Паразитизм как биологический феномен 1. Характеристика паразитизма 2. Взаимодействие паразитов и хозяев 3. Трансмиссивные и природноочаговые заболевания •УМЕТЬ ПРАВИЛЬНО РАСПОЗНАВАТЬ ВИДОВУЮ ПРИНАДЛЕЖНОСТЬ ПАРАЗИТОВ ЧЕЛОВЕКА •ОРИЕНТИРОВАТЬСЯ В ПРИРОДЕ (ЗНАНИЕ МЕСТ ОБИТАНИЯ ПАРАЗИТОВ И ПЕРЕНОСЧИКОВ) •ЗНАТЬ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПАРАЗИТОВ И ПЕРЕНОСЧИКОВ ( ХАРАКТЕР ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА, АКТИВНЫЕ ПЕРИОДЫ ЖИЗНИ ПАРАЗИТА, КРУГ ХОЗЯЕВ ПАРАЗИТА И ПЕРЕНОСЧИКА, УСЛОВИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЗБУДИТЕЛЯ БОЛЕЗНИ ....) •ХАРАКТЕР ДЕЙСТВИЯ ПАРАЗИТА НА ОРГАНИЗМ ХОЗЯИНА (ПАТОГЕННОСТЬ) •МЕРЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА. (ПРОФИЛАКТИКА) ЗАРАЖЕНИЯ Квартирантство Паразитизм Мутуализм Комменсализм Популяция паразита – популяция хозяина Когда мы говорим о паразитизме, то речь идет не о паре особь паразита-особь хозяина, а о системе популяция паразита - популяция хозяина. Паразитизм явление экологическое. Экологический подход позволяет считать, что определение паразитизма в одинаковой степени приемлемо для животных-паразитов, бактерий, вирусов и других возбудителей инфекционных и инвазионных болезней животных и человека. ~ 90 паразитов являются общими для человека и домашних и диких животных. Распространение паразитов среди животных • Тип Простейшие (Protozoa) - 50 видов (паразитируют у человека) • Тип Плоские черви (Plathelminthes)–9000 видов • Тип Круглые черви (Nemathelminthes) – 100 000 видов • Тип Скребни (Acanthocephala) – 500 видов • Тип Членистоногие (Arthropoda) Среди классов: – Ракообразных – некоторые отряды – Паукообразных – клещи – Насекомые – многие отряды паразитизм • Вирусы-абсолютные паразиты, поражают все без исключения группы животных и человека. • Прокариоты и грибы поражают большинство групп животных и человека. • Простейшие-паразитический образ жизни свойствен многим видам жгутиковых, саркодовых, споровиков, инфузорий. • Водоросли-для некоторых групп водорослей характерен паразитизм. • Гельминты-сосальщики, цестоды, нематоды, скребни, волосатики, пиявки. • Паукообразные-клещи. • Ракообразные• Насекомые-виды, происхождение которых относится ко времени 500-300 млн лет назад, паразитируют на млекопитающих всех видов домашних, диких животных и на человеке. Паразиты - это такие организмы, которые используют другие живые организмы в качестве источника пищи и среды обитания, возлагая при этом частично или полностью на своих хозяев задачу регуляции своих взаимоотношений с окружающей средой В.А.Догель, 1947 г «Кто кого» ? Хозяин для паразита - среда обитания. Организм хозяина имеет собственный гомеостаз, имеет всевозможные приспособления и защитные механизмы от всего чужого. Паразит в процессе эволюции выработал приспособления к существованию в столь необычной среде как организм хозяина. Приспосабливается не только паразит к хозяину, но и хозяин приспосабливается к паразиту. Происходит как бы соревнование - кто кого. Кто лучше приспособится: паразит к хозяину или хозяин к паразиту. Кто выигрывает в этом соревновании? Выигрывает паразит. Паразиты это процветающие виды нашей планете (биологический прогресс). Они пластичнее и более изменчивы. Это очень древние виды. У паразитов очень много упрощений - нет пищеварительной системы ( у многих), нет многих ферментов. У паразитов много идиоадаптаций. У плоских червей имеется пристеночное пищеварение. патогенное действие паразитов Обусловливают: РАЗМЕРЫ МОРФОЛОГИЯ ФИЗИОЛОГИЯ ИНТЕНСИВНОСТЬ ИНВАЗИИ ЛОКАЛИЗАЦИЯ В ОРГАНИЗМЕ ХОЗЯИНА ОСОБЕННОСТИ ИНВАЗИИ ВО ВРЕМЯ ЗАРАЖЕНИЯ факторы действия паразитов на хозяина -механический фактор (механическое разрушение органа путем давления, внедрения, прикрепления) -химический фактор (отравление организма хозяина ядовитыми продуктами жизнедеятельности и продуктами распада паразита после его смерти) -отнятие пищи (непосредственное отнятие пищевых веществ и витаминов у хозяина) . Например лентец широкий конкурирует с хозяином за витамин В12. Система паразит - хозяин