ОСНОВИ МЕДИЧНОЇ БІОЛОГІЇ - 2012

Тип Apicomplexa. Клас Споровики (Sporozoa)

До класу Sporozoa відносяться виключно паразитичні найпростіші, які пристосувалися до життя в порожнинах тіла або всередині клітин людини і тварин. У зв'язку з паразитичним способом життя організація споровиків надзвичайно спрощена: відсутні органоїди руху, дихання, виділення, живлення (травні, пульсуючі вакуолі). Ці процеси здійснюються осмотично. При розмноженні в більшості випадків утворюють спори (зародки з щільною оболонкою) - звідси назва класу. Життєвий цикл характеризується зміною хазяїнів, чергуванням безстатевого (шизогонії, ендогонії), статевого розмноження і спорогонії (утворення спор і спорозоїтів).

Особини безстатевого покоління називаються трофозоїдами або шизонтами. Вони розмножуються шляхом шизогонії, це дає початок розвитку дрібним одноядерним тільцям — мерозоїтам.

Особини статевого покоління — гамонти — дають початок гаметам. Статевий процес завершується злиттям гамет і утворенням зиготи — ооцисти. Зрілі ооцисти мають щільну оболонку і містять один або декілька дрібних зародків спорозоїтів. Господар заражається, проковтуючи ооцисту з спорозоїтами. У кров’яних споровиків зигота ніколи не потрапляє у зовнішнє середовище, і передача паразитів здійснюється з допомогою переносника.

Паразити людини належать до ряду Кров'яні споровики і ряду Кокцидії.

Ряд Кров'яні споровики (Haemosporidia)

На певній стадії розвитку живуть в еритроцитах хребетних і людини. Стадія спор відсутня, оскільки кров'яні споровики передаються від одного хазяїна до іншого, не потрапляючи в зовнішнє середовище. Паразитами людини є малярійні плазмодії.

Малярійні плазмодії. Малярійні плазмодії - збудники малярії. Відомо понад 100 видів малярійних плазмодіїв - паразитів рептилій, птахів, ссавців. У людини паразитують 4 види:

Plasmodium vivax — збудник тваринної малярії.

Plasmodium falciparum — збудник тропічної малярії.

Plasmodium malariae — збудник чотириденної малярії.

Plasmodium ovale — збудник овале-малярії (по типу триденної).

Георгафічне поширення: у всіх країнах Африки і Середнього Сходу, Південно-Східної Азії, на островах Тихого океану, Центральній і Південній Америці (між 40⁰ південної широти і 60⁰ північної широти).

Локалізація - внутрішньоклітинні паразити, у людини - в клітинах печінки і еритроцитах.

Морфологія: малярійний плазмодій проходить складний життєвий цикл з декількома стадіями розвитку. В організмі людини виявляють наступні стадії:

спорозоїт - веретеноподібної форми, розміром 1x15 мкм;

тканинний (передеритроцитарний) шизонт - округлої форми, розміром 50-70 мкм;

тканинний мерозоїт - округлий або овальний, з ексцентрично розташованим ядром, діаметр близько 0,7 мкм.

Еритроцитарний трофозоїт проходить наступні стадії розвитку:

- кільцеподібний трофозоїт — займає не більше 1/3-1/5 діаметра еритроцита; при фарбуванні за методом Романовського-Гімзи в центрі трофозоїта знаходиться безбарвна вакуоля, цитоплазма розташована у вигляді обідка блакитного кольору, ядро темно-червоне;

- амебоподібний трофозоїт — займає більше половини еритроцита, має нестандартну форму внаслідок появи псевдоніжок, рухомий; вакуоля зменшується, в цитоплазмі містяться зерна темно-коричневого пігменту, що утворилися внаслідок розщеплення гемоглобіну;

- зрілий трофозоїт займає майже весь еритроцит, округлої форми; вакуоля маленька або відсутня; ядро велике, кількість зерен пігменту збільшується.

- шизонт характеризується ядром, що розділилося; навколо кожного дочірнього ядра відокремлюється цитоплазма з утворенням мерозоїтів. Пігмент виштовхується з цитоплазми і збирається в купку збоку від центру еритроцита. Ця стадія називається морула.

- еритроцитарний мерозоїт - нагадує за будовою тканинний, розміром близько 1,5 мкм.

- Жіночі і чоловічі гаметоцити (макро- і мікрогаметоцити) - незрілі статеві клітини округлої форми (PL falciparum - півмісяцеві). Жіночі гаметоцити зовні нагадують зрілі трофозоїти, але більші за них набувають блакитного забарвлення. Чоловічі гаметоцити зазвичай менші за розміром, ніж жіночі, сірувато-блакитні, з великим пухким блідо-рожевим ядром, розташованим у центрі клітини.

Життєвий цикл малярійних плазмодіїв є типовим для споровиків, і включає стадії безстатевого розмноження у вигляді шизогонії, статевого процесу і спорогонії. Остаточним господарем паразитів є самка комара роду Anopheles, а проміжним — тільки людина. Комар одночасно виступає і переносником. Тому малярія — типове антропонозне трансмісивне захворювання. Під час укусу разом із слиною комар вводить у кров людини збудника малярії на стадії спорозоїта. Спорозоїт - інвазійна стадія для людини. Розвиток паразитів в організмі людини відбувається синхронно. З током крові спорозоїти заносяться в клітини печінки, де вони проходять екзоеритроцитарну (тканинну) шизогонію. З кожного шизонта утворюється велика кількість (від 1000 до 5000) тканинних мерозоїтів. Екзоеритроцитарний цикл здійснюється однократно. У PI. falciparum він триває 6, PI. vivax - 8, PI. ovale - 9, у PI. malariae - 15 діб. Доведено, що в разі чотириденної і тропічної малярії після закінчення тканинної шизогонії мерозоїти повністю виходять з печінки в кров. При триденній малярії внаслідок гетерогенності спорозоїтів (є тахі- і брадиспорозоїти) тканинна шизогонія може відбуватися як безпосередньо після укусу комара (попадання тахіспорозоїтів), так і через 1,52 роки після нього (попадання брадиспорозоїтів), що є причиною тривалого інкубаційного періоду та віддалених рецидивів хвороби, зумовлених так званими "дрімаючими" стадіями паразита. Інкубаційний період — це період від моменту проникнення збудника в організм людини до появи клінічних проявів хвороби.

Тканинні мерозоїти попадають у кров і проникають в еритроцити. Починається еритроцитарна частина життєвого циклу малярійного плазмодія (еритроцитарна шизогонія). Внаслідок різниці потенціалів еритроцит заражений негативно, а мерозоїт позитивно. Вони взаємно притягуються один до одного, вгинається цитоплазма еритроцита і мерозоїт проникає в клітину. Інші автори відмічають, що на еритроцитах є специфічні рецептори. При їх наявності в еритроцити проникають тканинні мерозоїти. Для Plasmodium vivax такими рецепторами є ізоантигени групи крові Даффі. Даффі від’ємний, часто зустрічається у негрів Африки і вони в 90 % випадків не хворіють триденною малярією, у негрів Америки Даффі — від’ємний у 70 %.

Мерозоїти, що проникли в еритроцити, збільшуються, біля ядра мерозоїта утворюється вакуоль, яка витісняє ядро на периферію, і паразит за формою нагадує перстень (стадія кільця). Потім вакуоля зменшується, утворюються псевдоподії (стадія амебоподібного трофозоїта). Поступово плазмодій заповнює весь еритроцит, набуває кулястої форми, ядро розміщується в центрі (стадія зрілого трофозоїта). На стадії шизогонії ядро ділеться, і трофозоїт містить від 6 до 24 ядер. Навколо ядер відокремлюються грудочки цитоплазми - формуються еритроцитарні мерозоїти. Потім оболонка еритроцита розривається, мерозоїти і токсичні продукти життєдіяльності плазмодіїв поступають у кров. З цим процесом співпадають приступи малярії. Мерозоїти, які вийшли в плазму, проникають у нові еритроцити і цикл повторюється, утворюючи нову генерацію мерозоїтів. Цей процес повторюється багаторазово. Цикл еритроцитарної шизогонії у Plasmodium vivax, PLfalciparum і PI. ovale триває 48 год, у PI. malariae - 72 год. Саме стільки тривають інтервали між нападами малярії.

Після ряду еритроцитарних шизогоній частина мерозоїтів, яка проникла в еритроцити, розвивається не в шизонти, а в незрілі статеві форми (гаметоцити) — макрогаметоцити (незрілі жіночі статеві форми) і мікрогаметоцити (незрілі чоловічі статеві форми). Для подальшого розвитку гаметоцити повинні потрапити в шлунок остаточного хазяїна — самки комара роду Anopheles, де відбувається процес статевого розмноження і спорогонія. Гаметоцити - інвазійна стадія малярійного плазмодія для малярійного комара. У шлунок самки малярійного комара вони попадають у процесі її живлення кров'ю хворої людини (самці кров'ю не живляться).

