Что такое нематоды в биологии
Нематоды
Общие сведения
Нематодами называется тип многоклеточных животных, относящихся к первичноротым и линяющим. Их насчитывается больше 24 тысяч видов, которые могут быть не только паразитическими, но и свободноживущими.
На сегодняшний момент с учетом темпов выявление новых видов нематод, паразитирующих в насекомых предполагается, что их может приблизительно миллион разновидностей. В целом, они считаются самым многочисленным типом круглых червей, которые подразделяются на 5 классов: собственно круглых червей, паразитирующих у человека, брюхоресничных червей, киноринх, волосатиков и коловраток.
Особенности жизнедеятельности нематоды свободноживущей
Свободноживущие нематоды обитают преимущественно в почве, пресных водоемах и морях, где их насчитывается более 25 штук на 1 кубический метр. Они прикрепляются к субстрату при помощи терминальных хвостовых желез, которые также выполняют функции механо-, хемо- и фоторецепторов. Основа питания — бактерии, водоросли и детрит. Они считаются важным элементом комплекса сапрофагов пресноводных и морских биоценозов, а почвенные виды принимают участие в почвообразовании.
Представители нематод свободноживущих являются значимым звеном экосистем. Интересно, что особи вида Halicephalobus mephisto – самые глубоко живущие организмы на планете.
Самые распространенные паразитарные нематоды у человека
Помимо комменсализма нематоды приспособились к паразитарному виду сосуществования практически со всеми крупными систематическими группами и даже простейшими. Таким образом, известны нематодозы, не только с животными, но и с растений, у которых круглые черви приводят к гибели корней, порче корнеплодов и образованию галлов.
Нематодозы у человека и животных вызывают инвазионные болезни. К самым распространенным относятся аскаридозы (МКБ-10: В77), энтеробиозы (В80), трихинеллезы (В75), анкилостомозы (В76).
Известные нематодозы животных
На сегодняшний день установлено, что нематоды способны к паразитированию на всех видах позвоночных. Они проникают в любые ткани и органы, хотя и большая их часть «заселяется» и паразитирует в толще пищеварительного тракта. Наибольшую опасность для человека представляют домашние животные, которые могут стать источником нематодоза.
У кошек можно выявить различного вида нематоды — Тoxocara mystax (аскарида кошачья), Ancylostomosis et uncinariosis, поэтому очень важно в каких условиях содержится животное и достаточно регулярное проглистовывается.
Золотистая картофельная нематода и другие разновидности паразитирующих круглых червей растений
Растениеядные нематоды способны поражать как кустарники, так и травянистые и древесные формы, вне зависимости от того, дикие они или культурные. В результате нарушения целостности червями корневой системы создаются благоприятные условия для проникновения в растение патогенных грибов, бактериальной и вирусной инфекции. Кроме того они замедляют процесс появления всходов, рост и развитие саженцев, приводят к слабому цветению, частичной или значительной гибели молодых растений, снижению или гибели урожая.
Цисты золотистой картофельной нематоды
Золотистая картофельная, а также свекловичная и овсяная нематоды становятся причиной сильного ветвления корневой системы и отгнивания мелких корней. Существует также галловые разновидности паразитов, которые вызывают возникновение различной формы галлов и поражают чаще всего овощные и технические культуры. Угрицы могут провоцировать развитие «клювиков» в виде заострённых вздутий на корнях у диких злаков. Другими проявлениями паразитических нематод растений могут быть язвы, приводящие к отмиранию корневищ, веретеновидные утолщения стеблей, недоразвитие и деформации листовых пластинок, вздутие черешков земляники, образование темных пятен мягких по структуре на клубнях картофеля. Опасности для человека не несут.
Краткая информация о строении и физиологии нематод
Размеры тела нематод в зависимости от вида и пола могут значительно варьироваться – от 80 микро метров до 8,5 метров. Строение тела обычно не сегментировано, нитевидной, бочонковидной, лимоновидной или веретеновидной формы. В целом они отличаются внешним половым диморфизмом, в теле самок есть 1 или 2 яичника, яйцевод, матка и они способны к яйцеживорождению или отложению яиц, из которых вылупляются личинки, которые линяют несколько раз. Известны виды как раздельнополые, так и гермафродитные. У самцов обычно сложный копулятивный аппарат, дополненный суплементарными органами для удержания, половая система состоит из одного или двух семенников, семяпроводов и непарного семяизвергательного канала.
Схема организации нематод
Нематоды являются круглыми червями, так как в поперечном разрезе их тело идеально круглое, с билатеральной или двулучевой симметрией, развитым кожно-мышечным мешком, покрытым многослойной кутикулой гладкого или кольчатого типа. Под кутикулой располагается симпласт гиподермы и тяжи мышечных продольных волокон. Известны случаи синцитального строения паразитов, когда клеточные границы отсутствуют и эпителий состоит из цитоплазматических масс и включенных в них ядер.
Строение нематоды в поперечном сечении
Тело обычно разграничено на дорсальную (спинную), вентральную (брюшную) и две боковые хорды, нервные стволы, боковые сенсорные нервы, выделительные каналы, целому и первичную полость тела – псевдоцель. Внутри содержится полостная жидкость, создающая гидроскелет и вместилище для органов. Пищеварительная система достаточно развита и состоит из ротовой полости с тремя губами, а также глотки, которая может иметь различные вооружения, пищевода, передней, средней и задней кишки, которая открывается анальным отверстием у самок и клоакой у самцов. Ротовая капсула может бывает оснащена зубками, пластинками или другого типа режущими элементами.
Нет органов кровеносной или дыхательной системы (способ существования анаэробный по типу брожения) и большинства органов чувств, а также жгутиковых клеточных структур. Нервная система представлена окологлоточным нервным кольцом и отходящими от него вентральным и дорсальным нервным стволом, а также не связанными с ним продольными нервами. Простейшие осязательные органы чувств (сенсиллы) представляют собой осязательные щетинки, губные или головные сосочки, обонятельные амфиды, сенсорно-железистые фазмиды и пр.
Патогенез
Паразиты способны проникать и локализоваться в большинстве тканевых структур и органах человека и животных, чаще всего в желудочно-кишечном тракте, мышцах, лимфоузлах и сосудах, соединительной ткани, под кожей, в подкожной жировой клетчатке, в более редких случаях – в органах дыхания, в печени и почках. Черви способны прикрепляться к стенке кишечника, повреждать ее целостность, питаться ее содержимым и кровью, распространяться с током крови, а также мигрировать по организму, чем нарушают структуру тканей. Клиническая картина гельминтозов вызвана механическим, токсическим и аллергическим действие паразитов, которые:
Половозрелая стадия обычно протекает в кишечнике. Самки выделяют достаточно значительное количество яиц или личинок, например аскарида до 250 тыс за стуки. Они выходят наружу вместе с каловыми массами и могут сохранять жизнеспособность годами. Для их дальнейшего развития необходим кислород, специфический уровень влажности и температура.
Классификация
В зависимости от особенностей жизненного цикла нематодозы разделяются на две группы:
Также отдельно выделяют группу контактных гельминтов, передающихся от человека к человеку, например, острицы.
Причины
В основе этиогенеза нематодозов человека и животных являются загрязненные зрелыми (инвазионными) яйцами или личинками предметы, грунт, пища, вода, которые попадают перорально внутрь, то есть алиментарным путем. Кроме того, возможно заражение от переносчиков, например от кровососущих насекомых, от человека к человеку, например распространение энтеробиоза особенно в детских коллективах. Для анкилостом и стронгилид возможно также чрескожное проникновение.
Симптомы нематодоза
Единичные паразиты могут длительное время не вызывать симптоматики и заболевание протекает в легкой форме. Но чаще всего различные виды нематодозов вызывают нарушения со стороны таких систем органов как пищеварительная, нервная, половая и пр., но наиболее частыми симптомами становятся:
Cпецифиеские симптомы некатороза
Некатороз, вызываемый Necator americanus и анкилостомоз (возбудитель — Ancylostoma duodenale) называются анкилостомидозами и отличаются значительными нарушениями кровеносной системы. Так как черви этих видов являются гематофитами, питающимися кровью, они кутикулярными зубами травмируют сосуды и выделяют антикоагулянт, чем вызывают изъязвления, сильные кровотечения и как результат — значительные кровопотери. У больных возникают такие симптомы как:
Анализы и диагностика
Проводят исследования по обнаружению яиц в калловых массах или дуоденальном содержимом, а также личинок в мокротах. В некоторых случаях показательными могут быть реакции иммунофлюоресценсции и реакции непрямой (пассивной) гемагглютинации, а также колоноскопия.
Лечение
Благодаря современной медицине удается вылечить большинство случаев нематодозов человека и животных, в особенности, если организм больного находится не в крайне тяжелом состоянии. Для этого применяются антигельминтные средства.
Класс нематоды
Аскарида
Тело аскариды не сегментировано, заострено с обоих концов, покрыто плотной блестящей кутикулой, которая выполняет функцию наружного скелета и служит защитой от механических воздействий, ядов и пищеварительных ферментов. Характерно наличие только одного слоя продольной мускулатуры.
Во время таких массовых миграций личинок возможно воспаление легких. Достигнув глотки, личинка вторично заглатывается человеком и только после этого, попадая в кишечник, превращается в половозрелую особь. Цикл замыкается.
Острица
В кишечнике человека взрослые особи размножаются половым путем. После размножения самец погибает, а самка опускается в прямую кишку. Ночью самка выползает из анального отверстия и распространяет яйца в перианальной области. Вскоре после такой вылазки погибает и самка.
Ришта
При соприкосновении с водой в водоеме пузырь разрывается и тысячи личинок ришты выходят в воду, заражая рачков циклопов. Цикл замыкается. Глядя на картинку ниже, попробуйте своими словами пересказать цикл ришты.
Трихинелла
Проглоченные с мясом личинки трихинеллы в кишечнике человека становятся половозрелыми. В результате полового размножения самки рождают личинок, которые пробуравливают стенку кишечника и попадают в кровь, распространяясь по всему организму. В органах и тканях формируются инкапсулированные личинки.
Чаще всего человек заражается трихинеллезом, употребив в пищу мясо свиньи с инкапсулированными личинками (в т.ч. в виде сала), которое не прошло санитарный контроль. Профилактика заключается в санитарно-просветительской работе среди населения, санитарный контроль сала и мяса свиньи, недопустимости употребления мяса, не прошедшего контроль.
Отдельно отмечу, что личинки трихинеллы крайне устойчивы и могут оставаться жизнеспособными даже при длительной варке мяса.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.