Лекция 11 Введение в медицинскую паразитологию Подцарство

Лекция № 11 Введение в медицинскую паразитологию. Подцарство Простейшие (Protozoa). Профессор Смирнов Сергей Николаевич 1

План. 1. Биогеоценотический уровень организации живой материи. Виды биотических связей в природе. 2. Происхождение и эволюция паразитизма. Морфофизиологическая адаптация паразитов. 3. Предмет, задачи, методы, медицинской паразитологии. Краткая история развития паразитологии. 4. Основные понятия медицинской паразитологии. Паразит, хозяин, жизненный цикл паразита. Взаимодействие паразита и хозяина на уровне популяций и на уровне особей. Понятие об интенсивности та экстенсивности инвазии. 5. Принципы классификации паразитов. 6. Подцарство Protozoa: характеристика, классификация, медицинское значение. Тип Sarcomastigophora. Классы: Lobosea, Zoomastigophorea. Тип Apicomplexa. Класс Sporozoea. Тип Ciliophora. Класс Rimostomatea. 2

1. Биогеоценотический уровень организации живой материи. Виды биотических связей в природе. Биогеоценоз – это устойчивая система, образованная популяциями организмов различных биологических видов и комплексом факторов неживой природы, во взаимодействии с которыми эти организмы существуют. 3

Биотические связи - это связи между организмами. 4

Симбиоз – обоюдно полезное сожительство, при котором оба партнера приносят пользу другу, или один извлекает пользу, а второй остается нейтральным. Виды симбиоза: мутуализм, протокооперация и комменсализм. 5

Мутуализм – симбиоз, при котором каждый из сожителей получает пользу, и партнеры не могут существовать друг без друга. Например, отношения термитов и жгутиковых простейших, обитающих в их кишечнике. Протокооперация – симбиоз, при котором совместное существование выгодно, но не обязательно. Например, рыбы-чистильщики, освобождающие крупных рыб от наружных паразитов. 6

Комменсализм – симбиоз, при котором один из сожительствующих видов получает какую-либо пользу, не принося другому виду ни вреда, ни пользы. Виды комменсализма: квартиранство, сотрапезничество, нахлебничество. 7

Квартиранство (синойкия) –форма связи, при которой оба партнера могут быть индифферентны другу, или пользу извлекает один партнер, который использует другого или его убежище в качестве места обитания. Например, норы грызунов используются другими животными. 8

Сотрапезничество – комменсализм, при котором несколько видов потребляют разные вещества или части одного и того же ресурса. Например, взаимоотношения между различными видами почвенных бактерийсапрофитов, перерабатывающих органические вещества перегнивших растительных остатков, и высшими растениями, которые потребляют образовавшиеся при этом минеральные соли. 9

Нахлебничество – комменсализм, при котором один вид потребляет остатки пищи другого. Например, рыбы-лоцманы съедают остатки пищи акул, гиены поедают остатки пищи львов. Нейтрализм – тип биотической связи, при котором совместно обитающие на одной территории организмы не влияют друг на друга. Например, белки и лось в одном лесу не контактируют друг с другом. 10

Антибиоз – тип биотической связи, при которой оба взаимодействующих биологических вида (или один из них) испытывают отрицательное влияние другого вида. Виды антибиоза: аменсализм, хищничество, конкуренция и паразитизм. 11

Аменсализм – антибиоз, при котором один из совместно обитающих видов угнетает другой, не получая от этого ни вреда, ни пользы. Например, светолюбивые травы, растущие под елью, страдают от затемнения, но сами на дерево никак не влияют. Конкуренция – биотические взаимоотношения, при которых организмы или виды соперничают друг с другом в потреблении одних и тех же ресурсов. Конкуренцию подразделяют на внутривидовую и межвидовую. 12

Хищничество – однократное использование одного организма другим в качестве пищи. При этом жертва погибает. Например, лев поедает антилопу. Паразитизм – форма взаимоотношений между организмами различных видов, при котором один организм (паразит) использует другого (хозяина) в качестве места обитания и источника питания, причиняя ему вред, но, как правило, не уничтожая его. 13

2. Происхождение и эволюция паразитизма. Морфофизиологическая адаптация паразитов. Эволюционные пути возникновения паразитизма. Путь возникновения паразитизма через квартиранство. Например, эктопаразиты птиц пухоеды возникли от насекомых, которые вначале поселились в их гнездах и питались остатками, накапливающимися в гнезде. Пухоед пеликана мигрировал в подклювье, где питается кровью. 14

Путь возникновения паразитизма через хищничество. Например: переходными от хищничества к паразитизму являются взаимоотношения между кровососущими – пиявками и их хозяевами. Путь возникновения паразитизма через случайное проникновение паразита в тело хозяина. Например, угрица кишечная, которая в своем развитии сохранила возможность обитать и размножаться как в почве, так и в организме человека. 15

Переход к паразитизму вызывал у организмов морфофизиологические и биологические преобразования – адаптации. Морфофизиологические адаптации. У паразитов развиваются: органы фиксации; сложное строение наружных покровов; молекулярная "мимикрия" (сходство структуры белков и ферментов паразита и хозяина); выделение кишечными паразитами антиферментов (зашита от переваривания соками хозяина); иммунносупрессивное действие паразитов (эндопаразиты разрушают иммунные 16 комплексы и клетки хозяина).

Общая организация паразитов упрощается. Происходит редукция органов движения и некоторых систем (кровеносной, дыхательной); упрощение строения нервной системы и органов чувств. 17

Биологические адаптации паразитов связаны с размножением и жизненными циклами: - гермафродитизм; - развитие половой системы и высокая плодовитость; - совершенствование различных форм бесполого размножения; - сложные циклы развития с наличием нескольких личиночных стадий и сменой хозяев; - миграции по организму хозяина. 18

Адаптации паразитов к хозяевам на популяционном уровне осуществляются за счет: - наличия свободноживущих стадий или подвижных личинок для активного поиска хозяина. - включения в цикл развития паразитов промежуточных и резервуарных хозяев. - наличия покоящихся стадий (цисты, яйца) для переживания неблагоприятных условий. 19

3. Предмет и задачи медицинской паразитологии. Краткая история развития паразитологии. Паразитология – это наука, изучающая явление паразитизма, биологию и экологию паразитов, вызываемые ими заболевания и меры борьбы с паразитами. Медицинская паразитология изучает паразитов человека, разрабатывает научные основы борьбы с ними, а также методы диагностики, лечения и предупреждения заболеваний, вызываемых или распространяемых паразитами. 20

Медицинская паразитология подразделяется на три раздела: протозоологию, гельминтологию и арахноэнтомологию. Протозоология изучает паразитов из подцарства Простейшие. Гельминтология изучает гельминтов из типов Плоские и Круглые черви, паразитирующих у человека. Арахноэнтомология изучает представителей типа Членистоногие, которые являются переносчиками, природными резервуарами и возбудителями заболеваний человека. 21

Задачи медицинской паразитологии: 1. Изучение строения паразитов. 2. Изучение систематики паразитов. 3. Изучение особенностей циклов развития (экологии) паразитов. 4. Изучение взаимоотношений в системе паразит – хозяин. 5. Разработка научных основ диагностики, профилактики и лечения паразитарных заболеваний. Основная цель медицинской паразитологии – создание системы мер, обеспечивающих профилактику и ликвидацию паразитарных заболеваний. 22

В развитие паразитологии большой вклад внесли ряд выдающихся ученых. Догель Валентин Александрович (1882 – 1955). Создал прогрессивное экологическое направление в паразитологии. Организовал изучение паразитарных и бактериальных болезней рыб, что способствовало развитию рыбоводства и акклиматизации рыб. 23

Беклемишев Владимир Николаевич (1890 – 1962). Крупный специалист по ресничным червям, основоположник школы паразитологов и медицинских энтомологов, создал учение о малярийных ландшафтах, явившееся основой прогнозирования заболеваемости малярией и разработки мероприятий по её ликвидации в СССР. 24

Павловский Евгений Никанорович (1884 – 1965). Создал учение о природной очаговости болезней человека, которое послужило основой для разработки ряда профилактических мероприятий. Им исследованы организм хозяина как среда обитания паразитов, многие вопросы краевой и ландшафтной паразитологии, циклы развития ряда паразитов, патогенез глистных инвазий. 25

Скрябин Константин Иванович (1878 -1972). Основатель гельминтологической науки в СССР. Изучил видовой состав гельминтов на территории СССР, выявил основные очаги гельминтозов, зависимость их от местных климатических и географических условий, бытовых и профессиональных особенностей населения. Описал свыше 200 новых видов гельминтов. 26

Александр Прокофьевич Маркевич (1905 -1999). Выдающийся украинский зоолог. Основные труды по зоологии беспозвоночных, общим проблемам паразитологии, паразитам промысловых и сельскохозяйственных животных, а также филогении животных, истории зоологических исследований, философским проблемам биологии. Организатор и председатель Украинского паразитологического 27 общества.

Громашевский Лев Васильевич (1887 - 1980). Разработал учение о механизме передачи инфекций, классификацию инфекционных болезней, в которой подгруппы инфекционных болезней выделяются по патогенетическому признаку. 28

4. Основные понятия медицинской паразитологии. Паразит, хозяин, жизненный цикл паразита. Взаимодействие паразита и хозяина на уровне популяций и на уровне особей. Понятие об интенсивности та экстенсивности инвазии. Паразиты – это организмы, которые живут за счет особей другого вида, называемых хозяевами; тесно связаны с ними; питаются тканями или пищей своего хозяина, постоянно или временно используют его как среду обитания и наносят ему вред. 29

Окончательные хозяева – это организмы, в которых поселяются взрослые особи и происходит половое размножение паразита. Промежуточные хозяева – это организмы, в которых развиваются личиночные стадии или происходит бесполое размножение паразита. Резервуарные хозяева – это организмы, в которых паразиты накапливаются, но не развиваются. Животные-прокормители – это хозяева временных паразитов, на которых последние нападают только для питания. 30

Жизненный цикл – это совокупность сменяющихся стадий (форм) онтогенеза паразита. Жизненный цикл паразитов – это способ, при помощи которого паразиты решают задачу размножения и распространения. Инцистирование – это процесс образования цисты. Циста – это форма существования паразита, предназначенная для переживания неблагоприятных условий существования. 31

Инвазия – заражение организма человека или животного паразитическими простейшими, гельминтами, членистоногими, включающее паразитоносительство (бессимптомная инвазия) и клинически выраженные формы. Инвазионная форма – стадия жизненного цикла паразита, попадающая в организм хозяина и вызывающая инвазию. 32

Патогенность – это способность паразитов вызывать поражения животных-хозяев и человека. Патогенная форма – это стадия жизненного цикла паразита, вызывающая заболевание. 33

В зависимости от систематического положения возбудителя инвазионные заболевания разделяют на акарозы (вызываются клещами), энтомозы (вызываются насекомыми), протозоозы (вызываются простейшими), гельминтозы (вызываются гельминтами). 34

Принципы взаимодействия паразита и хозяина. Хозяин и паразит образуют систему, в которой паразит действует на хозяина, а хозяин – на паразита. Взаимодействие проявляется на уровне отдельных особей и на уровне популяций. 35

Влияние паразита на хозяина на уровне особей: - механическое действие, - токсическое действие, - аллергическое действие, - использование в пищу веществ, которыми питается хозяин, - создание путей для проникновения вторичной инфекции. 36

Действие хозяина на паразита на уровне особей. Первая реакция организма хозяина - попытка убить паразита неспецифическими защитными средствами (свободные радикалы, гидролазы). В случае неэффективности этих действий проявляются различные уровни защитных реакций организма хозяина (клеточный, тканевый, организменный). 37

Клеточный уровень характеризуется изменением формы или величины пораженных паразитами клеток. Тканевой уровень защитных реакций - это способность организма хозяина изолировать паразита от здоровой ткани. Вокруг паразита образуется соединительнотканная капсула, отмечается расширение кровеносных сосудов, скопление лейкоцитов, отложение солей извести. Организменный уровень - иммунные ответные реакции хозяина на действие паразита. 38

Взаимодействие паразита и хозяина на уровне популяций. Размножение паразита в популяции хозяев приводит к сокращению численности хозяев. Вместе с хозяином гибнут и паразиты. Поэтому численность популяции паразитов становиться меньше. Уменьшение количества паразитов благоприятствует росту численности популяции хозяев, что создает предпосылки к увеличению количества паразитов. 39

Степень специфичности паразитов может быть различна: от форм со строгой специфичностью к определенному виду до форм, встречающихся у десятков различных видов хозяев. Специфические связи между возбудителем и хозяином позволяют выделить следующие группы заболеваний: антропонозы – заболевания, вызываемые специфическими паразитами человека; зоонозы – заболевания, свойственные животным; антропозоонозы – болезни, возбудители которых могут поражать как животных, так и человека. 40

Различная степень зараженности паразитами определяется двумя показателями: экстенсивностью и интенсивностью. Экстенсивность инвазии – отношение количества инвазированных организмов к общему количеству организмов в группе. Выражается в процентах. Интенсивность инвазии – степень зараженности паразитами одного организма. Выражается в количестве паразитов у одной особи. 41

В основу классификации паразитов могут быть положены различные критерии. Поэтому существует несколько классификаций паразитов. С точки зрения обязательности паразитического образа жизни для конкретного вида различают истинный и ложный, облигатный и факультативный паразитизм. Истинный паразитизм – форма взаимоотношений, которая характеризуется тесными и глубокими контактами в системе паразит-хозяин. 42

Ложный паразитизм – примитивная форма паразитизма, связанная со случайным попаданием свободноживущих видов в организм животного или человека, где они могут существовать некоторое время, после чего либо выводятся во внешнюю среду, либо погибают. Факультативный паразитизм – явление, при котором свободноживущие организмы при неблагоприятных условиях внешней среды переходят к паразитическому образу жизни. 43

Облигатный паразитизм – явление, при котором организмы определенных биологических видов в своем развитии обязательно проходят паразитическую стадию. Облигатные (постоянные) паразиты подразделяются на стационарных и периодических. 44

Стационарные паразиты все стадии развития осуществляют в организме или на организме хозяина. Периодические паразиты лишь определенные стадии развития проводят в организме хозяина. Периодический паразитизм может быть имагинальным (паразитирует взрослая особь) и ларвальным (паразитирует личинка). 45

Паразиты классифицируются по характеру взаимоотношений (пространственных, временных) с хозяином. В соответствии с локализацией в организме хозяина выделяют : 1. Эктопаразитов (обитают на поверхности тела хозяина); 2. Эндопаразитов (живут в теле хозяина). Эндопаразитов разделяют на: – полостных (в полости тела или в полостях органов); – тканевых (в тканях); – внутриклеточных (в клетках). 46

По продолжительности контактов с хозяином различают: - временных паразитов, большую часть жизни проводящих во внешней среде и связанных с хозяином только в период питания; - постоянных паразитов, продолжительное время связанных с хозяином. 47

По приуроченности к определенному виду хозяев различают две группы паразитов: - специфические (паразитируют у строго определенного вида хозяев); - неспецифические (поражают широкий круг хозяев). 48

С точки зрения биологической систематизации среди паразитов выделяют следующие таксономические группы: Подцарство Простейшие (Protozoa), Тип Плоские черви (Platyhelminthes), Тип круглые черви (Nemathelminthes), Тип Членистоногие (Arthropoda). Изучением паразитов из Подцарства Простейшие занимается раздел паразитологии – протозоология, изучением паразитов, относящихся к плоским и круглым червям, занимается гельминтология, изучением паразитов из Типа Членистоногие – арахноэнтомология. 49

6. Подцарство Protozoa: характеристика, классификация, медицинское значение. Тип Sarcomastigophora. Классы: Lobosea, Zoomastigophorea. Тип Apicomplexa. Класс Sporozoea. Тип Ciliophora. Класс Rimostomatea. Общая характеристика Подцарства Protozoa. К Подцарству Простейшие (Protozoa) относятся одноклеточные эукариотические животные. Как исключение встречаются колониальные формы. По образу жизни простейшие бывают свободноживущими и паразитами. Простейшие обитают в воде, в почве, в организмах животных и растений. 50