При контакте паразита с хозяином, постепенно устанавливается система паразит-хозяин. Во время становления системы паразит-хозяин происходит их взаимная адаптация. Паразит должен приспособиться к хозяину и хозяин должен приспособиться к паразиту. В результате взаимодействия паразита и хозяина должна сложиться энергетически сбалансированная система. Организм хозяина компенсирует расходы на содержание паразита увеличением собственного веса, чтобы пищевых веществ хватило и хозяину и паразиту. Паразит активно изменяет гомеостаз хозяина. Он стремиться создать наиболее благоприятные условия для своего существования. В процессе эволюции у многих паразитов выработались приспособления, которые позволяют изменять обмен веществ в организме хозяина. Паразиты выделяют биологически активные вещества, стимулирующие многие обменные процессы. Факторы действия паразитов -механический (механическое разрушение органа путем давления, внедрения, прикрепления); -химический (отравление организма хозяина ядовитыми продуктами жизнедеятельности и продуктами распада паразита после его смерти); -«отнятие пищи» (непосредственное отнятие пищевых веществ и витаминов у хозяина). Формы паразитизма Вирусный Внутриклеточный Кишечный Тканевой Паразит извращает реакцию соединительной ткани • Паразит не рубцуется. Если паразит рубцуется, то он погибает. • Вокруг паразита формируется соединительнотканная капсула, но не рубцовая капсула. Паразит покрывается капсулой, которая является барьером проницаемости. Капсула пронизана кровеносными сосудами, которые участвуют в питании паразита и уносят продукты метаболизма (личинка трихинеллы). Ни один биологический вид не эволюционирует в одиночку • В природе нет ни одного вида организмов, который эволюционировал бы сам по себе, в одиночку. На поверхности тела человека и внутри организма обитают сотни миллионов микроорганизмов, которые вместе с каждым из нас образуют своеобразный микробиогеоценоз. Микроорганизмы, входящие в состав этого микробиогеоценоза защищают организм человека от других микроорганизмов не входящих в наш собственный микробиогеоценоз. Нарушение структуры такого микробиогеоценоза ведет к вспышке численности нежелательных организмов. Карл Циммер Паразит - царь природы,М,2012г пер.с англ. «Люди просто не догадываются о том, как сложен и причудлив мир паразитовопаснейших созданий природы, живущих за счет других, и насколько велика их роль в нашей жизни. Они питаются плотью и кровью своих жертв, влияют на биологическое и социальное поведение целых видов, на численность популяции и направляют в конечном счете эволюцию флоры и фауны. В мире, где каждый кормит своего паразита, трудно провести грань между им и его жертвой. Нужно ли уничтожать всех паразитов или они– необходимый элемент экологической Карл Циммер «Паразит,который не владеет саморегуляцией, вымрет сам и, возможно, погубит хозяина. … Мы паразиты, а Земля наш хозяин. Быть паразитом не стыдно. Это значит состоять в почетной гильдии, члены которой населяют нашу планету с момента ее рождения и давно стали самыми успешными формами жизни на ней. Но мы – очень неумелые паразиты. Настоящие паразиты умеют изменять своих хозяев с невероятной точностью для конкретных целей. Они - настоящие эксперты и вызывают только необходимый вред, поскольку эволюция научила паразитов: бессмысленный вред хозяину обернется вредом и для них самих» известно более 1 млн видов животных 50 т. видов животных ведут паразитический образ жизни. Около 500 видов могут паразитировать у человека. Все паразиты характеризуются определенной локализацией в организме хозяина или на его поверхности. В зависимости от того, где поселяются паразиты, их разделяют на две большие категории: -эктопаразиты ; -эндопаразиты Эктопаразиты обитают на поверхности тела хозяина: либо непосредственно на коже, либо в толще волосяного или перьевого покровов (комары, пиявки, мошки, вши, блохи…). Эндопаразиты всегда живут в теле животного хозяина и занимают определенные места: Кишечные паразиты занимают определенные участки пищеварительного тракта. Половозрелые скребни и цестоды (нет пищеварительной системы) локализуются в тех участках, где происходит всасывание питательных веществ. Нематоды (обладают собственной пищеварительной системой) способны к различным способам питания и, имеют более разнообразную локализацию в организме хозяина. Небольшие размеры позволяют им внедряться в стенку кишечника, занимать места, недоступные для цестод и скребней. Расселение Некоторые паразиты, проникая в организм хозяина, сразу попадают в предпочитаемое ими место (трипаносомы, плазмодии вводятся переносчиком непосредственно в кровь хозяина). Другие совершают длительные миграции, нередко сопровождающиеся высокой смертностью-аскарида человеческая, трихинелла, легочный сосальщик … Все живые организмы обязательно расселяются. Расселение - удаление организмов в разные стороны от места обитания родительской особи или от центра популяции. Расселяясь, организмы избегают перенаселенности. В результате расселения биологический вид обеспечивает себе выживаемость. Расселение необходимо паразитам - над ними постоянно висит угроза чрезмерного заражения хозяев. Все паразиты или их инвазионные стадии должны обладать способностью покидать организм хозяина и находить себе новых хозяев хотя бы того же биологического вида. Смертность паразитов на стадии расселения велика При заражении хозяина паразит проводит часть жизненного цикла вне организма хозяина. Часто на этой стадии и происходит расселение паразитов. Вероятность нахождение нового хозяина крайне мала. Гибель паразитов на стадиях расселения очень высокая. Для компенсации большой гибели, паразиты должны обладать очень высокой плодовитостью. Повышению плодовитости способствует бесполое или партеногенетическое размножение у паразитов. Наличие свободноживущих стадий создает дополнительные проблемы - паразиту приходится приспосабливаться к двум совершенно несходным комплексам условий: -в организме хозяина -вне организма хозяина. Паразит должен уметь расселяться во времени и должен обладать способностью переносить неблагоприятные климатические условия, т.е. выживать до тех пор, пока не найдется новый хозяин. Для этого в жизненный цикл паразитов включается либо неактивная (покоящаяся) стадия, либо включается стадия промежуточного хозяина. Обе стадии дают возможность паразиту избежать опасностей, связанных с колебаниями условий среды и продлить свое существование во времени. Нормальный ход жизненного цикла очень часто сопровождается сменой хозяев. Животные организмы, в которых поселяются взрослые особи, размножающиеся половым путем - окончательные или дефинитивные хозяева. Живые организмы, в которых развиваются личиночные стадии - промежуточными или дополнительными хозяевами. Иногда в цикл развития паразита вклинивается резервуарный хозяин. В нем личинки могут переживать длительное время, но они не развиваются и соответственно не достигают половой зрелости. В природе резервуарные хозяева служат накопителями инвазионного начала. Между паразитом и хозяином могут возникать различные по времени контакты. В зависимости от продолжительности контактов, возникающих с хозяином, паразиты подразделяются на: -временных -постоянных (стационарных) Временные паразиты связаны с хозяином только в период питания. Постоянные паразиты или не покидают хозяина или связаны с ним длительное время. Все развитие таких паразитов осуществляется в одном или нескольких животных-хозяевах. Моноксенные и эвриксенные(многохозяинные) паразиты Паразиты имеют возможность вступить в контакт с несколькими потенциальными видами хозяев. Некоторые из них будут нормальными для данного паразита или более предпочтительными. С этим хозяином паразит образует сбалансированную систему (паразит-хозяин). Некоторые паразиты обладают высокой специфичностью, они способны паразитировать в организмах только одного биологического вида – моноксенные паразиты. Если в жизненном цикле таких паразитов не произойдет контакт с истинным хозяином, то среди них наблюдается высокая смертность. В большинстве паразиты менее специфичны и способны включать в круг своих хозяев несколько видов живых организмов. Такие паразиты, которые не обладают узкой специфичностью в отношении хозяев и могут поселяться у организмов разных видов называются эвриксенными. Эти паразиты образуют устойчивые системы с несколькими биологическими видами. Механизмы передачи возбудителя (паразита) эволюция обеспечила трехзвенный характер эпизоотического и эпидемического процессов. - 1-е звено процесса - источник возбудителя; - 2-е звено-сам механизм передачи возбудителя болезни; - 3-е звено- воспреимчивые к болезни животные или люди. 5 основых механизмов передачи возбудителя (паразита): -фекально-оральный (алиментарный); -воздушно-капельный (аспирационный); -контактный (через кожные покровы при соприкосновении); -вертикальный (древнейший механизм. Вирус, передаваемый по наследству, содерж. в цитоплазме гамет или зигот, если в геноме клетки хозяина, то реплецируется вместе с геномом делящейся клетки) -трасмиссивный. Алиментарный механизм Алиментарный механизм сформировался 400-450 млн лет назад, когда животные освоились на суше (уже были бактерии). Возникли условия для проникновения м/о в организм животных через слизистые оболочки пищеварительного тракта. В ходе эволюции шла взаимная адаптации паразитов и хозяев. С появлением млекопитающих алиментарный механизм стал действовать в полную силу. Алиментарный механизм является универсальным, т. к. прием пищи -жизненно необходимая функция. Этот механизм обеспечивает выделение во внешнюю среду экскрементов, содержащих множество возбудителей болезней. Алиментарный механизм передачи сложился как основной при многих инфекционных болезнях и как запасной (резервный) при других, для которых основными стали иные механизмы. Воздушно-капельный механизм Воздушно-капельный механизм передачи мог возникнуть только при достаточно развитой дыхательной системе наземных животных. Это могло произойти только в период расцвета млекопитающих, т. к. примитивные органы дыхания низших животных не могли служить надежными средствами локализации и выделения паразитов. Воздушно-капельный способ передачи считается относительно молодым. В настоящее время, при высокой концентрации животных и людей, этот механизм начинает играть все большую роль в распространении заразных болезней животных, опасных для человека. Воздушно-капельная передача известна как дублирующий механизм передачи при многих инфекциях. Контактный механизм передачи Заражение может произойти при непосредственном соприкосновении больного и здорового животного, больного животного и человека, больного и здорового человека, а также с помощью факторов передачи. Этот механизм передачи мог возникнуть в водной среде в архейской или протерозойской эре, когда суша еще не была заселена живыми организмами. Эволюция механизма непосредственной передачи привела к широкому разнообразию форм - от оспы овец до бешенства. Вертикальный механизм передачи Это древнейший механизм. Например, вирус, передаваемый по наследству, содержится в цитоплазме гамет или зиготы. Если вирус содержится в геноме клетки хозяина, то его геном реплицируется вместе с геномом делящейся клетки. Подтверждением древнейшего происхождения вертикального механизма служит прочная взаимная адаптация паразита и хозяина. Такое взаимное привыкание могло сформироваться более 3 млрд лет назад. Трансмиссивный механизм передачи • Сущность трансмиссивного механизма передачи состоит в участии, прежде всего, кровососущих животных в переносе инвазионного начала от доноров к реципиентам - одним из древних механизмов. • Трансмиссивная передача первоначально возникла в водной среде, а через млн лет была реализована на суше. • Этот механизм передачи эволюционирует под воздействием экологических факторов. Эволюция паразитарных систем «Cтратегия» эволюции эндопаразитов заключалась в захвате всех четырех сред жизни при сохранении возможности их смен по более выгодной для паразитов схеме в онтогенезе конкретных видов. Такая стратегия формировала основные типы структур паразитарных систем. Паразитарные системы-это частные варианты экосистем. Поскольку живые организмы эволюционируют вместе со средой, при паразитизме эволюционные процессы осуществляются в популяциях паразитов и хозяев. Роль человеческого фактора в эволюции паразитарных систем: Человек, в формировании паразитарных систем играл самую активную роль. Но человек включался в циклы развития паразитов на разных этапах своей эволюции Коадаптация Кошачий сосальщик и Шистозома мансони • Кошачий сосальщик - эвриксенный паразит. Оконч. хозяева - любые теплокровные животные. Человек, подключаясь к жизненному циклу паразита, предоставлял ему существенные преимущества: (защита; увеличение продолжительности жизни в репр. периоде; увеличение численности в организме одного хозяина). • В человеке живет 10-15 лет - несколько десятков тысяч особей • В грызуне - от силы 50-100 особей паразитов. • Активную роль в циркуляции кошачьего сосальщика человек стал играть примерно15-20 тысяч лет назад.т.е. в период голоцена. • Период коадаптации шистозомы и человека был более длительным (1,5 – 1 млн лет), т.е. на протяжении всего плестоцена. • Причина: паразиту легко вступить в массовый контакт с человеком, который вынужден пользоваться водой на территориях с тропическим климатом (человек-моллюски пром.хоз). • При описторхозе человеку было труднее заразиться включая в пищевые рационы рыбу определенных видов, да еще в труднодоступных регионах, например З.Сибири. • За сравнительно длительный период шистозомы хорошо приспособились к человеку, который стал для них окончательным хозяином. Трансмиссивные заболевания Заболевания, вызываемые паразитическими организмами, передача которых осуществляется с участием переносчиков (механических или специфических) называются трансмиссивными заболеваниями. • Облигатно-трансмиссивные болезни-это такие трансмиссивные болезни, которые на данном этапе эволюции передаются только через посредство специфических переносчиков. • Факультативно-трансмиссивные болезни-это такие заболевания, которые передаются различными путями. В том числе и при участии переносчиков. Роль членистоногого в переносе двояка: Во-первых, членистоногое создает только ворота для проникновения возбудителя, повреждая покровы тела позвоночного животного. По отношению к этим возбудителям членистоногое является не переносчиком, а лишь создателем ворот инфекции или инвазии. Во-вторых, членистоногое не только создает ворота инфекции, но и вносит туда возбудителя. Если возбудитель в теле членистоногого не питается и не развивается - членистоногое является только механическим переносчиком данного возбудителя. Если возбудитель во время пребывания в переносчике питается за его счет и развивается, то переносчик является специфическим. • Передача паразита от животного к животному называется эпизоотическим процессом. • Если речь идет о болезнях людей - это эпидемический процесс. • В циркуляции многих паразитов принимают участие кровососущие животные-переносчики. Часто переносчиками являются наземные членистоногие. Наземных членистоногих необычайно много. К настоящему времени уже установлены группы членистоногих, которые содержат паразитов. К этим членистоногим нужно относиться более внимательно. Трансмиссивные болезни человека • • • • • Облигатно-трансмиссивные болезни Сезонные энцефалиты (клещевой и комариный) Лихорадка паппатачи (Phlebotomus pappatasii) Клещевые риккетсиозы Сыпной и возвратный тиф (вши) Клещевой возвратный тиф Факультативно-трансмиссивные болезни •Бруцеллез (клещи) •Сибирская язва (слепни) •Различные острозаразные кишечные инфекции (переносчики: мухи, тараканы …) •Болезни вызываемые простейшими (протозоонозы): малярия, лейшманиоз, амебная дизентерия Подавляющее большинство природно-очаговых болезней передается трансмиссивным путем. Особенность природноочаговых болезней - они имеют в природе эволюционно возникшие очаги, существование которых обеспечивается последовательным переходом возбудителя болезни от животного донора к животному реципиенту. Обычно это происходит при посредничестве кровососущих беспозвоночных. В определенной местности есть животные –доноры, переносчики и животные – реципиенты, инфекция может существовать в природе постоянно без участия человека в ее поддержании. В природном очаге возбудитель может циркулировать неопределенно долгое время без участия человека. Человек может заболеть природноочаговой болезнью, лишь случайно став в природном очаге реципиентом возбудителя. В природных очагах нетрансмиссивных болезней возбудитель циркулирует между животными хозяевами без участия переносчиков. (при бешенстве возбудитель передается при контакте с животными- Схема циркуляции клещевого энцефалита в природе и пути передачи инфекции человеку 1. Трансмиссивный 2. Пищевой (через молоко) Доноры, переносчики, реципиенты возбудителя туляремии Овца, корова, лошадь, собака, заяц Самец Самка Имаго паразитируют на крупных млекопитающих Нимфы паразитируют на мелких диких млекопитающих Водная крыса, землеройка, полевка, полевая мышь, еж, заяц Водная крыса, землеройка, полевка, полевая мышь, еж, заяц Личинки паразитируют на мелких диких млекопитающи х Природноочаговые болезни • Вирусные инфекции (различные виды энцефалитов, бешенства, орнитоз и др.) • Риккетсиозы (различные виды лихорадок) • Спирохетозы, лептоспирозы, микозы, бактериозы (чума, туляремия, бруцеллез) • Протозоонозы (лейшманиозы, токсоплазмоз, сонная болезнь и др.) • Гельминтозы (описторхоз, шистосомотоз и др.) • Арахнозы (чесотка) • Энтомозы (миазы) Трасмиссивные болезни - Облигатно-трансмиссивные - это такие трансмиссивные болезни, которые на данном этапе эволюции передаются только через посредство специфических переносчиков; - Факультативно-трансмиссивные - это такие заболевания, которые передаются различными путями, в том числе и при участии переносчиков. Зоонозы и антропонозы • Зооноз Если возбудители поражает животных и от животного передается другому животному или человеку, то такое заболевание называют зоонозом. • Антропоноз Если паразиты поражают человека и передаются другому человеку или животному, то такое заболевание называется антропонозом. Антропонозы Человек Возбудитель Человек Зоонозы животные Возбудитель Животное Природная очаговость трансмиссивных заболеваний • Павловский Евгений Никонорович разработал учение о природной очаговости трансмиссивных заболеваний. • (Е.Н.Павловский родился в 1884 г в семье деревенского дьячка в Борисоглебске Воронежской области. В 1903 году он окончил Борисоглебскую гимназию. Заведовал кафедрой биологии в Ленинградской военно-медицинской академии, которой завещал мозг и сердце). Природная очаговость трансмиссивных болезней-это явление, когда возбудитель, специфический его переносчик и животные-резервуары возбудителя (триада) в течение смены своих поколений неограниченно долгое время существуют в природных условиях независимо от человека, как по ходу своей эволюции, так и в настоящий период. Павловский Е.Н. ,1964 «Природный очаг болезни существует в условиях определенного климата, определенной растительности, почвы и благоприятного микроклимата тех мест, в которых ютятся переносчики, доноры и реципиенты возбудителя = = природный очаг болезни приурочен к определенному географическому ландшафту». На территории Россиии ландшафтные зоны: -арктических пустынь -тундры -лесотундры -тайги -смешенных лесов -широколиственных лесов-лесостепей Приуроченность природноочаговых инфекций к природным зонам на территории РФ Инфекционные болезни Природная зона Тундра и Л/Т Лесная Лесосте пная Чума Степная Полупуст ыни и пустыни Горные области ++ +++ +++ Туляремия + ++ ++ ++ + + Сибирская язва + ++ ++ +++ +- +- +- +++ ++ +- ++ ++ ++ ++ ++ Клещевой энцефалит Геморрагическая лихорадка Лихорадка Ку Кожный лейшманиоз Москитная лихорадка + +++ + ++ Чтобы ликвидировать природноочаговую болезнь необходимо разорвать эволюционно возникшие связи. Если это трансмиссивная болезнь, то необходимо уничтожить или довести до минимума переносчиков. В зависимости от вида переносчика можно применять различные средства, в том числе и биологические.
