Гельминтозы: общая характеристика и подходы к диагностике

Гельминты (в просторечии — глисты, от греч. helmins — «паразитный червь») — многоклеточные беспозвоночные, которые могут заражать своих хозяев тремя способами: при попадании яиц или личинок в макроорганизм (например, через загрязненную пищу и воду или фекально-оральным путем), при прямом проникновении в кожу и через укусы переносчиков (например, некоторых видов мух и комаров).

По макроскопическому (внешнему) виду гельминты делятся на две основные группы:

• плоские черви (Platyhelminthes) — к ним относятся трематоды (сосальщики) и цестоды (ленточные черви). Название происходит от греческого platy — «плоский»;
• круглые черви, или нематоды (Nemathelminthes) — название происходит от греческого слова nemato — «нить».

В зависимости от органа-хозяина, в котором они обитают, гельминты подразделяются на внекишечные и кишечные.

Эпидемиология

Гельминтозы — одни из самых распространенных инфекций у человека. Они диагностируются у жителей всех стран. Большинство пациентов с гельминтозами (главным образом дети дошкольного и школьного возраста) проживают в развивающихся странах в сельских районах с плохими санитарными условиями (страны Африки, Южной Америки и Азии).

Порядка 2 млрд человек инфицированы гельминтами, передающимися через почву (геогельминтозы), из них более 740 млн проживают в странах Африки к югу от Сахары. В Африканском регионе более чем у 207 млн человек регистрируется шистосомоз, у более чем 50 млн — лимфатический филяриоз, у 18–37 млн — онхоцеркоз. В США примерно 2,8 млн человек серопозитивны к токсокаре, около 4 млн инфицированы геогельминтами, до 169 000 — цистицеркозом и около 8000 — шистосомозом. Показатель заболеваемости среди мужчин и женщин сопоставим.

Факторы высокого риска инфицирования гельминтами:

• проживание в сельской местности; 
• низкий социально-экономический статус; 
• плохие жилищные и санитарные условия; 
• ограниченный доступ к чистой воде; 
• несоблюдение личной гигиены; 
• отсутствие регулярной стрижки ногтей; 
• перенаселенность; 
• низкий уровень образования; 
• отсутствие доступа к медицинской помощи.

Структура гельминтов

Плоские черви и нематоды, паразитирующие человека, имеют сходные анатомические особенности, отражающие общие физиологические потребности и функции, но существенно различаются по морфологии, жизненному циклу и биономике.

Большинство видов гельминтов колонизируют желудочно-кишечный тракт человека. Личинки некоторых гельминтов (например, Ascaris и Ancylostoma) мигрируют из кишечника через воротную вену в легкие, потенциально вызывая симптомы, похожие на астму (например, сухой кашель, свистящее дыхание). Другие виды (Taenia solium) могут колонизировать мозг или печень, что может приводить к опасным для жизни осложнениям (например, нейроцистицеркозу).

Особенности гельминтов человека

Трематоды (сосальщики)

Роды: Schistosoma, Clonorchis, Paragonimus, Fasciola, Dicrocoelium и Opisthorchis.

Название происходит от греческого trematos — «пронизанный отверстиями» и связано с наличием заметных присосок.

Особенности строения трематод

Плоские черви в целом и трематоды в частности имеют дорсовентрально уплощенное (от спинной поверхности к брюшной), симметричное, листовидное, бесполосное тело с четко выраженным передним концом. Их органы погружены в специализированную паренхиму; слои мышц пронизывают паренхиму и прикрепляются к тегументу. Длина тела варьирует от нескольких миллиметров до 7–8 см. 

Для прикрепления к тканям хозяина имеют ротовые и брюшные присоски. Выраженными внешними структурами трематод являются ацетабулы (присоски) или ботрии (ложные присоски). 

Пищеварительная система трематод

У трематод хорошо развит пищеварительный канал с мышечной глоткой и пищеводом. Кишечник — разветвленная трубка, состоящая из одного слоя эпителиальных клеток, основные ветви которой могут заканчиваться слепо или открываться в выделительный пузырек. 

Половая система и размножение трематод

Трематоды — гермафродиты (исключение — кровяные сосальщики): у одной особи имеются и мужские, и женские репродуктивные органы. Происходит как самооплодотворение, так и перекрестное оплодотворение. Мужской орган обычно состоит из двух семенников с придаточными железами и протоками, ведущими к циррусу (эквиваленту пениса). Женская гонада состоит из одного яичника с большим семенным резервуаром и желточными железами, которые соединяются с яйцеводом по мере его расширения в оотип. Трубчатая матка отходит от оотипа и открывается в половое предсердие. Происходит как самооплодотворение, так и перекрестное оплодотворение. Яйца проходят через матку в половое предсердие и выходят вентрально через половое отверстие. Яйца сосальщиков, за исключением яиц шистосом, имеют крышечку (оперкулированы).

Кровяные сосальщики (шистосомы) — единственные двуполые трематоды, паразитирующие человека с такой же структурой тела, как у гермафродитных сосальщиков. Внутри окончательного хозяина самец и самка обитают в просвете кровеносных сосудов и находятся в тесной физической связи (самка располагается на поверхности самца).

Жизненный цикл трематод

Сосальщики имеют цикл развития, требующий как минимум двух хозяев, одним из которых является промежуточный хозяин — улитка. В зависимости от вида, могут быть задействованы и другие промежуточные хозяева для поддержания личиночной формы, которая поражает окончательного хозяина — человека. Трематоды проходят несколько личиночных стадий (каждая имеет свое название), прежде чем достичь взрослого состояния.

Общий жизненный цикл трематод с учетом вариаций между видами:

• яйца выделяются с фекалиями, мочой или мокротой человека и попадают в водную среду; 
• из яиц вылупляются реснитчатые личинки (мирацидии), которые либо проникают в организм промежуточного хозяина (улитки), либо поедаются им;
• из мирацидия внутри тканей улитки развиваются спороцисты;
• из спороцист развиваются церкарии, которые мигрируют из тканей улитки во внешнюю среду (обычно в воду);
• церкарии развиваются дальше одним из трех способов:

• проникают в окончательного хозяина и превращаются во взрослых особей;
• проникают во второго промежуточного хозяина и развиваются в инкапсулированные метацеркарии;
• инкапсулируются на субстрате (например, растительность) и там развиваются в метацеркарии. При попадании метацеркарии в организм хозяина происходит ее переваривание, в результате чего высвобождается незрелая трематода, которая мигрирует в определенный орган и там развивается во взрослого червя.

Классификация трематод 

Цестоды (ленточные черви)

Роды: Taenia, Dibothriocephalus, Echinococcus, Hymenolepis и Dipylidium.

Взрослые ленточные черви уплощены, удлинены и состоят из сегментов (члеников). Они колонизируют желудочно-кишечный тракт человека, а некоторые (например, Taenia saginata, Taenia solium, Diphyllobothrium latum, Hymenolepis nana, виды Echinococcus) могут развиваться и вне кишечника. Длина ленточных червей от 2–3 мм до 10–15 м, они могут иметь до нескольких тысяч сегментов.

Особенности строения цестод

Анатомически цестоды делятся на головку (сколекс), шейку (область пролиферации сегментов) и цепочку члеников (стробилу), которая удлиняется по мере образования новых члеников в области шейки. Сегменты (проглоттиды), расположенные ближе к шейке, являются незрелыми (половые органы еще не полностью развиты), тогда как задние — зрелые. Конечные сегменты беременны, они содержат матку, заполненную яйцами. Взрослый ленточный червь может состоять из нескольких тысяч сегментов.

Сколекс содержит головной ганглий («мозг») нервной системы ленточного червя. Снаружи сколекса располагаются органы прикрепления, строение которых варьирует в зависимости от вида червя. 

Пищеварительная система цестод

Характерная особенность взрослого ленточного червя — отсутствие пищеварительного тракта. Питательные вещества всасываются через тегумент, покрытый многочисленными микроворсинками, напоминающими те, что выстилают просвет кишечника млекопитающих.

Половая система и размножение цестод

Сегменты цестод — гермафродиты, каждый имеет мужскую и женскую репродуктивные системы. Взрослые черви сбрасывают беременные членики в кишечник. Некоторые членики распадаются, высвобождая яйца, которые затем выводятся с фекалиями; другие членики выводятся с калом целиком. Яйца всех ленточных червей на какой-либо стадии развития содержат эмбрионы — онкосферы, которые развиваются в различные личиночные стадии как у непосредственного хозяина (ракообразного), так и у промежуточного хозяина (позвоночного). Личинки развиваются во взрослых особей у окончательного хозяина — человека. 

Классификация цестод, поражающих человека

По локусу паразитирования:

• кишечные (взрослые глисты) — род Diphyllobothrium (D. latum — рыбный цепень), род Taenia (T. saginata — говяжий цепень; T. solium — свиной цепень), род Hymenolepis (H. nana — карликовый цепень; H. diminuta — крысиный цепень), род Dipylidium (D. caninum — двупористый собачий цепень); 
• личиночные стадии — Sparganum mansoni, Sparganum proliferum; род Echinococcus (E. granulosus — собачий цепень, E. multilocularis), род Taenia (Cysticercus cellulosae из T. solium), род Multiceps (Coenurus cerebralis из M. multiceps, Coenurus glomeratus из M. glomeratus).

Систематическая классификация 

Нематоды (круглые черви)

Роды: Ascaris, Enterobius, Trichuris, Toxocara, Trichinella, Ancylostoma, Necator, Strongyloides, Loa, Onchocerca, Wuchereria, Mansonella, Dracunculus, Gnathostoma, Anisakis, Capillaria, Trichostrongylus.

Особенности строения нематод

Нематоды имеют цилиндрическую форму тела. Стенка тела состоит из наружной неклеточной кутикулы, тонкой гиподермы и мускулатуры.

У некоторых видов кутикула имеет продольные гребни, называемые крыльями. Бурса — лоскутообразное продолжение кутикулы на заднем конце тела самцов некоторых видов нематод — служит для захвата самки во время спаривания.

Гиподерма выступает в полость тела, образуя четыре продольных тяжа: дорсальный, вентральный и два латеральных. На поверхности тела они видны как боковые линии. Мускулатура расположена под гиподермой и представлена одним слоем гладкомышечных клеток.

Пищеварительная и выделительная системы нематод

Пищеварительный канал у нематод полный. Рот окружен губами с сенсорными сосочками (щетинками). Пищевод представляет собой мышечную структуру, которая закачивает пищу в кишечник; его форма варьирует у разных видов. Кишечник — трубчатая структура, состоящая из одного слоя столбчатых клеток, на внутренней поверхности которых имеются выраженные микроворсинки.

Выделительная система у одних видов нематод состоит из выделительной железы и поры, расположенных вентрально в средней части пищевода, у других — имеет трубчатую Н-образную форму с двумя передними и двумя задними отростками, расположенными в боковых тяжах.

Половая система и размножение нематод

Нематоды двуполые. Самцы, как правило, меньше самок, имеют изогнутый задний конец, на котором располагаются один или (реже) два семенника. Женская репродуктивная система обычно состоит из отогнутых яичников, каждый из которых соединен с яйцеводом и трубчатой маткой. Матки соединяются, образуя влагалище, которое открывается наружу через вульву.

Для оплодотворения важно спаривание самца и самки (исключение — род Strongyloides). Во время спаривания сперма попадает в вульву самки. Сперматозоид проникает в яйцеклетку, зигота покрывается мембраной, которая постепенно утолщается, образуя хитиновую оболочку и делая яйцеклетку непроницаемой практически для всех веществ, кроме углекислого газа и кислорода.

Жизненный цикл нематод

Развитие нематод включает стадии яйца, личинки и взрослой особи. Каждая из четырех личиночных стадий сопровождается линькой, во время которой сбрасывается кутикула. Личинки называются личинками второй стадии после первой линьки и так далее. Нематода, сформировавшаяся на пятой стадии, является взрослой особью.

Большинство нематод, паразитирующих в организме человека, откладывают яйца, которые содержат зиготу или уже полностью сформированную личинку. Некоторые нематоды (например, филярии, Trichinella spiralis) производят личинки, которые откладываются непосредственно в тканях хозяина.

Классификация нематод

Классификация по локусу паразитирования взрослых червей

Кишечник:

• Только тонкий кишечник: Ascaris lumbricoides, Ancylostoma duodenale, Necator americanus, Strongyloides stercoralis, Trichinella spiralis, Capillaria philippinensis.
• Слепая кишка и червеобразный отросток: Enterobius vermicularis, Trichuris trichiura.

Ткани и органы:

• Лимфатическая система: Wucheraria bancrofti, Brugia malayi.
• Подкожно: Loa loa, Onchocerca volvulua, Dracunculus medinensis.
• Легкие: Strongyloides stercoralis.
• Брыжейка: Dipetalonema perstans, Mansonella ozzardi.
• Конъюнктива: Loa loa.

Систематическая классификация

Подходы к диагностике гельминтозов

В большинстве случаев клиническая картина и прогноз заболевания зависят от степени инвазии. Преобладающее большинство гельминтозов протекают бессимптомно. При тяжелой глистной инвазии может развиться клиническая картина поражения органа-мишени; в редких случаях возникают осложнения, и крайне редко может наступить летальный исход. 

Первый и главный шаг — сбор анамнеза: выяснение контактов с заболевшими, пребывание в эндемичных районах и поведение, связанное с высоким риском инфицирования.

Лабораторные и инструментальные методы диагностики

• Общий анализ крови (эозинофилия)*. Минусы — не каждый гельминтоз сопровождается эозинофилией, поэтому эозинофилия не всегда является достоверным критерием для диагностического поиска гельминтов. Цепни с циклом развития в просвете кишечника практически не вызывают эозинофильной реакции, даже несмотря на то, что могут достигать впечатляющих размеров и жить в человеке в течение нескольких лет. Инфицирование Enterobius vermicularis (острицами) также протекает без эозинофилии. При глистных инвазиях степень и длительность эозинофилии напрямую зависят от характеристики гельминта, цикла его развития внутри человека и целостности барьеров между ними. Инкапсулированный Echinococcus, будучи физически изолированным от человека, не вызывает эозинофилии (если только не происходит нарушение целостности стенки кисты с выходом в ткани большого числа живых гельминтов). Эозинофилия обычно наиболее выражена на этапе миграции личинок в тканях, что не соответствует срокам кладки яиц гельминтами в кишечнике.
• Определение уровня IgE в сыворотке крови (для острых личиночных инфекций). 
• Прямые методы детекции яиц и/или личинок:
  • микроскопия биоматериала; 
  • микроскопия кала с использованием методов обогащения — золотой стандарт диагностики кишечных гельминтозов.
• Биопсия тканей (при инфицировании тканевыми нематодами).
• Методы визуализации:
  • УЗИ;
  • Rg-графия;
  • КТ, МРТ, МРХПГ;
  • визуализация взрослых особей как случайная находка при колоноскопии.
• Иммуноферментный анализ. Минусы — высокая частота перекрестных ложноположительных результатов из-за внутриклассовой и межклассовой схожести антигенной структуры гельминтов. Выявление IgG — констатация инфицирования без временнóй конкретики (антитела могут сохраняться в течение многих месяцев и лет после лечения и выздоровления пациента).

Пояснение:

*Подходы к дифференциальной диагностике синдрома эозинофилии у детей, в том числе с точки зрения инфекционных и паразитарных заболеваний [2, 3].

Профилактика гельминтозов

Основные меры профилактики гельминтозов включают:

• соблюдение правил личной гигиены, регулярное мытье рук с мылом;
• избегать ходьбы босиком;
• не контактировать с пресной водой в эндемичных районах;
• тщательное мытье, очистка и правильная термическая обработка овощей (особенно выращенных в воде), а также достаточная кулинарная обработка говядины, свинины и рыбы (для предотвращения заражения кишечными трематодами);
• для профилактики эхинококкоза следует соблюдать правила содержания домашних животных (особенно собак) и не допускать их безнадзорного выгула.