Рисунок цикла развития малярийного плазмодия
Споровики (апикомлексы) – тип паразитических простейших, произошедших, вероятно, от жгутиконосцев. Наиболее известные представители: малярийный плазмодий, токсоплазма, криптоспоридии.
Малярийный плазмодий
Малярийный плазмодий вызывает тяжелое заболевание – малярию. Призываю вас строго разграничить два понятия. Есть “возбудитель” заболевания – малярийный плазмодий, а есть “переносчик” – малярийный комар.
Существует еще два важных понятия: промежуточной и основной хозяин. Промежуточный хозяин, в организме которого происходит бесполое размножение, для малярийного плазмодия – человек, млекопитающие. Основной хозяин, в организме которого осуществляется половое размножение – комар рода Anopheles.
Только малярийный комар (комар рода Anopheles) может переносить малярийного плазмодия, но имейте в виду, что не все комары рода Anopheles инфицированы малярийным плазмодием – есть и здоровые особи, поэтому укус комара рода Anopheles не всегда приводит к заболеванию малярией.
Жизненный цикл малярийного плазмодия довольно сложный, есть несколько новых понятий, с которыми вам предстоит познакомиться. Я же постараюсь сделать материал интересным, а от вас потребуется то, что важнее знаний – воображение.
Жизненный цикл малярийного плазмодия
Цикл состоит из 3 стадий: шизогония, гаметогония, спорогония. Начнем со спорогонии, стадии, которая протекает в организме комара перед тем, как он укусит человека.
- Спорогония – половой цикл
Спорогония малярийного плазмодия происходит в самке малярийного комара. Мерозоиты (в дальнейшем будет понятно, откуда взялась эта жизненная форма), попав в желудок комара, перевариваются, а гаметоциты трансформируются в гаметы. Гаметы сливаются друг с другом, образуется зигота, из которой через несколько часов появляется клетка веретеновидной формы – оокинента.
Оокинета внедряется в толщу кишечной стенки комара, делится мейозом на четыре споры. Каждая спора покрываются капсулой, образуется ооциста. Ооциста растет и делится митозом на несколько тысяч спорозоитов. Такое активное деление разрывает ооцисту (на этом этапе ее называют – спороциста), после чего спорозоиты выходят в полость тела и собираются в слюнных железах комара.
- Шизогония – множественное деление
Теперь совершенно очевидно, что с укусом комара в кровь человека, млекопитающего попадает именно спорозоит. Перемещаясь по кровяному руслу, спорозоиты достигают печени и проникают в ее клетки где начинается следующая стадия – множественного деления (шизогония). Митоз происходит без деления цитоплазмы, поэтому количество ядер в шизонте растет – созревают молодые шизонты.
Когда число ядер достигает передела, происходит деление цитоплазмы вокруг ядер и обособление клеток (соответственно числу ядер). В результате в клетках печени происходит катастрофа: сами клетки разрушаются, а из них выходят тысячи новых подвижных форм – мерозоитов. Мерозоиты внедряются в эритроциты (красные клетки крови), где вновь начинается шизогония – образуются тысячи шизонтов, которые в итоге разрывают эритроциты (красные клетки крови).
Мы с вами только что обсудили две шизогонии: тканевую – в клетках печени, и эритроцитарную – в эритроцитах (красных кровяных клетках). Замечу, что эритроцитарная шизогония может протекать несколько раз, причем происходит это одномоментно: раз в 48 часов, 72 часа (в зависимости от вида малярийного плазмодия). У человека такой одномоментный выход мерозоитов в кровеносное русло и гема – остатка от разрушенных эритроцитов, сопровождается подъемом температуры до 40°C-41°C.
Затем происходит резкий спад температуры – такая лихорадка носит название истощающая, и нередко заканчивается летальным исходом. Примечательно, что в Средние века, когда не знали, как лечить сифилис, было замечено излечение от сифилиса после перенесенной малярии. Теперь известно, что это действительно связано именно с высокими цифрами температуры, которые губительны для бледной трепонемы (возбудителя сифилиса).
- Гаметогония – образование гамет
Задача любого живого организма – размножаться. Без размножения никогда бы не фиксировались новые случаи заболевания малярией, давайте разберемся, как оно происходит.
После множества повторяющихся эритроцитарных шизогоний часть мерозоитов приобретает способность переходить в новую форму – гаметоциты. Во время укуса комара из кровеносного русла им засасывается кровь с гаметоцитами, которые попадают в желудок вместе с мерозоитами. Цикл замыкается.
