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Domenico Fulgione » 8.Phylum Nematodae


Caratteristiche generali

  • greco: nematos = filo
  • Dimensioni in media da 1 a 30 mm
  • Simmetria bilaterale e cefalizzazione
  • Triblastici
  • Protostomi
  • Ametamerici
  • Pseudocelomati
  • Corpo di forma cilindrica affusolato alle 2 estremità
  • Assenza di appendici, ciglia e ventose
  • Tubo digerente completo (bocca ed ano)
  • Soltanto fibre muscolari longitudinali
  • Organi circolatori e respiratori assenti
  • Sessi separati; fecondazione interna
  • Riproduzione solo sessuale

Classificazione

I nematodi costituiscono uno dei phyla che ha avuto più successo sulla terra. Comprende circa 90.000 specie presenti in una grande varietà di habitat. Nonostante il grande numero di specie e la diversità degli ambienti che abitano, le forme del corpo tra i vari nematodi sono sorprendentemente uniformi.

Secondo vedute più moderne i nematodi dovrebbero essere non un Phylum, ma una classe del Phylum Aschelmintes (aschelminti). Tradizionalmente il Phylum è suddiviso in 2 classi:

  • classe Phasmidia (fasmidi o fasmidiari)
    presentano particolari strutture unicellulari caudali, dette appunto fasmidi, che si aprono in superficie con un poro. Comprende molti parassiti anche umani (es. ossiuro, anchilostomi, filarie);
  • classe Aphasmidia (afasmidi o afasmidiari)
    assenza di fasmidi. Comprende parassiti umani (es. Trichinella spiralis).

Parete del corpo

La parete del corpo dei nematodi è costituita da:

  • Una cuticola pluristratificata;
  • Un epidermide sottostante;
  • Muscoli longitudinali.

La spessa cuticola è secreta dall’epidermide sottostante. È costituita da 3 strati composti soprattutto da collagene. Il primo strato (cortex) è marcato da anelli ma non c’è metameria ed è rivestito da strati di cellule morte. Il secondo strato (matrice) contiene enzimi attivi metabolicamente e collagene. Il terzo strato (fibroso) è costituito da fibre di collagene e conferisce una certa elasticità longitudinale all’animale limitando la sua capacità di espansione laterale.
La cuticola offre protezione e contribuisce a mantenere la forma del corpo, agendo da antagonista all’elevata pressione idrostatica esercitata dal liquido dello pseudocele).

Struttura di un nematode, sezione trasversale: si nota la spessa cuticola sinciziale pluristratificata che avvolge l’intera sezione. Disegno di Daniela Rippa.

Struttura di un nematode, sezione trasversale: si nota la spessa cuticola sinciziale pluristratificata che avvolge l'intera sezione. Disegno di Daniela Rippa.


Canale alimentare

Il canale alimentare dei nematodi è un tubo rettilineo, completo. La muscolatura è presente solo intorno alla faringe e nella parte terminale del canale alimentare.

La bocca è tappezzata internamente da cuticola e contornata da labbra. Le specie parassite e spazzine hanno apparati boccali semplici, mentre nelle specie carnivore sono presenti stiletti, mascelle o denti cuticolari.

Quando i muscoli del faringe si contraggono la bocca si apre e il cibo è ingerito. Quando i muscoli si rilassano il lume del faringe si chiude ed il cibo è spinto verso l’intestino lungo il quale transita grazie ai movimenti del corpo.
L’intestino vuoto è schiacciato dalla pressione del liquido celomatico.
L’espulsione dei residui è controllata dalla muscolatura anale.

Mangiano batteri del terreno, funghi, alghe e sostanze in decomposizione. Molti parassiti delle radici, anche piante coltivate.

Funzione dei principali apparati e sistemi

MOVIMENTO E LOCOMOZIONE
Muscolatura solo longitudinale, per cui i movimenti sono limitati (solo ondulatori). Nuoto limitato. Si muovono più facilmente se sono presenti particelle di terreno o detriti organici che fungono da superfici su cui far leva.

CIRCOLAZIONE
Facilitata dai movimenti del corpo che aiutano la circolazione dei liquidi nello pseudoceloma.

SCAMBI GASSOSI
Presenza di pori cuticolari che facilitano gli scambi gassosi. Nel celoma c’è una forma di emoglobina che facilita il trasporto dell’ossigeno.

