Основные этапы жизненного цикла малярийного плазмодия

Развитие малярийного плазмодия

Жизненный цикл развития малярийного плазмодия начинается в теле самки комара, а развивается в клетках печени и в крови носителя-человека:

1. Спорозиты попадают к носителю через укус самки;
2. Паразиты проникают в клетки печени, сосудистую и слизистую оболочки;
3. Вызывают разрушение эритроцитов, препятствуют усвоению питательных веществ;
4. Достигая половой зрелости, размножаются, вызывая появление 20 новых мерозоитов и образуют половые гамонты, которые попадают в кровь самки комара при укусе носителя.

Таким образом различается тканевая и эритоцитарная стадия развития. Размножение плазмодия бесполое, поэтому для получения потомства паразиты не нуждаются в смене носителя. После попадания в желудок комара, плазмодии малярии развиваются до уровня половой зрелости и размножаются. Укус насекомого вызывает заражение, и инфекция распространяется по тканям носителя. В результате инфицирования уничтожаются красные кровяные тельца, что вызывает приступы малярии.

Что такое малярийный плазмодий

Этот простейший микроорганизм становится причиной развития опасного для жизни человека заболевания. Малярийный плазмодий – это возбудитель малярии (malaria, протозойное заболевание, класс споровики), по данным ВОЗ во всем мире каждый год гибнет до 2 миллионов людей от данной болезни. Существуют разные виды паразитов, которые провоцируют разные формы патологии. Принята следующая классификация представителей этого класса:

• malariae – заболевание имеет продолжительность 4 дня;
• plasmodium vivax (плазмодиум вивакс) – трехдневный тип малярии;
• falciparum (фальципарум) – тропический вид плазмодия малярийного;
• plasmodium ovale – еще одна форма трехдневного заболевания;
• plasmodium knowlesi – цикл репликации споровика 24 часа, поэтому любая инфекция (даже слабая) быстро перерастает в тяжелое заболевание.

Строение малярийного плазмодия

Формируется зрелый паразит за несколько этапов, меняя промежуточного хозяина на основного. Единственный способ заразиться заболеванием – укус комара, которые является носителем. Существует 2 тысячи разновидностей этого насекомого, но переносчиком может быть только один вид – Anopheles superpictus. Стоит помнить, что только самка комаров кусает человека и пьет кровь, это необходимо для размножения. Строение малярийного плазмодия имеет сложную структуру, которая представлена на фото ниже.

Жизненный цикл малярийного плазмодия

Перед тем, как сформироваться в полноценный, опасный для человека микроорганизм, плазмодий проходит несколько стадий формирования. Заражение происходит при укусе комара, которые впрыскивает вместе со слюной спорозоиты плазмодия. Далее происходит процесс созревания внутри организма человека и может произойти либо бесполое деление во внутренних органах, либо клетки вновь попадут к комару и там произойдет половое деление. Жизненный цикл малярийного плазмодия подразумевает смену хозяев на разных стадиях.

Основной хозяин малярийного плазмодия

Механизм того, как передается малярия, заключается в нескольких этапах созревания споровика. Для формирования спорогония нужно попасть в организм основного хозяина малярийного плазмодия – комара анофелеса. На данном этапе гаметоциты уже находятся на стадии, когда они готовы к разделению на макрогаметоциты и микрогаметоциты. При укусе комара, носителя малярии, происходит переселение гаметоцитов к основному хозяину.

Внутри тела насекомого одна половина клеток становится мужскими, вторая – женскими. Каждая из них имеет один хромосомный набор, при процессе слияния гамет разного пола формируются диплоидные клетки с полноценным набором хромосом. Так появляются, имеющие удлиненную форму, зиготы плазмодия малярийного. Они обладают высокой подвижность, сразу же проникают в стенки желудка комара, образуют спороцисты – это клетки-инкубаторы, которые покрыты оболочкой.

Это последний цикл развития бактерии, внутри спороцистов продолжается клеточный митоз плазмодия малярийного, каждый такой инкубатор производит сотни спорозоитов. Затем оболочка инкубационного резервуара лопается, паразиты оказываются внутри тела насекомого и мигрируют к слюнным железам. Далее во время укуса зародыши плазмодия малярийного снова попадают в тело человека и заражают его.

Промежуточный хозяин малярийного плазмодия

Жизненный цикл имеет две почти равные части, происходящие в теле человека или комара. Зародыши паразита передаются от комара в тело человека, и он становится промежуточным хозяином малярийного плазмодия. Формирование микроорганизма происходит по следующей схеме:

1. Через укус происходит передача спорозоитов в кровоток, которые быстро попадают в ткани печени. Начинается шизогония (бесполое размножение), после которой формируются мерозоиты.
2. Последние проникают в эритроциты (красные кровяные тельца), начинают питаться гемоглобином из них и продолжают усиленно размножаться. На этом этапе клетка похожа на круг или овал с протоплазмой размером до 2 мкм.
3. На следующем этапе мерозоиты покидают эритроциты, принимают форму колец, внутри протоплазмы образуются полости, которые называются пищеварительными вакуолями. В них скапливаются питательные вещества и выводятся продукты жизнедеятельности – это токсины, попадающие в кровоток.
4. Каждые 48 часов происходит стадия развития плазмодия, которая совпадает с приступом озноба, лихорадки у человека, простом температуры.
5. Повторяется эритроцитарная шизогония циклично, продолжается, пока не достигнут нужного уровня мерозоиты. После этого наступает следующая стадия – формируются гаметоциты, о которых было написано выше.

Симптомы и диагностика

Симптомы малярии обычно следующие: лихорадка, ознобы, артралгия (боль в суставах), рвота, гемолитическая анемия, гемоглобинурия, судороги. Возможно также ощущение покалывания в коже, особенно в случае малярии, вызванной P. falciparum. Также могут наблюдаться спленомегалия (увеличенная селезенка), нестерпимая головная боль, ишемия головного мозга. Малярийная инфекция смертельно опасна, особенно для детей и беременных женщин.

Диагноз устанавливается на основе выявления паразитов в мазках крови. Традиционно используют два типа мазков — тонкий и толстый (или так называемую ). Тонкий мазок позволяет с большей надёжностью определить разновидность малярийного плазмодия, поскольку внешний вид паразита (форма его клеток) при данном типе исследования лучше сохраняется. Толстый мазок позволяет микроскописту просмотреть больший объём крови, поэтому этот метод чувствительнее, но внешний вид плазмодия при этом изменяется, что не позволяет легко различать разновидности плазмодия. Поставить диагноз на основе микроскопического исследования зачастую бывает затруднительно, так как незрелые трофозоиты разных видов малярийного плазмодия плохо различимы, и обычно необходимо несколько плазмодиев, находящихся на разных стадиях созревания, для надёжной дифференциальной диагностики.

В настоящее время используются также быстрые диагностические тесты (RDT, Rapid Diagnostic Tests) с использованием иммунохимических наборов (более дорогие, но дающие результат через 5—15 минут и не требующие использования микроскопа) и тесты с помощью ПЦР (наиболее дорогие, но наиболее надежные)

Виды (формы) малярии

Симптоматика, течение и прогноз заболевания отчасти зависят от вида плазмодия, который является возбудителем данной формы болезни.

• Возбудитель тропической малярии — Plasmodium falciparum. Вызывает наиболее опасную форму, часто протекающую с осложнениями и имеющую высокую смертность. Эта же форма наиболее широко распространена (91 % всех случаев малярии в 2006 г.).
• Возбудитель четырехдневной малярии — Plasmodium malariae. Приступы происходят обычно через 72 часа.
• Возбудители трехдневной малярии и похожей на неё овале-малярии — соответственно, Plasmodium vivax и Plasmodium ovale. Приступы происходят через каждые 40—48 часов.

Эти формы малярии различаются также по длительности инкубационного периода, продолжительности разных стадий жизненного цикла плазмодиев, симптоматике и течению.

Эпидемиология малярии

С географической точки зрения это затрагивает тропические и субтропические страны. Это связано с тем, что паразит и его переносчик оптимально развиваются в условиях окружающей среды, которые преобладают в этих районах..

Эта болезнь в этих странах стала основной проблемой общественного здравоохранения, особенно в тех, где уровень бедности высок.

Инкубационный период

Инкубационный период – это время, необходимое индивидууму для проявления какого-либо признака или симптома после того, как паразит проник в его организм..

