Стронгилоидоз: описание, распространение и жизненный цикл гельминта Strongyloides stercoralis.

Введение

Вид червя – организм.

Strongyloides stercoralis – это патогенный для человека паразитический круглый червь, вызывающий заболевание стронгилоидиоз. В США его часто называют нитевидным червем. Однако в Великобритании и Австралии термин "нитевидный червь" также может относиться к нематодам рода Enterobius, также известным как острицы. Нематода Strongyloides stercoralis способна паразитировать на людях. Взрослая паразитическая стадия обитает в ходах в слизистой оболочке тонкой кишки. Род Strongyloides включает 53 вида, при этом S. stercoralis является типовым видом. О наличии S. stercoralis сообщалось у других млекопитающих, включая кошек и собак. Однако, по-видимому, у собак чаще встречается не S. stercoralis, а близкий вид S. canis. Нечеловекообразные приматы чаще заражаются S. fuelleborni и S. cebus, хотя о случаях S. stercoralis у приматов, содержащихся в неволе, также сообщалось. Другие виды Strongyloides, которые являются естественными паразитами человека, но имеют ограниченное распространение, – это S. fuelleborni fuelleborni в центральной Африке и S. fuelleborni kellyi в Папуа – Новой Гвинее.

Географическое распространение

Инфекция S. stercoralis связана с фекальным загрязнением почвы или воды. Следовательно, это очень редкая инфекция в развитых странах. В развивающихся странах она менее распространена в городских районах, чем в сельских (где санитарные условия плохие). S. stercoralis можно обнаружить в районах с тропическим и субтропическим климатом. Стронгилоидоз был впервые описан в XIX веке у французских солдат, возвращавшихся из экспедиций в Индокитай. Сегодня в странах старого Индокитая (Вьетнам, Камбоджа и Лаос) по-прежнему регистрируется эндемичный стронгилоидоз, с типичной распространенностью 10% или менее. Ранее в некоторых районах Японии был эндемичный стронгилоидоз, но программы контроля позволили ликвидировать заболевание. Стронгилоидоз, по-видимому, имеет высокую распространенность в некоторых районах Бразилии и Центральной Америки. Он эндемичен в Африке, но распространенность обычно низкая (1% или меньше). Сообщения о случаях поступали из сельской Италии, но текущий статус неизвестен. На тихоокеанских островах стронгилоидоз встречается редко, хотя отдельные случаи были зарегистрированы на Фиджи. В тропической Австралии в некоторых сельских и отдаленных общинах австралийских аборигенов наблюдается очень высокая распространенность стронгилоидоза. В некоторых африканских странах (например, в Конго) в паразитологических исследованиях 1970-х годов S. fuelleborni был более распространен, чем S. stercoralis, но текущий статус неизвестен. В Папуа – Новой Гвинее S. stercoralis является эндемичным, но распространенность низкая. Однако в некоторых районах другой вид, S. kellyi, является очень распространенным паразитом среди детей в высокогорных районах Новой Гвинеи и Западной провинции. Местная распространенность может превышать 40% в некоторых тропических и субтропических странах.

