Cestoda — класс паразитических червей в типе плоских червей (Platyhelminthes). Большинство видов — и самые известные — относятся к подклассу Eucestoda ; они представляют собой лентовидных червей во взрослом состоянии, известных как ленточные черви . Их тела состоят из множества похожих единиц, известных как проглоттиды — по сути, упаковок яиц, которые регулярно выбрасываются в окружающую среду для заражения других организмов. Виды другого подкласса, Cestodaria , в основном являются паразитами, заражающими рыб.
Все цестоды паразитируют ; многие имеют сложную историю жизни , включая стадию в окончательном (главном) хозяине , в котором взрослые растут и размножаются, часто в течение многих лет, и одну или две промежуточные стадии, в которых личинки развиваются в других хозяевах. Обычно взрослые особи живут в пищеварительном тракте позвоночных , в то время как личинки часто живут в телах других животных, как позвоночных, так и беспозвоночных. Например, у Diphyllobothrium есть по крайней мере два промежуточных хозяина, ракообразное , а затем одна или несколько пресноводных рыб; его окончательный хозяин — млекопитающее. Некоторые цестоды специфичны для хозяина, в то время как другие являются паразитами самых разных хозяев . Было описано около шести тысяч видов; вероятно, все позвоночные могут быть хозяевами по крайней мере одного вида.
Взрослый ленточный червь имеет сколекс (головку), короткую шейку и стробилу (сегментированное тело), образованную проглоттидами. Ленточные черви прикрепляются к внутренней части кишечника своего хозяина с помощью своего сколекса, который обычно имеет крючки, присоски или и то, и другое. У них нет рта, но они поглощают питательные вещества непосредственно из кишечника хозяина. Шейка постоянно производит проглоттиды, каждый из которых содержит репродуктивный тракт; зрелые проглоттиды полны яиц и отпадают, чтобы покинуть хозяина, либо пассивно в фекалиях, либо активно двигаясь. Все ленточные черви являются гермафродитами, причем у каждой особи есть как мужские, так и женские репродуктивные органы.
Люди подвержены заражению несколькими видами ленточных червей, если они едят недоваренное мясо, такое как свинина ( Taenia solium ), говядина ( T. saginata ) и рыба ( Diphyllobothrium ), или если они живут или едят пищу, приготовленную в условиях плохой гигиены ( виды Hymenolepis или Echinococcus ). Недоказанная концепция использования ленточных червей в качестве средства для похудения рекламируется примерно с 1900 года.
Все 6000 видов Cestoda являются паразитами , в основном кишечными; их окончательными хозяевами являются позвоночные, как наземные, так и морские, в то время как их промежуточными хозяевами являются насекомые, ракообразные, моллюски и кольчатые черви, а также другие позвоночные. [2] T. saginata , бычий цепень, может вырасти до 20 м (65 футов); самый крупный вид, китовый цепень Tetragonoporus calyptocephalus , может вырасти до более чем 30 м (100 футов). [3] [4] Виды с небольшими хозяевами, как правило, небольшие. Например, ленточные черви полевок и леммингов имеют длину всего 13–240 мм (0,5–9,4 дюйма), а те, которые паразитируют на землеройках, — всего 0,8–60 мм (0,03–2,36 дюйма). [5]
У цестод нет кишечника или рта [6], и они поглощают питательные вещества из пищеварительного тракта хозяина через свою специализированную неодермальную кутикулу, или тегумент , [7], через которую также происходит газообмен. [2] Тегумент также защищает паразита от пищеварительных ферментов хозяина [8] и позволяет ему переносить молекулы обратно хозяину. [7]
Форма тела взрослых эвцестод простая, со сколексом, или хватательной головой, приспособленной для прикрепления к окончательному хозяину , короткой шеей и стробилой, или сегментированным [a] стволом, образованным проглоттидами, который составляет тело червя. Члены подкласса Cestodaria , Amphilinidea и Gyrocotylidea , являются червеобразными, но не разделены на проглоттиды. У амфилинид есть мускулистый хоботок на переднем конце; у Gyrocotylidea есть присоска или хоботок, который они могут втягивать внутрь или выталкивать наружу на переднем конце, и удерживающая розетка на заднем конце. [6]
У Cestodaria 10 личиночных крючков, а у Eucestoda — 6. [9]
Сколекс, который прикрепляется к кишечнику окончательного хозяина, часто крошечный по сравнению с проглоттидами. Обычно это четырехсторонний выступ, вооруженный присосками или крючками, или и тем, и другим. [2] У некоторых видов в сколексе доминируют ботрии , или «сосущие канавки», которые функционируют как присоски . Циклофиллидных цестод можно идентифицировать по наличию четырех присосок на их сколицах. [10] У других видов сколици гофрированные или листовидные, и могут быть другие структуры, способствующие прикреплению. [2]
На личиночной стадии сколекс имеет схожую форму и называется протосколексом. [11]
Кольцевые и продольные мышцы лежат под неодермисом, под которым еще продольные, дорсовентральные и поперечные мышцы окружают центральную паренхиму . Протонефридиальные клетки дренируются в паренхиму. Есть четыре продольных собирательных канала, два дорсолатеральных и два вентролатеральных, идущих по всей длине червя, с поперечным каналом, соединяющим вентральные в задней части каждого сегмента. Когда проглоттиды начинают отделяться, эти каналы открываются наружу через конечный сегмент. [2]
Главный нервный центр цестоды — церебральный ганглий в сколексе. Нервы исходят из ганглия, чтобы снабжать общее тело мышечными и чувствительными окончаниями, с двумя боковыми нервными тяжами, проходящими по всей длине стробилы. [ 2] Циррус и влагалище иннервируются, а чувствительные окончания вокруг полового отверстия более многочисленны, чем в других областях. Сенсорная функция включает как такторецепцию (осязание), так и хеморецепцию (обоняние или вкус). [8]
Прикрепившись к стенке кишечника хозяина, ленточные черви поглощают питательные вещества через свою поверхность, когда пища протекает мимо них. [12] Цестоды не способны синтезировать липиды, которые они используют для размножения, и поэтому полностью зависят от своих хозяев. [13]
Тело ленточного червя состоит из ряда сегментов, называемых проглоттидами . Они производятся из шейки путем митотического роста, за которым следует поперечное сужение. Сегменты становятся больше и более зрелыми, поскольку они смещаются назад более новыми сегментами. [2] Каждый проглоттид содержит независимый репродуктивный тракт, и, как и некоторые другие плоские черви, цестоды выделяют отходы через пламенные клетки ( протонефридии ), расположенные в проглоттидах. Сумма проглоттид называется стробилой, которая тонкая и напоминает полоску ленты; отсюда и произошло общее название «ленточный червь». Проглоттиды непрерывно производятся в области шейки сколекса, пока сколекс прикреплен и жив. [14]
Зрелые проглоттиды по сути являются мешками с яйцами, каждое из которых заразно для соответствующего промежуточного хозяина. Они высвобождаются и покидают хозяина в фекалиях или мигрируют наружу как независимые подвижные проглоттиды. [14] Количество проглоттид, образующих ленточного червя, колеблется от трех до четырех тысяч. Их расположение бывает двух форм: краспедотное, что означает, что любой данный проглоттид перекрывается предыдущим проглоттидом, или акраспедотное, что указывает на то, что проглоттиды не перекрываются. [15]
Цестоды являются исключительно гермафродитами , с мужской и женской репродуктивной системой в каждом теле. Репродуктивная система включает один или несколько яичек, усиков, семявыносящих протоков и семенных пузырьков в качестве мужских органов, а также один дольчатый или недольчатый яичник с соединяющим яйцеводом и маткой в качестве женских органов. Общее внешнее отверстие для мужской и женской репродуктивной системы известно как половая пора, которая расположена на поверхности чашевидного атриума. [16] [17] Хотя они являются половыми гермафродитами и перекрестное оплодотворение является нормой, иногда происходит самооплодотворение, что делает возможным размножение червя, когда он является единственной особью в кишечнике своего хозяина. [18] Во время копуляции усики одной особи соединяются с усиками другой через половую пору, а затем происходит обмен сперматозоидами . [2]
Цестоды являются паразитами позвоночных, причем каждый вид заражает одного окончательного хозяина или группу близкородственных видов хозяев. Все, кроме амфилинид и гирокотилид (которые прогрызают норы через кишечник или стенку тела, чтобы достичь целома [6] ), являются кишечными, хотя некоторые стадии жизненного цикла покоятся в мышцах или других тканях. Окончательным хозяином всегда является позвоночное, но почти во всех случаях в жизненном цикле участвуют один или несколько промежуточных хозяев, как правило, членистоногие или другие позвоночные. [2] Инфекции могут быть длительными; у людей заражение ленточными червями может длиться до 30 лет. [21] В жизненном цикле не происходит бесполых фаз , как у других плоских червей , но модель жизненного цикла была решающим критерием для оценки эволюции среди Platyhelminthes. [22]
Цестоды производят большое количество яиц, но у каждого из них низкая вероятность найти хозяина. Чтобы увеличить свои шансы, разные виды приняли различные стратегии высвобождения яиц. У Pseudophyllidea много яиц высвобождается в короткий период, когда их водные промежуточные хозяева в изобилии (semelparity). Напротив, у наземных Cyclophyllidea проглоттиды высвобождаются постоянно в течение нескольких лет или до тех пор, пока живет их хозяин (iteroparity). Другая стратегия заключается в том, чтобы иметь очень долгоживущие личинки; например, у Echinococcus личинки эхинококка могут выживать в течение десяти лет и более в организме человека и других позвоночных хозяев, что дает ленточному червю исключительно долгое временное окно, в течение которого он может найти другого хозяина. [23]
Многие ленточные черви имеют двухфазный жизненный цикл с двумя типами хозяев. Взрослая особь Taenia saginata живет в кишечнике примата, такого как человек, его окончательного хозяина. Проглоттиды покидают тело через анус и падают на землю, где их может съесть вместе с травой травоядное животное, такое как корова. Затем это животное становится промежуточным хозяином, онкосфера прогрызает стенку кишечника и мигрирует в другую часть тела, например, в мышцу. Здесь она инцистируется, образуя цистицерк . Паразит завершает свой жизненный цикл, когда промежуточный хозяин передает паразита окончательному хозяину, обычно когда окончательный хозяин съедает зараженные части промежуточного хозяина, например, человек ест сырое или недоваренное мясо. [2] Другой двухфазный жизненный цикл демонстрирует Anoplocephala perfoliata , при этом окончательным хозяином является лошадь, а промежуточным хозяином — клещ орибатид . [24]
Diphyllobothrium демонстрирует более сложный, трехфазный жизненный цикл. Если яйца откладываются в воду, они развиваются в свободноплавающих личинок онкосфер. После проглатывания подходящим пресноводным ракообразным, таким как веслоногий рачок , первым промежуточным хозяином, они развиваются в личинок процеркоидов . Когда веслоногий рачок съедается подходящим вторым промежуточным хозяином, обычно гольяном или другой небольшой пресноводной рыбой, личинки процеркоидов мигрируют в плоть рыбы, где они развиваются в личинок плероцеркоидов . Это инфекционные стадии для окончательного хозяина млекопитающего. Если маленькую рыбу съедает хищная рыба, ее мышцы также могут быть инфицированы. [2]
Schistocephalus solidus — еще один пример трехфазного развития. Промежуточными хозяевами являются веслоногие рачки и мелкие рыбы, а окончательными хозяевами — водоплавающие птицы. Этот вид использовался для демонстрации того, что перекрестное оплодотворение обеспечивает более высокий уровень инфекционного успеха, чем самооплодотворение. [25]
Хозяева могут стать невосприимчивыми к заражению цестодами, если повреждена слизистая оболочка кишечника. Это подвергает иммунную систему хозяина воздействию антигенов цестод , позволяя хозяину выработать защиту антителами . Антитела хозяина могут убить или ограничить заражение цестодами, повреждая их пищеварительные ферменты, что снижает их способность питаться и, следовательно, расти и размножаться; связываясь с их телами; и нейтрализуя токсины, которые они производят. Когда цестоды пассивно питаются в кишечнике, они не вызывают реакции антител . [26]
Окаменелости паразитов редки, но узнаваемые скопления яиц цестод, некоторые с крышечкой, указывающей на то, что они не вылупились, а одно с развивающейся личинкой, были обнаружены в ископаемых копролитах акул, датируемых пермским периодом , около 270 миллионов лет назад. [1] [27]
Ископаемая Rugosusivitta , найденная в Китае в основании кембрийских отложений в Юньнани [28] чуть выше границы эдиакария и кембрия, имеет большое сходство с современными цестодами. Если это так, то это был бы самый ранний пример платизоанов, а также один из самых ранних окаменелостей тела билатерий, и, таким образом, это могло бы дать представление о жизненном образе цестод до того, как они стали специализированными паразитами.
Положение Cestoda в пределах Platyhelminthes и других типов Spiralian, основанное на геномном анализе, показано на филогенетическом дереве . Непаразитические плоские черви, традиционно объединяемые в группу « Turbellaria », являются парафилетическими , поскольку паразитические Neodermata, включая Cestoda, возникли в этой группе. Приблизительное время появления основных групп указано в миллионах лет назад. [29] [30]
Эволюционная история Cestoda изучалась с использованием рибосомальной РНК , митохондриальной и другой ДНК, а также морфологического анализа и продолжает пересматриваться. « Tetraphyllidea » рассматривается как парафилетический; « Pseudophyllidea » был разделен на два отряда, Bothriocephalidea и Diphyllobothriidea . [31] [ 32] [33] Хозяева, чья филогения часто отражает филогению паразитов ( правило Фаренхольца ), указаны курсивом и в скобках, последовательность жизненного цикла (где известна) показана стрелками как (промежуточный хозяин 1 [→ промежуточный хозяин 2 ] → окончательный хозяин) . Альтернативы, как правило, для разных видов в пределах отряда, показаны в квадратных скобках. [31] [32] [33]
Семейство Taeniidae , включающее такие виды, как свиной цепень и бычий цепень , которые часто заражают людей, может быть наиболее базальным из 12 отрядов Cyclophyllidea. [34]
Как и другие виды млекопитающих, люди могут заразиться ленточными червями. Симптомов может быть немного или они могут отсутствовать, и первым признаком заражения может быть наличие одного или нескольких проглоттидов в стуле. Проглоттиды выглядят как плоские, прямоугольные, беловатые объекты размером с рисовое зерно, которые могут менять размер или перемещаться. Иногда присутствуют телесные симптомы, такие как боль в животе, тошнота, диарея, повышенный аппетит и потеря веса. [36]
Существует несколько классов противогельминтных препаратов, некоторые из которых эффективны против многих видов паразитов, другие более специфичны; их можно использовать как в профилактических целях [37], так и для лечения инфекций. [38] Например, празиквантел является эффективным средством лечения ленточных червей и предпочтительнее старого никлозамида . [39] Хотя случайные заражения ленточными червями в развитых странах довольно редки, такие инфекции чаще встречаются в странах с плохими санитарными условиями или там, где стандарты гигиены питания низкие. [36]
В Древней Греции комический драматург Аристофан и философ Аристотель описывали комки, которые образуются при цистицеркозе, как «градины». [40] В средние века в «Каноне врачебной науки» , завершенном в 1025 году, персидский врач Авиценна описал паразитов, включая ленточных червей. [40] В ранний современный период Франческо Реди описал и проиллюстрировал множество паразитов и был первым, кто идентифицировал цисты Echinococcus granulosus, обнаруженные у собак и овец, как паразитические по происхождению; столетие спустя, в 1760 году, Питер Симон Паллас правильно предположил, что это были личинки ленточных червей. [40]
Ленточные черви время от времени появлялись в художественной литературе . Питер Маррен и Ричард Мейби в Bugs Britannica пишут, что социопатический полицейский Ирвина Уэлша в его романе 1998 года Filth владеет говорящим ленточным червем, которого они называют «самым привлекательным персонажем в романе»; он становится альтер-эго полицейского и его лучшим «я». [35] Роман Миры Грант 2013 года Parasite представляет собой мир, в котором иммунная система людей поддерживается генетически модифицированными ленточными червями. [41] Ленточные черви заметно упоминаются в песне System of a Down « Needles »: их включение в песню приводит к лирическому спору между участниками группы. [42]
Существуют недоказанные утверждения, что около 1900 года яйца ленточных червей продавались публике как таблетки для похудения. [43] Цветное изображение на всю страницу, предположительно из женского журнала того периода, гласит: «Жир: враг... который изгнан! Как? С помощью продезинфицированных ленточных червей. Банка упакована. Никаких побочных эффектов!» [35] Когда телеведущий Майкл Мосли намеренно заразил себя ленточными червями, он набрал вес из-за повышенного аппетита. [44] Люди, сидящие на диете, все еще иногда рискуют преднамеренно заразиться, о чем свидетельствует предупреждение 2013 года на американском телевидении. [45]
{{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )