Трипаносома бруцеи жизненный цикл

В начале 20 века бразильский ученый Карлос Шагас объявил о существовании одноклеточного организма класса жгутиковых рода trypanosoma, способного вызывать серьезные заболевания у человека и животных и дал ему название трипаносома крузи в честь исследователя Освальдо Круза. Позднее к классификации простейших были добавлены еще две формы эндемичных микроорганизмов – родезийская и гамбиенс, распространенные в Восточной и Западной Африке.

Что такое трипаносома

Речь идет об одноклеточных паразитах, средой обитания которых являются млекопитающие, а переносчиками – насекомые. Коварство микроорганизма заключается в наличии у него механизма защиты от иммунитета человека и животного. Поражая организм хозяина, он умеет своевременно активизировать гены, которые скрывают его от иммунной системы, тем самым выигрывая время для размножения. Смертельно опасен для человека и других позвоночных.

Если в жизни человека паразит играет негативную роль, вызывая тяжелые заболевания и смерть, то в природе он является важным фактором естественного отбора, регулирующим численность других видов животных. Кроме того, одноклеточные жгутиковые участвуют в жизненном цикле термитов, располагаясь на время в их кишечнике и помогая хозяину переваривать клетчатку.

Строение

Взрослая особь, находясь в теле насекомого или человека, представляет собой одну продольно вытянутую клетку-митохондрию размером 12-70 мкр. Внутри состоит из цитоплазмы, ядра, дисковидного ДНК-содержащего кинетопласта, кинетосомы – небольшого образования, из которого берет начало жгутик. Волнообразная ундулирующая мембрана вместе со жгутиком выполняют двигательную функцию: последний тянется вдоль всего тела клетки и приподнимает мембрану, она изгибается и продвигает клетку в нужном направлении. Сверху клетка покрыта плотной гликопротеиновой оболочкой.

Жизненный цикл трипаносомы

Активность трипаносомы проявляется в организмах насекомых и млекопитающих, в других средах он существовать не может. Паразит попадает в пищеварительный тракт переносчика после того, как последний укусил зараженное животное, остается там примерно 20 дней, постепенно развиваясь и перемещаясь к слюнным железам насекомого. Носитель кусает жертву, зрелые особи переходят к новому хозяину – человеку или животному. 10 дней паразит находится под кожей хозяина, затем с кровью добирается до внутренних органов. Размножаясь, повреждает ткани и отравляет организм в целом.

Размножение

Во время укуса человек получает небольшое количество паразитов, увеличивается их численность в тканях организма. Размножение трипаносомы происходит бесполым путем, процесс называется продольным делением. Сначала в клетке реплицируется ДНК, затем – одновременно кинетопласт и ядро, формируется новый жгутик. В последнюю очередь, начиная с переднего конца клетки, происходит деление цитоплазмы.

Класс жгутиковых насчитывает несколько десятков видов паразитов. Они отличаются друг от друга продолжительностью жизненных циклов, природными резервуарами размножения, переносчиками и степенью патогенности для млекопитающих, но имеют схожие строение, способы размножения и циклы жизнедеятельности. Некоторые виды паразита способны вызвать у человека опасные патологии:

• Trypanosoma brucei gambience – имеет размер 17-28 мкм, распространена на территории Западной Африки. Переносится мухой цеце, живущей поблизости от жилища людей, конских стойбищ. Поражает человека, собак, свиней, селится в тканях головного и спинного мозга;
• Trypanosoma brucei rhodesience – возбудитель тяжелых быстротечных форм заболеваний. Переносчик – муха цеце, регион обитания – Восточная Африка. Поражает крупный рогатый скот и человека;
• Trypanosoma Cruzi – распространена в Южной и Центральной Америке, переносится триатомовыми клопами. Паразит проникает в ранку от укуса клопа или место расчеса кожи, если они загрязнены фекалиями клопа. Поражает печень, селезенку, сердце, мускулатуру и нейроны человека;
• Trypanosoma eouipedum (конская) – поражает лошадей и других домашних животных. Результатом поражения является так называемая случная болезнь лошадей, поскольку в процессе спаривания происходит дальнейшее распространение паразита.

Заболевания, вызываемые трипаносомой

Несколько разновидностей паразита вызывают у человека опасные патологии. Некоторые из них имеют хроническую форму, другие протекают быстро, оба случая дают высокую вероятность смертельного исхода. Заражение может произойти в зонах культурных ландшафтов, естественной природы. Чаще возбудитель сонной болезни настигает охотников, туристов, сезонных рабочих. Распространены следующие виды заболеваний:

• Сонная болезнь гамбийского типа – результат поражения паразитом типа гамбиенс. Выражается нарастающей мышечной слабостью, депрессией, истощением и сонливостью. Без лечения протекает около 5 лет, заканчивается летальным исходом;
• Сонная болезнь родезийского типа протекает более злокачественно, заканчивается смертью. На месте укуса возникает фурункул, начинается лихорадка, сопровождающаяся сильной головной болью. При отсутствии лечения смерть наступает через 9-12 месяцев.
• Болезнь Шагаса является результатом вторжения в организм микроорганизма типа крузи. Начало заболевания может протекать бессимптомно. Сопровождается воспалением сердечной мышцы, оболочек головного мозга, ЖКТ. На поздней стадии больные умирают от инфарктов, инсультов, сердечной недостаточности, в детском возрасте – от менингоэнцефалита. Смерть может быть внезапной.

Знакомьтесь: трипаносома

Передвигается трипаносома за счет жгутика, тянущегося вдоль всего тела, который приводится в движение за счет сокращений волнообразной (ундулирующей) мембраны. Размножается продольным делением, питается за счет всасывания нужных ей веществ поверхностью оболочки. Поскольку относится к классу анаэробных организмов, в кислороде не нуждается.

В организм человека трипаносома попадает при укусах насекомых, являющихся промежуточными носителями. В зависимости от вида микроорганизма, это могут быть триатомовый клоп или муха Цеце. По данным статистики, на сегодняшний день насчитывается около 5 миллионов зараженных той или иной разновидностью трипаносомоза, но отмечается и тенденция к снижению количества заболеваний.

Жизненный цикл трипаносомы

В течение своего жизненного цикла строение трипаносомы претерпевает значительные изменения.

Различают следующие стадии:

• Эпимастигота: в этой стадии трипаносома пребывает, находясь в организме промежуточного носителя (насекомого-переносчика). Характеризуется низкой подвижностью, слабо развитой мембраной и коротким жгутиком.

• Трипомастигота: в данную стадию трипаносома переходит, попав в организм постоянного носителя (человека или любого позвоночного животного). При этом она, вытягиваясь, приобретает удлиненную форму, мембрана хорошо развита, жгутик длинный, а сам микроорганизм подвижен.

• Амастигота – та же трипаносома, но уже достигшая места своей постоянной дислокации: лимфатических узлов, крупных сосудов, печени, селезенки, других внутренних органов. Она неподвижна, жгутик и мембрана отсутствуют. В стадии амастиготы микроорганизм способен размножаться.

Трипаносома обладает уникальным механизмом защиты: чтобы «обмануть» иммунную систему носителя, она активизирует специальный ген, который способен полностью перестраивать структуру ее оболочки. В результате, иммунные клетки оказываются не в состоянии распознать «врага», процесс его идентификации затягивается, а за это время трипаносома успевает дать многочисленное потомство.

Разновидности трипаносомы

В зависимости от переносчика и вида заболевания, различают трипаносому.

Бруцеи трипаносома Переносчиком является муха цеце, вызывает африканский трипаносомоз у человека и животных.

Известны следующие подвиды бруцеи:

• brucei: возбудитель наганы, которой болеют в основном, животные, но может заразиться и человек. У заразившихся животных наблюдается отеки половых органов и конечностей, выделения из носа и глаз, лихорадка, слабость, увеличение лимфоузлов;
• equiperdum: распространена на севере и юге Африке, но зарегистрированы и случаи заражения в Италии. Основными носителями являются мулы и лошади. Болезнь передается при случке, посему и называется случной (или дуриной), выражается в отечности половых органов;
• gambiense или гамбийская. Распространена в центральных и западных областях Африки. Опасна для человека, поскольку способна вызывать хроническую форму сонной болезни;
• rhodesiense или родезийская. Ареал обитания – юг и восток Африки. Возбудитель острой формы сонной болезни у людей. Редко, но могут заразиться и животные.

Попадая в кишечник своего промежуточного носителя (мухи цеце), микроорганизм переходит в стадию эпимастиготы и, локализуется в хоботке. При укусе мухи трипаносома попадает в организм окончательного хозяина (человека или животного).

Переносчиком этого вида трипаносомы является триатомовый клоп, укус которого вызывает болезнь Шагаса, или американский трипаносомоз. Название связано с тем, что данный вид распространен, в основном, в Южной Америке.

В данном случае возбудитель от зараженного животного проникает в кишечник клопа, где переходит в стадию эпимастиготы, а затем вместе с испражнениями попадает на кожу человека.

Далее, проникает в организм (при расчесывании места укуса, во время еды и т.д.), здесь приобретает форму амастиготы и начинает размножаться.

Укусы насекомых являются основным, но не единственным путем заражения. Реже, но встречаются случаи инфицирования при переливании крови или трансплацентарным способом: то есть, внутриутробно.

Самые опасные виды трипаносомоза

При укусе насекомого – носителя трипаносомы возможны аллергические реакции, поражения кроветворных и иммунных внутренних органов. К тому же, этот микроорганизм способен навредить и домашним животным, существенно сократив их поголовье. Но наиболее опасными признаны две разновидности трипаносомоза, на которых мы остановимся подробнее.

Сонная болезнь При этом заболевании (второе название – африканский трипаносомоз) поражаются лимфатическая и нервная система человека, заразиться ею можно при укусе мухи цеце. Различают два вида сонной болезни: гамбийскую и родезийскую, которую вызывают соответствующие разновидности трипаносомы бруцеи.

Гамбийская форма вызывает хроническое заболевание, когда состояние больного ухудшается медленно, в течение нескольких месяцев, а иногда и лет.

Проявляется этот вид трипаносомоза:

• апатией;
• ускоренным сердцебиением;
• уменьшением массы тела;
• патологическими изменениями в печени и селезенке;
• высыпаниями на коже;
• отечностью век.

Типичными симптомами хронической сонной болезни являются появление в месте укуса трипаносомного шанкра (на ранних стадиях) – болезненного образования, напоминающего фурункул, который через некоторое время заживает, оставляя после себя рубец.

На более поздних стадиях у больных отмечается увеличение лимфатических узлов в области шеи, нарастающая сонливость, тремор, невнятность речи, возможны судороги и коматозные состояния. Без лечения вероятность смертельного исхода приближена к 100%.

Родезийская форма вызывает более тяжелую и скоротечную болезнь. Состояние больного быстро ухудшается, ярче выражены все симптомы, часто поражается сердце. Если вовремя не оказать медицинскую помощь, человек может умереть уже через несколько месяцев, причина смерти – развившиеся на фоне сонной болезни малярия, пневмония, дизентерия и т.д.

При подозрении на сонную болезнь предварительный диагноз ставится при осмотре шейных лимфоузлов, а лабораторные исследования, в результате которых выявлено наличие трипаносомы в организме, дают основание для постановки диагноза окончательного. Лечение наиболее эффективно на ранних стадиях.

Болезнь Шагаса Это заболевание, имеющее второе название – американский трипаносомоз, вызывает укус триатомового клопа.

Существуют следующие виды болезни Шегаса:

• острая форма, проявляющаяся сильными головными и мышечными болями, жаром, отеками, высыпаниями на теле;
• хроническая форма, при которой поражаются сердце, пищевод, толстая кишка, возможны патологии нервной системы.

В организм человека возбудитель болезни Шигаса – трипаносома крузи может попасть как непосредственно при укусе клопа-носителя, так и в результате расчесывания ранок. Инкубационный период длится до 3-х недель, после чего может развиться отек века, имеющий багровый оттенок (синдром Роменьи, считающийся одним из симптомов болезни Шегаса).

При острой форме ярко выраженные симптомы практически отсутствуют, больных может беспокоить головная боль, отеки конечностей. Но особенно опасна хроническая форма заболевания, поскольку она довольно долго вообще не дает о себе знать и проявляется лишь после того, как во внутренних органах произойдут необратимые изменения, которые при отсутствии медицинской помощи могут привести к смерти больного.

При подозрении на болезнь Шегаса выполняется тщательный сбор анамнеза. Диагноз ставится на основании лабораторных и серологических исследований.

На сегодняшний день эффективного лекарства, способного дать 100% гарантию выздоровления, нет, современные препараты способны лишь уменьшить количество смертных случаев. Больным прописываются средства, поддерживающие работу внутренних органов. В некоторых случаях, при тяжелых поражениях ЖКТ, показано оперативное вмешательство.

Профилактика трипаносомоза

В рамках борьбы с возможностью заражения выполняется регулярная обработка инсектицидами мест скопления насекомых-переносчиков. Среди населения районов «зоны риска» проводится разъяснительные беседы, цель которых – объяснить, что такое трипаносомоз и насколько он опасен. Донорская кровь обязательно исследуется на наличие трипаносомы.

И в заключение «Как хорошо, что у нас этого нет!» – с облегчением скажет читатель. Действительно, климат средней полосы не подходит ни самой трипаносоме, ни ее носителям. Но ежегодно тысячи туристов отправляются в жаркие страны, чтобы насладиться теплом, солнцем и экзотикой. Если вы тоже собираетесь в дорогу – проявите осторожность: от этого зависит ваша жизнь и здоровье!

Трипаносома — это опасный паразит несмотря на свои малые размеры он вполне может стать огромной проблемой, поэтому, чтобы не сталкиваться ни с чем подобным в жизни, необходимо знать, в каких ситуациях трипаносома может попасть в ваш организм. Кроме того, знание о стадиях развития паразита может понять, с чем мы имеем дело, а это немаловажно.

1 Trypanosoma brucei

Наличие такого класса в природе, как паразиты, уже давно является общеизвестным фактом. Их делят на множество видов и подвидов, у каждого есть свои особенности как во внутреннем и внешнем строения, так и в развитии. Паразиты могут довольно длительное время обитать в организме хозяина, но некоторые несут при этом колоссальный урон, а другие же могут привести даже к летальному исходу. Относительно безопасными для человека можно назвать:

Трипанасома — возбудитель сонной болезни

Но вот когда речь заходит о трипаносоме, о безопасности говорить не приходится.

Этот паразит представляет огромную угрозу несмотря на свои малые размеры (она является одноклеточным организмом).

Когда паразит обосновывается в организме хозяина, у второго начинаются проблемы. Проявляется африканская сонная болезнь, а также патология Чагаса, подробней о них поговорим немного позже. Но часто происходит так, что не все заболевания появляются вместе, это во многом зависит от конкретного паразита, попавшего в организм.

Переносчик заболевания — муха Цеце

Ещё один интересный факт — трипаносомы не реагируют на попытки иммунной системой человека вытеснить их из организма, то есть иммунитет помочь не сможет никак хотя пытается, это значительно осложняет весь процесс лечения. Распространяются паразиты через насекомых, их могут разносить клопы или мухи Цеце.

Жизненный цикл трипаносомы довольно сложен, так как она может поменять форму несколько раз прежде чем станет полноценной взрослой особью. Конечными хозяевами паразита являются крупные животные или человек. Трипаносомы относятся к облигатным паразитам, они не могут существовать вне организма их носителя.

