Кто является переносчиком сонной болезни

Гиперсомнии могут возникать как следствие инфекционно-воспалительных заболеваний мозговых оболочек (менингиты) и головного мозга (энцефалиты), например энцефалит Экономо. Однако, пожалуй, самым известным примером гиперсомний, обусловленных воспалением головного мозга, является заболевание, которое так и называется – сонная болезнь.

Сонная болезнь (или африканский трипаносомоз) – смертельно опасное паразитическое заболевание, передающееся посредством биологического переносчика (вектора), коим являются различные виды мухи цеце (Glossina).

Возбудителем являются трипаносомы (Trypanosoma brucei) двух подвидов: гамбийская (T. b. gambiense) и родезийская (T. b. rhodesiense), к остальным видам трипаносом у человека эволюционно выработалась резистентность.

Еще один вид трипаносом (T. b. brucei) поражает млекопитающих (за исключением приматов) и приводит к развитию болезни Нагана у крупного рогатого скота. Основным естественным резервуаром для гамбийской трипаносомы являются люди, для родезийской формы – дикие и домашние животные.

Рис. 1. Переносчик африканского трипаносомоза – муха це-це.

Трипаносомозы сопровождают человечество на протяжении всей его истории. Так, например, в древнеегипетском ветеринарном папирусе Кахуна, датируемым вторым тысячелетием до н.э., можно найти описание заболевания, напоминающее трипаносомоз домашних животных (болезнь Нагана).

Однако вследствие удаленности эпидемических очагов сонной болезни от европейских стран, ничего не было известно о причинах возникновения болезни. Только в 1852 году шотландский исследователь Дэвид Ливингстон (David Livingston) эмпирически догадался, что болезнь Нагана может переноситься мухами це-це, а в 1895 году шотландским микробиологом Дэвидом Брюсом (David Bruce) была открыта и ее причина – трипаносома T.brucei (Steverding, 2008).

Рис.2. Шотландский бактериолог, паразитолог и эпидемиолог Сэр Дэвид Брюс (1855 – 1931), идентифицировавший T.brucei как возбудителя болезни Нагана.

В человеческой крови трипаносомы впервые наблюдал Роберт Форд (Robert Michael Forde), колониальный хирург Британской империи. Это произошло в 1901 году, когда он обследовал капитана пароходного судна, прибывшего из Гамбии.

Он предположил, что микроорганизмы, наблюдаемые им в крови, являются червями, однако уже в следующем 1902 году английским врачом Джозефом Дюттоном (Joseph Everett Dutton) было доказано, что это трипаносомы, которым было присвоено название T. b. gambiense (Steverding, 2008).

В этом же году итальянский врач Альдо Кастеллани (Aldo Castellani) обнаружил трипаносом не только в крови, но и в спинномозговой жидкости больных сонной болезнью. Он предположил, что причиной сонной болезни являются эти паразитические организмы.

На основании всех имеющихся на тот момент сведений Дэвид Брюс предложил обобщенную концепцию сонной болезни, в которой переносчиками трипаносомоза выступали мухи це-це, причем согласно этой концепции трипаносомы не просто переносятся механически, а проходят циклические стадии развития в организме мух.

Вторую, патогенную для человека форму трипаносомы – родезийскую, открыли в 1910 году паразитологи Джон Стефенс (John William Watson Stephens) и Харольд Бенджамин Фантам (Harold Benjamin Fantham).

Жизненный цикл

У трипаносом чрезвычайно сложный жизненный цикл (рис.3). Во время укуса позвоночного паразит в метациклической форме трипомастиготы (инфекционная форма) попадает в кишечник мухи цеце, где он претерпевает морфологические изменения, превращаясь в проциклические формы.

Рис.3. Жизненный цикл T. brucei.

Это происходит в цитоплазме клеток. Далее проциклические формы начинают размножаться бинарным делением (надвое) и покидать кишечник мухи, превращаясь в эпимастигот. Эпимастиготы попадают в слюнные железы мух, где размножаются и превращаются в метациклические формы. Весь этот цикл занимает 18-35 дней.

Во время укуса муха переносит в кровеносное русло человека метациклические формы трипомастигот, где они сначала задерживаются в небольшом шанкре под кожей, а потом разносятся по кровеносной и лимфатической системам по органам и тканям организма, в том числе в головной мозг, вызывая менингоэнцефалит.

В крови, лимфе и спинномозговой жидкости, трипомастиготы размножаются бинарным делением. Во время укуса зараженного человека муха цеце захватывает трипомастиготы из крови пациента и цикл повторяется.

Рис.4. Морфологические формы трипаносомы.

Эпидемиология

Ареал распространения африканского трипаносомоза очень широк и охватывает около 36 стран тропической Африки, в частности бассейн реки Конго и ограничивается только областью обитания различных видов мухи це-це (рис.5).

Гамбийская форма сонной болезни составляет около 95 % всех случаев заболевания (преимущественно Центральная и Западная Африка), в то время как на долю родезийской формы приходится 5% (преимущественно Восточная и Южная Африка).

Рис.5. Карта распространения африканского трипаносомоза. Уганда – единственная страна, эндемичная для обеих форм.

Источник: Brun et al. (2009) Human African trypanosomiasis. The lancet, 375 (9709): 148-159.

В XX веке было зафиксировано три больших эпидемии сонной болезни (Steverding, 2008):

  • Первая эпидемия продолжалась с 1896 по 1906 год и затронула по большей части Кению, Уганду и Конго. Предположительно эпидемия унесла около 800 тысяч жизней;
  • Вторая эпидемия пришлась на период 1920 – 1940 гг. и охватила достаточно большое количество африканских стран;
  • Третья эпидемия (1970 — 1990 гг) явилась следствием обретения независимости многими африканскими странами и свертыванием европейских программ по контролю над трипонасомозом. Эпидемия охватила главным образом Анголу, Конго, Южный Судан и Уганду.

Рис.6. Количество зарегистрированных случаев сонной болезни и обследованное население в период 1939-2004 гг. Источник: Steverding D. (2008) The history of African trypanosomiasis. Parasites&vectors, 1 (3): 1-8.

Обозначения: серые столбики – количество случаев заболевания; черный график – скринированное население.

В 2001 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) достигла соглашения с фармацевтическими компаниями Авентис (Sanofi-Aventis) и Байер (Bayer AG) о бесплатных поставках лекарственных препаратов против сонной болезни для стран, эндемичных по данному заболеванию.

Распределением этих препаратов занимается организация «Врачи без границ» (Médicins Sans Frontières). Благодаря этому количество зарегистрированных случаев сонной болезни начало медленно, но верно снижаться (рис.3). На данный момент количество больных сонной болезнью оценивается как 50 – 70 тысяч человек (Steverding, 2008).

Для борьбы с сонной болезнью выработали несколько подходов:

  • Проводить контроль над популяциями мухи це-це. Например, с использованием техники стерилизации мужских особей, что позволяет, не нанося вреда окружающей среде инсектицидами, эффективно уничтожать популяции мух вида Glossina;
  • Активное систематическое выявление случаев заболевания (systematic case detection) как регулярный скрининг, направленный на выявление случаев и лечения африканского трипаносомоза с целью контролирования распространения заболевания. Этот метод был предложен французским военным хирургом Эженом Жамо (Eugene Jamot) и опробован в Камеруне, где за 11 лет уровень заболеваемости сонной болезнью упал с 60% в 1919 г. до 0,2 – 0,4% в 1930 г.

К сожалению, полностью избавиться от заболевания пока не удается и причины этого долгое время были не вполне понятны. Однако ученые заметили один любопытный феномен: часто скрининг населения на наличие паразита (микроскопия мазка крови, пунктат лимфоузлов) давал отрицательный результат, а спустя какое-то время люди целыми деревнями заболевали.

Потом болезнь вновь неожиданно куда-то пропадала, но лишь с тем, чтобы позже также внезапно появиться. Оказалось, что трипаносомы уходят в подполье, исчезая из крови, лимфы и спинномозговой жидкости и обнаруживаясь …. в коже!

Трипаносомы по какой-то причине часть своего жизненного цикла существуют в виде кожного заболевания, что делает невозможным выявить зараженных людей, используя существующие методы диагностики.

Эксперименты на лабораторных животных подтвердили, что паразиты заселяют именно кожу, поскольку были выявлены в дерме и подкожной жировой клетчатке спустя 12 дней после внутрибрюшинного введения низко- (STIB247) и высоковирулентного (TREU927) штаммов Trypanosoma brucei и штамма Trypanosoma brucei gambiense (Capewell et al., 2016).

При этом появление паразитов в коже не сопровождалось никакими воспалительными реакциями. Эти данные должны изменить современную политику выявления заболевания только через анализы крови и назначать лечение только тем, у кого наблюдается яркая симптоматика.

Патогенез

Патогенез сонной болезни состоит из трех звеньев:

  • формирование шанкра после укуса мухи;
  • распространение паразита с током крови и лимфы, его проникновение в ЦНС;
  • уклонение паразита от трипанолитических факторов системы комплемента крови (уклонение от иммунной системы хозяина) при помощи процесса антигенной вариации.

Рис.7. Мазок крови больного трипаносомозом. Источник: CDC/Dr. Myron G. Schultz. Centers for Disease Control and Prevention’s Public Health Image Library (PHIL) #613

Каждая клетка имеет на своей мембране поверхностные гликопротеины, являющимися для иммунной системы человека маркерами, по которым происходит «узнавание» чужеродных агентов.

Трипаносомы, попадая в кровь, активируются при помощи пептидаз семейства GPR89 (Rojas et al., 2019) и начинают менять располагающийся на ее поверхности гликопротеин VSG путем двухцепочечного разрыва ДНК с последующей конверсией генов (Pinger et al., 2017).

Каждый паразит экспрессирует только один VSG ген в единицу времени. Во время инфекции организм хозяина вырабатывает антитела, специфичные к VSG и обезвреживает основную массу паразитов, но часть их остается, поскольку успевают переключиться на выработку другого VSG из своего репертуара. К ним также вырабатываются антитела (ранние IgM Abs), но к этому времени паразиты уже успевают размножиться и часть из них опять меняет свой VSG.

Этот циклический процесс приводит к появлению характерных волн паразитемии, возникающих с интервалом в 5-8 дней. Трипаносомам достаточно 4,5 дня, чтобы полностью сменить свои поверхностные гликопротеины VSG, при этом они могут быть элиминированы только ранними IgM Abs примерно в первые 29 часов этого периода (Pinger et al., 2017). Таким образом, трипаносомы обходят иммунную защиту организма.

Ученые искусственно создали двухцепочечные разрывы ДНК при помощи дрожжевого фермента эндонуклеазы в области гена, кодирующего поверхностный гликопротеин VSG, и изменчивость возросла в 250 раз! Именно по этой причине не существует вакцин от сонной болезни и других трипаносомозов.

Симптомы инфекции:

Болезнь может протекать как в острой (характерно при инфицировании родезийской формой трипаносомы), так и в хронической (характерно для гамбийской формы трипаносомы) форме.

