Паразитические черви , также известные как гельминты , [1] являются крупными макропаразитами ; взрослых особей обычно можно увидеть невооруженным глазом. Многие из них представляют собой кишечные черви , которые передаются через почву и поражают желудочно -кишечный тракт . Другие паразитические черви, такие как шистосомы, обитают в кровеносных сосудах.
Некоторые паразитические черви, в том числе пиявки и моногенеи , являются эктопаразитами , поэтому их не относят к гельминтам, которые являются эндопаразитами .
Паразитические черви живут и питаются в живых хозяевах . Они получают питание и защиту, нарушая при этом способность своих хозяев усваивать питательные вещества . Это может вызвать слабость и заболевание у хозяина и представляет собой глобальную проблему для здоровья и экономики. [2] Паразитические черви не могут полностью размножаться внутри тела хозяина; у них есть жизненный цикл, включающий некоторые этапы, которые должны происходить вне хозяина. [3] Гельминты способны выживать в организме млекопитающих в течение многих лет благодаря своей способности манипулировать иммунным ответом хозяина путем секреции иммуномодулирующих продуктов. [4] Все паразитические черви откладывают яйца во время размножения. Эти яйца имеют прочную скорлупу, которая защищает их от различных условий окружающей среды. Таким образом, яйца могут выжить в окружающей среде в течение многих месяцев или лет.
Многие из червей, называемых гельминтами, являются кишечными паразитами. Заражение гельминтами известно как гельминтоз , гельминтоз или глистная инфекция. Существует соглашение об именах, которое применяется ко всем гельминтам: окончание «-asis» (или в ветеринарии: «-osis») добавляется в конце названия червя, чтобы обозначить заражение этим конкретным червем. [ нужна цитация ] Например, аскарида — это название типа гельминта, а аскаридоз — это название инфекции, вызываемой этим гельминтом.
Гельминты представляют собой группу организмов, имеющих схожую форму, но не обязательно связанных эволюционно . Термин «гельминт» является искусственным термином. [5] [6] Не существует единого мнения относительно таксономии (или группировок) гельминтов, особенно среди нематод . [7] Термин «гельминт» включает в себя ряд типов , многие из которых совершенно не связаны между собой. Однако из практических соображений этот термин в настоящее время используется для описания четырех типов, имеющих внешнее сходство: Annelida (кольчатые или сегментированные черви), Platyhelminthes ( плоские черви ), Nematoda (круглые черви) и скребни (черви с шипами). [7] Тип Platyhelminthes включает два класса червей, имеющих особое медицинское значение: цестоды (ленточные черви) и трематоды (сосавки и кровяные сосальщики ), в зависимости от того, имеют ли они сегментированные тела или нет. [1] [8]
Может существовать до 300 000 видов паразитов, поражающих позвоночных [9] и до 300 видов, поражающих только человека. [10]
Гельминты, имеющие важное значение в области санитарии , являются паразитами человека и классифицируются как Nemathelminthes (нематоды) и Platyhelminthes , в зависимости от того, обладают ли они круглым или уплощенным телом соответственно. [8]
Стригущий лишай (дерматофитоз) на самом деле вызывается различными грибами , а не паразитическим червем. [11] [12]
Продолжительность жизни взрослых червей сильно варьируется от одного вида к другому, но обычно находится в диапазоне от 1 до 8 лет (см. следующую таблицу). Эта жизнь в несколько лет является результатом их способности манипулировать иммунным ответом своих хозяев путем секреции иммуномодулирующих продуктов. [4]
Гельминты могут быть либо гермафродитами (имеющими половые органы обоих полов), как ленточные черви и сосальщики (не считая кровяного сосальщика), либо иметь дифференцированный пол, как круглые черви. [13] Все гельминты производят яйца (также называемые яйцеклетками) для размножения. [14]
Обычно каждый раз, когда самка червя откладывает яйца, производятся тысячи или даже сотни тысяч яиц — этот процесс называется яйцекладкой . Количество яиц, производимых разными видами червей одновременно, сильно различается; оно варьируется в пределах от 3000 до 700 000. Частота откладывания яиц взрослого гельминта обычно ежедневная, а у некоторых видов Taenia может происходить до шести раз в день . Взрослые трематоды откладывают меньше яиц по сравнению с цестодами или нематодами. Однако яйцо развивается в мирацидии , из которых развиваются тысячи церкарий или плавающих личинок. Это означает, что из одного яйца могут вырасти тысячи взрослых червей. [15] Яйца гельминтов остаются жизнеспособными в течение 1–2 месяцев в сельскохозяйственных культурах и в течение многих месяцев в почве, пресной воде и сточных водах или даже в течение нескольких лет в фекалиях , фекальном осадке (исторически называемом ночной почвой ) и осадке сточных вод – период это намного дольше по сравнению с другими микроорганизмами. [16] [17]
Яйца гельминтов устойчивы к различным условиям окружающей среды благодаря составу яичной скорлупы. Каждый вид яиц гельминтов имеет от 3 до 4 слоев с разными физическими и химическими характеристиками: [13]
Личинки вылупляются из яиц внутри или вне хозяина, в зависимости от вида гельминта. Для яиц во влажной почве при оптимальной температуре и уровне кислорода эмбрион через 2–4 недели развивается в инфекционную личинку, называемую «личинка второй стадии». Попав в организм хозяина, эта личинка способна выбраться из яйца, вылупиться в тонком кишечнике и мигрировать в разные органы. Эти инфекционные личинки (или «инфекционные яйца») могут оставаться жизнеспособными в почве в течение двух и более лет. [22]
Процесс созревания личинок в организме хозяина может занять от двух недель до четырех месяцев, в зависимости от вида гельминта. [ нужна цитата ]
В следующей таблице показаны основные морфологические и репродуктивные различия трех групп гельминтов:
Проекты геномов всех категорий гельминтов были секвенированы в последние годы и доступны через субпортал ParaSite WormBase . [30]
Паразитические черви использовались для лечения различных заболеваний, особенно тех, которые связаны с гиперактивным иммунным ответом . [31] Поскольку люди эволюционировали с паразитическими червями, сторонники утверждают, что они необходимы для здоровой иммунной системы. [31] Ученые ищут связь между профилактикой паразитических червей и борьбой с ними и ростом числа аллергий , таких как сенная лихорадка, в развитых странах. [31] Удаление паразитических червей из областей коррелирует с увеличением аутоиммунных нарушений в этих областях. [32] Паразитические черви могут ослабить иммунную систему своего хозяина, что облегчает им жизнь в кишечнике, не подвергаясь атаке. [31] Это может быть одним из механизмов предполагаемого медицинского эффекта. [ нужна цитата ]
Одно исследование предполагает наличие связи между ростом заболеваемости метаболическим синдромом в развитых странах и в значительной степени успешными усилиями жителей Запада по уничтожению кишечных паразитов. Работа предполагает, что эозинофилы (тип лейкоцитов) в жировой ткани играют важную роль в предотвращении резистентности к инсулину, секретируя интерлейкин 4, который, в свою очередь, переключает макрофаги в «альтернативную активацию». Альтернативно-активированные макрофаги важны для поддержания гомеостаза глюкозы (т.е. регуляции уровня сахара в крови). Заражение гельминтами вызывает увеличение эозинофилов. В ходе исследования авторы кормили грызунов пищей с высоким содержанием жиров, чтобы вызвать метаболический синдром, а затем вводили им гельминты. Заражение гельминтами улучшило обмен веществ у грызунов. [33] Авторы пришли к выводу:
Хотя эозинофилы в крови людей в развитых странах встречаются редко, они часто повышены у людей в сельских развивающихся странах, где широко распространен кишечный паразитизм и редко встречается метаболический синдром. Мы предполагаем, что эозинофилы, возможно, эволюционировали для оптимизации метаболического гомеостаза во время хронических инфекций, вызванных вездесущими кишечными паразитами… [33]
Для медицинских целей точное количество яиц гельминтов имеет меньшее значение и поэтому большинство диагнозов ставится просто путем выявления появления глистов или яиц в кале . Из-за большого количества отложенных яиц врачи могут поставить диагноз , используя всего один или два мазка кала . [ нужна цитация ] Метод Като (также называемый методом Като-Каца) — это лабораторный метод подготовки образцов человеческого стула перед поиском яиц паразитов. Яиц на грамм – это лабораторный тест, определяющий количество яиц на грамм кала у пациентов с подозрением на паразитологическую инфекцию, например шистосомоз. [ нужна цитата ]
Яйца гельминтов могут попасть в почву при использовании в качестве удобрения загрязненных сточных вод , осадков сточных вод или отходов жизнедеятельности человека . Такая почва часто характеризуется влажными и теплыми условиями. Поэтому риск использования загрязненных сточных вод и осадка на сельскохозяйственных полях представляет собой реальную проблему, особенно в бедных странах, где такая практика распространена. [18] [34] Яйца гельминтов считаются основным биологическим риском для здоровья при внесении осадка сточных вод, фекального осадка или фекалий на сельскохозяйственные почвы. [16] Яйца являются инфекционной стадией жизненного цикла гельминтов, вызывающей заболевание гельминтоз . [ нужна цитата ]
Благодаря такой прочной оболочке яйца или яйца гельминтов сохраняют жизнеспособность в почве, пресной воде и сточных водах в течение многих месяцев. В фекалиях, фекальных осадках и осадках сточных вод они могут сохранять жизнеспособность даже в течение нескольких лет. [16] [17] Яйца гельминтов, вызывающие озабоченность, в сточных водах , используемых для орошения , имеют размер от 20 до 90 мкм и относительную плотность 1,06–1,23. [18] Инактивировать яйца гельминтов очень сложно, если температура не превышает 40 °C или влажность не снижается до уровня менее 5%. [18] Яйца, которые уже нежизнеспособны, не производят личинок. В случае Ascaris lumbricoides (гигантский круглый червь), который считается наиболее устойчивым и распространенным типом гельминтов, оплодотворенные яйца, отложенные в почве, устойчивы к высыханию, но на этой стадии развития очень чувствительны к температуре окружающей среды. оплодотворенная яйцеклетка внутри яичной скорлупы развивается при температуре окружающей среды почвы около 25 °C, что ниже температуры тела хозяина (т. е. 37 °C для человека). [22] Однако развитие личинок в яйце прекращается при температуре ниже 15,5 °C, а яйца не могут выдержать температуру намного выше 38 °C. Если температура составляет около 25 °C, заразность наступает примерно через 10 дней инкубации. [8] [35] [36]
Чтобы физически удалить (но не инактивировать) яйца гельминтов из сточных вод, используются процессы удаления частиц, такие как седиментация, фильтрация или коагуляция-флокуляция . [37] [38] Таким образом, можно использовать пруды для стабилизации отходов (лагуны), бассейны для хранения, построенные водно-болотные угодья , реакторы быстрой фильтрации или анаэробные иловые реакторы с восходящим потоком (UASB).
Яйца гельминтов нельзя инактивировать хлором, УФ-светом или озоном (в последнем случае, по крайней мере, не с помощью экономичных доз, поскольку при времени контакта 1 час требуется озон >36 мг/л). [ нужна цитата ]
Инактивации яиц гельминтов можно добиться при обработке осадка сточных вод при повышении температуры более 40 °C или снижении влажности до менее 5%. [18] Наилучшие результаты могут быть получены при сочетании обоих этих условий в течение длительного периода времени. [39] Подробности о времени контакта в этих условиях и других связанных с этим факторах окружающей среды, как правило, не четко определены для каждого типа яиц гельминтов. [8] Яйца гельминтов считаются высокоустойчивыми биологическими структурами. [18]
Яйца гельминтов (паразитических червей) часто используются в качестве индикаторного организма для оценки безопасности систем санитарии и повторного использования сточных вод (такие схемы также называют повторным использованием человеческих экскрементов ). [40] : 55 Это связано с тем, что они являются наиболее устойчивыми возбудителями из всех видов возбудителей (возбудителями могут быть вирусы , бактерии , простейшие и гельминты). [41] Это означает, что их относительно трудно уничтожить традиционными методами лечения. Они могут выжить в течение 10–12 месяцев в тропическом климате. [41] Эти яйца в литературе также называют яйцеклетками . [42]
Яйца гельминтов, обнаруженные в сточных водах и иле, происходят от гельминтов, передающихся через почву (СТГ), к которым относятся Ascaris lumbricoides (Ascaris), Anclostoma duodenale и Necator americanus (анкилостомы) и Trichuris trichiura (власоглав). [43] Аскариды и власоглавы, обнаруженные в многоразовых системах сточных вод, могут вызывать определенные заболевания и осложнения при попадании в организм человека и свиней. [44] Анкилостомы сажают и высиживают свои личинки в почву, где они растут до зрелости. Как только яйца анкилостомы полностью разовьются, они заражают организмы, проникая через кожу. [45]
Наличие или отсутствие жизнеспособных яиц гельминтов («жизнеспособные» означает, что личинка сможет вылупиться из яйца) в образце высушенных фекалий, компоста или фекального осадка часто используется для оценки эффективности различных методов очистки сточных вод и осадка. процессы удаления патогенов. [40] : 55 В частности, количество жизнеспособных яиц аскарид часто используется в качестве индикатора всех яиц гельминтов в процессах лечения, поскольку они очень распространены во многих частях мира и их относительно легко идентифицировать под микроскопом. Однако точные характеристики инактивации могут различаться для разных типов яиц гельминтов. [46]
Методика, используемая для тестирования, зависит от типа образца. [42] Когда яйца гельминтов находятся в иле, такие процессы, как постщелочная стабилизация, кислотная обработка и анаэробное пищеварение, используются для уменьшения количества яиц гельминтов в областях, где их большое количество. Эти методы позволяют поддерживать уровень яиц гельминтов в пределах здоровой потребности — менее 1 яйца гельминтов на литр. Обезвоживание используется для инактивации яиц гельминтов в фекальном осадке. Этот тип инактивации происходит, когда фекалии хранятся в течение 1-2 лет, присутствуют высокие общие содержания твердых веществ (>50-60%), добавляются такие предметы, как листья, известь, земля и т. д., а также при температуре 30°С. °С или выше. [45]В целях установления стандартов обработки и законодательства о повторном использовании важно иметь возможность с определенной точностью определять количество яиц гельминтов в образце окружающей среды. Обнаружение жизнеспособных яиц гельминтов в пробах сточных вод, ила или свежих фекалий (как инструмент диагностики инфекционного гельминтоза ) не является простым делом. Фактически, многим лабораториям в развивающихся странах не хватает необходимого для этого оборудования или квалифицированного персонала. Важным этапом аналитических методов обычно является концентрация яиц в пробе, особенно в случае проб сточных вод. Стадия концентрирования может не потребоваться для образцов высушенных фекалий, например, образцов, собранных из сухих туалетов с отводом мочи . [ нужна цитата ]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) {{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )