Зрелые трофозоиты лентовидной формы у возбудителя малярии
Обновлено: 14.05.2024
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.
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.
Таксономическое положение.Возбудители малярии относятся к типу Apicomplexa, классу Sporozoa, семейству Plasmodidae, роду Plasmodium. Различают 4 вида: Plasmodium vivax (возбудитель трехдневной малярии); Plasmodium malarie (возбудитель четырехдневной малярии); Plasmodium falciparum (возбудитель тропической малярии); Plasmodium ovale (возбудитель малярии овале, напоминающей трехдневную малярию). Впервые (1880 г.) возбудителя малярии – Pl. malariae в крови человека обнаружил А. Лаверан.
Plasmodium vivax открыт в 1890 г. В. Грасси и Р. Фелетти., Plasmodium falciparum открыт в 1897 г. У. Уэлчем., Plasmodium ovale открыт в 1922 г. Ж. Стивенсоном.
Морфология.В зависимости от вида возбудителя и стадии его развития плазмодии могут иметь округлую, амебовидную, лентовидную, веретеновидную (нитевидную), полулунную, перстневидную форму с колебаниями размеров от 1 до 60 мкм. По Романовскому-Гимзе цитоплазма возбудителя окрашивается в голубой, ядро – рубиново-красный цвет. Культивированиемалярийного паразита вне организма затруднено. Развитие малярийных плазмодиев.Малярийный плазмодий – строгий внутриклеточный паразит, имеющий 2 цикла развития со сменой хозяев:
1) бесполый цикл совершается в организме человека (промежуточного хозяина), называется шизогонией; 2) половой цикл – спорогония протекает в организме самки комара рода Anopheles (окончательный хозяин) и называется парогонией
Шизогония протекает в виде 2-х последовательных процессов:
1) тканевая шизогония
2) эритроцитарная шизогония.
Тканевая шизогония протекает в клетках печени.
Инфицированный малярией комар при укусе со слюной вносит в организм человека плазмодий в виде нитевидных клеток – спорозоитов. С кровотоком спорозоиты попадают в клетки печени (и других органов и тканей), где превращаются в тканевые трофозоиты (растущие формы), шизонты (делящиеся формы), из которых образуются тканевые мерозоиты. Мерозоиты при разрушении гепатоцитов попадают в кровь. Тканевая шизогония соответствует инкубационному периоду болезни, его продолжительность 6-20- дней (зависит от вида возбудителя).
С момента выхода мерозоитов в кровь начинается эритроцитарная шизогония. Мерозоиты внедряются в эритроциты, растут, многократно делятся образуя от 6 до 24 эритроцитарных мерозоитов (в зависимости от вида возбудителя). После разрушения эритроцитов мерозоиты выходят в плазму крови. И те мерозоиты, которые не подверглись фагоцитозу, заражают новые эритроциты, и цикл эритроцитарной шизогонии повторяется.
Эритроцитарная шизогония соответствует острому периоду болезни.
Процесс эритроцитарной шизогонии строго цикличен. Его продолжительность у Plasmodium vivax, Plasmodium falciparum, Plasmodium ovale - 48 час., у Plasmodium malariae – 72 час.
На определенном этапе эритроцитарной шизогонии некоторые мерозоиты превращаются в предшественников половых клеток: микро- и макрогаметоциты.
Спорогония продолжается 1-3 недели.
При укусе комара с кровью больного гаметоциты попадают в желудок комара, где они созревают и оплодотворяются с образованием зиготы. Зигота превращаются в подвижную удлиненную оокинету. Оокинета внедряется в стенку желудка комара и превращается в округлую ооцисту. Ооциста увеличивается в размерах и многократно делится с образованием большого количества (до 10000) длинных тонких (1*14 мкм) спорозоитов. После созревания спорозоитов оболочка ооцисты лопается, и спорозоиты попадают в гемолимфу комара. В гемолимфе спорозоиты активно передвигаются и достигают слюнных желез, где накапливаются. При укусе комара спорозоиты из слюнных желез через ротовые органы комара попадают в кровь человека.
Эпидемиология.Источник инфекции – больной и паразитоноситель (с гаметоцитами). Механизм заражения: 1.трансмиссивный (через укус инфицированного переносчика – комара)
2. вертикальный (от матери плоду через плаценту, в процессе родов)
3. гемотрансфузионный (при переливании крови от доноров – паразитоносителей), а также через загрязненные кровью инфицированных людей шприцы, иглы и другой инструментарий при парентеральных манипуляциях. Малярия распространена повсеместно. В странах с умеренным климатом чаще встречается Plasmodium vivax, реже Plasmodium malariae, в тропиках основной возбудитель Plasmodium falciparum. В Африке (тропиках и субтропиках) встречаются все виды возбудителей малярии. Эпидемиологическая ситуация по малярии в нашей стране ухудшается в основном за счет завоза этой болезни (трехдневной малярии из Таджикистана и Азербайджана, тропической, овале – из Африки). Особенно опасен приток нелегальных иммигрантов, которые не обследуются и не лечатся. В странах умеренного климата заболеваемость малярией носит сезонный характер, так как развитие паразитов малярии в организме комара возможно только при температуре выше 16 градусов, поэтому передача возбудителей здесь возможна в течение 1,5 – 3 месяцев. В условиях тропиков это происходит в течение всего года, в субтропиках – в течение 5-8 месяцев.
Клиника и патогенез.Инкубационный период – 8 – 25 дней (до 2 лет и более), зависит от вида возбудителя. Заболевание характеризуется приступообразным течением. Приступ начинается обычно в первой половине дня. Малярийный приступ (пароксизм) состоит из трех фаз:
1. "озноб" – больного "трясет" лихорадка, он ложится в постель и никак не может согреться. Кожные покровы бледные, холодные, шероховатые ("гусиная" кожа). Головная боль, боли в пояснице, конечностях, тошнота, иногда рвота. Озноб длится 0,5 – 3 часа и сопровождается быстрым подъемом температуры.
2. "Жар": температура достигает 39 - 40°С и выше, усиливается головная боль, боли в пояснице, мышцах, мучительная жажда, иногда рвота, бред, нарушение сознания. Лицо красное, кожа сухая, горячая на ощупь. Тахикардия, снижение артериального давления, одышка.
3. Через несколько часов – фаза потоотделения: температура резко снижается до субнормальных цифр (35,5 - 36 °С), проливной пот, значительное облегчение, но остается слабость, сонливость.
Общая продолжительность малярийного пароксизма 6-12 часов, при тропической малярии до суток и более. После приступа – период апирексии от 48 до 72 часов в зависимости от длительности эритроцитарной шизогонии у разных видов возбудителей.
Для малярии характерна триада:
3) спленогепатомегалия ( увеличенные селезенка и печень).
Малярийные приступы – реакция организма на выход в плазму крови токсических продуктов обмена паразитов, продуктов распада эритроцитов. Чужеродные белки паразита и измененные белки разрушенных эритроцитов вызывают анафилактическую реакцию ( аллергическую реакцию первого типа). В результате повышается проницаемость капилляров, что может привести к отеку мозга. Повышается вязкость крови, капилляры закупориваются остатками эритроцитов, в результате нарушается кровообращение, что может привести к ишемии (местное малокровие) органов, тканей. В тяжелых случаях возможна смерть. Тенденцией к тяжелому злокачественному течению отличается тропическая малярия. Она является причиной смерти в 98% всех летальных случаев при малярии. Доброкачественным течением характеризуется трехдневная и ovale- малярия. Четырехдневная малярия характеризуется длительной клинической активностью (4-5 лет и более).
Иммунитет нестойкий. Лабораторная диагностика.Основной метод – микроскопический. У больного берут кровь из пальца как на фоне лихорадки, так и в период апирексии и готовят 2 препарата: мазок и толстую каплю. Оба препарата красят по Романовскому-Гимзе (предварительно фиксируя в жидком фиксаторе мазок и высушивая, без фиксации каплю). Цель этого исследования – не только обнаружение плазмодия, но и распознавание его вида. Для этого учитывают следующие признаки:
Plasmodium vivax. Юный трофозоит имеет форму кольца (голубая цитоплазма, окамляющая крупную вакуоль в центре, и рубиново-красное ядро), иногда встречается 2-3- кольца в одном эритроците. Пораженный эритроцит увеличен в размерах по сравнению с нормальным и имеет в цитоплазме кирпично-красную зернистость. Полувзрослый трофозоит имеет форму амебы с псевдоподиями. При делении шизонта образуется 12-24 мерозоитов, напоминая тутовую ягоду.
Plasmodium malariae. Юный трофозоид в виде 1 кольца в эритроците. Полувзрослый трофозоит имеет лентовидную форму. Зрелый шизонт делится на 6-12 мерозоитов. Эритроциты не деформируются.
Plasmodium ovale. Юный трофозоит в стадии кольца в количестве 2-3 в эритроците, имеет более крупное ядро, а пораженный эритроцит имеет овальную форму и часто бахромчатые края. Зернистость в пораженном эритроците крупная, менее обильная, чем при Р. vivax. Паразит делится на 6-12 мерозоитов.
Plasmodium falciparum. Юный трофозоит в виде двух-трех мелких колец в одном эритроците. Шизонт делится на 12-18 мерозоитов. Половые клетки полулунной формы (у остальных трех видов гамонты округлые). Развитие Р. vivax, Р. malariae, Р. ovale происходит в циркулирующей крови, поэтому в мазках и толстых каплях крови можно обнаружить все стадии развития паразита. При тропической малярии в периферической крови можно увидеть только кольца и гаметоциты, так как развитие шизонтов происходит в капиллярах внутренних органах.
Используется также сероидентификация возбудителя с помощью РИФ, ИФА, а также ДНК-гибридизации, позволяющей обнаружить ДНК паразитов в крови.
Применяется серодиагностика – реакция иммунофлюоресценции (РИФ), при которой антитела обнаруживаются на 2-3-ей неделе болезни в диагностический титрах 1:20 – 1:40 (иногда и до 1:160 и выше). Используют также РСК, РНГА.
Профилактика направлена на источник возбудителя (лечение больных и носителей), уничтожение переносчиков (комаров); защита то нападения комаров (сетки, пологи, репелленты). Разрабатывается вакцина на основе антигенов, полученных методом генной инженерии. Используется химиопрофилактика (хингамин, хинин, хлорохин). Лечение. Используется противомалярийные препараты: хинин, хлорохин, акрихин, примахин, бигумаль, хлородин, хиноцид, пириметамин, сульфаниламиды, тетрациклин.
Возбудителями тропической малярии являетсяPlasmodium falciparum, трехдневной малярии - Plasmodium vivax, четырехдневной малярии -Plasmodium malariaeи трехдневной или овале-малярии - Plasmodium ovale. Малярийные плазмодии претерпевают половой цикл развития в организме комара рода Anophelesи бесполый цикл (шизогония – рис.41) — в организме человека, поражая сначала клетки печени (тканевая шизогония), а затем эритроциты (эритроцитарная шизогония).
Микроскопический метод.Кровь на наличие плазмодиев малярии исследуют на стадии эритроцитарной шизогонии путем микроскопии обычных мазков и толстой капли, окрашенных по Романовскому-Гимзе. Плазмодии, цитоплазма которых окрашена в голубой цвет, а ядро в вишнево-красный, находят в эритроцитах.
Бесполые (эритроцитарные) формы паразитов имеют некоторые морфологические особенности. В частности, мерозоит представляет собой круглую или овальную форму с небольшим участком цитоплазмы около ядра; кольцевидный трофозоит - одноядерную форма сузким ободком цитоплазмы, окружающим небольшую вакуоль; амебовидный трофозоит - одноядерную форму с различным количеством и величиной псевдоподий; шизонт содержитдва или несколько ядер; морула характеризуется полным разделением ядра и цитоплазмы на мерозоиты.
Половые формы плазмодиев (гаметоциты или гамонты) не содержат вакуолей и псевдоподий. Мужские (микрогаметоциты) и женские (макрогаметоциты) формыотличаются по величине и структуре ядра, интенсивности окраски цитоплазмы и размерам.
При микроскопии тонкого мазка при малярии находят обычно кольцевидные трофозоиты. У P. vivax, P. malariae, P. оvale ониимеютразмеры от 2 до 4 мкм, занимают около 1/3 диаметра эритроцита. Ядра у трофозоитов P. vivax и P. malariaeкруглые, у P. ovale — неправильной формы, крупные; ободок цитоплазмы ровный, неширокий, суживается к ядру. Молодые кольцевидные трофозоиты P. falclparumмелкие (1,25-1,50 мкм), занимают примерно 1/6 часть диаметра эритроцита, имеют маленькое круглое ядро с тонким ободком цитоплазмы. Взрослые кольцевидные трофозоиты более крупные, занимают 1/3 диаметра эритроцита, ободок цитоплазмы толстый, резко суживающийся к ядру.
Амебовидные трофозоиты P. vivaxотличаются разнообразием форм, размеров, наличием одной или нескольких псевдоподий, вакуолей, круглого или овального ядра, пигмента в виде темно-коричневых цитоплазматических зерен различной величины и формы. Амебовидные трофозоиты P. malariaeокруглые и овальные (нередко ввиде ленты поперек эритроцита с продолговатым или вытянутым ядром), с короткими и широкими псевдоподиями, более темной цитоплазмой ипигментом, ядром неправильной формы.. Амебовидные трофозоиты P.falciparumв видекруглых или
Рис. 41. Основные стадии эритроцитарной шизогонии малярийных плазмодиев
овальных форм лишены вакуоли, имеют ядро круглой или неправильной формы, пигмент черного цвета, расположенный компактно, однако они, как правило, в периферической крови не обнаруживаются. Молодые трофозоиты P. ovaleимеют кольцевидную форму, более взрослые сходны с P. malariae.
Размеры шизонтов у возбудителей малярии увеличиваются по нарастающей в ряду P.vivax, P. ovale, P.falciparum.
Эритроциты, пораженные P. vivax и P. ovale, увеличиваются в диаметре до 10-12 мкм, хуже окрашиваются по Романовскому —Гимзе; эритроциты, пораженные P. ovale, могут приобретать неправильную форму, иметь бахромчатый край. Морфология эритроцитов, содержащих P. malariaeи P. falciparum, не меняется.
В эритроцитах, содержащих P. vivaxна различных стадиях развития, выявляются множественные мелкие азурофильные зерна (зернистость Шюффнера), при наличии в эритроцитах P. ovaleзерна редкие и крупные (зернистость Джеймса), при обнаружении в эритроцитах кольцевидных трофозоитов P.falciparumможно выявить небольшое количество крупных азурофильных зерен (зернистость Маурера), а в тех случаях, когда возбудителем является P. malariae, в эритроцитах выявляют мелкую зернистость Циманна.
Морфология возбудителей малярии в толстой капле.Кольцевидные трофозоиты P. vivax, P. ovale, P. malariae обычно имеют одинаковую величину, однако в толстой капле они часто дефор-
мируются, превращаясь в форму запятой или восклицательного знака; цитоплазма при этом концентрируется около ядра в виде округлого или треугольного комочка. Наряду с кольцевидными трофозоитами можно найти другие формы плазмодиев и определить вид возбудителя.
Для амебовидных трофозоитов P. vivaxв толстой капле характерна деформация их цитоплазмы в виде двух или нескольких комочков, располагающихся около ядра.
Трофозоиты P. malariaeв мазке выглядят как компактные овальные или округлые образования с большим количеством пигмента.
Женские гаметоциты (гамонты) P. vivax и P. malariaeв толстой капле не удается отличить от взрослых трофозоитов. Мужские гаметоциты имеют крупное ядро, окруженное узким ободком бледно-голубой цитоплазмы с рассеянными по ней зернами пигмента. Гаметоциты P. falciparumимеют характерную полулунную форму.
Серологический метод -определение антител к плазмодиям малярии с помощью РИА или ИФА с диагностическими целями проводится редко.
Малярия – антропонозная инфекционная болезнь, вызываемая несколькими видами простейших рода Plasmodium, передающаяся комарами (Anopheles), сопровождающаяся лихорадкой, анемией, увеличением печени и селезенки.
Возбудители малярии относятся к Protozoa, типу Apicomplexa, классу Sporozoa и видам Pl. vivax, Pl.malariae, Pl.falciparum, Pl.ovale.
Жизненный цикл плазмодиев проходит в организме комара (окончательном хозяине) и организме человека (промежуточном хозяине). В организме комара происходит половое размножение, или спорогония (образование мелких клеток – спорозоитов), а в организме человека осуществляется бесполое размножение – шизогония или, точнее, мерогония, при которой образуются мелкие клетки – мерозоиты. После укуса спорозоиты из слюнных желез комара попадают в кровь, затем проникают в печень, в клетках которой совершается первый этап мерогонии – тканевая мерогония (шизогония). В клетках печени спорозоит переходит в стадию тканевого шизонта, после развития которого наступает деление (меруляция), завершающееся образованием тканевых мерозоитов, поступающих в кровь. Мерозоиты проникают в эритроциты, в которых совершается несколько циклов эритроцитарной мерогонии (шизогонии). При этом мерозоиты превращаются в растущие формы паразита (трофозоиты) в эритроците: кольцевидный, юный, взрослый трофозоит. Последний делится и превращается в шизонт. Из делящихся шизонтов образуются мерозоиты, внедряющиеся в другие эритроциты; этот процесс повторяется многократно. В эритроцитах мерозоиты дают начало как бесполым формам трофозоита (агамонтам), так и половым формам (гамонтам). Продолжительность цикла развития у Pl.vivax, Pl.falciparum, Pl.ovale составляет 48 ч, у Pl.malariae -72 ч. При укусе половые формы возбудителя попадают вместе с кровью больного человека в желудок самок комаров. В комаре гамонты приступают к гаметогонии. Половые формы созревают и оплодотворяются, образуя зиготу, превращающуюся в удлиненную, подвижную форму – оокинету. Оокинета проникает через стенку желудка и превращается в ооцисту, в которой завершается спорогония с образованием до 10 тыс. спорозоитов. Спорозоиты затем попадают через гемолимфу в слюнные железы комара.
