Цикл развития трипаносом

На Земле насчитывается несколько сотен тысяч паразитирующих организмов, которые поражают не только животных, но и человека, а иногда одинаково охотно заселяют организм и тех, и других. Один из таких видов — трипаносома, одноклеточный тип, провоцирующий болезнь Шагаса и сонную болезнь. Ранее считалось, что эти патологии являются следствием вирусной инфекции, однако позже выяснилось, что причина серьезных нарушений — описанный возбудитель. Особую ценность для медицины имеет жизненный цикл трипаносомы, понимание которого позволяет рассчитать риски и предотвратить инфицирование человека и животных.

трипаносома
Одинаково успешно в организме и людей, и животных может развиваться трипаносома

Описание возбудителя

Род трипаносом относится к классу низших организмов Mastigophora, которые не могут существовать без промежуточных и конечных хозяев. Именно в телах носителей происходит полный жизненный цикл развития, в ходе которого трипаносома может изменять свою форму и по-разному влиять на организм зараженного животного или человека.

Морфологическая структура паразита очень проста, так как он представляет собой примитивную клетку с оболочкой и цитоплазмой, в которую погружены все структуры:

  • митохондрии;
  • клеточное ядро;
  • кинетосома — орган, отвечающий за передвижение, выходящий через оболочку в виде жгутика;
  • кинетопласт, содержащий клетки ДНК организма.
как устроена трипаносома
Строение трипаносомы

Внешнее строение трипаносомы может отличаться в зависимости от того, внутри какого носителя находится паразит, а также от других факторов. Так, у промежуточных хозяев преобладают безжгутиковые инвазивные формы, в то время как у конечных они оснащены жгутиками и мембранами-плавниками, что позволяет им активно передвигаться по организму жертвы. Размеры трипаносома в любом виде имеет очень «скромные» — длина клетки обычно не превышает 40-70 мкм.

При проникновении в организм промежуточного или конечного хозяина одноклеточный паразит начинает синтезировать гены, которые в буквальном смысле отключают иммунитет жертвы. Благодаря этому он может беспрепятственно питаться.

Размножаются трипаносомы простым делением клетки, что позволяет ему полностью сохранять свойства материнского микроорганизма. Такой механизм стал причиной того, что паразит фактически не изменяется с течением времени.

длина трипаносомы
Паразит имеет небольшие размеры

Классификация возбудителя

В природе существует три вида трипаносом, которые отличаются ареалами распространения, промежуточными носителями и клиническими проявлениями инфекции. Некоторые из них представляют серьезную опасность для человека, а другие поражают только животных.

Характеристики/ тип трипаносомыАфриканская трипаносомаТрипаносома КрузиТрипаносома конская
Промежуточный носительМухи гематофагиКлопыНасекомые и мелкие животные (летучие мыши)
Способ зараженияЧерез укус насекомого паразит прямым попаданием паразита в кровь конечного носителя.Через укус насекомого со слюной или при попадании экскрементов клопа в ранку.Возбудитель попадает в кровоток животного вместе со слюной промежуточного носителя.
Ареал распространенияЦентральная и Западная Африка.Центральная и южная часть американского континента.Центральная и Северная Африка, Латинская Америка, Азия.
Для кого опаснаЧеловек, лошади, КРС.Человек, грызуны.Лошади, иногда крупнорогатый скот.
Какие патологии вызываетСонная болезнь.Воспаление миокарда и оболочек головного мозга.Многочисленные кровоизлияния, поражение нервной системы.

Как видно из таблицы, трипаносомы не могут передаваться от конечного носителя напрямую. Паразитам необходимо наличие промежуточного хозяина, в теле которого происходит трансформация клетки и многократная ее дупликация (деление на две одинаковые части).

Благодаря такой системе степень распространения паразитарной инфекции сохраняется на высоком уровне.

Жизненные циклы организма

Как большинство других паразитов, трипаносома должна пройти несколько этапов развития, чтобы стать опасной для человека или других теплокровных существ. Так как этот возбудитель является облигатным, то есть неспособным выживать во внешней среде, им постоянно требуется носитель — либо промежуточный, либо конечный.

жизненный цикл трипаносомы
Цикл развития трипаносомы

В целом цикл состоит из двух этапов:

  1. В теле насекомых, вид которых зависит от типа трипаносомы. Это может быть муха Цеце или американский клоп.
  2. В теле теплокровных существ — человека, КРС, других животных.

Специалисты установили, что главным (конечным) носителем трипаносом являются перечисленные категории. Именно в их телах происходит усиленное размножение и питание паразита в его окончательной форме.

