fennakadnak a rajta. A baktériumok, parányi algák és szerves törmelék bekebelezése a mikrobolyhok aljánál, a sejt felszínén történik.

A galléros-ostorosok testvércsoportja a Metazoa. Ezt a tényt mind morfológiai, mind molekuláris biológiai adatok többszörösen alátámasztják. Evolúciós jelentőségük az, hogy a galléros-ostorosok és a Metazoa közvetlen közös őséből, feltételezhetően egy telepes galléros-ostorosszerű élőlényből kezdődött meg az állatvilág kialakulása.

Szűrögető életmódot folytatnak, baktériumban gazdag vizekben élnek, fontosak a vizek öntisztulásában és a bakterivória révén a szén körforgalmában. Zömük helytülő, az élő bevonat (biotekton) részét képezik. Az ú.n. mikrobiális hurok fontos komponensei (Azam és mtsai 1983).

Rendszerük az ultrastrukturális, morfológiai és molekuláris vizsgálatok tükrében erősen átalakulóban van. Két nagy csoportra különülnek, amelyeket a taxonómiában rendnek tartanak: a Craspedida és az Acanthoecida. Az Acanthoecida fajok zömmel tengeriek, a sejt körül egy szerves burok alakult ki és rendszerint kosárszerű kovaváz (lorika) is megfigyelhető. A Craspedida rendben csupán a szerves borítás látható. A hagyományosan megkülönböztetett Salpingoecidae és Codonosigidae családok közül ma csak a Salpingoecidae-t tekintik érvényesnek. A hazai vizeinkben is igen gyakori Craspedida faj a Codosiga botrytis szerepel a legtöbb fajlistán mind édesvízi mind tengeri környezetből. A molekuláris filogenetikai vizsgálatok szerint azonban a Codosiga botrytis kriptikus fajok komplexe, amely mind a korábbi Codonosigidae, mind a Salpingoecidae családban jelen van. A Codonosigidae a molekuláris törzsfákon a Salpingoecidae kládon belül jelenik meg. Ez indokolja, hogy a Salpingoecidae családot tekintik egyedül érvényesnek (Stoupin és mtsai 2012). A Protospongia haeckeli szabadonúszó, telepet képez, ritka előfordulású faj, sokáig az egysejtűek és a többsejtűek közti "hiányzó láncszemnek" tekintették. Annak ellenére, hogy tankönyvekben mindig szerepel, ezen faj létezése erősen kétséges, ugyanis ma már ismert, hogy a magányos fajok időnként létrehoznak nagyobb, úszó telepeket. A fajnévnek azonban történeti jelentősége van, ennek alapján született a Choanozoa-Metazoa rokonság első tudományos feltételezése. A Salpingoeca fajok átlátszó szerves lorikában élő, helytülő szervezetek, édesvízben és tengerben egyaránt előfordulnak.

4.5. ábra. A Choanozoa törzs képviselői a) Codosiga botrytis galléros-ostoros telepe b) a telep részlete, jól látszik az ostor körüli gallér (fehér nyíl) és a sejtmag (kék nyíl) c) a Salpingoecidae család egyik képviselője

4.5. ábra. A Choanozoa törzs képviselői a) Codosiga botrytis galléros-ostoros telepe b) a telep részlete, jól látszik az ostor körüli gallér (fehér nyíl) és a sejtmag (kék nyíl) c) a Salpingoecidae család egyik képviselője

4.3.5. Filastera

Ebbe a kisfajszámú kládba két heterotróf egysejtűcsoport tartozik. A 2–3,5 µm méretű, parányi Ministeria fajok egyike nyéllel különböző felszínekhez rögzül és (feltehetőleg ostorral) vízáramot keltve baktériumokat sodor magához, a másik nyél nélküli, sugárirányban álló vékony nyúlványokat visel és a baktériumokat rövid, vékony állábak segítségével kebelezi be. Ezekről a tengeri nanoflagellátákról csupán a közelmúltban derült ki, hogy az endobionta Capsaspora genuszhoz közelebb állnak mint a Choanozoa-hoz.

A Capsaspora owczarzaki a bilharziázist okozó vérmétely egyik köztigazdájának, a Biomphalaria glabrata csigának a szimbiontája, a hemolimfában él. A közelmúltban felfedezett genuszt és fajt kitüntetett figyelem övezi, mert képes a csigában fejlődő kórokozó métely fejlődési alakjait elpusztítani (Hertel és mtsai 2002).

4.3.6. Ichthyosporea

Sejtfallal rendelkező amöboid és ostoros egysejtűek, a sejtfal miatt sokáig a gombákhoz közelálló szervezeteknek tartották őket, másik elnevezésük Mesomycetozoa. Az Ichthyosporea csoport a Choanozoa, Metazoa és Filasterea csoportok alkotta klád, a Holozoa testvércsoportja.

Valamennyien endozoikus életmódot folytatnak, táplálékukat a gazdaszervezetből nyerik, parazitáknak vagy szimbiontáknak tekintik őket. Legalább 30 genusz tartozik az Ichthyosporea csoportba. Eddig nagyon kevés fajt sikerült közülük tenyészetben fenntartani. Két kládja a Dermocystida (más néven Rhinosporideacae) és az Ichthyophonida. Az ostoros trofozoitákkal rendelkező Dermocystida fajok gerinces gazdaszervezetekben élnek és a gazdán kívül egyelőre nem sikerült őket kitenyészteni. A jellemzően amöboid Ichthyophonida tagjai számos állattörzs – közte gerinctelenek – fajaiban előfordulnak és axénikus (más élőlényfajt nem tartalmazó) tenyészetben fenntarthatók.

A Dermocystida rendbe tartozó állati és humán kórokozó Rhinosporidium seeberi mozdulatlan, de az alapi test benne is megtalálható. Terjedése egy vastagfalú gömbölyű képlet („sporangium”) belsejében kialakult sejtekkel történik, amelyeket sporangiospóráknak neveznek. A kórokozó által a nyálkahártyán kialakított fertőző betegség neve rhinosporidiózis. Tünete a bőrfelületen kialakuló, polipszerű lágy szövettömeg, amely időnként egy nyéllel emelkedik el a felszínről. Leggyakoribb az orron, de a szemen és környékén vagy a húgycsőben is kifejlődhet. Ezen kívül ritkábban a bőr egyéb területein vagy a légcsőben, esetleg a tüdőben is megtalálható. Néha a fenti tüneteket oszteolízis is kíséri. Gyógyítása sebészeti úton lehetséges. A rhinosporidiózis Délkelet-Ázsiában endemikus, főként Indiában és Ceylon szigetén. E területeken kívül is észlelték már, Amerikában, Afrikában és Európában, (Olaszországban). Terjedésének módja egyelőre ismeretlen, feltételezhetően levegővel vagy vízzel történik, gyakorisága a földmunkát végzők, valamint a rizsföldeken dolgozók és természetes vizekben fürdőzők között az átlagnál nagyobb.

A szintén Dermocystida Sphaerothecum destruens halparazita, elsőként az Egyesült Államokban észlelet invazív halfajokból került elő, de később őshonos, európai halakból is kimutatták. A fertőzés következtében a halálozási arány magas, mind a pisztrángfélék, mind a pontyfélék körében, amelyek fontos haszonhalak.

Az Ichthyophonida rendbe tartozik a halparazitákat tartalmazó Ichthyophonus genusz, valamint az édesvízi ágascsápú rákok élősködője a Caullerya mesnili.