Termenul "amoeba" se referă la organisme eucariote simple care se mișcă într-un mod caracteristic târâtor. Cu toate acestea, o comparație a conținutului genetic al diferitelor amibe arată că aceste organisme nu sunt neapărat strâns legate.

știință

Structura celulei

Toate organismele vii pot fi în general împărțite în două grupuri - procariote și eucariote - care se disting prin complexitatea relativă a celulelor lor. Spre deosebire de celulele procariote, celulele eucariote sunt foarte organizate. Bacteriile și Archaea sunt procariote, în timp ce toate celelalte organisme vii sunt eucariote.

Amibele sunt eucariote ale căror corpuri constau cel mai adesea dintr-o singură celulă. Celulele amibelor, ca și celelalte eucariote, posedă anumite trăsături caracteristice. Citoplasma și conținutul celular al acestora sunt închise într-o membrană celulară. ADN-ul lor este ambalat într-un compartiment celular central numit nucleu. În cele din urmă, acestea conțin structuri specializate numite organite, care execută o serie de funcții celulare, inclusiv producția de energie și transportul proteinelor.

Majoritatea acestor organite sunt comune tuturor celulelor eucariote, cu toate acestea există câteva excepții. De exemplu, parazitul Entamoeba histolytica, care provoacă dizenterie amibiană la om, nu are aparatul golgi, organul responsabil de modificarea și transportul proteinelor. În schimb, potrivit unui articol din 2005 publicat în Jurnalul de Chimie Biologică, Entamoeba histolytica conține compartimente asemănătoare golgi sau vezicule care execută funcții similare. Sutherland Maciver, cititor al departamentului de științe biomedicale de la Universitatea din Edinburgh, a menționat că există amibe, care nu au mitocondrii (organul responsabil pentru generarea energiei celulare) deoarece trăiesc în medii lipsite de oxigen, sau „condiții anoxice”. „Potrivit unei revizuiri din 2014 publicată în revista Biochemistry, astfel de organisme pot conține organite precum hidrogenozomi sau mitozomi, care sunt înrudite cu mitocondriile și se crede că sunt versiuni foarte modificate ale acestora. Acesta este cazul Entamoeba histolytica și o amibă liberă, Mastigamoeba balamuthi.

Pseudopodia

Structural, amibele seamănă foarte mult cu celulele organismelor superioare. „Sunt ca celulele noastre și, de fapt, atunci când se mișcă, seamănă foarte mult cu celulele noastre albe din sânge”, a declarat Maciver pentru LiveScience.

La fel ca celulele noastre albe din sânge, amibele se mișcă folosind pseudopodii (ceea ce se traduce prin „picioare false”). Aceste proiecții exterioare de scurtă durată ale citoplasmei ajută amibele să prindă o suprafață și să se propulseze înainte. Potrivit lui Maciver, pe măsură ce pseudopodul se deplasează de-a lungul unei suprafețe într-o singură direcție, capătul posterior al amibei se contractă. "Pe măsură ce se contractă, face două lucruri", a spus el. „Contracția împinge citoplasma înainte pentru a umple pseudopodul în expansiune, dar contracția trage și aderențe la capătul din spate al celulei.” Maciver descrie aceste aderențe între o amibă și suprafața pe care se mișcă, ca aderențe fizice moleculare, care sunt formate constant la capătul din față și rupte la spate. Această mișcare - folosind pseudopodii - unește diferite amibe și le deosebește de alți protiști (organisme eucariote simple precum amibele care nu sunt plante, animale sau ciuperci).

Există diferite tipuri de pseudopodii observate printre amibe, care se disting prin aspectul lor. Conform proiectului web Tree of Life, pseudopodele lobozate sunt proiecții citoplasmatice largi și contondente, în timp ce pseudopodele filozei (sau filopodii) sunt proiecții subțiri ca firele. Alte pseudopode sunt susținute de elemente structurale cunoscute sub numele de microtubuli, care sunt responsabili de executarea mișcărilor celulare. Reticulopodii sunt proiecții subțiri asemănătoare unui filament care se unesc și actinopodele (sau axopodele) sunt rigide, formate dintr-un miez de microtubuli înconjurați de citoplasmă.

Amoebae poate folosi, de asemenea, pseudopodia pentru a se hrăni. Un articol din 1995 publicat în revista Applied and Environmental Microbiology oferă exemplul unei amibe care locuiește în sol, Acanthamoeba castellanii, care ingeră atât solide, cât și lichide, folosind pseudopodia sa. Procesul de ingerare a materialului solid se numește fagocitoză. „Majoritatea amibelor cunoscute mănâncă bacterii”, a spus Maciver. El a explicat că amibele au receptori pe suprafața celulei care se leagă de bacterii, care sunt adunate și luate în amibă prin fagocitoză, de obicei în partea din spate a celulei. În cazul amibei uriașe (de exemplu, Amoeba proteus), procesul de fagocitoză este ușor diferit, potrivit lui Maciver. Amibele uriașe își înghițesc prada „prin strângerea voită de pseudopode în jurul bacteriilor”. În ambele cazuri, pe măsură ce bacteriile sunt atrase, membrana celulară care o înconjoară se ciupe pentru a forma un compartiment intracelular numit vacuol. Procesul de înghițire a picăturilor de lichid este cunoscut sub numele de pinocitoză.