Попробуйте самостоятельно рассказать о жизненном цикле малярийного плазмодия, ориентируясь на схему ниже 😉
Токсоплазма
Токсоплазма – простейшее класса споровиков, внутриклеточный паразит. Основные хозяева токсоплазм – семейство кошачьих (в их организме у токсоплазмы идет половое размножение). Промежуточным хозяином (организм, в котором происходит бесполое размножение) являются человек и другие теплокровные.
Заражение токсоплазмой происходит множеством путей – через немытые овощи, непрожаренное мясо, от матери к плоду во время беременности. В кишечнике паразиты попадают в макрофаги, после чего через кровь распространяются по всему телу.
Токсоплазмоз протекает достаточно легко, однако у лиц с иммунодефицитом и беременных женщин последствия могут быть фатальными (у беременных плод может погибнуть).
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник
Род включен в состав типа apicomplexa класса sporozoea отряда eucoccidiida подотряда haemosporma. Род включает более 100 видов, паразитирующих в организмах рептилий птиц и животных. Четыре вида патогеннs для человека и вызывает малярию – трансмиссивное заболевание человека, характеризующееся преимущественным поражением ретикулогистиоцитарной системы и эритроцитов, приступами лихорадки, анемией и гепатоспленомегалией. Plasmodium vivax – возбудитель трехдневной малярии, Р. malariae – возбудитель четырехдневной малярии, Р. falciparum – возбудитель тропической малярии, Р. ovale – возбудитель малярии овале (типа трехдневной).
Возбудителя малярии (микрогаметы Р. falciparum) в крови человека впервые обнаружил Лаверан (6 ноября 1880 г). Принадлежность возбудителя к споровикам установил И. И. Мечников (1886). Цикл развития паразита в организме, стадии и закономерности появления приступов были установлены Гольджи (1889). Следует отметить, что известны случаи заболевания человека малярией обезьян в эндемичных очагах.
Жизненный цикл (Рис. 1) различных видов плазмодиев практически одинаковый (основные различия связаны с образованием поколений поражающих эритроциты) включает бесполую стадию (шизогония), проходящую в организме человека, и половую стадию (спорогония), проходящую в организме переносчика – самок комаров рода anopheles (цикл Росса).
Рисунок 1. Жизненный цикл различных плазмодиев
Спорогония малярийного плазмодия происходит в клетках эпителия ЖКТ комара и продолжается 1-3 нед.
Процесс начинается с проникновения мужских и женских гамет (гамонтов) в организм комара с кровью больного.
Гамонты сливаются попарно в зиготы, проникающие в стенку кишки и образующие там ооцисты.
Содержимое ооцист претерпевает процесс спорогонии – многократно делится и образует спорозоиты (веретенообразные клетки длиной 11-15 мкм), диссеминирующие по всему организму насекомого. Часть из них проникает в слюнные железы, делая комара переносчиком болезни.
Тканевая или экзоэритроцитарная шизогония плазмодия происходит в гепатоцитах человека и продолжается 1-2 нед (цикл размножения Р. falciparum и Р. malarie в печени варьирует в пределах 10-18 сут).
Через час после кровососания спорозоиты проникают с кровотоком в клетки печени где размножаются и делятся.
В результате деления образуются мерозоиты (каждый спорозоит может образовать от 2000 до 40 000 мерозоитов), разрушающие гепатоциты и проникающие в кровоток.
Эритроцитариая шизогония происходит после проникновении мерозоитов в эритроциты.
Проникшие в клетки мерозоиты превращаются в трофозоиты (растущие формы) размером 2 мкм, микроскопия пораженных эритроцитов выявляет покоящиеся формы, содержащие ядро с одним хроматиновым зерном (Рис. 2), и формы с псевдовакуолью, внешне напоминающие перстень или кольцо (Рис. 3).
Рисунок 2. Покоящиеся формы, содержащие ядро с одним хроматиновым зерном
Рисунок 3. Формы с псевдовакуолью, внешне напоминающие перстень или кольцо
Размеры трофозоитов Р. falciparum меньше половины эритроцита и не вызывают его деформации.
Трофозоиты Р. vivax больше по размерам, имеют псевдоподии и способны передвигаться внутри эритроцита (отсюда vivax – живой), вызывая увеличение и деформацию клеток (Рис. 4).
Рисунок 4. Трофозоиты Р. vivax
Несмотря на наличие нескольких псевдоподий, трофозоиты Р. malariae практически неподвижны в мазках часто выглядят как тельца включений или ленты. Пораженные эритроциты не деформированы (Рис. 5).
Рисунок 5. Трофозоиты Р. malariae
Поскольку Р. ovale занимает промежуточное положение между Р. vivax и Р. malariae, то он деформирует около 60% инфицированных эритроцитов делая их овальными (Рис. 6).