Строение

Строение трипаносомы крузи, имеется ввиду морфологическая составляющая, очень похоже на строение других одноклеточных. Она имеет трипомастиготную форму во время взрослой (трипаносомной) стадии развития. Её тело в длину бывает от двенадцати до семидесяти микрометров, по форме оно напоминает сильно вытянутый овал с заострёнными вершинами, внешне есть что-то отдалённо напоминающее веретено.

Как уже упоминалось, трипаносома — это одноклеточный организм, значит, его внутренние составляющий примерно такие же, как и у любой другой животной клетки:

Как устроена трипаносома?

А теперь касательно того, что есть не у всех одноклеточных:

• кинетонуклеус (кинетопласт) содержит ДНК;
• волнообразная перепонка;
• свободный конец жгутика;
• кинетосома (блефаропласт), от этого маленького тельца начинают расти волнообразная перепонка, отвечающая за передвижения организма в окружающей среде.

Специальное приспособление, позволяющее трипаносоме передвигаться, называется жгутиком. Он начинает расти от кинетосомы, окаймляет ундулирующую мембрану и заканчивается уже за пределами мембраны. Извиваясь этот органоид позволяет трипаносоме передвигаться в необходимом направлении.

Схематически можно изобразить трипаносому таким образом:

Ещё одна возможная форма — амастигота, она несколько меньше, имеет овальную форму и не «оборудована» жгутиком, соответственно передвигаться она не может самостоятельно.

Критидиальная стадия — это это этап развития, на котором паразит находится на переносчике-насекомом. Трипаносома в этот момент представляет из себя вид эпимастиготы. Он выражается в:

• удлинённом тельце веретеновидной формы;
• очень сильно недоразвитой волнообразной мембраной;
• коротким жгутиком.

Трипаносома крузи имеет S- или даже C-образную форму тела, несколько зауженную волнообразную мембрану и довольно длинный жгутик.

Внешний вид и умения в различных циклах развития

Патогенное воздействие

Как и говорилось ранее, эти паразиты очень опасны для организма хозяина, это всё из-за патогенного действия, которое они оказывают на него.

Паразит способен оказывать токсико-аллергическое воздействия на организм

Что именно происходит?

1. Прямое повреждение тканей и отдельных клеток хозяина, в которых происходит паразитация.
2. Токсико-аллергическое воздействие на организм. В процессе своей жизнедеятельности трипаносомы оставляют экскременты и прочий мусор, содержащий токсины. Таким образом паразит отравляет свою среду обитания.
3. Иммунное воздействие. Пока трипаносома находится в организме хозяина, она воздействует с его иммунной системой, которая, кстати, почти не может повлиять на вторженца. Паразит выделяет огромное количество иммуноглобулинов M и иммуноглобулинов G. Паразит обладает антигенной изменчивостью, именно поэтому иммунитет не может подстроиться под выведение, далее, из-за многочисленных перестроек, могут даже развиться аутоиммунные заболевания.

2 Жизненный цикл трипаносомы

В организме насекомого (первый цикл)

Ещё раз напомним, что данные паразиты являются облигатными, то есть не существующими вне организма какого-либо живого носителя. Если они выйдут за пределы живого организма, практически сразу погибнут.

Промежуток времени, начиная отсчёт от момента попадания паразита в тело переносчика и заканчивая моментом, когда паразит окончательно приспособился к организму окончательного хозяина, называется жизненным циклом трипаносомы. За этот промежуток времени паразит путём деления размножается и питается организмом хозяина.

В процессе жизненного цикла трипаносома проходит несколько морфологических изменений. Изначально, когда паразит попадает в организм разносчика, он имеет трипомастиготную форму. Сразу после попадания в новую среду он лишается гликокаликса. Этот элемент содержался в клеточной мембране. В последующие десять дней трипаносома проделывает путь от заднего отсека средней кишки до передней, там трипаносома находится относительно в стабильном положении и может начать размножаться. Ещё через десять дней (иногда немного меньше) трипаносома попадает к слюнным железам и принимает эпимастиготную форму. Снова выпадает шанс для клеточного деления, которые паразит не упускает, оставляя переносчику больше себе подобных.

