Характеристика трипаносомы брюсейского, морфология, биологический цикл, симптомы

Trypanosoma brucei Это внеклеточный простейший паразит. Принадлежит к классу Kinetoplastidae, роду семейства Trypanosomatidae Trypanosoma. Есть два подвида, которые вызывают два различных варианта африканского трипаносомоза человека или также называют «сонной болезнью».

Trypanosoma brucei подвид. gambiense, вызывает хроническую форму и в 98% случаев находится в западной и центральной Африке к югу от Сахары. Trypanosoma brucei подвид. rhodesiense является причиной острой формы, присутствующей в центре и на востоке к югу от Сахары.

Оба варианта этого заболевания были зарегистрированы в тех странах Африки к югу от Сахары, где обнаружена муха цеце, Glossina spp, вектор или передающий агент Т. Брюсей.

Третий подвид, Trypanosoma brucei подвид. brucei, вызывает аналогичное заболевание у домашних и диких животных, называемое нагана.

Сонная болезнь угрожает более чем 60 миллионам человек в 36 странах Африки к югу от Сахары. Ежегодно происходит от 300 000 до 500 000 случаев, из которых от 70 000 до 100 000 умирают. Заражение мухой цеце охватывает территорию в 10 миллионов квадратных километров, одну треть суши Африки.

Всемирная организация здравоохранения признает значительное сокращение числа новых случаев африканского человеческого трипаносомоза в последние годы. Это связано с постоянством национальных и международных инициатив по борьбе с этим заболеванием.

Общие характеристики

Это называется сонная болезнь, потому что она вызывает инверсию естественного цикла сна пациента. Человек спит днем и не спит ночью. Это продукт серии психических и неврологических нарушений, которые заболевание вызывает в поздней стадии..

Открытие

Трипаносомоз животных или нагана является важным заболеванием крупного рогатого скота в Африке. Он идентифицировал себя Trypanosoma brucei в качестве причинного агента в 1899 году. Это был Дэвид Брюс, расследовавший крупную вспышку наганы в Зулуланде.

Позднее Альдо Кастеллани идентифицировал этот вид трипаносомы в крови и спинномозговой жидкости людей с сонной болезнью.

Между 1902 и 1910 годами были выявлены два варианта заболевания у людей и их причинный подвид. Как животные, так и люди могут действовать как резервуары паразитов, способных вызывать заболевание у людей..

Генетика

Геном ядра Trypanosoma brucei он состоит из 11 диплоидных хромосом и ста микрохромосом. Всего у него 9,068 генов. Геном митохондрий (кинетопласт) состоит из многочисленных копий кольцевой ДНК.

Сонная болезнь и глобальное потепление

Африканский трипаносомоз человека считается одним из 12 инфекционных заболеваний человека, которые могут усугубиться в результате глобального потепления..

Это связано с тем, что при повышении температуры окружающей среды площадь, подверженная мухе, увеличивается. Glossina sp. При заселении мухи новыми территориями она унесет с собой паразита.

Жизненный цикл

Жизненный цикл Trypanosoma brucei gambiense протекает в организме человека, домашних и диких млекопитающих, в первую очередь копытных. T.b. gambiense чаще поражает человека, свиней и собак, T.b. rhodesiense диких животных антилоп и носорогов. Переносчиком первого подвида является муха це-це ,Glossina palpalis, живущая поблизости от жилища человека, второго G. morsitans, обитающая в открытых саваннах и саванновых лесах. В связи с этим сонная болезнь, возбудителем которой является T.b. gambiense, встречается в антропогенных очагах культурных ландшафтов. Ежегодно регистрируется около 10 000 новых случаев заражения. Восточноафриканский трипаносомоз распространен значительно реже в естественной природе. В основном заболевают охотники, туристы, сезонные рабочие, каждый год около 1500 человек.

Сонная болезнь без лечения протекает около 5 лет и выражается в нарастающей мышечной слабости, депрессии, истощении и сонливости. Возможны случаи самоизлечения, но обычно заболевание заканчивается смертью больного.

Восточноафриканский трипаносомоз протекает более злокачественно, длится не более 6 мес. и также заканчивается смертью.

Для паразитирования трипаносом у млекопитающих и человека характерны циклические подъемы интенсивности инвазии за счет их размножения, сопровождающиеся изменениями строения и антигенных свойств паразитов. Во время увеличения количества паразитов в крови преобладают трипаносомы удлиненной формы. Антигены, которые они образуют, вызывают формирование антител в организме хозяина.

