Fasciola hepatica | |
---|---|
Образец взрослой особи Fasciola hepatica | |
Научная классификация | |
Домен: | Эукариоты |
Королевство: | Анималия |
Тип: | Плоские черви |
Сорт: | Трематоды |
Заказ: | Плагиорхииды |
Семья: | Фасциолиды |
Род: | Фасциола |
Разновидность: | F. гепатика |
Биномиальное имя | |
Fasciola hepatica |
Fasciola hepatica , также известная как обыкновенная печеночная двуустка или овечья печеночная двуустка , является паразитической трематодой ( трематодой или плоским червем , типом гельминта ) класса Trematoda , типа Platyhelminthes . Она поражает печень различных млекопитающих , включая человека, и передается овцами и крупным рогатым скотом людям по всему миру. Заболевание, вызываемое трематодой, называется фасциолезом или фасциолезом, который является типом гельминтоза и был классифицирован как забытое тропическое заболевание . [2] Фасциолез в настоящее время классифицируется как растительно-пищевая трематодная инфекция, часто приобретаемая при поедании метацеркарий паразита,инцистированных на растениях. [3] F. hepatica , которая распространена по всему миру, известна как важный паразит овец и крупного рогатого скота на протяжении десятилетий и наносит значительный экономический ущерб этим видам домашнего скота, до 23 миллионов фунтов стерлингов только в Великобритании. [4] Из-за своего относительно большого размера и экономической важности он стал предметом многих научных исследований и, возможно, является самым известным из всех видов трематод. Ближайшим родственником Fasciola hepatica является F. gigantica . Эти два вида трематод являются сестринскими видами; они имеют много общих морфологических признаков и могут спариваться друг с другом. [5]
Fasciola hepatica встречается в печени и желчных протоках окончательного хозяина , и ее жизненный цикл непрямой. Окончательными хозяевами сосальщика являются крупный рогатый скот , овцы и козы , а также буйволы . [6] Дикие жвачные животные , такие как африканский буйвол , [7] и другие млекопитающие, включая человека, также могут выступать в качестве окончательных хозяев. [8] Кролики и зайцы могут служить резервуарами дикой природы . [9] Жизненный цикл F. hepatica проходит через промежуточного хозяина и несколько экологических личиночных стадий. [10] Промежуточными хозяевами F. hepatica являются дышащие воздухом пресноводные улитки из семейства Lymnaeidae . Хотя было описано несколько видов прудовиков, восприимчивых к F. hepatica , паразит развивается только у одного или двух основных видов на каждом континенте. Galba truncatula является основным хозяином улитки в Европе, частично в Азии, Африке и Южной Америке. Lymnaea viator , L. neotropica , Pseudosuccinea columella и L. cubensis являются наиболее распространенными промежуточными хозяевами в Центральной и Южной Америке. [5] [11] [8] Несколько других прудовиков могут быть естественным или экспериментальным образом инфицированы F. hepatica , но их роль в передаче трематоды невелика. [5] Список прудовиков, которые могут служить естественными или экспериментальными промежуточными хозяевами F. hepatica, включает: [12]
Метацеркарии высвобождаются из пресноводной улитки в виде церкарий и образуют цисты на различных поверхностях, включая водную растительность . Затем хозяин -млекопитающее ест эту растительность и может заразиться. Люди часто могут заразиться этими инфекциями, выпивая загрязненную воду и употребляя в пищу пресноводные растения , такие как кресс-салат . Внутри двенадцатиперстной кишки хозяина-млекопитающего метацеркарии высвобождаются из своих цист. Из двенадцатиперстной кишки они прогрызают слизистую оболочку кишечника и попадают в брюшинную полость . Затем они мигрируют через кишечник и печень в желчные протоки. Внутри желчных протоков они развиваются во взрослую трематоду. [13] [14] У людей время, необходимое для созревания F. hepatica из метацеркарий во взрослую трематоду, составляет примерно три-четыре месяца. Затем взрослые трематоды могут производить до 25 000 яиц на трематоду в день. [15] Эти яйца выводятся через стул в пресную воду. Попав в пресную воду, яйца становятся эмбрионами , что позволяет им вылупляться в виде мирацидиев , которые затем находят подходящего промежуточного хозяина-улитку семейства Lymnaeidae . Внутри этой улитки мирацидии развиваются в спороцисты , затем в редии , затем в церкарии. Церкарии высвобождаются из улитки, образуя метацеркарии, и жизненный цикл начинается снова. [13]
Fasciola hepatica — один из крупнейших сосальщиков в мире, достигающий длины 30 мм и ширины 13 мм ( хотя Fasciola gigantica еще больше и может достигать 75 мм). [16] Он имеет листовидную форму, заостренный сзади (сзади) и широкий спереди (спереди). Ротовая присоска небольшая, но мощная и расположена на конце конусообразного выступа на переднем конце. Вертлужная впадина — более крупная присоска, чем ротовая присоска, и расположена на переднем конце. [13]
Внешняя поверхность сосальщика образована тегументом . Он состоит из склеропротеина , и его основная функция заключается в защите сосальщика от разрушительной пищеварительной системы хозяина. [17] Он покрыт гликокаликсом . Тегумент обновляет свою плазматическую мембрану в качестве защиты от компрометации и модифицируется для активного или пассивного поглощения питательных веществ. [18] [19] Поглощение некоторых соединений (например, таурина ) делает сосальщиков еще более устойчивыми к гибели пищеварительной системой хозяина. [20] На поверхности тегумента также имеются небольшие шипы. Первоначально эти шипы однозаостренные, затем, непосредственно перед тем, как сосальщик попадает в желчные протоки , они становятся многозаостренными. На переднем конце сосальщика шипы имеют от 10 до 15 точек, тогда как на заднем конце они имеют до 30 точек. [21] Тегумент представляет собой синцитиальный эпителий . Это означает, что он образован путем слияния множества клеток, каждая из которых содержит одно ядро , для образования многоядерной клеточной мембраны. В случае F. hepatica во внешней цитоплазме между базальной и апикальной мембранами нет ядер. Таким образом, эта область называется безъядерной. Вместо этого ядра находятся в телах клеток, также известных как тегументальные клетки, они соединяются с внешней цитоплазмой посредством тонких цитоплазматических тяжей . Тегументальные клетки содержат обычные цитоплазматические органеллы ( митохондрии , тельца Гольджи и эндоплазматический ретикулум ). [22] Тегумент играет ключевую роль в заражении хозяина трематодой. Исследования показали, что определенные части тегумента (в данном случае антиген , называемый Teg) могут фактически подавлять иммунный ответ хозяина -млекопитающего . Это означает, что сосальщик способен ослабить иммунный ответ и увеличить свои шансы на успешное заражение. Успешное заражение необходимо для того, чтобы сосальщик успел развиться во взрослую особь и продолжить свой жизненный цикл. [23]
Пищеварительный тракт F. hepatica имеет один рот, который ведет в слепую кишку ; у него нет ануса . Рот расположен внутри передней присоски на брюшной стороне сосальщика. Этот рот ведет в глотку , за которой следует узкий пищевод . Пищевод, выстланный тонким слоем эпителиальных клеток , затем открывается в толстый кишечник . Поскольку ануса нет, кишечник разветвляется, и каждая ветвь заканчивается слепо около заднего конца тела. [24] Сосальщики мигрируют в более мелкие капилляры и желчные протоки , когда питаются внутри хозяина. Они используют свои ротовые присоски, чтобы оттягивать и всасывать пищу, желчь , лимфу и кусочки тканей со стенок желчных протоков. [24] F. hepatica полагается на внеклеточное пищеварение , которое происходит в кишечнике хозяина. Отходы выводятся через рот. Неотходы всасываются обратно через тегумент и общую поверхность трематоды. Тегумент облегчает это всасывание, поскольку содержит множество мелких складок, увеличивающих площадь поверхности. [24]
F. hepatica не имеет органов дыхания : взрослые сосальщики дышат анаэробно (без кислорода). Гликоген , взятый из хозяина, расщепляется гликолизом с образованием углекислого газа и жирных кислот . Этот процесс обеспечивает сосальщика энергией. [25] Напротив, свободноживущие стадии мирацидия паразита обычно развиваются в богатой кислородом среде. Считается, что свободноживущие стадии паразита дышат аэробно , чтобы получить как можно больше энергии из окружающей среды. [26]
Экскреторная система F. hepatica содержит сеть трубочек , окружающих один главный экскреторный канал. Этот канал ведет к экскреторной поре на заднем конце трематоды. Этот главный канал разветвляется на четыре секции в дорсальной и вентральной областях тела. Экскреторная система функционирует в экскреции и осморегуляции . [25] Каждая трубочка в экскреторной системе соединена с пламенной клеткой , также известной как протонефридии . Эти клетки представляют собой модифицированные клетки паренхимы . У F. hepatica их роль заключается в выполнении экскреторных, но, что более важно, в осморегулирующих функциях. Таким образом, пламенные клетки в первую очередь используются для удаления избытка воды. [25]
Нервная система F. hepatica состоит из пары нервных ганглиев , каждый из которых расположен по обе стороны пищевода . Вокруг пищевода находится нервное кольцо , которое соединяет два нервных ганглия вместе. Нервы выходят из этого кольца, достигая заднего конца тела. На заднем конце одна пара нервов становится толще других; они известны как боковые нервные стволы. От этих боковых нервных стволов ответвляются другие нервы. Сенсорные органы у F. hepatica отсутствуют . [27] [28]
Взрослые сосальщики F. hepatica являются гермафродитами ; каждый содержит как мужские, так и женские репродуктивные органы . Мужские и женские репродуктивные органы открываются в одну и ту же камеру внутри тела, которая называется половым атриумом. Половой атриум представляет собой эктодермальный мешок, который открывается наружу сосальщика через половое отверстие. [27] Яички образованы из двух разветвленных канальцев , они расположены в средней и задней частях тела. Из эпителиальной выстилки канальцев вырабатывается сперма . Затем сперма попадает в семявыносящий проток , а затем в семенной пузырек . Из семенного пузырька выступает семявыбрасывающий проток , который открывается в половой атриум, и множество предстательных желез окружают это отверстие. [27] Правая сторона переднего семенника имеет разветвленный трубчатый яичник . Отсюда короткий яйцевод переходит в желточный проток . Этот проток соединяет через соединение яичники, матку и резервуар желтка. Из этого соединения матка открывается в половой атриум; это отверстие окружено железами Мелиса . У некоторых сосальщиков конечный конец матки укреплен мышцами и шипами . [27]
F. hepatica размножается как половым путем, через взрослых гермафродитных сосальщиков, так и бесполым путем . Мирацидии могут размножаться бесполым путем в промежуточном хозяине- улитке . [29]
С опубликованной в 2015 году черновой версией геномной последовательности F. hepatica , как известно, имеет самый большой размер ядерного генома среди трематод, секвенированных на данный момент. Он составляет около 1,3 ГБ, [30] что в два раза больше, чем у Opisthorchis viverrini с 634,5 МБ, второго по величине генома среди трематод. [31] Геном содержится в 10 парах хромосом. Последовательность, кодирующая белок, охватывает около 21,8 МБ, а повторяющаяся последовательность ДНК — около 32% от общего генома. [30] Число предсказанных генов составляет 14 642. [32] Митохондриальный геном состоит из 14 462 п.н., содержащих 12 кодирующих белок, 2 рибосомальных и 22 гена транспортной РНК. [33]
В настоящее время F. hepatica имеет одно из самых широких географических расширений среди всех паразитарных и трансмиссивных заболеваний. Возникнув в Европе, он распространился на более чем 50 стран, охватывая все континенты, кроме Антарктиды . [36] Напротив, F. gigantica обычно считается более географически ограниченным тропическими регионами Африки , Азии и Ближнего Востока , с некоторым совпадением между двумя видами. [34]
Климат влияет как на F. hepatica , так и на ее промежуточного хозяина — улитку. Например, развитие мирацидиев и личинок F. hepatica , а также размножение Galba truncatula требуют температурного диапазона от 10 до 25 °C. Кроме того, им обоим требуется высокий уровень влажности воздуха, поскольку оба подвержены риску высыхания . В связи с этим распространенность , а также интенсивность заражения F. hepatica в первую очередь зависят от уровня осадков и температуры. [36]
F. hepatica имеет тегумент , который защищает его от ферментов пищеварительной системы хозяина , при этом все еще позволяя воде проходить. [20] Свободноплавающие личинки имеют реснички , а церкарии имеют мускулистый хвост, который помогает им плавать в водной среде, а также позволяет им достигать растений, на которых они образуют цисты. [35] Для прикрепления к хозяину у F. hepatica есть ротовые присоски и шипы на теле. Их глотки также помогают им присасываться к тканям внутри тела, особенно внутри желчных протоков . [37] Дыхание взрослой трематоды анаэробное ; это идеально, так как в печени нет кислорода . [25] F. hepatica приспособлена производить большое количество яиц, что увеличивает ее шансы на выживание, так как многие яйца уничтожаются при выпуске в окружающую среду. Кроме того, F. hepatica является гермафродитом , поэтому все сосальщики могут производить яйца, увеличивая количество потомства, производимого популяцией. [27]
Геном F. hepatica был опубликован в 2015 году. [38] При размере 1,3 Гб его геном является одним из крупнейших известных геномов патогенов . Геном содержит множество полиморфизмов , и это представляет потенциал для трематоды эволюционировать и быстро адаптироваться к изменениям в окружающей среде, таким как доступность хозяина и лекарственные или вакцинные вмешательства. [30]
Инфекция начинается при употреблении в пищу покрытой цистами водной растительности или при употреблении воды, содержащей метацеркарии. В Соединенном Королевстве F. hepatica часто вызывает заболевание у жвачных животных , чаще всего в период с марта по декабрь. [39]
Люди заражаются, употребляя в пищу кресс-салат или выпивая эмолиенте — перуанский напиток, в состав которого входят капли сока кресс-салата. Крупный рогатый скот и овцы заражаются, когда потребляют инфекционную стадию паразита с низинных болотистых пастбищ . [39]
Инфекции у людей были зарегистрированы в более чем 75 странах мира. В Азии и Африке люди заражаются как F. hepatica , так и F. gigantica , тогда как фасциолез у людей вызывается только F. hepatica в Южной и Центральной Америке и Европе. [40]
Присутствие F. hepatica может помешать обнаружению туберкулеза крупного рогатого скота у крупного рогатого скота. Крупный рогатый скот, коинфицированный F. hepatica , по сравнению с тем, кто инфицирован только M. bovis , слабо реагирует на одиночный внутрикожный сравнительный цервикальный туберкулиновый тест (SICCT). [41] Таким образом, инфекция F. hepatica может затруднить обнаружение туберкулеза крупного рогатого скота ; это, конечно, серьезная проблема в сельскохозяйственной отрасли. [42]
Как F. hepatica , так и F. gigantica могут вызывать фасциолез. Симптомы у человека различаются в зависимости от того, является ли заболевание хроническим или острым. Во время острой фазы незрелые черви начинают проникать в кишечник, вызывая симптомы лихорадки, тошноты, опухания печени (вызванной Fh8 ), кожной сыпи и сильной боли в животе. [43] Хроническая фаза наступает, когда черви созревают в желчном протоке и могут вызывать симптомы перемежающейся боли, желтухи и анемии. [43] У крупного рогатого скота и овец классические признаки фасциолеза включают постоянную диарею, хроническую потерю веса, анемию и снижение выработки молока. [44] Некоторые остаются бессимптомными. F. hepatica может вызвать внезапную смерть как у овец, так и у крупного рогатого скота из-за внутреннего кровотечения и повреждения печени. [4]
Фасциолез является важной причиной как производственных, так и экономических потерь в молочной и мясной промышленности. С годами распространенность возросла и, вероятно, продолжит расти в будущем. [45] Домашний скот часто обрабатывают флюкицидами, химикатами, токсичными для трематод, включая бромофенофос , [46] [ нужна страница ] [47] триклабендазол и битионол . Ивермектин , который широко используется для многих гельминтозных паразитов, имеет низкую эффективность против F. hepatica , как и празиквантел . [48] [49] Для людей тип контроля зависит от обстановки. Одним из важных методов является строгий контроль за ростом и продажей съедобных водных растений, таких как кресс-салат . Это особенно важно в высокоэндемичных районах . Некоторые фермы орошаются загрязненной водой , поэтому овощи, выращенные на таких землях, следует тщательно мыть и готовить перед употреблением в пищу. [13]
Лучший способ профилактики фасциолеза — сокращение популяции прудовиков или отделение скота от территорий, где обитают эти улитки. [44] Эти два метода не всегда наиболее практичны, поэтому обычно практикуется контроль путем обработки стада до того, как оно потенциально заразится.
Диагноз может быть поставлен путем обнаружения желто-коричневых яиц в стуле. Они неотличимы от яиц Fascioloides magna , хотя яйца F. magna очень редко передаются овцам, козам или крупному рогатому скоту. Если пациент съел зараженную печень, и яйца прошли через организм и вышли через фекалии, может возникнуть ложноположительный результат теста. Ежедневный осмотр во время диеты без печени раскроет этот ложный диагноз. [50]
Тест на иммуноферментный анализ (ELISA) является диагностическим тестом выбора. ELISA доступен в продаже и может обнаруживать антитела к антигепатитам в сыворотке и молоке; разрабатываются новые тесты, предназначенные для использования на образцах кала. [51] Использование ELISA более специфично, чем использование вестерн-блота или иммунодиффузии Arc2 . [39] Протеазы, секретируемые F. hepatica , использовались экспериментально для иммунизации антигенов. [52]
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на февраль 2025 г. ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на февраль 2025 г. ( ссылка )