Жизненный цикл

Жизненный цикл этого паразита более сложен, чем у большинства нематод, с чередованием свободноживущего и паразитического циклов, а также с его способностью к автоинфекции (паразит может завершить свой жизненный цикл без участия другого хозяина) и размножению внутри хозяина. Паразитический цикл является гомогенным, а свободноживущий – гетерогенным. Гетерогенный жизненный цикл выгоден для паразита, поскольку позволяет ему размножаться в отсутствие хозяина. В свободноживущем цикле рабдитиформные личинки, выделяемые с фекалиями, могут либо дважды сбрасывать кожу и превращаться в инфекционные филариформные личинки (прямое развитие), либо четырежды сбрасывать кожу и становиться свободноживущими взрослыми самцами и самками, которые спариваются и производят яйца, из которых вылупляются рабдитиформные личинки. При прямом развитии личинки первой стадии (L1) превращаются в инфекционные личинки (IL) после трех линек. При непрямом пути сначала развивается свободноживущий взрослый организм, который спаривается; самка откладывает яйца, которые вылупляются и затем развиваются в IL. Прямой путь обеспечивает более быстрое получение IL (три дня) по сравнению с непрямым (от семи до десяти дней). Однако непрямой путь приводит к увеличению количества производимых IL. Скорость развития IL компенсируется увеличением их числа. Свободноживущие самцы и самки S. stercoralis погибают после одного поколения и не сохраняются в почве. Последние, в свою очередь, могут либо развиться в новое поколение свободноживущих взрослых, либо в инфекционные филариформные личинки. Филариформные личинки проникают в кожу человека-хозяина, чтобы начать паразитический цикл. При контакте с загрязненной почвой инфекционные личинки, содержащиеся в почве, могут проникать в кожу. Считается, что стронгилоиды привлекаются к человеку посредством парных термосенсорных нейронов. Хотя S. stercoralis привлекают химические вещества, такие как углекислый газ или хлорид натрия, эти вещества не являются специфичными. Считается, что личинки находят своих хозяев по химическим веществам в коже, основным из которых является урокановая кислота – метаболит гистидина, содержащийся в верхнем слое кожи и удаляемый с потом или в процессе ежедневного отшелушивания кожи. Концентрация урокановой кислоты в стопе может быть в пять раз выше, чем в любой другой части тела человека. Некоторые из них попадают в поверхностные вены и с кровью переносятся в легкие, где проникают в альвеолы. Затем они откашливаются и проглатываются в кишечник, где паразитируют на слизистой оболочке двенадцатиперстной и тощей кишки. В тонком кишечнике они дважды линяют и превращаются во взрослых самок. Самки живут, внедряясь в эпителий тонкой кишки, и путем партеногенеза производят яйца, из которых развиваются рабдитиформные личинки. Только самки достигают репродуктивной зрелости в кишечнике. Самки стронгилоидов размножаются партеногенетически. Яйца вылупляются в кишечнике, а молодые личинки выводятся с фекалиями. От проникновения в кожу до развития яиц проходит около двух недель. Благодаря этому процессу S. stercoralis может вызывать как респираторные, так и желудочно-кишечные симптомы. Черви также участвуют в автоинфекции, при которой рабдитиформные личинки превращаются в инфекционные филариформные личинки, которые могут проникать либо в слизистую оболочку кишечника (внутренняя автоинфекция), либо в кожу перианальной области (внешняя автоинфекция); в обоих случаях филариформные личинки могут следовать описанному выше пути, последовательно попадая в легкие, бронхиальное дерево, глотку и тонкую кишку, где они созревают во взрослых особей, или могут широко распространяться в организме. На сегодняшний день автоинфекция у людей с гельминтозными инфекциями признана только при инфекциях, вызванных Strongyloides stercoralis и Capillaria philippinensis. В случае Strongyloides автоинфекция может объяснить возможность персистирующих инфекций в течение многих лет у людей, не находившихся в эндемичном регионе, и развитие гиперинфекций у лиц с ослабленным иммунитетом.

The life cycle of this parasite is more complex than that of most nematodes, with its alternation between free living and parasitic cycles, and its potential for autoinfection (the parasite has the ability to complete its life cycle without the involvement of another host) and multiplication within the host. The parasitic cycle is homogonic, while the free living cycle is heterogonic. The heterogonic life cycle is advantageous to the parasite because it allows reproduction in the absence of a host. In the free living cycle, the rhabditiform larvae passed in the stool can either molt twice and become infective filariform larvae (direct development) or molt four times and become free living adult males and females that mate and produce eggs from which rhabditiform larvae hatch. In the direct development, first stage larvae (L1) transform into infective larvae (IL) via three molts. The indirect route results first in the development of free living adults that mate; the female lays eggs, which hatch and then develop into IL. The direct route gives IL faster (three days) versus the indirect route (seven to 10 days). However, the indirect route results in an increase in the number of IL produced. Speed of development of IL is traded for increased numbers. The free living males and females of S. stercoralis die after one generation; they do not persist in the soil. The latter, in turn, can either develop into a new generation of free living adults or develop into infective filariform larvae. The filariform larvae penetrate the human host skin to initiate the parasitic cycle. Upon contact with contaminated soil, infectious larvae contained in the soil can penetrate the skin. Strongyloides is thought to be attracted to humans via paired thermosensory neurons. While S. stercoralis is attracted to chemicals such as carbon dioxide or sodium chloride, these chemicals are not specific. Larvae have been thought to locate their hosts via chemicals in the skin, the predominant one being urocanic acid, a histidine metabolite on the uppermost layer of skin that is removed by sweat or the daily skin shedding cycle. Urocanic acid concentrations can be up to five times greater in the foot than any other part of the human body. Some of them enter the superficial veins and are carried in the blood to the lungs, where they enter the alveoli. They are then coughed up and swallowed into the gut, where they parasitise the intestinal mucosa of the duodenum and jejunum. In the small intestine, they molt twice and become adult female worms. The females live threaded in the epithelium of the small intestine and, by parthenogenesis, produce eggs, which yield rhabditiform larvae. Only females will reach reproductive adulthood in the intestine. Female strongyloids reproduce through parthenogenesis. The eggs hatch in the intestine and young larvae are then excreted in the feces. It takes about two weeks to reach egg development from the initial skin penetration. By this process, S. stercoralis can cause both respiratory and gastrointestinal symptoms. The worms also participate in autoinfection, in which the rhabditiform larvae become infective filariform larvae, which can penetrate either the intestinal mucosa (internal autoinfection) or the skin of the perianal area (external autoinfection); in either case, the filariform larvae may follow the previously described route, being carried successively to the lungs, the bronchial tree, the pharynx, and the small intestine, where they mature into adults; or they may disseminate widely in the body. To date, occurrence of autoinfection in humans with helminthic infections is recognized only in Strongyloides stercoralis and Capillaria philippinensis infections. In the case of Strongyloides, autoinfection may explain the possibility of persistent infections for many years in persons not having been in an endemic area and of hyperinfections in immunodepressed individuals.

Передача от животного

Собаки могут служить хозяином для этого паразита как в естественной среде, так и в лабораторных условиях, однако доказать передачу от собаки к человеку оказалось затруднительно. Молекулярно-генетические исследования показали, что у собак существуют две популяции этого паразита: одна (тип B) встречается исключительно у собак, а другая (тип A) – как у собак, так и у людей. Эти два генотипа могут представлять собой отдельные виды. Сходство генов позволяет предположить возможность передачи паразита от собак к человеку.

Морфология

В то время как самцы вырастают лишь до примерно определенной длины, самки могут вырастать от… Оба пола также обладают крошечной букальной капсулой и цилиндрическим пищеводом без заднего расширения. На стадии свободноживущей личинки пищеводы обоих полов имеют рабдитоидную форму. Самцов можно отличить от самок по двум структурам: спикулам и губернакулуму.

Самоинфекция

Необычной особенностью S. stercoralis является аутоинфекция. Только один другой вид рода Strongyloides, S. felis, обладает этим свойством. Аутоинфекция – это развитие личинок L1 в мелкие инфекционные личинки в кишечнике хозяина. Эти аутоинфекционные личинки проникают через стенку нижнего отдела подвздошной или толстой кишки, либо через кожу перианальной области, вновь попадают в кровоток, перемещаются в легкие, а затем в тонкую кишку, тем самым повторяя цикл. Аутоинфекция делает стронгилоидоз, вызываемый S. stercoralis, инфекцией с рядом необычных характеристик. Первой из этих важных характеристик является персистенция инфекции. Благодаря аутоинфекции, известно, что люди могут оставаться инфицированными до 65 лет после первоначального заражения паразитом (например, ветераны Второй мировой войны или войны во Вьетнаме). После инфицирования хозяина S. stercoralis, инфекция может длиться всю жизнь, если эффективное лечение не уничтожит всех взрослых паразитов и мигрирующих аутоинфекционных личинок.

Симптомы

Многие инфицированные люди поначалу бессимптомны. Симптомы включают дерматит: отек, зуд, мигрирующую личинку (larva currens) и незначительное кровоизлияние в месте проникновения паразита в кожу. На лице или других участках тела могут появляться спонтанные царапиноподобные поражения. При достижении легких в груди может ощущаться жжение, возникают хрипы и кашель, а также симптомы, сходные с пневмонией (синдром Лёффлера). В конечном итоге паразиты могут поражать кишечник, вызывая жгучую боль, повреждение тканей, сепсис и язвы. Стул может содержать желтую слизь с характерным запахом. Хроническая диарея также может быть симптомом. В тяжелых случаях отек может привести к обструкции кишечника и утрате перистальтики. Стронгилоидоз у иммунокомпетентных людей обычно протекает вяло. Однако у людей с ослабленным иммунитетом он может вызвать гиперинфекционный синдром (также называемый диссеминированным стронгилоидозом) из-за способности паразита к размножению в организме хозяина. Этот гиперинфекционный синдром может иметь смертность до 90% при диссеминации. Иммуносупрессивные препараты, особенно кортикостероиды и средства, применяемые при трансплантации тканей, могут увеличить скорость аутоинфекции, приводя к массовой миграции личинок через легкие, что во многих случаях оказывается смертельным. Кроме того, заболевания, такие как вирус Т-лимфотропного человека 1, которые усиливают Th1-ответ и ослабляют Th2-ответ иммунной системы, способствуют развитию заболевания. Для диагностики используются также прямые мазки кала, культивирование кала на агарных средах, серодиагностика методом ELISA и дуоденальная фумигация. Однако диагностика может быть затруднена из-за суточных колебаний паразитарной нагрузки.

Профилактика

В идеале, профилактика, включающая улучшение санитарных условий (правильную утилизацию фекалий), соблюдение правил гигиены (мытье рук) и т.п., применяется до начала любого курса лечения.

Лечение

Ивермектин является препаратом выбора для лечения благодаря своему низкому профилю побочных эффектов. Альбендазол также эффективен при лечении стронгилоидиоза. Мебендазол в клинической практике демонстрирует значительно более высокую частоту неудач по сравнению с альбендазолом или ивермектином. Однако эти препараты оказывают незначительное воздействие на личинки, способные к аутоинфекции. Следовательно, для уничтожения вновь созревших паразитов, развившихся из личинок, способных к аутоинфекции, необходимо проводить повторные курсы лечения ивермектином или альбендазолом. Это подразумевает применение полной терапевтической дозы каждые две недели до тех пор, пока не будут уничтожены все личинки, способные к созреванию во взрослых особей. Для подтверждения излечения необходим контроль по анализам кала, возможно проведение дополнительного лечения и анализов крови.

Химиопритягатель

Этот паразит ориентируется по химическим сигналам для поиска потенциального хозяина. Он использует сенсорные нейроны класса AFD для обнаружения веществ, выделяемых хозяином. S. stercoralis привлекает неспецифические аттрактанты – тепло, углекислый газ и хлорид натрия. Урокановая кислота, компонент кожных выделений млекопитающих, является основным хемоаттрактантом. Личинки S. stercoralis сильно притягиваются к этому соединению. Действие этого соединения может быть подавлено металлическими ионами, что указывает на возможный способ предотвращения заражения.