 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Токсоплазмоз - новый взгляд на старую проблему часть 1 |
Часть I
В течение 17 лет (с 1960 по 1977 год) автор этой статьи участвовал в проведении экспериментальных исследований по изучению эндогенных стадий размножения Anaplasmaovis, Toxoplasma gondii и Besnoitia besnoiti на базе лаборатории токсоплазмоза Института зоологии АН КазССР. Исследования проводились совместно с профессором В.Ф. Новинской, а также В.М. Петешевым и У.Д. Вустиной под руководством академика АН КазССР И.Г. Галузо и профессора Б.П. Всеволодова. Часть результатов, полученных в ходе научной работы, была опубликована в материалах, представленных на третьем Международном конгрессе протозоологов (1969), а также в книгах “Диагностика токсоплазмоза животных” (1971) и “Жизненный цикл токсоплазм” под редакцией И.Г. Галузо (1974). К сожалению, в книге “Жизненный цикл токсоплазм” в разделе “Эндогенный цикл развития токсоплазм”, написанной мной, кроме бесполой фазы развития в организме промежуточных хозяев были изложены результаты наших первых экспериментов по изучению половой фазы развития T. gondii, проведенных в 1970 году. Как выяснилось позже, котята, которых мы взяли в эксперимент, были заражены каким-то неизвестным нам в то время паразитом, и споры этого возбудителя были приняты мной за дробящуюся зиготу токсоплазм (рисунок 1). После этого был проведен ряд удачных экспериментальных заражений цистами токсоплазм интактных котят и получены интересные данные как по половой фазе развития T. gondii, так и по бесполому их размножению. Совместно с В.М. Петешевым мы провели уникальные исследования по изучению эндогенного развития B. besnoiti в организме крупного рогатого скота. Однако после той роковой ошибочной публикации и смерти академика И.Г. Галузо в 1977 году благодаря стараниям “доброжелателей” мои научные статьи долгие годы не публиковали. Выражаю искреннюю благодарность редакции журнала “Новые медицинские технологии”, в особенности главному редактору Д.Е. Афанасьеву, за предоставленную возможность опубликовать настоящую работу и представить ряд личных архивных материалов, которые до сих пор не видели свет. Выражаю надежду, что изложенный в статье материал, полученный с помощью цитологических, гистологических и гистохимических исследований, будет интересен и полезен врачам, а также исследователям токсоплазмоза и всей группы токсоплазмидозов. Все рисунки микропрепаратов, приведенные в статье, – из архива автора.
(Разрыв оболочки и выход спор неизвестного паразита (возможно, это пакет яиц цестоды Dipylidium felis) в раздавленной капле суспензии фекалий котенка. Ув. 900. 42 42005 )
Токсоплазмоз – зоонозное, природно-антропургическое заболевание, вызывае мое одноклеточными паразитами Toxo plasma gondii, для которых характерна фазность развития: в организме промежу точных хозяев – фаза облигатно внутри клеточного развития (фаза тахизоитов), заканчивающаяся образованием псевдоцист, и внеклеточная фаза брадизоитов, завершающаяся образованием тканевых цист в головном мозге; в организме дефи нитивных хозяев – внутриклеточная, прогамная, внутриэпителиальная фаза, завершающаяся образованием гаметоцитов, гамет и ооцист; вне организма – фаза споруляции. Заболевание характеризуется уникальными взаимоотношениями паразит – хозяин и, как следствие, – разнообразной клиникой.
Проблема токсоплазмоза привлекла особое внимание ученых после того, как был полностью расшифрован жизненный цикл T. gondii и установлено, что заболевание может быть оппортунистической инфекцией у человека при СПИДе и ряде других иммунодефицитных состояний. Эксперты Всемирной организации здраво охранения в 1972 году включили токсоплазмоз в группу зоонозных заболеваний, наиболее опасных для здоровья человека.
Биология токсоплазм
Одной из биологических особенностей адаптации T. gondii в организме промежу точного хозяина является отсутствие у паразита генетически детерминированных, строго следующих одна за другой стадий развития. Любая стадия развития токсоплазм (спорозоит, трофозоит, эндозоит, мерозоит, цистозоит) может дать начало новому заражению и новому циклу развития в организме животного, являющегося промежуточным хозяином. Это означает, что любая из перечисленных стадий является инвазивной, причем при любом пути проникновения токсоплазм в организм животного и человека. Экспериментальное заражение животных можно осуществить при введении им паразитов перорально, подкожно, внутримышечно, внутрибрюшинно и внутрицеребрально (Галузо И.Г. и соавт., 1974). Нам (Бугаев А.М., Вустина У.Д., 1974) удавалось экспериментально заражать белых мышей внутрицеребрально ооцистами слабовирулентного музейного штамма “LTI”. По данным J.P. Dubey и I.K. Frenkel (1972), прогамная фаза развития токсоплазм, даже в кишечнике кошек, не является строго детерминированной. Авторы выделили при этом пять структурных типов, которые размножаются асинхронно и могут переходить друг в друга.
Не менее важной особенностью токсоплазм, отличающей их от других паразитических простейших класса Sporozoa, является способность в фазу образования тканевых цист в головном мозге размножаться внеклеточно.
Как показали многочисленные исследования, проведенные в разных странах мира, у T. gondii существует три независимых друг от друга цикла развития. Первый можно наблюдать в организме дефинитивного хозяина при заражении его ооцистами T. gondii. В этом цикле участвуют только млекопитающие – представители семейства кошачьих, и смена хозяев здесь необязательна. Наиболее полно этот цикл изучили американские исследователи J.P. Dubey и I.K. Frenkel (1972). Согласно их данным, внедрившиеся в слизистую оболочку тонкого кишечника спорозоиты, вышедшие из ооцист, не размножаются в ее эпителии и не дают прямого начала половой фазе развития. На 10е сутки после заражения паразиты покидают кишечник, распространяясь в организме зараженного животного по кровеносным и лимфатическим сосудам. На 18е сутки токсоплазмы, прошедшие бесполую фазу развития в клетках различных органов, возвращаются в покровный эпителий слизистой оболочки тонкой кишки. И только после этого они могут дать начало довольно сложной бесполой эпителиальной фазе размножения и развития, которая завершается образованием гаметоцитов, гамет и ооцист. Последние вместе с калом выделяются неспорулированными во внешнюю среду. Таким образом, весь цикл от ооцисты до ооцисты длится 25–30 суток.
Латентный период при этом составляет 5–20 суток.
Из результатов исследований J.P. Dubey и I.K. Frenkel (1972) следует важный вывод: для того, чтобы у токсоплазм началась половая фаза развития в эпителии кишечника представителя кошачьих, паразиты должны обязательно пройти фазу вегетативного развития в других клетках того -же или другого животного.
Второй цикл (он наиболее полно изучен многими исследователями, в том числе и нами) проходит с участием промежуточных и дефинитивных хозяев. Его продолжительность зависит от фазы развития токсоплазм в организме промежуточных хозяев. Если происходит пероральное заражение дефинитивного хозяина тахизоитами, то продолжительность цикла от тахизоита до ооцисты равняется 10–15 суткам. Если же кошки, в особенности котята, заражаются брадизоитами (цистозоитами), то препатентный период сокращается до 3–5 суток. Препатентный период зависит от того, насколько “зрелыми” или дифференцированными являются цистозоиты (Пак В.С., 1974). При этом следует отметить, что у зараженных тахизоитами и брадизоитами котят наряду с кишечным циклом размножения и развития, заканчивающимся образованием ооцист T. gondii, часть паразитов, как и при заражении ооцистами, проходит кишечный барьер, вызывая генерализованное инфицирование многих внутренних органов, которое завершается образованием тканевых цист в головном мозге и мышцах.