Под действием антител многие паразиты гибнут и интенсивность инвазии снижается. Выжившие трипаносомы укорачиваются и начинают вырабатывать другие антигены. Укороченные формы паразита, инвазионные для мухи це-це, в ее организме вновь приобретают удлиненную форму, инвазионную для человека. Изменение формы тела и смена антигенных свойств оболочки повторяются многократно. Таким образом, популяция паразита в хозяине выживает и избегает его иммунной реакции.

Антигенные свойства поверхности трипаносомы зависят только от одного белка гликопротеина, полностью покрывающего всю клетку. Гликопротеин построен из 470 остатков аминокислот. Каждая новая волна размножения паразитов представляет собой новую популяцию трипаносом, обладающих новым поверхностным антигеном. Эти вариации антигенных свойств помогают паразиту преодолевать иммунный ответ хозяина и делают невозможной вакцинацию населения, обитающего в природных очагах трипаносомозов.

Смена антигенных свойств обеспечивается заменой поверхностных гликопротеинов, кодируемых разными генами, относящимися к одному мультигенному семейству. Один клон трипаносом может образовывать попеременно до 100 разных варьирующих гликопротеинов. Гены этих протеинов возникли в процессе эволюции, вероятно, путем дупликаций и последующей дифференцировки, как и другие семейства генов.

В геноме трипаносомы имеется сайт экспрессии, в который поочередно перемещаются гены поверхностных гликопротеинов, приближаясь к промотору, обеспечивающему их специфическую активацию. Там они транслируются. Не исключено, однако, что сайт экспрессии в геноме трипаносомы не единственный, и даже возможно, что разные гены гликопротеинов активируются несколькими механизмами. В любом случае речь идет о своеобразной адаптации паразита к специфическим условиям существования, повышающей его выживаемость и открывающей ему широкие эволюционные перспективы.

Trypanosoma brucei в систематике эукариот

Согласно современным представлениям вид Trypanosoma brucei включён в подрод (лат. subgenus) Trypanozoon, который относится к роду трипаносомы (лат. Trypanosoma), семейству Trypanosomatidae, порядку кинетопластиды (лат. Kinetoplastida), типу эвгленозои (лат. Euglenozoa), надцарству эукариоты (лат. Eukaryota).

Вид Trypanosoma brucei включает в свой состав подвиды:

• Trypanosoma brucei brucei
• Trypanosoma brucei equiperdum
• Trypanosoma brucei gambiense
• Trypanosoma brucei rhodesiense

Trypanosoma brucei возбудитель заболеваний человека и животных

• Подвид Trypanosoma brucei gambiense вызывает у людей хронический трипаносомоз. Развивается относительно медленно. Наиболее распространен в Центральной и Западной Африке. Предположительно, основным резервуаром инфекции является человек.
• Подвид Trypanosoma brucei rhodesiense вызывает быстрое наступление острого трипаносомоза у человека. Наиболее распространён в Южной и Восточной Африке. Имеются основания считать, что его основным резервуаром являются охотничьи животные и домашний скот.
• Подвид Trypanosoma brucei brucei вызывает африканский трипаносомоз у животных (наряду с несколькими другими видами трипаносомы). У человека вызывает заболевания крайне редко.

Болезни, вызываемые Trypanosoma brucei, в МКБ-10

Болезням, вызываемым Trypanosomabrucei в Международной классификации болезней МКБ-10 в Классе I. Некоторые инфекционные и паразитарные болезни (A00-B99), в блоке B50-B64 Протозойные болезни посвящена трёхсимвольная рубрика B56 Африканский трипаносомоз следующего содержания:

• B56.0 Гамбийский трипаносомоз. Инфекция, вызванная Trypanosoma brucei gambiense. Западно-африканская сонная болезнь.
• B56.1 Родезийский трипаносомоз. Восточно-африканская сонная болезнь. Инфекция, вызванная Trypanosoma brucei rhodesiense.
• B56.9 Африканский трипаносомоз неуточненный. Сонная болезнь без дополнительных уточнений. Трипаносомоз без дополнительных уточнений в районах с преобладанием африканского трипаносомоза

Приказом Минздравсоцразвития России №1664н от 27 декабря 2011 г. Об утверждении номенклатуры медицинских услуг медицинские услуга A26.06.083 Определение антител к трипаносоме бруцеи (Trypanosoma brucei) в крови включена в номенклатуру медицинских услуг, раздел 26.

Симптомы сонной болезни

Инкубационный период гамбийской сонной болезни составляет 2-3 недели, родезийской 1-2 недели. Клинические проявления африканской сонной болезни характеризуются разнообразием симптомов и их неспецифичностью, поскольку в разных эндемичных очагах они существенно варьируют по частоте встречаемости и выраженности их проявлений.

Для гамбийского трипаносомоза характерно более позднее поражение ЦНС (через 2-4 месяца после заражения), длительное хроническое прогрессирующее течение, выраженное поражение лимфоузлов.

На протяжении 7-15 дней на коже (в месте укуса мухи цеце) преимущественно у не коренных жителей Африки, которые инфицированы T.b. rhodesiense может развиться трипаносомный шанкр: темно-красная папула эластичная, болезненная, диаметром от 2 до 5 см, которая исчезает спонтанно через 2-3 недели.

Выделяют 2 стадии болезни:

Первый этап

Сонная болезнь имеет две стадии. Первая называется ранняя стадия или гемолимфатическая фаза, она характеризуется наличием Trypanosoma brucei только в крови и лимфе.

В этом случае симптомы включают лихорадку, головные боли, мышечные боли, рвоту, опухшие лимфатические узлы, потерю веса, слабость и раздражительность.

На этом этапе болезнь можно спутать с малярией.

Ранняя (гемолимфатическая) стадия

Проявляется лихорадкой, продолжительность которой варьирует от 2 до 7 суток. Острое начало более характерно при инфицировании T.b. rhodesiense для некоренных африканцев. Для лиц, проживающих в Западной Африке характерно обычно постепенное начало болезни, и может пойти несколько лет до появления первой клинический симптоматики. На ранней стадии приступы лихорадки часто чередуются с периодами ремиссии, продолжительностью от 2-3 недель до нескольких месяцев, на протяжении которых больные себя чувствуют удовлетворительно. На этой стадии появляются нейропсихические изменения бессонница, головная боль, возбудимость, реже сонливость.

В ряде случаев на коже появляется эритематозная сыпь, имеющая овальную форму диаметром 7-10 см с преимущественной локализацией в области плеч и бедер, туловища. У некоренных жителей может наблюдаться гиперестезия (симптом Керанделла) болезненность кожи при сжатии. При прогрессировании болезни появляется увеличение лимфоузлов преимущественно в заднем шейном отделе/над ключицей). При этом, лимфоузлы эластичные, подвижные, безболезненные. В ранней стадии могут отмечаться кожный зуд, потеря веса, слабость, отеки/боли в суставах конечностей, тахикардия, гепатоспленомегалия, периорбитальные отеки.

Второй этап

Так называемая поздняя стадия или неврологическая фаза (энцефалитное состояние) активируется с приходом паразита в центральную нервную систему, обнаруживаемую в спинномозговой жидкости. Здесь симптомы выражаются в виде изменений в поведении, спутанности сознания, нарушения координации, изменения цикла сна и, наконец, комы.

Развитие заболевания продолжается с циклом до трех лет в случае подвида gambiense, заканчивая смертью. Когда подвид присутствует rhodesiense, смерть наступает от нескольких недель до нескольких месяцев.

Из случаев, не подвергшихся лечению, 100% умирают. 2-8% излеченных случаев также умирают.

Хроническая (менингоэнцефалитическая) стадия

Клиническая симптоматика обусловлена развитием диффузного менингоэнцефалита с поражением преимущественно структур основания мозга. Характерно нарастание неврологических симптомов нарушение мышечного тонуса, сна, моторной функции, рефлексов орального автоматизма. Незаметно появляются и прогрессивно нарастают нейропсихические изменения, проявляющиеся развитием депрессивных/маниакальных состояний.

Первоначально отмечаются изменения личности и поведения усталость, равнодушие и безразличие к окружению, сонливость днем и ночная бессонница. У ряда лиц выявляются экстрапирамидные расстройства (тремор языка/пальцев, ригидность затылочных мышц, фибриллярные подергивания мышц). Речь невнятная, появляются симптомы мозжечковой атаксии, приводящие к нарушению походки. При отеке мозга отек диска зрительного нерва, сильная головная боль. По мере прогрессирования заболевания появляются эйфория, эпилептиформные судороги, маниакальное состояние, выраженная сонливость. При вовлечении в патологический процесс гипоталамо-гипофизарной зоны нарушается чувство голода, жажды, либидо, появляются эндокринные нарушения (импотенция, аменорея , ожирение).

В терминальной стадии пациенты лежат неподвижно в постели, от пищи отказываются. Причинами смерти чаще бывают развитие церебральной комы, кахексия, присоединении вторичной инфекции (пневмония, малярия, дизентерия). При африканском трипаносомозе симптомы сонной болезни сопровождаются гемолитической анемией, тромбоцитопенией, а также, нарушением свертываемости крови.

Родезийская сонная болезнь имеет более скоротечное и тяжелое течение. Интоксикация/лихорадка выражены сильнее, истощение наступает быстрее, чаще отмечается поражение сердца. Летальный исход может наступить еще до перехода заболевания в менингоэнцефалитическую стадию уже на первом году болезни.

Американский трипаносомоз

Выделяют несколько форм клинического течения.

Острая форма регистрируется в эндемических очагах преимущественно у детей в возрасте до 10 лет. Длительность острой стадии варьирует в пределах 1-1,5 месяцев, при этом, симптомы острой стадии могут быть слабо выражены и даже остаться незамеченными. Инкубационный период при острой клинически манифестной форме длится 10-12 суток. Начало острое с ознобом и повышением температуры тела. Характерны боль в глазах, анорексия, недомогание, головная и мышечная боль, диспепсические расстройства.

В месте внедрения трипаносомы Cruzi через кожу в большинстве случаев развивается первичный аффект шагома (локальная воспалительная реакция), представляющая собой инфильтрацию на коже красно-фиолетового цвета, напоминающую умеренно болезненный фурункул. Шагома часто сопровождается регионарным лимфангиитом/лимфаденитом. При заражении через конъюнктиву глаз первичный аффект представлен резким периорбитальным отеком, конъюнктивитом со стороны поражения со скудными выделениями, увеличением регионарных лимфоузлов (симптомокомплекс Романьи).

Болезнь сопровождается лихорадкой ремитирующего характера, с подъемами температуры в вечернее время до 39-40С, но при доброкачественном течении лихорадочная реакция незначительная. У больных в остром периоде болезни увеличиваются лимфоузлы практически всех групп подмышечные, шейные, паховые, отмечается гепатоспленомегалия. Выражены изменения со стороны сердца границы расширены влево, систолический шум, тахикардия, глухость тонов.

При тяжелом течении сердечная недостаточность быстро прогрессирует и является одной из основных причин летальных исходов. Также, тяжелое течение заболевания часто осложняется менингоэнцефалитом, протекающего с выраженной клиникой неврологических нарушений.

Неопределенная форма какие-либо клинически выраженные признаки болезни отсутствуют, за исключением наличия положительных серологических реакций. Длительность этой фазы инфекционного процесса может продолжаться много лет, а ориентировочно у 2/3 инфицированных лиц и до конца жизни. У оставшейся 1/3 лиц через 10-20 лет развивается клиническая симптоматика хронической формы трипаносомоза, обусловленная поражением сердца, органов ЖКТ, периферической нервной системы.

Хроническая форма ведущим признаком является миокардиопатия, отмечаются дилатация желудочков сердца, кардиомегалия. По мере прогрессирования заболевания развивается недостаточность кровообращения, нарушения ритма сердца, тромбоэмболии, в частности и легочных артерий. Характерно и нарушение функции эндокринной, центральной/вегетативной НС.

На ЭКГ нарушения проводимости и возбудимости (блокады и экстрасистолии). Наряду с миокардиопатией к важным клиническим синдромам относится мегаколон, представляющий собой дилатацию (расширение) внутренних органов, преимущественно пищевода и сегментов толстого кишечника (сигмовидной кишки), что приводит к запорам, нарушению глотания и развитию кишечной непроходимости. При резком прогрессировании болезни развивается кахексия.

Анализы и диагностика

Диагноз устанавливается на основании данных эпидемиологические анамнеза, клинической симптоматики и лабораторных исследований, включающих:

• микроскопию мазка крови, спинномозговой жидкости, пунктата/биоптата селезенки, поражённых лимфоузлов или костного мозга на выявление трипаносом в мазках окрашенный по Романовскому-Гимзе;
• иммунологические реакции (выявление антител класса IgM в сыворотке крови больных в диагностических титрах);
• биологический метод (заражение лабораторных крыс и мышей внутрибрюшинным введением крови больного).
• Микробиологическое исследование ликвора/крови

Диагностика

Диагностическая стадия — обнаружение в крови инфекционной формы, а именно трипаносомы крови..

Посредством микроскопического исследования образцов крови выявляется специфическая форма паразита. В энцефалитной фазе люмбальная пункция необходима для анализа спинномозговой жидкости.

Есть несколько молекулярных методов для диагностики наличия Trypanosoma brucei.

Лечение

Емкость, которая имеет Trypanosoma brucei Постоянно изменяющаяся конфигурация его наружного слоя гликопротеинов (антигенная вариация) очень затрудняет разработку вакцин против «сонной болезни».

Там нет профилактической химиотерапии и мало или нет перспективы вакцины. Четыре основных препарата, используемых для лечения африканского трипаносомоза человека, являются токсичными.

Меларсопрол является единственным препаратом, который эффективен при обоих вариантах заболеваний центральной нервной системы. Тем не менее, он настолько токсичен, что убивает 5% пациентов, получающих его..

Эфлорнитин, один или в сочетании с нифуртимоксом, все чаще используется в качестве первой линии терапии заболевания, вызванного Trypanosoma brucei подвид. gambiense.