Гименолепис микростома
| Гименолепис микростома | |
|---|---|
 | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | Анималия |
| Тип: | Плоские черви |
| Сорт: | Цестоды |
| Заказ: | Циклофиллидеи |
| Семья: | Гименолепидиды |
| Род: | Гименолепис |
| Разновидность: | H. микростома |
| Биномиальное имя | |
| Гименолепис микростома Дюжарден, 1845 г. | |
| Синонимы [1] | |
| |
Hymenolepis microstoma , также известный как ленточный червь грызунов , является кишечным паразитом . Взрослые черви живут в желчных протоках и тонком кишечнике мышей и крыс, а личинки метаморфозируют в гемоцеле жуков. Он принадлежит к роду Hymenolepis ; ленточные черви, вызывающие гименолепидоз . H. microstoma распространен среди грызунов по всему миру, но редко заражает людей. [2]
Экология
Hymenolepis microstoma является облигатным паразитом . Взрослые особи живут в желчных протоках и тонком кишечнике грызунов, таких как мыши ( Mus musculus ), а личинки заражают зерновых жуков, таких как Tribolium spp., в которых они превращаются из личинок в молодых червей. [3] Черви варьируются от 4 до 30 см в длину, в зависимости от возраста и количества червей в хозяине. [3] Взрослые особи полностью утратили рот и кишечник. Вместо этого они используют свою кожу ( тегумент ) для поглощения питательных веществ непосредственно из кишечника хозяина. [3]
Виды Hymenolepis и другие ленточные черви часто демонстрируют «эффект скученности», при котором общая биомасса червей остается более или менее постоянной, независимо от интенсивности заражения. Таким образом, инфекции низкой интенсивности приводят к появлению более крупных червей, а инфекции высокой интенсивности — к появлению более мелких червей. В лабораторных условиях взрослые инфекции H. microstoma у мышей обычно ограничиваются примерно 12 червями. [3]
Жизненный цикл
Цикл начинается с того, что членистоногие становятся промежуточными хозяевами, проглатывая яйца паразита. Онкосферические личинки высвобождаются из яиц и используют крючки и секретируемые ферменты, чтобы проникнуть в кишечник жуков и попасть в гемоцель. В гемоцеле личинки проходят полную клеточную реорганизацию (т. е. метаморфоз), превращаясь в личинок цистицеркоидов примерно за 7–10 дней. Личинки могут оставаться в стадии цистицеркоидов в жуке столько же, сколько длится жизнь взрослого жука (до 3 лет), хотя какое-либо возрастное снижение жизнеспособности не изучалось. [3] При проглатывании яйца развиваются в цистицеркоидов. Грызуны могут заразиться, когда едят членистоногих, таких как мучные хрущаки ( Tribolium ssp). Люди, особенно дети, также могут проглатывать членистоногих и, следовательно, заражаться через тот же механизм. Грызуны, особенно крысы, являются окончательными хозяевами и естественными резервуарами H. microstoma . Когда окончательный хозяин (крысы) съедает инфицированное членистоногое, цистицеркоиды, присутствующие в полости тела, трансформируются во взрослого червя. Молодые черви обосновываются в желчном протоке мышей примерно через 3 дня движения в верхнем желудочно-кишечном тракте . После того, как они обосновались в желчном протоке, черви затем созревают половым путем и начинают производить яйца примерно в течение 1 недели. [3] Яйца выделяются с фекалиями мышей, и, таким образом, распространение происходит пассивно - через движение и дефекацию мышей. Инфекции взрослых червей у мышей, содержащихся в лабораторных условиях, сохраняются в течение 6–12 месяцев.
Черви размножаются половым путем путем перекрестного оплодотворения сегментов, каждый из которых содержит полный набор мужских и женских репродуктивных органов ( гермафродитизм ). Оболоченные эмбрионы развиваются в яичниках посредством спирального деления , чтобы стать инфекционными личинками с 3 парами крючков. При попадании в организм жуков эти личинки используют свои крючки и секреторные железы, чтобы проникнуть в кишечник жука и попасть в гемоцель, где они претерпевают полный метаморфоз в цистицеркоидных личинок, наполненных взрослым сколексом , готовых к внедрению в окончательного хозяина. [3]
Цитология
Как и все плоские черви (тип Platyhelminthes ), H. microstoma сохраняет тотипотентные стволовые клетки (называемые необластами у плоских червей) на протяжении всего жизненного цикла. Они расположены в области шеи взрослых червей и отвечают за постоянное производство новых органов в процессе стробиляции (формирования сегментов). [1] [4] Необласты делятся в области шеи и включаются в новые сегменты, где они в конечном итоге дифференцируются в репродуктивные органы и другие элементы тела. [4] Диплоидное число хромосом H. microstoma составляет 12 , а общий размер генома , по оценкам Института Сенгера, составляет 1,4 мегабаз (с содержанием GC ~35%). [1] [5] Эти значения аналогичны геномам лисьего цепня Echinococcus multilocularis и свиного цепня Taenia solium . [6] Все три вида принадлежат к отряду ленточных червей Cyclophyllidea . Размеры генома за пределами этого порядка в настоящее время неизвестны. [4]
Эволюция
Паразитические плоские черви , включающие ленточных червей , сосальщиков и моногеней , произошли от одной основной линии свободноживущих предков плоских червей. Переход от свободноживущего к паразитическому образу жизни у общего предка паразитических плоских червей включал в себя фундаментальное изменение их покрова, которое встречается во всех современных группах. [7] Ранние ветвящиеся группы ленточных червей встречаются у костных (например, костистых ) и хрящевых рыб (например, акул и скатов ) и имеют полностью водные жизненные циклы, включающие членистоногих (например, веслоногих рачков ) в качестве первых промежуточных хозяев и позвоночных (рыб) в качестве окончательных хозяев. Четвероногие хозяева (включая мышей и людей) были приобретены позже в эволюции ленточных червей, и в конечном итоге частично водные жизненные циклы привели к эволюции полностью наземных жизненных циклов, хотя все еще с участием членистоногого промежуточного хозяина и позвоночного окончательного хозяина. [7] Hymenolepis microstoma является представителем Cyclophyllidea, одной из самых молодых и богатых видами групп ленточных червей. [7]
Влияние исследования
Большая часть наших знаний об основах биологии ленточных червей, таких как их анатомия, физиология и ультраструктура, получена в результате работы над этим родом. [7] Виды рода Hymenolepis (например, H. diminuta , H. microstoma , H. nana ) поддерживаются в качестве лабораторных моделей для изучения биологии ленточных червей с 1950-х годов. [7] Их можно легко поддерживать in vivo в хозяевах-грызунах и жуках, что делает их полезными для обучения и исследовательских целей. Их также можно выращивать в культуре ( in vitro ), что позволяет легко манипулировать жизненным циклом.
Инфекция и лечение
Hymenolepis microstoma в первую очередь поражает грызунов и очень редко встречается у людей. Инфекция H. microstoma у человека часто протекает бессимптомно, но боль в животе, раздражительность, зуд и эозинофилия входят в число имеющихся симптомов в нескольких зарегистрированных случаях. Поскольку данные о лечении H. microstoma празиквантелом скудны, ученые рекомендовали сообщать о каждом случае и лечении H. microstoma для разработки протоколов и паразитологических целей.
Ссылки
- ^ abc Cunningham LJ, Olson PD (2010). «Описание Hymenolepis microstoma (штамм Ноттингем): классическая модель ленточного червя для исследований в геномную эру». Parasit Vectors . 3 : 123. doi : 10.1186/1756-3305-3-123 . PMC 3023764 . PMID 21194465.
- ^ Macnish MG, Ryan UM, Behnke JM, Thompson RC (сентябрь 2003 г.). «Обнаружение ленточного червя грызунов Rodentolepis (=Hymenolepis) microstoma у людей. Новый зооноз?». Int. J. Parasitol . 33 (10): 1079– 85. doi :10.1016/s0020-7519(03)00137-1. PMID 13129530.
- ^ abcdefg Сайт лаборатории Олсона, Кафедра зоологии, Музей естественной истории, Лондон
- ^ abc Olson PD (март 2008 г.). «Hox-гены и паразитические плоские черви: новые возможности, проблемы и уроки свободноживущих». Parasitol. Int . 57 (1): 8– 17. doi :10.1016/j.parint.2007.09.007. PMID 17977060.
- ^ Hymenolepis microstoma. Wellcome Trust Sanger Institute. Получено 1 февраля 2011 г.
- ^ Echinococcus multilocularis. Wellcome Trust Sanger Institute. Получено 1 февраля 2011 г.
- ^ abcde Olson PD, Littlewood DT, Bray RA, Mariaux J (июнь 2001 г.). «Взаимоотношения и эволюция ленточных червей (Platyhelminthes: Cestoda)». Mol. Phylogenet. Evol . 19 (3): 443– 67. Bibcode :2001MolPE..19..443O. doi :10.1006/mpev.2001.0930. PMID 11399152.
Внешние ссылки