Рисунок 6. Трофозоиты Р. ovale
Трофозоиты позднее увеличиваются и образуют многоядерные шизонты (делящиеся формы).
Шизонты образуют новое поколение мерозоитов. Каждая клетка может образовывать 6-24 дочерних мерозоита инфицирующих другие эритроциты (Рис. 7, 8).
Рисунок 7. Многоядерный шизонт
Рисунок 8. Многоядерный шизонт
Выход мерозоитов из эритроцита сопровождается его разрушением (Рис. 9).
Рисунок 9. Выход мерозоитов из эритроцита
Указанный цикл развития для Р. malariae составляет 72 ч, для других видов – 48 ч.
С наступлением эритроцитарной шизогонии размножение Р. malariae и Р. falciparum в печени прекращается, однако у Р. vivax и Р. ovale часть спорозоитов (гипнозоиты) остаётся в гепатоцитах, образуя «дремлющие» очаги, дающие отдалённые рецидивы.
В некоторых эритроцитах из макрогаметоцитов (Рис. 10) развиваются женские, из микрогаметоцитов (Рис. 11) мужские гамонты, завершающие своё развитие только в организме комара в течение 7-45 сут (в зависимости от температуры воздуха).
Рисунок 10. Макрогаметоцит
Рисунок 11. Микрогаметоцит
Эпидемиология. История заболевания насчитывает не одно тысячелетие. В Европе первое упоминание относят к v в. и связывают с именем Гиппократа. Позже древнеримский писатель Варрон varro 116-28 гг. до н.э.) указывал на наличие в болотистых местах неких мельчайших, невидимых глазу существ, проникающих с «дурным воздухом» (mal’aria) в организм, что дало начало известной «миазматической» теории развития заболеваний. В опубликованном в 1717 г. сочинении «de noxiis paludum effluviis eurumque remedies» («о вредных испарениях болот») итальянский естествоиспытатель Ланчизи подчёркивал роль стоячих водоёмов в распространении болотной лихорадки.
Распространение. Малярию выявляют повсеместно (Рис 12) от 45° северной до 40° южной широты (но чаще в тропиках и субтропиках) на высоте от 0 до 1 800 м над уровнем моря. В странах с умеренным климатом более часто выделяют Р. vivax, реже – Р. malariae. В тропиках основной возбудитель – Р. falciparum, и лишь спорадически в африканских странах выделяют Р. ovale. В 40-50-х гг. значительная часть очагов малярии в Европе и США была уничтожена применением инсектицидов, в частности ДДТ. теории развития заболеваний. В опубликованном в 1717 г. сочинении (mal’aria) в организм, что дало начало известной
Распространение. Малярию выявляют повсеместно (Рис 12) от 45°
Рисунок 12. Распространение малярии
Заболеваемость. Ежегодно в 104 эндемичных странах заболевают около 250 млн человек. Смертельные исходы чаще всего наблюдают среди детей, но также регистрируют среди неиммунизированных взрослых (1-2 млн ежегодно). Заболеваемость напрямую зависит от размеров популяции комаров и количества больных, служащих резервуаром инфекции. В связи с развитием индустрии туризма заболевание выявляют в странах, лежащих за пределами естественного ареала.
Анализ эпидемиологических факторов показывает, что передача инфекционного агента в большинстве случаев носит горизонтальный характер (распространение в течение эпидемического сезона возможно только через комара); что касается вертикальной передачи (наличие преемственной связи между сезонами), то она встречается редко. Подобные ситуации опосредуют лица-гамонтоносители, количество которых часто недооценивают. Следует учитывать, что в селезёнке количество гамонтов превышает таковое в периферической крови. Фактическое количество гамонтоносителей составляет 20-80% всех паразитоносителей.
Клинические проявления. В зависимости от вида возбудителя инкубационный период при малярии варьирует от 8 до 25 сут (при трёхдневной малярии может достигать 8-14 мес). Для всех форм типичны лихорадка, анемия и нарушения кровообращения. Проявления заболевания развиваются при разрушении эритроцитов периферической крови. Наиболее тяжело протекает тропическая малярия.
Лихорадка наблюдается в момент выхода мерозоитов из разрушенных эритроцитов; интервалы между проявлениями приступов зависят от биологического цикла паразита. Начало острое, температура тела может достигать 40-41,7 °С (обычно подъём наблюдают в дневное время). Через несколько часов она литически снижается до 35-36 °С. При разрушении эритроцитов в кровь выделяется эндопироген, структура которого остаётся неидентифицированной (определённая роль может принадлежать гематину). Определённую роль в развитии лихорадочной реакции могут играть ИЛ-1 и фактор некроза опухолей, выделяемые макрофагами, активируемыми во время утилизации остатков эритроцитов.
