プラスモディウム(マラリア原虫)とは:種類・ライフサイクル・感染症の特徴
プラスモディウム(マラリア原虫)の種類・複雑なライフサイクル・症状と診断、危険なヒト感染種や予防対策を図解で詳述。
マラリア寄生虫として一般的に知られているプラスモディウム(Plasmodium)は、寄生原虫の大規模な属です。約200種が存在し、そのうち少なくとも10種がヒトに感染します。これらの原虫に感染すると、主に発熱・貧血・脾腫などを特徴とする疾患、すなわち熱帯地方に蔓延する致死的な病気であるマラリアを引き起こします。プラスモディウム属の寄生原虫は、そのライフサイクルの中で常に2つの宿主を持っています:蚊の媒介者と脊椎動物の宿主です。感染の成立と病態は、この複雑なライフサイクルに依存します。
ライフサイクル(概略)
プラスモディウムのライフサイクルは、ヒト(あるいはほかの脊椎動物)の体内での無性生殖と、蚊の体内での有性生殖という二相からなります。主な段階は次の通りです。
- 感染した雌のハマダラカなどの蚊が吸血する際に宿主の血液中に注入されるスポロゾイト(sporozoite)。
- スポロゾイトは血流に乗って肝臓に到達し、肝細胞(肝実質細胞)に侵入して増殖します(肝内期)。P. vivaxやP. ovaleでは、一部が休眠形態のヒプノゾイト(hypnozoite)となり、数ヶ月から数年にわたって肝臓内に残存し、再発(リラプス)を引き起こすことがあります。
- 肝細胞内で増殖して分裂した結果、血中に放出されるメロゾイト(merozoite)は、血液中の赤血球(赤血球)に感染します。ここで赤血球内期(赤血球内増殖期)が始まります。
- 赤色細胞の中でトロフォゾイト(栄養体)として成長し、やがてシゾント(分裂体)となって多数のメロゾイトを産生、赤血球が破裂してメロゾイトが放出され、隣接する赤血球へ感染を広げます。この赤血球破裂が周期的な発熱発作(熱性発作)や溶血性貧血の原因になります。
- 一部のメロゾイトは無性生殖を止め、雄性・雌性の生殖形態である配偶体(ガメトサイト)に分化します。これらのガメトサイトは別の蚊が吸血した際に取り込まれます。吸血により蚊の中腸に取り込まれたガメトサイトは活性化され、配偶体へと発展します。
- 蚊の中腸内で、授精子(雌雄配偶体の受精)が起こり、運動性のオーキネート(ookinete)を形成します。
- オーキネートは蚊の中腸壁を通過して表面に付着し、そこで嚢状のオオシスト(oocyst)を形成します(原文にある表記:はらがね)。オオシスト内で多数のスポロゾイトが作られます。
- 成熟したスポロゾイトはオオシストから放出され、蚊の唾液腺に移動します。次にその蚊が別の宿主を刺す際にスポロゾイトが唾液とともに注入され、感染サイクルが再開します。
分類と宿主範囲
Plasmodium属は1885年に初めて記述されました。ヒトに感染する主な種は少なくとも10種あり、ほかにもアピコンプレキサに属する種が鳥類や爬虫類、げっ歯類など多様な脊椎動物に感染します。29種はヒト以外の霊長類に感染します。光合成原生動物である二重鞭毛目(Dinoflagellates)の系統から進化したとする説もありますが、系統分類は研究が進んでいます。
ヒトマラリアの主な病原種
ヒトに感染する主要種には、ファルシパルム原虫(P. falciparum)、ビバックス原虫(P. vivax)、オバレ原虫(P. ovale)、およびマラリアエ原虫(P. malariae)などがあります。中でもP. falciparumはサハラ以南のアフリカで高頻度かつ重篤な合併症(脳マラリアや重症貧血など)を引き起こすため特に危険です。また、近年P. knowlesi(霊長類由来)によるヒト感染も東南アジアで問題になっています。
臨床症状
典型的には、周期的な発熱(悪寒、発汗を伴う)、頭痛、筋肉痛、全身倦怠感、貧血、黄疸、脾腫などがみられます。病原種や感染者の免疫状態により経過は多様で、重症化すると多臓器不全や脳症をきたすことがあります。P. falciparum感染では重症化が速く致死率が高くなるため、迅速な治療が必要です。
診断
標準的な診断は末梢血塗抹標本の顕微鏡検査で、寄生虫の形態を直接観察します。迅速診断キット(抗原検査)やPCRなどの分子診断法も用いられ、特に低微量感染や種同定に役立ちます。
治療と予防
治療は感染種や地域の薬剤耐性状況に基づいて行われます。アルテミシニン系薬を含む組合せ療法(ACT: artemisinin-based combination therapy)は多くの地域で第1選択となっています。P. vivax・P. ovaleのヒプノゾイトを除去するためにはプリマキンなどの根治療薬(肝内休眠段階への治療)が必要です。
予防には、蚊帳や長袖着用、忌避剤の使用、室内残留噴霧(IRS)、蚊の繁殖地管理、渡航前の予防内服(リスクのある地域に渡航する場合)などがあります。ワクチン開発も進められており、いくつかのワクチン候補が実用化段階にありますが、地域や年齢により有効性が異なります。
地理的分布と公衆衛生
マラリアは主に熱帯・亜熱帯地域に分布します。地域ごとの流行形態や薬剤耐性の状況、媒介蚊の生態は多様であり、公衆衛生対策は地域に適した統合的アプローチが必要です。監視、早期診断・治療、蚊対策、住民教育などがコントロールと根絶の鍵となります。
まとめると、Plasmodiumは複雑なライフサイクルを持ち、媒介蚊との相互作用を通じてヒトに重大な疾患を引き起こします。早期診断と適切な治療、そして予防対策の徹底が重症化や流行の抑制に不可欠です。
質問と回答
Q:原虫とは何ですか?
A: 原虫は寄生原虫の一種で、一般にマラリア原虫として知られています。
Q: 原虫は何種類いるのですか?
A: 原虫の種類は約200種です。
Q:これらの原虫に感染した場合、どのように呼ばれるのですか?
A:これらの原虫に感染するとマラリアと呼ばれます。
Q: 原虫の生活環にはどのような2つの宿主があるのでしょうか?
A:原虫の生活環には、蚊を媒介とする宿主と脊椎動物の宿主の2つがあります。
Q: ヒトに感染する原虫は何種ですか?
A: 少なくとも10種の原虫がヒトに感染します。
Q: アピコンプレクサは何門に属しますか?A: 原虫が属する被子植物門は、光合成を行う原生動物である渦鞭毛虫の仲間から生まれたと考えられています。
Q: ヒトのマラリアの大部分を引き起こす4つの種はどれですか?A: マラリア原虫、マラリア原虫、マラリア原虫、マラリア原虫の4種が原因です。
百科事典を検索する