Рис. 49. Життєвий цикл Plasmodium vivax i P. ovale:

1 - вихід спорозоїта з протоки слинної залози і проникнення його в клітину печінки; 2 - трофозоїт в клітині печінки: а - трофозоїт; б - ядро клітини печінки; 3 - шизонт у клітині печінки: а - шизонт; б - ядро клітини; 4 - вихід тканинних мерозоїтів з клітини печінки в плазму крові; 5 - прикріплення мерозоїта до еритрощшг 6 - проникнення мерозоїта в еритроцит; 7 - трофозоїт на стадії кільця; 8 - юний трофозоїт в еритроците 9 - незрілий еритроцитарний шизонт; 10 - зрілий еритроцитарний шизонт; 11 - еритроцитарні мерозоїти; 12 - чоловічий гаметоцит (мікрогаметоцит); 13 - жіночий гаметоцит (макрогаметоцит); 14а - утворення чоловічих гамет; 14б - чоловіча гамета; 15 - жіноча гамета; 16-17 - запліднення; 18 - оокінета; 19-20 - утворення ооцисти і розвиток спорозоітів; 21 - вихід спорозоїтш з ооцисти в порожнину тіла комара; 22 - спорозоїти в слинній залозі комара

У шлунку самки малярійного комара відбувається статеве розмноження і спорогонія. З макрогаметоцитів утворюються зрілі жіночі статеві клітини — макрогамети. Мікрогаметоцити при дозріванні декілька разів діляться і утворюють зрілі чоловічі статеві клітини — мікрогамети. Мікро- і макрогамета зливаються (запліднення) і утворюється зигота. Вона рухлива, звідси її назва - оокінета. Оокінета проникає під епітелій шлунка комара, сильно збільшується в розмірах і перетворюється в ооцисту. Всередині ооцисти відбувається багаторазовий поділ ядра і цитоплазми (спорогонія). При цьому утворюється велика кількість (до 10000) спорозоїтів. Оболонка ооцисти руйнується і спорозоїти виходять у гемолімфу, звідки попадають у слинні залози комара. При укусі разом із слиною комара в кров людини попадають спорозоїти, які потім проникають у клітини печінки.

Всі види малярійних плазмодіїв можуть інвазувати людину при гематрасфузії (переливання крові). В цьому випадку у жодного з паразитів не формується екзоеритроцитарної стадії. Тому пізніх рецидивів в цьому випадку не буває. Гематрансфузійний спосіб зараження найбільш часто зустрічається при чотириденній малярії в зв’язку з тим, що при цій формі хвороби шизонти в еритроцитах містяться у малих кількостях і їх можна не побачити при дослідженні крові донора.

Іноді людина може бути інвазована одночасно двома або трьома видами плазмодіїв. В такому випадку малярійні напади не мають чіткої періодичності і клінічний діагноз встановлювати важко.

Патогенна дія. Малярія -тяжке захворювання, яке супроводжується періодичними нападами лихоманки, пов'язаними з одномоментним виходом з еритроцитів великої кількості мерозоїтів і токсичних продуктів їх життєдіяльності. Кожний напад включає стадії пропасниці і підвищення температури до 40° С і триває до 6-12 год. Характерним є збільшення печінки і селезінки, анемія. Можливі смертельні випадки.

При тропічній малярії на початку напади розвиваються через різні інтервали часу, а пізніше — через 24 години. Від ускладнень з боку центральної нервової системи або нирок можлива смерть хворого. Шизонти у клітинах печінки не зберігаються, а захворювання може тривати до 18 місяців.

Лабораторна діагностика. Матеріал - кров. Методи дослідження - мікроскопування мазка і товстої краплі крові. Кров беруть під час приступу або зразу ж після нього, до початку специфічного лікування. Виявляють шизонти і гаметоцити.

Профілактика. Особиста - захист від укусів комарів, приймання профілактичних лікарських препаратів. Громадська - виявлення і лікування хворих і паразитоносіїв, знищення дорослих комарів та їхніх личинок за допомогою інсектицидів та розведення біологічних ворогів комарів, оздоровлення місцевості за допомогою меліоративних заходів.

Ряд Кокцидії (Coccidia). Найбільше медичне значення має токсоплазма.

Токсоплазма (Toxoplasma gondii) - збудник токсоплазмозу. Токсоплазмоз — антропозоонозна інвазія. Токсоплазма - облігатний внутрішньоклітинний паразит.

Географічне поширення - повсюдне.

Локалізація - лімфатичні вузли, печінка, селезінка, легені, головний мозок, матка, очі, скелетні м'язи, міокард.

Морфологія. Токсоплазми, які локалізуються всередині клітини господаря називаються ендозоїдами. Ендозоїд має форму півмісяця, один кінець загострений, другий заокруглений (4-7 х 2-4 мкм). На загостреному кінці токсоплазми є апарат проникнення у клітину хазяїна (апікальний комплекс) - коноїд (для фіксації паразита на поверхні клітини) і роптрії, що містять ферменти для розчинення клітинної мембрани. У центрі або на задньому полюсі клітини розташоване ядро (рис.). Скупчення токсоплазм під клітинною мембраною називається псевдоцистою. Справжні (тканинні) цисти - сферичні або овальні утворення, розміром 50-200 мкм, є скупченням кількох сотен ендозоїтів, оточених щільною захисною оболонкою.

Диференційна діагностика малярійних паразитів людини в мазку (за: Ш.Д. Мошковский, Н.А. Демина)

Рис. 49. Ультраструктура токсоплазми.

Життєвий цикл пов'язаний зі зміною хазяїнів і чергуванням безстатевого і статевого розмноження. Остаточні хазяїни - свійська кішка та інші представники родини котячих; проміжні - птахи і ссавці (всього близько 350 видів), а також людина, рідше рептілії. В організмі проміжного хазяїна відбувається безстатеве розмноження шляхом поздовжнього поділу та ендогонії (внутрішнє пупкування). У результаті багаторазових поділів у клітині нагромаджується велике число токсоплазм (12-32 дочерні клітини). Скупчення токсоплазм під клітинною мембраною називається псевдоцистою. Клітинна мембрана розривається, ендозоїди виходять і проникають у сусідні клітини. У цей період токсоплазма виділяється із екскретами організму (слиною, молоком, сльозами тощо). При наростанні імунної відповіді організму токсоплазми починають утворювати справжні цисти. Вони зберігаються упродовж всього життя хазяїна і при зниженні імунітету можуть зумовлювати загострення захворювання. При хронічному токсоплазмозі, крім псевдоцист, утворюються справжні цисти. В організм остаточного хазяїна (кішка), паразити попадають з м'ясом проміжних хазяїнів, яке містить псевдоцисти з ендозоїдами. У внутрішніх органах кішки відбувається безстатеве розмноження паразита, а в епітелії тонкої кишки - статеве розмноження (тобто кішка є остаточним і проміжним хазяїном токсоплазми). У клітинах епітелію тонкої кишки з одних ендозоїдів утворюються спочатку макрогаметоцити, а потім макрогамети, а з інших - мікрогаметоцити, а потім мікрогамети; після копуляції утворюється зигота, яка вкривається щільною оболонкою. Така форма називається ооцистою. Вона виділяється з випорожненнями кішки в зовнішнє середовище. При температурі вищій за +20 °С всередині ооцисти відбувається спорогонія і утворюються дві спори з чотирма спорозоїтами в кожній

Рис. 50. Життєвий цикл токсоплазми:

а - кішка (остаточний хазяїн); б, в, г - стадії розвитку ооцисти в зовнішньому середовищі (зріла ооциста містить дві спори по чотири спорозоїти в кожній); д, є - миша (проміжний хазяїн); ж - новонароджене мишеня, трансплацентарно заражене збудником токсоплазмозу.

Особливістю циклу розвитку токсоплазми є те, що проміжні господарі можуть заражатися не тільки від основного господаря, але й при поїданні один одного. Так можливе зараження свиней при поїданні ними трупів гризунів, які загинули від токсоплазмозу, гризуни можуть заражатися при канібалізмі. Можливе і внутрішньоутробне зараження плоду від хворої вагітної самки, тоді паразити проникають через плаценту. Цей спосіб зараження забезпечує стійке існування природних вогнищ токсоплазмозу і серед дрібних гризунів не схильних до канібалізму.

Механізми передачі збудника токсоплазмозу: через рот - аліментарний (фактори передачі - термічно необроблене м'ясо, молочні продукти, яйця, що містять ендозоїди і справжні цисти, забруднені ооцистами руки); 2) перкутанний - через шкіру і слизові (у працівників м'ясокомбінатів, акушерів, лікарів-лаборантів при проведенні лабораторних і клінічних досліджень); 3) трансплацентарний (внутрішньоутробне зараження плода через плаценту). При потраплянні паразита через рот з брудних рук, немитих овочів і фруктів, шерсті кішок інвазійна стадія - ооциста, в інших випадках - ендозоїди і справжні цисти.

Патогенна дія. Набутий токсоплазмоз проявляється гарячкою, збільшеними лімфатичними вузлами, ураженням центральної нервової системи, очей, міокарда, скелетних м'язів. Діагностика утруднена внаслідок розмаїтості клінічної картини. Природжений токсоплазмоз, що є наслідком трансплацентарної передачі збудника при зараженні жінки під час вагітності, характеризується вадами розвитку плода, ураженням ЦНС, гарячкою, жовтяницею, висипкою. Можливі викидні або мертвонародження.

Лабораторна діагностика. Матеріал - шматочки тканин при біопсії, пунктати органів і лімфатичних вузлів, спинномозкова рідина, кров. У гострій стадії захворювання збудника можна знайти як в органах, так і в крові.

Методи лабораторної діагностики: 1) серологічні реакції (виявлення антитіл до токсоплазм); 2) мікроскопія мазків крові, цереброспінальної рідини, пунктата лімфатичних вузлів, навколоплідної рідини, оболонок плода; 3) біологічна проба (внутрішньочеревне зараження білих мишей емульсією досліджуваних органів); 4) внутрішньошкірна проба з токсоплазміном (ефірний екстракт перітонеального ексудату білих мишей, заражених токсоплазмами). Остаточний діагноз ставиться на основі комплексу клінічних і лабораторних досліджень.

Профілактика. Особиста - вживати тільки термічно оброблене м'ясо, кип’ятити молоко, мити руки перед вживанням їжі. Громадська - санітарно-освітня робота, передусім серед вагітних.

Тип Війчасті, або Інфузорії (Ciliophora, Infusoria). Клас Litostomatea.

Органоїди руху інфузорій - війки. Інша особливість - наявність двох різних ядер: великого (макронуклеус) і малого (мікронуклеус). Макронуклеус (вегетативне ядро) регулює процеси життєдіяльності, мікронуклеус (генеративне ядро) відіграє важливу роль при статевому розмноженні. Більшість інфузорій мешкає у водному середовищі. Є і паразитичні види. Медичне значення має балантидій кишковий.

Балантидій кишковий (Balantidium coli) - збудник балантидіазу.

Географічне поширення - повсюдне.

Локалізація - товста кишка.

Морфологія. Єдина паразитична інфузорія людини. Існує у формі трофозоїта і цисти. Трофозоїт має порівняно великі розміри - 30-200 х 20-70 мкм, форма тіла овальна або яйцеподібна. Органоїди руху - війки, є дві пульсуючі вакуолі, два ядра (мікронуклеус і макронуклеус бобоподібної форми), на передньому кінці знаходиться перистом (передротова заглибина), який переходить у цитостом (клітинний рот) і цитофаринкс (клітинна глотка) (рис.). Живиться залишками неперетравленої їжі, еритроцитами. Неперетравлені рештки викидаються через анальну пору на задньому кінці тіла. Розмножується безстатевим (поперечний поділ) і статевим (кон'югація) способами.

Циста овальна або куляста, 50-60 мкм в діаметрі, покрита двошаровою оболонкою. У цитоплазмі виявляється макро- і мікронуклеус. Задня скоротлива вакуоля.

Рис. 51. Балантидій (Balantidium coli):

а - вегетативна форма; б - циста; 1 - цитостом; 2 - цитофаринкс; 3 - травна вакуоля; 4 - видільна (скоротлива) вакуоля; 5- макронуклеус; 6 - мікронуклеус; 7 - анальна пора.

Життєвий цикл. Інвазійна стадія для людини - циста. Зараження відбувається при проковтуванні цист із забрудненою цистами водою, їжею, з брудних рук. Цисти розносяться мухами, тарганами. У травному тракті з цист утворюються вегетативні форми. Основним джерелом зараження вважаються свині, в яких балантидії легко інцистуються. Хвора на баландидіаз людина або паразитоносій джерелом зараження буває в рідких випадках, тому що в організмі людини цисти утворюються рідко. Переважно заражаються люди, які працюють на свинофермах, м'ясокомбінатах.

Патогенна дія. Паразитують у товстій і особливо часто в сліпій кишках. Іноді довго живуть, не виявляючи патогенної дії. Але в ряді випадків проникають в стінки кишок, де викликають кровотечні виразки. При гострій формі сильні болі в животі, нудота, блювота, часті рідкі випорожнення з домішками слизу і крові. Без лікування можлива смерть.

Лабораторна діагностика. Матеріал для діагностики - свіжі фекалії. Під мікроскопом виявляють цисти і вегетативні форми.

Профілактика. Особиста - мити руки перед вживанням їжі і після відвідування туалету, ретельно мити овочі і фрукти, які вживають у сирому вигляді, для пиття вживати кип'ячену воду. Громадська - боротьба із забрудненням ґрунту фекаліями свиней, а також людей, відповідна організація умов праці на свинофермах, виявлення і лікування хворих, санітарно-освітня робота.