Жизненный цикл паразита трипаносома

Трипаносомы являются одним из семейств протистов – одноклеточных организмов типа Euglenozoa (эвгленозои).

Трипаносомы относятся к патогенным микроорганизмам и представляют опасность для здоровья, вызывая тяжелые поражения систем и органов человека.

Строение трипаносомы

Строение трипаносомы, то есть ее морфологическая структура, имеет форму трипомастиготы в течение взрослой, трипаносомной стадии развития. Тело трипаносомы длиной от 12 до 40-70 мкм имеет продольную форму сильно вытянутого овала с заостренными концами (напоминающую веретено).

Оно состоит из одной клетки – митохондрии с цитоплазмой и единственным ядром; клетка имеет плотную гликопротеиновую оболочку (перипласт). Также в клетке трипаносомы имеется дисковидный органоид кинетонуклеус (или кинетопласт), содержащий ДНК, и меньшее по размеру тельце (кинетосома или блефаропласт), от которого начинается наружный вырост клетки трипаносомы флагеллоподий. Этот органоид движения паразита попросту именуется жгутиком. Он тянется вдоль тела клетки и приподнимает образованную перипластом пластинчатую перепонку, которая тоже расположена вдоль всей клетки (с одной стороны). Специалисты называют ее ундулирующей мембраной (от лат. undulatus – волнообразный), и ее функция – извиваясь, продвигать трипаносому в нужном направлении. Такое строение трипаносомы присуще паразиту, когда он находится в организме окончательного хозяина.

Кроме того, находясь там, трипаносома может быть и в форме амастиготы (овальной формы, меньшего размера и без жгутика). А вот на критидиальной стадии, пребывая в организме насекомого-переносчика, морфологическая структура клетки приобретает вид эпимастиготы: клетка удлиненная, но жгутик короткий и волнообразная мембрана сильно недоразвита.

Кстати, трипаносома крузи имеет C- или S-образную форму тела, а также более длинный жгутик и зауженную волнообразную мембрану.

Жизненный цикл и размножение трипаносомы

Трипаносомы – паразиты облигатные, то есть их существование за пределами чужого организма невозможно: хозяин обеспечивает питание и комфортную среду обитания паразита. Поэтому весь жизненный цикл трипаносомы проходит либо в теле насекомого, либо в теле человека (или животного). Так что жизненный цикл этого паразита двухэтапный.

Главным (окончательным) хозяином для трипаносом, по мнению большинства биологов, является человек, а насекомое-кровосос, переносящее паразита, получило статус промежуточного хозяина.

Африканская трипаносома развивается в передних отделах кишечника мухи цеце после того, как она насосалась крови зараженного позвоночного животного. В результате в ее организм попали трипомастиготы Trypanosoma brucei или Trypanosoma gambiense, которые начинают размножаться и переходят в форму эпимастигот. Добравшись до слюнных желез насекомого, эпимастиготы продолжают усиленно делиться. Жизненный цикл трипаносомы в теле мухи занимает примерно три недели. Непосредственно в слюну паразит проникает только когда разовьется до стадии метациклических трипомастигот, которые и попадают в хоботок. Теперь кровожадному насекомому остается только укусить жертву своего ненасытного аппетита, и готово – зрелые трипаносомы перекочевывают к новому хозяину.

Сначала трипомастиготы некоторое время (до десяти дней) остаются в клетках кожи, оттуда перебираются в лимфатическую систему, а затем переходят в кровь, прилипая к эритроцитам и лейкоцитам. Но в крови они не могут размножаться и с кровотоком «путешествуют» по всему организму в поисках подходящего «места проживания» – в спинномозговой жидкости, лимфе и в различных органах. И там начинается размножение трипаносомы, которое приводит к отравлению организма метаболитами ее жизнедеятельности и повреждению тканей внутренних органов.

Размножение трипаносомы бесполое, осуществляется путем продольного бинарного митоза, в ходе которого митохондрия и ядро разделяются на две части – реплицируя две копии каждой хроматиды.

Многократный процесс деления американской трипаносомы (с образованием эпимастиготы) протекает в кишечнике клопов. Когда клетка паразита становится трипомастиготой, то есть приобретает метациклическую форму, она готова к смене хозяина. Выход наружу из кишечника один – с экскрементами, которые животные слизывают с себя при укусе насекомого и заражаются. А люди чешут укушенное место, и заразные фекалии клопа попадают в клетки кожи через отверстие от укуса и микроскопические повреждения целостности кожного покрова при расчесывании.

Где обитает и чем питается трипаносома?

Итак, где обитает трипаносома? Средой своего обитания паразиты трипаносома бруцеи и трипаносома гамбиенсе избрали кровь, лимфу, лимфоузлы, цереброспинальный ликвор (спинномозговую жидкость), богатые белками серозные жидкости, а также ткани спинного и головного мозга. Американская трипаносома в человеческом организме чаще всего поселяется в клетках лимфатических узлов и сосудов, печени и селезенки, костного и головного мозга, а также мышечных тканей (в том числе миокарда).

Чем питаются трипаносомы? Тем, что им необходимо для подержания своего существования и размножения – гликопротеинами и углеводами плазмы крови своего хозяина. Отверстия для попадания пищи внутрь (цитостома) у трипаносоматид нет, поэтому они утоляют голод с помощью эндосмоса – всасывания жидких питательных веществ всей оболочкой клетки. Следует отметить, что трипаносомы относятся к анаэробам, то есть для получения энергии они не нуждаются в кислороде и система дыхания у них цитохромная.

