Лекция №7
«Общая медицинская протобиология»
Животный мир населяет биосферу нашей планеты, поверхностную часть земной коры. И прилегающие к поверхности слои воздуха. Использование животными всего свободного пространства приводит к тому, что довольно многие беспозвоночные, в особенности среди простейших, гельминтов и насекомых, поселяются на поверхности других, более крупных. Они питаются за счет хозяев и превращаются в паразитов.
В настоящее время насчитывается свыше 60 тысяч паразитических видов животных, т.е. около 6% от всего числа известных живых организмов. В тип Protozoa объединяются мельчайшие животные организмы, которые представляют собой единственную клетку с одним, реже – с несколькими ядрами. Общее число Protozoa превышает 15 тыс.
Protozoa стали известны человеку сравнительно недавно, а именно – со времени усовершенствования оптических приборов. Сам термин был точно сформиулирован только в 19 веке Келликером и Зибольдом. Клетка простейшего, по мнению Догиля, является «В той же мере полною и совершенною особью, как и весь организм многоклеточного».
Клетка Protozoa состоит из некоторого количества протоплазмы и лежащего в ней ядра. В протоплазме выделяются два слоя: тонкий ( состоящий из плотной гомогенной эктоплазмы), эндоплазма ( внутренная плазма).
И поэтому, для простейших характерно движение цитоплазмы – циклоз. Эктоплазма содержит многочисленные и разнообразные включения. Если слой эктоплазмы очень плотный, то называется пелликулой.
Ядро – обязательная составная часть Protozoa. Они отличаются большим разнообразием. Главные разновидности:
Ядра овулярного типа. Очень напоминают ядра многоклеточных. Имеют форму правильного пузырька. Бедны хроматином. Содержат одно ядерной тельце.
Ядра спермального типа. Имеют небольшие размеры. Очень компактны. Целиком состоят из хроматина.
Ядра массивного типа. Характерно для инфузорий. Имеют крупный размер. Хроматин равномерно распределен в ядре в виде мелких зерен. Деление прямое. Другие делятся кариокинетически.
Жизнь простейших из ряда следующих друг за другом стадий, которые в существовании каждого типа повторяются с более или менее определенной закономерностью. Это явление называется цикличностью, а сам отрезок жизни паразита между двумя однозначными стадиями составляет жизненный цикл или экологию паразита.
Чаще всего цикл начинается со стадии, отвечающей оплодотворенному яйцу многоклеточных ( зиготы). За этой стадией стадией однократное или многократное бесполое размножение, посредством деления зиготы. Затем следует образование половых гамет, попарное слияние которых дает зиготу.
Важной биологической особенностью большинства Protozoa, является способность к инцистированию. Животные округляются, выбрасывают из своего тела все пищевые остатки, втягивают или отбрасывают органеллы движения, выделяют на своей поверхности твердую оболочку, и впадают в состояние длительного покоя. Оболочка цисты, как правило, двухслойная. Наружный слой обеспечивает механическую защиту, внутренний – химическую. Инцистирование имеет особенное значение для пресноводных Protozoa в части их распространения.
Классификация Protozoa.
Подразделяется на несколько классов. В основе – устройство передвижения и характер размножения.
Филогения.
При оценке взаимоотношений между классами, прежде всего возникает вопрос, кто древнее.
Sarcodina в морфологическом отношении обнаруживают наибольшую простоту строения, напр. Отсутствие рта, порошицы, пелликулы, изменчивая форма тела.
Тем не менее, более древними и примитивными являются Flagilata. Примитивность Mastigofora доказывается их сходством с примитивными растительными организмами – бактериями.
Подобно Flagilata, бактерии обладают постоянной формой тела. Некоторые из них снабжены жгутиками. Бактерии и жгутиконосцы способны синтезировать органические вещества в процессе фотосинтеза. Описано много случаев временного перехода жгутиконосцев в амебовидное состояние для приема твердой пищи. Таким образом, Sarcodina произошли от жгутиконосцев. От Mastigofora отщепляется ветвь, ведущая к амебовидным Sarcodina.
Класс Sporozoa имеет двойное происхождение: от Mastigofora и Sarcodina.
Класс Infusoria – результат усложнения одной из групп Mastigofora.
Значение класса Mastigofora заключается еще и в том, что от него происходят все многоклеточные.
Класс Flagilata ( Mastigofora )
Форма тела большей частью овальная или шаровидная. Имеется пелликула. Общий признак – наличие жгутиков, выполняющих функцию перемещения. Чаще всего 1-2 жгутика. У некоторых паразитов один жгутик приклеен к клеточной мембране и формирует волнообразную перепонку. Для движения жгутика необходима энергия, которые вырабатывается в парабазальном тельце ( лимферобласте). Жгутике так же заглатывают пищу, попадают в пищеварительную вакуоль.
Свободноживущие жгутиковые имеют анимальное питание ( твердой пищей). Некоторые, имеющие хлоропласты, имеют колофитный тип питания. Паразиты имеют сапрофитный тип питания ( всей поверхностью тела).
Выделительную функцию выполняют пульсирующие вакуоли.
Тип размножения: бесполый, путем продольного деления надвое. В неблагоприятных условиях образует цисты.
Паразиты человека:
Лямблия кишечная. Заболевание – лямблиоз. Заболевание антропонозное ( болеет только человеек), распространено повсеместно. Вегетативная форма локализуется в 12 перстной кишке, желчном пузыре и печени.
Инвазионная стадия - циста.
Зараженность взрослого населения 10%, детского – 80%. И продолжает расти.
По данным НИИ экологии и гигиены цисты обнаружены в воде. Заражение происходит алиментарным путем.
Патогенное действие: нарушение всасывательной способности кишечника.
Трихомониаз. Возбудитель – Trichomonas Vaginalis. Существует лишь в вегетативной форме.
Источник заражения – носитель. Инвазионная форма попадает в организм человека половым путем. В слизистых оболочках развивается воспалительный процесс. Трихомониаз – одна из причин бесплодия.
Среди жгутиконосцев есть возбудители природноочаговых антропонозных заболеваний. Это лейшманиозы и трипаносомоз. В жизненном цикле имеют важное место москиты.
Класс Sporozoa.
Представители этого класса ведут исключительно паразитический образ жизни. У них отсутствуют специальные органы захвата пищи. Питаются исключительно осмотическим путем. Циклы развития чрезвычайно сложные. Имеет место чередование половых и бесполых форм размножения. Чаще всего являются представители двух отрядов: Hemosporidia и Coccidia.
Типичным представителем отряда Coccidia является Toxoplasma. Это возбудитель антропоззонозного природно-очагового заболевания – токсоплазмоза. В организме человека она локализуется практически во всех органах ( мозг, ткани глаза, все мышцы, биологические жидкости, оболочки плода).
Кошка является основным ( дефинитивным) хозяином токсоплазмы. ( атакже другие представители кошачьих).
В цикле развития токсоплазмы выделяют кишечную и внекишечную формы развития. При этом кишечная фаза протекает в организме окончательного хозяина, а тканевая фаза происходит в органах и системах разнообразных факультативных промежуточных хозяев. Круг их очень широк: около 150 видов птиц и более 300 видов млекопитающих ( в т.ч. человек).
Заражение человека может происходить от окончательного хозяина. Инвазионная стадия – спорулированная ооциста. От промежуточного хозяина эндозоиты, истиные цисты, и псевдоцисты с мерозоитами.
Чаще всего человек заражается алиментарным путем как через продукты питания ( молоко/мясо/яйца), так и несоблюдение правил личной гигиены после контакта с домашними животными, на шерсти которых могут быть зрелые ооцисты. Возможен и трансплацентарный путь заражения, что приводит к врожденному токсоплазмозу. У плода поражается головной мозг, и если возможно, делается прерывание беременности. Редко могут быть другие пути заражения: половой, воздушно-капельный и трансмиссивный.
Токсоплазму выявили у кровососущих насекомых и в эякуляте человека. Возможен и перкутанный ( через поврежденную кожу) путь. Восприимчивость человека к токсоплазмозу чрезвычайно высока. Болезнь у людей может протекать практически бессимптомно. У 1% зараженных с явной клиникой и летальным исходом.
Признаки: общая слабость, снижение аппетита, памяти, боли в сердце. У 0.5% хроническая форма перходит в острый токсоплазмоз.
При трансплацентарном поражении в первом месяце беременности возможна гибель плода. На поздних сроках беременности сопровождается развитием острой формы токсоплазмоза, значительным нарушением в нервной, сердечно-сосудистой системе, органах зрения.