В 1975 году А.М. Бугаевым и У.Д. Вустиной был проведен эксперимент по внутри мышечному заражению 16 кошек в возрасте от 8 до 20 месяцев 2 млн трофозоитов высоковирулентного штамма токсоплазм “РН” и 3 кошек в возрасте 14 месяцев цистами слабовирулентного штамма “LTI” (не опубликованные данные). На протяжении четырех месяцев ни у одного животного ооцисты в фекалиях обнаружены не были. В то же время в месте инокуляции и в паренхиматозных органах кошек паразиты выявлялись в большом количестве. Это означает, что половая фаза и препатентный период развития токсоплазм зависят от вирулентности, степени дифференциации паразитов и воротинфицирования дефинитивного хозяина (кошки).
Третий цикл T. gondii проходит в организме животных, являющихся исключительно промежуточными хозяевами. Это более чем 300 видов млекопитающих и птиц, включая человека. В их организме бесполое размножение и развитие паразитов может осуществляться беспрерывно по разным схемам: спорозоит – тахизоит – брадизоит, тахизоит – брадизоит или же брадизоит – тахизоит – брадизоит. Подтверждением наличия таких циклов развития у T. gondii являются примеры многолетнего (до 35 лет!) поддержания в лабораторных условиях различных штаммов токсоплазм на белых мышах, крысах, кроликах и в культурах клеток. При этом штаммы можно поддерживать на стадии развития только тахизоитов, вызывая острый токсоплазмоз у мышей и кроликов, или брадизоитов – при работе со слабовирулентными штаммами (Вустина У.Д., 1974). В естественных условиях фазы тахизоита и цисты (брадизоита) могут переходить друг в друга бесконечно долго и поддерживаться путем заражения промежуточных хозяев ооцистами, выделяемыми кошками, а также при поедании инвазированных органов и тканей зараженных животных. М.Н. Мельник и соавторы (1978) считают, что для такого цикла развития токсоплазм достаточно только алиментарного и конгенитального механизмов передачи, чтобы обеспечить интенсивную циркуляцию возбудителя среди животных, особенно хищников.
Украинские исследователи М.Н. Мельник, Л.К. Коровицкий и соавторы (1978), рассматривая биологию токсоплазм и патогенез токсоплазмоза в организме промежуточного хозяина, выделяют две фазы развития паразитов – фазу пролиферации, завершающуюся образованием псевдоцист, и фазу образования тканевых цист в головном мозге и мышечной ткани. Авторы считают, что термины “псевдоциста” и “циста” имеют право на существование,
У B. besnoiti достоверно установлен только один путь передачи от животного к животному – трансмиссивный (Хван М.В., 1968; Bigalke R.D., 1960). Учитывая цикл развития у других видов безноитий, можно предположить, что B. besnoiti в результате эволюционного преобразования “потеряли” свою половую фазу и перешли к моноксенному циклу развития. Данные В.М. Петешева и А.П. Поломошнова (1974) об обнаружении половой фазы развития у дикой кошки (Felis libusa), экспериментально зараженной материалом (цистами B. besnoiti), взятым от спонтанно инфицированных коров, никто больше не подтвердил. Надо полагать, что, как и в наших первых опытах, когда котята были не чистыми, так и в эксперименте упомянутых авторов, кошки были заражены другими паразитами, поскольку за ними установилось твердое представление как о морфологических признаках токсоплазм на определенной стадии их развития, так и об инвазионном процессе, который происходит в организме человека или животного.
В последние годы с помощью метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) получают положительные результаты тестов на токсоплазмоз в пробах крови, слюны, мочи, кала, выделениях из влагалищ и глаз у животных с хроническим и латентным течением заболевания (неопубликованные данные И.П. Гавриловой – лаборатория молекулярной диагностики при Государственном научноконтрольном институте биотехнологий и штаммов микроорганизмов МАПУ). Последнему фактору врачи, по видимому, уделяют недостаточно внимания при рассмотрении вопросов патогенеза заболевания и оценке эпидемиологии и эпизоотологии токсоплазмоза.