Механизм приспособления трипаносом к организму хозяина и способ защиты от него признан микробиологами уникальным. Чтобы «ввести в заблуждение» иммунную систему человека или животного, активизируется ген трипаносомы, который занимается изменением последовательности (перекодировкой пептидных связей) аминокислот, входящих в состав их белковой оболочки. То есть чужеродные агенты (антигены) паразита, на которые реагируют иммунные клетки организма хозяина, изменяются, и процесс их обнаружения, идентификации и обезвреживания затягивается. И в это время трипаносомы успевают расплодиться.

Виды трипаносом

Согласно паразитологической систематизации, класс трипаносом – гетеротрофные эукариотические патогенные эндопаразиты.

Трипаносома на латинском (заимствование из греческого): класс Mastigophora (жгутиконосцы, от греч. mastig – жгутик), подкласс животных жгутиконосцев (Zoomastigina), отряд Kinetoplastida (кинетопластиды). А по классификации протист, класс трипаносом – кинетопластида, семейство – трипаносоматиды, вид – трипаноплазма. Несколько разновидностей этого эндопаразита вызывают у человека очень опасные патологии.

Африканская трипаносома – причина развития у человека и животных африканского трипаносомоза (сонной болезни). Заболевание возникает после попадания в организм таких паразитов, как трипаносома бруцеи (Trypanosoma brucei) и трипаносома гамбиенсе или трипаносома гамбийская (Trypanosoma gambiense). В первом случае медики определяют возбудителя как Trypanosoma brucei gambiense (T.b.g.), который поражает население в странах Западной и Центральной Африки и вызывает длящуюся месяцами и годами хроническую инфекцию. Во втором случае тип возбудителя имеет уточненное название Trypanosoma brucei rhodesiense (T.b.r.), и он приводит к острой форме сонной болезни (с тяжелыми поражениями ЦНС) в основном среди сельского населения восточной и южной части африканского континента.

Способ заражения трипаносомами данных видов инокулятивный – через укус специфического насекомого-кровососа. Обитающая в несметных количествах тропическая муха цеце является переносчиком трипаносом бруцеи и гамбиенсе. К основным видам мухи цеце (Glossina), которые могут заражать людей африканским трипаносомозом, относятся G. palpalis, G. Tachinoides и G. morsitans.

Трипаносома крузи (Trypanosoma cruzi) или американская трипаносома эндемична для Центральной и Южной Америки. Результатом ее вторжения в организм становится сопровождаемая воспалением сердечной мышцы и оболочек головного мозга болезнь Шагаса (названная в честь открывшего ее бразильского бактериолога Карлоса Шагаса). Способ заражения трипаносомами крузи инокулятивно-контаминативный: – укус одного из видов триатомовых клопов-гематофагов (Triatoma infestans, Rhodnius prolixus и др.), а также попадание в расчесанный укус клопа его зараженных испражнений. Сам же клоп заражается, кусая ходячие и летающие «депозитарии» паразита – грызунов, броненосцев, опоссумов, летучих мышей и др.

Трипаносома конская (Trypanosoma eouipedum) вызывает так называемую случную болезнь лошадей, так как передача трипаносом данного вида происходит во время их спаривания. Нередко трипаносома бруцеи фигурирует как трипаносома конская, поскольку в центральных районах Африки ею заражаются лошади, причем развивающаяся смертельная болезнь нагана (нгана) поражает и многих других домашних животных.

Профилактика трипаносом

Основная профилактика трипаносом на сегодняшний день заключается в борьбе с их переносчиками – насекомыми. Для этого применяются все доступные средства защиты: репелленты, москитные сетки, экраны и ловушки для предотвращения попадания мух цеце и клопов в жилые и общественные помещения, обработка мест обитания этих насекомых инсектицидами с целью их уничтожения. И, конечно, мониторинг состояния здоровья населения в эндемических районах – путем регулярной сдачи анализов крови на Trypanosoma brucei gambiense (T.b.g).

Трипаносомоз человека носит эндемический характер в 36 странах Африки к югу от Сахары, где проживает почти 70 млн. человек. По данным ВОЗ, которая приняла и выполняет программу борьбы с сонной болезнью в странах Африки, ежегодно заболевает в среднем 25 тыс. человек. Причем, поскольку это заболевание сельской местности, многие больные проходят диагностику, но не лечатся и умирают в своих деревнях…

В настоящее время признано, что наиболее эффективная профилактика трипаносом – проведение расчистки отдельных территорий (особенно в местах повышенной влажности) от тех видов растительности, которые служат убежищем для мух.

Значение трипаносомы в природе

Если протисты, к которым относятся и трипаносомы, являются составной частью биосистемы нашей планеты, и многие из них вносят положительный вклад в ее стабилизацию (вырабатывая кислород, поглощая бактерии и перерабатывая органические остатки), то значение трипаносомы в природе – как, например, малярийного плазмодия, дизентерийной амебы или лямблий – определить сложно.

Ученые рассматривают паразитизм как принцип существования одних организмов за счет других. Если такое существование вредит одному из его участников, вызывая опасные заболевания хозяина паразита – человека, то невольно напрашивается мысль, что 7 млрд. населения Земли – ничто по сравнению с численностью проживающих на планете паразитирующих микроорганизмов.

Мы считаем их классом простейших, а они, имея митохондрию и жгутик, приспособились к таким экстремальным условиям, в которых ни один человек не прожил бы и нескольких минут.

Конечно, статья о трипаносомах явно не повод для философствований, но, может быть, значение трипаносомы в природе в том, чтобы человек все-таки осознал себя частью этой природы и стал вести себя не как ее покоритель или, того пуще, царь…