Саркоцистоз крупного рогатого скота

     1.3.2. Sarcocystis bovifelis.

     Промежуточный хозяин — крупный рогатый скот (Bos taurus).

     Окончательный хозяин — домашняя кошка (Felis catus), дикая  кошка (Felis silvestris).

Половые стадии

     Препатентный  период S.bovifelis длится не более 12 и не менее 7 дней

Пролиферативные стадии

     Стадия  меронта (шизонта). Локализация. Меронты  первой генерации вида S.bovifelis располагаются в эндотелиальных клетках мезентериальных и кишечных артерий, а также в эндотелиальных клетках мезентериальных лимфатических узлов. Меронты различной зрелости наблюдали с 7-го по 23-й день после искусственного заражения телят спороцистами S.bovifelis от кошек. Максимальное количество меронтов первой генерации на 10-й день после инфицирования. Размеры меронтов первого поколения достигали 37,2x22,3 мкм, размеры мерозоитов — 5,1х1,2 мкм. Меронты второй генерации автор находил в эндотелиальных клетках капилляров миокарда, мышц бедра, диафрагмы, языка, глаза. Максимальное количество обнаруживалось на 16-й день после инфицирования. Меронты второй генерации различной зрелости отмечались с 15-го по 23-й день. Размеры меронтов достигают 13,9х6,5 мкм. Таким образом, меронты второй генерации в 2 раза меньше меронтов первой генерации. Меронты первой генерации содержат более 100 мерозоитов, меронты второй генерации — 3-35 мерозоитов. Размеры последних не превышали 4,0x1,5 мкм. На 11-й день после инфицирования мерозоиты меронтов первой генерации обнаруживались в крови.

     Стадия  саркоцисты. Локализация. Саркоцисты S.bovifelis локализуются в мышцах сердца, в скелетных мышцах, в мышцах пишевода, языка, диафрагмы. Размеры саркоцист S.bovifelis на 110-й день после инфицирования телят спороцистами от кошек достигают 800х60 мкм, располагаются в мышцах нижней части пищевода.

     Время обнаружения. Незрелые саркоцисты (7,0x5,0 мкм) S.bovifelis обнаруживаются на 30—35-й день после заражения телят. Полностью дифференцированные саркоцисты наблюдаются на 105—110-й день.

     Стенка  саркоцисты. При световой микроскопии оболочка саркоцисты S.bovifelis определяется как толстостенная. Толщина стенки составляет 4,0—5,5 мкм. В световой микроскоп хорошо видны радиальные полосы, иногда протрузии. При электронно-микроскопических исследованиях обнаруживается, что первичная оболочка цисты образует многочисленные палисадные, косо ориентированные к поверхности первичной оболочки ворсинчатые протрузии. На поперечных срезах протрузии имеют полигональную конфигурацию, длина их колеблется от 4,0 до 5,5 мкм. Ширина протрузии саркоцисты S.bovifelis в 2 раза больше, чем у S.bovihominis. В протрузиях видны около 300 фибриллярных элементов диаметром 15—18 нм.

1.3.3. Sarcocystis bovihominis.

     Промежуточный хозяин — крупный рогатый скот (Bos taurus).

     Окончательный хозяин — человек (Homo sapiens), макаки резус (Масаса rhesus), бабуины (Papio cynocephalus), шимпанзе (Chimpansee troglodytes).

Половые стадии

     Размеры спороцист из фецес человека: 13,1-17,0х7,7-10,8 мкм, препатентный период — 9-10 дней.

     Спороцисты, идентичные обнаруженным в стуле  человека, зараженного спороцистами S.bovihominis, наблюдали в фекалиях павианов и макак. Макаки, павианы и человек являются окончательными хозяевами вида S.bovihominis.

Пролиферативные стадии

     Стадия  саркоцисты. Впервые ооцисты, спорулирующие  в эпителиальных клетках кишечника человека, описаны в 1860 г. R. Virchow. Позже С. М. Wenyon (1923) отнес тетразоидные спороцисты, наблюдаемые   в фецес человека, к Isospora hominis.   Было доказано, что зрелые ооцисты и спороцисты, отнесенные к S.hominis, язляются инвазионными половыми      стадиями двух видов рода Sarcocystis, паразитирующих у крупного рогатого скота и свиней.

     Локализация. Саркоцисты S.bovihominis  у крупного poгатого скота наблюдались в мышцах сердца, пищевода, языка, диафрагмы, в скелетных и жевательных мышцах.

     Время обнаружения саркоцист. Отмечается появление саркоцист S.fusiformis в мышцах сердца на 48-й день после инфицирования телят спороцистами S.bigemina от человека. Образование саркоцист S. bovihominis в склетных мышцах и в миокарде начинается на 30—40-й день после заражения телят.

