Инвазированные эритроциты увеличиваются в размере при малярии

Обновлено: 27.03.2024

Возбудитель малярии. Спорогония и шизогония

Возбудители малярии относятся к царству Animalia, подцарству Protozoa, типу Apicomplexa, классу Sporozoea, подклассу Coccidia, отряду Eucoccidiida, подотряду Haemosporina, роду Plasmodium. У человека в естественных условиях малярию вызывают 4 вида плазмодиев: P. vivax (Grassi et Feletti, 1890) Labbe, 1899 — возбудитель Р. vivaх-малярии, или трехдневной малярии; P. malariae (Laveran, 1881) Grassi et Feletti, 1890 — возбудитель четырехдневной малярии; P. falciparum (Laverania falcipara) Welch, 1897 — возбудитель тропической, или P. falciparum малярии; P. ovale Stephens, 1922 — возбудитель Р. ovale-малярии (типа трехдневной), отличающиеся по ряду экологических и биоморфологических параметров и клинико-эпидемиологической характеристике вызываемых ими заболеваний В пределах видов известны географические варианту расы и штаммы плазмодиев. В экспериментальных условиях возможно заражение человека оонозными видами плазмодиев обезьян (P. knowlesi, P. cynomolgi и др.).

При окраске по Романовскому — Giemsa у малярийных паразитов дифференцируют характерные для каждого вида ядро рубиново-красного цвета, цитоплазму голубого цвета, вакуоль и на некоторых стадиях развития — продукт паразитарного метаболизма гемоглобина - пигмент естественного золотисто-бурого цвета, что наряду с изменениями морфологии пораженных эритроцитов используется для идентификации возбудителей.
Шизогония. В организме человека малярийные паразиты последовательно проходят фазы тканевой (экзоэритроцитарной) и эритроцитарной шизогонии.

Тканевая шизогония протекает в гепатоцитах, в которые спорозоиты проникают из крови путем связывания циркумспорозоитных белков 2-го региона в качестве лигандов с гепарин-сульфатпротеогликанами и липопротеинами низкой плотности клеточной мембраны, выполняющих роль рецептора для паразитов. В гепатоцитах спорозоиты последовательно трансформируются в трофозоиты и шизонты, в результате деления последних образуются десятки тысяч (до 50 000 у P. falciparum) тканевых мерозоитов.

возбудитель малярии

Эритроцитарная шизогония происходит циклически в эритроцитах различного возраста (Р vivax в незрелых и молодых эритроцитах, P. malariae — в старых, а Р. falciparum — в эритроцитах любого возраста). Поступившие из печени тканевые мерозоиты взаимодействуют с хемокинами — рецепторными белками эритроцитарной мембраны, в частности, P. falciparum с гликофоринами A (Aikawa M., Iseki М. и др , 1990), ретикулоцитсвязывающие протеины P. vivax — с белками системы Duffy — Fy" и Fyb(Miller L.H. и др.,1976), и, вызывая инвагинацию оболочки эритроцитов с образованием паразитофорной вакуоли, инвазируют эритроциты.

В них бесполые стадии паразитов развиваются (в течение 48 ч —P. vivax и P. falciparum, 50 ч —P. ovale и 72 ч — P. malariae) от стадии юного (кольцевидного, или ring-form) трофозоита до стадии зрелого шизонта с образованием после его деления эритроцитарных мерозоитов (от 6-8 у P. malariae до 32-40 у Р falciparum). Новое поколение эритроцитарных мерозоитов, взаимодействуя с комплементарными клеточными рецепторами, инвазируют новые эритроциты, где проходят очередной цикл эритроцитарной шизогонии.