Таким образом, T. gondii имеют удивительную способность адаптироваться к организму хозяина и постоянно “пытаются” перейти от факультативногетероксенного (двухозяинного) цикла развития к моноксенному (однохозяинному). Токсоплазмам, как указывал И.Г. Галузо (1974), “… в общем жизненном цикле совершенно не обязательна смена чередование хозяев: дефинитивный – промежуточный – дефинитивный”. Такого же мнения придерживался и Д.Н. Засухин (1973), считая, что прохождение кишечных стадий развития не является облигатным для сохранения T. gondii как вида. А если учесть, что у родственного токсоплазмам микроорганизма B. besnoiti вообще отсутствует половая фаза развития, то, по-видимому, глубоко правы были И.Г. Галузо и Д.Н. Засухин, утверждавшие, что “такого развития мы не знаем ни у одного отряда споровиков”.
Взаимоотношения паразит – хозяин
Характерной особенностью, определяющей отношения паразит – хозяин, а равным образом и патогенез токсоплазмоза у человека и животных, является уникальная спо собность T. gondii размножаться во многих клетках организмахозяина, в том числе в цитоплазме клеток ретикулоэндотелиаль ной системы (РЭС) и лейкоцитах (рисунки 2, 3), а также, в фазу образования цист, – внеклеточно в ткани головного мозга.
Поскольку практикующим медицинским работникам и ветеринарным врачам, па разитологам и иммунологам приходится иметь дело в основном с бесполой фазой развития токсоплазм, мы рассмотрим
(Рисунок 2. Колонии тахизоитов в цитоплазме мезотелиальных клеток брыжейки белой мы ши, умерщвленной через 26 часов после зара жения вирулентным штаммом “CDN”. Пластинчатый препарат, окр. по Романовскому Гимзе. Ув. 900.)
взаимоотношения паразит – хозяин на приме ре только промежуточных хозяев. Для убе дительности имеющегося в нашем распо ряжении фактического материала и сде ланных нами выводов мы использовали неопубликованные уникальные архивные материалы Л.А. Бугаевой по цитохимии эндогенного развития безноитий в орга низме крупного рогатого скота. Это био псийный материал кожи, который брали у четырех спонтанно зараженных животных на протяжении двух лет. Животные в лабо раторию токсоплазмоза Института зооло гии АН КазССР были доставлены В.М. Пе тешевым из неблагополучного хозяйства Балхашского района ТалдыКурганской области КазССР в 1975 г. и находились под наблюдением до октября 1977 г.
( Рисунок 3. Псевдоциста в моноците брыжей ки белой мыши, умерщвленной через 30 ча сов после заражения. Пластинчатый препа рат, ок. по РомановскомуГимзе. Ув. 900.)
В организме промежуточных хозяев токсоплазмы могут вызвать острое, подострое и хроническое заболевание. Некоторые исследователи выделяют еще и латентное течение. При остром токсоплазмозе отно шения паразит – хозяин хорошо просле живаются при заражении вирулентными штаммами токсоплазм белых мышей и мо лодых животных других видов. А.М. Бу гаев и В.Ф. Новинская (1969–1974) вызы вали экспериментально острое течение за болевания у белых мышей и щенков путем внутримышечного и внутрибрюшинного введения вирулентного штамма токсо плазм “СDN”. Опытные животные заража лись трофозоитами, полученными из экс судата у белых мышей, на которых
(Рисунок 5. Гистологический срез печени белой мыши, умерщвленной на 5е сутки после заражения. Микронекроз с большим количеством токсоплазм вокруг погибающих гепатоцитов. Ок. железным гематоксилином. Ув. 900.)
поддерживался штамм. В первые двое суток после заражения токсоплазмы усиленно размно жались в цитоплазме мезотелиальных кле ток серозных оболочек брюшной полости. В пластинчатых препаратах брыжейки бе лых мышей, окрашенных по Романовско муГимзе, отчетливо видно как размноже ние токсоплазм, так и изменение вследст вие этого морфологии инвазированных клеток. Бинарное и множественное деле ние токсоплазм мы подробно описали в те зисах доклада к третьему Международному
( Рисунок 4. Пластинчатый препарат брыжейки белой мыши, умерщвленной через 24 часа после заражения. Колония тахизоитов с хоро шо выраженной паразитофорной вакуолью. Ядро инвазированной клетки лизировано, а рядом расположенные клетки гипертрофиро ваны и имеют по 23 ядрышка. Ок. по Рома новскомуГимзе. Ув. 900.)
