Ciliaten, of ciliaten, zijn nocellulaire eukaryoten met trilharen op het celoppervlak, die ze gebruiken voor voortbeweging en om voedsel rond te draaien. Ze zijn voornamelijk te vinden in water en bodem, levend als commesals en, minder vaak, als parasieten. De soort Balantidium coli wordt beschouwd als de enige menselijke pathogene soort.
Wat zijn ciliaten?
Eukaryoten of eukaryoten zijn levende organismen met een kern. Ze verschillen van bacteriën en archaea. Ciliaten worden ook ciliophores, ciliata of ciliates genoemd en komen overeen met eencellige eukaryoten waarvan het celoppervlak trilharen draagt. De trilharen worden gebruikt voor voortbeweging en voor het ronddraaien van voedsel. Ciliaten worden beschouwd als een stam van de Alveolata, die ongeveer 7500 verschillende soorten omvat. Eukaryote organismen zijn de meest ontwikkelde en gedifferentieerde soorten protisten. De lengte van ciliaten varieert van tien tot maximaal 300 micrometer. Bepaalde soorten ciliaten zijn zelfs meer dan een millimeter lang. De organismen bestaan uit contractiele filamenten van het cytoskelet, zoals actinmyosine of microtubulus filamenten. Hierdoor kunnen ciliaten hun oppervlaktestructuur veranderen en zich aanpassen aan chemische of fysische stimuli. Ze werpen lange eiwitfilamenten naar buiten als reactie op bepaalde stimuli. Roofzuchtige soorten ciliaten dragen vaak giftige stoffen met zich mee prik het membraan van hun slachtoffers en scheiden giftige stoffen af voor immobilisatie. Ciliaten worden gekenmerkt door nucleair dimorfisme. Ze bezitten dus kernen van verschillende groottes. Hun diploïde kleine kern wordt micronucleus genoemd en hun polyploïde grote kern wordt macronucleus genoemd. De macronucleus komt overeen met het vegetatieve celcentrum en de micronucleus vormt de kiemlijn. Vermoedelijk zijn ciliaten geëvolueerd uit syncytiële multicellulariteit.
Voorkomen, verspreiding en kenmerken
Ciliaten worden voornamelijk aangetroffen in zoetwater-, zee- en bodemomgevingen. Als reactie op veranderingen in zuurstof or carbon dioxide concentratievertonen ciliaten pure reactieve veranderingen in hun bewegingsrichting, waardoor ze zichzelf naar een gebied met gunstiger omstandigheden transporteren. Naast gratis-zwemmen ciliaten, er zijn sessiele ciliaten. Sommige leven als commensalen, zoals de Enodinia in de pens van herkauwers, die de cellulose van het voedsel door cellulase afbreken. Veel leden van de soort leven symbiotisch in de binnenste laag van groene algen zoals zoochlorelle. Een puur parasitaire soort is bijvoorbeeld Ichthyophthirius multifiliis, die zoetwatervissen aanvalt. Veel soorten ciliaten worden wereldwijd gedistribueerd. Ongeslachtelijke voortplanting wordt door veel soorten beoefend in de vorm van transversale deling of, zelden, longitudinale deling. Het geslacht Colpoda vormt divisiecysten. Bij seksuele voortplanting vindt DNA-uitwisseling plaats door middel van een plasmabrug. Deze vervoeging resulteert in het oplossen van de macronucleus. De micronuclei van de twee partners geven aanleiding tot een diploïde kern in elk van de twee partners door middel van deelprocessen van meiosis en mitose. Na de scheiding van de seksuele partners vindt nog een mitose plaats, die telkens de diploïde kern verdubbelt. Een van de resulterende dochterkernen wordt de macronucleus door middel van polyploïdisatie en de tweede wordt de micronucleus. Het voedselspectrum van ciliaten is breed. Trouwens bacteriën, sommige ciliaten voeden zich met flagellaten, algen, amoeben of schimmels. Andere vertegenwoordigers leven roofzuchtig op andere ciliaten. De celmembraan draagt het cytostoom als een mond-achtige opening voor voedselopname. Voedsel wordt bij inname in voedselvacuoles verpakt en circuleert in de cel op een vast pad door het cellichaam, waar het wordt aangezuurd door acidosomen en verrijkt door lysosomen met hydrolase. In de cel wordt het voedsel afgebroken en bereiken vitale stoffen het cytoplasma, waarbij de reststoffen in de vorm van een cytopyge worden uitgescheiden in de sapcentrifuge van de cel.
Ziekten en kwalen
Balantidium coli is de enige soort ciliaten die mensen treft. Het leeft evenredig tot parasitair in de spijsverteringskanaal en kan veroorzaken diarree en zweren in de darmen. Balantidium coli heeft een zeer breed spectrum aan mogelijke gastheren, variërend van holle dieren tot kreeftachtigen en verschillende zoogdieren, dus vooral varkens. Bij veel gastheren veroorzaakt een besmetting met de ciliaten geen ziekteverschijnselen. Mensen worden vrij zelden besmet, maar kunnen bij infectie symptomen van het maagdarmkanaal ontwikkelen. De cysten van de ciliaat worden meestal ingenomen met besmet voedsel of water In de gastheerdarm ontwikkelen de cysten zich tot actieve trofozoïeten. Ze vormen dan kolfachtige laesies in de submucosa, die tussen de slijmvlies en spierweefsel binnen de dikke darm Daar vormen de ciliaten nesten. De gastheer scheidt de cysten uit, evenals actieve cellen in de ontlasting. De ciliaten vormen geen bekende toxines, maar besmetting met de ciliaten kan de vorming van zweren in de dikke darm in mensen. Deze associatie is te wijten aan de vorming van hyaluronidase, dat oplost hyaluronzuur in bindweefsel In bijzonder ernstige gevallen kunnen symptomen zijn: bloederige ontlasting, permanente noodzakelijke stoelgang en ernstig gewichtsverlies. In extreme gevallen kan een dergelijke ernstige besmetting fataal zijn. Dit is echter zelden het geval, omdat infectie met ciliaten goed kan worden behandeld met tetracyclines of metronidazol Hygiëne is een preventieve maatregel, die vooral relevant is bij het omgaan met dieren zoals varkens. Vooral in warmere klimaten beschermt profylactische hygiëne in deze context tegen infectie met de ciliaten. De pathogenen worden meestal niet via varkensvlees ingenomen, zolang het vlees niet rauw wordt geconsumeerd.
