Общая характеристика и строение типа простейших. Морфология простейших Морфология простейших их классификация патогенные представители

В цитоплазме выделяют эндоплазму с органеллами и более уплотненную наружную часть — эктоплазму . У некоторых про-стейших, например, у саркодовых, лишенная жесткой оболочки протоплазма, переливаясь, образует выросты (псевдоподии или ложноножки), благодаря которым клетки передвигаются и не имеют постоянной формы. Но у большинства простейших пери-ферический слой цитоплазмы имеет эластичную плотную мем-брану — пелликулу, поддерживающую определенную форму этих микроорганизмов. Некоторые виды простейших поверх пеллику-лы формируют жесткую структуру, нередко пропитанную солями кальция, стронция и кремнекислыми соединениями — кутикулу, которая служит дополнительным средством защиты от механи-ческих, химических воздействий и высыхания.

Ряд простейших в определенных условиях может превращаться в цисты. Они окружены плотной двухконтурной оболочкой, сход-ной с кутикулой, и содержат по нескольку ядер. Цисты простей-ших являются покоящимися формами.

Кроме этого, некоторые простейшие имеют опорные фиб-риллы (осевые нити, или «аксостиль»), выполняющие функции своеобразного «скелета».

Многие простейшие подвижны. Одни виды передвигаются с помощью псевдоподий, другие снабжены специальными двига-тельными органеллами — жгутиками и ресничками. Строение жгутиков и ресничек типично для эукариотических структур: на периферии жгутика располагаются девять двойных белковых ни-тей, а в центре — две одиночные нити (структура 9+2). Снаружи эта система покрыта плазматической мембраной. Основание жгу-тика закреплено в наружном слое цитоплазмы при помощи базального тельца (блефаропласта). Для окраски простейших чаще всего пользуются методом Романовского — Гимза, при котором цитоплазма клетки окрашивается в голубой, а ядро, блефаропласт и жгутики — в красный цвет.

Простейшие могут размножаться бесполым и половым путем. Размножение некоторых видов бывает весьма сложным, со сме-ной бесполого и полового циклов.

Бесполое размножение осуществляется по типу простого де-ления, когда делится ядро, затем — протоплазма и образуются два дочерних индивида; множественного деления (дробления) снача-ла ядра, а потом и всей клетки на ряд молодых особей (этот вид деления называется шизогонией).

Половой процесс у простейших происходит в форме копуля-ции или конъюгации, а также путем самооплодотворения — аутогамии, при которой сливаются отдельные ядра.

Деление простейших на классы основывается на способах передвижения и особенностях размножения. Тип Рrotozoa состав-ляет четыре класса: жгутиковые (Flagellata); саркодовые (Sarcodina); споровики (Sроrozoa); реснитчатые (Сiliata).

В эволюционном плане примитивными простейшими явля-ются жгутиковые формы. Амебовидные и реснитчатые формы образовались, как считают специалисты, в результате развития предковых жгутиковых. Остановимся на более подробной характеристике патогенных простейших перечисленных классов.

Из перечисленных безусловно патогенным является последний вид. Инфекция, вызываемая трихомонадами, носит название трихомоноз. Эти простейшие имеют грушевидную форму длиной около 15—30 мкм, с четырьмя расположенными пучком спереди жгутиками, один из которых ограничивает внешний край короткой ундулирующей мембраны, и опорной эластичной нитью, проходящей через всю цитоплазму. Стадия цисты у них отсутствует.

Среди патогенных трипаносом различают возбудителей аф-риканского трипаносомоза, или сонной болезни (Тгураnosoma brusei), передаваемого кровососущей мухой цеце; американского трипаносомоза, называемого еще болезнью Шагаса (Т. cruzi), который распространяется кровососущими триатомовыми кло-пами.

У эпимастигот отсутствует ундулирующая мембрана, жгутик короткий, кинетопласт расположен ближе к центру. Инцистирование для трипаносом нехарактерно.

