Лекция № 32
Предмет «Микробиология и техника микробиологических исследований»
Тема лекции: Патогенные простейшие
План лекции
1. Общая характеристика. Принципы диагностики протозойных инфекций.
2. Плазмодии малярии
3. Токсоплазмы.
4. Лямблии.
Студент должен знать:
- Общую характеристику простейших;
- Морфологические свойства возбудителя;
- Принципы диагностики простейших;
- Плазмодии малярии, морфологию, физиологию, особенности
патогенеза, лечение заболевания;
- Токсоплазмы - морфологию, физиологию, особенности
патогенеза, лечение заболевания;
- Лямблии -морфологию, физиологию, особенности
патогенеза, лечение заболевания.
Студент должен уметь:
- Проводить микроскопию препаратов патогенных простейших, окрашенных по
Романовскому-Гимзе.
-Анализировать морфологические признаки патогенных простейших.
Актуальность.
Простейшие (Protozoa) – это эукариотические одноклеточные организмы, имеющие микроскопические размеры. Патогенные для человека простейшие принадлежат к разным классам: саркодовые (дизентерийная амеба), жгутиковые (лейшмании, лямблии, трихомонады, трипаносомы), споровики (токсоплазма, малярийные плазмодии), реснитчатые (балантидии).
Простейшие широко распространены в природе. Это связано со способностью простейших к быстрому размножению, их маленькими размерами, а также тем, что в неблагоприятных условиях большинство из них образует цисты, которые способны переносить изменения температуры, влажности и др. Для простейших характерен сложный жизненный цикл, иногда со сменой хозяина, как, например, у возбудителя малярии (комар-человек) или токсоплазмоза (кошка-человек).
Простейшие имеют органы движения (жгутики, реснички, псевдоподии), питания (вакуоли), и также у них возможно питание путем фагоцитоза. Размножаются они несколькими путями: простым и множественным делением, половым путем, образованием цист. Поверхность тела простейших покрыта клеточной мембраной. У большинства из них есть внешняя эластическая оболочка – пелликула, выполняющая защитную функцию. Для проникновения в клетку хозяина у простейших имеются специальные приспособления, например у токсоплазм – сложный комплекс органелл – коноид с фибриллами, трихомонады и лямблии имеют специальные присоски и т.д.
Знания общей характеристики, особенностей патогенеза, основных принципов лабораторной диагностики протозойных инфекций -необходимы медицинским работникам всех специальностей.
Общая характеристика. Принципы диагностики протозойных инфекций.
Простейшие включены в царство Protozoa, в котором выделяют 7 типов; в состав 3-х из них – Apicomplexa, Ciliophora, Sarcomastigophora – входят патогенные для человека виды. Большинство простейших ведет сапрофитический образ жизни, обитают в почве, воде пресных и соленых водоемов. Известно около 25000 различных видов, около 7000 видов патогенны для растений, животных и человека.
Простейшие – одноклеточные организмы размерами от 3 до 150 мкм, находящиеся на более высоком уровне организации по сравнению с бактериями, имеют дифференцированное одно или несколько ядер, специализированные пищеварительные и сократительные вакуоли.
Цитоплазма разделена на внутренний слой – эндоплазму, содержащую все структуры клетки, и плотный наружный слой – эктоплазму. Поверхностный слой эктоплазмы образует эластичную, ригидную мембрану- пелликулу, которая покрывает тело простейших. Иногда поверх пелликулы образуется жесткая оболочка (кутикула). Многие простейшие обладают органами движения – жгутиками, ресничками, псевдоподиями. При размножении проходят сложные циклы развития в организме основного хозяина – переносчика инфекции, и промежуточного хозяина – человека, животного.
Особенности размножения и строения органов движения позволили объединить патогенные для человека виды в 4 класса: класс I – Flagellata (жгутиковые); класс II – Sporozoa (споровики); класс III – Sarcodina (саркодовые); класс IV – Infusoria (инфузории).
Принципы диагностики протозойных инфекций:
Идентификация патогенных простейших основана на морфологических свойствах возбудителя. Большее значение при этом имеет правильное взятие клинического материала и фиксация препарата.
Микроскопическое исследование. Выявляют паразитов в нативных препаратах либо в окрашенных мазках. Чаще всего используют окраску по Романовскому-Гимзе. Цисты выявляют при окраске раствором Люголя. Для выявления паразитов желудочно-кишечного тракта исследуют фекалии (не менее 3 проб, взятых в течение 10 суток). При этом в материал не должны попадать вода или моча, которые губительно действуют на простейшие.
Подвижные формы (трофозоиты) в жидких испражнениях исследуют в течение 30 минут, при оформленном стуле – в течение часа. Если своевременное обследование провести невозможно, в образцы вносят фиксаторы, сохраняющие морфологию простейших и цист.
При исследовании крови готовят толстые мазки из больших объемов крови, а для облегчения морфологической дифференцировки готовят тонкие мазки. Обычно все мазки окрашивают по Романовскому-Гимзе.
Биоптаты тканей отбирают с учетом типичной локализации и биологии паразитов.
Выделение и культивирование возбудителей проводят только в специализированных лабораториях. Практически всех патогенных простейших можно выделять и культивировать на специальных средах и культурах тканей.
В диагностике наиболее доступны и распространены серологические исследования. Антитела выявляют с помощью РСК, РПГА, латекс-агглютинации, ИФА, РИА. Проводят также кожно-аллергические пробы для выявления ГЧЗТ.
Плазмодии малярии
Относятся к роду Plasmodium. Паразитами человека являются четыре вида: P. vivax – возбудитель трехдневной малярии, P. malariae – возбудитель четырехдневной малярии, P. falciparum – возбудитель тропической малярии, P. ovale – возбудитель малярии-овале.
Морфология и физиология.
Различают две фазы развития малярийных плазмодиев.
1. Фаза полового размножения. Происходит в организме окончательно хозяина – комара рода Anopheles. Завершается образованием большого количества спорозоитов – длинных тонких одноядерных клеток, которые концентрируются в слюнных железах. При укусе комара спорозоиты попадают в кровь позвоночного хозяина.
2. Фаза бесполого размножения – шизогония. Осуществляется в организме промежуточного хозяина – человека. Протекает в две стадии:
1) экзоэритроцитарной шизогонии. Спорозоиты с током крови заносятся в печень, инвазируют ее клетки, в которых трансформируются в тканевые трофозоиты, а затем в тканевые шизонты. В результате деления тканевых шизонтов образуются тканевые мерозоиты, которые выходят в кровь;
2) эритроцитарной шизогонии. Мерозоиты внедряются в эритроциты. После разрушения эритроцитов мерозоиты выходят в кровяное русло. Часть паразитов подвергается фагоцитозу, другая заражает новые эритроциты, и цикл повторяется.
Патогенез заболевания: выход в кровь эритроцитарных мерозоитов, малярийного пигмента, продуктов метаболизма паразитов и структурных компонентов эритроцитов приводит к развитию лихорадочной реакции. Она характеризуется цикличностью, соответствующей цикличности эритроцитарной шизогонии.
Чужеродные белки плазмодиев вызывают анафилактическую реакцию.
При этом происходят:
1) повышение проницаемости капилляров;
2) гиперплазия ретикулоэндотелиальных элементов селезенки;
3) угнетение гемопоэза;
4) появление аллергических симптомов (бронхита, бронхиальной астмы).
В крови накапливаются IgM и IgG.
Характерна смена антигенов плазмодиев в процессе инфекции.
Отмечена низкая восприимчивость к тропической малярии у лиц с аномальным S-гемоглобином, поскольку эритроциты, содержащие такой гемоглобин, непригодны для развития этого паразита.
Для малярии свойственна сезонность. Распространенность связана с наличием специфических переносчиков – комаров рода Anopheles.
Диагностика:
1) микроскопия мазков крови больного, окрашенных методом Романовского—Гимза;
2) серодиагностика – реакции иммунофлюоресценции, пассивной гемагглютинации, иммуноферментный анализ.
Этиотропная терапия: шизоцидным действием обладают хлорохин, амодиахин; гамонтоцидным действием – пириметамин, прогуанил, хиноцид, примахин.
Токсоплазмы.
Возбудителем токсоплазмоза является единственный вид – Toxoplasma gondii.
Морфология и физиология.
Размножение со сменой хозяев. Основной хозяин – кошка (в ее кишечнике образуются ооцисты), промежуточные хозяева – птицы, млекопитающие, человек. Путь заражения алиментарный (при употреблении термически плохо обработанного мяса зараженных животных).
Стадии жизненного цикла:
1) эндозоиты (трофозоиты) и цистозоиты – вне– и внутриклеточные стадии, во время которых паразит находится в разных органах и тканях промежуточных хозяев (включая человека) и размножается бесполым путем;
2) мерозоиты – внутри– и внеклеточные формы, паразитирующие в эпителиальных клетках кишечника основного хозяина – кошки; размножаются посредством шизогонии;
3) микро– и макрогаметы – половые стадии развития, образующиеся в основном в хозяине-кошке; при слиянии мужских и женских гамет (соответственно микро– и макрогамет) возникает зигота, которая затем превращается в покоящуюся стадию – ооцисту; ооцисты выводятся во внешнюю среду с фекалиями кошки;
4) спорозоиты – инвазивная стадия, образующаяся в результате спорогонии внутри ооцисты вне организма основного хозяина.
Эндозоиты – клетки размером 4–7 на 1,5–2 мкм, имеющие форму полумесяца со слабо структурированной цитоплазмой. В задней стенке клетки расположено ядро. Цистозоиты токсоплазм локализуются в цистах, что обеспечивает паразиту возможность длительной персистенции в организме промежуточного хозяина. Цисты располагаются внутриклеточно в головном мозге, поперечно-полосатой мускулатуре и других органах промежуточного хозяина.
Эндоцисты быстро гибнут во внешней среде, сохраняются непродолжительное время в трупах и экскрементах носителей. Цисты более устойчивы.
Патогенез: токсоплазмы обладают цитопатическим действием. Они способны проникать в ядро клетки и паразитировать в нем.
Токсоплазмы поражают клетки соединительной, эпителиальной, нервной и мышечной тканей. Продуцируют токсин, который участвует в формировании микроочагов некроза. При размножении эндозоитов возникает воспалительный процесс.
Различают:
1) врожденный токсоплазмоз (от матери плоду) – поражаются ЦНС, глаза;
2) приобретенный токсоплазмоз – различные клинические формы.
В крови – IgM и IgG. Характерно формирование реакции гиперчувствительности замедленного типа.
Диагностика:
1) серологические методы – РСК, РПГА, непрямой флюоресценции, иммуноферментного анализа;
2) выделение на лабораторных животных.
Лечение: шизоцидным действием обладают хлорохин, амодиахин, гамонтоцидным – пириметамин, прогуанил, хиноцид, примахин.
Лямблии.
Относятся к роду Lamblia, включающему в себя более 100 видов. Специфичным паразитом человека является вид L. intestinalis, обитающий в верхних отделах тонкого кишечника.
Морфология и физиология. Длина паразита – 15 мкм, ширина – 7–8 мкм. Форма клетки грушевидная, заостренная к заднему концу. В передней части имеется присасывательный диск, при помощи которого лямблии плотно прикрепляются к эпителиальным клеткам тонкой кишки.
В нижних отделах кишечника вегетативные стадии лямблии могут переходить в стадию цисты.
Лямблии культивируются на питательных средах, содержащих экстракты дрожжеподобных грибов.
Патогенез. Умеренная инвазия тонкого кишечника обычно не вызывает болезненных ощущений. Более выраженное заражение этими паразитами может приводить к тяжелым кишечным расстройствам. Проникая через желчный проток из двенадцатиперстной кишки в желчный пузырь, лямблии могут явиться причиной хронического холецистита. Патологические явления обычно проявляются при массивном заражении лямблиями лиц с ослабленной сопротивляемостью организма. У детей они наблюдаются чаще, чем у взрослых.
Диагностика. Микроскопическое исследование нативных и обработанных раствором люголя препаратов, приготовленных из испражнений и дуоденального содержимого.
Лечение: применяют акрихин и аминохинол.
Вопросы для закрепления нового материала:
1. Классификация простейших.
2. Назовите особенности структуры клеток простейших (эукариотов).
3.Дайте сравнительная характеристика клеточного строения прокариотов и
эукариотов.
4. Назовите методы окраски простейших.
5. Назовите особенности исследования нативных препаратов для
диагностики протозойных инфекций.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Конспект лекций.
2. Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология / Учебник для медицинских ВУЗов, Санкт–Петербург «Специальная литература», 1998.–592 с.
3.Тимаков В.Д., Левашев В.С., Борисов Л.Б. Микробиология /Учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1983, - 512с.