Энцефалит.ру
МЕДИЛИС Противоэнцефалитные костюмы БИОСТОП Йодантипирин Фаворит - средство для борьбы с насекомыми

Энцефалит.ру » Информация для специалистов

Иксодовые клещи — паразиты и переносчики инфекций

Развитие и размножение возбудителей в клещах


Наиболее полно исследованы взаимоотношения в системе клещ—возбудитель при алиментарном пути инфицирования. Эффективность иксодовых клещей в качестве переносчиков определяется в первую очередь их многодневным питанием и поглощением больших количеств крови и лизированных тканей хозяев вместе с содержащимися в них возбудителями. Очень важную роль в судьбе последних играют сложные взаимодействия биологически активных компонентов слюны клеща и организма хозяина в месте прикрепления и в кишечнике переносчика, а также многие другие своеобразные морфофизиологические особенности клещей.

Вследствие однократного питания личинок, нимф и взрослых особей инфицирование клещей происходит на одной фазе, а передача возбудителя — на другой, разделенных 1 и 2 линьками, и подобный механизм циркуляции возбудителей называют трансстадиальной передачей. Заражение клещей осуществляется на стадии личинки или нимфы. После этого возбудитель проходит в организме клеща дальнейшее развитие и размножение, а его передача новым хозяевам-позвоночным возможна только после нимфальной или имагинальной линек. У кровососущих двукрылых и блох линьки связаны с более глубокими изменениями в тканях и клетках, которые вызывают частичную или полную гибель возбудителей. У клещей линочные изменения не столь значительны и не ведут к полному освобождению организма от специфических для него возбудителей (Балашов, 1984). 100 %-ная трансстадиальная передача микроорганизмов, по-видимому, крайне редка, и часть перелинявших особей частично или даже полностью освобождается от возбудителей. Например, у I. persulcatus вирус клещевого энцефалита передавался от личинок нимфам в пределах от 1 до 20 % особей (Наумов и др., 1980; 1981), но при высоких инфицирующих дозах вирус передавался почти всем перелинявшим клещам (Куренков и др., 1981).

Эффективность трансфазовой передачи может также сильно варьировать для разных видов возбудителей в разгаре видах клещей. Например, при смешанном инфицировании личинок I. scapularis кормлением на хомячках P. leucopus или мышах Borrelia burgdorferi были обнаружены у 75 % перелинявших нимф, a Babesia microti — только у 25—50 % клещей (Mather et al., 1990).

Для успешного развития в клеще возбудитель должен обладать комплексом адаптации, обеспечивающих ему возможность проникновения в полость средней кишки, а из нее в полость тела, слюнные железы и другие внутренние органы. При этом он сталкивается с необходимостью преодоления защитных реакций организма переносчика и приспособления своего метаболизма к его специфической внутренней среде.

Наряду с непостоянством температуры тела иксодовые клещи отличаются от млекопитающих и птиц значительно меньшей стабильностью осмотической среды организма и иным ее ионным составом. Велики различия между этими двумя группами многоклеточных животных в метаболических путях и механизмах их регуляции, ферментативных системах, клеточном составе, в строении и проницаемости соединительнотканных оболочек, покровов тела и внутренних органов.

Первым, наиболее ощутимым изменением условий существования возбудителя является понижение окружающей температуры. У питающихся особей разница в температуре тела клеща и хозяина составляет несколько градусов. Однако после отпадения напитавшейся особи температура ее тела сразу опускается до таковой окружающей среды — с 37—38 до 20—25 °С и ниже. Кроме того, температура тела клеща становится нестабильной со значительными суточными и сезонными колебаниями и может опускаться даже ниже нуля градусов. Влияние температурного фактора на развитие возбудителя в клещах изучено недостаточно. Известно, что зимние низкие температуры не препятствуют выживанию в их организме многих возбудителей. Вирус клещевого энцефалита, многие виды риккетсий, пироплазмид и В. burgdorferi постоянно перезимовывают в клещах.

Содержание клещей A. cajennense, инфицированных вирусом венесуэльского энцефалита, при температурах 19, 26, и 33 °С не влияло на максимальные титры этого возбудителя в их организме и способность к его передаче (Dohm, Linthicum, 1993). Не выявлено влияния температуры содержания и на последующую способность к передаче вируса клещевого энцефалита у I. ricinus (Danielova et al., 1983).

Кроме общей зависимости сроков развития и скоростей размножения возбудителей от видоспецифических температурных констант изменения температуры могут выполнять и сигнальные функции. Повышение температуры может стимулировать развитие некоторых возбудителей даже в организме голодающих клещей. Простым переносом голодных инфицированных личинок В. microplus в температуру 37 °С удалось стимулировать спорогонию у Babesia bovis (Dalgliesh, Stewart, 1979). Подобным же образом была индуцирована репликация Anaplasma marginale в клетках средней кишки голодных взрослых D. andersoni (Kocan et al., 1982). В норме эти процессы происходят только у питающихся клещей.

Вместе с жидкой пищей возбудители попадают в полость средней кишки. Последнюю еще нельзя рассматривать как часть внутренней среды организма клеща, от которой она отделена стенкой кишечника, называемой «кишечным барьером». В то же время содержимое кишечника по своим физико-химическим свойствам с самого начала отличается от цельной крови или воспалительного экссудата. Глубина и скорость преобразования пищевой массы в кишечнике имеют первостепенное значение для выживания и последующего развития возбудителей.

У иксодид, вследствие многодневного питания, параллельно протекают как процессы собственно пищеварения, так и заполнения кишечника свежими порциями крови. В результате пищеварение в разных частях кишечника и даже в соседних пищеварительных клетках происходит асинхронно.

Поглощаемая пища сразу же захватывается пищеварительными клетками. Они при этом чрезвычайно сильно гипертрофируются, тогда как полость кишечника, исключая короткий период быстрого насыщения перед отпадением клеща, невелика по сравнению с сильно утолщенными стенками (Балашов, 1967). Протеазы клещей адаптированы к внутриклеточному перевариванию пищи в фаголизосомах. Реакция же содержимого в полости кишки может быть от слабокислой до слабощелочной, а в этой области их протеазы оказываются неактивными (Akov, 1982). Слабая ферментативная активность в полости кишечника, возможно, предотвращает быстрое разрушение и переваривание возбудителей. В то же время для возбудителей, заключенных внутри клеток крови хозяина, их лизис в полости кишечника и даже еще раньше, в месте прикрепления клеща внутри инфильтрата, заполняющего «пищевую полость», является первостепенным моментом в их дальнейшей судьбе. В частности, у пироплазмид выход из эритроцитов, по-видимому, стимулирует дифференцировку микро- и макрогаметоцитов, никогда не происходящую внутри неповрежденных кровяных клеток (Mehlhorn, Schein, 1984).

Несмотря на сравнительно медленный темп переваривания и пониженную протеолитическую активность, полость средней кишки мало пригодна для существования подавляющей массы возбудителей. Для них она представляет лишь временное местообитание, из которого возбудители должны проникнуть в клетки стенок кишечника и далее в полость тела. Особи, не сумевшие проделать подобную миграцию, как правило, погибают, и процесс их элиминации продолжается от нескольких часов до нескольких суток или даже недель после заглатывания возбудителей клещом. К сожалению, количественные данные, характеризующие отмирание возбудителей в полости кишки, отсутствуют. Известно лишь, что при высоком уровне паразитемии хозяина в напитавшуюся нимфу R. appendiculatus поступает до 107 заключенных внутри эритроцитов тейлерий, но лишь немногие из них достигают слюнных желез на стадии кинеты, а большая часть заглоченных особей погибает в полости кишечника (Purnell, 1977). Сходный процесс отмирания в кишечнике описан для Babesia bigemina в клещах В. microplus (Riek, 1964). К длительному переживанию и размножению в полости кишечника способны лишь боррелии и немногие бактерии, являющиеся факультативными паразитами и способные длительное время сохраняться и размножаться в воде или почве, как например туляремийный микроб (Олсуфьев, Петров, 1967), сальмонеллы и л истерии (Чиров, 1984).

Для миграции из полости кишечника внутрь клеток его стенок и далее в гемоцель возбудители должны проникнуть сквозь несколько пограничных оболочек, объединяемых понятием «кишечного барьера». У клещей подсем. Amblyomminae содержимое полости средней кишки непосредственно омывает поверхность кишечных клеток, так как дополнительные внеклеточные оболочки, аналогичные перитрофической мембране насекомых, у них не обнаружены. У видов Ixodinae питающихся особей содержимое полости кишечника отделено от поверхности кишечных клеток неклеточной оболочкой, внешне напоминающей перитрофическую мембрану (Zhu et al., 1991). Соответственно кишечный барьер иксодид состоит из наружной и внутренней цитоплазматических мембран кишечных клеток, неклеточной базальной мембраны и граничащей с гемолимфой соединительнотканной оболочки, а у видов Ixodes к этим структурам добавляется перитрофическая мембрана. У питающихся клещей межклеточные контакты могут местами нарушаться, и тогда содержимое кишки непосредственно соприкасается с базальной мембраной и соединительнотканной оболочкой. Базальная мембрана у клещей представляет собой многослойную рыхлую сеть из глобулиновых и коллагеновых структур общей толщиной до 50—100 нм. Соединительнотканная оболочка также обладает сетевидной структурой и состоит из мышечных волокон, трахеол и пленок аморфного вещества (Атлас..., 1979).

Наличие системы межклеточных полостей и перфорированных неклеточных оболочек, по-видимому, облегчает возможность активной миграции высокоподвижных микрофилярий и боррелий (Zung et al., 1989) непосредственно из полости кишечника в гемоцель, минуя клетки стенок средней кишки. Преодоление «кишечного барьера» у клещей облегчается процессами фагоцитоза и пиноцитоза, в результате которых риккетсии и боррелий оказываются внутри кишечных клеток в пиноцитозных пузырьках, фагосомах или же свободно лежат в цитоплазме и даже в ядре (Кокорин и др., 1969; Rehacek, 1992; Munderloh, Kurtti, 1995).

У большинства возбудителей, даже при преимущественной их локализации внутри кишечных клеток, наблюдается генерализация инфекции, когда возбудитель проникает в гемолимфу, а из нее во внутренние органы. Миграция возбудителей из кишечника в гемолимфу наблюдается чаще в периоды повышенной метаболической активности, а именно на стадиях питания, линьки или яйцекладки. Поэтому гемолимфа оказывается временным или постоянным местообитанием для многих возбудителей. Сравнительно крупные филярии и простейшие могут оставаться в гемолимфе, тогда как риккетсии и вирусы чаще встречаются внутри гемоцитов. Высокая частота обнаружения возбудителей в гемолимфе позволила диагностировать инфицированность клещей, не убивая последних, по мазкам крови из отрезанных конечностей (Burgdorfer, 1970; Rehacek et al., 1971).

Несмотря на значительные колебания в объеме, осмотическом давлении и ионном составе, гемолимфа служит подходящей средой для многих возбудителей. При интрацеломальной инокуляции инфицирование клещей удается осуществить во многих случаях легче, чем при нормальном алиментарном введении микроорганизмов. В этом случае в клещах могут развиваться даже неспецифические для них возбудители, включая виды, связанные с комарами (Nosek, 1980; Сидоров, 1983).

Проникновение возбудителя в полость тела клеща не обязательно гарантирует успешность последующей инокулятивной передачи. На пути микроорганизма к слюнным железам или гонадам клещей находится еще несколько биологических барьеров. Все внутренние органы окружены тонкой соединительнотканной оболочкой, сходной с таковой кишечника и называемой tunica propria. Далее следуют (изнутри наружу) неклеточная базальная мембрана, базальная и апикальная цитоплазматические мембраны. Протективные свойства самой гемолимфы против возбудителей трансмиссивных инфекций почти не изучены, хотя несомненно существование клеточных и гуморальных механизмов, предотвращающих или ограничивающих развитие микроорганизмов в клещах, включая фагоцитоз и специфическую активность тирозиназы (Крючечников, 1979; Сидоров, 1983; Подборонов, Бердыев, 1991). Можно полагать, что зависимость эффективности трансфазовой и инокулятивной передачи вируса клещевого энцефалита (Чунихин, Леонова, 1985) и других возбудителей от первоначальной инфицирующей дозы связана с потерей части вируса при преодолении описанных выше барьеров или подавлении его репликации.

Гемоциты являются одним из главных местообитаний таких мало патогенных для клещей возбудителей, как например бруцеллы и, вероятно, большинства риккетсий. После фагоцитоза эти микроорганизмы не только не погибают в гемоцитах, но напротив, бурно размножаются до определенного предела, не вызывая разрушения пораженных клеток. В то же время высокая подвижность гемоцитов клещей и постоянное их прилипание к поверхности внутренних органов значительно облегчают диссеминацию возбудителей. Однако даже при прямом контакте или нахождении инфицированных гемоцитов среди альвеол слюнных желез возбудители не всегда проникают внутрь секреторных клеток или прямо в слюнные протоки, как показано на примере R. prowazeki и бруцелл (Сидоров, 1983). Кроме того, в гемолимфу проникают защитные антитела крови хозяина, включая IgG, которые могут блокировать дальнейшее развитие возбудителей (Fujisaki et al., 1984; Ben-Yakir, 1989). В крови некоторых хозяев-позвоночных могут находиться токсичные для возбудителей компоненты. Подобными свойствами обладает кровь ящерицы Scleroporus occidentalism при питании на которой инфицированные нимфы I. pacificus полностью освобождались от В. burgdorferi (Lane, 1996).

Внутри организма клеща возбудители даже при генерализации инфекции локализуются исключительно или преимущественно в определенных органах и тканях, т. е. занимают в хозяине свойственные им экологические ниши. Процессы миграции возбудителей в места их промежуточной или окончательной локализации изучены весьма неполно. Размножение и накопление возбудителей возможно во многих тканях и органах, но окончательным местом их локализации, обеспечивающим их инокулятивную передачу, служат слюнные железы. В случае трансовариальной передачи возбудители должны проникнуть внутрь ооцитов и далее оказаться в развивающихся эмбрионах.

Из филярий (Filarioidea) к настоящему времени известен жизненный цикл Dipetalonema rugosicauda. Она передается в Европе клещом I. ricinus косулям (Capreolus capreolus). Микрофилярии, попавшие в нимф вместе с кровью, достигают инвазионной стадии, пройдя две линьки. При 20—22 °С этот процесс занимает 55—67 сут и за это время напитавшиеся нимфы успевают перелинять во взрослых особей. При этом в одном клеще инвазионной стадии достигало не более 12 микрофилярии (Winkhardt, 1980). По аналогии с близким видом D. vitea в аргасовом клеще Ornithodoros tartakovskyi (Londono, 1976) развитие филярий, вероятно, проходит в мышечной ткани, а инвазионные стадии в период питания активно мигрируют из гемолимфы в пищевой, и слюнной каналы ротового аппарата.

Среди простейших цикл развития в клещах известен для немногих видов пироплазмид (Piroplasmidae). Среди бабезий к числу таковых принадлежат Babesia canis в клеще R. sanguineus и В. bigemina в В. microplus (Friedhoff, Smith, 1981; Mehlhorn, Schein, 1984; Hodgson et al., 1992). Заключенные в эритроцитах гаметоциты, поглощенные во время питания, фагоцитируются пищеварительными клетками средней кишки. Внутри последних гаметоциты превращаются в гаметы, которые сливаются, образуя зиготы. Зиготы также локализованы внутри клеток кишечника и путем множественных делений образуют подвижные грушевидные стадии — кинеты. Кинеты выходят из клеток в гемоцель и инвазируют клетки крови, жирового тела, слюнных желез, яичников и других внутренних органов. В них они проходят новый цикл множественных делений, которые обнаружены у питающихся или готовящихся к линьке особей, а также у яйцекладущих самок. В результате интенсивного бесполого размножения происходит накопление возбудителя в слюнных железах и развивающихся ооцитах. По содержанию в клещах видоспецифической ДНК возбудителя (Hodgson et al., 1992) установлено, что за время питания нимф масса ДНК в слюнных железах увеличивалась в 10—100 раз и одна особь клеща содержала около 3 х 105 инфекционных форм (спорозоитов) В. bigemina. Количество возбудителя во всех остальных тканях нимфы было меньше, чем в слюнных железах. У питающихся самок количество бабезий в слюнных железах меньше, чем в других тканях. Подобное различие объясняют интенсивным размножением бабезий во многих органах клеща, и особенно в яичниках. Трансовариальная передача обеспечивает получение одной личинкой до 103 бабезий. В слюнных железах нимф I. scapularis, питавшихся в течение 60 ч и инфицированных еще на личиночной фазе, заключено до 100 тыс. и более спорозоитов В. microti (Piesman, Spielman, 1982).

Развитие тейлерий в клещах имеет ряд существенных отличий от бабезий. У Theileria parva в R. appendiculatus (Buscher, Otim, 1986; Young et al., 1992) и Т. annulata в Hyalomma (Schein, Friedhoff, 1978; Воробьева, 1993) освобождение гомонтов из эритроцитов наблюдали при лизисе последних в конце питания или в первые 1—2 сут после его окончания. Сингамия микро- и макрогамет происходит в полости кишечника. Зигота внедряется внутрь кишечных клеток, где превращается в подвижную кинету. Последняя мигрирует сквозь стенку кишечника в гемолимфу. Подвижные кинеты на стадиях завершения личиночной или нимфальной линек внедряются в начавшие дифференцироваться слюнные железы, где локализуются только в альвеолах III типа. В других органах, включая яичники, развития кинет не наблюдается и с этим связано отсутствие у тейлерий трансовариальной передачи.

У голодающих особей развитие тейлерий в слюнных железах приторможено и возобновляется с началом питания (табл. XXXVIII). Инфицированные клетки и их ядра сильно гипертрофируются по сравнению с нормально функционирующими секреторными клетками. В их цитоплазме происходят накопление гликогена, пролиферация лизосом и аутофагия эндоплазматического ретикулума. Споробласт сильно увеличивается в размерах, и его наружная цитоплазматическая мембрана образует лабиринт, непосредственно контактирующий с цитоплазмой хозяина. На периферии споробласта в процессе множественных делений скапливаются тысячи мелких ядер. Последние окружаются тонкими цитоплазматическими ободками и превращаются при распаде споробласта в инфицирующую стадию — спорозоиты. При разрушении секреторной клетки спорозоиты поступают в полость альвеолы и далее из нее в протоки слюнных желез. В одной инфицированной клетке слюнной железы A. variegatum бывает до 5 тыс. спорозоитов Т. mutans, у R. appendiculatus — от 30 до 50 тыс. спорозоитов Т. parva и до 14 тыс. Т. taurotragi (Young et al., 1992).

Заражение клещей Borrelia burgdorferi s. lato, если не учитывать возможности трансовариальной передачи, происходит во время личиночного или нимфального питания на разных видах млекопитающих и птиц (Burgdorfer, 1992b). Передачу боррелий обеспечивают нимфы и реже взрослые особи, получившие возбудителя от предшествующей фазы развития. Развитие спирохет группы В. burgdorferi исследовано только в клещах I. scapularis (Zung et al., 1989; Piesman, 1995), I. ricinus (Gem et al., 1990; Gem, Lebet, 1996) и I. persulcatus (Балашов и др., 1997). Клещи получают возбудителя во время питания из кожи хозяина, где локализуются боррелий. По-видимому, процесс инфицирования облегчается интенсивным лизисом кожи вокруг ротовых органов клеща под воздействием слюны. Поглощенные боррелий в отличие от представителей этого рода в аргасовых клещах обитают и размножаются главным образом в средней кишке.

У голодных клещей боррелий, очевидно, находятся в неактивном состоянии. Внутри полости кишки они локализуются на поверхности кишечных клеток и в межклеточных пространствах (табл. XXXIX). Активность боррелий ограничена временем питания клеща и подготовкой к линьке. Например, у инфицированных на личиночной фазе питающихся нимф I. ricinus в первые 48 ч после прикрепления количество боррелий в организме сокращается до 2/3 от содержания в голодной особи. На 2-е сутки питания боррелий впервые обнаруживаются в слюнных железах, а на 3-й сутки незадолго до отпадения их количество в организме заметно возрастает (Gem, Lebet, 1996). В этот период боррелий мигрируют с поверхности кишечных клеток к базальной мембране, где заключена основная масса возбудителей у питающихся и напитавшихся особей.

Миграция боррелий происходит активно по многочисленным межклеточным пространствам стенок кишечника и через цитоплазму клеток (Munderloh, Kurtis, 1995; Балашов и др., 1997). Часть боррелий проникает сквозь базальную мембрану кишечных клеток в полость тела и из нее в слюнные железы, мальпигиевы сосуды, гонады и другие внутренние органы. В слюнных железах и в слюне I. scapularis боррелий появляются спустя двое суток от начала питания (Piesman, 1995). У I. persulcarus боррелий были обнаружены в слюнных железах голодных особей, куда они, вероятно, проникают на стадии нимфальной линьки (Балашов и др., 1997), и клещи этого вида способны передавать человеку возбудителя со слюной уже в первые сутки после присасывания (Москвитина и др., 1995).

Среди бактерий, достоверно передаваемых клещами, возбудитель туляремии Francisella tularensis обнаружен в полости средней кишки, а при генерализации инфекции также в полости тела и внутренних органов. После инфицирующего кормления накопление возбудителя было неравномерным. Многократное умножение числа микробных тел у питающихся особей сменяется резкими спадами в периоды линек. У F. tularensis в клещах D. reticulatus количество возбудителей возрастало в 1—10 тыс. раз на стадиях питания личинок и нимф и снижалось в 10—1000 раз на стадии линьки (Олсуфьев, Петров, 1967).

При алиментарном заражении нескольких видов иксодовых клещей бактериями Salmonella typhimurium и S. enteriditis возбудитель был выявлен только в просвете средней кишки и кишечных клетках напитавшихся особей. Клещи получали вместе с кровью хозяина до 500—2000 микробных тел при максимумах у единичных особей до 40 тыс. у личинок, 52 тыс. — у нимф и 220 млн — у самок. На стадии питания и в первые дни после его окончания происходило нарастание массы возбудителя в организме, а позднее, при подготовке к линьке, — снижение. У перелинявших клещей вновь наблюдалось накопление возбудителя до 1 млн микробных тел на одну особь. Сходным образом вели себя и листерии Listeria monocytogenes. За время инфицирующего кормления клещи поглощали от 30 до 500 микробных тел, но через 48 ч их масса увеличивалась в 50—100 раз и возбудитель передавался следующей фазе развития (Чиров, 1984).

Риккетсии (Rickettsiales) принадлежат к числу микроорганизмов, наиболее тесно связанных с иксодовыми клещами. Предполагают, что клещи служат для них первичными хозяевами, а позвоночные животные являются их вторичными хозяевами и получили этих возбудителей от клещей (Балашов, Дайтер, 1973). Наиболее детально было изучено развитие в клещах риккетсии, патогенных для человека и сельскохозяйственных животных, которые насчитывают более 30 видов. Однако кроме них в клещах выявлено большое количество микроорганизмов, относимых к роду Wolbachia. Последние являются облигатными симбионтами и обнаружены внутри клеток мальпигиевых сосудов, яичников и реже — других внутренних органов (табл. XL). Позвоночные-хозяева для этой группы риккетсии неизвестны, и передача их внутри популяций клещей происходит трансовариально, обеспечивая 100 %-ное заражение дочернего поколения (Балашов, 1967; Burgdorfer et al., 1973; Воробьева, 1989; Sutakova, Rehacek, 1991; Burgdorfer, 1992a).

При алиментарном заражении риккетсии обнаруживаются в полости средней кишки во время и в первые дни после окончания питания, но затем их количество может резко сократиться или они даже не выявляются в полости кишечника. В те же сроки риккетсии появляются в большом количестве внутри клеток клещей. Позднее, вторично и в больших количествах, возбудители могут поступать в полость кишечника вследствие физиологической дегенерации и разрушения части кишечных клеток в процессе пищеварения. В дальнейшем они вместе с фекалиями выводятся во внешнюю среду. Для Coxiella burnetii, благодаря исключительной стойкости возбудителя к внешним воздействиям и длительному выживанию его в фекалиях и на загрязненных ими предметах, респираторный и алиментарный механизмы передачи становятся главными путями распространения инфекции (Балашов, Дайтер, 1973).

Кишечные клетки служат постоянным местом локализации и размножения для большинства видов риккетсий, за исключением облигатных симбионтов из рода Wolbachia. При генерализации инфекции возбудители мигрируют из них в полость тела клеща, где заселяют и размножаются в гемоцитах, слюнных железах, яичниках и других внутренних органах, как показано для возбудителей группы пятнистых лихорадок (Крючечников, Сидоров, 1969; Diehl et al., 1980), С. burnetii (Балашов и др., 1972), Anaplasma marginale (Kocan, 1986) и Cowdria ruminantium (Bezuidenhout, 1992). Для одного из представителей группы пятнистых лихорадок («Swiss agent») установлены проникновение риккетсий в семенники клещей I. ricinus и передача их самкам вместе со сперматофорами (Hayes et al., 1980).

Риккетсий являются облигатными внутриклеточными паразитами и покидают клетки только в периоды расселения. Механизмы преодоления риккетсиями кишечного барьера и дальнейшей диссеминации в организме изучены недостаточно, но несомненно, что важная роль в этих процессах принадлежит их активному пиноцитозу поверхностными цитоплазматическими мембранами (Munderloh, Kurtti, 1995). Для многих риккетсий постоянным местом обитания и размножения служат гемоциты. Высокая подвижность этих клеток и постоянное их прилипание к поверхности внутренних органов значительно облегчают миграцию возбудителей в зонах клеточных контактов. Степень генерализации инфекции, по-видимому, является видоспецифической особенностью системы клещ—возбудитель и зависит от физиологического состояния клеща. В частности, у С. burnetii частота появлений риккетсий в гемолимфе может варьировать даже у отдельных особей одного вида (Балашов, Дайтер, 1973; Сидоров, 1979), а также меняется на протяжении жизни одного зараженного индивида (Weyer, 1975). Для риккетсий группы пятнистых лихорадок генерализация инфекции и постоянное нахождение возбудителей в гемолимфе, клетках кишечника, слюнных железах, яичниках и во многих других внутренних органах являются правилом (Крючечников, Сидоров, 1969; Burgdorfer, Brinton, 1975; Diehl et al., 1980).

Внутри клеток клещей многие виды риккетсий, и в частности принадлежащие к родам Anaplasma, Cowdria, Coxiella, Ehrlichia, локализуются внутри паразитиформных вакуолей, ограниченных снаружи цитоплазматической мембраной. Внутри этих вакуолей возбудители размножаются, формируют колонии и в конечном итоге заполняют вакуоли. Для представителей группы пятнистых лихорадок характерна локализация риккетсий непосредственно в цитоплазме пораженной клетки и часто внутри ядер (Кокорин и др., 1969; Munderloh, Kurtti, 1995).

Развитие и размножение риккетсий в клещах в значительной степени синхронизировано с физиологическим состоянием переносчиков и приурочено к периодам интенсивного метаболизма на стадии питания и в первые дни после его окончания. В частности, у A. marginale (Kocan, 1986) и С. ruminantium (Bezuidenhout, 1992) при инфицировании клещей на нимфальной фазе для достижения инвазионной стадии возбудители должны пройти в организме определенные морфологические стадии развития и передаются позвоночным животным только во время повторного питания. У самцов передача анаплазм возможна и на одной стадии, но не сразу, а через некоторое время после начала имагинального питания. За это время риккетсий интенсивно размножаются и накапливаются в их слюнных железах. Повторная передача возбудителя наблюдается на разных сроках после начала следующего питания или после нахождения клещей несколько суток при температуре 37 °С.

У симбиотических риккетсий рода Wolbachia стимулом к репродукции также служит питание клещей. При этом часть содержащих риккетсий паразитиформных вакуолей распадается. В цитоплазме клеток кишечника и мальпигиевых сосудов появляются многочисленные одиночные микроорганизмы, которые служат основателями новых микроколоний. Одиночные риккетсий окружаются цитоплазматической мембраной и реплицируются, так что за время питания и подготовки к линьке формируются микроколонии нормальных размеров, заключающие в себе до 12—24 и более одиночных риккетсий. У голодающих клещей в цитоплазме клеток встречаются преимущественно микроколонии риккетсий, а внутри них нет делящихся индивидов (Воробьева, 1989).

К настоящему времени из более 100 видов иксодовых клещей изолировано около 130 вирусов и этот список продолжает увеличиваться. Общей особенностью для них является способность к размножению как в членистоногих, так и в позвоночных животных при преимущественном трансмиссивном механизме поддержания циркуляции в природе. По систематической принадлежности арбовирусы клещей разнородны и относятся к нескольким семействам, а положение многих из них в системе вообще не установлено.

Вирус поступает в клеща, если не учитывать случаи трансовариальной передачи, во время питания вместе с кровью хозяина в форме свободных вирусных частиц или же связанным с инфицированными клетками позвоночного. Из полости кишечника вирус первоначально проникает в кишечные клетки. В преодолении «кишечного барьера» важную роль играют взаимодействия поверхностных белков и гликопротеидов вирионов с соответствующими рецепторами клеточных цитоплазматических мембран. Этот процесс во многих случаях видоспецифичен, так что определенные виды и даже генетические линии клещей могут инфицироваться только определенными видами и штаммами вирусов. Вирусные частицы, оставшиеся в полости кишечника, отмирают уже в первые часы или сутки после их поглощения клещом (Nuttall et al., 1994).

Локализация, репликация и накопление вирусов в организме клеща известны лишь для немногих возбудителей, и имеющиеся данные во многом фрагментарны. В частности, установлено, что клетки средней кишки служат первичным местом репликации вирусов клещевого энцефалита (Rajcani et al., 1976; Стефуткина, 1989), Карши (Аристова и др., 1986), Тогото (Jones et al., 1992), геморрагической лихорадки Крым-Конго (Dickson, Turrell, 1992). Например, для вируса Дагбе показано, что за время питания клещей A. variegatwn количество инфицированных кишечных клеток увеличивается с 1 до 40 %, а при капиллярном заражении через 24 ч было поражено вирусом 10 % клеток кишечника (Booth et al., 1991). Кроме кишечника при электронно-микроскопическом и иммунофлуоресцентном исследовании вирионы были выявлены внутри клеток многих внутренних органов, включая нервный ганглий, яичники и семенники, гемолимфу, гиподерму и слюнные железы. В отношении слюнных желез было установлено, что вирус клещевого энцефалита (Rehacek, 1965; Стефуткина, 1989) накапливается в них до начала питания, и поэтому клещи способны к его передаче сразу после прикрепления. Напротив, вирусы Тогото и Дагбе накапливаются в слюнных железах только спустя несколько дней после начала питания и раньше этой стадии не могут быть выделены вместе со слюной (Booth et al., 1991).

Как и у других возбудителей, процессы репликации и накопления вирусов в клещах цикличны и синхронизированы с процессами питания и линек. Для многих вирусов установлено увеличение их титра во время питания, уменьшение титра на стадии линьки и последующее его повышение у перелинявшей особи (Dickson, Turrell, 1992; Nuttall et al., 1994). Однако для вируса Тогото в R. appendiculatus (Davies et al., 1986) и Лангат в I. ricinus (Varma, Smith, 1972) эти процессы не были связаны с линьками. Сроки и интенсивность накопления вирусов в клещах в условиях эксперимента значительно варьируют в зависимости от величины первоначально полученной дозы возбудителя, способа инфицирования (кормление на хозяине или через капилляр, инокуляция вируса в кишечник и в гемоцель), условий содержания инфицированного переносчика и многих других, часто трудно учитываемых факторов. Поэтому результаты исследования одних и тех же видов переносчиков различаются, и взгляды на взаимоотношения в системе вирус—клещ неоднозначны.


Страница: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74