Prozyklisch
Englisch: procyclic
1. Definition
Mit dem Begriff prozyklisch bezeichnet man die erste neu gebildete morphologische Subform eines Promastigoten der Trypanosomatida-Gattung Leishmania bzw. eines Trypomastigoten der Spezies Trypanosoma brucei, die sich nach einem Stich eines infizierten Wirbeltier-Wirts im Insektendarm bildet.
2. Hintergrund
Leishmania-Amastigoten, die beim Stich eines infizierten gleichwarmen Wirts von einer Sandmücke mit Blut oder Lymphe aufgenommen wurden, wandeln sich im Darm der Sandmücke zunächst in prozyklische Promastigoten um. Analog wandeln sich kurze gedrungene Trypanosoma-brucei-Trypomastigoten, die beim Stich eines infizierten Wirts von einer Tsetse-Fliege mit dem Blut aufgenommen wurden, im Darm der Tsetse-Fliege zunächst in prozyklische Trypomastigoten um. Die prozyklische morphologische Subform muss den Trypanosomatiden durch die Ausbildung bestimmter Glykoproteine in der Zellmembran und verschiedene funktionale Fähigkeiten auf das Leben im Darm des wechselwarmen Insektes vorbereiten.
3. Anmerkungen zur Morphogenese
Die prozyklischen Promastigoten bzw. Trypomastigoten sind teilungsaktiv, d.h. nach der Umformung replizieren sie sich, bevor die replizierten Vertreter sich im Insektendarm fortbewegen und weiteren Umwandlungsprozessen unterworfen sind. Letzte morphologische Subform ist die eines metazyklischen Promastigoten bzw. Trypomastigoten, die den Parasiten für die Infektion eines Wirbeltiers vorbereitet. Im metazyklischen Stadium findet keine Replikation statt.
Die Morphogenese von Leishmanien im Insektendarm ist hier und hier, die von Trypanosoma brucei hier erläutert. Trypanosomatiden leben in allen morphologischen Formen im Insektenkörper stets extrazellulär.
4. Nomenklatur
Der Begriff prozyklisch wird in der Biologie ausschließlich für Trypanosomen der Spezies Trypanosoma brucei und für Leishmanien verwendet. Die Definition setzt zumindest Folgendes voraus:
- eine Gattung oder eine Spezies von Trypanosomatiden, die sich in ihrer evolutionären Entwicklung neben Arthropoden genetisch weit entfernte Wirte erschlossen hat, z.B. Wirbeltiere oder Pflanzen;
- die erste (dann als prozyklisch bezeichnete) Morphe des Trypanosomatiden im Arthropoden, die diesen Trypanosomatiden auf das Überleben im Arthropodenkörper vorbereitet, ist die Subform (oder das Stadium) einer der morphologischen Hauptformen (wie promastigot oder trypomastigot, siehe hier), wobei die Hauptform im Lebenszyklus des Trypanosomatiden in einer anderen Subform (oder in einem anderen Stadium) erneut auftritt.
Die zweite etwas willkürlich an morphologische Haupt- und Subformen (und nicht an Eigenschaften der Zelloberfläche oder an Funktionen) gebundene Bedingung weist gewisse Nachteile auf. Erste Morphe eines Trypanosomen der Spezies Trypanosoma cruzi ist beispielsweise die epimastigote Hauptform (Morphogenese siehe hier), die alle Aufgaben erfüllen muss, die bei Trypanosama brucei von der prozyklischen trypomastigoten Subform wahrgenommen wird, aber nicht das Etikett prozyklisch trägt.