Промежуточный хозяин — клоп

Далее осуществляется переход в метациклическую форму, деление становится невозможным. Паразиты отстают от мест закрепления на слюнных железах и попадают в их просвет. В среднем, весь этот первый цикл занимает от трёх до четырёх недель. Далее для паразита открывается возможность обзавестись конечным хозяином, в организме которого он сможет сменить свою морфологию снова.

В организме конечного хозяина (второй цикл)

Как только паразит попадает в организм конечного хозяина, начинается второй цикл развития трипаносомы. Проникают они кстати, во время укуса насекомого через слюну, при этом их форма метациклическая, уже после попадания в организм они меняют её на амастиготную. Именно с такой морфологией паразит начинает активно размножаться. В результате такого размножения образуются псевдоцисты. Сначала они попадают в межклеточное пространство, а после уже начинают менять морфологию. Сперва они примут про-, а потом эпимастиготную форму.

Трипанасома среди эритроцитов

Патогенный эффект паразит начинает оказывать в момент попадания в кровоток, там он преобразуется в трипомастиготную форму и начинает поражать клетки носителя.

3 Симптомы заражения

В том месте, через которое паразиты проникают в организм, появляется отёк и гиперемия, в диаметре поражение может достигать пятнадцати сантиметров, довольно трудно не заметить. Недели через две, когда паразиты уже наверняка окажутся в крови, проявится лихорадка, следом отёки, головные боли, боли в сердечной области, а также первые признаки сердечной недостаточности.

Симптомы проявятся уже через 2 недели после заражения

Дети очень тяжело переносят заболевание, поэтому из всех заболевающих детей четырнадцать процентов умирает. В качестве осложнения может проявиться менингоэнцефалит и ряд поражений:

• вегетативной нервной системы;
• кишечника;
• надпочечников;
• печени;
• почек;
• селезёнки;
• сердца.

4 Лечение

Разумеется, просто так оставлять данное заражение нельзя, поэтому сперва необходимо пройти обследование.

В лаборатории проверят содержание трипаносом в крови, лимфатических узлах, костном мозге, спинномозговой жидкости, а также в селезёнке. Проведут тест на иммунологическую реакцию (проверят работу иммунной системы путём обнаружения антител в кровяной сыворотке).

Если тесты оказались положительными, то вас направят к доктору-инфекционисту, только он имеет представление о том, что с вами делать. Чем быстрее вы явитесь к специалисту, тем больше у вас шансов избежать патологий, ведущих к смерти. Лечение может быть эффективно лишь в случае начальной стадии заболевания, поэтому диагностику нужно делать при первых подозрительных симптомах.

В случае выявления заражения необходимо срочно обратиться к инфекционисту

Лечение проводится в больнице под чётким наблюдением, вас госпитализируют. Это сделано для того, чтобы при возникновении внештатной ситуации вам успели оказать помощь.

Лечение сильно зависит от стадии вашего заболевания. Если поражены только кровеносная система и иммунитет, то вам могут назначить:

Если заболевание начало прогрессировать, медикаментозное лечение становится попросту неэффективным. Если в патологический процесс вовлечена нервная система, назначают Дифлюорометилорнитин. При проявлении болезни Чагаса помочь может Нифуртинокс.

5 Профилактика

Чтобы не сталкиваться с такой маленькой по размерам, но большой по масштабам проблемой, нужна профилактика. Она заключается в следующем:

1. Те места, где обитают насекомые-разносчики, необходимо обрабатывать специальными химическими средствами, позволяющими провести дезинсекцию.
2. При обнаружении заражённых животных, их уничтожают, так удастся избежать распространения трипаносоза дальше.

Трипаносоз — опасное заболевание, требующее лечения, однако, если знать, с чем мы имеем дело, вполне возможно и попросту его избежать.