Часть мерозоитов после проникновения в эритроциты трансформируется в них в незрелые половые стадии — микро- (мужские) и макро-(женские) гаметоциты (гаметоцитогония). При микроскопии крови больных P. vivax-,P. ovale- и четырехдневной малярией зрелые гаметоциты обнаруживаются уже в первые дни болезни и исчезают вскоре после прекращения эритроцитарной шизогонии. Напротив, гаметоциты P. falciparum созревают в течение 10-12 дней и сохраняются в периферической крови в течение 4-8 нед после исчезновения бесполых эритроцитарных стадий паразита.

Поэтому при микроскопии периферической крови больных неосложненной P.falciparum-малярией обнаруживаются лишь юные (кольцевидные) трофозоиты, а затем и гаметоциты. Промежуточные формы бесполых стадий этих плазмодиев обычно обнаруживаются в периферической крови при злокачественном, осложненном течении P.falciparum-малярии.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Тяжесть течения P.falciparum-малярии. Клинические особенности P.falciparum-малярии

С первых дней болезни на фоне лихорадки (обычно ремиттирующего, субконтинуального или неправильного типов) больные отмечают сильную головную боль, головокружение, разлитые миалгии и артралгии, резкую слабость При высокой температуре тела наблюдаются тошнота, повторная рвота, артериальная гипотензия, тахикардия и тахипноэ Характерным признаком болезни являются боли в мезогастрии, учащение стула, при этом, в отличие от острых кишечных инфекций, каловые массы обычно не имеют патологических примесей.
У ряда больных в начальный период болезни наблюдаются кашель, признаки бронхоспазма, аллергическая экзантема.

Увеличение печени и селезенки выявляется позднее, чем при других видах инфекции, — на 7-10-й день болезни, что затрудняет раннюю диагностику. Анемия развивается рано и быстро прогрессирует, сопровождаясь желтушностью южных покровов.

Частыми проявлениями Р. falciparum-малярии являются олигурия, альбуминурия, микрогематурия и цилиндрурия, которые обычно купируются этиотропными средствами. У многих больных определяется клинико-биохимический комплекс симптомов острого гепатита.

тяжесть течения малярии

В случае несвоевременной диагностики и неадекватной терапии у неиммунных лиц в течение первых 5-7 дней болезни часто развиваются шок, малярийная кома, острая почечная недостаточность, острый массивный гемолиз, гемоглобинурия, геморрагический синдром и другие тяжелые осложнения.

Коматозная Р. falciparum-малярия характеризуется стадийным развитием клинической картины. Вначале больные отмечают интенсивную и усиливающуюся головную боль, головокружение, повторную рвоту. Наблюдаются вялость, выраженная психическая истощаемость и сонливость больного (стадия сомноленции). Спустя несколько часов может развиться сопорозная стадия, в которой сознание больных может быть спутанным, возникают судороги, отмечаются оживление рефлексов и появление патологических рефлексов, явления менингизма.

При отсутствии терапии развивается глубокая кома с арефлексией, артериальной гипотензией, прогрессирующей одышкой, парезом сфинктеров Прогноз в таких случаях часто неблагоприятный, но адекватная терапия в период сомноленции и сопора может обеспечить выздоровление большей части больных.

Острая почечная недостаточность при Р. falciparum-малярия обычно развивается в конце 1-й или в начале 2-й недели болезни и характеризуется прогрессирующей олигурией и анурией, азотемией, гиперкалиемией. В моче обнаруживаются высокое содержание белка, эритроциты, лейкоциты, гиалиновые и зернистые цилиндры. Острая почечная недостаточность часто сочетается с другими видами осложнений. Своевременная этиотропная терапия обеспечивает хороший купирующий эффект.

Тяжелым осложнением P. falciparum-малярии является гемоглобинурия, возникающая как в результате острого внутрисосудистого гемолиза вследствие массивной инвазии, так и (наиболее часто) в результате использования хинина, примахина, сульфаниламидных препаратов у лиц с дефицитом Г-6-ФДГ. В зависимости от степени гемолиза у больных остро повышается температура тела, возникают боли в поясничной области, олиго- и анурия с отделением скудной мочи почти черного цвета (за счет оксигемоглобина в свежей моче) или цвета красного вина (за счет метгемоглобина в постоявшей моче).

