Введение

Род протоистов в племени Sarcocystis является родом протозойных паразитов, многие виды которых заражают млекопитающих, рептилий и птиц. Его название происходит от греческого sarx = плоть и kystis = мочевой пузырь. Жизненный цикл типичного члена этого рода включает в себя два вида хозяев, окончательного хозяина и промежуточного хозяина. Часто, конечной хозяин является хищником, а промежуточный хозяин - его добычей. Паразит размножается половым путем в кишечнике конечного хозяина, передается с фекалиями и поглощается промежуточным хозяином. Там он в конечном итоге попадает в мышечную ткань. Когда промежуточный хозяин съеден конечным хозяином, цикл завершается. Окончательный хозяин обычно не проявляет никаких симптомов инфекции, но промежуточный хозяин - да. В этом роде насчитывается около 130 признанных видов. Ревизия таксономии рода продолжается, и все в настоящее время признанные виды могут быть гораздо меньшим количеством видов, которые могут заражать нескольких хозяев.

История

Впервые организм был обнаружен у мыши Мишером в 1843 году. Его результаты не были первоначально интерпретированы как включающие протоста, и литература ссылалась на структуры, которые он описал как "трубки Мишера". Кстати, сын Мишера, Иоганн Фридрих Мишера, открыл ДНК. Подобные структуры были обнаружены в мышцах свиней в 1865 году, но они оставались без названия до 1899 года, когда для них было предложено название Sarcocystis miescheriana. Первоначально было неясно, являются ли эти организмы грибками или протозоями. Эта неопределенность была решена в 1967 году, когда исследования электронной микроскопии показали, что они были протозоями, связанными с Toxoplasma и Eimeria. Жизненный цикл оставался неизвестным до 1970 года, когда брадизоиты из саркоцистов в мышцах птиц были привиты в культивированные клетки млекопитающих и, как видно, претерпевали развитие в половые стадии и ооцисты. Исследования передачи вируса Sarcocystis крупного рогатого скота (который тогда считался одним видом, Sarcocystis fusiformis) у собак, кошек и людей выявили три морфологически различных вида, которые были названы S. bovicanis, S. bovifelis и S. bovihominis. Это и после 1972 исследования по саркоцистису были рассмотрены в течение того же десятилетия; и этот отчет по-прежнему очень полезный источник информации сегодня.

Жизненный цикл

Гетероксный (более одного обязательного хозяина) жизненный цикл этих паразитов-апикомплексов оставался неизвестным до 1972 года, когда была признана связь хищника-добычи его окончательных и промежуточных хозяев. В настоящее время известны жизненные циклы около 60 видов этих животных. В общем, гаметогония и спорогония происходят в кишечнике окончательного хозяина, в то время как шизогония, которая происходит в различных тканях, и образование саркоцистов (содержащих брадизоиты и метроциты) происходит главным образом в мышцах промежуточного хозяина. В некоторых случаях один вид может выступать как окончательным, так и промежуточным хозяином. Ооцисты передаются в фекалии инфицированного конечного хозяина. Ооциста подвергается спорогонии, создавая две спороцисты. Эти спороцисты Sarcocystis обычно содержат четыре спорозоита и имеют размер примерно 1519 на 810 мкм. Ооцисты саркоцистиса имеют тонкую стенку и легко ломаются. В результате спороцисты, обнаруженные в фекалии, превышают в количестве нетронутые ооцисты. Затем промежуточные хозяева, такие как крупный рогатый скот или свиньи, поглощают спороцисты. Спорозоиты выпускаются в организм и мигрируют в сосуды, где проходят первые два поколения бесполого размножения. Эти раунды приводят к развитию меронтов. Эта стадия длится около 15 - 16 дней после приема спороцистов. Мерозоиты появляются из второго поколения меронтов и попадают в мононуклеированные клетки, где развиваются эндодиогенезом. Последующие поколения мерозоитов развиваются вниз по течению в направлении кровотока к артериолам, капиллярам, венулам и венам по всему телу, впоследствии развиваясь в окончательное бесполое поколение в мышцах. Мерозоиты, попадающие в мышечные клетки, округляются вверх, образуя метроциты и инициируя образование саркоцистов. Саркоцисты начинаются как одноклеточные тела, содержащие один метроцит, и через бесполое размножение накапливаются многочисленные метроциты, и саркоцист увеличивается в размере. По мере созревания саркоциста, небольшие, округлые, неинфекционные метроциты порождают тела в форме полумесяца, называемые брадизоитами (также известными как "брадизоические мерозоиты"), которые являются инфекционными для конечного хозяина. Время созревания зависит от вида и может составлять 2 месяца или более. У видов, у которых развиваются симптомы, они обычно возникают через 20-40 дней после попадания спороцистов в организм и во время последующей миграции спорозоитов через сосуды организма. В пораженных тканях развиваются острые поражения (отек, кровоизлияния и некроз). Паразит имеет предпочтение для скелетных мышц (миозит), сердечной мышцы (петехиальные кровоизлияния сердечной мышцы и серозы) и лимфатических узлов (отек, некроз и кровоизлияние). Эти поражения связаны с созреванием второго поколения меронтов в эндотелиальных и субэндотелиальных клетках. Иногда наблюдается мононуклеарная инфильтрация или гиперемия в собственной оболочке тонкой кишки. После острой фазы кисты могут быть обнаружены в различных мышечных тканях, как правило, без патологии. После того, как промежуточный хозяин съеден окончательным хозяином, таким как собака или человек, паразит подвергается половому размножению в кишечнике, чтобы создать макрогамонты и микрогамонты. Большинство конечных хозяев не проявляют никаких клинических признаков или симптомов. Слияние макрогамонта и микрогамонта создает зиготу, которая развивается в ооцист. Ооциста проходит через фекалии, завершая жизненный цикл. Совсем недавно был описан второй жизненный цикл, при котором плотоядные и всеядные животные проходят стадии инфекции в фекалии. Поглощение этого материала может привести к успешной инфекции животного, которое его проглотило.

Птицы

Хотя саркоцисты впервые были описаны в мышцах птиц Кун в 1865 году, первый жизненный цикл, включающий птицу (Gallus gallus) и плотоядных (Canis familiaris), был описан только в 1977 году Мундей и др. В 1986 году Черна и Квасновская описали первый жизненный цикл, включающий птиц как окончательных (северный сокол Accipiter gentilis) и промежуточных (атлантический канар Serinus canaria) хозяев.

Таксономия

Таксономия этого рода и его связь с другими родами протозоев в настоящее время исследуются. Сродственные роды включают: Бесноитию, Кариоспору, Цистоизоспору, Френкелию, Изоспору, Хаммондию, Гиалоклоссию, Ланкестереллу, Неоспору и Токсоплазму. Sarcocystis - крупнейший род в семействе Sarcocystidae и состоит из видов, которые заражают различных животных, включая млекопитающих, птиц и рептилий. Другой род в этом семействе, Frenkelia, состоит из паразитов, которые используют грызунов в качестве промежуточных хозяев и хищных птиц в качестве окончательных хозяев. Бесноития, Хаммондия, Неоспора и Токсоплазма, по-видимому, образуют единый клад. В пределах этого клада, токсоплазма и неоспора, по-видимому, являются родственными кладами. Изоспора также относится к этому кладу, и этот клад является сестрой Саркоцистиса. Френкелия, по-видимому, очень тесно связана с саркоцистисом. Несколько молекулярных исследований показали, что Френкелия на самом деле является видом Саркоцистиса. Этот род отличался от Sarcocystis на основе его склонности к энцисту в мозге, а не в мышцах. Это различие может быть не таксономически обоснованным. В пределах рода было выявлено несколько кладов. Среди них можно назвать S. dispersa, S. lacertae, S. mucosa, S. muris, S. neurona и S. rodentifelis. Френкелия также группируется с этим кладом.

Эволюция

Эти протозои все более хорошо изучаются у млекопитающих, птиц и рептилий. Они, по-видимому, не заражают млекопитающих суперпорядка Afrotheria и заражают только два вида Xenarthra. Из-за этой модели род, возможно, эволюционировал в Северном полушарии из уже существующих протозойных видов, которые заражали млекопитающих. Кроме того, поскольку ряд австралийских сумчатых животных также инфицирован этим родом, сумчатые животные, возможно, были первоначальными хозяевами этого рода, и паразиты были распространены в Северном полушарии птицами. Третья возможность заключается в том, что этот род первоначально заражал птиц и распространялся по всему миру этими хозяевами. Последняя возможность из-за существования жизненных циклов, когда как промежуточные, так и конечные хозяева являются рептилиями, род может возникнуть у рептилий и распространиться оттуда на другие роды. Решение этого вопроса ожидает результатов дальнейших молекулярных исследований.

Клиническая: человеческая

Инфекция саркоцистисом известна как саркоспоридиоз или саркоцистоз. Из-за первоначальной путаницы по поводу природы этого паразита, организм в кишечнике первоначально назывался Isospora hominis .

Эпидемиология

Хотя кишечная инфекция у человека является распространенной, внекишечный саркоцистоз у человека считается редким случаем. На сегодняшний день сообщается о 26 дневном младенце и 75-летнем мужчине. Заражения были зарегистрированы в Африке, Европе (Германия, Испания и Польша), США (Калифорния), Центральной и Южной Америке, Китае, Индии, Тибете, Малайзии и Юго-Восточной Азии. Исследования стула у тайских рабочих показали, что распространенность инфекции саркоцистиса составляет около 23%, что отражает употребление в пищу сырого или плохо приготовленного мяса. Практически все случаи были бессимптомными. Исследование 100 человеческих языков, полученных в Малайе после смерти, показало, что уровень заражения составляет 21%. Половых различий не было обнаружено, возрастные диапазоны составляли от 16 до 57 лет (средний возраст - 37, 7 лет). В 2012 году в Малайзии была зарегистрирована некишечная вспышка, затронувшая 93 человека. В нескольких случаях подтвердилось, что причиной является саркоцистис несбитти.

История

Первый отчет о заражении человека был сделан в 1868 году. Несмотря на то, что впоследствии было опубликовано несколько дополнительных докладов, эти ранние описания не считались окончательными. Первое общепринятое окончательное описание этой болезни было опубликовано в 1894 году Барабаном и Сент-Ремьем. Этот вид был назван Ривольтой в честь Линдеманна в 1898 году. Считалось, что кисты в мышцах человека принадлежат к одному виду, S. lindemanni, а кишечная форма - S. hominis (из недоваренной говядины) или S. suihominis (из недоваренной свинины). С тех пор описание S. lindemanni было признано неудовлетворительным и объявлено nomen nudum (название, не содержащее описания). В настоящее время считается, что два вида способны вызывать кишечную инфекцию у человека: S. bovihominis (S. hominis) и S. suihominis. Иногда сообщалось, что другие виды, включая S. nesbitti, инфицируют людей вне кишечника.

Путь заражения

Кишечная инфекция возникает при употреблении в пищу сырого или плохо приготовленного мяса. Загрязненная вода может быть источником очень редкой внекишечной инфекции человека (невозможно, чтобы вода была источником кишечной инфекции), но это остается теоретической возможностью.

Патология

Патология бывает двух типов: редкая инвазивная форма с васкулитом и миозитом и кишечная форма, которая проявляется с тошнотой, болью в животе и диареей. Хотя обычно он легкий и длится менее 48 часов, кишечная форма иногда может быть тяжелой или даже угрожать жизни. Инвазивная форма может включать в себя широкий спектр тканей, включая лимфатические узлы, мышцы и гортани.

Клинические особенности

В исследованиях на добровольцах с зараженной говядиной симптомы проявлялись через 3 - 6 часов после еды. К ним относятся анорексия, тошнота, боль в животе, расширение живота, диарея, рвота, дыхательное затруднение и тахикардия. Все симптомы были временными и длились около 36 часов. Второй этап включал симптомы: боли в животе, расширение живота, водянистую диарею и эозинофилию, которые проявлялись через 1 неделю и проявлялись в течение 3 недель. Клинические случаи были связаны с острой лихорадкой, миалгией, бронхоспазмом, сыпью, лимфаденопатией, подкожными узелками, связанными с эозинофилией, повышенной скоростью осаждения эритроцитов и повышенными уровнями креатининокиназы. Симптомы могут длиться до пяти лет. О сегментальном некротизирующем энтерите сообщалось в одном случае.

Диагноз

Окончательная диагностика с помощью биопсии инфицированной мышцы. Саркоцисты можно идентифицировать с помощью гематоксилина и эозина. ПАС-окрашивание может быть полезным, но часто встречается изменчивое поглощение окрашивания. Наряду с саркоцистами могут быть обнаружены воспалительные клетки. Другие выводы включают миозит, мионекроз, периваскулярное и интерстициальное воспаление, васкулит и эозинофильный миозит.

Лечение

Поскольку инфекция редко проявляется симптоматически, лечение редко требуется. Никаких исследований не было опубликовано, поэтому лечение остается эмпирическим. Средства, которые использовались, включают альбендазол, метронидазол и котримоксазол для лечения миозита. Кортикостероиды также используются для облегчения симптомов. Ампролиум и салиномицин эффективно предотвращали тяжелое заболевание и смерть у экспериментально инфицированных телят и ягнят. Эти агенты до сих пор не испытывались на людях.

Профилактика

Можно предотвратить заражение, если до еды мясо приготовить. В качестве альтернативы замораживание мяса при температуре -5 °C в течение нескольких дней до приема внутрь убивает спороцисты.

Клиническая: негуманная

Четыре признанных вида заражают крупный рогатый скот: S. bovifelis, S. bovihominis (S. hominis), S. cruzi (S. bovicanis) и S. hirsuta. S. cruzi - единственный вид, который, как известно, является патогенным у крупного рогатого скота. В связи с этим паразитом было зарегистрировано несколько клинических синдромов: эозинофильный миозит; аборты, мертворождения и смерти беременных коров; также были зарегистрированы два случая некротического энцефалита у телят. Типичными клиническими признаками острого саркоцистоза у крупного рогатого скота являются: анорексия, пирексия (при температуре 42 °C или выше), анемия, кахексия, увеличение пальпационных лимфатических узлов, чрезмерное слюноотделение и выпадение волос на кончике хвоста. Овцы могут быть инфицированы четырьмя признанными видами Sarcocystis: S. arieticanis и S. tenella (S. ovicanis) являются патогенными; S. gigantea (S. ovifelis) и S. medusiformis не являются патогенными. Инфекция этими паразитами является распространенной в США, более 80% осмотренных овец имеют признаки инфекции. S. arieticanis и S. tenella вызывают внекишечные заболевания. Главными клиническими признаками являются анемия, анорексия, атаксия и аборты. Сообщалось о миозите с вялым параличом, являющимся следствием инфекции. Протозойный миелоэнцефалит овец - признанный синдром, который может возникать в очагах. Обычно патологическими признаками в таких случаях являются многофокусная отек и некроз белого вещества спинного мозга, глиальные узлы и легкий или умеренный несупуративный энцефаломиелит. Диагноз может быть установлен при обнаружении протозойных тел (12,723,0 мкм), которые иммуноцитохимически окрашивают эпитопы Sarcocystis. Четыре признанных вида инфицируют свиней: S. medusiformis, S. meischeriana (S. suicanis), S. porcifelis и S. suihominis. S. porcifelis является патогенным для свиней, вызывая диарею, миозит и хромоту. Пять видов заражают лошадей: S. asinus, S. bertrami, S. equicanis, S. fayeri и S. neurona (S. falcatula). Все используют собак в качестве конечных хозяев; также сообщалось о трансплацентарной инфекции. S. neurona вызывает миелоэнцефалит у кошек-протозоев. В Соединенных Штатах воздействие этого паразита, по-видимому, распространено, и серологические исследования показывают, что 50 - 60% всех лошадей на Среднем Западе Соединенных Штатов подверглись его воздействию. Клинические признаки включают нарушения походки, включая атаксию, костяные движения и переход. Может возникнуть атрофия мышц, обычно односторонняя. Обычно поражения очаговые. Заражение ствола мозга - это обычное явление. Также возникают депрессия, слабость, наклон головы и дисфагия. S. fayeri может вызывать миозит у лошадей. Было сообщено о смертельной инфекции альпаки (Lama pacos) неизвестным видом. Результаты включали диссеминированный эозинофильный миозит, аборт и гемоабдомен. Миозит был связан с кровоизлиянием, некрозом и дегенерацией. Сообщалось о заражении S. tilopodi мышечной ткани у гуанако. S. hemionilatrantis заражает оленей-мулов. Были сообщения о смерти от экспериментальной прививки. Эти паразиты могут также заразить птиц, вызывая три различные клинические формы: острую болезнь легких, мышечную болезнь и неврологическую болезнь. Симптомы включают летаргию, одышку, подвигание хвоста, желтые покровы и внезапную смерть. Наличие кист в мышцах диких птиц известно как "рисовая грудь".

Заболеваемость животными

Инфекция саркоцистисом встречается часто. Уровень инфицирования свиней варьируется: 18% в Айове, 27% на Филиппинах, 43% в Испании, 57% в Уругвае и 68% в Индии. Уровень инфицирования овец обычно превышает 90%. У верблюдов аналогично высокая частота заражения. Также может использоваться ПЦР-амплификация рРНК.

Клеточные стенки

Стенки саркоцисты могут быть полезны при диагностике видов с 24 типами стенки, идентифицированными у 62 видов. S. hominis и S. suihominis имеют стенки типа 10. Стенка S. hominis имеет толщину до 6 мкм и выглядит радиально полосатой из виллевых выступов длиной до 7 мкм. Его брадизоиты имеют длину от 7 до 9 мкм. Стенка S. suihominis имеет толщину от 4 до 9 мкм, с виллевыми выступами длиной до 13 мкм. Его брадизоиты имеют длину 15 мкм.

Дифференциальная диагностика

Известно несколько других родов гетероксинозных и кистообразующих кокцидий, включая Besnoitia, Cystoisospora, Frenkelia, Hammondia, Neospora и Toxoplasma. Связанные, но моноксенозные спорообразующие роды включают Isospora. Различить эти роды от Sarcocystis в диагностическом материале может быть трудно без иммунохимических пятен.

Лечение

Текущие методы лечения не вполне удовлетворительны. Ампролиум (100 мг/кг, ежедневно в течение 30 дней), в профилактическом питании, снижает заболеваемость у крупного рогатого скота, инъекционированного S. cruzi. Профилактическое применение ампролия или салиномицина также защищало экспериментально инфицированных овец. У лошадей лечение ограничивалось применением ингибиторов дигидрофолатредуктазы, таких как сульфанамиды и пириметамин. Сульфадиазин (20 мг/ кг перорально) один или два раза в день является обычно используемым лекарственным средством. Инфицированным лошадям также следует давать пириметамин в дозе 1,0 мг/кг, принимаемом перорально один раз в день в течение 120 дней или дольше. Диклазурил, тольтразурил и другие кокцидиостатики оцениваются для лечения EPM.

Вакцинация

В настоящее время нет вакцины. Экспериментально привитые свиньи, по-видимому, развивают стойкий иммунитет, поэтому вакцина может быть возможна.

Отношения между хозяином и паразитом

В жизненном цикле паразита обычно участвуют хищник и добыча. Один вид может заразить несколько жертв или хищников. У по меньшей мере 56 видов известны конечные и промежуточные хозяева. Многие виды названы в честь их известных хозяев. Список известных семей паразитов-хозяев можно найти на странице Sarcocystis: Host parasite relations.