OSMOREGOLAZIONE ED ESCREZIONE
Non conosciute bene nei nematodi. Non hanno protonefridi, ma alcune specie presentano particolari cellule dette cellule a renetta simili a ghiandole con diversa forma implicate nell’eliminazione dei prodotti di rifiuto.

Sezione longitudinale di un nematode: 1 cellule a renetta, 2 bocca, 3 faringe, 4 intestino, 5 ano. Disegno di Daniela Rippa.

Sezione longitudinale di un nematode: 1 cellule a renetta, 2 bocca, 3 faringe, 4 intestino, 5 ano. Disegno di Daniela Rippa.


Funzione dei principali apparati e sistemi

SISTEMA NERVOSO
Gruppo di gangli anteriori ed un anello intorno al faringe danno origine a cordoni nervosi diretti anteriormente e posteriormente (4 cordoni: 1 dorsale; 1 ventrale; 2 laterali). Il cordone dorsale contiene solo fibre motrici, mentre i cordoni laterali e ventrale sia fibre motrici sia sensoriali.

COORDINAZIONE ENDOCRINA
Qualche molecola con funzione regolatrice è prodotta da gangli anteriori (muta). È prodotto anche un feromone in caso di affollamento che blocca le mute di altri nematodi.

ORGANI DI SENSO
Setole filiformi inserite in fossette della cuticola o ispessimenti cuticolari anteriori o posteriori dette papille (meccanorecettori). Fasmidi posteriori e anfidi anteriori con funzione sensoriale (chemiorecettori ?), ma anche ghiandolare. Talvolta ocelli in forme libere.

Sezione longitudinale di un nematode, rappresentazione del sistema nervoso e alcune strutture sensoriali: 1 gangli anteriori ed anello faringeo,2 cordoni nervosi diretti posteriormente, 3 cordoni nervosi diretti anteriormente, 4 Fasmidi,   5 anfidii. Disegno di Daniela Rippa.

Sezione longitudinale di un nematode, rappresentazione del sistema nervoso e alcune strutture sensoriali: 1 gangli anteriori ed anello faringeo,2 cordoni nervosi diretti posteriormente, 3 cordoni nervosi diretti anteriormente, 4 Fasmidi, 5 anfidii. Disegno di Daniela Rippa.


Riproduzione

Sessuale. Rigenerazione e riproduzione asessuale assenti.

Spesso sessi separati e dimorfismo sessuale (maschi più piccoli e con spicole copulatrici che aiutano a mantenere aperto il poro genitale femminile durante la copulazione).
Spermatozoi ameboidi ovvero privi di flagello e acrosoma. La fecondazione è interna.
Uova microscopiche, rivestite da un guscio chitinoso.
Assenza di stadi larvali.
Presentano almeno 4 mute per l’accrescimento degli stadi giovanili (piccoli vermi sessualmente immaturi) tre delle quali possono verificarsi nell’uovo prima della sua schiusa.

Ciclo biologico di Ascaris lumbricoides

Ciclo biologico semplice con un solo ospite.

Gli adulti vivono nell’intestino dell’ospite dove si accoppiano. Le uova prodotte vengono espulse con le feci. Se ingerite da un individuo ospite le uova schiudono nell’intestino di questo. Gli stadi giovanili penetrano attraverso le pareti dell’intestino giungendo nel circolo sanguigno. Attraverso il circolo ematico migrano nei polmoni da dove risalendo le vie aeree arrivano alla gola e da qui deglutiti sono spinti nell’intestino dove diventano adulti.

Ciclo biologico dell’Ascaris lumbricoides: ospite infettato (1), attraverso il circolo sanguigno gli stadi giovanili giungono ai polmoni (2) da dove migrano verso la gola e di qui nell’intestino (3) dove matura in adulti (4) sessualmente maturi. Nell’intestino gli adulti depongono le uova (5)  espulse con le feci ed eventualmente ingerite da un nuovo ospite. Disegno Daniela Rippa.

Ciclo biologico dell'Ascaris lumbricoides: ospite infettato (1), attraverso il circolo sanguigno gli stadi giovanili giungono ai polmoni (2) da dove migrano verso la gola e di qui nell'intestino (3) dove matura in adulti (4) sessualmente maturi. Nell'intestino gli adulti depongono le uova (5) espulse con le feci ed eventualmente ingerite da un nuovo ospite. Disegno Daniela Rippa.


Ciclo biologico di Wurchereria bancrofti

Le filarie hanno cicli biologici complessi che prevedono due ospiti: un vertebrato (ospite definitivo) ed un artropode (ospite intermedio o vettore, generalmente una zanzara).

Gli adulti vivono nei linfonodi dell’ospite definitivo. Qui si riproducono generando un altissimo numero di larve che vive nei capillari dei polmoni ed altri organi. Durante la notte le larve (dette microfilarie) migrano nei capillari della cute e qui possono essere prelevate dall’ospite intermedio insieme al sangue di cui si nutre. Le microfilarie trascorrono due stati di sviluppo nel corpo del vettore e successivamente vengono inoculate di nuovo nell’ospite definitivo dove vanno incontro ad altri due stati larvali prima di trasformasi in adulto e raggiungere i linfonodi. Gli adulti lunghi e sottili possono ostruire i vasi linfatici causando infiammazioni, dolore ed ipertrofia (elefantiasi).

Ciclo biologico di Wuchereria bancrofti:  1 ospite intermedio o vettore, 2 ospite definivo, 3 filarie adulte presenti nei linfonodi ascellari o inguinali del vertebrato, 4 microfilaria, 5 il vettore può prelevare micofilare nel momento in cui punge il vertebrato per nutrirsi, 6 le micofilarie giungono ai muscoli toracici del vettore, 7 larve al I stadio, 8 larva al III stadio che giunge nell’organo pungente della zanzara e da qui nuovamente all’ospite definitivo. Disegno Daniela Rippa.

Ciclo biologico di Wuchereria bancrofti: 1 ospite intermedio o vettore, 2 ospite definivo, 3 filarie adulte presenti nei linfonodi ascellari o inguinali del vertebrato, 4 microfilaria, 5 il vettore può prelevare micofilare nel momento in cui punge il vertebrato per nutrirsi, 6 le micofilarie giungono ai muscoli toracici del vettore, 7 larve al I stadio, 8 larva al III stadio che giunge nell'organo pungente della zanzara e da qui nuovamente all'ospite definitivo. Disegno Daniela Rippa.


Ciclo biologico di Trichinella spiralis

Nematode parassita di diversi vertebrati, soprattutto mammiferi, compreso l’uomo.
Vive nella mucosa dell’intestino tenue dove le femmine generano le larve che attraversano la parete dell’intestino e si riversano nel circolo sanguigno o linfatico. Attraverso questi giungono ai muscoli striati e penetrando nelle cellule muscolari dove si incistano. Qui possono vivere per 20 -30 anni. Affinché T. spiralis completi il suo ciclo biologico un nuovo ospite deve ingerire carne contenente larve incistate.

Le infezioni di T. spiralis possono provocare danni cardiaci e nervosi, difficoltà respiratorie e malfunzionamento dei reni.

Ciclo biologico di Trichinella spiralis: 1) cisti ingerite arrivano nello stomaco dell’ospite e liberano larve che migrano nell’intestino tenue (2) qui diventano adulte e si riproducono. Le nuove larve attraverso il sangue giungono ai muscoli scheletrici incistandosi (3 e 4). se ingerita la un altro da un carnivoro le cisti infetteranno  un nuovo ospite; 5 organi che mostrano patologie legate alla presenza del nematode   Disegno Daniela Rippa.

Ciclo biologico di Trichinella spiralis: 1) cisti ingerite arrivano nello stomaco dell'ospite e liberano larve che migrano nell'intestino tenue (2) qui diventano adulte e si riproducono. Le nuove larve attraverso il sangue giungono ai muscoli scheletrici incistandosi (3 e 4). se ingerita la un altro da un carnivoro le cisti infetteranno un nuovo ospite; 5 organi che mostrano patologie legate alla presenza del nematode Disegno Daniela Rippa.


Ecologia

Ampia adattabilità. Sono tra gli animali pluricellulari più abbondanti di ogni terreno. Sono anche presenti in pozze temporanee, sedimenti marini e lacustri profondi, nelle sorgenti termali (50°) e acque di fusione ghiacciai antartici. Molte specie cosmopolite.
Capaci di sopravvivere in uno stato di morte apparente temporanea (criptobiosi) anche per decenni.
Sono predati specialmente da artropodi e attaccati da funghi.
Molti sono spazzini (scavenger): importanti nella miscelazione e areazione del terreno.
Parassitismo. Infestano molti tipi di piante ed animali. Alcuni formano galle sulle radici delle piante parassitate.

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