Трипаносоми - небезпечні паразити

Трипаносоми — одна з родин протистів — одноклітинних організмів типу евгленозоа.

Трипаносоми є патогенними мікроорганізмами та становлять небезпеку для здоров'я, завдаючи серйозної шкоди системам та органам людини.

Структура трипаносоми

Будова трипаносоми, тобто її морфологічна будова, має вигляд трипомастиготи на дорослій, трипаносомній стадії розвитку. Тіло трипаносоми, довжиною від 12 до 40-70 мкм, має поздовжню форму сильно витягнутого овалу із загостреними кінцями (що нагадує веретено).

Вона складається з однієї клітини – мітохондрії з цитоплазмою та одним ядром; клітина має щільну глікопротеїнову мембрану (перипласт). Також у клітині трипаносоми є дископодібний органел кінетонуклеус (або кінетопласт), що містить ДНК, та менше тіло (кінетосома або блефаропласт), від якого починається зовнішній виріст джгутиків клітини трипаносоми. Цей органел руху паразита називається просто джгутиком. Він тягнеться вздовж тіла клітини та піднімає пластинчасту мембрану, утворену перипластом, який також розташований вздовж усієї клітини (з одного боку). Фахівці називають її ундулюючою мембраною (від лат. undulatus – хвилеподібний), а її функція полягає в тому, щоб звиватися та рухати трипаносому в потрібному напрямку. Така будова трипаносоми притаманна паразиту, коли він знаходиться в тілі остаточного господаря.

Крім того, перебуваючи там, трипаносома може бути також у формі амастиготи (овальної, меншої за розміром та без джгутика). Але на критичній стадії, перебуваючи в тілі комахи-носія, морфологічна будова клітини набуває форми епімастиготи: клітина видовжена, але джгутик короткий, а хвиляста мембрана сильно недорозвинена.

До речі, Trypanosoma cruzi має С- або S-подібне тіло, а також довший джгутик і звужену хвилясту мембрану.

Життєвий цикл і розмноження трипаносом

Трипаносоми є облігатними паразитами, тобто їхнє існування поза іншим організмом неможливе: хазяїн забезпечує паразиту їжу та комфортне середовище. Тому весь життєвий цикл трипаносоми відбувається або в тілі комахи, або в тілі людини (або тварини). Отже, життєвий цикл цього паразита двостадійний.

Основним (остаточним) господарем для трипаносом, на думку більшості біологів, є людина, а кровоссальна комаха, яка переносить паразита, отримала статус проміжного господаря.

Африканська трипаносома розвивається в передніх відділах кишечника мухи цеце після того, як вона висмоктала кров зараженого хребетного. В результаті її тіло заповнюється трипаносомами Trypanosoma brucei або Trypanosoma gambiense, які починають розмножуватися та перетворюватися на епімастигот. Досягнувши слинних залоз комахи, епімастиготи продовжують енергійно ділитися. Життєвий цикл трипаносоми в тілі мухи триває близько трьох тижнів. Паразит проникає безпосередньо в слину лише тоді, коли розвивається до стадії метациклічних трипаносом, які потрапляють у хоботок. Тепер кровожерливій комасі залишається лише вкусити жертву свого ненаситного апетиту, і все – зрілі трипаносоми мігрують до нового господаря.

Спочатку трипомастиготи деякий час (до десяти днів) залишаються в клітинах шкіри, звідти вони переміщуються в лімфатичну систему, а потім переходять у кров, прилипаючи до еритроцитів та лейкоцитів. Але вони не можуть розмножуватися в крові і з кровотоком «подорожують» по всьому тілу в пошуках підходящого «місця для життя» – у спинномозковій рідині, лімфі та в різних органах. І там починається розмноження трипаносом, що призводить до отруєння організму метаболітами його життєдіяльності та пошкодження тканин внутрішніх органів.

Розмноження трипаносом безстатеве, здійснюється шляхом поздовжнього бінарного мітозу, під час якого мітохондрії та ядро діляться на дві частини – реплікуються по дві копії кожної хроматиди.

Повторний процес поділу американської трипаносоми (з утворенням епімастиготи) відбувається в кишечнику клопів. Коли клітина паразита стає трипомастиготою, тобто набуває метациклічної форми, вона готова до зміни господарів. Вихід з кишечника лише один – з екскрементами, які тварини злизують з себе при укусі комахи та заражаються. А люди чухають укушене місце, і заразні фекалії клопа потрапляють у клітини шкіри через отвір від укусу та мікроскопічні пошкодження цілісності шкіри при чуханні.

Де живе трипаносома і чим вона харчується?

Отже, де живе трипаносома? Паразити Trypanosoma brucei та Trypanosoma gambiense обрали своїм середовищем існування кров, лімфу, лімфатичні вузли, спинномозкову рідину (ліквор), багаті на білок серозні рідини, а також тканини спинного та головного мозку. Американська трипаносома в організмі людини найчастіше селиться в клітинах лімфатичних вузлів і судин, печінки та селезінки, кісток і головного мозку, а також м'язової тканини (включаючи міокард).

Чим харчуються трипаносоми? Що їм потрібно для підтримки свого існування та розмноження – глікопротеїни та вуглеводи плазми крові їхнього господаря. Трипаносоматиди не мають отворів для надходження їжі (цитостома), тому вони задовольняють свій голод за допомогою ендосмозу – поглинання рідких поживних речовин усією клітинною мембраною. Слід зазначити, що трипаносоми є анаеробами, тобто їм не потрібен кисень для отримання енергії, а їхня дихальна система – цитохромна.

Механізм адаптації трипаносом до організму хазяїна та спосіб захисту від нього визнані мікробіологами унікальними. Щоб «ввести в оману» імунну систему людини чи тварини, активується ген трипаносоми, який займається зміною послідовності (перекодуванням пептидних зв'язків) амінокислот, що входять до складу їх білкової оболонки. Тобто, чужорідні агенти (антигени) паразита, на які реагують імунні клітини організму хазяїна, змінюються, і процес їх виявлення, ідентифікації та знешкодження затримується. І за цей час трипаносоми встигають розмножитися.

Типи трипаносом

Згідно з паразитологічною класифікацією, клас трипаносом є гетеротрофними еукаріотичними патогенними ендопаразитами.

Трипаносома латинською (запозиченою з грецької): клас Мастігофора (джгутикові, від грецького mastig - джгутик), підклас тварин джгутикові (Zoomastigina), ряд Кінетопластиди (кінетопластиди). А згідно з класифікацією протистів, клас трипаносом - кінетопластиди, родина - трипаносоматиди, вид - трипаноплазма. Кілька різновидів цього ендопаразита викликають дуже небезпечні патології у людини.

Африканська трипаносома є причиною африканського трипаносомозу (сонної хвороби) у людей і тварин. Захворювання виникає після зараження організму такими паразитами, як Trypanosoma brucei та Trypanosoma gambiense. У першому випадку лікарі визначають збудника як Trypanosoma brucei gambiense (Tbg), яка вражає населення країн Західної та Центральної Африки та викликає хронічну інфекцію, що триває місяцями та роками. У другому випадку тип збудника має більш точну назву Trypanosoma brucei rhodesiense (Tbr), і він призводить до гострої форми сонної хвороби (з важким ураженням центральної нервової системи) переважно серед сільського населення східної та південної частин Африканського континенту.

Спосіб зараження трипаносомами цих видів є інокулятивним – через укус специфічної кровоссальної комахи. Тропічна муха цеце, яка мешкає в незліченній кількості, є переносником трипаносом brucei та gambiense. До основних видів мухи цеце (Glossina), які можуть заразити людей африканським трипаносомозом, належать G. palpalis, G. tachinoides та G. morsitans.

Trypanosoma cruzi або американська трипаносома є ендеміком Центральної та Південної Америки. Її вторгнення в організм призводить до хвороби Шагаса (названої на честь бразильського бактеріолога Карлоса Шагаса, який її відкрив), що супроводжується запаленням серцевого м'яза та оболонок мозку. Спосіб зараження trypanosoma cruzi є інокулятивно-контамінаційним: - укус одного з видів триатомових гематофагів (Triatoma infestans, Rhodnius prolixus тощо), а також потрапляння інфікованих фекалій у подряпане місце укусу клопа. Сам клоп заражається, кусаючи ходячих та літаючих "відкладачів" паразита - гризунів, броненосців, опосумів, кажанів тощо.

Trypanosoma eouipedum викликає так звану шлюбну хворобу коней, оскільки передача трипаносом цього виду відбувається під час їхнього спарювання. Trypanosoma brucei часто називають кінською трипаносомою, оскільки коні в Центральній Африці інфіковані нею, а розвивається смертельна хвороба нагана (нгана) вражає багатьох інших домашніх тварин.

Профілактика трипаносомозів

Основною профілактикою трипаносом сьогодні є боротьба з їх переносниками – комахами. Для цього використовуються всі доступні засоби захисту: репеленти, москітні сітки, екрани та пастки для запобігання проникненню мух цеце та клопів у житлові та громадські приміщення, обробка місць проживання цих комах інсектицидами для їх знищення. І, звичайно ж, моніторинг здоров'я населення в ендемічних районах – шляхом регулярного здачі аналізів крові на Trypanosoma brucei gambiense (Tbg).

Трипаносомоз людини є ендемічним у 36 країнах Африки на південь від Сахари, де проживає майже 70 мільйонів людей. За даними ВООЗ, яка прийняла та впроваджує програму боротьби зі сонною хворобою в африканських країнах, щороку хворіє в середньому 25 000 людей. Більше того, оскільки це сільське захворювання, багатьом пацієнтам ставлять діагноз, але не лікують, і вони помирають у своїх селах…

Наразі визнано, що найефективнішою профілактикою трипаносом є очищення певних ділянок (особливо в районах високої вологості) від тих видів рослинності, які служать притулком для мух.

Значення трипаносом у природі

Якщо протисти, до яких належать і трипаносоми, є невід'ємною частиною біосистеми нашої планети, і багато з них роблять позитивний внесок у її стабілізацію (виробляючи кисень, поглинаючи бактерії та переробляючи органічні залишки), то значення трипаносом у природі – як, наприклад, малярійного плазмодія, дизентерійної амеби чи лямблій – важко визначити.

Вчені розглядають паразитизм як принцип існування одних організмів за рахунок інших. Якщо таке існування шкодить одному з його учасників, викликаючи небезпечні захворювання хазяїна паразита – людини, то мимоволі спадає на думку думка, що 7 мільярдів людей Землі – це ніщо порівняно з кількістю паразитичних мікроорганізмів, що живуть на планеті.

Ми вважаємо їх класом найпростіших, але вони, маючи мітохондрії та джгутик, адаптувалися до таких екстремальних умов, в яких жодна людина не змогла б вижити навіть кількох хвилин.

Звісно, стаття про трипаносоми — це явно не привід для філософствування, але, можливо, значення трипаносом у природі полягає в тому, що людина все ж усвідомлює себе частиною цієї природи та починає поводитися не як її завойовник чи, що ще гірше, її король...