Каждый вид Plasmodium имеет свой инкубационный период:

• P. falciparum: 7 – 14 дней
• P. vivax: 8 – 14 дней
• P. malariae: 7 – 30 дней
• P. ovale: 8 – 14 дней

Клиническая картина

Тяжесть клинической картины зависит от причинных видов. Хотя симптомы, как правило, одинаковы, когда возбудителем является вид Plasmodium falciparum, они развиваются в сторону более серьезной картины.

Среди симптомов и признаков наиболее характерных для этого заболевания упоминаются:

• Высокая температура
• озноб
• потение
• анемия
• головная боль
• Тошнота и рвота
• Мышечные боли

Если малярия вызвана Plasmodium falciparum, Могут быть некоторые признаки, которые считаются опасными и которые предупреждают о серьезных осложнениях в течение болезни. Среди них:

• желтуха
• Цианоз (синий цвет кожи и слизистых оболочек из-за недостатка оксигенации)
• диспноэ
• Тахипноэ (увеличение частоты дыхания)
• Гиперемезис (тошнота и сильная рвота)
• Гиперпирексия (Чрезвычайно высокая температура)
• Неврологические изменения

Диагностика

Под микроскопом P. ovale очень похож на P. vivax, и если видно лишь небольшое количество паразитов, может быть невозможно различить эти два вида только по морфологическим признакам. Нет никакой разницы между лечением P. ovale и P. vivax , и поэтому некоторые лабораторные диагнозы сообщают ” P. vivax / ovale “, что вполне приемлемо, поскольку лечение этих двух очень схоже. Точки Шуффнера видны на поверхности паразитированных красных кровяных телец , но они больше и темнее, чем у P. vivax, и их иногда называют точками Джеймса или штриховкой Джеймса. Около двадцати процентов зараженных клеток имеют овальную форму (отсюда и название вида), а некоторые из овальных клеток также имеют бахромчатые края (так называемая кометная клетка). Зрелые Шизонты из P. овальные не более чем двенадцати ядер внутри них , и это является единственным надежным способом различения двух видов.

P. vivax и P. ovale, которые сидели в ЭДТА более получаса до того, как был сделан мазок крови, будут внешне очень похожи на

Молекулярные тесты (тесты, которые ищут ДНК-материал от P. ovale в крови) должны учитывать тот факт, что существует два подвида ovale, и тесты, разработанные для одного подвида, не обязательно могут обнаружить другой.

лечение

Наиболее эффективное лечение малярии основано на комбинации некоторых лекарств, среди которых препарат, который дал лучшие результаты, – хлорохин. Производные артемизинина, хинин в сочетании с доксициклином или клиндамицином и мефлохином также использовались..

Быстрое применение лечения важно после того, как патология была диагностирована, поскольку ее отсроченное внимание может вызвать серьезные осложнения, такие как почечная и печеночная недостаточность, менингит, дыхательная недостаточность, гемолитическая анемия и, наконец, смерть

Малярийные комары

Переносчиком малярии является один единственный род комаров. Этот род называется Anopheles. Этот род комаров насчитывает несколько сотен видов. Но это вовсе не означает, что каждый такой комар переносит болезнь в себе, некоторые из них являются абсолютно безвредными насекомыми. Ареал обитания комара этого рода очень велик, да практически по всему миру, кроме тех регионов, где круглый год бушуют морозы. В нашей стране их можно в встретить в Сибири и на Дальнем Востоке, но были случаи обнаружения в Московской и Ленинградской областях. Развитие личинок комаров происходит в воде, поэтому для среды их обитания характерна влажность и сырость. Особенно это можно заметить в жаркое время года.

Внешне заразный комар от обычного ничем не отличается, поэтому определить у него бактерии можно только с помощью специализированного анализа на наличие малярии.

Народные методы лечения

Народная медицина предлагает много способов лечения. Врачи не рекомендуют их применять в качестве монотерапии. Иногда народные средства можно использовать одновременно с медикаментами.