Тело простейших морфологически соответствует одной клетке, но является самостоятельным организмом. Клетка состоит цитоплазмы и ядра. Цитоплазма ограничена плазматической мембраной. У простейших с постоянной формой тела под мембраной расположена пелликула. Могут быть также наружные или внутренние скелетные структуры. В цитоплазме простейших обычно выделяют на два слоя - наружный, более светлый и плотный, - эктоплазму и внутренний - эндоплазму. 51

В цитоплазме локализуются органеллы общего назначения: митохондрии, эндоплазматическая сеть, лизосомы, рибосомы, аппарат Гольджи, рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, микрофиламенты. Кроме того, в цитоплазме многих простейших присутствуют органеллы специального назначения: органеллы защиты, передвижения, выделения. Размножение простейших происходит бесполым путем. У некоторых встречается половое размножение. Многие простейшие имеют сложные циклы развития, способны к инцистированию. 52

Классификация Подцарства Protozoa. Простейшие включены в царство Animalia, подцарство Protozoa, разделённое на 7 типов. Виды, патогенные для человека, входят в состав трёх типов - Sarcomastigophora, Apicomplexa и Ciliophora. 53

Тип Sarcomastigophora включает подтипы Sarcodina и Mastigophora. Подтип Sarcodina. Включает класс Lobosea. Общая характеристика. Форма тела непостоянная. Передвигаются при помощи ложноножек (псевдоподий). Размножаются бесполым путем - делением. Способны к инцистированию. Класс Lobosea включает свободноживущих простейших амёб и патогенные виды (Entamoeba histolytica). 54

Подтип Mastigophora. Включает класс Zoomastigophorea. Общая характеристика. Форма тела постоянная. Передвигаются при помощи жгутиков и ундулирующих мембран. Размножаются бесполым путем. Способны к инцистированию. В организме человека обитают многочисленные представители жгутиковых (Zoomastigophorea), но патогенные виды входят в состав лишь четырёх родов: Trichomonas, Giardia, Leishmania и Trypanosoma. 55

Тип Apicomplexa dключает классы Sporozoea, Coccidia. Общая характеристика. Форма тела непостоянная или постоянная. Размножаются бесполым половым путями. Имеют сложные циклы развития. Тип составляют только паразитические виды: малярийные плазмодии, токсоплазмы. 56

Тип Ciliophora (от лат. cilium, ресница). Включает класс Rimostomatea. Общая характеристика. Форма тела постоянная. Передвигаются при помощи ресничек. Размножаются бесполым и половым путями. Способны к инцистированию. Среди всех видов, обитающих в кишечнике человека, патогенным является лишь Balantidium coli. Медицинское значение представителей Подцарства Protozoa состоит в том, что они являются паразитами – возбудителями заболеваний человека. 57

Подцарство Protozoa Тип Sarcomastigophora Тип Apicomplexa Подтип Sarcodina Подтип Mastigophora Класс Lobosea Класс Sporozoa Zoomastigophora Виды: Entamoeba histolitica. Entamoeba coli. Entamoeba gingivalis. Виды: Giardia lamblia. Plasmodium vivax. Trichomonas Plasmodium vaginalis. malaria. Trichomonas Plasmodium ovale. hominis. Plasmodium Leishmania Falciparum. donovani. Toxoplasma gondii. Leishmania tropica. Trypanosoma brucei gambiense. Trypanosoma brucei rhodesiense. Тип Ciliophora Класс Rimostomatea Виды: Balantidium coli. 58

Тип Sarcomastigophora. Класс Lobosea (настоящие амебы). Амеба дизентерийная. Entamoeba histolitica. Медицинское значение. Возбудитель амебиаза (амебной дизентерии). Географическое распространение. Распространена повсеместно, преимущественно в странах с тропическим и субтропическим климатом. Локализация. Находится в просвете толстой кишки, в стенке толстой кишки. Иногда амёбы из кишечника проникают в другие органы (прежде всего печень). 59

Морфология. Имеется три жизненные формы Entamoeba histolitica: малая вегетативная форма (трофозоит), большая вегетативная форма и циста. Малая вегетативная форма (forma minuta, трофозоит или просветная форма) имеет размер около 20 мкм. Находится в просвете толстой кишки. Движется с помощью псевдоподий. Ядро сферическое, 3 -5 мкм в поперечнике, хроматин расположен под ядерной оболочкой в виде небольших глыбок; в центре ядра небольшая кариосома. 60

Малая вегетативная форма (forma minuta). 1 – эктоплазма, 2 – эндоплазма, 3 – ядро. 61

Большая вегетативная форма (forma magna, трофозоит, тканевая форма). При внедрении просветной формы амёбы в ткани толстой кишки образуется тканевая форма размером 20 -25 мкм и больше. В отличие от просветной формы не содержит в цитоплазме включений, приобретают способность фагоцитировать эритроциты. В этой стадии амёба размножается в стенке толстой кишки, образуя язвы. Иногда амёбы из кишечника по кровеносным сосудам проникают в другие органы (прежде всего печень), формируя там вторичные очаги – абсцессы (внекишечный амёбиаз). 62

Трофозоиты (forma magna, тканевая форма) Entamoeba histolitica с поглощёнными эритроцитами. 63

Циста. Образуется при сгущении фекалий в толстой кишке. Просветная форма окружается оболочкой и превращается в шаровидную цисту (размер около 12 мкм) с 4 ядрами. 64

Дизентерийная амёба: а – просветная форма; б – четырехядерная циста; в – большая вегетативная форма (эритрофаг) с фагоцитированными эритроцитами. 65

Жизненный цикл. Заражение происходит при попадании цист через рот в желудочно-кишечный тракт, где их оболочка растворяется. Каждое ядро делится надвое, образуется восьмиядерная амеба, из которой возникает 8 дочерних просветных форм. Просветные формы дизентерийной амебы обитают в верхнем отделе толстой кишки человека, не причиняя ему вреда (человек здоров, но является носителем). 66

Просветные формы, пассивно передвигаясь вместе с содержимым кишечника, попадают в его концевые отделы, где гибнут или превращаются их в цисты. Цисты с испражнениями человека выделяются в окружающую среду, где могут длительное время сохраняться. Инвазионной стадией для человека являются зрелые четырехядерные цисты. 67

При некоторых условиях просветные формы, превращаясь в патогенные тканевые формы, проникают в стенку кишки, приводят к развитию воспалительных процессов и язв (амебная дизентерия). Иногда амёбы из тканей кишечника по кровеносным сосудам проникают в другие органы (прежде всего печень), формируя там вторичные очаги – абсцессы (внекишечный амёбиаз). 68

Схема жизненного цикла Entamoeba histolitica. 69

Патогенное действие. Дизентерийная амеба вызывает амебную дизентерию, или амебназ. В толстой кишке образуются множественные язвы. Беспокоят боли внизу живота, частый жидкий стул красно-бурого цвета из-за примеси крови и слизи. Температура тела обычно нормальная. Заболевание может тянуться с периодическими обострениями несколько лет. В тяжелых случаях развиваются анемия, истощение. 70

Тканевая форма амебы из кишечных язв может заноситься с кровью в печень, легкие, мозг и другие органы, вызывая там абсцессы (внекишечный амебиаз). Эти осложнения без своевременного лечения могут закончиться летально. 71

Лабораторная диагностика. Для выявления дизентерийных амеб или их цист исследуют испражнения. Готовят нативные мазки испражнений в капле изотонического раствора хлорида натрия и капле раствора Люголя. При микрокопировании в нативном мазке наблюдают подвижные вегетативные формы. В растворе Люголя хорошо видны цисты. Для исследования нужно брать свежевыделенные испражнения, так как амебы быстро, в течение 10 -20 минут, теряют подвижность, что делает невозможной достоверную диагностику. . 72

Если выявлены только просветные формы или цисты, то ставить диагноз амебной дизентерии нельзя, так как они могут быть признаком только носительства. Диагноз амебиаза ставят только при нахождении тканевых форм. Разработаны также методы серологической диагностики амебиаза. 73

Профилактика. Личная профилактика. Соблюдение гигиенических норм (мытье овощей, фруктов, рук, кипячение питьевой воды). Общественная профилактика. Санитарнопросветительная работа, своевременное выявление и лечение больных и носителей. Больных госпитализируют. Выписка допускается после получения 3 отрицательных анализов кала. 74

Благодарю за внимание! 75