Характеристика возбудителей. Pl.vivax открыт в 1890 г. В. Грае-си и Р. Фелетти. Является возбудителем трехдневной малярии. В эритроците при окраске мазка из крови по Романовскому-Гимзе имеет форму кольца правильной формы: крупная вакуоль в центре, окаймленная голубой цитоплазмой с рубиново-красным ядром (кольцевидный трофозоит). Иногда в одном эритроците встречается 2-3 кольца. Полувзрослый трофозоит имеет в эритроците форму амебы с псевдоподиями. На некоторых стадиях развития в пораженном эритроците выявляется кирпично-красная зернистость. В стадии деления паразита образуется 12-24 мерозоита. Pl.malariae открыт в 1880 г. А. Лавераном. Является возбудителем четырехдневной малярии. Полувзрослый трофозоит внутри эритроцита отличается от форм Pl.vivax, так как имеет лентовидную форму и паразит делится на 6-12 мерозоитов, располагающихся упорядоченно вокруг пигмента, обычно в виде розетки. Pl.falciparum открыт в 1897 г. У. Уэлчем. Является возбудителем тропической малярии. Характерно наличие юных форм паразита в виде мелких колец в эритроците, часто по 2-3 в одном эритроците, а также появление в периферической крови половых клеток в виде полулуний. Pl.ovale открыт в 1922 г. Ж. Стивенсеном. Является возбудителем трехдневной малярии. Паразит в стадии кольца в эритроците имеет более крупное ядро, чем в кольце Pl.vivax. Некоторые эритроциты имеют овальную форму. В эритроците выявляется зернистость. Паразит делится на 6-12 мерозоитов.
Эпидемиология. Малярией болеют сотни миллионов человек, живущих в странах тропического климата, что определяет важность проблемы завоза малярии в нашу страну. Источник инфекции – инвазированный человек; переносчик – самка комара рода Anopheles. Основной механизм передачи – трансмиссивный, через укус инвазированной самки комара.
Патогенез и клиническая картина. Инкубационный период при различных формах малярии колеблется от недели до года и более. Малярии свойственно приступообразное течение: озноб с сильной головной болью сменяется подъемом температуры тела до 39-40ºС и выше, после чего происходит быстрое снижение температуры тела с обильным потоотделением и выраженной слабостью.
Иммунитет. При заболевании формируется нестойкий видо-специфический нестерильный иммунитет. Возможны повторные заболевания.
Микробиологическая диагностика. Основана на приготовлении мазков из крови, окраске их по Романовскому-Гимзе, микроскопии и обнаружении различных форм возбудителя; применяют РНГА, ИФА, ДНК-гибридизацию для обнаружения ДНК паразитов в крови.
Лечение и профилактика. Противомалярийные препараты оказывают различное действие на бесполые, половые стадии плазмодиев. К основным противомалярийным препаратам относят хинин, хлорохин, акрихин, примахин, хиноцид, бигумаль, хлоридин и др.
Профилактические мероприятия направлены на источник возбудителя (лечение больных малярией и носителей) и уничтожение переносчиков возбудителя – комаров. Разрабатываются методы вакцинации на основе антигенов, полученных методом генетической инженерии (см. главу 6).
Род включен в состав типа apicomplexa класса sporozoea отряда eucoccidiida подотряда haemosporma. Род включает более 100 видов, паразитирующих в организмах рептилий птиц и животных. Четыре вида патогеннs для человека и вызывает малярию — трансмиссивное заболевание человека, характеризующееся преимущественным поражением ретикулогистиоцитарной системы и эритроцитов, приступами лихорадки, анемией и гепатоспленомегалией. Plasmodium vivax - возбудитель трехдневной малярии, Р. malariae - возбудитель четырехдневной малярии, Р. falciparum - возбудитель тропической малярии, Р. ovale - возбудитель малярии овале (типа трехдневной).
Возбудителя малярии (микрогаметы Р. falciparum) в крови человека впервые обнаружил Лаверан (6 ноября 1880 г). Принадлежность возбудителя к споровикам установил И. И. Мечников (1886). Цикл развития паразита в организме, стадии и закономерности появления приступов были установлены Гольджи (1889). Следует отметить, что известны случаи заболевания человека малярией обезьян в эндемичных очагах.
Жизненный цикл (Рис. 1) различных видов плазмодиев практически одинаковый (основные различия связаны с образованием поколений поражающих эритроциты) включает бесполую стадию (шизогония), проходящую в организме человека, и половую стадию (спорогония), проходящую в организме переносчика — самок комаров рода anopheles (цикл Росса).
Рисунок 1. Жизненный цикл различных плазмодиев
Спорогония малярийного плазмодия происходит в клетках эпителия ЖКТ комара и продолжается 1-3 нед.
Процесс начинается с проникновения мужских и женских гамет (гамонтов) в организм комара с кровью больного.
Гамонты сливаются попарно в зиготы, проникающие в стенку кишки и образующие там ооцисты.
Содержимое ооцист претерпевает процесс спорогонии — многократно делится и образует спорозоиты (веретенообразные клетки длиной 11-15 мкм), диссеминирующие по всему организму насекомого. Часть из них проникает в слюнные железы, делая комара переносчиком болезни.
Тканевая или экзоэритроцитарная шизогония плазмодия происходит в гепатоцитах человека и продолжается 1-2 нед (цикл размножения Р. falciparum и Р. malarie в печени варьирует в пределах 10-18 сут).
Через час после кровососания спорозоиты проникают с кровотоком в клетки печени где размножаются и делятся.
В результате деления образуются мерозоиты (каждый спорозоит может образовать от 2000 до 40 000 мерозоитов), разрушающие гепатоциты и проникающие в кровоток.
Эритроцитариая шизогония происходит после проникновении мерозоитов в эритроциты.
Проникшие в клетки мерозоиты превращаются в трофозоиты (растущие формы) размером 2 мкм, микроскопия пораженных эритроцитов выявляет покоящиеся формы, содержащие ядро с одним хроматиновым зерном (Рис. 2), и формы с псевдовакуолью, внешне напоминающие перстень или кольцо (Рис. 3).
Рисунок 2. Покоящиеся формы, содержащие ядро с одним хроматиновым зерном
Рисунок 3. Формы с псевдовакуолью, внешне напоминающие перстень или кольцо
Размеры трофозоитов Р. falciparum меньше половины эритроцита и не вызывают его деформации.
Трофозоиты Р. vivax больше по размерам, имеют псевдоподии и способны передвигаться внутри эритроцита (отсюда vivax — живой), вызывая увеличение и деформацию клеток (Рис. 4).
Рисунок 4. Трофозоиты Р. vivax
Несмотря на наличие нескольких псевдоподий, трофозоиты Р. malariae практически неподвижны в мазках часто выглядят как тельца включений или ленты. Пораженные эритроциты не деформированы (Рис. 5).
Рисунок 5. Трофозоиты Р. malariae
Поскольку Р. ovale занимает промежуточное положение между Р. vivax и Р. malariae, то он деформирует около 60% инфицированных эритроцитов делая их овальными (Рис. 6).
Рисунок 6. Трофозоиты Р. ovale
Трофозоиты позднее увеличиваются и образуют многоядерные шизонты (делящиеся формы).
Шизонты образуют новое поколение мерозоитов. Каждая клетка может образовывать 6-24 дочерних мерозоита инфицирующих другие эритроциты (Рис. 7, 8).
Рисунок 7. Многоядерный шизонт
Рисунок 8. Многоядерный шизонт
Выход мерозоитов из эритроцита сопровождается его разрушением (Рис. 9).
Рисунок 9. Выход мерозоитов из эритроцита
Указанный цикл развития для Р. malariae составляет 72 ч, для других видов — 48 ч.
В некоторых эритроцитах из макрогаметоцитов (Рис. 10) развиваются женские, из микрогаметоцитов (Рис. 11) мужские гамонты, завершающие своё развитие только в организме комара в течение 7-45 сут (в зависимости от температуры воздуха).
Рисунок 10. Макрогаметоцит
Рисунок 11. Микрогаметоцит
Распространение. Малярию выявляют повсеместно (Рис 12) от 45° северной до 40° южной широты (но чаще в тропиках и субтропиках) на высоте от 0 до 1 800 м над уровнем моря. В странах с умеренным климатом более часто выделяют Р. vivax, реже — Р. malariae. В тропиках основной возбудитель — Р. falciparum, и лишь спорадически в африканских странах выделяют Р. ovale. В 40-50-х гг. значительная часть очагов малярии в Европе и США была уничтожена применением инсектицидов, в частности ДДТ. теории развития заболеваний. В опубликованном в 1717 г. сочинении (mal'aria) в организм, что дало начало известной
Распространение. Малярию выявляют повсеместно (Рис 12) от 45°
Рисунок 12. Распространение малярии
Заболеваемость. Ежегодно в 104 эндемичных странах заболевают около 250 млн человек. Смертельные исходы чаще всего наблюдают среди детей, но также регистрируют среди неиммунизированных взрослых (1-2 млн ежегодно). Заболеваемость напрямую зависит от размеров популяции комаров и количества больных, служащих резервуаром инфекции. В связи с развитием индустрии туризма заболевание выявляют в странах, лежащих за пределами естественного ареала.
Анализ эпидемиологических факторов показывает, что передача инфекционного агента в большинстве случаев носит горизонтальный характер (распространение в течение эпидемического сезона возможно только через комара); что касается вертикальной передачи (наличие преемственной связи между сезонами), то она встречается редко. Подобные ситуации опосредуют лица-гамонтоносители, количество которых часто недооценивают. Следует учитывать, что в селезёнке количество гамонтов превышает таковое в периферической крови. Фактическое количество гамонтоносителей составляет 20-80% всех паразитоносителей.
Лихорадка наблюдается в момент выхода мерозоитов из разрушенных эритроцитов; интервалы между проявлениями приступов зависят от биологического цикла паразита. Начало острое, температура тела может достигать 40-41,7 °С (обычно подъём наблюдают в дневное время). Через несколько часов она литически снижается до 35-36 °С. При разрушении эритроцитов в кровь выделяется эндопироген, структура которого остаётся неидентифицированной (определённая роль может принадлежать гематину). Определённую роль в развитии лихорадочной реакции могут играть ИЛ-1 и фактор некроза опухолей, выделяемые макрофагами, активируемыми во время утилизации остатков эритроцитов.
Анемия — следствие массивного лизиса эритроцитов и фагоцитоза поражённых клеток фагоцитами. При тропической малярии, вызванной Р. falciparum черно-водная лихорадка (гемоглобинурийная лихорадка). Характерны острый массивный гемолиз, гемолитическая желтуха, боли в пояснице, гемоглобинурия. Может развиться как осложнение малярии, возникающее после приёма хинина и примахина; чаще возникает у лиц с повышенной ломкостью эритроцитов. Вследствие наследственного дефекта глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы по типу анемии Маркиафавы-Микели, а также как реакция ГЗТ на хинин; комплексы хинин-АТ сорбируются на мембранах эритроцитов, активируют комплемент, что приводит к их генерализованному разрушению. Значительно реже и лишь при тропической малярии наблюдают внутрисосудистый гемолиз.
Нарушения кровообращения в первую очередь опосредованы подъёмами температуры тела. Дилатация сосудов приводит к снижению ОЦК и АД. Последующий спазм сосудов, повышенная вязкость крови, закупорка капилляров остатками эритроцитов приводят к ишемии органов и тканей.
Иногда тропическую (falciparum) малярию сопровождает острый гломерулонефрит.
Р. malariae может развиться прогрессирующая почечная недостаточность. Механизмы нефропатологии при малярии по большей части опосредованы аутоиммунными механизмами.
Заболевание часто сопровождают спленомегалия (увеличение не всегда соответствует тяжести заболевания) и тромбоцитопения.
Поражения органов ЖКТ достаточно многообразны — от гангренозно-язвенных до холероподобных. Печень обычно увеличена, гиперемирована и окрашена в тёмно-коричневый цвет. При хронических поражениях её масса достигает 3-5 кг. Нередки поражения поджелудочной железы вплоть до фиброзного панкреатита.
Иммунные реакции
Проникновение плазмодиев в кровоток индуцирует развитие иммунного ответа, направленного на подавление активности возбудителя и значительно смягчающего тяжесть клинических проявлений. Отмечены случаи абсолютной резистентности к инфекции, опосредованные иммунными и генетическими механизмами, передающимися по наследству.
Поскольку заболевание носит длительный циклический характер, уровень иммунного ответа постоянно нарастает. Под воздействием иммунных механизмов цикл шизогоний постепенно замещается спорогониями со смягчением симптоматики. В редких случаях возможно спонтанное выздоровление.
В подавлении размножения плазмодиев задействованы гуморальное и клеточное звенья иммунного ответа. Однако, степень их участия неопределенна.
Факторы организма, влияющие на заболеваемость
Лица, эритроциты которых не несут Аг группы duffy обладают естественной резистентностью к возбудителям малярии (отсутствуют у многих представителей негроидной расы).
Естественной резистентностью обладают лица с врождённым дефицитом глюкозо-6-дегидрогеназы, т.к. паразиты не способны использовать глюкозо-монофосфатный шунт в качестве источника энергии и в подобных условиях не могут развиваться в эритроцитах.
Лица с гемоглобинопатиями также резистентны к заражению, т.к. паразиты не способны размножаться в эритроцитах с изменённой морфологией, например при серпо-видноклеточной анемии.
Лабораторная диагностика малярии основана на выявлении паразитов в крови и соответствующей симптоматике. Некоторые отличительные признаки малярийных плазмодиев в мазке периферической крови представлены в табл. 1.
Для приготовления мазков пригодна капиллярная и венозная кровь. Мазки окрашивают по Райту или Романовскому Гимзе. Различные виды дифференцируют по морфологическим признакам.
При эпидемических обследованиях регионов более пригодна серологическая идентификация, например методом непрямой иммунофлюоресценции, выявляющим Аг в мазках. Также можно воспользоваться новокаин-формалиновой пробой Касты.
При невозможности обнаружения паразитов косвенные данные могут дать изменения лейкоцитарной формулы даже при однократном исследовании (моноцитоз, анэозинофилия, ядерный сдвиг влево в лейкоцитарной формуле).
Для экспресс-диагностики возможна микроскопия крови в толстой капле (препараты окрашиваются без фиксации). Следует помнить, что в препаратах эритроциты разрушаются, лейкоциты деформируются, а возбудитель может частично сморщиваться. Отличительные признаки приведены в табл. 2.
Отличительные признаки малярийных плазмодиев в мазке периферической крови (окраска по Романовскому-Гимза)
| Паразиты | Р. vivax | Р. ovale | Р. malariae | Р. falciparum |
| Эритроциты | ||||
| Увеличенные, бледно-розовые | + | + | - | - |
| Овоидные, края часто бахромчатые | - | + | - | - |
| Зернистость в пораженном эритроците | ||||
| Мелкая, обильная, красная (зерна Шюффнера) | + | - | - | - |
| Крупная, менее обильная (зерна Джеймса) | - | + | - | - |
| Единичные крупные розовые или фиолетовые пятна (пятна Маурера) | - | - | - | + |
| Паразит | ||||
| Наличие всех стадии шизогонии | + | + | + | + |
| Стадия кольца (количество паразитов в эритроците) | 2-3 | 2-3 | 1 | 2-3 |
| Лентовидные формы | - | - | + | - |
| Двойные пятна хроматина | - | - | - | + |
| Округлые гамонты | + | + | + | - |
| Полулунные гамонты | - | - | - | + |
| Пигмент во взрослом трофозоите | Обильный рассеянный | Более грубый, рассеянный | Более грубый, рассеянный | Компактный, в виде кучки |
Отличительные признаки малярийных плазмодиев в толстой капле крови (окраска по Романовскому-Гимзе)
| Признак | Р. vivax | Р. ovale | Р. malariae | Р. falciparum |
| Кольца | Часто разорваны, напоминают восклицательный знак или летящую птицу | Сходны с Р. vivax | Сохраняют форму, часто в виде ядра с небольшим ободком цитоплазмы | Сходны с другими видами, ядра крупные, неправильные |
| Эритроциты | Часто сохраняются в виде розоватых дисков с шизонтами и зернами Шюффнера | Не сохраняются | Не сохраняются | Сохраняются остатки эритроцитов даже на стадии кольца |
| Трофозоиты | Амебовидные содержат комочки цитоплазмы вокруг ядра, зрелые — компактные, круглые | Круглые, хорошо окрашенные | Обычно не обнаруживают | Компактные |
| Пигмент | Мелкий, палочковидны | Круглые, крупные зерна | В виде черной глыбки | Буровато-коричневый |
Лечение. История терапии малярии насчитывает более 350 лет (в 1640 г. испанцы завезли в Европу кору хинного дерева, употреблявшуюся индейцами в Эквадоре в качестве противо-лихорадочного средства). Длительное время хинин — алкалоид коры хинного дерева (cinchona) — оставался единственным средством химиотерапии. Современный арсенал препаратов позволяет ингибировать эритроцитарную шизогонию (препятствуя развитию приступов лихорадки), внеэритроцитарную шизогонию (препятствуя развитию рецидивов) и элиминировать циркулирующие гамонты (препятствуя переносу возбудителя от человека к человеку). Препараты, действующие одновременно по трем указанным направлениям, отсутствуют. Приступы лихорадки купируют многие препараты
Среди них наиболее известно производное 4-аминохинолина — хлорохин (в отечественной фармакопее — хингамин). Препарат активен против всех видов плазмодиев, однако существуют формы, резистентные к его действию.
Профилактика. Смысл профилактики сводится к разрыву биоценоза плазмодий-комар-человек, что может быть достигнуто терапевтическим уничтожением возбудителя в организме человека (метод Коха) либо бонификацией (метод Росса). Несмотря на ликвидацию малярии на территории бывшего СССР, вероятность ее возобновления в РФ постоянно возрастает. Это связано с нарушением системы контроля за местами выплода комаров рода anopheles и постоянным завозом малярии из стран юго-восточной Азии, Африки и Латинской Америки. В связи с этим необходимо проводить исследование на малярию независимо от сезона (приказ МЗ СССР № 930 от 23. 09. 76) осуществлять санацию и контроль за носителями. Несмотря на многочисленные попытки, эффективные средства вакцинопрофилактики отсутствуют.
СХЕМЫ МИКРОСКОПИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ МАЛЯРИИ, ИДЕНТИФИЦИРУЕМЫХ В ЭРИТРОЦИТАХ
Читайте также: