2. Простейшиекак возбудители заболеваний

Многие Protozoa являются возбудителями заболеваний человека и животных. Среди паразитических жгутиконосцев особое внимание заслуживают кровяные паразиты многих позвоночных - трипанозомы. Трипанозомы живут в крови позвоночных, причем передатчиком их служат различные кровососущие беспозвоночные.

Trypanosoma rhodesiense вызывает в тропической Африке "сонную болезнь" человека. Из западной Африки она постепенно распространилась на восток, на всю экваториальную Африку, погубив за первые три десятилетия XX в. свыше миллиона человек. Начинаясь мало заметной лихорадкой, сонная болезнь постепенно приводит к глубокому истощению и сопровождается сонливостью. При отсутствии лечения она всегда оканчивается смертью. Природным резервуаром трипанозом служат, по-видимому, антилопы, которые не страдают от присутствия в их организме этих жгутиконосцев. Переносчики трипанозом - кровососущие мухи "цеце". Муха вместе с кровью больного поглощает трипанозом; последние размножаются в кишечнике мухи и проникают в ее хоботок. Уколом зараженной мухи трипанозомы могут быть переданы в кровь здорового человека.

1

2

3

Рис. 10.1. Простейшие: 1 - амеба; 2 - инфузория; 3 – сувойки

Leishmania donovani вызывает тяжелое заболевание, называемое в Средней Азии "кала-азар" (висцеральный лейшманиоз). Болеют им преимущественно дети. Заболевание сопровождается увеличением печени и селезенки, лихорадкой, малокровием, истощением.

Другой вид лейшманиоза - Leishmania tropica вызывает местные заболевания кожи, называемые восточной язвой. В нашей стране встречается в некоторых районах Закавказья и Средней Азии. После инкубационного периода (от 2 недель до 5 месяцев) на коже (чаще лица и рук - мест, доступных для укусов москитов) образуется узел, который затем изъязвляется. В ткани язвы под струпом внутри белых кровяных телец находятся многочисленные лейшмании. Продержавшись 1-2 года, язва заживает, оставляя рубец.

Богатая видами (свыше 120 видов и разновидностей) группа паразитических инфузорий, большинство которых относится к отряду Entodiniomorha, живет в переднем отделе желудка (рубце и сетке) жвачных. Строение этих инфузорий сложно, тело нередко снабжено шипами, выростами, а также скелетными пластинками из вещества, близкого к клетчатке. Они в огромном количестве заполняют рубец каждой особи рогатого скота, причем число их может доходить до 2 млн на 1 см³ содержимого желудка. При переводе на массу это составит примерно килограмм инфузорий на один рубец. Такое постоянство нахождения и численное богатство этих инфузорий заставляет предполагать, что они- симбионты рогатого скота, оказывающие, возможно, положительное влияние на пищеварительные процессы хозяина. Вопрос этот недостаточно изучен.

2. Простейшие как объект биотехнологии

Филогенетическая близость простейших к многоклеточным животным и растениям является теоретическим обоснованием для изучения этих организмов как возможных продуцентов биологически активных веществ (БАВ), свойственных природе человека и животных.

В качестве продуцентов БАВ рациональнее использовать свободноживущие формы простейших, обладающие разнообразными биосинтетическими возможностями и потому широко распространенные в природе. Они являются важной составной частью геологических пород, почв, пресных и морских водоемов. Особую экологическую нишу занимают простейшие, обитающие в рубце жвачных. Они обладают ферментом целлюлазой, способствующей разложению клетчатки (целлюлозы) в преджелудке (рубце) жвачных. Простейшие рубца могут быть источником этого фермента.

Среди Protozoa много паразитических форм. Разработка методов борьбы с ними (создание вакцин, диагностикумов, фармацевтических препаратов) требует возможностей для всестороннего изучения этих простейших, для чего они должны воспроизводиться и существовать в условиях лаборатории.

Некоторые патогенные Protozoa (например, возбудитель южно-американского трипаномоза) стали первыми продуцентами противоопухолевых препаратов (круцин или трипаноз). У многих других жгутиконосцев также обнаружены биологически активные вещества, обладающие противоопухолевым действием.

Простейшие являются продуцентами полиненасыщенных жирных кислот - важного лекарственного сырья, которое не образуется у микроорганизмов - классического объекта биотехнологии.

Другой группой биологически активных веществ простейших являются полисахариды. Некоторые из изученных полисахаридов являются стимуляторами иммунной системы млекопитающих (парамилон). В настоящее время в мире большое значение придается глюканам, которые используются для медицинских целей, а также в пищевой и текстильной промышленности. До сих пор их получали из культур бактерий или морских водорослей. В то же время эвглениды являются одним из наиболее перспективных источников этого вещества.

Биомасса простейших является также источником белка. Этот белок содержит все незаменимые аминокислоты, при этом содержание свободных аминокислот на порядок выше, чем в биомассе микроводорослей, бактерий и в мясе. Это свидетельствует о широких возможностях применения свободноживущих бактерий в качестве источника кормового белка.

Решение поставленных задач требует масштабного получения культур свободноживущих и паразитических простейших для выделения биологически активных веществ, что возможно только на основе методов биотехнологии. В связи с этим перед исследователями стоит проблема разработки биотехнологической системы получения метаболитов протозойного происхождения.