Развитие болезни имеет три стадии:

  1. Инкубационный период. После укуса формируется трипаносомозный шанкр, представляющий собой болезненный плотный узел с локальным отеком и гиперемией. В течение 1-2 (иногда до 4) недель шанкр самопроизвольно рассасывается.
  2. Гемолимфатическая стадия. В этой стадии происходит внедрение паразита в кровеносное русло (гематогенная и лимфогенная диссеминация), которое происходит через 14-21 день от момента укуса и распространение его по организму. Начало данной стадии сопровождается повышением температуры, ознобом, увеличением лимфатических узлов (особенно шейных), ломотой, головными болями, обильным потоотделением. Наряду с лихорадкой появляется макулярная сыпь на туловище. Эти симптомы то утихающие, то обостряющиеся продолжаются в течение 1 недели.
  3. Неврологическая стадия или стадия менингоэнцефалита наступает, когда паразит попадает в ЦНС через гемато-энцефалический барьер. Именно эта стадия, характеризующаяся нарушениями цикла сна-бодрствования, и дала название болезни – «сонная болезнь». Эта стадия сопровождается неспецифическими симптомами головной боли, повышенной сонливости днем, бессонницей ночью. Со временем сонливость усиливается, увеличивается общее время сна. При родезийской форме эта стадия протекает в течение 3-6 недель, при гамбийской – до 2 лет. При отсутствии лечение наступает кома и смерть в пределах нескольких месяцев (при инфицировании родезийской формой) или лет (при инфицировании гамбийской формой).

Установлено, что в развитии патологической сонливости принимает участие серотонин-триптофановый цикл, поскольку у инфицированных пациентов уровень триптофана в сыворотке крови и уровень серотонина в мозге резко понижаются (Vincendeau et al., 1999).

Вероятно, это может происходить в связи с повышением активности фермента индолеамин 2,3-диоксигеназы интерфероном-гамма. Кроме того, трипаносомы интенсивно поглощают триптофан, образуя метаболиты: индол молочной кислоты и триптофол (3-индол-этанол) – вещество, вызывающее сон (Cornford et al., 1979), поскольку его инъекции лабораторным животным вызывают у них сноподобное состояние (Feldstein et al., 1970; Seed et al., 1978).

Триптофол также вырабатывается некоторыми видами грибов (Candida albicans) и растений (Pinus sylvestris), а также присутствует в винных продуктах, поскольку образуется при ферментации этанола бактериями Saccharomyces cerevisiae. Не потому ли многих людей клонит в сон после вина?

Вырабатываемый трипаносомами триптофол проходит через гемато-энцефалический барьер и попадает в головной мозг. В экспериментах на лабораторных животных, при внутривенном введении триптофола, он связывается с сывороточным альбумином и через 2-5 минут после введения около 85% триптофола оказывается в мозге (Cornford et al., 1979). Триптофол не только угнетает метаболизм глюкозы в мозге (Cornford et al., 1981), но и обладает цитотоксическим, цитостатическим и генотоксическим действием (Kosalec et al., 2008).

Диагностика и лечение

Сонная болезнь является очень опасным заболеванием с высоким процентом смертельного исхода, и успех лечения зависит от своевременности постановки диагноза. Чем раньше назначено лечение, тем выше вероятность благоприятного прогноза и выше эффективность самого лечения. К сожалению, согласно статистике, лишь около 10% пациентов успевают вовремя обратиться за медицинской помощью.

Диагностику проводят с помощью микроскопии мазка крови и пунктата лимфоузлов (в начале заболевания); на более поздних стадиях используются микроскопия спинномозговой жидкости, серологические реакции и биологическая проба (заражение лабораторных мышей).

Лечение, как правило, долгое и тяжелое ввиду токсичности применяемых лекарственных средств, которых не так уж и много.

В 1902 году французами Шарлем Лавераном (Charles Louis Alphonse Laveran) и Феликсом Меснилом (Felix Mesnil) было предложено первое лекарственное средство против трипаносомоза – арсенит натрия (мышьяковистокислый натрий), которое показало высокую эффективность на лабораторных животных (Steverding, 2008), но и одновременную токсичность.

Менее токсичный препарат «Атоксил» (atoxyl) был разработан в 1904 году канадским доктором Харольдом Томасом (Harold Wolferstan Thomas) и австрийским зоологом Антоном Брейнлем (Anton Breinl). Однако и этот препарат не был безопасным. Так, Роберт Кох (Robert Koch) показал, что из 1622 пациентов, пролеченных атоксилом, у 22 наблюдалась атрофия оптического нерва, приводившая к полной потере зрения.

В 1916 году Вильгельм Рёль (Wilhelm Roehl) разработал первое эффективное и достаточно безопасное средство от сонной болезни. Этот препарат, впоследствии названный сурамин (suramin), до сих пор используется в терапии ранних стадий сонной болезни, вызванной родезийской формой T.brucei.

Еще один препарат для лечения сонной болезни на ранних стадиях, который используется в настоящее время – пентамидин (pentamidine) разработан английским химиком Артуром Эвинсом (Arthur James Ewins) в 1937 году.

Меларзорпол (melarsorpol), разработанный швейцарским микробиологом Эрнстом Фридхаймом (Ernst Friedheim), был предложен для лечения поздних (неврологических) стадий родезийской формы африканского трипаносомоза у человека. Это лекарственное средство достаточно эффективно и используется до сих пор.

В 1990 году был разработан селективный ингибитор орнитин декарбоксилазы – эфлорнитин (eflornithine) и предложен для лечения поздних стадий трипаносомоза, вызванного T.b. gambiense. Несмотря на то, что лечение этим препаратом сложное, эфлорнитин является хорошей альтернативой меларзорполу, т.к. оно менее токсично.

Имеется успешный опыт использования нифуртимокса (nifurtimox) в комбинации с меларзорполом и с эфлорнитином на поздних стадиях заболевания. Нифуртимокс несколько сглаживает токсические эффекты меларпзорпола и эфлорнитина, а также увеличивает их эффективность.

Нифуртимокс формирует нитроанионные радикальные метаболиты, которые вступают в реакцию с нуклеиновыми кислотами паразитов, вызывая существенные повреждения их ДНК. Нифуртимокс подвергается восстановлению и образует активные формы кислорода (таких, как перекись водорода), которые являются токсичными для трипаносом.

Все перечисленные лекарственные средства имеют много недостатков в виде серьезных побочных и токсических эффектов (например, пентамидин может нарушать обменные процессы, приводить к заболеваниям сердца и ЖКТ, а сурамин может нефро- и неврологическую токсичность, а также токсичность в отношении эпителиальной ткани и костного мозга), противопоказаний.

Кроме того само лечение происходит длительно и болезненно, а в отдельных случаях приводит к госпитализации и смерти (Volpedo et al., 2019). Поэтому поиск новых лекарственных средств для профилактики и лечения африканского трипаносомоза чрезвычайно актуален.

Для успешной разработки новых эффективных лекарственных средств, необходимо более тщательное изучение базовых вопросов резистентности животных и человека к различным видам трипаносом.

Так, например, известно, что в крови человека находится трипанолитический фактор, состоящий из аполипопротеина А-1 (ApoA-1), гаптоглобин-связывающего белка (Hpr) и аполипопротеина L-1 (ApoL-1), который нейтрализует большинство типов трипаносом (Widener et al., 2007; Thomson et al., 2009), к которым у человека эволюционно развилась устойчивость.

При инфицировании паразит вызывает гемолиз, который активирует трипанолитический фактор. Этот фактор связывается с рецепторами, локализованными в жгутиковом углублении (flagellar pocket) паразита, откуда при помощи эндоцитоза он попадает в трипаносому.

Оказавшись в везикуле внутри паразита ApoL-1 активируется и начинает формировать поры в мембране, приводя к нарушению регуляции ионного обмена и, как следствие, к осмотрическому дисбалансу и лизису паразита.

В это же время Hpr приводит к формированию активных форм кислорода, токсичных для трипаносом (Widener et al., 2007). Однако возбудители гамбийской и родезийской форм сонной болезни избегают лизиса этим фактором, поскольку родезийская форма экспрессирует SRA-белок (serum resistance associated protein), который связывает и нейтрализует ApoL-1, через его С-терминаль.

Механизм защиты гамбийской формы от трипанолитического фактора не установлен, но он точно не задействует SRA. Ученые обнаружили, что бабуины и некоторые другие приматы содержат в сыворотке крови определенный трипанолитический фактор (ортолог ApoL-1), который делает их невосприимчивыми к родезийской форме трипаносомоза.

Это происходит потому что ортолог ApoL-1 имеет на своей C-терминали 2 молекулы лизина, которые меняют заряд С-терминали молекулы, а также меняют степень олигомеризации молекулы таким образом, что связывание SRA с ApoL-1 становится невозможным.

В in vivo экспериментах было показано, что трансгенные мыши, экспрессировавшие человеческий ApoL-1 становились устойчивыми к T.b. brucei (Molina-Portela et al., 2008), а совместная экспрессия Hpr бабуина и человеческого ApoL-1 у трансгенных мышей предотвращало связывание с SRA белком и, таким образом, делало животных устойчивыми к родезийской форме трипаносомоза (Thomson et al., 2009).

Некоторое время назад шли разработки принципиально нового лекарственного средства против африканского трипаносомоза. Исследователи из VIB (межуниверситетский институт биотехнологий, Фландрия) и открытого университета (Брюссель) Серж Мюльдерманс (Serge Muyldermans) и Патрик де Бэтселье (Patrick De Baetselier) в 2004 г создали особую наночастицу (однодоменное антитело NbAn33), способную сцепляться с VSG трипаносомы. К этой наночастице прицепили укороченный вариант ApoL-1 (Tr-ApoL-1) с отсутствующим доменом связывания с SRA.

Данный комплекс (NbAn33-Tr-ApoL-1) способен присоединяться к паразиту и нейтрализовывать его. Таким образом получился искусственно созданный иммунотоксин для лечения африканского трипаносомоза. Доклинические испытания на мышах показали высокую эффективность этого лекарственного препарата в отношении как острой, так и хронической форм трипаносомоза.

Единственная внутрибрюшинная инъекция в дозе 20 мкг или выше полностью излечивала грызунов и удаляла паразитов из крови, при этом не наблюдалось никаких побочных эффектов в течение 60-дневного периода наблюдения (Baral et al., 2006).

Однако мною не было найдено информации о результатах клинических испытаний данного лекарственного средства и спустя 13 лет после публикации его все еще нет в списках авторизированных средств Всемирной организации здравоохранения (WHO) против африканского трипаносомоза.

На данный момент альтернатив описанным выше мелапрозолу, пентамидину, сурамину, мелапрозолу и эфлорнитину (в сочетании с нифуртимоксом) пока, к сожалению, нет.

Однако исследовательская работа ведется. Так, например, в данный момент завершены клинические испытания (II/III фаза) лекарственного препарата от Sanofi – фексинидазола (fexinidazole) против гамбийской формы трипаносомоза. Предполагается его пероральное использование в течение всего 10 дней как при ранних, так и при поздних стадиях заболевания.

Еще один многообещающий препарат – акозиборол (acoziborole) – показал эффективность в доклинических и клинических (I/II фаза) исследованиях и сейчас проходит фазу III клинических исследований (данные с сайта WHO).

Показалось интересным или полезным — подпишитесь на анонсы новых статей в наших пабликах ВКонтакте и Фейсбуке.