Народные методы лечения малярийной лихорадки:

1. Настойка петрушки. 1 кг петрушки перебить в блендере. Добавить в смесь 0,5 л водки. Настаивать неделю в темном месте. Процедить через марлю, принимать по 1 ст.л. 3 раза в сутки. Перед употреблением развести порцию настойки в стакане воды.
2. Настойка черной редьки. Натереть 1 корнеплод, добавить к мякоти 500 мл водки. Настаивать неделю в сухом, темном месте. Принимать по 1 ст.л. настойки, разведенной в стакане воды на ночь.
3. Порошок цикория. 1 ч.л. цикория растворить в стакане теплого молока. Напиток можно пить до трех раз в день.
4. Барбарис. Плоды барбариса употребляют в чистом виде. Листья растения можно использовать для заваривания лечебных чаев.
5. Солевой раствор. Морскую соль обжарить на сковороде без масла. После этого растворить 1 ст.л. прожаренной соли в стакане минеральной воды. Пить в фазу активного потоотделения.

Большинство народных средств направлено на стимуляцию естественного иммунитета. Солевой раствор помогает задерживать влагу в организме, тем самым препятствует обезвоживанию.

Диагностика малярийного плазмодия

Диагностировать наличие в организме плазмодия можно путем анализа крови. Забор крови проводят из пальца. Несмотря на различие видов плазмодиев, любая из разновидностей сразу же выявляется в лабораторных условиях.

В лабораторных условиях выявить наличие малярийного плазмодия довольно просто, для этого необходимо взять анализ крови

После пребывания в местах обитания малярийных комаров рекомендуется сдать кровь на наличие плазмодия в организме даже в том случае, если перед поездкой делалась прививка от малярии. Таким образом можно предотвратить возможное развитие заболевания или облегчить его протекание.

Как можно заразиться малярией

Помимо прямого пути инфицирования, то есть укуса комара, человек может заболеть этим опасным инфекционным заболеванием и при использовании инфицированных медицинских инструментов.

Следует учесть, что для вспышки малярии необходимо наличие трех факторов:

• благоприятные климатические условия;
• зараженные люди;
• малярийные комары.

Поскольку малярия передается не только от комара к человеку, но и наоборот, происходит своего рода круговая реакция, когда насекомое кусает человека, заражая его. Укусив больного, комар становится повторным промежуточным звеном и снова передает инфекцию уже другой жертве.

Места распространения малярийных комаров

Как передается малярия

Высокая вероятность летального исхода заставляет всех людей, которые собираются в Азию или Африку на отдых, серьезно отнестись к этой болезни. Источник инфекции при малярии – комары рода Anopheles, кусают только самки. Остальные виды этих насекомых не являются носителями, через них. Малярия передается одного из типов, они отличаются друг от друга некоторыми морфологическими признаками:

• P. ovale;
• P. vivax;
• P. knowlesi;
• P. malariae.

У этих микробов жизненный цикл состоит из нескольких стадий, за время которых они меняют хозяев: человека и комара. Когда возбудитель попадает к первичному носителю, он выпускает вещество, которое привлекает комаров. Далее при кровососании он попадает к насекомому, проходит там последнюю стадию развития и возвращается через укус. Вероятность заражения зависит от:

• ландшафта местности;
• климатических условий, которые могут стать благоприятной средой для распространения инфекции;
• бытовые условия;
• состояние иммунитета человека;
• экономические факторы;
• миграция населения.

Схема передачи возбудителя малярии человеку

Источником становится паразитоноситель или больной человек, который имеет в крови гаметоциты. Малярия – инфекция трансмиссивного типа, передающаяся посредством укуса комара. Обнаруживаются гаметоциты из анализа крови уже на первых днях развития болезни. Их количество возрастает, когда проходит несколько повторов эритроцитарной шизогонии. Схема передачи возбудителя малярии человеку зависит от первичного носителя микроба.

Укус комара (трансмиссивный механизм)

Это основной способ передачи микроба, которые обеспечивает существование плазмодиев. Человек становится источником инфекции, в крови которого содержатся зрелые гаметоциты (женские, мужские клетки паразита). Переносчиками болезни становятся только самки особи комаров Anopheles. Малярийный плазмодий проходит несколько этапов развития: сначала желудок комара, куда он попадает после укуса человека, происходит созревание гаметоцитов, слияние, многократное размножение, затем образуются спорозоиты, которые скапливаются в слюнных железах насекомого.

Шизонты, трофозоиты – бесполые формы плазмодия не выживают в желудке и погибают. Малярийный плазмодий в организме человека проходит бесполый этап деления, у комара – половое деление. Во время укуса клетки паразитов просачиваются в кровеносное русло и распространяются по всему телу, поражая внутренние органы, вызывая описанные выше симптомы малярии.

