Введение. Паразитизм – форма симбиотических отношений
Заманчиво положение блохи на гриве льва.
Униженный лев чувствует, как его
кусает это маленькое ничтожное создание,
а блоха может сказать «Во мне течет львиная кровь
Виктор Гюго
Все живые организмы, обитающие в определенной среде, находятся в сложных взаимоотношениях между собой. Симбиоз – сожительство организмов – может протекать в разных формах, среди которых выделяют мутуализм, комменсализм и паразитизм.
Мутуализм (от лат. mutus – взаимный) – взаимовыгодное и взаимозависимое сожительство организмов разных видов (простейшие в рубце жвачных). Нужно сказать, что среди представителей царства Животных, населяющих организм человека, мутуалистов не обнаружено.
Комменсализм (от лат. com – c, вместе и menso – стол, трапеза), сотрапезничество, когда один организм питается остатками пищи другого, не принося ему вреда (бактерии кишечника)
Паразитизм (от греч. παραςγτος – нахлебник) – форма симбиоза двух организмов, при которой один из них (паразит) использует другого (хозяина) в качестве среды обитания и источника питания, причем оба партнера находятся в антагонистических отношениях различной степени остроты.
Паразитизм широко распространен в живой природе. Паразитами являются все вирусы, некоторые растения (омела, повилика), многие бактерии и грибы. Животные, ведущие паразитический образ жизни, широко представлены среди простейших, плоских и круглых червей, а также членистоногих. Имеется так же несколько паразитических видов среди кишечнополостных (Polypodium – паразит икры осетровых рыб) и среди хордовых (миксины, рыбка ванделия, летучие мыши - десмоды).
Паразитизм бывает истинным и ложным. Иногда свободноживущие организмы, попадая в кишечник человека или животных, выделяются вместе с фекалиями или рвотой и могут быть ошибочно приняты за паразитов. В этом случае говорят о ложном паразитизме.
Паразиты бывают постоянными и временными. Первые используют хозяина как среду своего обитания и питания, а вторые используют его только как источник питания (например, кровососы). В последнее время многих кровососущих членистоногих не относят к собственно паразитам, так как они ведут свободный образ жизни и лишь для питания нападают на животных и людей. По этой причине иксодовых и аргасовых клещей, а так же комаров, слепней, москитов объединяют в группу нефатальных хищников. Однако с этим согласны не все специалисты.
По месту паразитирования паразиты делятся на эктопаразитов (обитают на поверхности тела хозяина – блохи, вши) и эндопаразитов (обитают внутри организма). Последние подразделяются на внутриполостных (кишечные гельминты), тканевых (личинки ленточных и некоторых круглых червей) и внутриклеточных (плазмодии, лейшмании).
Для паразита организм хозяина является средой обитания первого порядка, а окружающая среда – средой обитания второго порядка. Взаимодействие паразита и хозяина всегда обусловлено длительной совместной эволюцией, и чаще всего паразит имеет довольно ограниченный круг хозяев.
Хозяин для паразита по специфичности может быть облигатным, факультативным и случайным.
В облигатном хозяине паразит живет, развивается и размножается наилучшим образом. Примером может служить паразитирование бычьего цепня в организме человека.
В факультативном хозяине паразит может некоторое время жить, однако половой зрелости не достигает. Примером может быть свиная аскарида или собачья токсокара в организме человека.
Организм случайного хозяина может обеспечить полноценную жизнь паразита, однако попадание паразита в такого хозяина маловероятно. Трихинеллы, например, могут паразитировать в организме коровы, однако травоядные животные не могут в естественных условиях заразиться личинками паразита, находящимися в мышцах млекопитающих.
Заражение новых хозяев обеспечивается так же сложными циклами развития паразитов, происходящими часто со сменой хозяев, которые тесно связанных трофическими цепями в биоценозах.
Хозяев принято подразделять на следующие категории:
Основные хозяева (окончательные, дефинитивные) – в них живут половозрелые паразиты и (или) происходит их половое размножение.
Промежуточные хозяева – в них обитает личиночная форма и (или) происходит бесполое размножение.
Дополнительные хозяева – 2-е промежуточные.
Резервуарные хозяева – в них не происходит какого-либо развития паразита, но происходит накопление его инвазионных стадий, то есть способных к заражению окончательного хозяина.
Паразиты попадают в (на) организм хозяина по разному.
Алиментарное заражение – инвазионная стадия попадает через рот с пищей и водой (большинство гельминтов и все кишечные простейшие).
Аэрогенное заражение – паразит попадает через органы дыхания (яйца эхинококка, пятиустки).
Поверхностный контакт – заражение происходит при контакте зараженного хозяина и здорового. В отношении человека такое заражение называют контактно-бытовым (чесоточные клещи).
Перкутанное заражение – инвазионные личинки попадают в организм хозяина через покровы тела (шистосомы, анкилостомы).
Трансмиссивный заражение происходит при участии переносчиков – кровососущих и некоторых других членистоногих. При этом возможны два пути: инокуляция (непосредственное введение паразита при укусе – малярийный комар) и контаминация (загрязнение поврежденных участков тела хозяина экскрементами, содержащих паразита – триатомовые клопы, которые переносят трипаносом).
Трансплацентарная (вертикальная) передача – заражение плода в утробе матери (токсоплазмы, некоторые нематоды)
Половой контакт – трихомонады, некоторые трипаносомы.
Самозаражение (аутоинвазия) – несколько поколений паразита развиваются в (на) одном хозяине (карликовый цепень, вши).
Степень антагонизма между паразитом и хозяином может быть самой разнообразной. В зависимости от уровня ее выраженности возможны различные исходы взаимоотношений между паразитом и хозяином: гибель паразита, гибель хозяина (часто вместе с хозяином погибает и паразит), совместное существование паразита и хозяина в течение более или менее длительного времени. В последнем случае взаимоотношения между партнерами находятся в состоянии неустойчивого равновесия с временным преобладанием антагонизма то с одной, то с другой стороны. Как правило, эволюционно давно сложившиеся паразитарные системы характеризуются наименьшим уровнем антагонизма.
Вариантами негативного воздействия паразита на организм хозяина являются:
- ухудшение состояния здоровья разной степени, вплоть до гибели хозяина;
- угнетение репродуктивной функции хозяина и сокращение его воспроизводства;
- изменение нормальных поведенческих реакций хозяина.
Каждый из указанных вариантов включает в себя множество разнообразных форм воздействия.
Механическое воздействие – нарушение паразитами целостности клеток, тканей и органов хозяина. Сюда относятся: ущемление слизистых оболочек присосками гельминтов, перфорация стенок полых органов, закупорка кишечника клубками гельминтов, давление на паренхиму органов пузырчатых личинок цестод, прокалывание кожи кровососами и др.
Влияние на микрофлору. Паразитирование гельминтов в кишечнике способствует изменению его микрофлоры и активизации находящихся в организме хозяина «дремлющей» или условно-патогенной микрофлоры.
Контаминационное воздействие. Во время миграции по тканям хозяина, паразиты обсеменяют поврежденные ткани бактериями, вызывающими различные патологические процессы.
Воздействие антиферментов. Кишечные паразиты выделяют особые вещества, которые нейтрализуют пищеварительные ферменты хозяина и защищают паразита от их действия. В связи с этим процессы пищеварения в кишечнике хозяина нарушаются.
Конкуренция за пищу и витамины. Паразиты могут усваивать значительную часть питательных веществ, переваренных и зачастую уже усвоенных хозяином.
Аллергизация организма хозяина. Воздействие на организм хозяина продуктов обмена паразита чаще всего проявляется аллергическими реакциями. Например, приступы малярии обусловлены поступлением в плазму крови продуктов метаболизма плазмодиев и гемоглобина. Местное действие ферментов, выделяемых паразитами, может приводить к образованию язв (амебиаз, лейшманиоз).
Снижение иммунитета хозяина. У паразитов описано выделение иммуносупрессоров - веществ, подавляющих защитные механизмы хозяина Установлено, что при аскаридозе и токсокарозе у детей настолько сильно угнетается иммуногенез, что организм таких пациентов не способен выработать достаточный поствакцинальный иммунитет против дифтерии, кори и столбняка.
Управление запрограммированной гибелью клетки. Паразитирование в печени человека различных сосальщиков часто ведет к возникновению рака печени.
Воздействие на репродуктивную функцию хозяина. При заражении личинками трематод моллюски иногда перестают размножаться, и все ресурсы организма идут на формирование новых поколений паразитов. Постоянная лихорадка при тропической малярии у людей ведет к нарушению сперматогенеза.
Модулирование паразитами поведение своих хозяев. Паразиты изменяют поведение своих хозяев, повышая вероятность заражения другого хозяина, и тем самым, обеспечивают свою циркуляцию в природе, используя трофические связи. Мышевидные грызуны всегда избегают запаха кошачьей мочи. Однако, мыши, зараженные токсоплазмозом, наоборот, привлекаются запахом кошачьей мочи. То есть из крайнего репеллента запах мочи для инвазированных грызунов становится аттрактантом. Есть множество подобных примеров.
Психогенное воздействие. Внешний вид гельминтов, выходящих из организма, может вызвать у людей с неустойчивой психикой или страдающих психическими заболеваниями сильнейший психоэмоциональный стресс, который оставляет неизгладимый след в их сознании даже после излечения инвазии, часто заставляя постоянно лечиться от уже несуществующего заболевания.
Животные, ведущие паразитический образ жизни, в процессе эволюции приобрели ряд морфологических и физиологических приспособлений. Изменения, вызванные паразитическим образом жизни, могут носить как регрессивный, так и прогрессивный характер. У паразитов появились органы фиксации – присоски, крючья, хоботки. Прочная малореагентная кутикула некоторых паразитических червей предохраняет их от разрушения пищеварительными ферментами хозяина. У гельминтов особенно сильного развития достигает половая система. В то же время пищеварительная и нервная системы, а также органы чувств в значительной мере упрощаются в сравнении со свободноживущими организмами.
Чтобы избежать неблагоприятного воздействия со стороны иммунного системы организма хозяина, паразиты в процессе эволюции выработали различные механизмы, позволяющие им успешно существовать в таких условиях. О иммуносупрессии говорилось выше.
Инкапсуляция паразита. В результате взаимодействия паразита и хозяина вокруг паразита возникает капсула, служащая биологическим барьером, защищающим паразита от воздействия иммунной системы хозяина. Хозяин, в свою очередь, защищен от продуктов жизнедеятельности паразита. Такое явление характерно для эхинококка и трихинелл.
Локализация паразитов в тканях наиболее изолированных от воздействий со стороны иммунной системы. Такими тканями являются нервная, мышечная, а также внутренние среды глаза. Именно там развиваются цистицерки цепней, токсоплазмы и др. паразиты.
Антигенный дрейф изучен у паразитических простейших (трипаносом, малярийных плазмодиев). Каждое новое поколение паразита образует на поверхности тела белки (антигены), отличающиеся от белков предыдущего поколения. К тому времени, как организм хозяина выработает достаточное количество антител для инактивации этих белков, появляется новое поколение трипаносом с поверхностными белками иного состава. В этом случае иммунная система не способна эффективно распознать и уничтожить паразитов. В связи с этим многие паразитарные болезни, как правило, имеют волнообразное течение: периоды обострений чередуются с периодами ремиссий.
Антигенная мимикрия особенно часто встречается у тканевых гельминтов. При этом на покровах червей адсорбируются белки хозяина, и иммунная система хозяина не может распознать чужеродный объект.
Внутриклеточная локализация. Многие паразитические простейшие паразитируют внутри клетки, где становятся недоступными для воздействия иммунной системы. Примером может служить малярийные плазмодии, которые успешно паразитируют в эритроцитах и некоторых других клетках, однако при попадании в плазму крови эти паразиты подвергаются воздействию факторов неспецифического иммунитета и погибают в большом числе.
Важнейшим физиологическим приспособлением, обеспечивающим циркуляцию паразитов в популяциях хозяина, является их огромная плодовитость. Например, бычий цепень в сутки может отделить от себя несколько зрелых члеников, содержащих до нескольких миллионов яиц. При этом паразит живет до десяти лет. Суточная продукция самки аскариды – до 200 тысяч яиц. У сосальщиков потомство только одного мирацидия, внедрившегося в моллюска составляет до нескольких десятков тысяч церкариев, способных заразить окончательного хозяина.
Паразитарные, как и инфекционные заболевания принято разделять на две группы:
Антропонозы – заболевания, в цикле развития возбудителей которых человек является обязательным звеном (тениоз, тениаринхоз, малярия).
Зоонозы – заболевания, в цикле развития возбудителей которых человек не является обязательным звеном. Человек в ряде случаев служит биологическим тупиком для паразита (токсоплазмоз, эхинококкоз, трихинеллез). В других случаях человек может также источником инвазии (описторхоз, дифиллоботриоз).
Для ряда зоонозных заболеваний характерно существование их очагов в природе, нетронутой или модифицированной человеком. Очаги таких болезней называются природными, а соответствующие болезни – природноочаговыми. Эти термины ввел Е.Н. Павловский, который сформулировал основные положения учения о природной очаговости болезней (1939 г.), которое впоследствии плодотворно развивалось и получило широкое признание. Основным объектом учения о природной очаговости является природный очаг болезни.
Природный очаг – наименьший по размеру участок земной поверхности, в пределах которого в современных условиях циркуляция возбудителя болезни осуществляется без заноса извне неопределенно долгий срок вне зависимости от присутствия человека.
Ликвидация таких очагов представляет большую сложность, так как источником инвазии становятся дикие животные, зараженность которых невозможно контролировать. Именно они поддерживают циркуляцию паразитов в очаге (дифиллоботриоз, описторхоз). То же относится и к заболеваниям, переносчиками возбудителей которых служат кровососущие членистоногие – клещевой энцефалит, Лайм-боррелиоз, геморрагические лихорадки, чума.
В мире насчитывается более 150 природноочаговых болезней, имеющих существенное социально-экономическое значение.
Широчайшее распространение инвазионных болезней среди домашних животных приводит к серьезным потерям в производстве сельскохозяйственной продукции. Например, поросенок, зараженный аскаридами, недобирает до 30% веса в сравнении со здоровым животным. На мясокомбинатах в сутки по причине фасциолеза бракуется иногда более 300 кг печени крупного рогатого скота. Заражение животных этими гельминтозами в некоторых хозяйствах поголовное.
Не смотря то, что в отдельных областях медицина достигла огромных успехов, проблема паразитарных болезней человека до сих пор остаются крайне актуальной. По данным ВОЗ паразитозами в мире поражено более 4,5 млрд. человек.
Ежегодно более 500 млн. человек в зоне тропиков и субтропиков поражается малярией и около 2 млн. от нее погибает. Это в основном дети преимущественно стран тропической Африки. В этих же странах более 300 тыс. человек заражено африканским трипаносомозом. Около 12 млн. жителей тропиков больны лейшманиозами, более 250 млн. – филяриатозами и около 270 млн. – шистосомозами. Кроме того, более 900 млн. поражено анкилостомидозами и аскаридозом.
В России ежегодно регистрируются от 1,5 до 2-х миллионов больных паразитарными болезнями. Истинное их число, по-видимому, превышает 20 миллионов человек.
В связи широко развитым экзотическим туризмом на территории России и стран СНГ чаще стали регистрироваться случаи различных тропических заболеваний. Среди них одно из ведущих мест занимают паразитозы: малярия, амебиаз, лейшманиозы и др. Причиной «диареи путешественников», то есть кишечных расстройств у людей, прибывших на новое место, зачастую являются местные штаммы кишечных микроорганизмов, к которым у местного населения имеется иммунитет, а у вновь прибывших он отсутствует.
Основными факторами, способствующими высокому уровню заболеваемости паразитозами среди людей, являются социальными: нищета и безработица; использование для питья и бытовых нужд воды из открытых, непроверенных водоисточников; использование в пищу рыбы и мяса без достаточной термической обработки; частое отсутствие характерной картины заболевания; поздняя обращаемость к врачу; отсутствие квалифицированного медицинского обслуживания.
К сожалению, многие медицинские работники не обладают достаточным опытом практической работы по определению паразитических простейших и гельминтов, обитающих в организме человека, что нередко приводит к неполной диагностике. Кроме того, в наших клинических лабораториях имеет место постоянная нехватка подготовленных лаборантов. Поэтому паразитологическим исследованиям не уделяется должного внимания.
Серьезной проблемой на сегодняшний день являются мнимые паразитозы (паразитарные психозы), когда людям кажется, что в их организме обитает паразит. Женщины в 2,5 раза чаще страдают таким расстройством, чем мужчины. Возникновению этого явления способствует обилие популярной «медицинской» литературы сомнительного содержания. Авторы этих изданий весьма убедительно и авторитетно заявляют о поголовной зараженности паразитами, неспособности традиционной медицины диагностировать и лечить эти заболевания и описывают методы их лечения (кстати, весьма далекие от современной терапии и просто опасные для здоровья).
Еще одной причиной возникновения паразитарных психозов служит спрос на услуги некоторых частных организаций, сотрудники которых предлагают полную диагностику заболеваний, в том числе и паразитарных. Зачастую для этого не нужно даже сдавать анализы (ВЕГА-ТЕСТ, метод Фоля). При таком «исследовании», как правило, обнаруживается целый ряд заболеваний, которых на самом деле нет. Однако человек уходит убежденный в том, что он просто кишит паразитами и любое недомогание списывает на них. За определенную плату такие организации готовы вылечить людей от всех болезней. Традицоннная медицина, к сожалению, в таких случаях чаще всего оказывается бессильной.
Меры борьбы с паразитарными болезнями. Основной профилактической мерой является повышение санитарной культуры населения, для чего необходима санитарно-просветительская работа. Важнейшими моментами профилактики являются также соблюдение личной и общественной гигиены; обеззараживание воды для бытовых нужд; строгий ветеринарный контроль сельскохозяйственной продукции; употребление в пищу мяса и рыбы только после достаточной кулинарной обработки; борьба с членистоногими-возбудителями и переносчиками заболеваний; регуляция численности синантропных животных; выявление и лечение больных людей и домашних животных.
Тема 1. Простейшие – возбудители заболеваний человека и животных
Простейшие – большая группа животных, насчитывающая несколько десятков тысяч видов. Это большей частью микроскопические организмы, состоящие из одной клетки. Однако клетка эта выполняет функции целого организма. По строению эти организмы в целом соответствуют животной клетке, однако простейшие во многом сложнее клеток, входящих в состав многоклеточных организмов. Среди них немало паразитов. Болезни, вызываемые простейшими, называются протозоозы (протозоонозы), распространены они очень широко. Заражение человека и сельскохозяйственных животных паразитическими простейшими происходит преимущественно алиментарным или трансмиссивным путями. Виды, имеющие важнейшее значение медицине и ветеринарии, приведены ниже.