Промежуточный цикл развития

Свой жизненный путь новое поколение африканских и конских трипаносом начинает после того, как кровососущее насекомое укусило конечного носителя паразита. В его организм вредитель попадает в трипомастиготной форме, в которой он находится внутри конечного носителя — теплокровного существа. После попадания в передний отдел пищеварительного тракта мухи Цеце, клопа, клетки постепенно трансформируются в эпимастиготные.

муха цеце
Переносчиком паразита является муха Цеце

Находясь в ЖКТ промежуточного хозяина, одноклеточный паразит усиленно размножается в течение трех недель. Чтобы покинуть тело насекомого, трипаносомам предстоит еще раз видоизмениться — преобразоваться в метацикличную инвазивную форму. Именно в таком состоянии они попадают в слюнные железы своего хозяина.

При нахождении в теле насекомых паразиты не вызывают каких-либо патологических изменений, хотя ученые озвучивают версию о возникновении у них тяги к более активному питанию.

В слюне мух и других гематофагов одноклеточные не преобразуются, но продолжают делиться. При благоприятных условиях их численность возрастает в несколько тысяч раз. Для передачи трипаносом теплокровным существам остается всего один шаг — укус насекомого. Вместе со слюной они попадают в верхние слои кожи, а затем по мельчайшим сосудам в кровоток.

клоп
Развиваться трипаносома может в организме клопа

Несколько иначе обстоит картина развития трипаносомы Крузи. В организм клопов возбудители проникают из тел так называемых депо-носителей — крыс, мышей, броненосцев. Главная особенность этого способа передачи состоит в том, что паразитирующие одноклеточные не покидают пищеварительный тракт насекомого. В нем они делятся и постепенно трансформируются до инвазивной формы, а затем выходят естественным способом во время дефекации.

Передача инфекции от промежуточного носителя к теплокровным животным осуществляется несколькими путями:

  • фекалии клопа попадают на шерсть или кожу, откуда они проникают в пищеварительный тракт конечного носителя;
  • частицы остаются на хоботке насекомого во время их взаимодействия с другими клопами, а затем переносятся на кожу;
  • фекалии заносятся в микрораны во время расчесывания жертвой.
укус клопа
Передача трипаносомы человеку происходит при укусе зараженного клопа

Далее метацикличные клетки попадают в кровоток хозяина и начинается очередной этап развития паразитов.

В плане инфицирования трипаносомами для человека опасны только клопы и другие кровососущие насекомые. Больной не может передать инфекцию напрямую.

Завершающий цикл развития

После проникновения в организм конечного носителя трипаносома в течение 10 дней находится в толще кожного покрова. За это время они практически не изменяются внешне — идет своеобразная адаптация паразита к новым условиям. Кроме того, на этом этапе одноклеточные начинают продуцировать особые гены, которые позволяют им избежать атаки иммунных клеток.

лимфоузлы
Трипаносома может локализоваться в лимфоузлах

Затем паразиты проникают в лимфатическую и кровеносную систему и пассивно мигрируют по организму конечного носителя до тех пор, пока не попадут в подходящие для размножения условия. Чаще всего трипаносомы обитают в следующих местах:

  • в цереброспинальном ликворе;
  • в лимфоузлах и сосудах лимфатической системы;
  • в оболочке головного мозга;
  • в мышечных волокнах, в том числе в миокарде;
  • в тканях внутренних органов.

Здесь они активно размножаются и выделяют в биологические жидкости, которые по сути являются токсичными для большинства теплокровных существ.

миокард
Развиваться трипаносома также может в миокарде

Чтобы продолжать жизнь, паразитам необходимо питание, в роли которого выступают углеводы и гликопротеины в плазме крови.

Во время нахождения в организме человека трипаносомы постоянно изменяют пептидные связи в своей оболочке. Как только иммунные системы обнаруживают паразита и начинают продуцировать клетки для их уничтожения, происходит перекодирование таких связей, в результате чего иммунитет вновь начинает искать причину сбоев.

Профилактика инфицирования

В регионах с высоким риском заражения трипаносомами фактически невозможно избежать контакта с насекомыми, питающимися кровью. Тем не менее, существует несколько способов уменьшить риск:

  • репелленты и инсектициды;
репелленты
Благодаря репеллентам можно лишь снизить вероятность заражения
  • москитные сетки и защитные экраны;
  • ловушки для насекомых;
  • регулярное обследование населения и животных на предмет инфекции.

Также одним из методов борьбы служит уничтожение зарослей, в которых могут скрываться мухи и прочие переносчики.

Несмотря на то что ученым и населению хорошо известны пути передачи и методы борьбы с инфекцией, трипаносомы до сих пор имеют широкое распространение в отдельных регионах. Объясняется это тем, что большинство жителей не придают особого значения носительству, даже несмотря на риск летального исхода.

Дополнительно о трипаносомам будет рассказано в видео: