1 вопрос
КЛАСС ЖГУТИКОВЫЕ FLAGELLATA
Тело жгутиковых, кроме цитоплазматической мембраны, покрыто еще и пелликулой - специальной оболочкой, обеспечивающей постоянство его формы. Имеется один или несколько жгутиков, органелл движения, представляющих собой нитевидные выросты эктоплазмы. Внутри жгутиков проходят фибриллы из сократительных белков. Некоторые жгутиковые имеют также ундулирующую мембрану - своеобразную органеллу передвижения, в основе которой лежит тот же жгутик, не выступающий свободно за пределы клетки, а проходящий по наружному краю длинного уплощенного выроста цитоплазмы. Жгутик приводит ундулирующую мембрану в волнообразное движение. Основание жгутика всегда связано с кинетосомой, видоизмененной митохондрией, обеспечивающей его энергией. Ряд жгутиковых имеет также и опорную органеллу - аксостиль - в виде плотного тяжа, проходящего внутри клетки.
Ряд видов паразитических жгутиковых обитает в различных органах человека. Циклы их развития очень разнообразны.
2 вопрос
Медицинское значение в отряде Первичномонадных имеют представители семейства Трипаносомовых. Их отличительным признаком является способность образовывать в цикле развития несколько морфологических форм: трипаносомную, критидиальную, лептомо- надную, лейшманиальную и метациклическую. Лептомонадная форма имеет длинный жгутик, начинающийся на переднем крае тела, ундулирующая мембрана отсутствует. Лейшманиальная – имеет округлую форму и круп ное ядро. Жгутик или отсутствует, или имеется только его внутриклеточная часть, свободного конца нет. Для трипаносомной формы характерно лентовидное тело, центрально расположенное овальное ядро. Жгутик начинается позади ядра, образует ундулирующую мембрану, и имеет длинный свободный конец. Метациклическая форма сходна с трипаносомной, но не имеет сво бодного конца жгутика. У критидиальной формы жгутик начинается впереди ядра, образует короткую ундулирующую мембрану и свободный конец.
3 вопрос
Лейшмании Leischmania (кл. Жгутиковые Flagellata , отряд одножгутиковые Protomonadina , род Leischmania , виды: L. Donovani, L. Tropica, L. Mexicana, L. brasiliensis ) - возбудители лейшманиозов.
Лейшмании в основном паразитируют у пресмыкающихся, но некоторые виды освоили более широкий спектр хозяев и обитают в организмах млекопитающих, в том числе человека.
Они имеют очень древнее происхождение. Среди многообразия эукариот лейшмании обладают одним из самых простых геномов: геном одного исследованного вида имеет только 8300 генов, ответственных за синтез белков, и 900 генов, кодирующих регуляторные РНК. Около 6200 генов лейшманий практически полностью соответствуют генам трипаносом, с которыми они находятся в близком родстве, а около 1000 генов являются специфическими. Кариотип лейшманий включает 35 или 36 хромосом.
Заболевания человека вызывают несколько видов и подвидов паразитов, которые объединяются в четыре комплекса: L. donovani - возбудитель висцерального лейшманиоза, L. tropica - возбудитель кожного лейшманиоза, L. mexicana - возбудитель лейшманиоза Центральной Америки, L. brasiliensis - возбудитель бразильского лейшманиоза. Все виды сходны морфологически и имеют одинаковые циклы развития. Они существуют в двух формах: в безжгутиковой, или лейшманиальной, и жгутиковой, или промастиготной (рис. 19.8).
Лейшманиальная форма очень мелка - диаметром 3-5 мкм. Ее характерная черта - круглое ядро, занимающее около 1/4 цитоплазмы; жгутика нет, но перпендикулярно клеточной поверхности располагается палочковидный кинетопласт. Эти формы обитают в клетках ретикулоэндотелиальной системы человека и ряда других млекопитающих (грызунов, собак, лис). Промастиготная форма удлинена - до 25 мкм, спереди находится жгутик, у основания которого хорошо виден такой же кинетопласт, что и в безжгутиковой стадии паразита. Обитает в пищеварительной системе москитов. Безжгутиковая форма, посеянная на культуральную среду, превращается в жгутиковую. Лейшманиозы широко распространены в странах с тропическим и субтропическим климатом на всех континентах там, где обитают москиты. Они - типичные природно-очаговые заболевания (см. п. 18.13). Природными резервуарами являются грызуны, дикие и домашние хищники. Заражение человека происходит при укусе инвазированными москитами.
По патогенному действию лейшманий заболевания, которые они вызывают, делят на три основные формы: кожный, слизисто-кожный и висцеральный лейшманиозы.
При кожном лейшманиозе очаги поражения находятся в коже. Это самый распространенный тип лейшманиоза, протекающий относительно доброкачественно. Возбудителями кожного лейшманиоза в Африке и Азии являются L. tropica, а в Западном полушарии - L. mexicana и ряд штаммов L. brasiliensis. L. tropica и L. mexicana вызывают на коже длительно не заживающие язвы на месте укусов москитами. Язвы заживают через несколько месяцев после образования, а на их месте на коже остаются глубокие рубцы. Некоторые формы L. brasiliensis способны распространяться по лимфатическим сосудам кожи с образованием многочисленных кожных язв в отдалении от мест укусов.
Слизисто-кожный лейшманиоз вызывается подвидом L. Brasiliensis brasiliensis. При этой форме заболевания паразиты проникают из кожи по кровеносным сосудам в носоглотку, гортань, мягкое нёбо, половые органы, поселяются в макрофагах соединительных тканей этих органов и вызывают здесь деструктивные воспаления.
Вопрос 4
Лабораторная диагностика основана на микроскопировании мазков из кожных язв при кожном и слизисто-кожном лейшманиозах, пунктатов лимфатических узлов и костного мозга при висцеральном лейшманиозе. В окрашенных препаратах обнаруживается лейшмани-альная форма паразитов как внутри клеток, так и внеклеточно. В сомнительных случаях производят посев материала, взятого от больного, на специальную культуральную среду, на которой лейшманий приобретают промастиготную форму, активно передвигаются и легко обнаруживаются при микроскопировании. Используют также и биологические пробы - заражение лабораторных грызунов.
Профилактика - в первую очередь это борьба с переносчиками и уничтожение природных резервуаров (грызунов и бродячих собак), а также профилактические прививки.
В настоящее время, по данным Международной организации здравоохранения, разными формами лейшманиоза болеет около 12 млн человек в 88 странах в основном тропического и субтропического региона. Ежегодно диагностируются около 1,5 млн новых случаев заражения лейшманиозами.
Эпидемиологическая цепь : резервуар возбудителя – мелкие грызуны, переносчик – москит, реципиент – человек.
Вопрос 5
Висцеральный лейшманиоз вызывает L. donovani. Заболевание начинается через несколько месяцев или даже лет после заражения как системная инфекция. Паразиты размножаются в макрофагах и в моноцитах крови. Нарушаются функции печени, кроветворение. Очень велика интоксикация. Болезнь характеризуется упорной неправильной лихорадкой, увеличением печени и селезенки, истощением, анемией. При отсутствии лечения заболевание заканчивается летально.
Вопрос 6
См. Вопрос 4
Эпидемиологическая цепь : резервуар возбудителя – бродячие больные собаки, шакалы, больной лейшманиозом человек; переносчик – москит (рода Phlebotomus); реципиент – человек.
Вопрос 7
Trypanosoma brucei gambiense и T.b. rhodesiense ( кл . Жгутиковые Flagellata, отряд одножгутиковые Protomonadina, род Tripanosoma, виды : T.b. gambiense, T.b. rhodesiense, T. cruzi ) - возбудители африканского трипаносомоза , или сонной болезни .
Паразит имеет извилистую заостренную с обеих сторон форму. Длина его 17-28 мкм. Стадии, паразитирующие у человека, имеют один жгутик, ундулирующую мембрану сбоку и хорошо заметный кинетопласт у основания жгутика.
Трипаносомы поселяются у человека в крови, лимфе, спинномозговой жидкости. T.b. gambiense встречается в Западной Африке, а T.b. rhodesiense - в Восточной и Юго-Восточной Африке.
Жизненный цикл этих паразитов протекает в организме человека, домашних и диких млекопитающих, в первую очередь копытных. T.b. gambiense чаще поражает человека, свиней и собак, T.b. rhodesiense - диких животных - антилоп и носорогов. Переносчик первого подвида - муха цеце Glossina palpalis, живущая поблизости от жилища человека, второго - G. morsitans, обитающая в открытых саваннах и саванновых лесах. В связи с этим сонная болезнь, возбудителем которой является T.b. gambiense, встречается в антропогенных очагах культурных ландшафтов. Ежегодно регистрируется около 10 000 новых случаев заражения. Восточноафриканский трипаносомоз распространен значительно меньше и встречается в основном в естественной природе. В основном им заболевают охотники, туристы, сезонные рабочие, каждый год - около 1500 человек.
Сонная болезнь без лечения протекает около 5 лет и выражается в нарастающей мышечной слабости, депрессии, истощении и сонливости. Возможны случаи самоизлечения, но обычно заболевание заканчивается смертью больного.
Восточноафриканский трипаносомоз протекает более злокачественно, длится не более 6 мес и также заканчивается смертью.
Для паразитирования трипаносом у млекопитающих, в том числе человека, характерны циклические подъемы интенсивности инвазии за счет их размножения, сопровождающиеся изменениями строения и антигенных свойств паразитов. Во время увеличения количества паразитов в крови преобладают трипаносомы удлиненной формы. Антигены, которые они образуют, вызывают формирование антител в организме хозяина. Под действием антител многие паразиты гибнут и интенсивность инвазии снижается. Выжившие трипаносомы укорачиваются и начинают вырабатывать другие антигены. Укороченные формы паразита, инвазионные для мухи цеце, в ее организме вновь приобретают удлиненную форму, инвазионную для человека.
Trypanosoma brucei в организме человека может размножаться, только находясь внутри клеток, в основном эритроцитов. Паразит попадает туда активно через мембранные рецепторы CD, индуцируя фагоцитоз. В тяжелых случаях трипаносома внедряется и в клетки головного мозга. Больные ощущают слабость, головную боль, боль в суставах. Эти симптомы сопровождаются анемией, нарушением функций сердца и почек. Часто заболевание заканчивается истощением и смертью больного Жизненная форма трипаносомы, обитающая в крови человека, получает энергию за счет гликолиза в связи с тем, что она содержит незначительное количество цитохрома. При попадании в пищеварительную систему мухи цеце происходит реорганизация структуры паразита, в его цитоплазме появляется большое количество нормально функционирующих митохондрий, и он переключается на аэробный тип метаболизма.
Каждая новая волна размножения паразитов представляет собой новую популяцию трипаносом, обладающую поверхностным белком, несколько отличным от предыдущего, состоящим из тех же аминокислот, но расположенных в другом порядке. Один клон трипаносом может последовательно образовывать от 1000 до 2000 разных гликопротеинов оболочки. Гены этих протеинов относятся к одному мультигенному семейству и возникли в процессе эволюции, вероятно, путем дупликаций и последующей дифференцировки, как и другие семейства генов. В геноме трипаносомы имеется сайт экспрессии, в который поочередно перемещаются гены поверхностных гликопротеинов, приближаясь к промотору, обеспечивающему их специфическую активацию. Там они транслируются. Не исключено, однако, что сайт экспрессии в геноме трипаносомы не единственный, и даже возможно, что разные гены гли-копротеинов активируются несколькими механизмами. В любом случае речь идет о своеобразной адаптации паразита к специфическим условиям существования, повышающей его выживаемость и открывающей ему широкие эволюционные перспективы.
Таким образом паразит избегает иммунной реакции со стороны хозяина.
Кроме описанного варианта адаптации трипаносом к обитанию во внутренней среде хозяина этот паразит использует и механизм генетической рекомбинации, широко распространенный среди свободноживу-щих простейших. Так, при попадании в организм человека более одного штамма трипаносом за счет укусов несколькими насекомыми, паразиты в процессе конъюгации способны претерпевать комбинативную изменчивость, создающую практически неограниченные возможности защиты от иммунных реакций хозяина. Естественный отбор паразитов как в одном хозяине, так и в его популяциях приводит к сохранению и воспроизводству наиболее жизнеспособных форм. Описанные особенности трипаносом дают им возможность эффективно использовать соответствующие экологические ниши.
Эффективная мера профилактики сонной болезни, как и в случае борьбы с малярией, - стерилизация самцов переносчика и выпуск в окружающую среду. Такие самцы эффективно конкурируют за самок с нормальными самцами, а самки, бывшие в контакте с ними, остаются бесплодными.
В Африке широко используются специальные ловушки со специфическими аттрактантами, при попадании в которые мухи гибнут. В настоящее время зарегистрировано около 66 млн больных африканской сонной болезнью.
Вопрос 8
Эпидемиологическая цепь : резервуаром являются домашние и дикие животные (овцы, козы, антилопы), переносчиком – муха це-це, реципиентом – человек. Лабораторная диагностика – обнаружение трипаносомных форм в плазме крови и спинномозговой жидкости. Профилактика трипаносомоза: личная – защита от укусов мухи це-це (применение репеллентов); общественная – уничтожение мух це-це в местах выплода, лечение больных людей, профилактическое лечение здоровых людей, живущих в очагах трипаносомоза, делающее организм невосприимчивым к инвазии. Практиковавшийся ранее отстрел диких животных, являющихся природным резервуаром паразита, вряд ли рационален в связи с возможным нарушением экологического баланса, который складывался в биогеоценозах на протяжении тысячелетий.
Вопрос 9
Trypanosoma cruzi - возбудитель американского трипаносомоза, или болезни Чагаса (Шагаса). Длина этой трипаносомы в крови человека достигает 20 мкм. Кинетопласт очень крупный, округлой формы. Характерная особенность этого возбудителя - способность к внутриклеточному паразитизму. При этом трипаносомы проникают вначале в макрофаги кожи и слизистых оболочек, а затем и в клетки миокарда, нейроглии и мышц, теряя жгутики, ундулирующие мембраны, и превращаясь в безжгутиковые, или амастиготные, формы. Здесь и происходит размножение паразитов. В крови эти трипаносомы никогда не делятся. В конечном счете пораженная клетка вся заполняется амастиготными формами трипаносом и разрывается, а паразиты инвазируют новые клетки. При этом часть их, превращаясь вновь в жгутиковую форму, поступает в кровь, откуда в дальнейшем они могут попасть в организм переносчика (рис. 19.9).
Переносчики болезни Чагаса - триатомовые клопы родов Triatoma, Rhodnius и Panstrongylus (см. п. 21.2.2). В них трипаносомы размножаются и достигают состояния инвазионности, поступая в заднюю кишку. Вскоре после кровососания клопы испражняются на покровы человека или животного, и трипаносомы проникают в кровь через раневое отверстие от хоботка или через неповрежденные слизистые оболочки губ, носа и глаз. Окончательными хозяевами кроме человека являются броненосцы, опоссумы, крысы, обезьяны и домашние животные - собаки, кошки, свиньи и даже куры. Кроме трансмиссивного способа заражения описано также заражение половым путем, при переливании крови, а также через плаценту.
Болезнь поражает в основном детей младшего возраста, у которых протекает остро. В старшем возрасте заболевание часто переходит в хроническую форму.
Различные штаммы возбудителя отличаются друг от друга преимущественным поражением разных органов и тканей: сердца, отделов нервной системы, клеток печени, селезенки, глиальных клеток, ретику-лоцитов.