конгрессу протозоологов, состоявшемуся в 1969 г., и в книге “Жизненный цикл токсоплазм”, изданной под редакцией И.Г. Галузо (1974). Здесь мы останавлива емся только на взаимоотношениях токсоплазм с организмом - хозяином.
В течение первых 24–48 часов после за ражения паразиты вызывают заметную ги пертрофию инвазированных клеток. При чем, как показали цитохимические иссле дования (Бугаева Л.А., 1974), не только в инвазированных мезотелиальных клетках, но и в клетках воспалительного инфильтра та, образующегося вокруг токсоплазм, где отмечается повышенный метаболизм (рисунок 4). Цитохимически это подтвержда ется повышением количества РНК и общего белка как в цитоплазме, так и в ядрышках клеток. Однако по мере увеличения числа паразитов в инвазированных клетках пиро нинофилия цитоплазмы уменьшается. Ослабевает и окраска по Мейзиа для выявления общего белка. В инвазированных клетках возникают выраженные дистрофические изменения в виде вакуолизации или зернистой дистрофии. При оптимальном для токсоплазм течении патологического процесса оболочка клетки разрушается и возбудители, свободно покидая ее, попадают в брюшную полость. Затем, повидимому, часть из них вновь внедряется в клет ки мезотелия и моноциты и активно в них размножается, после чего с током крови разносится по всему организму, вызывая паразитемию. На 4–5е сутки после зара жения паразиты уже обнаруживаются во внутренних органах. В худшем для возбудителей случае, инвазированные клетки под воздействием непосредственно паразитов и их токсинов подвергаются некроби озу и некрозу (рисунок 5). Вместе с клетка ми макроорганизма дистрофический про токсилином. Ув. 900.
(Рисунок 6. Гистологический срез печени щенка, зараженного токсоплазмами штамма “CDN”. Псевдоциста в клетке Купфера, ядро клетки полулунной формы и отодвинуто па разитами к периферии. Ок. железным гематоксилином. Ув. 900)
( Рисунок 7. Сформированные цисты в коре головного мозга щенка, умерщвленного на 30е сутки после заражения. У брадизоитов положительная реакция на амилопектин. Белое вещество вокруг цист отечное, перицелюлярные пространства нейронов резко расширены. Ок. по МакМанусу. Ув. 900.)
процесс (пикноз и рексис) охватывает и самих возбудителей. Когда животные погибают вследствие острого течения заболевания, псевдоцисты и цисты еще не успевают образоваться. Однако у щенков, которые пережили острую фазу токсоплазмоза (в нашем эксперименте у 5 из 20), на 17е сутки после заражения в клетках РЭС обнаруживались псевдоцисты (рисунок 6), а на 30е сутки в головном мозге были выявлены цисты токсоплазм (рисунок 7). Цитохимические данные (Бугаева Л.А., 1974) свиедетельствовали о том, что переход фазы тахизоита в фазу брадизоита сопровождается уменьшением содержания в цитоплазме паразитов РНК и общего белка. Что же касается полисахаридов (амилопектина), то при этом наблюдается постепенное их на копление в цитоплазме возбудителя. Вна чале в псевдоцистах полисахариды видны в виде мелкой зернистости, а в брадизоитах они сливаются в крупные конгломераты и отодвигают ядро к заднему концу клетки. Такая же тенденция позже была подтверж дена в исследованиях Т.В. Бейер (1978).
А.М. Бугаев доктор ветеринарной медицины директор Центра охраны здоровья животных г. Киев
Часть 2 →
Еще в разделе ВЕТЕРИНАРИЯ
|
|
|
|
|
|
|
