Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Нематода
Nematode
Onchocerca volvulus – филяриальный (переносимый членистоногими) нематод (круглый червь), вызывающий онхоцеркоз (речную слепоту) и являющийся второй по значимости причиной слепоты от инфекций во всем мире после трахомы. Он входит в список 20 пренебрегаемых тропических болезней, составленный Всемирной организацией здравоохранения, и ожидается его ликвидация в некоторых странах к 2025 году. Ирландский хирург Джон О’Нилл впервые описал Onchocerca volvulus в 1874 году, установив, что он является возбудителем «крау-крау» – кожной болезни, распространенной в Западной Африке. В 1917 году врач из Гватемалы Родольфо Роблес впервые связал его с ухудшением зрения. O. volvulus преимущественно встречается в странах Африки к югу от Сахары, а также регистрируются случаи передачи заболевания в некоторых странах Южной Америки и Йемене (см. карту распространения в правом нижнем углу). Передача происходит от человека к человеку через самок кровососущих черных мух рода Simulium, при этом человек является единственным известным окончательным хозяином.
Onchocerca volvulus is a filarial (arthropod borne) nematode (roundworm) that causes onchocerciasis (river blindness), and is the second leading cause of blindness due to infection worldwide after trachoma. It is one of the 20 neglected tropical diseases listed by the World Health Organization, with elimination from certain countries expected by 2025. John O'Neill, an Irish surgeon, first described Onchocerca volvulus in 1874, when he found it to be the causative agent of 'craw craw', a skin disease found in West Africa. A Guatemalan doctor, Rodolfo Robles, first linked it to visual impairment in 1917. O. volvulus is primarily found in sub Saharan Africa, and there is also disease transmission in some South American nations, as well as Yemen (see global map bottom right). It is spread from person to person via female biting blackflies of the genus Simulium, and humans are the only known definitive host.
Морфология
Паразиты *O. volvulus* получают питательные вещества от человека, поглощая кровь или посредством диффузии через кутикулу. Они могут стимулировать образование кровеносных сосудов, поскольку вокруг червей часто обнаруживаются плотные сосудистые сети. Они отличаются от других филяриальных нематод, инфицирующих человека, наличием глубоких поперечных полос. Это раздельнополый вид, содержащий отдельных самцов и самок, которые формируют узлы под кожей у людей. Взрослые самки постоянно находятся в этих фиброзных узлах, в то время как самцы свободно перемещаются в подкожной ткани. Самцы меньше самок: длина самцов составляет 23 мм, а самок – 230–700 мм. Первая личиночная стадия, микрофилярии, имеет длину 300 мкм и не имеет оболочки, то есть при созревании в микрофилярии они выходят из оболочки яйца.
O. volvulus parasites obtain nutrients from the human host by ingesting blood or by diffusion through their cuticle. They may be able to trigger blood vessel formation because dense vascular networks are often found surrounding the worms. They are distinguished from other human infecting filarial nematodes by the presence of deep transverse striations. It is a dioecious species, containing distinct males and females, which form nodules under the skin in humans. Mature female worms permanently reside in these fibrous nodules, while male worms are free to move around the subcutaneous tissue. The males are smaller than females, with male worms measuring 23 mm in length compared to 230–700 mm in females. The first larval stage, microfilariae, are 300 μm in length and unsheathed, meaning that when they mature into microfilariae, they exit from the envelope of the egg.
Жизненный цикл
Взрослые черви живут в среднем 15 лет, а зрелые самки могут производить от 500 до 1500 микрофилярий в сутки. Нормальная продолжительность жизни микрофилярий составляет от 1,0 до 1,5 лет; однако их присутствие в кровотоке вызывает незначительный или практически отсутствует иммунный ответ до тех пор, пока микрофилярии или взрослые черви не погибнут или не разрушатся.
The average adult worm lifespan is 15 years, and mature females can produce between 500 and 1,500 microfilariae per day. The normal microfilarial lifespan is 1.0 to 1.5 years; however, their presence in the bloodstream causes little to no immune response until death or degradation of the microfilariae or adult worms.
Стадии черной мухи
Микрофилярии O. volvulus обнаруживаются в дерме кожи хозяина. Когда самка чёрной мухи Simulium питается кровью инфицированного хозяина, микрофилярии также попадают внутрь. Оттуда микрофилярии проникают в кишечник и мигрируют в грудные мышцы, где они переходят в первую личиночную стадию, J1. После созревания до J2, второй личиночной стадии, они мигрируют в хоботок, где обнаруживаются в слюне. Личинки стадии J2 затем созревают до инфекционной стадии J3 в слюне. Жизненный цикл в чёрной мухе занимает от одной до трёх недель.
The microfilariae of O. volvulus are found in the dermis layer of skin in the host. When a female Simulium blackfly takes a blood meal from an infected host, the microfilariae are also ingested. From here, the microfilariae penetrate the gut and migrate to the thoracic flight muscles, where they enter the first juvenile phase, J1. After maturing into J2, the second juvenile phase, they migrate to the proboscis, where they are found in the saliva. J2 stage juveniles then mature into infectious stage three juveniles, J3, in the saliva. The lifecycle in the blackfly takes between one and three weeks.
Человеческие стадии
Когда самка чёрной мухи питается кровью, личинки J3 проникают в кровоток человека. Оттуда личинки мигрируют в подкожную ткань, где формируют узелки и созревают во взрослых червей в течение 6–12 месяцев. После созревания более мелкие взрослые самцы покидают узелки и мигрируют в подкожную ткань, где спариваются с более крупными самками. Яйца созревают внутри тела самки, образуя микрофилярии первой стадии, которые высвобождаются из тела самки по одному и остаются в подкожной ткани. Микрофилярии поглощаются самкой чёрной мухи при питании кровью, завершая жизненный цикл O. volvulus. Ивермектин предотвращает высвобождение микрофилярий самками в течение нескольких месяцев, тем самым облегчая симптомы и временно предотвращая передачу. Однако он не убивает взрослых червей, поэтому его необходимо принимать один раз в год, пока присутствуют взрослые особи. O. volvulus рассматривается как один из возможных возбудителей синдрома кивающего головного синдрома, заболевания, поражающего детей в возрасте от 5 до 15 лет и в настоящее время наблюдаемого только в Южном Судане, Танзании и северной Уганде. Хотя причина заболевания неизвестна, O. volvulus всё чаще изучается как потенциальная причина из-за его широкого распространения в районах, где регистрируются случаи заболевания.
When the female blackfly takes a blood meal, J3 juveniles pass into the human bloodstream. From here, the juveniles migrate to the subcutaneous tissue, where they form nodules and mature into adult worms over a period of 6–12 months. After maturation, the smaller adult males migrate from nodules to subcutaneous tissue, where they mate with the larger adult females. The eggs mature internally to form stage one microfilariae, which are released from the female's body one at a time and remain in the subcutaneous tissue. The microfilariae are taken up by a female blackfly when it takes a blood meal, thus completing the lifecycle of O. volvulus. Ivermectin prevents female worms from releasing microfilariae for several months, thus relieving symptoms and temporarily preventing transmission. However, this does not kill adult worms, so it must be taken once annually as long as adult worms are present. O. volvulus has been proposed as one of the causative agents of nodding syndrome, a condition that affects children aged 5 to 15 and is currently only observed in South Sudan, Tanzania, and northern Uganda. Although the cause of the disease is unknown, O. volvulus is being increasingly studied as a possible cause due to its ubiquity in areas where the disease is found.
Эпидемиология
По оценкам, 187 миллионам человек угрожает риск заражения O. volvulus, 17–25 миллионов человек инфицированы, а у 0,8 миллиона наблюдаются нарушения зрения. O. volvulus непосредственно не приводил к смертельным случаям, однако вызвал потерю 1,1 миллиона скорректированных лет жизни, что является показателем количества потерянных лет здоровой жизни из-за конкретного заболевания и отражает бремя болезни. Взрослые особи чёрной мухи Simulium нуждаются в проточной воде для размножения, а яйца остаются в воде до выхода из куколки и перехода во взрослую стадию жизненного цикла. Из-за этого ограничения O. volvulus встречается только вблизи ручьев или рек. Искусственные водоёмы, такие как гидроэлектростанции, построенные в Африке, обеспечивают идеальные условия для развития чёрной мухи в течение всего года и затрудняют контроль над её распространением. Около 99% случаев онхоцеркоза приходится на 31 страну Африки к югу от Сахары, хотя ограниченная передача наблюдается в Бразилии, Венесуэле и Йемене. Онхоцеркоз был ликвидирован в Колумбии в 2013 году, в Эквадоре в 2014 году, в Мексике в 2015 году и в Гватемале в 2016 году. O. volvulus имеет четыре пары хромосом, включая одну пару половых хромосом. Большая X-хромосома и меньшая Y-хромосома определяют мужских червей, а две X-хромосомы – женских. Считается, что одна из трех неполовых хромосом образовалась в результате слияния двух меньших хромосом. Это подтверждается и генетическими данными, которые относят O. ochengi (штамм, инфицирующий крупный рогатый скот) к сестринской группе O. volvulus.
An estimated 187 million people are at risk of O. volvulus infection, with 17–25 million people infected and 0.8 million showing some impairment of vision. O. volvulus has not directly caused a single death, but has cost 1.1 million disability adjusted life years, which measure the number of years of healthy life lost due to a specific disease and show the burden of a disease. Simulium blackfly adults require moving water to breed and eggs remain in water until they exit from the pupa and enter the adult stage of their lifecycle. Due to this restriction, O. volvulus is only found around streams or rivers. Artificial water systems, such as hydroelectric power plants, built in Africa, provide ideal conditions all year for blackfly development and make controlling its spread difficult. About 99% of cases of onchocerciasis are found in 31 countries in sub Saharan Africa, although areas of limited transmission occur in Brazil, Venezuela, and Yemen. Onchocerciasis was eliminated from Colombia in 2013, Ecuador in 2014, Mexico in 2015, and Guatemala in 2016 O. volvulus has four chromosome pairs, which include a single pair of sex chromosomes. A large X sex chromosome and a smaller Y sex chromosome determine male worms, while two X chromosomes determine female worms. One of the three nonsex chromosomes is thought to have formed by a fusion event between two smaller chromosomes. This is also supported by genetic data that place O. ochengi (a cattle infecting strain) as the sister group to O. volvulus.
Иммунный ответ
Взрослые черви находятся в узелках и скрыты от большинства компонентов иммунной системы человека. Микрофилярии более уязвимы к атакам иммунных клеток, поскольку они покидают узлы для завершения жизненного цикла. O. volvulus может быть обнаружен иммунной системой благодаря высвобождению растворимых антигенов и антигенов, находящихся на поверхности микрофилярий и инфекционных личинок J3. Эти антигены позволяют иммунной системе распознавать присутствие чужеродного организма в организме и запускать иммунный ответ для элиминации инфекции. Иммунный ответ включает в себя выработку антител (типов IgG, IgM и IgE), способных реагировать с растворимыми антигенами, выделяемыми Onchocerca volvulus. Опсонизирующие антитела, маркирующие клетки для уничтожения, также обнаруживаются против инфекционной стадии J3 и микрофилярий, однако в настоящее время недостаточно данных, чтобы утверждать, что это обеспечивает защиту. Антигены O. volvulus обладают высокой сложностью и проявляют перекрестную реактивность с несколькими другими филяриальными червями. Существует мало свидетельств того, что вырабатываемые антитела специфичны к O. volvulus. Тем не менее, после 40 лет количество переносимых паразитов (интенсивность инфекции) снижается, что позволяет предположить, что со временем развивается определенный защитный иммунный ответ.
Adult worms are found in nodules and are hidden from most components of the human immune system. Microfilariae are more vulnerable to attack by immune cells because they exit nodules to complete their lifecycle. O. volvulus can be detected by the immune system through the release of soluble antigens and antigens found on the surface of microfilariae and infective J3 juveniles. These antigens allow the immune system to detect the presence of a foreign organism in the body and trigger an immune response to clear infection. The immune response involves raising antibodies (IgG, IgM and IgE type) that can react with soluble antigens released by Onchocerca volvulus. Opsonising antibodies that tag cells for destruction are also found against the infective J3 stage and microfilariae, but there is not enough evidence at the moment to say whether this is protective. The antigens of O. volvulus are highly complex and show cross reactivity with several other filarial worms. Little evidence indicates that antibodies made are specific to O. volvulus. However, after the age of 40, the number of parasites carried (the intensity of infection) decreases, suggesting that over time, some sort of protective immune response develops.
Эндосимбиотическая связь с Wolbachia
O. volvulus, наряду с большинством филяриальных нематод, находится в эндосимбиотических отношениях с штаммами бактерии Wolbachia. В отсутствие Wolbachia развитие личинок O. volvulus прерывается или останавливается. Считается, что эти бактерии усугубляют симптомы и тяжесть онхоцеркоза, провоцируя воспалительные реакции у хозяина.
O. volvulus, along with most filarial nematodes, share an endosymbiotic relationship with strains of the bacterium Wolbachia. In the absence of Wolbachia, larval development of O. volvulus is disrupted or ceased. These bacteria have been proposed to enhance the symptoms and severity of onchocerciasis by triggering inflammatory responses in the host.