Beyin yiyen amip (Naegleria fowleri)

Naegleria fowleri, beyin yiyen bir amip olarak bilinen, termofilik, patojenik kamçılı bir amiptir ve hem insanlarda hem de hayvanlarda primer amipli meningoensefalit (PAM) olarak bilinen tehlikeli ve ölümcül olan, su kaynaklı hastalığın etiyolojik ajanıdır. N. fowleri, adını Avustralya’daki ilk PAM enfeksiyonunu tanımlayan Malcolm Fowler’dan almıştır.  Bu amip, yılın sıcak aylarında, 45°C’ye kadar sıcaklıkları tolere edebildiği için çoğalabilmektedir ve sıklıkla tespit edildiği ılık tatlı suyun doğal kütlelerinde yaşayan bakterilerle beslenmektedir. N. fowleri, amfibolik amip olarak da bilinir ve Naegleria türlerinin yaşam döngüsünün üç morfolojik aşaması tanımlanmıştır: Amipli trofozoit (10–25 mm), armut biçimli geçici kamçılı trofozoit (10–16 mm) ve kist aşaması (Şekil 1).

N. fowleri çevre koşullarına bağlı olarak fenotipini değiştirebilmektedir. Trofozoit formlarının boyutları dadeğişmektedir. Çoğu protist gibi, trofozoitler de elverişsiz koşullar altında kist oluştururlar. Kistler 7 ila 10 μm arasındadır ve bir veya iki gözenekli ince bir çift duvarla kaplıdırlar. Trofozoit formu, uygun koşullarda sergilediği üreme ve bulaşma evresi olarak kabul edilmektedir ve invaziv insan hastalığına neden olabilir. Tek çekirdeğe sahiptir ve ikili bölünme ile çoğalmaktadır; nükleer zar bu bölünme sırasında bozulmadan kalmaktadır (pro mitoz olarak bilinen bir süreç). Bu süreçte 35–46°C en iyi büyüme için uygun sıcaklıktır. Gıda bakımından düşük kaynaklara sahip ortamlarda ve çevresel faktörler büyümeye uygun olmadığında, flagellate (Kamçılı) adı verilen geçici bir hareketli aşamaya dönüşmektedirler. Bu aşama, 27–37°C arasındaki sıcaklıklarda en iyi şekilde gerçekleşmektedir. Ek olarak, trofozoitler çevresel streslere maruz kaldıklarında kist aşamasına dönüşürler. Kistler, donma noktasının üstünden 65°C’ye kadar değişen aşırı sıcaklıklara dayanabilmektedir. N. fowleri‘nin hem kamçılı hem de kist formları üremeyen ve beslenmeyen aşamalardır (Şekil 2).

Naegleria fowleri ve epidemiyoloji

N. fowleri‘nin Antarktika hariç neredeyse tüm kıtalara dağıldığı bilinmektedir ve özellikle daha sıcak ekvatoral ülkelerde yaygındır.  Bu organizmanın ilk tanımlandığı yer olan Avustralya’da, Yeni Zelanda, Avrupa, Afrika, Asya ve Latin Amerika’da invaziv insan enfeksiyonları bildirilmiştir. Amerika Birleşik Devletleri’nde, çoğunlukla güney eyaletlerinde bulunmuşlardır. Dünya çapında çoğunlukla tatlı su göllerinde, sıcak su kaynaklarında, zayıf klorlanmış havuzlarda, termal olarak kirli su kütlelerinde ve yer altı sularında bulunmaktadırlar.

Yüzeydeki amipler, özellikle hava yoluyla bulaştığında, bulaşıcı olabilen kistlere dönüşebilmektedirler. Amipler, yüzey biyofilminde, suyun ortasında yüzen siyanobakterilerle birlikte ve tortunun üzerinde veya içinde bulunabilirler (Şekil 3).