Патогенное действие выражается в поражении органов, в клетках которых развиваются паразиты: характерны миокардиты, кровоизлияния в мозговые оболочки и менингоэнцефалит. Иногда заболевание протекает легко и заканчивается самопроизвольным излечением. Trypanosoma cruzi у детей вызывает умственную отсталость, увеличение размеров толстой кишки и пищевода - мегаколон и мегаэзофагус. Характерно повреждение сердечной мышцы, что может привести к летальному исходу.
Трипаносомы этого вида обладают комплексом механизмов защиты от реакции со стороны организма хозяина. Это внутриклеточная локализация, ингибирование апоптоза инвазированных клеток, синтез белковых молекул, связывающих антитела, вырабатывающиеся хозяином, подавление системы комплемента.
В настоящее время на территории Центральной и Южной Америки ежегодно регистрируется около 18 млн новых случаев заболевания, а 100 млн человек находятся в группе риска.
Вопрос 10
Эпидемиологическая цепь : резервуар – опоссумы, броненосцы, обезьяны, переносчик – триатомовый клоп, реципиент – человек.
Профилактика : личная – защита от укусов триатомовых клопов (репелленты); общественная – лечение больных.
Диагностика - в острой форме заболевания возможно обнаружение трипаносом в крови, в пунктатах лимфатических узлов, в спинномозговой жидкости. Иммунологический метод позволяет выявить в организме больного специфические антитела. Посев крови больного на культуральную среду позволяет выявить возбудителя в чистой культуре. При хроническом течении со слабовыраженными симптомами рационально введение крови больного морским свинкам, у которых возбудители обнаруживаются в большом количестве на 14-е сутки. Существует и своеобразный метод диагностики - кормление на больном неинва-зированных переносчиков-клопов, в кишечнике которых трипаносомы быстро размножаются и легко обнаруживаются.
В экспериментах на мышах, которым были привиты клетки злокачественных опухолей HeLa, саркомы 37 и других, обнаружено явление туморотропизма Trypanosoma cruzi. Паразиты внедряется в опухолевые клетки в 30-40 раз активнее, чем в нормальные. У 50% мышей опухоли после инвазии трипаносом вообще не развивались, а у остальных рост опухолей существенно задерживался. Кроме того, обнаружено, что паразит способствует ускоренному образованию Т-лимфоцитов, приводя к повышению уровня неспецифического иммунитета. Считается, что противоопухолевая активность трипаносом связана с особенностями организации и функционирования генетического материала митохондрий паразита. Этот феномен является своеобразной адаптацией паразита к среде обитания, в результате чего у него появляется возможность прожить дольше, эффективнее размножиться и широко расселиться.
Трипаносомы представляют большой медицинский интерес, потому что вызывают серьезные, смертельно опасные заболевания и одновременно обладают противоопухолевым действием.
Колоссальная экологическая пластичность трипаносом, обеспечивающая им возможность паразитирования в организме хозяина на протяжении нескольких лет в условиях постоянно действующих механизмов иммунитета, позволяет этим паразитам осваивать и новых хозяев. Так, описанная в последние годы вспышка трипаносомоза в Эфиопии была вызвана адаптацией к человеку T.b. brucei - подвида, паразитирующего обычно только у крупного рогатого скота и антилоп. Та же причина, вероятно, лежит в основе существования периодических вспышек трипаносомозов в Индии и Малайзии, где у больных были выделены паразиты, обитающие обычно в крови грызунов и низших обезьян. В Центральной и Южной Америке кроме Т. cruzi известна и еще одна трипаносома - Т. rangeli, которая чаще паразитирует у кошек и собак, но способна инвазировать и человека, вызывая у него нетяжелую, быстро проходящую лихорадочную реакцию.
Описанный выше противоопухолевый эффект трипаносом и изучение особенностей метаболизма этого паразита стали основой для разработки противоопухолевых препаратов - круцина и трипанозы.
Вопрос 11
Trichomonas hominis (кл. Жгутиковые Flagellata , отряд многожгутиковые Polymastigina , род Трихомонады Trichomonas , виды: T . Hominis , T . Vaginalis ) имеет овальную форму тела, 4 свободных жгутика, ундулирующую мембрану, аксостиль (опорный стержень), заканчивающийся на заднем конце тела шипом. На переднем конце тела находится клеточный рот. Локализация – толстый кишечник человека. В цикле развития цист не образует. Инвазионная стадия для человека – вегетативная форма. Способ заражения – пищевой. Непатогенная. Состояние, связанное с локализацией кишечной трихомонады у человека, называется кишечный трихомоноз. Лабораторная диагностика – обнаружение вегетативных форм в мазке фекалий. Профилактика кишечного трихомоноза: личная – мытье рук, овощей, фруктов перед едой, питье кипяченой воды; общественная – борьба с загрязнением почвы и воды фекалиями, уничтожение мух.
Вопрос 12
В половых органах человека обитает влагалищная трихомонада
Trichomonas vaginalis (кл. Жгутиковые) - возбудитель трихомоноза. Длина этого паразита 14-30 мкм. Форма тела грушевидная. На переднем конце находятся четыре жгутика. До середины клетки доходит также небольшая ундулирующая мембрана. По середине тела тянется аксостиль, выступающий из клетки на ее заднем конце. Характерна форма ядра, овального, заостренного с двух концов и напоминающего косточку сливы (рис. 19.5).
В пищеварительных вакуолях располагаются лейкоциты, эритроциты и бактерии, которыми этот паразит питается. Цист не образует.
Способ заражения – контакт ный. Вызывает заболевание мочеполовой (урогенитальный) трихомоноз. Эта трихомонада обитает у женщин во влагалище и в шейке матки, а у мужчин - в мочеиспускательном канале, мочевом пузыре и в предстательной железе. Зараженность женщин достигает 20-40%, мужчин - 15%. Серьезных повреждений хозяину эта трихомонада не наносит, но, тесно контактируя с эпителием мочеполовой системы, она вызывает возникновение мелких воспалительных очагов под эпителиальным слоем и слущивание поверхностных клеток слизистой оболочки. Через нарушенную эпителиальную выстилку в просвет органа поступают лейкоциты. У мужчин заболевание обычно завершается спонтанным выздоровлением примерно через 1 мес. У женщин трихомоноз может протекать несколько лет.
Инвазионная стадия – вегетативная форма.
Лабораторная диагностика - обнаружение живых подвижных трихомонад в мазке из выделений мочеполовых путей.
Профилактика урогенитального трихомоноза: личная – избегать случайных половых контактов, не пользоваться чужими бельем, постельными принадлежностями и предметами туалета; общественная – стерилизация гинекологических инструментов и перчаток, лечение больных.
Вопрос 13
Лямблия ( кл. Жгутиковые Flagellata , отряд многожгутиковые Polymastigina, род Lamblia, вид Lamblia intestinalis) Характеризуется двусторонней симметрией, грушевидной формой тела, двумя ядрами. По средней линии проходят начальные нити 4-х пар жгутиков, образуя аксостиль. На вентральной поверхности тела находится углубление – присасывательный диск, с помощью которого паразит прикрепляется к тканям хозяина. Циста лямблии содержит 4 ядра. Локализация – 12-перстная кишка и желчные пути человека. Стадии жизненного цикла – вегетативная форма и циста. Инвазионная стадия для человека – циста. Способ заражения – пищевой (с загрязненными цистами водой, овощами и фруктами, через грязные руки). Вызывает заболевание лямблиоз , характеризующийся механической блокадой стенки кишечника, нарушением пристеночного пищеварения и всасывания. Симптомы связаны с диспептическими расстройствами: тошнотой, болями в эпигастрии. Чаще протекает бессимптомно. При осложнении лямблиоза паразит может локализоваться в желчных ходах, поэтому лямблии могут служить причиной воспаления желчных путей, провоцировать образование камней. Лабораторная диагностика – обнаружение цист в фекалиях и вегетативных форм в дуоденальном содержимом. Профилактика лямблиоза: личная – мытье рук перед едой, мытье овощей и фруктов, питье кипяченой воды; общественная – борьба с загрязнением почвы и воды фекалиями, лечение больных.