Морфология, культуральные, биохимические свойства возбудителей криптоспоридиоза (Cryptosporidium)

Жизненный цикл С. parvum хорошо изучен и описан, в том числе и с помощью электронной микроскопии. У людей он такой же, как и у животных, но продолжается не 4-7, а около 5 дней.

Все циклы развития криптоспоридий происходят в организме одного и того же хозяина.

Полное развитие паразита происходит в организме одного хозяина и завершается выделением с испражнениями ооцист, которые длительно сохраняются во внешней среде. Ооцисты представляют собой округлые образования диаметром 4-7 мкм (у разных видов криптоспоридий размеры несколько различаются). Кислотоустойчивы, хорошо окрашиваются анилиновыми красителями.

При заглатывании ооцисты разрушаются в проксимальном отделе кишечника, при этом высвобождаются 4 червеобразных подвижных спорозоита, длиной 4,9-11,0 мкм и шириной 0,8-1,2 мкм. Они достигают энтероцитов, локализуясь около поверхности клеток, не проникая в цитоплазму. Сформировавшиеся трофозоиты увеличиваются в размерах. Меронты 1-го типа способны к циклическому развитию (бесполое размножение) и число их значительно увеличивается. Меронты 2-го типа путем последовательных этапов полового цикла в конечном счете образуют ооцисту. При выделении во внешнюю среду она оказывается способной заразить нового хозяина (при попадании в его пищеварительный тракт).

Процесс развития от попадания ооцисты в организм хозяина до выделения ооцист нового поколения во внешнюю среду длится 4-7 дней.

Не все цисты выделяются во внешнюю среду, часть их с тонкими стенками могут вызвать аутоинвазию макроорганизма, обусловливая хроническое течение криптоспороидоза.

а) Устойчивость к различным внешним факторам, антисептическим и антибактериальным препаратам. Инфекции ЖКТ, вызванные криптоспоридиями, зарегистрированы во всех возрастных группах и на всех континентах, в общей сложности более чем в 40 странах. Такое широкое распространение криптоспоридиоза связано с большим количеством природных резервуаров инфекции, низкой инфицирующей дозой и высокой резистентностью возбудителя к дезинфектантам и противопаразитарным препаратам, а так же с малыми размерами ооцист, позволяющими им проходить через многие фильтры.

Сохраняясь в окружающей среде, ооцисты криптоспоридий способны к инфицированию до 18 мес при температуре +4°С и до 1 нед при температуре -10°С. Однако при нагревании (+72°С) погибают в течение 1 мин.

Ооцисты С. рапшт способны выживать и сохранять инвазионность в воде при температуре +15°С более 7 мес.

Ооцисты криптоспоридий высокорезистентны к большинству дезинфектантов, используемых в домашних условиях, лечебно-профилактических учреждениях, лабораториях и системах очистки воды, включая 3%-ный раствор гипохлорита натрия, многие препараты йода и хлора, а также 5 %-ный раствор формалина.

Так, ооцисты сохраняют жизнеспособность в течение 18 ч в 3%-ном растворе крезоловой кислоты, в 5 %-ном растворе гипохлорита натрия, в 0,02 М растворе гидроокиси натрия и в 4 %-ном растворе йодоформа, но погибают после такой экспозиции в 10%-ном растворе формалина или 5 %-ном растворе аммиака.

Ооцисты чувствительны к высушиванию и температурам выше +65°С. Эффективны горячий пар, формалин, 5- 10%-ный аммиак. Frye (1991) называет глутаровый альдегид одним из наиболее эффективных средств.

При использовании медицинского оборудования, подвергающегося возможной контаминации криптоспоридиями, например, эндоскопов и бронхоскопов, следует помнить, что добиться их освобождения от ооцист криптоспоридий с помощью дезинфектантов практически невозможно, поэтому рекомендуется их автоклавирование.

б) Антигенные свойства. Антигены криптоспоридий являются поверхностными муцинами или муциноподобными гликопротеидами, секретируемыми специальными органеллами апикального комплекса паразита. Среди них gp.900, gp.23/27, gp.40 и gp.15/17, которые опосредуют взаимоотношения в системе хозяин-паразит, индуцируя гуморальный и клеточный ответы при криптоспоридиозе у человека.

Для серологической диагностики у С. parvum особенно значимыми являются два поверхностных антигена массой 17 и 27 kDa.

Результаты серологических исследований свидетельствуют о том, что криптос-поридиоз, вероятно, встречается значительно чаще, чем диагностируется. Так, антитела к криптоспоридиям были обнаружены у 25-35 % лиц в популяциях индустриально развитых стран (Европа и Северная Америка) и у 42-64% — в развивающихся (Южная Америка, Китай).

С возрастом число серопозитивных лиц увеличивается. Так, в Перу было зарегистрировано 33% сероположительных в возрасте первых двух лет жизни и 73% среди лиц 2-5 лет. В США 38 % детей и 58% подростков оказались серопозитивными. Для выявления криптоспоридийного антигена была предложена реакция латекс-агглютинации (РЛА), реакция иммунофлюоресценции (РИФ).

Имеется тест-система для иммуноферментного анализа (ИФА), позволяющая проводить сероэпидемиологические исследования с целью выявления разных классов антикриптоспоридийных антител. Сероконверсия происходит в пределах 60 дней острой фазы инвазии как у больных с нормальным иммунным статусом, так и у больных СПИДом. Антитела персистируют по меньшей мере в течение 1 года. Ценность таких реакций для диагностики острой инфекции остается неизученной.

В нашей стране сероэпидемиологические исследования населения на пораженность криптоспоридийной инфекцией не проводили.

в) Внутривидовое разнообразие. Практически все случаи заболевания криптоспоридиозом, зарегистрированные у людей, были вызваны С. parvum.

Данные изоферментного анализа, ПЦР и ДНК-секвенирования говорят о наличии как минимум двух типов С. рагтитп: один тип характерен только для человека и некоторых приматов (генотип 1, или человеческий тип), второй — для крупного рогатого скота и человека (генотип 2, или коровий тип).

В эксперименте показана возможность заражения как телят, так и мышей генотипом 2, но не генотипом 1. Считается, что данный факт подтверждает необходимость разделения вида С. parvum на два генотипа, отражающих особенности эпидемиологии и трансмиссивного цикла данного паразита. Скорее всего, данные генотипы действительно представляют собой два различных вида.

г) Биологические модели. В качестве биологической модели для постановки диагноза и изучения патогенеза криптоспоридиоза может быть использована биопроба на мышах.

Материалом для заражения могут быть нативные фекалии или осадок ооцист. Для длительного сохранения ооцист используют 2,5 %-ный раствор бихромата калия. Материал можно хранить как при комнатной температуре, так и в холодильнике, но последнее предпочтительнее. Осадок ооцист можно хранить и в изотоническом растворе хлорида натрия при температуре +4°С. Следует иметь в виду, что в процессе хранения ооцист их жизнеспособность и инвазивность постепенно снижаются. Поэтому адекватные результаты в опытах по экспериментальному заражению животных могут быть получены при использовании ооцист, хранившихся не более 1-2 мес.

Для постановки биопроб необходимо скормить небольшие порции фекалий или осадков ооцист новорожденным или 2—5-дневным белым мышам. При наличии в образцах ооцист криптоспоридий в фекалиях мышей через 5-8 дней будут обнаруживаться ооцисты. При вскрытии мышей в более ранний период (оптимально на 3-7-й день) в гистологических препаратах кишечника (предпочтительно в препаратах подвздошной кишки) будут выявляться эндогенные стадии развития криптоспоридий, локализующиеся в зоне щеточной каемки.

При постановке биопроб на животных можно к гомогенату фекалий добавлять антибиотики (пенициллин, стрептомицин, гентамицин), которые подавляют сопутствующую микрофлору, но не влияют на инвазивность ооцист криптосноридий.

Количество ооцист криптоспоридий подсчитывают с помощью камеры Горяева, используемой в гематологической практике. После инкубации, стимулирующей эксцистирование ооцист, можно таким же способом подсчитать и количество спорозоитов.

Для количественных определений можно также подсчитывать общее количество ооцист в окрашенном мазке, приготовленном из определенного количества фекалий (например, из 0,2 г).

д) Особенности иммунного ответа. По-видимому, и гуморальный, и клеточный иммунитет необходим для эффективной «защиты» макроорганизма от криптоспоридиоза. Т-клеточный ответ играет решающую роль в течении криптоспоридиозной инфекции, преимущественно путем активации CD4+-клеток и провоспалительного цитокинового каскада, в основном за счет активации интерферона у. Последний, включая интерлейкин 15, играет решающую роль в осуществлении естественной защиты, активизируя клетки-киллеры.

Важность клеточного звена иммунитета убедительно демонстрируется тем, что у больных СПИДом криптоспоридиоз протекает тяжелее и часто переходит в хроническую форму, чего фактически никогда не наблюдается у людей со здоровой иммунной системой. Персистирующая хроническая диарея, вызванная криптоспоридиями, описана у больных гипогаммаглобулинемией, у больных с селективным дефицитом IgA в сочетании с опсониновым дефицитом, и у больных с CD4-кл сточным иммунодефицитом. При изучении иммунного статуса у больных СПИДом с криптоспоридиозом было установлено, что уровень CD4, CD8 и индекс CD4/CD8 был более высоким в случаях самокупирующейся диареи по сравнению с хронической персистирующей. Имеет значение также и дефект системы комплемента.

В то же время у пациентов с выраженными нарушениями гуморального иммунитета заболевание также протекает в более тяжелой форме. Специфические IgG, IgM, IgA, и даже IgE-антитела обнаружены у больных острой инвазией и выздоравливающих. Однако очевидно, что одного специфического антительного ответа на инфекцию недостаточно, о чем свидетельствует обнаружение высоких титров специфических антител к С. parvum у пациентов со СПИДом, что, однако, не предупреждает развития хронической инфекции, вызванной этим микроорганизмом. Увеличение продукции простагландина Е2 (который стимулирует продукцию муцина) защищает эпителий от паразитарной инвазии. Вероятно, важную роль играет у-интерфсрон. Это косвенно подтверждается тем, что именно у пациентов с низкой продукцией у-интерферона (дети и ВИЧ-инфицированные) криптоспоридиоз развивается чаще и протекает более тяжело.

- Читать далее "Факторы патогенности возбудителей криптоспоридиоза (Cryptosporidium)"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 4.6.2020

Остались вопросы или замечания?

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.