Вертикальный механизм

Это вариант, когда заражение происходит от матери к плоду или новорожденному ребенку в процессе рождения. Крайне редко переносится малярия через плаценту. Большинство случаев передачи болезни приходится при родах, когда попадается некоторое количество материнской крови в кровоток малыша, если эритроциты содержат бесполые формы плазмодия малярийного.

Парентеральный механизм

Является причиной развития шизонтной малярии. Передача микроба происходит при переливаниях крови или внутривенных инъекциях (часто среди наркоманов, которые используют общую иглу). В первом случае источником возбудителя становится донор, который заражен малярией, с сублатентной паразитемией (недостаточное количество паразитов). По этой причине на территории, где существует риск заражения малярией при заборе донорской крови проводят серологическое изучение крови вместе с паразитологическими методами лабораторной диагностики.

Во втором случае, когда источником возбудителя становятся инъекции, в кровь попадает совсем мало паразитов, поэтому инкубационный период может растянуться до 3 месяцев. При массивном заражении этот срок очень короткий – несколько суток. Это важный момент, который необходимо учитывать при диагностике у больных признаков малярии, перенесших операцию, наркоманов.

Клиника и эпидемиология.

Малярия (от mal и aria – дурной воздух) – природно-эндемическая инвазия. Инкубационный период малярии зависит от вида возбудителя и в среднем колеблется от 6 до 42 дней (исключение составляет северная разновидность P. vivax).

Малярийный приступ начинается с озноба, который длится от 30 мин до 2–3 ч и переходит в фазу жара, продолжающуюся от нескольких часов до 1 сут. Температура в фазе жара достигает 40–41 °С, лицо больного краснеет, появляются одышка, возбуждение, часто рвота, резко усиливается головная боль. Заканчивается приступ снижением температуры до нормы, что сопровождается сильным потоотделением в течение 2–5 ч. Затем наступает глубокий сон. При 3-дневной малярии и овале-малярии приступы лихорадки повторяются через 48 ч, при 4-дневной – через 72 ч. Обычно они возникают в одно и то же время.

После нескольких приступов увеличиваются селезенка и печень (нередко возникает желтуха), развивается анемия. Без всякого лечения приступы малярии после многократного повторения могут спонтанно прекращаться, за исключением тропической малярии. Полного выздоровления, однако, не наступает.

Область возможного распространения малярии лежит между 45° северной и 40° южной широты, где среднесуточная температура не ниже 16 °C. Источником инфекции являются больные малярией люди или паразитоносители, в периферической крови которых имеются половые формы плазмодиев. Переносят заболевание 25–30 видов комаров рода Anopheles. В летний сезон самка Anopheles делает несколько кладок по 100–250 яиц. Яйца комаров созревают при температуре 15 °С за 1 неделю, а при 25 °С – на 3-й день. Этим определяется сезонность малярии: наиболее высокая инфицированность людей приходится на теплое время года, когда резко увеличивается количество комаров. В зимние месяцы паразиты погибают в организме самки комара, но сохраняются у людей, от которых по весне заражается новая генерация выплодившихся комаров.

Малярийные комары — переносчики малярийных плазмодиев

Переносить малярию способны только некоторые комары рода Anopheles. Их и называют малярийными комарами. Это довольно обширный род, включающий несколько сотен видов.Не все представители рода Анофелес способны переносить малярию. Некоторые являются очень хорошими переносчиками, другие же не опасны.

Эти комары широко распространены по всему миру. В том числе и в тех регионах, где малярия была ликвидирована. Встречаются они и в умеренном климате, есть они и в Московской и Ленинградской областях, Сибири, Дальнем Востоке.

Поэтому случаи местной малярии возможны и на территории России. Так как туристы, выезжавшие в неблагополучные регионы, или мигранты могут служить источником инфицирования комаров. Особенно высок риск в жаркие года. Личинки комаров развиваются в воде, поэтому их гораздо больше в сырых местах.

Вопреки широко распространенному мнению, малярийные комары имеют небольшие размеры (несколько миллиметров в длину). Проще всего их отличить по характерной посадке, с сильно поднятым вверх задним концом тела (другие комары держат тело параллельно поверхности).