Анемия – следствие массивного лизиса эритроцитов и фагоцитоза поражённых клеток фагоцитами. При тропической малярии, вызванной Р. falciparum черно-водная лихорадка (гемоглобинурийная лихорадка). Характерны острый массивный гемолиз, гемолитическая желтуха, боли в пояснице, гемоглобинурия. Может развиться как осложнение малярии, возникающее после приёма хинина и примахина; чаще возникает у лиц с повышенной ломкостью эритроцитов. Вследствие наследственного дефекта глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы по типу анемии Маркиафавы-Микели, а также как реакция ГЗТ на хинин; комплексы хинин-АТ сорбируются на мембранах эритроцитов, активируют комплемент, что приводит к их генерализованному разрушению. Значительно реже и лишь при тропической малярии наблюдают внутрисосудистый гемолиз.
Нарушения кровообращения в первую очередь опосредованы подъёмами температуры тела. Дилатация сосудов приводит к снижению ОЦК и АД. Последующий спазм сосудов, повышенная вязкость крови, закупорка капилляров остатками эритроцитов приводят к ишемии органов и тканей.
Иногда тропическую (falciparum) малярию сопровождает острый гломерулонефрит.
Р. malariae может развиться прогрессирующая почечная недостаточность. Механизмы нефропатологии при малярии по большей части опосредованы аутоиммунными механизмами.
Заболевание часто сопровождают спленомегалия (увеличение не всегда соответствует тяжести заболевания) и тромбоцитопения.
Поражения органов ЖКТ достаточно многообразны – от гангренозно-язвенных до холероподобных. Печень обычно увеличена, гиперемирована и окрашена в тёмно-коричневый цвет. При хронических поражениях её масса достигает 3-5 кг. Нередки поражения поджелудочной железы вплоть до фиброзного панкреатита.
Иммунные реакции
Проникновение плазмодиев в кровоток индуцирует развитие иммунного ответа, направленного на подавление активности возбудителя и значительно смягчающего тяжесть клинических проявлений. Отмечены случаи абсолютной резистентности к инфекции, опосредованные иммунными и генетическими механизмами, передающимися по наследству.
Поскольку заболевание носит длительный циклический характер, уровень иммунного ответа постоянно нарастает. Под воздействием иммунных механизмов цикл шизогоний постепенно замещается спорогониями со смягчением симптоматики. В редких случаях возможно спонтанное выздоровление.
В подавлении размножения плазмодиев задействованы гуморальное и клеточное звенья иммунного ответа. Однако, степень их участия неопределенна.
Факторы организма, влияющие на заболеваемость
Лица, эритроциты которых не несут Аг группы duffy обладают естественной резистентностью к возбудителям малярии (отсутствуют у многих представителей негроидной расы).
Естественной резистентностью обладают лица с врождённым дефицитом глюкозо-6-дегидрогеназы, т.к. паразиты не способны использовать глюкозо-монофосфатный шунт в качестве источника энергии и в подобных условиях не могут развиваться в эритроцитах.
Лица с гемоглобинопатиями также резистентны к заражению, т.к. паразиты не способны размножаться в эритроцитах с изменённой морфологией, например при серпо-видноклеточной анемии.
Лабораторная диагностика малярии основана на выявлении паразитов в крови и соответствующей симптоматике. Некоторые отличительные признаки малярийных плазмодиев в мазке периферической крови представлены в табл. 1.
Для приготовления мазков пригодна капиллярная и венозная кровь. Мазки окрашивают по Райту или Романовскому Гимзе. Различные виды дифференцируют по морфологическим признакам.
При эпидемических обследованиях регионов более пригодна серологическая идентификация, например методом непрямой иммунофлюоресценции, выявляющим Аг в мазках. Также можно воспользоваться новокаин-формалиновой пробой Касты.
При невозможности обнаружения паразитов косвенные данные могут дать изменения лейкоцитарной формулы даже при однократном исследовании (моноцитоз, анэозинофилия, ядерный сдвиг влево в лейкоцитарной формуле).
Для экспресс-диагностики возможна микроскопия крови в толстой капле (препараты окрашиваются без фиксации). Следует помнить, что в препаратах эритроциты разрушаются, лейкоциты деформируются, а возбудитель может частично сморщиваться. Отличительные признаки приведены в табл. 2.
Таблица 1.