     Стенка  саркоцисты. При световой микроскопии оболочка саркоцисты S.bovihominis определяется как толстостенная, с радиальной исчерченностью. Толщина стенки достигает в среднем 6,9 мкм. В результате электронно-микроскопических исследований установлено, что первичная оболочка саркоцисты формирует многочисленные ворсинчатые протрузии. Первичная оболочка равномерно складчатая. На трансверсальных срезах конфигурация протрузий у незрелых саркоцист круглая, у зрелых (на 98-е сутки) - полигональная; поверхность самих протрузий слегка волнистая; диа-

метр  инвагинаций — 40 нм. В протрузиях имеются фибриллы (42—70) диаметром 15—18 нм. У незрелых саркоцист фибриллы в протрузиях располагаются параллельно, у зрелых — беспорядочно. Длина  протрузии на 62-й день после инфицирования достигает 2—3 мкм, на 98-й день — 6,9 мкм. Ширина протрузии у саркоцист S.bovihominis в 2 раза меньше, чем у саркоцист S. bovifelis.

     Таким образом, отличительными морфологическими признаками стадии саркоцисты считаются  толщина стенки и ее исчерченность. По этим признакам можно провести дифференциальную диагностику саркоцист вида S.bovicanis (стенка тонкая, гладкая) от саркоцист видов S.bovifelis и S.bovihominis (стенка толстая, с радиальной исчерченностью). В то же время дифференциальная диагностика саркоцист видов S.bovifelis и S. bovihominis затруднена. Световая микроскопия в этом случае не выявляет тончайших особенностей стенки саркоцисты. Размеры метроцитов, мерозоитов и спороцист различных видов изменяются в тех же пределах — отличия могут быть достоверными, но практически тяжело уловимыми. Точная дифференциальная диагностика видов рода Sarcocystis по морфологическим признакам саркоцист, по сути дела, возможна только при использовании такого высокоразрешающего метода исследования, как электронная микроскопия (сканирующая, трансмиссионная).

1.4. БИОЛОГИЯ СМАРКОЦИСТ

     Дефинитивными хозяевами Sarcocyctis являются плотоядные животные.

     Инвазионные мерозоиты (синонимы: трофозоиты, эндодиоциты, эндозоиты, брадизоиты, цистозоиты и др.) обычно проникают в lamina propria центральной трети ворсинок кишечника плотоядных, где развиваются в макрогамонты, содержащие макрогаметы (женские половые клетки), и микрогамонты, содержащие микрогаметы (мужские половые клетки). Таким образом, у Sarcocystis развитие мерозоитов до половых стадий происходит,   минуя   вегетативные    стадии. Отсутствие бесполого размножения в кишечнике плотоядных животных считается одним из основных отличительных свойств видов рода Sarcocystis, имеющим большое значение в дифференциальной диагностике от родов Toxoplasma, Besnoitia, Hammondia и др.

     Размеры зрелых микрогамонтов в среднем 7,1 мкм х 4,8 мкм, макрогамонтов — 8,0 мкм х 7,3 мкм. Микрогамонты содержат до 11 микрогамет длиной 3,5—4,0 мкм и шириной 0,5 мкм.

     Оплодотворение  макрогамет микрогаметами происходит через 10— 12 часов после заражения плотоядных мерозоитами. В процессе оплодотворения кокцидийная микрогамета проникает через клеточную оболочку в цитоплазму макрогаметы, при этом плазмалеммы их сливаются, а нуклеоплазма микрогаметы входит, сохраняя свою целостность, в цитоплазму макрогаметы.

     Оплодотворенная макрогамета развивается до стадии зиготы, которая в результате деления  ядра превращается в ооцисту, содержащую две спороцисты, в каждой из которых, в свою очередь, образуется по 4 спорозоита. У всех видов Sarcocystis спорогония протекает одинаково, причем во внешнюю среду с фекалиями плотоядных выделяются спорулированные ооцисты, содержащие зрелые спороцисты. Это обстоятельство считается важнейшей особенностью видов рода Sarcocystis, отличающее его от Frenkelia, Isospora, Toxoplasma, Hammondia и других родов класса споровиков.

     Длительность  препатентного и патентного периодов зависит от количества инвазионного начала, резистентности организма плотоядных и, вероятно, от их индивидуальных особенностей. Препатентный период у различных видов Sarcocystis длится от 10 до 24 дней, патентный — от двух дней до трех месяцев.

     Из  внешней среды спорулированные  ооцисты и зрелые спороцисты вместе с кормом попадают в желудок промежуточного хозяина (крупного рогатого скота), где высвободившиеся спорозоиты проникают в эндотелиальные клетки кровеносных сосудов (обычно артериол и венул) большинства висцеральных органов (почки, миокард, легкие, мозг и др.) и там превращаются в меронты (шизонты) первой генерации. Есть предположение, что и мерозоиты, и спорозоиты проникают в клетки посредством активной пенетрации или фагоцитоза, осуществленного эндотелиальными клетками.

     В меронтах формируются мерогональные (шизогональные) мерозоиты, образование которых происходит в процессе шизогонии. В ходе шизогонии наблюдаются два типа ядерного деления: эндополигения и эндодиогения. Процесс эндополигении характеризуется значительным увеличением ядра спорозоита (зоита) с образованием протрузий (выпячиваний) различной формы, на верхушке которых возникает ядерное веретено. На каждом полюсе веретена появляются зачатки мембран и органелл мерозоитов. При эндополигении у Sarcocystis зачатки мерозоитов возникают до ядерного деления. Однако были получены данные, допускающие у Sarcocystis возможность митотического деления ядра зоита до образования мерогональных мерозоитов.

     Наблюдается развитие меронтов двух-трех генераций. Меронты второй генерации развиваются  из мерозоитов меронтов первой генерации и т. д. Саркоцисты развиваются из мерозоитов меронтов второй или третьей генераций.

     Особый  интерес представляет факт одновременного развития меронтов первой и второй генераций, а также второй и третьей  генераций меронтов и мышечных саркоцист, содержащих инвазионные мерозоиты.

      Структура меронтов второй генерации  принципиально не отличается от структуры  таковых первой генерации.

      Внутри остатков клеток хозяина зрелые мерозоиты  меронтов плотно упакованы и по форме  напоминают типичные кокцидийные мерозоиты. Каждый мерозоит (рис.1.) содержит органеллы апикального комплекса (коноид, микронемы, роптрии) и клеточные органеллы (аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть, полисахаридные и липидные гранулы, митохондрии). Ядро овальное или круглое, обычно мелкое. Аппарат Гольджи примыкает к ядру совместно с митохондрией.

     Мерозоиты Sarcocystis выделяются в циркулирующую  кровь, способствуя таким образом  генерализованному поражению организма. Инвазионное начало — мерозоиты  — переносятся моноядерными клетками крови. Свободные мерозоиты лизируются плазменными антителами, поэтому транспорт их посредством лейкоцитов следует считать приспособительным явлением. Внутри лейкоцитов мерозоиты размножаются эндодиогенией. По сути дела, в лейкоцитах происходит третья по счету вегетативная мультипликация мерозоитов.

     В незрелых цистах Sarcocystis вначале обнаруживаются только клетки округлой формы —  метроциты, величиной от 3 до 20 мкм  в зависимости от вида паразита. После многократного деления  путем эндодиогении из метроцитов формируются банановидной формы мерозоиты — инвазионная для плотоядных стадия.  Примерно через два месяца после заражения в саркоцистах находят и метроциты, и мерозоиты, а через 3 месяца всю полость занимают мерозоиты, единичные метроциты встречаются только по периферии цисты.

     Метроцит  — крупная клетка овальной или  округлой формы, пелликула которой  образует глубокие инвагинации. В цитоплазме метроцита ультраструктуры апикального  комплекса — коноид, роптрии и  микронемы — отсутствуют, и по этому признаку стадия метроцита значительно отличается от мерозоитов других представителей Apicomptexa. Отсутствие ригидного наружного цитоскелета, включающего трехмембранную пелликулу и субпелликулярные микротрубочки, и определенных органелл апикального комплекса нарушает полярность их расположения в метроците, чем, по мнению Я. С. Казакаускайте, объясняется неспособность метроцитов внедряться в клетку хозяина и размножаться там путем эндодиогении.

     Деление метроцитов отличается от эндодиогении тем, что приводит к формированию не двух, а четырех и даже шести дочерних клеток. В процессе цитокинеза путем образования глубоких инвагинаций формируются пелликулы. В результате такого деления образуются промежуточные клетки первой генерации, очень близкие к метроцитам, превращение которых в мерозоиты совершается постепенно в последующих генерациях. При этом происходит   постепенное развитие полярности, ибо в них появляются коноид, роптрии и микронемы. Края пелликулы постепенно выравниваются, образуются субпелликулярные микротрубочки, т. е. создается цитоскелет мерозоита.

     Промежуточные клетки с определенной полярностью  в расположении органелл делятся  путем эндодиогении. Этапы формирования органелл в дочерних клетках: сначала  появляется зачаток коноида и  внутреннего мембранного комплекса. Микронемы образуются вне дочерних клеток в специальных зонах, возникающих вокруг вакуолей с электронно-плотным содержимым. Роптрии возникают как единичные образования.