Naegleria fowleri ve Primer amipli meningoensefalit (PAM)

Naegleria fowleri, Merkezi sinir sistemi (CNS) hastalığı olan, primer amipli meningoensefalit (PAM) adı verilen ölümcül bir hastalığa neden olmaktadır. Bugüne kadar 5.8S rDNA ile tanımlanabilen 47 farklı Naegleria türü bilinmesine rağmen, PAM’den sadece N. fowleri sorumlu olmaktadır. Fowler ve Carter, 1965 yılında Avustralya’nın Adelaide Çocuk Hastanesinde dört kişinin ölümü ile birlikte PAM’ı ilk tanımlayanlar olmuşlardır.  Ölüm nedenleri ise, beyinde ciddi hasar ve iltihaplanmayı serbest bırakan meninkslerini işgal eden amiptir. PAM vakalarında, özellikle 2000 yılından bu yana bir artış oluşmaya başlamıştır.

PAM’ın bulaşmasında en baskın yol su olmasına rağmen, toprak/toz yoluyla enfeksiyon olası bir alternatif olarak kabul edilmektedir. PAM nadir görülmesine rağmen, %95-97 ölüm oranına sahip olan tehlikeli bir hastalıktır. Bu akut enfeksiyon, N. fowleri’nin burun mukozasına yapışması ile birlikte başlamaktadır ve burun boşluğundan içeri girer. Daha sonrasında koku alma ampulüne ulaşana kadar kribriform plaka boyunca koku alma sinirleri boyunca göç eder ve koku alma sinir demetleri vasıtasıyla beyne giriş yapar. Sonucunda da bu kısımda çoğalarak ölüme neden olur (Şekil 5). Bu parazitin enzimleri ve toksinleri, tipik olarak beynin yıkımına (yemesine) sebep olabildiği için beyin yiyen amip olarak bilinmektedir.

N. fowleri vücuda giriş yaptıktan sonra hastalığın başlangıcı 2 ila 8 gün arasında değişmektedir. İlk aşamada belirtiler genellikle belirsizdir ve yaygın olarak ateş ve baş ağrıları şikayetleri vardır. Hastalığın prognozu ilerledikçe ve daha fazla beyin dokusu etkilendikçe nörolojik belirtiler gelişmektedir ve enfekte kişiler genellikle kısa bir sürede ölürler.

Naegleria fowleri, insanların yanı sıra hayvanlarda da PAM’a neden olmaktadırlar ve etoburlarda, atlarda, geviş getiren hayvanlarda ve bazı vahşi hayvanlarda serbest yaşayan amip nedeniyle birkaç beklenmedik meningoensefalit veya ensefalit vakası olabilmektedir. California salgınlarında nörolojik belirtileri olan 21’den fazla genç düvenin dokuzunun beyinleri incelenmiştir ve sonucunda dokuz beynin tamamında amipli trofozoitler saptanmıştır.

Sonuç olarak, Naegleria fowleri‘nin etken olduğu PAM vakaları için tam olarak teşhis ve uygun tedavi stratejilerinin olmaması bu hastalığı daha ölümcül hale getirmektedir. Bazı ilaçlar, PAM ile başa çıkmak için kombinasyon tedavi olarak kullanılmasına rağmen hayatta kalma oranı hala çok düşük bir orandadır. Teşhis tekniklerindeki ilerleme, anti-parazitik ilaçların geliştirilmesi ve aşılama, araştırmacıların ve farmasötik laboratuvarlarının PAM’ı erken aşamalarda yönetmesi için başlıca geliştirilmesi gereken alanlar bulunmaktadır. Enfeksiyonun tanı aşamasında ise bazı dikkat edilmesi gereken noktalar olabilmektedir. PAM enfekte olan hastanın, semptom başlangıcından önce tatlı suya önemli ölçüde maruz kalma da dahil olmak üzere kapsamlı bir öykü alınması gerekmektedir ve bu yaklaşım olası tanıya ulaşma olasılığı artırabilmektedir. Nörolojik bulguları ek olarak beyin omurilik sıvısının (BOS) analizi de doğru tanı şansını artırabilmektedir.

Referanslar:

1. Ahmad Zamzuri, M. A. I., Abd Majid, F. N., Mihat, M., Ibrahim, S. S., Ismail, M., Abd Aziz, S., … & Mohd Isa, A. M. (2023). Systematic Review of Brain-Eating Amoeba: A Decade Update. International Journal of Environmental Research and Public Health, 20(4), 3021.
2. Maciver, S. K., Piñero, J. E., & Lorenzo-Morales, J. (2020). Is Naegleria fowleri an emerging parasite?. Trends in parasitology, 36(1), 19-28.
3. Henker, L. C., Cruz, R. A. S. D., Silva, F. S. D., Driemeier, D., Sonne, L., Uzal, F. A., & Pavarini, S. P. (2019). Meningoencephalitis due to Naegleria fowleri in cattle in southern Brazil. Revista Brasileira de Parasitologia Veterinária, 28, 514-517.
4. Güémez, A., & García, E. (2021). Primary amoebic meningoencephalitis by Naegleria fowleri: Pathogenesis and treatments. Biomolecules, 11(9), 1320.
5. De Jonckheere, J. F. (2011). Origin and evolution of the worldwide distributed pathogenic amoeboflagellate Naegleria fowleri. Infection, Genetics and Evolution, 11(7), 1520-1528.
6. Visvesvara, G. S., Moura, H., & Schuster, F. L. (2007). Pathogenic and opportunistic free-living amoebae: Acanthamoeba spp., Balamuthia mandrillaris, Naegleria fowleri, and Sappinia diploidea. FEMS Immunology & Medical Microbiology, 50(1), 1-26.
7. Piñero, J. E., Chávez-Munguía, B., Omaña-Molina, M., & Lorenzo-Morales, J. (2019). Naegleria fowleri. Trends in parasitology, 35(10), 848-849.
8. Jahangeer, M., Mahmood, Z., Munir, N., Waraich, U. E. A., Tahir, I. M., Akram, M., … & Zainab, R. (2020). Naegleria fowleri: Sources of infection, pathophysiology, diagnosis, and management; a review. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology, 47(2), 199-212.
9. Tabassum, S., Naeem, A., Gill, S., Mumtaz, N., Khan, M. Z., Tabassum, S., … & Mukherjee, D. (2022). Increasing cases of Naegleria fowleri during the time of COVID 19; an emerging concern of Pakistan. International Journal of Surgery, 105, 106881.
10. Fowler, M., & Carter, R. F. (1965). Acute pyogenic meningitis probably due to Acanthamoeba sp.: a preliminary report. British medical journal, 2(5464), 734-2.
11. Pervin, N., & Sundareshan, V. (2022). Naegleria. In StatPearls. StatPearls Publishing.
12. Arberas-Jiménez, I., Rizo-Liendo, A., Sifaoui, I., Chao-Pellicer, J., Piñero, J. E., & Lorenzo-Morales, J. (2022). A Fluorometric Assay for the In Vitro Evaluation of Activity against Naegleria fowleri Cysts. Microbiology Spectrum, 10(4), e00515-22.
13. De Jonckheere, JF (2014). Naegleria cinsi hakkında şimdiye kadar ne biliyoruz? Deneysel parazitoloji , 145 , S2-S9.
14. Grace, E., Asbill, S., & Virga, K. (2015). Naegleria fowleri: pathogenesis, diagnosis, and treatment options. Antimicrobial agents and chemotherapy, 59(11), 6677-6681.
15. Baig, A. M. (2015). Pathogenesis of amoebic encephalitis: are the amoebae being credited to an ‘inside job’done by the host immune response?. Acta tropica, 148, 72-76.
16. Cooper, A. M., Aouthmany, S., Shah, K., & Rega, P. P. (2019). Killer amoebas: Primary amoebic meningoencephalitis in a changing climate. JAAPA, 32(6), 30-35.

Kapak görseli: https://www.flickr.com/photos/92708411@N07/