5.2: Паразитичні гельмінти

Last updated
Save as PDF

Page ID: 3885

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Поясніть, чому ми включаємо вивчення паразитарних черв'яків до дисципліни мікробіології
Порівняйте основну морфологію основних груп паразитарних гельмінтів
Опишіть характеристики паразитарних нематод і наведіть приклад інфекційних яєць і інфекційних личинок
Опишіть характеристики паразитарних трематод і цестод, і наведіть приклади кожного
Визначте приклади первинних причин інфекцій, спричинених нематодами, трематодами та цестодами
Класифікують паразитарних черв'яків за основними групами

Паразитичні гельмінти - це тварини, які часто включаються в дослідження мікробіології, оскільки багато видів цих черв'яків ідентифікуються їх мікроскопічними яйцями та личинками. Існує дві основні групи паразитичних гельмінтів: круглі черв'яки (Nematoda) і плоскі черв'яки (Platyhelminthes). З багатьох видів, які існують в цих групах, близько половини паразитують, а деякі - важливі патогенні мікроорганізми людини. Як тварини, вони багатоклітинні і мають системи органів. Однак паразитичні види часто мають обмежені травні тракти, нервові системи та опорно-рухові здібності. Паразитарні форми можуть мати складні репродуктивні цикли з декількома різними життєвими стадіями і більш ніж одним типом господаря. Деякі є однодомними, мають як чоловічі, так і жіночі репродуктивні органи в одній особі, а інші - дводомні, кожен з яких має або чоловічі, або жіночі репродуктивні органи.

Нематода (круглі черв'яки)

Phylum Nematoda (аскариди) - різноманітна група, що містить понад 15 000 видів, з яких кілька є важливими людськими паразитами (рис.\(\PageIndex{1}\)). Ці несегментовані черв'яки мають повноцінну травну систему навіть при паразитуванні. Деякі є звичайними кишковими паразитами, і їх яйцеклітини іноді можуть бути виявлені в калі або навколо заднього проходу інфікованих особин. Ascaris lumbricoides - найбільший кишковий паразит нематоди, виявлений у людини; самки можуть досягати довжини більше 1 метра. A. lumbricoides також дуже широко поширений навіть у розвинених країнах, хоча зараз це відносно рідкісна проблема в Сполучених Штатах. Це може спричинити симптоми, починаючи від відносно легкої (наприклад, кашель і легкий біль у животі) до сильних (наприклад, закупорка кишечника та порушення росту).

Мікрофотографія конічної овальної клітини довжиною приблизно 30 мм. — Малюнок\(\PageIndex{1}\): Мікрофотографія нематоди *Enterobius vermicularis*, також відомої як гострики. (кредит: зміна роботи Центрів контролю та профілактики захворювань)

З усіх нематодних інфекцій в США найбільш поширеним є гострики (викликані Enterobius vermicularis). Гострики викликають безсоння і свербіж навколо заднього проходу, де самки глистів відкладають яйцеклітини протягом ночі. Toxocara canis і T. cati - нематоди, виявлені у собак і кішок, відповідно, які можуть передаватися людині, викликаючи токсокароз. Антитіла до цих паразитів були виявлені приблизно у 13,9% населення США, що свідчить про те, що вплив є загальним явищем. ¹ Інфекція може спричинити мігранти личинок, що може призвести до втрати зору та запалення очей, або лихоманки, втоми, кашлю та болю в животі, залежно від того, заражає організм око чи нутрощі. Ще одна поширена інфекція нематодами - анкилостома, яка викликається Necator americanus (Новий Світ або Північноамериканський анкістома) і Анцилостома дуоденале (анкилостома Старого Світу). Симптоми інфекції анкихрома можуть включати біль у животі, діарею, втрату апетиту, втрату ваги, втому та анемію.

Трихінельоз, який також називають трихінельозом, викликаним Trichinella spiralis, скорочується споживанням недовареного м'яса, яке вивільняє личинок і дозволяє їм вкладатися в м'язи. Інфекція може спричинити лихоманку, болі в м'язах та проблеми з травною системою; важкі інфекції можуть призвести до відсутності координації, проблем з диханням та серцем і навіть смерті. Нарешті, серцевий черв'як у собак та інших тварин викликається нематодою Dirofilaria immitis, яка передається комарами. Симптоми включають втому і кашель; якщо їх не лікувати, може призвести до смерті.

Клінічна спрямованість: Частина 2

Лікар пояснює матері Сари, що стригучий лишай може передаватися між людьми через дотик. «Це часто зустрічається у школярів, тому що вони часто тісно контактують один з одним, але кожен може заразитися», - додає він. «Оскільки ви можете перенести його через об'єкти, роздягальні та громадські басейни також є потенційним джерелом інфекції. Це дуже поширене серед борців і спортсменів в інших контактних видах спорту».

Дивлячись дуже незручно, Сара каже своїй матері: «Я хочу, щоб цей черв'як вийшов з мене».

Лікар сміється і каже: «Сара, тобі пощастило, бо стригучий лишай - це просто ім'я; це не справжній черв'як. У вас нічого не звивається під шкірою».

«Тоді що це таке?» запитує Сара.

Вправа\(\PageIndex{1}\)

Який тип збудника викликає стригучий лишай?
Яка найпоширеніша інфекція нематодами в Сполучених Штатах?

Качкоподібні гельмінти (плоскі черви)

Phylum Platyhelminthes (качано-гельмінти) - плоскі черв'яки. До цієї групи належать сосальщики, стрічкові черв'яки та турбеларії, до яких відносяться планарії. Сосальці і стрічкові черв'яки є медично важливими паразитами (рис.\(\PageIndex{2}\)).

Сосальці (трематоди) - це несегментовані плоскі черв'яки, які мають ротову присоску (рис.\(\PageIndex{3}\)) (а іноді і другу вентральну присоску) і прикріплюються до внутрішніх стінок кишечника, легенів, великих кровоносних судин або печінки. Трематоди мають складні життєві цикли, часто з декількома господарями. Кілька важливих прикладів - печінкові сосальщики (Клонорхіс і Опісторхіс), кишкова сосалька (Fasciolopsis buski) та східна легенева лука (Paragonimus westermani). Шистосомоз є серйозним паразитарним захворюванням, вважається другим за масштабом свого впливу на людські популяції тільки малярії. За шистосомоз відповідають паразити Schistosoma mansoni, S. haematobium та S. japonicum, які містяться в прісноводних равликах (рис.\(\PageIndex{4}\)). Незрілі форми зариваються через шкіру в кров. Вони мігрують в легені, потім в печінку і, пізніше, інші органи. Симптоми включають анемію, неправильне харчування, лихоманку, біль у животі, накопичення рідини, а іноді і смерть.

а) Клас Turbellaria — фотографія плоского хробака овальної форми з маркуванням Pseudobiceros bedfordi. Б) Клас Monegena — мікрофотографія прямокутної осередку з колбою на одному кінці. Мічений Дактилогірус sp. C) Клас Трематода - фотографія довгого овального організму з маркуванням Fascioloides magna та двох менших овальних організмів з позначкою Fasciola hepatica. D) Клас Цестода - фотографія дуже довгого солітера з маркуванням Taenia saginata. — Малюнок\(\PageIndex{2}\): Phylum Platyhelminthes ділиться на чотири класи. (а) Клас Turbellaria включає плоского черв'яка Бедфорда (*Pseudobiceros bedfordi*), довжина якого становить близько 8-10 см. (б) Паразитарний клас Monogenea включає *Dactylogyrus* spp. Черв'яків в цьому роді прийнято називати зябровими сосальками. Зразок, зображений тут, має довжину близько 0,2 мм і має два якоря, позначені стрілками, які він використовує для фіксації зябер риби-господаря. (c) Клас Trematoda включає загальну печінкову спайку *Fasciola hepatica* та гігантську печінку Fluke *Fascioloides magna* (праворуч). Показаний тут *зразок F. Magna* має довжину близько 7 см. (d) Клас Цестода включає стрічкових черв'яків, таких як *Taenia saginata*, який заражає як велику рогату худобу, так і людину і може досягати довжини 4-10 метрів; показаний тут зразок має довжину близько 4 метрів. (кредит c: модифікація роботи «Flukeman» /Wikimedia Commons)

а) Мікрофотографія Opisthorchis viverini; овальна клітина з проекцією на одному кінці. Б) Мікрофотографія одного кінця Taenia solium, що показує мутовку невеликих проекцій над областю, позначеною сколексом. — Малюнок\(\PageIndex{3}\): (а) Оральний присосок видно на передньому кінці цієї печінкової сосальки, *Opisthorchis viverrini*. (б) Ця мікрофотографія показує сколекс цестоди *Taenia solium*, також відомого як свинячий ціп'як. Видимі присоски і гачки дозволяють хробаку прикріпитися до внутрішньої стінки кишечника. (кредит а: модифікація роботи Шріпа Б, Кеукес С, Сітіхаорн П, Майріанг Е, Лаха Т, і Smout M; кредит b: модифікація роботи Центрів контролю та профілактики захворювань)

Інша медично важлива група платигельмінтів широко відома як стрічкові черв'яки (цестоди) і є сегментованими плоскими черв'яками, які можуть мати присоски або гачки в сколексі (область голови) (рис.\(\PageIndex{3}\)). Стрічкові черв'яки використовують ці присоски або гачки для кріплення до стінки тонкої кишки. Тіло хробака складається з сегментів, званих proglottid s, які містять репродуктивні структури; вони відриваються, коли гамети запліднені, випускаючи гравідні проглоттіди з яйцями. Стрічкові черв'яки часто мають проміжного господаря, який споживає яйцеклітини, які потім вилуплюються в личинкову форму, яка називається онкосферою. Онкосфера мігрує в певну тканину або орган у проміжного господаря, де утворює цистицерки. Після з'їдання остаточним господарем цистицерки розвиваються у дорослих стрічкових черв'яків у травній системі господаря (рис.\(\PageIndex{5}\)). Taenia saginata (яловичий стрічковий черв'як) та T. solium (свинячий ціп'як) потрапляють у людей через проковтування недовареного, забрудненого м'яса. Дорослі черв'яки розвиваються і проживають у кишечнику, але личинкова стадія може мігрувати і знаходитися в інших місцях тіла, таких як скелетні та гладкі м'язи. Яловичий ціп'як відносно доброякісний, хоча може спричинити проблеми з травленням і, іноді, алергічні реакції. Свинячий ціп'як може спричинити більш серйозні проблеми, коли личинки залишають кишечник і заселяють інші тканини, включаючи тканини центральної нервової системи. Diphylobothrium latum є найбільшим людським ціп'яком і може потрапляти в недоварену рибу. Він може вирости в довжину до 15 метрів. Echinococcus granulosus, собачий стрічковий черв'як, може паразитувати на людях і використовує собак як важливого господаря.

Schistoma mansoni, japonicum і гематобіум знаходяться в калі; S. japonicum і S. haematobium також містяться в сечі. Вони можуть бути діагностовані у воді і виробляти яйцеклітини, які вилуплюються, виділяючи мірацидії. Мірацидії проникають в тканини равлика і виробляють спороцисти у равлика (послідовних поколінь). Церкарії, що виділяються равликом у воду, вільно течуть і є інфекційною стадією, яка може проникати в шкіру. S. mansoni подорожує до товстого кишечника, S. japonicum подорожує до тонкого кишечника, а S. haemotobium подорожує до прямої кишки. Церкарії втрачають хвости під час проникнення і стають шистосомальними. Вони потрапляють у кровообіг і мігрують до портальної крові в печінці і дозрівають у дорослих. Парні дорослі черв'яки мігрують до брижових венул кишечника/прямої кишки (відкладання яєць, які циркулюють у печінці і проливаються в стільці) - для S. mansoni та S. japonicum. S. haematobium мігрує в венозне сплетіння сечового міхура. — Малюнок\(\PageIndex{4}\): Життєвий цикл *Schistosoma* spp. включає кілька видів водних равликів, які служать вторинними господарями. Паразит передається людині при контакті із забрудненою водою і займає місце проживання в венах травної системи. Яйця рятуються від господаря в сечі або калі і заражають равлика, щоб завершити життєвий цикл. (Кредит «ілюстрація»: модифікація роботи Центрів контролю та профілактики захворювань; кредит «крок 3 фото»: модифікація роботи Фреда Льюїса, Юнг-сан Лянга, Нітія Рагаван та Метті Найт)

Яйця або gravid proplottidis від зараженої особини передаються в навколишнє середовище; це діагностичний етап. Велика рогата худоба (T. saginata) та свині (T. solium) заражаються при попаданні всередину рослинності, забрудненої яйцями або гравідними проглоттідами. Онкосфери вилуплюються, проникаючи в стінку кишечника і циркулюють до мускулатури. Онкосфери розвиваються в цистицерки в м'язах і стають інфекційними. Люди заражаються, вживаючи в їжу сире або недоварене заражене м'ясо. Сколекс прикріплюється до кишечника, а дорослі виявляються в тонкому кишечнику. — Малюнок\(\PageIndex{5}\): Життєвий цикл солітера. (Кредит «ілюстрація»: модифікація роботи Центрів контролю та профілактики захворювань; кредит «крок 3 мікрофотографії»: модифікація роботи Американського товариства мікробіології)

Вправа\(\PageIndex{2}\)

Яка група медично важливих плоских черв'яків сегментована, а яка група несегментована?

Їжа для глистів?

Жителям помірних, розвинених країн може бути важко уявити, наскільки поширені гельмінтози в людському населенні. Насправді вони досить поширені і навіть часто зустрічаються в Сполучених Штатах. У всьому світі приблизно 807—1,221 мільйон людей інфіковані люмбрикоїдами аскаридами (можливо, одна шоста частина людської популяції) і набагато більше заражаються, якщо розглядати всі види нематод. ² Рівень зараження відносно високий навіть у промислово розвинених країнах. Приблизно 604—795 мільйонів людей інфіковані волосячим черв'яком (Trichuris) у всьому світі (Trichuris також може заразити собак), а 576—740 мільйонів людей інфіковані анкілостомою (Necator americanus і Ancylostoma duoidenale). ³ Токсокара, паразит нематоди собак і кішок, також здатний заражати людину. Він широко поширений у Сполучених Штатах, щорічно близько 10 000 симптоматичних випадків. Однак одне дослідження показало, що 14% населення (понад 40 мільйонів американців) було серопозитивним, тобто вони піддавалися впливу паразита в свій час. Понад 200 мільйонів людей хворіють на шистосомоз у всьому світі. Більшість Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ) занедбаних тропічними захворюваннями є гельмінти. У деяких випадках гельмінти можуть викликати субклінічні захворювання, тобто симптоми настільки легкі, що залишаються непоміченими. В інших випадках наслідки можуть бути більш важкими або хронічними, що призводить до накопичення рідини і пошкодження органів. З такою кількістю людей, які постраждали, ці паразити становлять основну глобальну проблему охорони здоров'я.

Викорінення Гвінейського хробака

Дракункуліоз, або хвороба гвінейського черв'яка, викликається нематодою під назвою Dracunculus medinensis. Коли люди споживають забруднену воду, можуть потрапляти всередину водяні блохи (дрібні ракоподібні), що містять личинки нематоди. Ці личинки мігрують з кишечника, спаровуються і рухаються по тілу, поки в кінцевому підсумку не з'являться самки (як правило, через ноги). У той час як хвороба гвінейського глиста рідко буває смертельною, вона надзвичайно болюча і може супроводжуватися вторинними інфекціями і набряками (рис.\(\PageIndex{6}\)).

Виривається черв'як з рани в нозі інфікованої особини. — Малюнок\(\PageIndex{6}\): Гвінейського хробака можна видалити з вени ноги зараженої людини, поступово обмотуючи його навколо палиці, як ця сірникова паличка. (кредит: Центри з контролю та профілактики захворювань)

Кампанія викорінення під керівництвом ВООЗ, CDC, Дитячого фонду ООН (ЮНІСЕФ) та Центру Картера (заснованого колишнім президентом США Джиммі Картером) була надзвичайно успішною у зменшенні випадків дракункуліозу. Це стало можливим, оскільки діагностика проста, існує недорогий метод боротьби, немає резервуара для тварин, водяні блохи не перебувають у повітрі (вони обмежені нерухомою водою), хвороба географічно обмежена, і було взято зобов'язання з боку урядів. Крім того, для лікування та профілактики не потрібні вакцини або ліки. За оцінками, у 1986 році постраждали 3,5 мільйона людей. Після кампанії викорінення, яка включала допомогу людям у постраждалих районах навчитися фільтрувати воду тканиною, лише чотири країни продовжують повідомляти про хворобу (Чад, Малі, Південний Судан та Ефіопія) із загалом 126 випадків, про які повідомлялося ВООЗ у 2014 році.

Ключові поняття та резюме

Гельмінти паразити включаються до вивчення мікробіології, оскільки їх часто ідентифікують шляхом пошуку мікроскопічних яєць і личинок.
Дві основні групи паразитів гельмінтів - це круглі черв'яки (Nematoda) та плоскі черв'яки (Platyhelminthes).
Нематоди - звичайні кишкові паразити, які часто передаються через недоварені продукти, хоча вони також зустрічаються в інших середовищах.
До платигельмінтів відносяться стрічкові черв'яки і сосальщики, які часто передаються через недоварене м'ясо.

Виноски

1 Won K, Kruszon-Moran D, Schantz P, Jones J. «Національна серопоширеність та фактори ризику зоонозної Toxocara spp. інфекції.» В: Тези доповідей 56-го Американського товариства тропічної медицини та гігієни; Філадельфія, Пенсільванія; 2007 листопада 4-8.
2 Фенвік, А. «Глобальний тягар запущених тропічних хвороб». Громадська охорона здоров'я 126 № 3 (бер. 2012 р.): 233—6.
3 де Сільва, Н., та ін. (2003). «Гельмінтози, що передаються грунтом: оновлення глобальної картини». Тенденції паразитології 19 (грудень 2003 р.): 547—51.
4 Всесвітня організація охорони здоров'я. «Південний Судан повідомляє про нульові випадки хвороби Гвінейських черв'яків сьомий місяць поспіль». 2016. http://www.who.int/dracunculiasis/no...ive_months/en/. Доступ до 2 травня 2016 року.