Лейшмании делят на три патогенных для человека вида (L. tropica, L. donovani, L. braziliensis), которые являются возбудителями кожного («восточная язва», болезнь Боровского), висцерального и кожно-слизистого («кала-азар») лейшманиоза, передаваемого через укусы москитов родов Phlebotomus, Lutzomyia. Жизненный цикл лейшманий характеризуется облигатной сменой хозяев: поз-воночного (лейшманиальная стадия, или амастиготы) и беспозво-ночного (лептомонадная стадия, или промастиготы).

Промастиготы — веретеновидные клетки, с заостренным кон-цом (длина 20—30 мкм, ширина 5—6 мкм), на котором блефаропластом закреплен один жгутик; в их протоплазме различают ядро и кинетопласт. При культивировании на искусственных средах лейшманий растут в промастиготной форме. Цист лейшманий не образуют.

Во внешней среде амебы находятся в виде четырехъядерных цист (9—12 мкм) с плотной двухконтурной оболочкой. При попадании в тонкую кишку человека из цист образуется восемь одноядерных вегетативных форм, заселяющих толстую кишку.

Тканевая форма (20—25 мкм) имеет крупное ядро, обладает амебоидным движением, в цитоплазме различают два слоя — эндо- и эктоплазма. Инвазивные свойства амеб связаны с тканевыми формами.

Большая вегетативная форма является наиболее крупной, ее размеры достигают при вытянутых псевдоподиях 60—80 мкм. В эндоплазме встречаются фагоцитированные эритроциты.

Просветная форма (15—20 мкм) обитает в просвете толстой кишки. Передвигается медленно, в цитоплазме выявляются фаго-цитированные бактерии.

Предцистная форма (12—20 мкм) отличается наиболее медленными движениями, гомогенной цитоплазмой, отсутствием включений.

Все возбудители, независимо от вида, проходят в человеческом организме бесполую фазу развития (шизогония). Вторым, окончательным хозяином является самка малярийного комара рода Anopheles, в желудке которой происходит половая фаза развития лазмодия (спорогония).

Спорозоиты внедряются в клетки печени и проходят преэрит-юцитарный, или тканевой цикл развития, последовательно претерпевая стадии тканевого шизонта, в результате деления (меруляции) которого образуется множество тканевых мерозоитов. Последние проникают в эритроциты, и с этого момента начинается их развитие в крови — эритроцитарный цикл.

Разрушая эритроцит, мерозоиты выходят в кровяное русло, часть их, не подвергшаяся фагоцитозу, внедряется в новые эрит-роциты, и эритроцитарный цикл шизогонии повторяется.

Процесс эритроцитарной шизогонии строго цикличен, его про-должительность у разных видов плазмодиев различна: Plasmodium vivax и Р. оvа1е, Р. falciparum — составляет 48 часов, для Р. mаlariae — 72 часа.

Образование половых клеток (гаметогония). Во время эритроцитарных циклов некоторые мерозоиты проникают в эритроциты и дифференцируются на мужские и женские гаметоциты (предшественники половых клеток). Таким образом, по-ловой цикл развития начинается в человеческом организме, но для его продолжения гаметоциты должны с кровью попасть в ор-ганизм самки комара.

Морфологические особенности отдельных видов плазмодиев малярии. У Р. Vivax юный шизонт имеет форму правильного кольца, иногда в одном эритроците встречаются две-три особи; зрелые шизонты приобретают амебоидную форму; в стадии меруляции шизонт делится на 12—24 мерозоита.

Морфология Р. оvа1е сходна с предыдущим видом, но он об-разует 6—12 мерозоитов.

Зрелый шизонт Р. malariae имеет лентовидную форму; в процессе его меруляции образуется 6—12 мерозоитов, располагающихся в виде розетки. Р. falciparum дробится на 12—24 мерозоита, отличается морфологическими особенностями гематоцитов, имеющих полулунную форму.

Токсоплазмы — простейшие, инфицирующие различные виды животных и птиц. У них наблюдается чередование полового и бесполого размножения со сменой хозяев. Окончательными хозяева-ми являются кошки и другие животные семейства кошачьих. Человек — один из промежуточных хозяев. У людей эти простейшие вызывают токсоплазмоз, который в основном протекает бессимптомно.

Морфологически токсоплазмы представляют собой серповид-ные клетки длиной 5—7 мкм и шириной 2—4 мкм, с центрально расположенным ядром. Благодаря своеобразной системе микротрубочек они совершают медленные вращательные и скользящие движения.

Класс реснитчатые — простейшие, имеющие наиболее слож-ную внутреннюю структуру, в частности, несущие на поверхности клеток реснички, которые располагаются характерными участками, с двумя видами ядер — макро- и микронуклеусом.

Простейшие – эукариотические одноклеточные микроорганизмы, составляющие подцарство Protozoa царства животных (Animalia). Простейшие включают 7 типов, из которых три типа (Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora) имеют представителей, вызывающих заболевания у человека. Размеры простейших колеблются в среднем от 5 до 30 мкм. Снаружи простейшие окружены мембраной (пелликулой) – аналогом цитоплазматической мембраны клеток животных. Некоторые простейшие имеют опорные фибриллы. Цитоплазма и ядро соответствуют по строению эукариотическим клеткам: цитоплазма состоит из эндоплазматического ретикулума, митохондрий, лизосом, многочисленных рибосом и др.; ядро имеет ядрышко и ядерную оболочку. Передвигаются простейшие посредством жгутиков, ресничек и путем образования псевдоподий. Простейшие могут питаться в результате фагоцитоза или образования особых структур. Многие простейшие при неблагоприятных условиях образуют цисты – покоящиеся стадии, устойчивые к изменению температуры, влажности и др. Простейшие окрашиваются- по Романовскому-Гимзе (ядро – красного, цитоплазма – синего цвета).

Тип Sarcomastigophora. Подтип Mastigophora (жгутиконосцы) включает следующих патогенных представителей:

§ трипаносому – возбудителя африканского трипаносомоза (сонная болезнь);

§ лейшмании – возбудителей кожной и висцеральной форм лейшманиозов;

§ лямблию – возбудителя лямблиоза.

Эти простейшие характеризуются наличием жгутиков: один – у лейшмании, четыре свободных жгутика и короткая ундулирующая мембрана – у трихомонад.

К подтипу Sarcodina (саркодовые) относится дизентерийная амеба – возбудитель амебной дизентерии человека. Морфологически сходна с ней непатогенная кишечная амеба. Эти простейшие передвигаются путем образования псевдоподий. Питательные вещества захватываются и погружаются в цитоплазму клеток. Половой путь размножения у амеб отсутствует. При неблагоприятных условиях они образуют цисту.

Тип Apicomplexa. В классе Sporozoa (споровики) патогенными представителями являются возбудители токсоплазмоза, кокцидиоза, саркоцистоза и малярии. Жизненный цикл возбудителей малярии характеризуется лередо-ванием полового размножения (в организме комаров Anopheles) и бесполого (в клетках тканей и эритроцитах человека они размножаются путем множественного деления). Токсоплазмы имеют форму полулуний. Токсоплазмозом человек заражается от животных. Токсоплазмы могут передаваться через плаценту и поражать центральную нервную систему и глаза плода.

Тип 3. Патогенный представитель – возбудитель балантидиаза – поражает толстый кишечник человека. Балантидии имеют многочисленные реснички и поэтому подвижны.

Тип Sarcomastigophora. Подтип Mastigophora (жгутиконосцы) включает следующих патогенных представителей:

§ трипаносому – возбудителя африканского трипаносомоза (сонная болезнь);

§ лейшмании – возбудителей кожной и висцеральной форм лейшманиозов;

§ лямблию – возбудителя лямблиоза.

Простейшие -- эукариотические одноклеточные микроорганизмы, составляющие подцарство Protozoa царства животных (Animalia). Простейшие включают 7 типов, из которых четыре типа (Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora, Microspora) имеют представителей, вызывающих заболевания у человека. Размеры простейших колеблются в среднем от 5 до 30 мкм.

Снаружи простейшие окружены мембраной (пелликулой) -- аналогом цитоплазматической мембраны клеток животных. Некоторые простейшие имеют опорные фибриллы.

Цитоплазма и ядро соответствуют по строению эукариотическим клеткам: цитоплазма состоит из эндоплазматического ретикулума, митохондрий, лизосом, многочисленных рибосом и др.; ядро имеет ядрышко и ядерную оболочку.

Передвигаются простейшие посредством жгутиков, ресничек и путем образования псевдоподий.

Простейшие могут питаться в результате фагоцитоза или образования особых структур. Многие простейшие при неблагоприятных условиях образуют цисты -- покоящиеся стадии, устойчивые к изменению температуры, влажности и др.

Простейшие окрашиваются по Романовскому--Гимзе (ядро -- красного, цитоплазма -- синего цвета).

К подтипу Sarcodina (саркодовые) относится дизентерийная амеба -- возбудитель амебной дизентерии человека. Морфологически сходна с ней непатогенная кишечная амеба. Эти простейшие передвигаются путем образования псевдоподий. Питательные вещества захватываются и погружаются в цитоплазму клеток. Половой путь размножения у амеб отсутствует. При неблагоприятных условиях они образуют цисту.

Тип Apicomplexa . В классе Sporozoa (споровики) патогенными представителями являются возбудители токсоплазмоза, кокцидиоза, саркоцистоза и малярии. Жизненный цикл возбудителей малярии характеризуется чередованием полового размножения (в организме комаров Anopheles) и бесполого (в клетках тканей и эритроцитах человека они размножаются путем множественного деления). Токсоплазмы имеют форму полулуний. Токсоплазмозом человек заражается от животных. Токсоплазмы могут передаваться через плаценту и поражать центральную нервную систему и глаза плода.

Тип Ciliophora . Патогенный представитель -- возбудитель ба-лантидиаза -- поражает толстый кишечник человека. Балантидии имеют многочисленные реснички и поэтому подвижны.

ЭУКАРИОТЫ Характерной особенностью эукариот является наличие ядра, которое способно делиться, и полового процесса. Организмы с эукариотическим типом организации условно можно разделить на два подтипа: первый характерен для простейших организмов, второй – для многоклеточных. ПРОСТЕЙШИЕ Особенностью организации простейших является то, что они (за исключением колониальных форм) соответствуют в структурном отношении уровню одной клетки, а в физиологическом – полноценной особи. Размеры простейших колеблются от 2 до 50 мк и больше. На Земле живёт свыше 25 000 видов простейших, разнообразных по своей морфологии (рис. 4) и образу жизни. Большинство из них ведёт свободный образ жизни, обитая в морях и океанах (в толще воды и на дне), а также в пресных водоемах и в почве. Более 6700 видов простейших являются паразитами. Тело простейших состоит из протоплазмы, ядра и различных включений. Протоплазма имеет ячеистое строение и в ней, даже у самых низкоорганизованных простейших, различают два слоя: внутренний – эндоплазма, в котором находится ядро и другие включения, и наружный, наружный, более плотный и прозрачный слой, – эктоплазма, который служит для передвижения, захвата пищи и защиты простейшего. Передвигаются простейшие разными способами: ползают по субстрату при помощи ложноножек, при помощи жгутиков и ресничек. Ядро простейших сходно с ядрами клеток других животных. В большинстве случаев у простейших одно ядро, но у инфузорий их два - макро- и микронуклеус. У некоторых простейших несколько ядер. Ядро может быть пузырьковидным (у амеб и многих других простейших) и массивным (макронуклеус инфузорий). Размножаются простейшие бесполым и половым путем. При бесполом размножении сначала их ядро делится на две или несколько частей, а затем цитоплазма разделяется на две (равные или неравные) или много (соответственно числу вновь образовавшихся ядер) частей. В результате из одного организма возникают два (равновеликих или неравных по величине) или несколько новых существ. При половом размножении две одинаковые или различные по величине и строению (мужская и женская) особи сливаются друг с другом в одну особь - зиготу, которая затем начинает размножаться бесполым путем. Иногда две особи данного вида простейших лишь соприкасаются друг с другом, обмениваясь частью своих ядер. Рис 5. Структурная организация инфузории туфельки: 1 – реснички, 2 – пищеварительные вакуоли, 3 – большое ядро (макронуклеус), 4 – малое ядро (микронуклеус), 5 – ротовое отверстие и глотка, 6 – непереваренные остатки пищи, выбрасываемые наружу, 7 – трихоцисты, 8 – сократительная вакуоль Простейшие гетеротрофы или автотрофы. Питаются простейшие мельчайшими животными, растительными организмами и гниющими органическими веществами; паразитические формы питаются соками своих хозяев. Пищу они переваривают в пищеварительных вакуолях - пузырьках, заполненных пищеварительным соком. Некоторые из них способны синтезировать вещества своего тела из неорганических веществ среды при помощи фотосинтеза.Дыхание простейших, т. е. поглощение кислорода из окружающей среды и выделение углекислоты, обычно осуществляется всей поверхностью тела. Многие простейшие, оказавшись в неблагоприятных условиях жизни, превращаются в цисты, при этом тело их округляется, и они покрываются толстой оболочкой. В таком состоянии простейшие могут находиться долгое время, пока не окажутся в более благоприятных для своего существования условиях. Тогда животное выходит из оболочки цисты и начинает вести подвижный образ жизни. Некоторые паразитические простейшие вызывают у человека тяжелые заболевания, характеристика некоторых из них приводится ниже. Для человека опасен малярийный плазмодий, обитающий в клетках крови человека. Он распространяется малярийными комарами и вызывает опасное заболевание – малярию. Возбудителя малярии в 1880 г. описал французский врач А. Лаверан. Малярийных паразитов комар всасывает с кровью больного человека; в организме комара плазмодии размножаются и скапливаются в слюнных железах. При укусе вместе со слюной комара в кровь человека проникают и малярийные плазмодии. Здесь они питаются, растут, размножаются, разрушают кровяные клетки человека и выделяют ядовитые вещества. При массовом выходе простейших из клеток в кровь у больного малярией начинается приступ лихорадки – повышение температуры, сильнейший озноб и слабость. Приступы повторяются через каждые два-три дня. Это ведет к малокровию, истощению организма. Другой представитель простейших – паразитическая корненожка амеба (рис. 4). Ее в 1875 г. открыл русский ученый Ф. А. Леш. Термин амёбиаз чаще всего применяется к амёбной дизентерии, однако амёбы вызывают также амёбный энцефалит, кератит и др. По данным ВОЗ около 10% людей на Земле больны амёбиазом. В основном болезнь распространена в странах с жарким климатом, однако иногда заболевание встречается в средней полосе, преимущественно в летнее время. Источником заражения является только человек, больной амёбиазом или носитель амёб. Заражение происходит фекально-оральным путем при употреблении инфицированных цистами воды и свежих овощей и зелени. Чаще всего амебиаз называю «болезнью грязных рук». Цисты могут дополнительно распространяться тараканами и мухами. В теплой влажной среде цисты паразитов способны выживать до 2-4 недель. При кишечной форме амёбиаза в верхнем отделе толстого кишечника возникает очаг воспаления, формируются язвы, иногда возникает даже некроз тканей. По кровеносным сосудам амёбы могут проникнуть в печень, формируя там вторичные очаги – абсцессы; в плевральную полость и лёгкие, перикард, брюшную полость; могут метастазировать в мозг, кожу и другие органы. Кишечник, печень, половые органы человека поражают лямблии. Они были подробно описаны отечественным ученым Д. Ф. Лямблем. У человека чаще всего паразитирует многожгутиковая лямблия (рис. 4), вызывая заболевание лямблиоз. Клетка лямблии похожа на разрезанную пополам грушу (рис. 4). Плоской стороной паразит плотно присасывается к клеткам кишечника. Лямблии существуют в подвижной и неподвижной (цисты) форме. Заражение происходит при употреблении загрязнённых цистами продуктов питания (особенно не подвергающихся термической обработке - фрукты, овощи, ягоды) и воды, а также через загрязнённые цистами руки и предметы обихода. Попав в желудочно-кишечный тракт здорового человека, лямблии размножаются в тонкой кишке, иногда в больших количествах, и вызывают раздражение слизистой оболочки. Проникая из тонкой кишки в толстую (где условия для них неблагоприятны), лямблии теряют свою подвижность и превращаются в цисты. Цисты выделяются из организма больного лямблиозом с испражнениями. Цисты хорошо сохраняются в окружающей среде: в почве способны выживать до 3 недель, а в воде - до 5 недель. Чаще болеют лямблиозом дети (особенно часто от 1 года до 4 лет). Симптоматика: боли в верхней части живота или в области пупка, вздутие живота, урчание, тошнота, запоты, сменяющиеся поносами (испражнения жёлтые с незначительным количеством слизи), дискинещии жёлчных путей, атопический дерматит, общая слабость, утомляемость, раздражительность, снижение аппетита, головные боли, плохой сон. Иногда болезнь протекает без выраженных проявлений и обнаруживается, как правило, после какого-либо другого перенесённого заболевания. Отмечается замедление нарастания веса ребенка. Токсоплазмоз - заболевание, вызываемое токсоплазмозами, источниками которых являются различные виды (свыше 180) домашних и диких млекопитающих (кошки, собаки, кролики и т.д.). Заражение человека происходит при употреблении мясных продуктов и яиц, не прошедших достаточную термическую обработку. Не исключена возможность заражения при попадании возбудителя на слизистые оболочки и повреждённые кожные покровы, трансмиссивным путём; возможно внутриутробное заражение. К факторам, которые могут способствовать появлению в организме паразита и повышают риск возникновения токсоплазмоза следует отнести: контакт с заражёнными животными; контакт в экскрементами животных; употребление в пищу или контакт с сырым или не до конца приготовленным мясом, особенно свинины, мяса ягнёнка или оленины; пересадка органов или переливание крови (очень редко); наличие токсоплазмоза у родителей. При врождённом токсоплазмозе наблюдаются гибель плода в утробе матери, смерть новорождённого в результате общей инфекции или (у оставшихся в живых) поражение нервной системы, глаз и других органов. Острая приобретённая форма протекает как тифоподобное заболевание (с высокой температурой, увеличением печени, селезёнки) либо с преимущественным поражением нервной системы (головная боль, судороги, рвота, параличи и др.). Чаще токсоплазмоз протекает хронически, с субфебрильной температурой, головной болью, увеличением лимфоузлов и печени, понижением работоспособности; может сопровождаться поражением глаз, сердца, нервной и др. систем и органов. Токсоплазмоз может протекать и в латентной (скрытой) форме. Исследования показали, что при поражении иммунной системы и мозга человека паразит может вызвать влечение к запаху кошки и шизофрению. Трихомониаз - инфекционное заболевание, передаваемое половым путем, вызывается одноклеточным микроорганизмом – трихомонадой. Трихомониаз занимает первое место по распространенности среди заболеваний мочеполового тракта и заболеваний, передающихся половым путём.Опасность данного заболевания заключается в том, что в 70 - 80% заболеваний среди мужчин являются бессимптомными формами и проявляются лишь на стадии появления осложнений. У женщин заболевание, как правило, проявляет себя в первые 1 – 4 недели. Трихомониаз опасен в первую очередь тяжелыми последствиями в виде осложнений, которые могут быть причиной бесплодия. Недуг может быть выявлен у женщины и при беременности - он сказывается не только на росте, но и на развитии плода. Также урогенитальный трихомониаз может вызвать выкидыш, преждевременные роды либо осложнения самой беременности.