Clasificare

De secole, diferitele sisteme de clasificare a organismelor, inclusiv amibele, s-au bazat pe similitudini în caracteristicile și morfologia observabile. "De fapt, nu există un grup coerent de organisme numit amibă", a spus Maciver. "Mai degrabă, amibele sunt orice celule protozoare care se mișcă târându-se."

Din punct de vedere istoric, amibele erau clasificate împreună într-un singur grup taxonomic numit Sarcodina, unite prin utilizarea lor de pseudopodii. În cadrul Sarcodina amibele au fost împărțite pe baza tipului de pseudopodie, potrivit unui articol din 2008 publicat în revista Protistology. Cu toate acestea, acest sistem de clasificare nu a ilustrat relațiile evolutive dintre amoebe. Nu a fost un arbore genealogic ca să spunem așa.

Filogenetica moleculară a schimbat cursul clasificării taxonomice în special pentru eucariote. Prin compararea asemănărilor și diferențelor în anumite secvențe de ADN din cadrul organismelor, oamenii de știință au putut discerne cât de strâns au fost legate. Analizele timpurii au comparat secvențele de ADN care codifică subunitatea 18S a ribozomilor sau „SSU rDNA” (ribozomii servesc drept situs pentru sinteza proteinelor). Pe baza analizelor ADNr SSU și a altor secvențe de ADN, organismele eucariote sunt acum organizate într-un mod care să reprezinte mai bine relațiile lor evolutive - arborele filogenetic, conform articolului Protistology din 2008.

Fiecare filiație dintr-un copac filogenetic este reprezentată de o structură ramificată. În acest sistem, primele niveluri sunt cunoscute sub numele de „supergrupuri”. Fabien Burki, autorul unui articol de recenzie din 2014 publicat în revista Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, descrie aceste supergrupuri ca „blocuri de construcție” ale copacului.

Burki enumeră cinci supergrupuri pentru organismele eucariote: Ophiskontha, Amoebozoa, Excavata, Archaeplastida și SAR (care este format din trei grupuri, Stramenopiles, Alveolata și Rhizaria). Animalele și ciupercile cad sub Ophiskontha. Protiștii ameboizi și unele linii parazitare cărora le lipsește mitocondriile fac parte din Amoebozoa. Împreună, cele două supergrupuri, Ophiskontha și Amoebozoa formează un supergrup mai mare numit Amorphea. Protiștii heterotrofi - organisme care preiau nutrienți din alte organisme - fac parte din Excavata, în timp ce plantele și majoritatea celorlalte organisme fotosintetice fac parte din Archaeplastida.

"Dacă te uiți la marea diversitate a protiștilor, poți vedea că există amibe în practic toate grupurile", a spus Maciver. „Există chiar și un organism amoeboid în algele brune [Labyrinthula].” Potrivit lui Maciver, majoritatea amoebelor sunt prezente în Amoebozoa. În plus, el a menționat că amibele sunt prezente și în Rhizaria, Excavata, Opisthokonta (de exemplu, Nucleariidele, care au filopodii) și în Stramenopile (de exemplu, Labirintulidele).

Importanţă

Amoebae a fost cunoscut pentru a provoca o serie de boli umane. Amebiaza (sau dizenteria amoebică) este o infecție cauzată de Entamoeba histolytica, un parazit intestinal uman. Potrivit Institutelor Naționale de Sănătate, Entamoeba histolyticac invadează peretele colonului și provoacă colită sau poate provoca diaree severă și dizenterie. Deși boala poate apărea oriunde în lume, este cea mai predominantă în regiunile tropicale care au condiții de igienizare nesatisfăcătoare și condiții aglomerate.

Purtătorii de lentile de contact sunt potențial expuși riscului unei infecții rare a corneei, numită cheratită Acanthamoeba. Potrivit Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC), speciile Acanthamoeba sunt libere și se găsesc frecvent în sol, aer și apă. Practici slabe de igienă a lentilelor de contact, cum ar fi depozitarea, manipularea și dezinfectarea necorespunzătoare sau înotul cu lentile sunt câțiva dintre factorii de risc pentru boală. În timp ce simptomele inițiale includ roșeață, mâncărime și vedere încețoșată, dacă nu sunt tratate, infecția va duce în cele din urmă la dureri severe și poate duce la pierderea vederii.

Amoebae provoacă, de asemenea, diferite infecții ale creierului. Naegleria fowleri, care a fost supranumită „amoeba care mănâncă creierul”, cauzează meningoencefalita amebiană primară (PAM). Deși boala este rară, este aproape întotdeauna fatală. Potrivit CDC, simptomele timpurii includ febra și vărsăturile, progresând în cele din urmă către simptome mai severe, cum ar fi halucinații și comă. Naegleria fowleri este prezentă în corpurile calde de apă dulce, cum ar fi izvoarele termale, lacurile și râurile, sau în piscinele slab clorurate și în apa caldă, contaminată, de la robinet. Amiba intră din nas și călătorește către creier. Cu toate acestea, nu se poate contracta infecția prin înghițirea apei (conform CDC).

O altă amibă, Balamuthia mandrillaris, poate provoca infecția creierului encefalită amebică granulomatoasă (GAE). Infecțiile cu Balamuthia sunt rare, dar sunt cel mai adesea fatale. CDC afirmă că rata mortalității prin infecție este de 89%. Simptomele timpurii includ dureri de cap, greață și febră de grad scăzut, care în cele din urmă progresează spre pierderea în greutate, paralizie parțială și dificultăți de vorbire. Balamuthia mandrillaris se găsește în sol și poate pătrunde în corp prin răni deschise sau prin respirarea prafului contaminat.