Жизненный цикл трипаносомы

Трипаносомами называются одноклеточные паразиты, поражающие человека и млекопитающих. Они вызывают болезни сонную (трипаносомоз) и Шагаса. При отсутствии должного лечения трипаносомы могут стать причиной нарушения работы сердца и других жизненно важных органов. В тяжелых случаях возможен летальный исход.

Трипаносомами называются одноклеточные паразиты, поражающие человека и млекопитающих. Они вызывают болезни сонную (трипаносомоз) и Шагаса.

Систематическое положение

Трипаносомы относятся к семейству трипаносоматид, царству Protozoa (простейших, одноклеточных микробов), подцарству Sarcomastigophora, надклассу Mastigophora и подклассу Zoomastigina. Представителями класса являются Trypanosoma brucei и cruzi.

Морфологические характеристики

Данные одноклеточные микроорганизмы имеют несложное строение. Для трипаносом характерны следующие признаки:

  • продолговатое, веретенообразное тело;
  • размеры 12-35 мкм;
  • наличие ундулирующей мембраны (складки) и жгутика;
  • наличие кинетопласта (органнеллы, расположенной внутри митохондрии и содержащей ДНК) и кинетосомы (структуры, состоящей из микротрубочек).

Форма тела, жгутик, кинетопласт и кинетосома, обнаруженные под микроскопом, позволяют отличить данных микробов от возбудителей других болезней. Структура клетки во многом определяется формой трипаносомы. Для амастиготной (бывшей лейшманиальной) стадии характерно отсутствие жгутика. Клетка имеет овальную или круглую форму. У трипомастиготной клетки кинетосома и кинетопласт находятся позади ядра, а мембрана более длинная и широкая.

Данные одноклеточные микроорганизмы имеют несложное строение.

Жизненный цикл

Данных микробов отличает высокая патогенность. Цикл развития трипаносом проходит в несколько стадий. Паразитирование возможно в теле животных, человека (окончательного хозяина), а также мухи цеце glossina. Переносчиками являются клопы и мухи. В роли промежуточных хозяев могут выступать млекопитающие (броненосцы, кошки, обезьяны, собаки, свиньи).

Заразными для человека являются трипомастиготные формы трипаносом.

При кровососании человека и животных происходит заражение насекомых (клопов, мух). В их организм попадают кровяные трипомастиготы, после чего эти паразиты превращаются в эпимастиготы. В слюнных железах они трансформируются, что приводит к появлению метациклических трипомастигот. Это инвазионная стадия.

При повторном укусе мухи цеце микробы вместе со слюной насекомого попадают в организм другого хозяина. Они проникают в кровь и лимфатические сосуды, превращаясь в кровяные трипомастиготы. Там они активно размножаются, приводя к воспалительной реакции в месте укуса мухи. На поздних стадиях заболевания микробы проникают в центральную нервную систему.

Цикл развития американской трипаносомы имеет некоторые особенности. Переносчиками могут быть клопы. Трипаносомы заносятся в организм человека при втирании фекалий инфицированных от животного или другого человека клопов. Возбудитель инфекции паразитирует внутри клеток миокарда, сосудов, легких и печени.

Цикл развития трипаносом проходит в несколько стадий. Паразитирование возможно в теле животных, человека (окончательного хозяина), а также мухи цеце glossina. Переносчиками являются клопы и мухи.

Разновидности паразита

Выделяют следующие виды этих простейших:

  • трипаносома крузи;
  • гамбийская (западноафриканская);
  • родезийская (восточноафриканская);
  • бруцеи (вызывает болезнь Шагаса, иначе называемую американским трипаносомозом).

Каждая из них является возбудителем какого-либо заболевания. В России данные паразиты встречаются редко. Трипаносома бруцеи включает в себя 2 подвида: gambiense и rhodesiense.

Где обитают

Трипаносомы обитают преимущественно в Латинской Америке и Африке. Каждый год на Африканском континенте регистрируется около 10 тыс. случаев заболевания. Эндемичными являются более 30 стран, в которых обитает муха цеце. Высокий уровень заболеваемости отмечается у людей, проживающих в сельской местности с развитым животноводством. Высокая распространенность трипаносом обусловлена возможностью передачи инфекции различными путями (половым, трансмиссивным, пищевым, гемотрансфузионным).

Эндемичными являются более 30 стран, в которых обитает муха цеце.

Общие симптомы заражения

После попадания возбудителя в организм человека возможны следующие симптомы:

  • болезненный, отечный и гиперемированный узел диаметром 1-2 см в месте укуса мухи;
  • общее недомогание;
  • отек лица и век;
  • головная боль;
  • боль в мышцах;
  • мелкоточечная сыпь;
  • лихорадка до 40ºC;
  • увеличение лимфатических узлов;
  • слабость;
  • апатия;
  • увеличение печени;
  • боль в груди;
  • частое сердцебиение;
  • увеличение селезенки.

У людей, проживающих в эндемичных районах, симптомы могут быть выражены слабо или вовсе отсутствовать. Заболевание может приобретать хроническое течение.

Болезнь Шагаса

Особенностью американского трипаносомоза является симптом Роминьи. У таких людей выявляются признаки конъюнктивита и односторонний отек глаза. Острая фаза длится около 2 месяцев. У маленьких детей наблюдаются признаки поражения органов. Летальность достигает 10% и выше. Причина – распространение простейших по всему организму.

На теле часто образуются шагомы (плотные подкожные узелки). При длительном присутствии в организме хозяина паразитов возможно развитие миокардита, энцефалита, желтухи и судорожного синдрома. У беременных имеется риск выкидыша.