Отличительные признаки малярийных плазмодиев в мазке периферической крови (окраска по Романовскому-Гимза)
| Паразиты | Р. vivax | Р. ovale | Р. malariae | Р. falciparum |
| Эритроциты | ||||
| Увеличенные, бледно-розовые | + | + | – | – |
| Овоидные, края часто бахромчатые | – | + | – | – |
| Зернистость в пораженном эритроците | ||||
| Мелкая, обильная, красная (зерна Шюффнера) | + | – | – | – |
| Крупная, менее обильная (зерна Джеймса) | – | + | – | – |
| Единичные крупные розовые или фиолетовые пятна (пятна Маурера) | – | – | – | + |
| Паразит | ||||
| Наличие всех стадии шизогонии | + | + | + | + |
| Стадия кольца (количество паразитов в эритроците) | 2-3 | 2-3 | 1 | 2-3 |
| Лентовидные формы | – | – | + | – |
| Двойные пятна хроматина | – | – | – | + |
| Округлые гамонты | + | + | + | – |
| Полулунные гамонты | – | – | – | + |
| Пигмент во взрослом трофозоите | Обильный рассеянный | Более грубый, рассеянный | Более грубый, рассеянный | Компактный, в виде кучки |
Таблица 2.
Отличительные признаки малярийных плазмодиев в толстой капле крови (окраска по Романовскому-Гимзе)
| Признак | Р. vivax | Р. ovale | Р. malariae | Р. falciparum |
| Кольца | Часто разорваны, напоминают восклицательный знак или летящую птицу | Сходны с Р. vivax | Сохраняют форму, часто в виде ядра с небольшим ободком цитоплазмы | Сходны с другими видами, ядра крупные, неправильные |
| Эритроциты | Часто сохраняются в виде розоватых дисков с шизонтами и зернами Шюффнера | Не сохраняются | Не сохраняются | Сохраняются остатки эритроцитов даже на стадии кольца |
| Трофозоиты | Амебовидные содержат комочки цитоплазмы вокруг ядра, зрелые – компактные, круглые | Круглые, хорошо окрашенные | Обычно не обнаруживают | Компактные |
| Пигмент | Мелкий, палочковидны | Круглые, крупные зерна | В виде черной глыбки | Буровато-коричневый |
Лечение. История терапии малярии насчитывает более 350 лет (в 1640 г. испанцы завезли в Европу кору хинного дерева, употреблявшуюся индейцами в Эквадоре в качестве противо-лихорадочного средства). Длительное время хинин – алкалоид коры хинного дерева (cinchona) – оставался единственным средством химиотерапии. Современный арсенал препаратов позволяет ингибировать эритроцитарную шизогонию (препятствуя развитию приступов лихорадки), внеэритроцитарную шизогонию (препятствуя развитию рецидивов) и элиминировать циркулирующие гамонты (препятствуя переносу возбудителя от человека к человеку). Препараты, действующие одновременно по трем указанным направлениям, отсутствуют. Приступы лихорадки купируют многие препараты
Среди них наиболее известно производное 4-аминохинолина – хлорохин (в отечественной фармакопее – хингамин). Препарат активен против всех видов плазмодиев, однако существуют формы, резистентные к его действию.
Более эффективно применение комбинации хинина, антагонистов фолатов и сульфамидов. Внеэритроцитарные шизонты (печёночная стадия) Р. vivax и Р. ovale эффективно уничтожает примахин (производное 8-аминохинолина). Следует помнить, что у пациентов с дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы прием препарата может вызвать массивный гемолиз. Гамонты Р. vivax, Р. malariae и Р. ovale эффективно уничтожает хлорохин, а Р. falciparum – примахин.
Профилактика. Смысл профилактики сводится к разрыву биоценоза плазмодий-комар-человек, что может быть достигнуто терапевтическим уничтожением возбудителя в организме человека (метод Коха) либо бонификацией (метод Росса). Несмотря на ликвидацию малярии на территории бывшего СССР, вероятность ее возобновления в РФ постоянно возрастает. Это связано с нарушением системы контроля за местами выплода комаров рода anopheles и постоянным завозом малярии из стран юго-восточной Азии, Африки и Латинской Америки. В связи с этим необходимо проводить исследование на малярию независимо от сезона (приказ МЗ СССР № 930 от 23. 09. 76) осуществлять санацию и контроль за носителями. Несмотря на многочисленные попытки, эффективные средства вакцинопрофилактики отсутствуют.
СХЕМЫ МИКРОСКОПИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ МАЛЯРИИ, ИДЕНТИФИЦИРУЕМЫХ В ЭРИТРОЦИТАХ
Назад
Дата создания: 17.06.2014 12:40
Дата обновления: 13.11.2014 17:13
Источник