При отстаивании моча разделяется на два слоя: верхний — прозрачный, темно-вишневого цвета и нижний — мутный, с большим количеством детрита. Отмечается быстрое развитие и прогрессирование желтухи и анемии. В дальнейшем может развиться острая почечная недостаточность с неблагоприятным прогнозом. Как правило, гемоглобинурия развивается при массивной паразитемии, однако ввиду первоочередного разрушения инвазированных эритроцитов в препаратах толстой капли и мазках крови паразиты могут обнаруживаться с трудом, что усложняет распознавание болезни и может приводить к диагностическим ошибкам.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Малярия: диагностика, лечение, профилактика

Возбудители малярии — представители рода Plasmodium: P. falciparum, P. vivax, P. ovale и P. malariae. Заболевание угрожает более чем полутора миллиардам человек (проживают в эндемичных районах). В Африке от малярии ежегодно умирают 1 млн детей в возрасте до пяти лет. В Великобритании каждый год регистрируют 2 тыс. случаев заболевания, десять из которых заканчиваются смертельным исходом.

В группу повышенного риска входят иммигранты, возвращающиеся на родину после долгого отсутствия, так как они утрачивают иммунитет и часто пренебрегают профилактическими средствами.

Жизненный цикл возбудителя малярии. Спорозоиты возбудителя попадают в кровоток при укусе самки комара рода Anopheles. При проникновении с током крови в печень паразит начинает размножаться внутри гепатоцитов. Затем возбудители поражают эритроциты и размножаются в них, при этом происходит выброс цитокинов, обусловливающих большинство симптомов малярии. Инфицированные эритроциты приобретают кнопкообразные выступы, при помощи которых они прикрепляются к стенкам капилляров.

Клинические признаки малярии. Малярия должна быть исключена у всех пациентов, путешествовавших в страны эндемической зоны, особенно если у них присутствует лихорадка или гриппоподобные симптомы. Инфекция, вызванная P. falciparum, очень быстро прогрессирует и может привести к смерти пациента (особенно у неиммунных лиц). Инфекция, обусловленная другими плазмодиями, протекает в более лёгкой форме. У неиммунных путешественников характерно развитие заболевания без регулярных (через 1 или 2 дня) приступов малярии.

малярия

Plasmodium falciparum поражает практически все органы, поэтому возможно развитие множества различных осложнений (церебральная малярия, инфекционно-токсический шок, острый гемолиз, почечная недостаточность, гепатит, отёк лёгких).

Диагностика малярии. Исследуемый материал — микроскопия крови (по крайней мере 3 препарата толстой капли крови и тонкого мазка крови), взятой лучше всего во время или сразу после приступа лихорадки. Другие методы диагностики:
• экспресс-тест-dipstick (для обнаружения антигена в крови);
• молекулярно-генетический метод (особенно для определения устойчивости к лекарственным препаратам).

Лечение малярии. Химиотерапия позволяет уничтожить паразитов, циркулирующих в эритроцитах. Во избежание развития устойчивости необходимо постоянно чередовать используемые препараты (комбинированная терапия). Для лечения малярии, вызванной Plasmodium falciparum, применяют хинин, пириметамин и сульфадоксин + пириметамин или хинин и доксициклин. Иногда в качестве одного из компонентов используют артеметер.

Для уничтожения P. vivax, P. ovale и P. malariae в эритроцитах применяют хлорохин, а для эрадикации гипнозоитов P. vivax и P. ovale — примахин.

Профилактика и контроль малярии. Необходимо соблюдать определённые меры предосторожности: спать только под москитной сеткой, закрывать открытые участки кожи на рассвете и вечером, когда комары активизируются, а также использовать репелленты. Профилактические препараты принимают согласно предписанию врача, но необходимо учитывать, что медикаменты не обеспечивают полной зашиты от инфекции.

