Токсоплазмоз — новый взгляд на старую проблему

Рубрика: А.М. Бугаев, доктор ветеринарной медицины об исследовании токсоплазмы. Автор: Dr. Kryvonos

Share Button

Автор: А.М. Бугаев доктор ветеринарной медицины директор Центра охраны здоровья животных г. Киев

С сайта http://med-dovidka.com.ua/




bugaevВ течение 17 лет (с 1960 по 1977 год) автор этой статьи участвовал в проведении экспериментальных исследований по изучению эндогенных стадий размножения Anaplasmaovis, Toxoplasma gondii и Besnoitia besnoiti на базе лаборатории токсоплазмоза Института зоологии АН КазССР. Исследования проводились совместно с профессором В.Ф. Новинской, а также В.М. Петешевым и У.Д. Вустиной под руководством академика АН КазССР И.Г. Галузо и профессора Б.П. Всеволодова. Часть результатов, полученных в ходе научной работы, была опубликована в материалах, представленных на третьем Международном конгрессе протозоологов (1969), а также в книгах “Диагностика токсоплазмоза животных” (1971) и “Жизненный цикл токсоплазм” под редакцией И.Г. Галузо (1974). К сожалению, в книге “Жизненный цикл токсоплазм” в разделе “Эндогенный цикл развития токсоплазм”, написанной мной, кроме бесполой фазы развития в организме промежуточных хозяев были изложены результаты наших первых экспериментов по изучению половой фазы развития T. gondii, проведенных в 1970 году. Как выяснилось позже, котята, которых мы взяли в эксперимент, были заражены каким-то неизвестным нам в то время паразитом, и споры этого возбудителя были приняты мной за дробящуюся зиготу токсоплазм (рисунок 1). После этого был проведен ряд удачных экспериментальных заражений цистами токсоплазм интактных котят и получены интересные данные как по половой фазе развития T. gondii, так и по бесполому их размножению. Совместно с В.М. Петешевым мы провели уникальные исследования по изучению эндогенного развития B. besnoiti в организме крупного рогатого скота. Однако после той роковой ошибочной публикации и смерти академика И.Г. Галузо в 1977 году благодаря стараниям “доброжелателей” мои научные статьи долгие годы не публиковали. Выражаю искреннюю благодарность редакции журнала “Новые медицинские технологии”, в особенности главному редактору Д.Е. Афанасьеву, за предоставленную возможность опубликовать настоящую работу и представить ряд личных архивных материалов, которые до сих пор не видели свет. Выражаю надежду, что изложенный в статье материал, полученный с помощью цитологических, гистологических и гистохимических исследований, будет интересен и полезен врачам, а также исследователям токсоплазмоза и всей группы токсоплазмидозов. Все рисунки микропрепаратов, приведенные в статье, – из архива автора.
risunok1
(Разрыв оболочки и выход спор неизвестного паразита (возможно, это пакет яиц цестоды Dipylidium felis) в раздавленной капле суспензии фекалий котенка. Ув. 900. 42 42005 )

Токсоплазмоз – зоонозное, природно-антропургическое заболевание, вызывае мое одноклеточными паразитами Toxo plasma gondii, для которых характерна фазность развития: в организме промежу точных хозяев – фаза облигатно внутри клеточного развития (фаза тахизоитов), заканчивающаяся образованием псевдоцист, и внеклеточная фаза брадизоитов, завершающаяся образованием тканевых цист в головном мозге; в организме дефи нитивных хозяев – внутриклеточная, прогамная, внутриэпителиальная фаза, завершающаяся образованием гаметоцитов, гамет и ооцист; вне организма – фаза споруляции. Заболевание характеризуется уникальными взаимоотношениями паразит – хозяин и, как следствие, – разнообразной клиникой.
Проблема токсоплазмоза привлекла особое внимание ученых после того, как был полностью расшифрован жизненный цикл T. gondii и установлено, что заболевание может быть оппортунистической инфекцией у человека при СПИДе и ряде других иммунодефицитных состояний. Эксперты Всемирной организации здраво охранения в 1972 году включили токсоплазмоз в группу зоонозных заболеваний, наиболее опасных для здоровья человека.

Биология токсоплазм

Одной из биологических особенностей адаптации T. gondii в организме промежу точного хозяина является отсутствие у паразита генетически детерминированных, строго следующих одна за другой стадий развития. Любая стадия развития токсоплазм (спорозоит, трофозоит, эндозоит, мерозоит, цистозоит) может дать начало новому заражению и новому циклу развития в организме животного, являющегося промежуточным хозяином. Это означает, что любая из перечисленных стадий является инвазивной, причем при любом пути проникновения токсоплазм в организм животного и человека. Экспериментальное заражение животных можно осуществить при введении им паразитов перорально, подкожно, внутримышечно, внутрибрюшинно и внутрицеребрально (Галузо И.Г. и соавт., 1974). Нам (Бугаев А.М., Вустина У.Д., 1974) удавалось экспериментально заражать белых мышей внутрицеребрально ооцистами слабовирулентного музейного штамма “LTI”. По данным J.P. Dubey и I.K. Frenkel (1972), прогамная фаза развития токсоплазм, даже в кишечнике кошек, не является строго детерминированной. Авторы выделили при этом пять структурных типов, которые размножаются асинхронно и могут переходить друг в друга.
Не менее важной особенностью токсоплазм, отличающей их от других паразитических простейших класса Sporozoa, является способность в фазу образования тканевых цист в головном мозге размножаться внеклеточно.
Как показали многочисленные исследования, проведенные в разных странах мира, у T. gondii существует три независимых друг от друга цикла развития. Первый можно наблюдать в организме дефинитивного хозяина при заражении его ооцистами T. gondii. В этом цикле участвуют только млекопитающие – представители семейства кошачьих, и смена хозяев здесь необязательна. Наиболее полно этот цикл изучили американские исследователи J.P. Dubey и I.K. Frenkel (1972). Согласно их данным, внедрившиеся в слизистую оболочку тонкого кишечника спорозоиты, вышедшие из ооцист, не размножаются в ее эпителии и не дают прямого начала половой фазе развития. На 10е сутки после заражения паразиты покидают кишечник, распространяясь в организме зараженного животного по кровеносным и лимфатическим сосудам. На 18-е сутки токсоплазмы, прошедшие бесполую фазу развития в клетках различных органов, возвращаются в покровный эпителий слизистой оболочки тонкой кишки. И только после этого они могут дать начало довольно сложной бесполой эпителиальной фазе размножения и развития, которая завершается образованием гаметоцитов, гамет и ооцист. Последние вместе с калом выделяются неспорулированными во внешнюю среду. Таким образом, весь цикл от ооцисты до ооцисты длится 25–30 суток.
Латентный период при этом составляет 5–20 суток.
Из результатов исследований J.P. Dubey и I.K. Frenkel (1972) следует важный вывод: для того, чтобы у токсоплазм началась половая фаза развития в эпителии кишечника представителя кошачьих, паразиты должны обязательно пройти фазу вегетативного развития в других клетках того -же или другого животного.
Второй цикл (он наиболее полно изучен многими исследователями, в том числе и нами) проходит с участием промежуточных и дефинитивных хозяев. Его продолжительность зависит от фазы развития токсоплазм в организме промежуточных хозяев. Если происходит пероральное заражение дефинитивного хозяина тахизоитами, то продолжительность цикла от тахизоита до ооцисты равняется 10–15 суткам. Если же кошки, в особенности котята, заражаются брадизоитами (цистозоитами), то препатентный период сокращается до 3–5 суток. Препатентный период зависит от того, насколько “зрелыми” или дифференцированными являются цистозоиты (Пак В.С., 1974). При этом следует отметить, что у зараженных тахизоитами и брадизоитами котят наряду с кишечным циклом размножения и развития, заканчивающимся образованием ооцист T. gondii, часть паразитов, как и при заражении ооцистами, проходит кишечный барьер, вызывая генерализованное инфицирование многих внутренних органов, которое завершается образованием тканевых цист в головном мозге и мышцах.
В 1975 году А.М. Бугаевым и У.Д. Вустиной был проведен эксперимент по внутри мышечному заражению 16 кошек в возрасте от 8 до 20 месяцев 2 млн трофозоитов высоковирулентного штамма токсоплазм “РН” и 3 кошек в возрасте 14 месяцев цистами слабовирулентного штамма “LTI” (не опубликованные данные). На протяжении четырех месяцев ни у одного животного ооцисты в фекалиях обнаружены не были. В то же время в месте инокуляции и в паренхиматозных органах кошек паразиты выявлялись в большом количестве. Это означает, что половая фаза и препатентный период развития токсоплазм зависят от вирулентности, степени дифференциации паразитов и воротинфицирования дефинитивного хозяина (кошки).
Третий цикл T. gondii проходит в организме животных, являющихся исключительно промежуточными хозяевами. Это более чем 300 видов млекопитающих и птиц, включая человека. В их организме бесполое размножение и развитие паразитов может осуществляться беспрерывно по разным схемам: спорозоит – тахизоит – брадизоит, тахизоит – брадизоит или же брадизоит – тахизоит – брадизоит. Подтверждением наличия таких циклов развития у T. gondii являются примеры многолетнего (до 35 лет!) поддержания в лабораторных условиях различных штаммов токсоплазм на белых мышах, крысах, кроликах и в культурах клеток. При этом штаммы можно поддерживать на стадии развития только тахизоитов, вызывая острый токсоплазмоз у мышей и кроликов, или брадизоитов – при работе со слабовирулентными штаммами (Вустина У.Д., 1974). В естественных условиях фазы тахизоита и цисты (брадизоита) могут переходить друг в друга бесконечно долго и поддерживаться путем заражения промежуточных хозяев ооцистами, выделяемыми кошками, а также при поедании инвазированных органов и тканей зараженных животных. М.Н. Мельник и соавторы (1978) считают, что для такого цикла развития токсоплазм достаточно только алиментарного и конгенитального механизмов передачи, чтобы обеспечить интенсивную циркуляцию возбудителя среди животных, особенно хищников.
Украинские исследователи М.Н. Мельник, Л.К. Коровицкий и соавторы (1978), рассматривая биологию токсоплазм и патогенез токсоплазмоза в организме промежуточного хозяина, выделяют две фазы развития паразитов – фазу пролиферации, завершающуюся образованием псевдоцист, и фазу образования тканевых цист в головном мозге и мышечной ткани. Авторы считают, что термины “псевдоциста” и “циста” имеют право на существование,
У B. besnoiti достоверно установлен только один путь передачи от животного к животному – трансмиссивный (Хван М.В., 1968; Bigalke R.D., 1960). Учитывая цикл развития у других видов безноитий, можно предположить, что B. besnoiti в результате эволюционного преобразования “потеряли” свою половую фазу и перешли к моноксенному циклу развития. Данные В.М. Петешева и А.П. Поломошнова (1974) об обнаружении половой фазы развития у дикой кошки (Felis libusa), экспериментально зараженной материалом (цистами B. besnoiti), взятым от спонтанно инфицированных коров, никто больше не подтвердил. Надо полагать, что, как и в наших первых опытах, когда котята были не чистыми, так и в эксперименте упомянутых авторов, кошки были заражены другими паразитами, поскольку за ними установилось твердое представление как о морфологических признаках токсоплазм на определенной стадии их развития, так и об инвазионном процессе, который происходит в организме человека или животного.
В последние годы с помощью метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) получают положительные результаты тестов на токсоплазмоз в пробах крови, слюны, мочи, кала, выделениях из влагалищ и глаз у животных с хроническим и латентным течением заболевания (неопубликованные данные И.П. Гавриловой – лаборатория молекулярной диагностики при Государственном научноконтрольном институте биотехнологий и штаммов микроорганизмов МАПУ). Последнему фактору врачи, по видимому, уделяют недостаточно внимания при рассмотрении вопросов патогенеза заболевания и оценке эпидемиологии и эпизоотологии токсоплазмоза.
Таким образом, T. gondii имеют удивительную способность адаптироваться к организму хозяина и постоянно “пытаются” перейти от факультативногетероксенного (двухозяинного) цикла развития к моноксенному (однохозяинному). Токсоплазмам, как указывал И.Г. Галузо (1974), “… в общем жизненном цикле совершенно не обязательна смена чередование хозяев: дефинитивный – промежуточный – дефинитивный”. Такого же мнения придерживался и Д.Н. Засухин (1973), считая, что прохождение кишечных стадий развития не является облигатным для сохранения T. gondii как вида. А если учесть, что у родственного токсоплазмам микроорганизма B. besnoiti вообще отсутствует половая фаза развития, то, по-видимому, глубоко правы были И.Г. Галузо и Д.Н. Засухин, утверждавшие, что “такого развития мы не знаем ни у одного отряда споровиков”.



Взаимоотношения паразит – хозяин

Характерной особенностью, определяющей отношения паразит – хозяин, а равным образом и патогенез токсоплазмоза у человека и животных, является уникальная спо собность T. gondii размножаться во многих клетках организма хозяина, в том числе в цитоплазме клеток ретикулоэндотелиальной системы (РЭС) и лейкоцитах (рисунки 2, 3), а также, в фазу образования цист, – внеклеточно в ткани головного мозга.

risunok2(Рисунок 2. Колонии тахизоитов в цитоплазме мезотелиальных клеток брыжейки белой мы ши, умерщвленной через 26 часов после зара жения вирулентным штаммом “CDN”. Пластинчатый препарат, окр. по Романовскому Гимзе. Ув. 900.)

risunok3( Рисунок 3. Псевдоциста в моноците брыжей ки белой мыши, умерщвленной через 30 ча сов после заражения. Пластинчатый препарат, ок. по Романовскому Гимзе. Ув. 900.)

Поскольку практикующим медицинским работникам и ветеринарным врачам, па разитологам и иммунологам приходится иметь дело в основном с бесполой фазой развития токсоплазм, мы рассмотрим взаимоотношения паразит – хозяин на приме ре только промежуточных хозяев. Для убе дительности имеющегося в нашем распо ряжении фактического материала и сде ланных нами выводов мы использовали неопубликованные уникальные архивные материалы Л.А. Бугаевой по цитохимии эндогенного развития безноитий в орга низме крупного рогатого скота. Это био псийный материал кожи, который брали у четырех спонтанно зараженных животных на протяжении двух лет. Животные в лабо раторию токсоплазмоза Института зооло гии АН КазССР были доставлены В.М. Пе тешевым из неблагополучного хозяйства Балхашского района ТалдыКурганской области КазССР в 1975 г. и находились под наблюдением до октября 1977 г.

В организме промежуточных хозяев токсоплазмы могут вызвать острое, подострое и хроническое заболевание. Некоторые исследователи выделяют еще и латентное течение. При остром токсоплазмозе отношения паразит – хозяин хорошо прослеживаются при заражении вирулентными штаммами токсоплазм белых мышей и молодых животных других видов. А.М. Бу гаев и В.Ф. Новинская (1969–1974) вызывали экспериментально острое течение за болевания у белых мышей и щенков путем внутримышечного и внутрибрюшинного введения вирулентного штамма токсо плазм “СDN”. Опытные животные заража лись трофозоитами, полученными из экс судата у белых мышей, на которых поддерживался штамм. В первые двое суток после заражения токсоплазмы усиленно размно жались в цитоплазме мезотелиальных кле ток серозных оболочек брюшной полости. В пластинчатых препаратах брыжейки бе лых мышей, окрашенных по Романовско муГимзе, отчетливо видно как размноже ние токсоплазм, так и изменение вследст вие этого морфологии инвазированных клеток. Бинарное и множественное деле ние токсоплазм мы подробно описали в те зисах доклада к третьему Международному конгрессу протозоологов, состоявшемуся в 1969 г., и в книге “Жизненный цикл токсоплазм”, изданной под редакцией И.Г. Галузо (1974). Здесь мы останавлива емся только на взаимоотношениях токсоплазм с организмом — хозяином.

risunok5(Рисунок 5. Гистологический срез печени белой мыши, умерщвленной на 5е сутки после заражения. Микронекроз с большим количеством токсоплазм вокруг погибающих гепатоцитов. Ок. железным гематоксилином. Ув. 900.)

risunok4( Рисунок 4. Пластинчатый препарат брыжейки белой мыши, умерщвленной через 24 часа после заражения. Колония тахизоитов с хоро шо выраженной паразитофорной вакуолью. Ядро инвазированной клетки лизировано, а рядом расположенные клетки гипертрофиро ваны и имеют по 23 ядрышка. Ок. по Рома новскомуГимзе. Ув. 900.)

В течение первых 24–48 часов после за ражения паразиты вызывают заметную ги пертрофию инвазированных клеток. При чем, как показали цитохимические иссле дования (Бугаева Л.А., 1974), не только в инвазированных мезотелиальных клетках, но и в клетках воспалительного инфильтра та, образующегося вокруг токсоплазм, где отмечается повышенный метаболизм (рисунок 4). Цитохимически это подтвержда ется повышением количества РНК и общего белка как в цитоплазме, так и в ядрышках клеток. Однако по мере увеличения числа паразитов в инвазированных клетках пиро нинофилия цитоплазмы уменьшается. Ослабевает и окраска по Мейзиа для выявления общего белка. В инвазированных клетках возникают выраженные дистрофические изменения в виде вакуолизации или зернистой дистрофии. При оптимальном для токсоплазм течении патологического процесса оболочка клетки разрушается и возбудители, свободно покидая ее, попадают в брюшную полость. Затем, повидимому, часть из них вновь внедряется в клет ки мезотелия и моноциты и активно в них размножается, после чего с током крови разносится по всему организму, вызывая паразитемию. На 4–5е сутки после зара жения паразиты уже обнаруживаются во внутренних органах. В худшем для возбудителей случае, инвазированные клетки под воздействием непосредственно паразитов и их токсинов подвергаются некроби озу и некрозу (рисунок 5). Вместе с клетка ми макроорганизма дистрофический про токсилином. Ув. 900.

risunok6(Рисунок 6. Гистологический срез печени щенка, зараженного токсоплазмами штамма “CDN”. Псевдоциста в клетке Купфера, ядро клетки полулунной формы и отодвинуто па разитами к периферии. Ок. железным гематоксилином. Ув. 900)
risunok7( Рисунок 7. Сформированные цисты в коре головного мозга щенка, умерщвленного на 30е сутки после заражения. У брадизоитов положительная реакция на амилопектин. Белое вещество вокруг цист отечное, перицелюлярные пространства нейронов резко расширены. Ок. по МакМанусу. Ув. 900.)

процесс (пикноз и рексис) охватывает и самих возбудителей. Когда животные погибают вследствие острого течения заболевания, псевдоцисты и цисты еще не успевают образоваться. Однако у щенков, которые пережили острую фазу токсоплазмоза (в нашем эксперименте у 5 из 20), на 17е сутки после заражения в клетках РЭС обнаруживались псевдоцисты (рисунок 6), а на 30е сутки в головном мозге были выявлены цисты токсоплазм (рисунок 7). Цитохимические данные (Бугаева Л.А., 1974) свиедетельствовали о том, что переход фазы тахизоита в фазу брадизоита сопровождается уменьшением содержания в цитоплазме паразитов РНК и общего белка. Что же касается полисахаридов (амилопектина), то при этом наблюдается постепенное их на копление в цитоплазме возбудителя. Вна чале в псевдоцистах полисахариды видны в виде мелкой зернистости, а в брадизоитах они сливаются в крупные конгломераты и отодвигают ядро к заднему концу клетки. Такая же тенденция позже была подтверж дена в исследованиях Т.В. Бейер (1978).




Проблема токсоплазмоза является сложной и многогранной.  На протяжении более 90 лет она привлекает внимание учёных разных специальностей. При этом изучению вопросов токсоплазмозной инвазии у человека и животных посвящено большое количество работ, а история изучения проблемы полна важных общебиологических открытий, которые коренным образом изменили представление о делении паразитических простейших и систематическом положении не только токсоплазм и всей группы токсоплазмоподобных паразитов, но и представителей отряда Cocidiida.

К 1970 г. были практически изучены основные вопросы, связанные с биологией токсоплазм, их циркуляцией в природе, эндогенным циклом развития, эпидемиологией и эпизоотологией, а также патогенезом, клиникой, диагностикой и даже лечением. Однако с открытием половой фазы развития у T. gondii и токсоплазмоподобных организмов наблюдается попытка «переосмыслить» все эти вопросы с позиции кокцидиозных, а вернее эймириозных понятий. Это в какой-то мере ввело в заблуждение, как сообщество клинической медицины, так и ветеринарных врачей. В научной литературе в отношении токсоплазм и токсоплазмоподобных организмов появилась непонятная терминология: «истинные и неистинные кокцидии», «цистообразующие кокцидии», «неэймеридные кокцидии», «тканевые кокцидии». Отдельные «энтузиасты» в своих фантазиях дошли до сравнения сложных взаимоотношений токсоплазм и организма хозяина с «троянским конём». Автор надеется, что настоящая публикация позволит привлечь к дискуссии врачей разных специальностей, которые внесут свой весомый вклад в решение не только проблемы токсоплазмоза, но и всей чётко обособленной группы токсоплазмоподобных организмов. Тогда все прилагательные по типу «истинные” и “неистинные” кокцидии исчезнут из терминологии токсоплазмид.

В процессе отношений паразит-хозяин при токсоплазмозе и других токсоплазмидозах интерес представляет факт образования возбудителем паразитофорных вакуолей. Проведенные нами исследования показали, что эти структуры формируются вокруг паразитов, как расположенных внутри клеток, так и находящихся свободно в жидкостях организма хозяина, например в серозном экссудате (рисунок 8). Подобные паразитофорные вакуоли мы обнаруживали и в ядрах клеток РЭС при безноитиозе крупного рогатого скота.

Детальное изучение методом световой микроскопии паразитофорных вакуолей различных внутриклеточных паразитических простейших показало, что они состоят из мелкозернистой или гомогенной массы, окруженной тонкой мембраной. При электронно-микроскопическом исследовании (Sheffild, Hammont, 1967; Colley, 1968) паразитофорная вакуоль представляется электронносветлой, заполненной аморфно-гранулированным содержимым. Она окружена двухслойной мембраной. Создается впечатление, с одной стороны, что вакуоль вместе с мембраной защищает паразита от мощных окислительных процессов, происходящих в клетке при внедрении в нее возбудителя, с другой – что клетка таким образом защищается от воздействия патогена. Авторы считают, что паразитофорная вакуоль образуется в результате гидролиза части цитоплазмы клетки под влиянием выделяемых возбудителями ферментов. По-видимому, эти ферменты расщепляют белки и другие микронутриенты цитоплазмы клетки до более низкомолекулярных соединений, которые хорошо усваиваются паразитами. Таким образом, паразитофорная вакуоль служит как бы «кладовой», в которой находятся готовые запасы питательных веществ, обеспечивающие рост и развитие патогенного микроорганизма. Обнаружение паразитофорной вакуоли вокруг возбудителей, находящихся в экссудате альвеол легких, свидетельствует о ферметативном механизме ее образования, а не по типу «троянского коня», как это представляет себе Т.В. Бейер (2004).

Феномен гидролиза окружающей паразита ткани мы выявили не только в фазу острого течения токсоплазмоза, но и при образовании тканевых цист токсоплазм и токсоплазмоподобных паразитов. У токсоплазм это хорошо просматривается при образовании цист в ткани головного мозга животных. При переходе заболевания из острой фазы в хроническую паразиты после образования в клетках РЭС псевдоцист покидают внутренние органы и поселяются в головном мозге, скелетных мышцах и сердце.

Рисунок 9

Рисунок 9

(Рисунок 9. Разные фазы развития внеклеточных шизонтов в белом веществе коры головного мозга (показано одной стрелкой) и свободная, внеклеточная колония токсоплазм, вокруг которой оболочка цисты отсутствует (показано двумя стрелками). Ок. по МакМанусу (цветной снимок), и железным гематоксилином (чернобелый снимок). Ув. 900. )

Рисунок 10

Рисунок 10

(Рисунок. 10. Гистологические срезы коры головного мозга белой мыши зараженной внутримышечно штаммом «LTI» и умерщвленной на 9е сутки после заражения. Гомогенизированная ткань (гидролиз) белого вещества вокруг внеклеточных брадизоитов. Ок. по Мак Манусу. Ув. 900. )

Рисунок 11

Рисунок 11


(Рисунок. 11. Различные стадии развития тканевых цист токсоплазм в стволовой части головного мозга белой мыши, зараженной штаммом «LTI» и умерщвленной на 20е сутки после заражения. Гистологический срез. Ок. по МакМанусу. Ув. 900. )

Проведенные нами эксперименты на белых мышах, собаках и кошках показали, что в головном мозге цисты токсоплазм образуются внеклеточно и только в белом веществе. Формирование цист начинается с внеклеточного размножения токсоплазм путем шизогонии или бинарного деления (рисунок 9). Как и при внутриклеточном развитии в фазу тахизоитов, токсоплазмы, попавшие в головной мозг, вначале вызывают гомогенизацию (гидролиз) белого вещества (рисунок 10) и лишь затем образуется оболочка цисты. Цитохимические исследования Л.А. Бугаевой (1974) показали, что гомогенизированная часть белого вещества дает резко положительную ШИК-реакцию, положительную реакцию на РНК, содержит большое количество негистоновых белков, а по ВанГизон окрашивается в светлозеленый цвет, т. е. дает негативную реакцию. Из этого следует важный вывод, что гомогенезированная ткань не является результатом фибриноидного набухания нервных волокон или их некроза, что подтверждается окрашиванием этих участков в светлосиний цвет по методу Селье (некротизированная ткань при окраске этим методом приобретает разные оттенки оранжевого и розового цветов). Надо полагать, что и в белом веществе головного мозга ферменты токсоплазм вызывают не некроз и не фибриноидное набухание, а гидролиз. Таким образом, паразиты готовят питательную среду для дальнейшего своего развития, но уже в составе колонии.

После образования значительного числа паразитов вокруг их колонии начинает формироваться оболочка (рисунок 11). Исследователи едины во мнении, что токсоплазмы в цисте продолжают размножаться и развиваться. Хорошо изучена морфология и цитохимия цистных стадий развития токсоплазм. Так, С.М. Пак (1974), изучая морфологию брадизоитов, обратил внимание на то, что расположение ядер в них различное. Он пришел к выводу, что токсоплазмы с центральным расположением ядер составляют основную массу молодых цист, тогда как в более зрелых цистах большая часть представлена паразитами с концевым расположением ядер. Л.А. Бугаева (1974), исследовавшая морфологию и цитохимию брадизоитов, показала, что в их цитоплазме, по сравнению с тахизоитами, содержится больше амилопектина, а местонахождение ядер связано с накоплением полисахаридов. В брадизоитах с центральным расположением ядер амилопектин в виде зерен распределен по всей цитоплазме, а при ядре, смещенном к полюсу клетки, он собран в одну большую гранулу, которая занимает центральное положение. Таким образом, очевидно, что оболочка цисты образуется в результате сложного взаимоотношения колонии T. gondii с организмом хозяина. По мнению Д.Н. Засухина (1974), цисты не являются покоящейся стадией – в них беспрерывно происходит размножение паразитов, что ведет к увеличению размера образования. Тогда возникает вопрос о питании нескольких тысяч микроорганизмов внутри цисты. Ответ на него мы находим в работе английского патоморфолога Beverley (1969), который, изучая ультраструктуру стенки цист токсоплазм, выделенных из ткани головного мозга белых мышей, установил, что она состоит из оболочки толщиной 150–200 ангстрем, которая содержит множество канальцев, обеспечивающих интенсивный обмен между организмом хозяина и колонией паразитов. Автор считает, что образование цист не зависит от иммунного состояния макроорганизма, а является нормальной фазой жизненного цикла токсоплазм.
Для понимания механизма образования тканевых цист у токсоплазмоподобных паразитических простейших, в частности у токсоплазм, мы рассмотрели детали этого процесса у B. besnoiti (рисунок 12). У B. besnoiti наиболее четко выражены все морфологические и биологические особенности эндогенного развития токсоплазмид.
При размножении и развитии B. besnoiti в организме животных, так же, как и у токсоплазм в организме промежуточных хозяев, четко прослеживается две фазы – пролиферации, заканчивающаяся образованием внутриядерных псевдоцист, и формирования внеклеточных цист. В подострую и хроническую фазы течения заболевания безноитии, как и токсоплазмы, образуют псевдоцисты. Отличие состоит лишь в том, что псевдоцисты токсоплазм обнаруживаются в цитомлазме клеток РЭС и лейкоцитах, а при безноитиозе их можно видеть внутри ядер различных клеток, в том числе и клеток РЭС. В фазу образования внутриядерных псевдоцист безноитии, как и токсоплазмы, проникнув в кариоплазму клетки, не только формируют паразитофорную вакуоль, но и какимто образом гидролизуют цитоплазму инвазированной клетки и окружающую ее ткань (рисунок 13). При этом гидролизу подвергаются все клетки и межклеточное вещество, окружающие очаг (ядро) инвазии, в том числе клеточные элементы воспалительного инфильтрата и многослойный плоский эпителий (рисунок 14). Гидролизированная ткань дает резко положительную пиронинофилию и реакцию на общие белки. В ней выявляется большое количество полисахаридов (рисунок 15). В очаге процесса безноитии размножаются, а затем, в большинстве случаев, выходят из него в гомогенизированную массу (рисунок 16). Нередко можно наблюдать картину выхода паразитов в гомогенизированную ткань из двух или трех и более ядер псевдоцист (рисунок 17). Выйдя из них, безноитии продолжают размножаться уже внеклеточно (как и токсопламы!), что подтверждается увеличением интенсивности окраски ядер микроорганизмов на ДНК и усилением пиронинофилии их цитоплазмы (рисунок 18). После образования большой внеклеточной колонии можно увидеть формирование толстой трехслойной оболочки. При этом создается впечатление, что в колонии существует «специализация» паразитов. Организмы, которые расположены по периферии колонии, содержат в своей цитоплазме большее количество амилопектина по сравнению с возбудителями, находящимися в центре колонии. У последних менее выражена пиронинофилия. Характерно, что у паразитов, расположенных

risunok12(Рисунок 12. Хорошо сформированные трех слойные цисты B. besnoiti в дерме спонтанно зараженной коровы при хроническом течении заболевания. Гистологический срез. Ок. гематоксилинэозином. Ув. 130. )

risunok13(Рисунок 13. Гистологический срез биопата кожи 11месячного бычка, спонтанно заразившегося B. besnoiti. Широкая зона гомогенизированной ткани вокруг ядер инвазии безноитиями (псевдоцист). Ок. железным гематоксилином. Ув. 900. )

risunok14(Рисунок 14. Гистологический срез многослойного плоского эпителия биопата кожи бычка. Видна зона гомогенизации клеток росткового, шиповатого и зернистого слоев эпидермиса. Ок. железным гематоксилином. Ув. 280. )

на периферии колонии, под воздействием неуточненных факторов цитоплазма разрушается, а гранулы полисахаридов идут на построение тонкого, внутреннего слоя цистной стенки. Судьбу ядер таких микроорганизмов проследить очень трудно. По-видимому, они гидролизуются под воздействием ферментов живых особей.
Средний слой цистной оболочки безноитий полностью формируется из гомогенизированной массы тканей организма хозяина. Этот толстый слой, возможно, играет роль своеобразной «паразитофорной вакуоли», поскольку содержит большое количество пиронинофильного материала, общего белка и полисахаридов (рисунок 19). Третий, наружный, слой цисты, также образуется из гомогенизированной массы. Представление о том, что оболочка цисты формируется из соединительной ткани, сложилось, повидимому потому, что в отдельных случаях можно видеть, как пучки соединительной ткани подвергаются гидролизу и превращению в наружный слой цистной оболочки (рисунок 20). Важно подчеркнуть, что тканевые цисты по своему внутреннему содержанию неоднородны. Наряду с обычными цистами нередко в хроническую фазу болезни внутри сегментированных цист встречаются микроцисты с плотно упакованным зернистым содержимым, окрашивающимся в темносиний цвет (рисунок 21). Роль их в жизненном цикле B. besnoiti пока непонятна.
Таков наиболее часто наблюдаемый способ образования тканевых цист у B. besnoiti. Однако встречаются случаи, когда оболочка инвазионного ядра не разрывается, а по мере размножения и развития паразитов внутри кариоплазмы реорганизуется и становится внутренним слоем толстой цистной оболочки колонии (рисунок 22). При этом цистная стенка колонии безноитий имеет не три, а четыре слоя.
Аналогичным путем происходит образование и тканевых цист у саркоспоридий в сердце и скелетных мышцах крупного рогатого скота, который является для этих паразитов промежуточным хозяином. И в этом случае после фазы пролиферации, которую они проходят в цитоплазме клеток РЭС, возбудитель формирует в скелетных мышцах и сердце тканевые цисты, образование которых идет двумя путями. В одном случае, и повидимому чаще, цисты образуются в

risunok15(Рисунок 15. Гистологический срез биопата дермы коровы. ШИКположительная реакция гомогенизированной массы и цитоплазмы брадизоитов. Ок. по МакМанусу. Ув. 350. )

risunok16(Рисунок 16. Гистологический срез биопата дермы бычка. Выход безноитий из внутриядерной псевдоцисты в гомогенизированную ткань. Ок. железным гематоксилином. Ув. 300. )

risunok17(Рисунок 17. Гистологический срез биопата дермы бычка. Выход в гомогенизированную ткань безноитий из трех ядер псевдоцист. Подострое течение заболевания. Ок. гематоксилин-эозином. Ув. 300. )

risunok18(Рисунок 18. Гистологический срез биопата дермы бычка. ДНК во внутриядерных безноитиях. Реакция Фельгена. Ув. 300. )

risunok19(Рисунок 19. Гистологический срез биопата дермы бычка. РНК в среднем слое стенки цисты. Реакция Браше. Ув. 200.)

risunok20(Рисунок 20. Гистологический срез биопата дермы бычка. Формирование молодой тканевой цисты. Видна гомогенизация отдельных волокон соединительной ткани. Ок. по МакМанусу. Ув. 300. )

саркоплазме мышечных волокон. Так же как у токсоплазм и безноитий, проникшие в саркоплазму мышечных волокон паразиты начинают размножаться и развиваться. Но до этого они гидролизуют (гомогенизируют) саркоплазму мышечного волокна, а затем, по мере образования многочисленной колонии паразитов, вокруг нее формируется оболочка цисты (рисунок 23). Здесь мы видим образование оболочки цисты уже вокруг колонии паразитов, в которой участвует гомогенизированная саркоплазма. Сарколемма мышечного волокна никакого участия в образовании цистной стенки не принимает. Наряду с этим, можно наблюдать образование цист в миокарде не в одном, а нескольких мышечных волокнах – в таких случаях гидролизации подвергается три или пять из них (рисунок 24). И здесь образование тканевых цист идет по такому же принципу: вначале паразиты вызывают гидролиз мышечных волокон с образованием колонии, а затем, гидролизуя группы мышечных волокон, формируют из гомогенной массы оболочку цисты (рисунок 25). При этом хорошо различим активный край цисты, в котором паразиты размножаются, гидролизуя мышечные волокна, и пассивный, где, повидимому, находятся гаметоциты. Неактивный край окружен хорошо сформированной оболочкой. Со стороны активного края оболочка цисты отсутствует.
risunok21(Рисунок 21. Гистологический срез биопата дермы коровы. Темного цвета микроциста внутри обычной тканевой цисты (показано стрелкой). Ок. железным гематоксилином. Ув. 300. )

risunok22(Рисунок 22. Гистологический срез биопата эпидермиса бычка. Ядерная оболочка не разрывается, а становится внутренним слоем тканевой цисты B. besnoiti. Ок. железным гематоксилином. Ув. 300. )

risunok23(Рисунок 23. Гистологический срез скелетной мышцы, полученный автором в 1981 г. от зебу на Гаванском мясокомбинате, Республика Куба. Хорошо сформированная циста Sarcocistis sp. в гидролизированном мышечном волокне. Видно, что сарколемма мышечного волокна никакого участия в образовании оболочки цисты не принимает. Ок. гематоксилинэозином. Ув. 250. )

Обсуждение

Многочисленные исследования в разных странах мира показали, что токсоплазмы удивительным образом могут адаптироваться к организму хозяина. У данного возбудителя отсутствуют строго детерминированные фазы развития, как это имеет место у многих паразитических простейших класса Sporozoa. При этом необязательной является смена промежуточных и дефинитивных хозяев для поддержания существования вида в природе. Токсоплазмы входят в небольшую группу паразитических простейших, которые могут размножаться в клетках РЭС и лейкоцитах. Строго внутриклеточная локализация токсоплазм наблюдается только в фазу пролиферации (фазу тахизоита). Если даже рассматривать формирование цист токсоплазм в саркоплазме мышечных волокон, то и здесь процесс происходит по единому механизму, идентичному таковому в тканях головного мозга. После проникновения паразита в саркоплазму мышечного волокна вначале происходит ее гомогенизация (гидролиз) и деление паразитов, и только после образования колонии токсоплазм формируется оболочка цисты. Этот же принцип образования тканевых цист мы наблюдаем и у родственных токсоплазмам паразитов – саркоцист. Здесь так же, как и у токсоплазм и безноитий, вначале гидролизуется окружающая ткань, готовится «питательная и строительная платформа», а затем уже формируется оболочка цисты.

risunok24(Рисунок 24. Гистологический срез миокарда зебу. Начальная стадия внеклеточной цисты Sarcocistis sp. Видны делящиеся метроциты в гомогенизированной ткани. Ок. гематоксилинэозином. Ув. 250. )

risunok25(Рисунок 25. Гистологический срез миокарда зебу. Формирование цисты Sarcocistis sp. в пучке мышечных волокон. Ок. гематоксилинэозином. Ув. 120. )

Если проводить аналогию с кровепаразитами, которые размножаются в эритроцитах и лейкоцитах, то токсоплазмы в стадию пролиферации – это паразиты паренхиматозных органов и преимущественно клеток РЭС, а в фазу образования тканевых цист – паразиты головного мозга, скелетных мышц и сердца. Д.Н. Засухин и Г.Т. Акиншина (1973) описали цисты в соединительной ткани. При этом авторы связывали данную локализацию с тем, что головной мозг, мышцы и соединительная ткань иммунологически малоактивны. Нам же представляется, что такого рода тропность токсоплазмид связана с высоким содержанием полисахаридов в указанных тканях, а в фазу развития цист им необходимо большое количество амилопектина.
Таким образом, очевидно, что не только токсоплазмы, но и другие родственные им возбудители (безноитии и саркоцисты) из строго внутриклеточных паразитов в фазу интенсивной пролиферации превращаются в колониально развивающихся паразитов, которые могут размножаться как внутриклеточно, так и внеклеточно со своей «специализацией» в пределах колонии (B. besnoiti). Их внутриклеточная облигатность заканчивается в фазу острого течения заболевания или в фазу интенсивной пролиферации и формирования псевдоцист. У токсоплазмид отмечается тенденция перехода от строго гетерогенного цикла развития, который имеет место у Sarcocystis, к факультативно гетерогенному (у T. gondii) и моноксенному (у B. Besnoiti).

О месте Toxoplasma gondii в системе простейших

После открытия половой фазы развития у токсоплазм и некоторых сходных с ними паразитических простейших появился ряд доказательств, побуждающих еще раз возвратиться к вопросу о месте токсоплазмид в системе простейших.
Не все токсоплазмиды имеют половую фазу развития, которая протекает по типу кокцидий. Даже те токсоплазмиды, у которых есть фаза полового развития, проходящая по типу изоспорид, имеют очень сложную фазу бесполого развития, которая никак не вписывается в схему «истинных» или «нецистообразующих» кокцидий. Данные J.P. Dubey и J.K. Frenkel (1972) о наличии у I. felis и I. rivolta фазы пролиферации в организме грызунов подтверждают таксономическую связь изоспорид и токсоплазмид. Однако их фазы пролиферации в организме промежуточных хозяев настолько различаются, что это может быть аргументацией в пользу различия этих паразитов на уровне семейств. По эндогенному развитию и размножению в организме промежуточных хозяев токсоплазмиды более сходны с паразитами рода Theileria, нежели с изоспорами.

У T. gondii и B. besnoiti отсутствуют строго детерминированные стадии развития. У токсоплазм, даже в кишечнике дефинитивных хозяев, отмечается асинхронность размножения – нет последовательности в развитии отдельных форм, как это имеет место у кишечных кокцидий (Dubey, Frenkel, 1972).
Ни у одного представителя «истинных» кокцидий нет чередования облигатно внутриклеточного и внеклеточно-колониального развития, как у токсоплазм, безноитий и саркоцист.
Ни у одного представителя «истинных» кокцидий нет такой фазы образования тканевых цист, как у токсоплазм, безноитий и саркоцист. Фактически в большинстве случаев цисты указанных видов паразитов являются результатом внеклеточного, колониального развития брадизоитов.
У токсоплазм и саркоцист половая фаза развития в организме дефинитивного хозяина строго зависит от стадий развития паразитов в организме промежуточного хозяина.
Все стадии развития токсоплазм (за исключением гаметоцитов, гамет и неспорулированных ооцист) и безноитий инвазивны при любом методе введения паразитов.
Для T. gondii необязательна смена дефинитивного хозяина промежуточным.
В организме промежуточного хозяина возможна беспрерывная (бесконечная) пролиферация T. gondii и B. besnoiti.
B. besnoiti присущ трансмиссивный путь передачи при отсутствии половой фазы развития по типу эймереид или изоспорид.
У токсоплазмид имеет место тенденция перехода от облигатно двухозяинного цикла (Sarcocystis и некоторых видов Besnoitia) к факультативно облигатному 30 5/2005 В ФОКУСЕ 5/2005 31 В ФОКУСЕ (T. gondii), вплоть до моноксенного у B. besnoiti.
С учетом перечисленных десяти основных особенностей развития токсоплазмид, повидимому, следует согласиться с предложением акад. И.Г. Галузо (1974) о выделении их в самостоятельный отряд подкласса Coccidiomorpha c незначительными изменениями в низших таксонах.

Систематика токсоплазмид в настоящее время могла бы выглядеть следующим образом:
Класс Sporozoa, Leuckart, 1879
Подкласс Coccidiomorpha, Dofllein, 1901
Отряд Coccidiida, Labbe, 1899
Отряд Toxoplasmida, Biocca, 1957, Galuso, 1970
Семейство Toxoplasmidae, Dubey, Fren kel,1970
Род Toxoplasma, Nicolle, Manceaux, 1908
Род Sarcocystis, Ray Lankester, 1882
Род Besnoitia, Marotel, 1912 Род Frenkelia, Biocca, 1968
Семейство Isosporidae, Schneider, 1881
Род Isospora, Wenyony, 1923.



Комментарии закрыты.

© 2008. Все права защищены.При использовании материалов с сайта, ссылка на правообладателя (Кривонос В.И.) и источник заимствования toksoplaz.org.ua обязательна.