Наличие или отсутствие в организме комара возбудителя малярии никак не сказывается на его внешнем виде или поведении. Поэтому различить инфицированных и неинфицированных комаров без специального анализа невозможно.

После того как комар напился крови больного, должно пройти время, чтобы малярийный плазмодий прошел определенные стадии развития и комар стал заразным (обычно 10–20 дней). На скорость развития малярийных плазмодиев в организме комара влияет множество факторов, в том числе и температура. При низких температурах развитие замедляется или прекращается.

Так как комар живет недолго, то далеко не всегда он успевает стать заразным, погибая до того как возбудитель малярии завершит свое развитие. Это одна из причин того, что в умеренном климате местная малярия редка. К тому же с наступлением холодов прекращается циркуляция возбудителя между людьми и комарами.

Сами по себе комары не содержат возбудителей малярии. Чтобы действительно стать малярийными они должны напиться крови человека больного малярией. Комар может заразиться только от человека, потомству малярийный плазмодий не передается.

Одной из главных мер защиты является предотвращения укусов малярийных комаров. Это использование сеток и пологов (тем более, что большинство малярийных комаров предпочитает питаться ночью), распыление инсектицидов в помещениях, выбор времени и маршрутов, использование репеллентов.

Малярийный плазмодий – возбудитель малярийной инфекции. По классификации простейших (одноклеточных) паразитов относится к типу Apicomplexa, классу Sporozoa (Споровики), отряду Haemosporida, семейству Plasmodiidae, роду Plasmodium.

В человеческом организме способны паразитировать 4 вида паразита:

1. Plasmodium vivax – возбудитель трёхдневной малярии;
2. Plasmodium malariae – возбудитель четырёхдневной малярии;
3. Plasmodium falciparum – возбудитель тропической малярии;
4. Plasmodium ovale – возбудитель ovale – малярии, схожий с видом P. vivax.

Все разновидности в целом схожи по форме, строению и жизненным циклам, за исключением деталей. Но имеют свои особенности цикла развития; в основном — по продолжительности его периодов.

Интересной особенностью паразитов типа Apicomplexa является способность чередования в жизненном цикле полового (гамогония) и бесполого (агамогония) способов размножения. При этом происходит смена «хозяина». В человеческом организме, являющимся для малярийного плазмодия «промежуточным хозяином», возможно только бесполое размножение. А фаза полового размножения – прерогатива основного «хозяина» и переносчика малярии, то есть комара.

Исторические аспекты

Исторический очаг этого заболевания – Африка. С этого материка малярия разошлась по всему миру. В начале XX века количество заболевших составляло около 700 млн. в год. Один из 100 зараженных умирал. Уровень медицины XXI века уменьшил заболеваемость до 350-500 млн. случаев в год и сократил смертность до 1-3 млн. человек в год.

Впервые как отдельное заболевание малярия была описана в 1696 г., тогда же официальной медициной того времени было предложено лечение симптомов патологии корой хинного дерева, которая использовалась народной медициной уже давно. Эффект действия этого лекарства не могли объяснить, ведь у здорового человека хина при приеме вызывала жалобы, подобные лихорадке. В этом случае был применен принцип лечения подобного подобным, который в XVIII веке проповедовал Самуил Ганеман – основатель гомеопатии.

Привычное для нас название болезни известно с 1717 года, когда итальянский лекарь Ланчини установил причину развития болезни, идущую из «гнилого» воздуха болот (mal`aria). Тогда же возникло подозрение, что виновниками переноса болезни являются комары. XIX век принес много открытий в установлении причин малярии, описании цикла развития и классификации заболевания. Микробиологические исследования позволили найти и описать возбудителя инфекции, который был назван малярийным плазмодием. В1897 году И.И. Мечников внес возбудителя патологии в классификацию микроорганизмов как Plasmodium falciparum (класс споровиков, тип простейших).

В XX веке разработали эффективные лекарства для терапии малярии.

С 1942 года П.Г. Мюллер предложил применение мощного по действию инсектицида ДДТ, для обработки зоны очагов болезни. В середине XX века, благодаря воплощению глобальной программы ликвидации малярии, удалось ограничить заболеваемость до 150 млн. в год. Последние десятилетия приспособившаяся инфекция начала новую атаку на человечество.