В настоящее время разрабатывают ряд антиспорозоитных вакцин. Ведётся разработка вакцин и против эритроцитарных (бесполых и половых) форм паразита. Комбинированные вакцины будут наиболее эффективны.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021


Традиционно считается, что роль в иммунной защите ограничена нашими белыми кровяными клетками. Однако фагоциты, лейкоциты и макрофаги, которые циркулируют в нашем кровотоке, не являются единственными клетками, играющими защитную роль. Что часто упускается из виду, так это способность красных кровяных клеток - эритроцитов защищаться от патогенных захватчиков; особенно разновидности паразитов Plasmodium, которые вызывают переносимое с кровью заболевание , под названием малярия.

Случаи серповидно-клеточной анемии сосредоточены в Африканском поясе малярии, где малярия является эндемической. Это связано с тем, что это состояние защищает от малярии вследствие физических изменений формы и структуры эритроцитов. Типы и структуры молекул, покрывающих клеточные поверхности, выступающие и взаимодействующие с молекулами на других клетках, также могут влиять на способность этих паразитов проникать в клетки человека и, следовательно, вызывать инфекцию.Специфические особенности этих молекул определяют группы крови ( наиболее известна система типирования ABO ±, используемая при переливании крови). По мере продвижения исследований мы видим большую корреляцию между изменениями белков мембран клеток крови и структуры углеводов и уязвимостью к малярии. Кроме того, факторы, которые полезны для защиты от малярии, остаются относительно локализованными в пораженных малярией районах.

Специалисты постоянно спорят о доминирующем факторе эволюции паразитов крови. Малярийный паразит формирует структуру наших клеток, утверждая избирательное давление? Или паразиты реагируют на спонтанные мутации клеток крови, приводящие к изменениям в поведении паразитов? Ответ остается неясным. Многие предполагают, что группа крови О выступала в качестве прародителя для других подгрупп, которые позднее разошлись от этого простого и относительно "чистого листа". В то время как люди с O групой крови чаще всего кусаются комарами, у них гораздо меньше вероятность развития тяжелой малярии; особенность, которая проистекает из простоты покрытия поверхности красных кровяных клеток. Поверхности с недостатком антигена, которые характеризуют группы крови А и В, препятствуют способности малярийного паразита распознавать и связываться с эритроцитами и, следовательно, снижают вероятность его проникновения в клетку - процесс, жизненно важный для выживания паразита.

Существование этой группы крови, возможно, предполагает, что паразит Plasmodium влияет на эволюцию эритроцитов и представляет собой ключевой выбор для естественного отбора. Вместо того, чтобы выбирать роль молекулярного мусора антигена Даффи, вместо этого был выбран иммунитет к болезни. Хотя дебаты на эту тему продолжаются, неопровержимо, что существует сложная взаимосвязь между развитием хозяина и паразита. Это, несомненно, влияет на структуру эритроцитов в течение последующих поколений. Интересно рассмотреть множество факторов, которые влияют на различия между популяциями людей. Как вид, мы продолжаем развиваться вместе с другими организмами, которые могут быть угрозами или конкурентами, но потенциально стимулируют наше собственное развитие в динамичном и сложном взаимодействии.


Пандемия SARS-CoV-2 продемонстрировала разрушительное воздействие на здоровье человека с момента ее первой вспышки в 2019 году. Исследователями были предприняты серьезные усилия для описания ее патогенеза , чтобы разработать более эффективные методы лечения. Было признано влияние вируса на различные системы орагнов , помимо легких, включая сердце, желудочно-кишечный тракт, нервную систему, почки, свертывание крови и эндотелий , а также клетки крови . В частности, выяснилось , что инфекция SARS-CoV-2 оказывает значительное влияние на эритроциты и это , по-видимому, связано с тяжестью заболевания у пациентов.

У пациентов с инфекцией COVID-19 можно наблюдать различные отклонения гематологических параметров, включая лимфопению и повышенный уровень D-димеров ( Rahi et al., 2021 ). Сообщалось, что анемия является независимым прогностическим фактором тяжести заболевания при COVID-19. При этом ряд исследований неизменно показывает, что увеличение ширины распределения клеток крови (RDW) предсказывает худший исход у пациентов с COVID-19.

Повышенные маркеры гемолиза при ковиде

Повышенные маркеры гемолиза (LDH и свободный Hb в плазме) наблюдались у больных ковидом. Уровень свободного гемоглобина в плазме, маркер внутрисосудистого гемолиза, обычно не используется в клинической практике, и этот факт может объяснить, почему гемолиз эритроцитов не был описан у пациентов с SARS-CoV-2. Однако ранее сообщалось о повышении уровня свободного гемоглобина в плазме при SARS-CoV-2. Существует мнение, что повышенный уровень свободного гемоглобина в плазме может быть связан с неоптимальной венепункцией. Иногда у госпитализированных пациентов можно наблюдать повышенные уровни свободного гемоглобина в плазме, поскольку считается, что значения от 5 до 15 мг/дл являются результатом неоптимальной венепункции. Однако в одном исследовании только у 2 из 36 пациентов уровень свободного гемоглобина в плазме был ниже 15 (между 10 и 15), что позволяет предположить, что этот маркер, вероятно, является результатом воздействия вируса на эритроциты, а не неоптимальная венепункция.

Изменения эритроцитов при ковиде

Эритроциты пациентов были более чувствительны к механическому стрессу и демонстрировали значительно повышенные маркеры апоптоза (iCa 2+, RBC-PS). Удивительно, но RBC-iROS пациентов снижены, что, возможно, связано с повышенным уровнем G6PDH при ковиде , что предполагает возможный компенсаторный механизм против вируса. Этот компенсаторный механизм, по-видимому, ослаблялся по мере ухудшения легочных инфильтратов на КТ органов грудной клетки.

Кроме того, RBC-IgG коррелируют с тяжестью признаков легочной КТ, а также с нарушением функции легких, которые связаны с повышенной тяжестью заболевания. Наконец, D-димеры пациентов коррелировали с фосфатидилсерином на поверхности эритроцитов, что указывает на возможный вклад эритроцитов в тромботический диатез, связанный с болезнью SARS-CoV-2.

Эритроциты (эритроциты) являются переносчиками О 2 по всему организму и, как известно, лизируются в случае инфекций, особенно осложненных сепсисом. Предыдущие исследования показали, что вирус может проникать в эритроциты посредством взаимодействия его шиповидного белка S1 с CD147 эритроцитов ( Wang et al., 2020 ) и белком полосы 3. Вирусный шиповидный белок и продукты активации комплемента были обнаружены на поверхности клеток эритроцитов у пациентов с COVID-19 и, как считается, влияют на реологию эритроцитов, приводя к внутрисосудистому тромбозу и связанному с ним повреждению легких. Более того, было высказано предположение, что при инфекции COVID-19 гиперкоагуляция и воспалительное состояние могут влиять на эритроциты, делая их мембраны более хрупкими и менее эластичными. Наконец, было показано, что повышенный уровень ферритина в сыворотке может вызывать гиперактивированные взаимодействия между эритроцитами и тромбоцитами у пациентов с COVID-19, что указывает на связь между изменениями эритроцитов и тромбозом при заболевании COVID-19

Можно предположить, что вирус вызывает окислительный стресс эритроцитов, увеличивает внутриклеточный Ca 2+ и хрупкость клеток к механическому стрессу. Точную последовательность событий установить невозможно. Однако известно, что повышенный iROS в эритроцитах, вторичный по отношению к сепсису, приводит к снижению деформируемости эритроцитов, которая состоит из усадки клеток, вздутия мембраны и скремблирования клеточной мембраны, процесса, называемого эриптозом . Это может выражаться в повышенной механической хрупкости и лизисе эритроцитов.

Удивительно, но внутриклеточные уровни ROS в эритроцитах значительно ниже в группе пациентов по сравнению со здоровым контролем. Это открытие, возможно, коррелирует с повышенным уровнем активности G6PDH в этой группебольных , что предполагает компенсаторный механизм против вируса. Этот компенсаторный механизм, по-видимому, ослабевает по мере увеличения инфильтрации шахматной КТ.

Другим интригующим открытием является корреляция RBC-IgG и отношения PO 2 /FiO 2 , что указывает на то, что увеличение количества IgG на поверхности эритроцитов связано со снижением дыхательной способности пациентов. Основные механизмы могут заключаться либо в том, что состарившиеся эритроциты не могут очень эффективно транспортировать O 2 , либо в том, что недостаток снабжения кислородом может вызвать окислительное повреждение эритроцитов, что приводит к старению эритроцитов. Подтверждением второго механизма является увеличение процента эритроцитов + IgG у пациентов с 50–75% по сравнению с 0–25% инфильтратов грудной клетки при КТ. В любом случае исследователи предопложили , что поверхность эритроцитов у пациентов с COVID-19 модифицируется из-за гипервоспаления, тем самым увеличивая отложение IgG. Обнаружение увеличения RBC-IgG с тяжестью заболевания подтверждает это предположение.

Свободный гемоглобин

Уровни свободного гемоглобина в плазме коррелировали с распространением легочных инфильтратов на КТ органов грудной клетки у пациентов с COVID-19. Связь между свободным гемоглобином в плазме и инфильтрацией грудной клетки при КТ не совсем ясно, так как оказывается, что уровень свободного гемоглобина в плазме у пациентов с 50–75% инфильтратов возвращается к уровням, наблюдаемым у пациентов с 0–25% инфильтратов. Известно, что свободный гемоглобин в альвеолярном пространстве увеличивает iROS, что, вероятно, приводит к острому респираторному дистресс-синдрому (ОРДС), в то время как его присоединение к альвеолярному эпителию вызывает воспаление . Повышенная механическая хрупкость может вызвать лизис эритроцитов по мере их перемещения по легочным капиллярам и последующее повреждение альвеол.

Лактатдегидрогеназа , ферритин, D - диммер, фибриноген , С - реактивный белок при ковиде

Предполагается, что повышенный уровень LDH у больных ковидом является признаком прогрессирования заболевания и, вероятно, может использоваться для прогнозирования наихудшего исхода. Лимфопения и повышенные уровни ферритина и D-димеров также были предложены в качестве прогностических маркеров тяжести заболевания и смертности . Повышенные уровни фибриногена, вероятно, отражают воспалительное состояние пациентов, на что указывает положительная корреляция между фибриногеном и СRP. Наличие избытка железа, о чем свидетельствует повышенный уровень ферритина в сыворотке, может дополнительно способствовать тромбозу у пациентов с COVID-19 за счет повышения устойчивости сгустка к фибринолизу.

D-димеры представляют собой фрагменты деградации фибрина, и их значения связаны с тромбозом и фибринолизом. В одном из исследований была выявлена ​​связь между PS + эритроцитами и D-димерами в популяции пациентов, что позволяет предположить, что эритроциты могут быть вовлечены в тромботические механизмы, связанные с COVID-19. Известно, что повышение уровня внутриклеточного Ca 2+ вызывает транслокацию мембранного фосфатидилсерина во внешнее пространство мембраны эритроцитов. микрочастиц и сборки протромбиназного комплекса. Другой возможный тромботический механизм, управляемый эритроцитами, может заключаться в потреблении эндотелиального оксида азота свободным гемоглобином плазмы, как описано ранее, что приводит к нарушению эндотелийзависимой вазолидации.

Читайте также: