Жизненные циклы, патогенность и дифференциация кокцидий родов Sacrocystis и Cystoisospora тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.19, доктор биологических наук Вершинин, Игорь Иванович

• Вершинин, Игорь Иванович
• доктор биологических наук
• 2000

Заключение диссертации по теме «Паразитология», Вершинин, Игорь Иванович

ВЫВОДЫ

Доминирующим видом у крупного рогатого скота в Свердловской области выявлен Sarcocystis cruzi; экстенсивность инвазии взрослых животных в отдельных районах области достигала 90 %. Экстенсивность саркоцистозной инвазии у свиней составляет 6 %. Выявлен лишь один вид - S. miescheriana (= S. suicanis). Зараженность саркоцистозной инвазией лошадей составила 19,1 %. Выявлен вид S. fayeri. У овец зараженность видом S. tenella (= S. ovist's) достигала 95-100 %, а видом S. gigantea (= S. ovifelis) у овец старше двух лет -45 %. У коз выявлен вид S. capracanis, экстенсивность инвазии -38,3 %.

При паразитологическом исследовании 38 плодов в возрасте 4-6 месяцев от коров с интенсивной саркоцистозной инвазией, а также 47 телят, павших от диспепсии или колибактериоза, саркоцистозной инвазии не установлено.

Подтверждено, дано описание и сделаны микрофотографии двух предцистных генераций меронтов S. cruzi в организме телят, подвергавшихся экспериментальному заражению спороцистами этого вида.

N >

Прослежено развитие S. cruzi в организме собак после заражения их мышечной тканью (сердце, диафрагма, пищевод) крупного рогатого скота с саркоцистозной инвазией. Все стадии развития паразита измерены и сфотографированы.

Сравнение стадий развития S. cruzi в культуре ткани куриных эмбрионов (после .инокуляции спорозоитов) показало большое сходство развивающихся паразитов (скопления вегетативных форм) с меронтами первой генерации S. cruzi, в эндотелии кровеносных сосудов у экспериментально зараженных телят в нашем опыте. В монослое фибробластов эмбрионов овец, в который инокулировали цистные мерозоиты S. gigantea развились все стадии половой фазы жизненного цикла паразита от макро- и микрогамет до незрелых ооцист.

В эксперименте по изучению развития Toxoplasma gondii в культуре ткани фибробластов куриных эмбрионов, проведенном с целью сравнить рост эндозоитов токеоплазмы со стадиями саркоспоридий в культурах тканей, установлено, что наиболее характерными были скопления паразитов в виде "розеток". "Розетки" состояли, как правило, из четного числа паразитов. Характерным было расположение эндозоитов возле ядра клетки монослоя. Отдельные клетки были "нафаршированы" как парными, так и одиночными эндозоитами. В таких клетках ядро было деформировано, часто поделено на сегменты и сдвинуто на периферию клетки. При экспериментальном заражении телят большими дозами спороцист S. cruzi пагологоанатомические изменения особенно выражены в период появления меронтов второй генерации, то есть на 25-30 дни после заражения. В острую фазу болезни, совпадающую со второй мерогонией, во всех паренхиматозных органах развиваются сильнейшие воспалительные процессы пролиферативного характера с резко выраженными нарушениями кровообращения. Наружные и внутренние лимфатические узлы увеличены, отечны с кровоизлиянием. Кровоизлияния наблюдаются во всех внутренних органах. По-видимому, патологические процессы при остром саркоцистозе развиваются по типу аллергических реакций гиперчувствительности.

При энтеральном саркоцистозе у собак (и других плотоядных) при интенсивной инвазии происходит десквамация энтероцитов ворсинок на определенных участках тонкого кишечника. Через оголенные ворсинки в кровь могут попадать энтерококки, кишечные палочки, другие микроорганизмы и вызывать интоксикацию. Десквамация эпителия ворсинок может происходить и оттого, что масса ооцист и спороцист давит на сосуды стромы кишечной ворсинки и нарушает трофику кишечного эпителия.

10. Многократное (3-6 раз) реинвазированис собак с интервалом в две недели после прекращения" выделения спороцист саркоспоридий и новым инвазированием приводило к удлинению (на 2-5 дней) препатентного и укорочению в 3-4 раза патентного периода с появлением в возраставших количествах аберрантных ооцист и^^ спороцист. li . После однократного скармливания сырого мяса крупного рогатого скота (сердечные мышцы, диафрагма, пищеводы) с цистами S. cruzi собакам в возрасте от 2-х месяцев до 10 лет заражение произошло у всех животных.

12. Выявлены, измерены, сфотографированы стадии эндогенного и экзогенного развития Cystoisospora felis и С. ohioensis от котят и щенят соответственно для дифференциации от других цистообразующих кокцидий.

13. Прослежено развитие эндогенных стадий Hammondia heydorni в кишечнике собаки после экспериментального заражения спорулированными ооцистами паразита (для целей дифференциации от родственных организмов).

14. Не удалось получить выделения с фекалиями кошек ооцист Besnoitia besnoiti после скармливания тканевых цист паразита.

15. При дифференциации тканевых цистообразующих кокцидий прежде всего необходимо ориентироваться на структуру их жизненных циклов (круг дефинитивных хозяев, хозяинная специфичность, пути передачи инвазии и т.д.), морфологию и локализацию энтеральных и ^у* внехинекишечных предцистных и цистных стадий, патогенность, результаты серологического и аллергического исследования, биологическую диагностику.

Сведения о практическом использовании результатов исследования

Материалы исследований нашли применение в учебном процессе Уральской государственной, сельскохозяйственной академии, других вузов; вошли в два издания учебника для студентов вузов "Паразитология и инвазионные болезни сельскохозяйственных животных" ред. профессора К.И. Абуладзе, М„ 1982 и 1990 гг.; были использованы в следующих документах: 1, Методические рекомендации по диагностике и профилактике саркоцистозов сельскохозяйственных животных. - М., 1981. Одобрены Главным управлением ветеринарии МСХ СССР 22.09.80 г. и утверждены секцией "Паразитология и профилактика инвазионных болезней сельскохозяйственных животных Отделения ВАСХНИЛ 4.10.80 г.

2. Методические рекомендации по борьбе с эймернозами и изоспорозами животных. - М. 1992. Одобрены секцией паразитологии отделения ветеринарной медицины РАСХН 8.12.92 г.

3. Методические рекомендации по диагностике саркоцистозов животных. Екатеринбург. 1998.

4. Методические рекомендации по диагностике цистоизоспорозов животных. Екатеринбург, 1999. днягносгикг.

5. Методические указания по лабораторной }^оксопдазмоза животных. М., 1999. Утверждены зам. руководителя Департамента ветеринарии Минсельхозпрода России.

6. Результаты исследований по лабораторной диагностике и дифференциации саркоспоридий и цистоизоспор от других цистообразующих кокцидий могут быть использованы ветеринарными специалистами лечебных учреждений, ветеринарных лабораторий, лабораторийветсанэкспертизы рынков и др.

В выполнении отдельных исследований принимали участие сотрудники УрГСХА - В.И. Петренко, Л.И. Дроздова, В.В. Жуков, Н.В. Телятникова.

Участие других соиспошле/еи отражено в списке опубликованных работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сравнительный анализ Жизненных циклов Sarcocystis, Cysioisospora. других цистообразующих кокцидий, изученных к настоящему времени А Я"*, (как in vivo, так и in vitro), дает основание заключить, что несмотря на большое их разнообразие, у всех у них прослеживается филогенетическая близость с классическими . кокцидиями родов Eimeria и Isospora и постепенный переход от паразитирования в кишечнике к тканевом}' паразитизму, от гомоксенности - к гетероксенности. Последнее привело к постепенной утрагс роли ооцисты как основной инвазионной стадии и замене ее тканевой цистой. Определенным доказательством того, что кишечный цикл развития в эволюции цистообразующих кокцидий был основным, служит сходство стадий гаметогонии у гомоксенных (Eimeria, Isospora), то есть более древних форм и гетероксенных кокцидий. Т.В. Бейер (1977), проведя сравнительный анализ жизненных циклов Eimeria, Isospora, Toxoplasma, Besnoitia, Hammondia, Sarcocystis и Frenkelia, выявила у всех у них сходство в характере гаметогенеза. У всех перечисленных выше родов гамонты (= гаметоциты) развиваются независимо и раздельно друг от друга. У всех отмечена оогамия (то есть женские гаметы имеют вид йцеклетогч^да^кие^^да^щи^ов). В отличие от ядра макрогаметоцита ядроус последующим формированием микрогамет. Завершается половой процесс формированием зиготы и ^ ооцисты. ' В отличие от гомоксенных кокцидий у тагах гетероксенных кокцидий как Sarcocystis и Frenkelia половой процесс включает две отчетливые ступени - гамогонию и гаметогошио, которые разделены не только во времени, но и в пространстве (Бейер, 1989), то есть эти фазы гаметогенеза осуществляются в разных хозяевах: первая - в промежуточном, а вторая - в дефинитивном. Циста Sarcocystis я Frenkelia -это меронт, в котором из стадии метроцита через стадию промежуточной метки формируются цисгные мерозоиты, которые гомологичны стадии гамонта.

Несмотря на значительный полиморфизм цистных стадий отдельных родов (разная форма, величина, толщина и структура стенки цисты, наличие или отсутствие септ, метроцитов и т.д.) и различную локализацию (мышечная, соединительная, нервная ткани) все они представляют собой трансформированную паразигофорную вакуоль в инвазированной клетке хозяина (Meblhom, Heydom, 1978). Успехи в изучении тканевых цистообразующих организмов (их ультраструктуры, циклов развития) во многом изменили наши прежние представления о кокщедщг,заставили критически переосмысливать многие подходы к изучению диагностики, патогенеза, терапии и профилактики кокцидиозов. До 1970 года у кошек, собак и человека было известно всего 7 видов кокцидий рода Isospora. В настоящее время у этих хозяев выявлено более 40 видов кокцидий с нзоспороидной структурой ооцист. Биологические особенности этих кокцидий разнообразны и часто непредсказуемы. Например,, в пределах ipQ^ta Besnoitia есть виды (В. wallacei). заражение которыми промежуточных хозяев возможно только через ооцисты. Наряду с этим цисты В. besnoiti, В. darlingi, В. jellisoni инвазионны для других промежуточных хозяев.

Анализ жизненных циклов цистообразующих кохсцидий сельскохозяйственных животных позволяет также говорить о них как о паразитах обычно с узкой хозяинной специфичностью (несмотря на имеющиеся исключения). Широта специфичности паразита определяется тем кругом хозяев, в организме которых происходит половой процесс, а не бесполое размножение (В.А. Догель, 1962). Поэтому узкая специфичность в отношении дефинитивных хозяев у Toxoplasma (кошачьи), Besnoitia (кошачьи), у видов Hammondia (кошачьи, псовые для определенных видов), у видов Sarcocystis (кошачьи, псовые, приматы, хищные рептилии, птицы соответственно), у Frenkelia (канюк) является показателем более высокого эволюционного развития по сравнению с такими кокцидиями как I. arctopitheci от мартышки и виды рода Cryptosporidium от млекопитающих и птиц.

Как известно, узкая хозяинная специфичность - свидетельство давности системы "паразит - хозяин" и отражает филогению как паразита, ^ ?ак и хозяина. О длительности совместной эволюции цистообразующих кокцидий и их хозяев, а так же первичности энтеральных, а не тканевых стадий в этом процессе свидетельствует взаимная адаптация паразита и хозяина, проявляющаяся снижением иммунологической реактивности со стороны последнего, и как следствие этого - обычно доброкачественное течение беАчзни. у дефинитивных хозяев. О более позднем появлении в процессе эволюции второго биологического звена - промежуточного хозяина в циклах развития цистообразующих кокцидий (то есть о переходе к гетероксенности) косвенно можно судить по сильно выраженной иммунологической реактивности со стороны хозяина в период предцистной мерогонии.

В настоящее время накопилось много данных о том, что острая фаза саркоцистоза, токсоплазмоза, безноитиоза, вызванная предцистными мерозоитами (эндозоитами), протекает по типу аллергоза с реакциями гиле рчу в с тв ите л ьяо сти различного типа и можег завершаться гибелью промежуточного хозяина. Не вызывает сомнения, что и в этом случае наблюдается проявление защитно-приспособительных реакций, назначение которых - освобождение (очищение) организма от чужеродного белка (аллергена) и восстановление нарушенного гомеостаза. Однако следует иметь в вид)', что в ходе аллергических проявлений наряду uL с защитно-приспособительными реакциями (защитное воспаление, образование антител и др.) происходит и разрушительный для организма промежуточного хозяина процесс.

По-видимому, у промежуточных хозяев еще не произошло адаптации к антигенным структурам паразита, выделяемым меронтами в больших дозах, что может приводить к летальным исходам.

Цистообразующие гетероксенные ко кдидии (за исключением токсоплазмы), как правило, специфичны и в отношении промежуточного хозяина, а развитие вне кишечных стадий у них ограничено определенным кругом органов и тканей. Учитывая вышеизложенное, при дифференциации тканевых цистообразующих кокцидий прежде всего необходимо ориентироваться на структуру их жизненных циклов (круг дефинитивных и промежуточных хозяев, хозяинная специфичность, пути передачи инвазии и т.д.) структуру и локализацию энтеральных и внекишечных (предцистных и цистных стадий, патогенность, результаты серологического и аллергического исследования, биопробы (И.И. Вершинин, 1996).

3.