Сонная болезнь

Сонная болезнь (африканский трипаносомоз) часто протекает несколько месяцев или даже лет. Специфическими признаками являются:

  • дневная сонливость;
  • двигательные расстройства;
  • нарушение психики;
  • заторможенность;
  • безразличие к происходящему.

В тяжелых случаях развиваются: кома, нарушение походки, аритмия, воспаление сердечной мышцы и параличи.

Признаками сонной болезни (африканского трипаносомоза) являются: сонливость; двигательные расстройства; нарушение психики; заторможенность; безразличие к происходящему.

Профилактика

Должны соблюдаться следующие меры предупреждения заболеваний, вызванных трипаносомами:

  • вырубка кустарников рядом с населенными пунктами;
  • использование инсектицидов;
  • применение отпугивающих средств (репеллентов);
  • обработка жилищ и свинарников;
  • правильное благоустройство домов;
  • обследование доноров;
  • санитарное просвещение;
  • массовая химиопрофилактика (проводится в периоды вспышек сонной болезни;
  • применение средств индивидуальной и коллективной защиты от насекомых (защитной одежды, сеток).

Специфическая профилактика отсутствует.

Трипаносома: виды возбудителей и болезни

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

Что такое трипаносома

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

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

Строение

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

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

Размножение

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

Виды

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

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

Заболевания, вызываемые трипаносомой

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

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

Чтобы получить своевременную медицинскую помощь, важно вовремя распознать признаки заражения. На первой стадии сделать это непросто, поскольку симптомы либо отсутствуют, либо проявляются в легкой форме. Болезнь Шагаса имеет характерный признак, на который нельзя не обратить внимания – отек век одного глаза. Другие ощущения человека при заражении разными видами паразитов схожи.

1 стадия, период сразу после заражения, когда паразиты еще циркулируют в крови и лимфе

2 стадия, когда паразиты достигли жизненно важных органов

Гамбийский трипаносомоз

Головная боль, лихорадка, суставные боли, мышечная дрожь, повышенное потоотделение, зуд, бессонница

Общая слабость, лихорадка, апатия, чрезмерная сонливость, двигательные расстройства, кома

Родезийский трипаносомоз

Трипаносомоз американский (крузи)

головная боль, увеличение лимфатических узлов, бледность, затруднение дыхания, отеки области живота и груди, багровый отек век одного глаза

нарушение сердечной деятельности, изменения органов пищеварения, нервной системы, других органов

Диагностика носительства трипаносомы

Если с момента заражения прошло немного времени, паразита родезийского типа можно обнаружить в периферической крови, а тип гамбиенс – по анализу пунктаты шейных лимфатических узлов. Позже, на этапе поражения центральной нервной системы, возбудители африканских форм в крови и лимфоузлах не определяются. Определение болезни Шагаса на ранней стадии проводится микроскопическим исследованием периферической крови, поздняя диагностика – путем серологических реакций. Методы диагностирования заражения следующие:

  • исследование под микроскопом капли периферической крови;
  • пункция лимфатического узла;
  • исследование спинномозговой жидкости;
  • серологическая диагностика (обнаружение антител к паразиту в крови).

Что делать при заражении трипаносомой

Единственно правильное решение при обнаружении симптомов заражения – как можно быстрее обратиться в медицинское учреждение. Терапия может быть только медикаментозной. причем если на первой стадии заболевания используются относительно легко переносимые препараты, то эффективное лечение второй стадии возможно только высокотоксичными лекарственными средствами. Далее в течение 24 месяцев проводится мониторинг состояния больного, поскольку микроорганизм может быть жизнеспособен и вызвать рецидив на протяжении нескольких месяцев после окончания курса лечения.

Медикаментозное лечение

Терапия всех форм заболевания проходит легче, когда диагноз поставлен на ранней стадии, до появления неврологических симптомов. Для лечения сонной болезни используются антипротозойные средства, на первой стадии – Пентамидин или Сурамин, на второй стадии – Меларсопрол или Элофритин. При терапии болезни Шагаса эффективен Нифуртимокс.

  • Сурамин – внутривенные инъекции для лечения на стадии, когда жизненно важные органы еще не поражены. Назначают по 20 мг/кг в день, всего 5 уколов, через каждые 3-5 дней. Побочные эффекты: рвота, диарея, головная боль, снижение сознания, поражение почек;
  • Меларсопрол – эффективное средство для лечения на 2 стадии заболевания. Токсичен, нерастворим водой, раствор для инъекций готовят на пропиленгликоле. Назначается дозой 2-4 мг/кг в сутки. Процедура повторяется каждые 7 дней, всего требуются не менее 3 серий;
  • Нифуртимокс – единственный препарат для лечения болезни Шагаса острой стадии. Назначают 8-10 мг/кг внутрь в 4 приема ежедневно, курс длится 90-120 суток. Побочные явления: рвота, похудение, беспокойство, бессонница, эпилептические припадки.

В 36 странах Африки, где ежегодные показатели заболеваемости сонной болезнью высоки, Всемирная организация здравоохранения реализует программу борьбы с распространением паразита. Профилактические меры сводятся в основном к истреблению переносчиков инфекции, вплоть до полного уничтожения растительности в местах их обитания. Для своевременного выявления заболевания проводится регулярная промежуточная диагностика здоровья населения. Принимаются меры по предупреждению и исключению контакта людей с переносчиками:

  • жилье людей оборудуется москитными сетками, экранами и ловушками для мух и клопов;
  • общественные помещения обрабатываются системными химическими препаратами для уничтожения вредных насекомых;
  • работающим в очагах обитания паразитов выделяется спецодежда и репелленты – вещества для отпугивания насекомых, питающихся кровью;
  • практикуется внутримышечное введение Пентамидина;

Фото трипаносомы

Видео

Trypanosome — Трипаносома Смотреть видео

Внимание! Информация, представленная в статье, носит ознакомительный характер. Материалы статьи не призывают к самостоятельному лечению. Только квалифицированный врач может поставить диагноз и дать рекомендации по лечению, исходя из индивидуальных особенностей конкретного пациента. Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим! Понравилась статья? Реклама на сайте

Что таит в себе трипаносома?

