Prototekoza – niedoceniany problem u ludzi i zwierząt. Cykl: “Weterynaria w Nauce i Praktyce XXI Wieku”.

Algi z rodzaju Prototheca to szeroko rozpowszechnione w środowisku jednokomórkowe, pozbawione chlorofilu mikroorganizmy, które po raz pierwszy zostały wyizolowane i wyhodowane w 1880 roku. Te saprofityczne drobnoustroje występują w środowisku o wysokiej wilgotności. Zarówno u zwierząt, jak i u ludzi mikroorganizmy te odpowiedzialne są za występowanie zakażeń zwanych prototekozami.

Algi z rodzaju Prototheca to szeroko rozpowszechnione w środowisku jednokomórkowe, pozbawione chlorofilu mikroorganizmy, które po raz pierwszy zostały wyizolowane i wyhodowane w 1880 roku przez Zopfa i Kühna z przyrannych wycieków drzew Tilia spp. oraz Ulmus spp. Początkowo opisywane były jako drobnoustroje morfologicznie podobne do drożdżaków. W 1894 roku Wilhelm Krüger scharakteryzował 2 gatunki: Prototheca zopfii oraz Prototheca moriformis, które ze względu na sposób rozmnażania w 1913 roku zostały zakwalifikowane do glonów. Nowy rodzaj Prototheca został wyodrębniony w 1927 roku. Dotychczas opisano 15 gatunków, spośród których cztery – P. zopfii, P. wickerhamii, P. blaschkeae i P. cutis zostały uznane za patogenne dla ludzi i zwierząt.

W 2019 roku dr hab. Tomasz Jagielski z Uniwersytetu Warszawskiego wprowadził zmianę w nazewnictwie jednego z gatunków: Prototheca zopfii genotyp 1 otrzymał nazwę Prototheca ciferrii zaś genotyp 2 – Prototheca bovis.

Algi z rodzaju Prototheca to jednokomórkowe okrągłe lub owalne mikroorganizmy o średnicy wynoszącej od 3 do 30 μm z centralnie położonym jądrem oraz zasadochłonną cytoplazmą posiadającą nieliczne ziarnistości.

Te saprofityczne drobnoustroje występują w środowisku o wysokiej wilgotności: zarówno w wodzie słodkiej jak i słonej, glebie, ściekach, odchodach zwierzęcych i ludzkich, ale także w wielu produktach spożywczych, takich jak: mleko krowie, mięso wieprzowe i wołowe, a nawet owoce morza. Prototheca spp. są jedynymi znanymi dotąd roślinami zdolnymi do wywoływania zakażeń u kręgowców. 

Prototekozy zwierząt

Najczęściej występującą prototekozą u zwierząt jest zapalenie wymienia u krów wywoływane głównie przez Prototheca bovis.

Mastitis prototekoza jest chorobą wysokowydajnych krów przebywających w złych warunkach zoohigienicznych. Choroba ta powoduje poważne straty ekonomiczne na skutek znacznego spadku produkcji mleka, obniżenia jego jakości oraz często konieczności  eliminacji zakażonych krów ze stada.

Do czynników predysponujących należą: okres letni z wysoką temperaturą i dużą ilością opadów, okres okołoporodowy u krów do 2-3 miesiąca laktacji, starszy wiek krowy, przebyte liczne stany zapalne wymienia, nieprawidłowa higiena doju i urządzeń udojowych oraz złe warunki zoohigieniczne w oborze: wysoka temperatura i wilgotność, nieodpowiednia wentylacja, duża ilość materii organicznej, aplikowanie leków dowymieniowych w niesterylny sposób

U psów zakażenie glonami Prototheca wiąże się z różnymi zmianami w obrębie:

• skóry (wieloogniskowe wrzodziejące lub guzkowate zmiany dotyczące głównie kończyn)
• narządu wzroku (przekrwienie gałek ocznych, obfite łzawienie, zaś w skrajnie ciężkich przypadkach może dochodzić do odklejenia siatkówki i krwotoków siatkówkowych)
• układu pokarmowego (uciążliwe biegunki śluzowe i krwiste są następstwem zapalenia jelita grubego).
• ośrodkowego układu nerwowego (zaburzenia neurologiczne związane z zapaleniem opon mózgowo-rdzeniowych, zaburzenia ruchowe, napady padaczkowe, ataksje i porażenia).
• rzadziej obserwowane objawy kliniczne mogą wynikać z zakażenia innych narządów: mocznica, powiększenie węzłów chłonnych, zapalenie kości i szpiku, kulawizna, a nawet nagła śmierć z powodu zapalenia mięśnia sercowego.

Prototekoza u kotów występuje niezwykle rzadko ze względu na naturalną odporność tych zwierząt na infekcję. Zakażenie glonami przebiega zazwyczaj w łagodnej postaci skórnej i obejmuje głównie obszary nosa, małżowin usznych, czoła, nasady ogona lub kończyn.

Prototekoza u kóz przebiega w postaci przewlekłej, powoli rozwijającej się infekcji, której mogą towarzyszyć wieloogniskowe, ropne i wrzodziejące zmiany skórne, śluzowo-ropna wydzielina z nosa, duszność oraz kaszel.

 Prototekoza u koni dotyczy głównie układu oddechowego (nieżyt nosa oraz martwicze zapalenie zatok).

Prototekoza u ryb. W roku 1980 został opisany przypadek zakażenia łososi na farmie rybnej zaś w roku 2017 został odnotowany pierwszy przypadek prototekozy u karpia Cypinus caprio.

Prototekoza u ludzi 

U ludzi glony z rodzaju Prototheca najczęściej wywołują zakażenie skóry oraz zapalenie kaletki wyrostka łokciowego. Zakażeniu mogą towarzyszyć różnego rodzaju niespecyficzne formy zmian skórnych, w postaci rumieniowych grudek, guzków, owrzodzeń, krost i pęcherzy z ropną wydzieliną.

U osób z obniżoną odpornością organizmu zakażona skóra staje się wrotami dla tych patogenów i może powodować zakażenia krwi oraz różnych narządów: wątroby, jelit, płuc, otrzewnej a nawet mózgu. Objawy kliniczne rozsianej prototekozy u ludzi mogą obejmować gorączkę, ból głowy i brzucha oraz biegunkę. Zakażenie ogólnoustrojowe wywołane przez algi charakteryzuje się wysokim wskaźnikiem śmiertelności.

Wyniki badań opublikowane w latach 1974-2019 pozwoliły na sporządzenie graficznego rozkładu przypadków prototekozy u ludzi na świecie (Wang i in. 2022). Należy podkreślić, iż Prototheca spp. została wyizolowana z różnych przypadków zakażeń u ludzi mieszkających na każdym kontynencie poza Antarktydą. Największy odsetek zakażeń zanotowano w USA, Australii oraz Japonii. Do 2020 roku w UE zanotowano ponad 200

Prototheca charakteryzuje się wysoką opornością na antybiotyki zarówno przeciwgrzybicze jak i przeciwbakteryjne stąd częste niepowodzenia w leczeniu tych zakażeń. W terapii wykorzystuje się najczęściej amfoterycynę B, itrakonazol, klotrimazol, tetracyklinę, gentamycynę oraz polimyksynę B.

dr hab. Mariola Bochniarz, prof. uczelni oraz lic. Joanna Kowalik 
Zakład Mikrobiologii, Katedra Przedklinicznych Nauk Weterynaryjnych
Wydz. Medycyny Weterynaryjnej