Трипаносома это простой одноклеточный организм, который относится к семейству трипосоматидов. Жизнедеятельность паразиту обеспечивает организм хозяина. Находиться длительное время в окружающей среде здоровая особь не может. Переносчиком трипаносомы являются насекомые и клопы. Микроорганизмы, угрожающие человеку, вызывают развитие сонной болезни или заболевания Шагаса. Трипаносомы угрожают человеку и вызывают самые страшные последствия для его организма. Простейший микроорганизм приводит к необратимым изменениям во внутренних органах и здоровых тканях пациента. Как распознать опасную болезнь и, как избавиться от возникшей угрозы?

Строение трипаносомы

Микроорганизм представляют собой одноклеточную митохондрию, которая способна принимать различные формы. Тело у трипаносом вытянутое и настолько маленькое, что увидеть возбудителя опасного заболевания невооруженных глазом нельзя. Делятся паразитирующие микроорганизмы на классы и подклассы. Трипаносома находится в самом низу иерархического разделения (подкласс одноклеточных организмов).

Внутреннее строение трипаносомы довольно простое. Клетка паразита покрывается плотной толстой оболочкой, состоящей из гликопротеина. Под защитной оболочкой находится:

  • цитоплазменное ядро;
  • кинетопласт и кинетосома;
  • жгутики;
  • мембрана, которая может отсутствовать вовсе.

Развиваясь, микроорганизм трансформируется, видоизменяется и становится более стойким к внешним негативным факторам. Формы, которые проходят все микроорганизмы, в последствие вызывающие у человека нежелательные последствия в виде опасных заболеваний. Трансформация трипаносом включает:

  1. Жгутиконосцы и амастиготная форма паразита. Трипаносома может иметь специальные жгутики, которыми крепится к поверхности сосудов или слизистой внутренних органов человека, либо не иметь жгутиков вовсе. Различают так же формы паразитирующего микроорганизма: промастиготные и эпимастиготная.
  2. С мембранной и трипомастиготный паразитирующий организм. Мембрана обеспечивает подвижность возбудителя, но она в некоторых формах микроорганизма отсутствует.
  3. Инвазия. На этой стадии развития, микроорганизм, попадая в тело человека, запускает развитие опасных, в некоторых случаях смертельных, заболеваний.

Внешний вид трипаносом также может отличаться. По форме тела паразитирующие микроорганизмы бывают овальными и круглыми. Отличая в строение возбудителя сонной болезни, определяют их способ существование в теле человека. Подвижные и закрепленные трипаносомы одинаково опасны для взрослого и ребенка.

Жизненный цикл паразита

Жизненный цикл трипаносомы может происходить в теле двух и более хозяев (промежуточный и постоянный). Попасть в кишечник насекомого трипаносомы могут только в виде трипомастигота. Внутри мухи или клопа, микроорганизм преображается, становится более стойким к дальнейшим перемещениям и смене хозяина. Далее трипаносомы накапливаются в слюнной железе или хоботке насекомого. После стадии развития внутри промежуточного носителя, паразитирующий организм попадает в человека через укус насекомого. Животные часто становятся пристанищем для паразита. Заразить кого-либо трипаносомой насекомые могут только в тех случаях, когда микроорганизм достигает стадии трипомастиготы (иначе паразит в теле хозяина гибнет), а до этой стадии проходит несколько недель.

Цикл развития сформированной трипаносомы продолжается в кровотоке человека. Различают две стадии преобразования паразита. Первая стадия характеризуется, как непосредственное заражение насекомого. Муха цеце или другое насекомое, в котором может уживаться микроорганизм, заражается через кровь больших животных. Второй этап начинается после того, как паразит проникает в тело человека. В кровь попадает небольшое количество одноклеточных паразитов, но при благоприятных условиях, они быстро размножаются. Симптомы инфекционного заболевания возникают после того, как во внутренних органах человека скапливается большое количество трипаносом, питающихся полезными веществами из тканей взрослого или ребенка.

Разновидность трипаносомы

Что такое трипаносома и, какие ее виды угрожают непосредственно человеку? Некоторые виды паразитов уживаются только в организме животного, поэтому опасаться заражения ими не стоит. Опасные виды одноклеточных микроорганизмов:

  1. Гамбийская и родезийская. Место обитания такого вида паразитирующего организма африканские страны. Переносчик возбудителя сонной болезни – муха цеце, которая водится возле открытых водоемов. Заразиться трипаносомой можно через укус насекомого (одна муха способна укусить до десятка людей за день).
  2. Трипаносомы крузи. Классификация возбудителей опасных заболеваний помогает определиться с будущим эффективным лечением. Трипаносомы крузи водятся исключительно в Южной Америке. Зараженные люди могут без труда разносить заболевание по другим странам, но случается такое довольно редко. Переносчиком паразита являются кровососущие клопы. Расчесывая рану от укуса, человек заносит в собственное тело трипаносомы, выходящие с фекалиями клопа.
  3. Эквипердум. Систематика разновидностей паразитирующего микроорганизма и мест его обитания, помогает избежать заражения. Трипаносома эквипердум поражает в основном лошадей, но может навредить и человеку. Пути передачи возбудителя опасного заболевания – половой или телесный контакт с зараженным человеком. Заболевание, вызванное активным размножением такого вида трипаносом, быстро становится хроническим.
  4. Паразиты, поражающие верблюдов и собак. Муха-жигалка является переносчиком опасных микроорганизмов, которая водится в Северной Азии и Казахстане.

Муха-жигалка

Трипаносома, ее распространение в тех или иных странах, строение микроорганизма, способствует развитию болезни с разной симптоматикой.

Признаки заражения

Трипаносомоз и его виды по-разному воспринимаются организмом человека. Общие симптомы характерны для человека, зараженного паразитирующими одноклеточными микроорганизмами. Симптомы заболевания зависят от хронической или острой формы болезни. Признаками трипаносомоза считаются опухший укус насекомого, который не заживает, появившаяся крапивница, повышение температуры или лихорадка, слабость, апатия и ноющие боли в нижних или верхних конечностях. Переходя в хроническую фазу, трипаносомозы никак не проявляются. Отсутствие симптомов в этом случае, является самым важным критерием для определения типа заболевания (при наличии укуса с воспалительными процессами).

Заболевания, вызванные активным размножением трипаносом

Трипаносомоз опасен последствиями, которые не просто вредят человеку, а могут привести к его смерти. Болезни, следствие активного размножения микроорганизмов:

  1. Сонная болезнь. Название заболевания пошло от одного из симптомов запущенной формы заболевания. Человек ослабевает и большую часть дня спит. Апатия, равнодушие, спутанность сознания – проявление сонной болезни. Без должного лечения, болезнь приводит к смерти зараженного человека.
  2. Болезнь Шагаса. Заболевание схожее в проявлениях с американским трипаносомозом, без труда лечится на начальных стадиях, а вот запущенные формы – это хроническое заболевания с ярко выраженными симптомами.

Для точного диагноза, пациент проходит полное обследование всего тела. Врач воссоздает картину заражения, ведь от типа паразитирующего микроорганизма зависит дальнейшее действенное лечение.

Профилактика заболевания

Профилактика трипаносомоза – это глобальные меры, которые предпринимают различные международные организации здравоохранения. Действия, предупреждающие вспышки опасных заболеваний:

  • выявления носителей болезни и их лечение;
  • сокращения количества насекомых, переносящих паразитирующие микроорганизмы;
  • обработка жилищ, территорий и полей жителей районов, в которых возможны вспышки заболевания (специальными инсектицидами);
  • использование москитных сеток;
  • своевременная медицинская помощь и прием медикаментов для борьбы с микроорганизмами.

Заболевания, которые быстро передаются от одного человека к другому, требуют особого внимания. Эпидемии уносят жизни сотни, а то и тысяч людей. Профилактика не убережет человека на все 100%, но поможет повысить шансы на здоровую жизнь без трипаносомоза.

УЧЕНИЕ АКАДЕМИКА Е. Н. ПАВЛОВСКОГО О ПРИРОДНОЙ ОЧАГОВОСТИ ТРАНСМИССИВНЫХ БОЛЕЗНЕЙ

Многие инвазионные и инфекционные болезни, возбудители которых паразитируют у диких животных, представляют опасность для сельскохозяйственных животных и человека. Они пазваны Е. Н. Павловским природпо-очаговыми заболеваниями и разделены на две группы.

Возбудители первой группы болезней передаются от больного животного (донора) к здоровому (реципиенту) при помощи специфических переносчиков (кровососущих насекомых и клещей), поэтому вызываемые ими заболевания называются трансмиссивными (трансмиссия — передача).

Природная очаговость транемпсспвпых болезней — явление, когда возбудитель, специфический его переносчик и животное (резервуары возбудителя) в течепие смены своих поколении неограниченно долгое время существуют в природных условиях независимо от деятельности человека и палпчия домашних животных. В качестве примера трансмиссивного природпо-очагового заболевания можно назвать борреллпоз, пли спирохетоз птиц, при котором специфическим переносчиком боррелпй (спирохет) является персидский клещ, часто обитающий в дикой природе, а также в пгнчпиках.

Для второй группы природпо-очаговых (петрансмиссивных) болезней характерен алиментарный путь заражения (оппсторхоз, альвеококкоз, трихинеллез и другие гольмпптозы). При этих заболеваниях факторами передачи заразного начала являются корм, вода, почва.

Следует дифференцировать природный и спиантропный очаги, а также очаговое распространенно инвазионных болезней.

Природный очаг — участок территории (нередко в тайге, тундре, полупустыне) определенного географического ландшафта, на котором сложились определенные межвидовые взаимоотношения между возбудителем болезни, животными — носителями заразного начала, восприимчивыми животными при наличии благоприятных условий впеганей среды (например, очаг альвеококкоза в тундре).

Синантропный очаг (греч. syn — вместе, рядом, anthropos — человек) — участок территории (населенный пункт), на котором носителями возбудителя болезни являются домашние п некоторые дикпе животные, связанные в своем существовании с деятельностью человека (очаг неоаскаридоза в определенном селе).

При попадании в природный очаг домашних животных и человека переносчики могут заразить их трансмиссивными болезнями. Возможна также циркуляция заразного начала из синантропного в природный очаг. Необходимо своевременно выявлять природные очаги заболеваний. Надо предотвращать циркуляцию инвазионного начала между природными и синантропными очагами.

Учение о природной очаговости трансмиссивных болезней имеет большое ветеринарное и медицинское значение. Оно является теоретической основой для организации и практического осуществления эффективных профилактических и оздоровительных мероприятий против этой группы инфекционных и инвазионных заболеваний.

← ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ БОРЬБЫ С ИНВАЗИОННЫМИ БОЛЕЗНЯМИ ЖИВОТНЫХ