Неоспороз собак: новое паразитарное заболевание?

Р. Шерметт, А. Марге

Neospora caninum — паразит, который был выделен у многих видов животных на всех континентах.
В статье акцентируется внимание на современных представлениях о новом возбудителе и вопросах, которые, несмотря на множество новых публикаций за последние годы, все еще ждут своего ответа.

Neospora caninum — одноклеточный паразит, относящийся к группе кокцидий и близкий к токсоплазмам (приложение 1). Возбудитель вызывает аборты, преимущественно у крупного рогатого скота (КРС), а также является причиной нарушений нервной системы и мышечной ткани у многих млекопитающих, в частности, у собак и КРС. Во многих странах на всех континентах появляются многочисленные публикации с описаниями этого нового возбудителя заболеваний. Главным образом, они посвящены КРС: N. caninum известен как основной агент, вызывающий абортирование у коров. Он наносит большой экономический ущерб в молочном производстве в США (20-43% от общего количества абортов у КРС в Калифорнии), в странах Балтии (15-20% абортов) и Новой Зеландии. Данные серологического исследования показывают, что в некоторых стадах у КРС зараженность достигает 100% всего поголовья. К сожалению, многое в отношении данного возбудителя остается не ясным. Это — основная причина не эффективности методов противоэпизоотических мероприятий, вызывает потенциальную опасность для здоровья человека, что в настоящее время исключить нельзя. Лабораторные методы диагностики недостаточно стандартизированы, апробировано небольшое количество медикаментов. Цель настоящей публикации — обобщить данные, полученные в отношении биологических особенностей возбудителя паразитарной инвазии Neospora caninum (морфология, биология, способы передачи); обсудить ранее неизвестные аспекты эпизоотии, патологии и диагностики.


Приложение 1. Упрощенная таксономия N.caninum

Protozoa
Простейшие (относятся к одноклеточным эукариотам) с клеточной стенкой без целлюлозы, часто подвижные, гетеротрофы.

Apicomplexa (Sporozoa)
В некоторых стадиях развития паразита имеется наличие аппарата, локализующегося в апикальной части (электронная микроскопия) и участвующего в процессе его пенетрации.

Кокцидия
«Кокцидии» в широком смысле; образование спор, полный апикальный комплекс (не имеет сходств с Haemaozoea, а также плазмодиями и пироплазмами)

Эймерии
Микрогамонт дает много микрогамет (не имеет сходств с Adeleida и Hepatozoon).

Саркоцисты
Цикл с промежуточным хозяином (нет сходств эймериид с еймерией и изоспорой; криптоспориид с криптоспоридией).

Токсоплазмы
У дефинитивного хозяина бесполое размножение происходит после полового; спорогония во внешней среде; у промежуточного хозяина только бесполое размножение; возможна передача между промежуточными хозяевами; промежуточный хозяин бывает факультативным (Toxoplasma, Neospora) и облигатным (Hammondia, Besnotia) (нет сходств между саркоцистинами и сарокцистами).


 

История

В Норвегии в 1984 году было описано новое заболевание у собак с признаками энцефалопатии и миозита, вызванное паразитами, сходными с возбудителем токсоплазмоза (Toxoplasma gondii). Однако, несмотря на присутствие паразитов в пораженных тканях мозга и мышцах, антител против токсоплазм обнаружить не удалось. Попытки экспериментального заражения мышей вытяжкой из патологического материала также потерпели неудачу. Далее в 1988 году в ходе ретроспективного анализа токсоплазмоза собак такие паразиты были обнаружены в гистосрезах у многих из них в США, и было присвоено название неоспороз собак (Neospora caninum). В ходе дальнейших исследований удалось изолировать тахизоиты в клеточной культуре тканей от естественно зараженных собак и экспериментально заразить мышей. Оказалось возможным заразить собак штаммом N. caninum, полученным из культуры тканей, и разработать тесты на выявление антител как по отношению к этому штамму (метод непрямой иммунофлюоресценции), так и к представителям данного вида в тканях животных, фиксированных в формалине (иммуногистохимический метод). Использование специфических методов идентификации позволило в США провести ретроспективные исследования и доказать случаи неоспороза собак, встречаемые с 1957 года. Аналогичная работа была проведена с паразитами, описанными в 1984 году у норвежских собак, которые также были идентифицированы как N.caninum.

Очень быстро аналогичные простейшие, ответственные за нарушение нервной системы у телят и возникновение абортов у коров, были выявлены. Возбудители, относящиеся к представителям вида Neospora sp. и выделенные от КРС, были изолированы в условиях in vitro и оказались идентичными возбудителю собак. Была установлена причастность данного паразита к возникновению тяжелых заболеваний у многих других видов животных как в естественных условиях их проживания, так и при экспериментальном заражении (табл. 1).

Таблица 1. Виды хозяев N.caninum

Дефинитивный хозяин Промежуточные хозяева
естественное заражение экспериментальное заражение
собака собака
КРС
баран
коза
лошадь
олень
лиса*
койот*
буйвол*
верблюд*
мышь
крыса
собака
КРС
баран
коза
кошкалисица
койот
свинья
кролик
песчанка
обезьяна
голубь
* заражение, выявляемое путем обнаружения антител

 

Биология возбудителя

Цикл развития

Несмотря на сходство с токсоплазмами, цикл развития N.caninum на протяжении длительного времени оставался неизвестным. Помимо различных способов передачи, очень быстро удалось выявить трансплацентарный путь. В настоящее время изучены основные этапы (фазы) цикла развития, подтверждение которых осуществляют путем обнаружения кокцидий (рис. 1).

  1. Фаза развития в организме промежуточного хозяина (ПХ)
    В роли ПХ могут выступать многие виды животных, в том числе собака и КРС (табл. 1). Паразиты размножаются бесполым путем, образуют тахизоиты, которые персистируют во многих клетках, и брадизоиты, локализующиеся во внутриклеточных кистах нервной ткани.
  2. Фаза развития в организме дефинитивного хозяина (ДХ)
    Собака является ДХ, в пищеварительном тракте которого происходит половое размножение N.caninum, завершающееся выбросом во внешнюю среду с фекалиями неспорулирующих ооцист кокцидий. Роль собаки в качестве дефинитвного хозяина была установлена в 1998 г. и подтверждена в 1999 г. Следовательно, собака для N. caninum является и промежуточным, и дефинитивным хозяином. Согласно данным литературы (D.S. Lindsay et all., 1999; M.M. McAllister et all., 1998), эмиссия ооцист продолжается в течение 5-8 дней после заражения собак при заглатывании ими тканевых кист. Время экскреции наступает через 10 дней. Кошка, вероятно, не является дефинитивным хозяином. Тем не менее, эти исследования нуждаются в продолжении, особенно на диких представителях семейства собачьих, таких как лиса, койот или собака динго. Они имеют наибольшую частоту встречаемости этой инвазии, о чем свидетельствуют данные серологического исследования.
  3. Фаза развития во внешней среде
    Выделенные ооцисты в экскрементах собаки еще не обладают инвазионной способностью. Такое качество они обретают после споруляции, происходящей через 24 часа с момента их попадания в оптимальные условия внешней среды. Степень устойчивости во внешней среде ооцист в настоящее время не установлена.

Морфология паразитов

Основные морфологические признаки N.caninum и элементы дифференциации в сравнении с другими саркоцистидами представлены в таблице 2.

  1. Фото 1. Тахизоиты N.caninum

    Тахизоиты (фото 1) имеют овоидную, крестообразную или шарообразную форму; их размер равен 6х2 мк (3-7×1-5 мк в зависимости от стадии деления). Деление протекает эндодиогенно (внутренним почкованием). Иногда паразитов очень много в одной клетке (до 100 тахизоитов в проекции одного среза). Ультраструктурное исследование указывает на наличие у них апикального комплекса с роптриями, микронемами в передней части и множеством плотных телец. Тахизоиты промежуточного хозяина персистируют внутри клетки, в основном в вакуоле-паразитофоре (иногда на одну клетку приходится несколько паразитофоров). Клетки-хозяева очень сильно отличаются, так как относятся к кожному покрову, эндотелию, эпителию почечных канальцев, нейронам, макрофагам, фибробластам, миоцитам и гепатоцитам.

  2. Фото 2. Цисты с брадизоитами N.caninum

    Кисты с брадизоитами (фото 2) имеют округлую или яйцевидную форму, длину до 107 мк, гладкую и толстую стенку (в основном 1-2 мк, иногда до 4 мк). Брадизоиты имеют тонкую и продолговатую форму, размер 7×2 мк, имеют те же органеллы, что и тахизоиты, но с меньшим количеством роптрий и большим содержанием PAS-позитивных гранул). Внутриклеточные кисты у промежуточного хозяина персистируют в ЦНС (головной и спинной мозг) и иногда в сетчатке.

  3. Фото 3. Ооцисты N.caninum после споруляции

    Ооцисты (фото 3) имеют округлую форму, небольшой размер (10-11 мк), не подвергаются споруляции во время выделения с фекалиями дефинитивного хозяина (собака), содержат гранулярную массу. После споруляции (во внешней среде) ооциста имеет 2 спороцисты с 4 спорозоитами в каждой (ооциста относится к типу Isospora). Ооцисты N.caninum имеют морфологические сходства с ооцистами Hammondia heydorni, которых обнаруживают в испражнениях собаки, а также с ооцистами Toxoplasma gondii и Hammondia hammondi кошки. Морфологически они не дифференцируются.

Таблица 2. Основные критерии дифференциальной диагностики N.caninum.

Neospora caninum Toxoplasma gondii Sarcocystis sp.
Общее строение Идентичная картина, наблюдаемая с помощью оптического микроскопа
PAS*-негативная PAS*-позитивная
Строение кисты Более толстая стенка (1-4 мк) ширины брадизоитов Стенка тоньше (0,5 мк) ширины брадизоитов Стенка толстая
Тканевые кисты не разделены перегородками Тканевые кисты разделенные перегородками
Локализация тканевых кист Нервная ткань (головной и спинной мозг, сетчатка) Многие ткани Мышцы скелетная и сердца, редко ЦНС
Ультраструктура тахизоитов Множество роптрий
Передние микронемы и большое количество плотных телец
Менее многочисленные роптрии Роптрии отсутствуют
Передние микронемы
и редко встречаемые
плотные тельца
Способ размножения тахизоитов Эндодиогения Эндодиогения Эндополигения
*PAS — периодическое окрашивание парааминосалициловой кислотой по методу Шиффа.

Способы передачи

С момента выяснения, что собака экскретирует ооцисты во внешнюю среду, удалось выявить 3 способа передачи возбудителя:

1. Вертикальный способ передачи паразита осуществляется трансплацентарно от матери к плоду. Согласно данным литературы (P. Dubey, 1999), этот способ передачи в естественных условиях был выявлен у суки, коровы, затем у козы, кобылы и овцы. Экспериментально это было воспроизведено у КРС, барана, козы, мыши, собаки, кошки, обезьяны и свиньи. Индукцию конгенитального (врожденного) неоспороза обычно осуществляют путем подкожного или внутримышечного введения беременным самкам культуры тахизоитов (1,5-5,0×106-107).

2. Горизонтальный способ передачи пероральным путем вследствие заглатывания либо тканевых кист с брадизоитами, либо тахизоитов подтвержден экспериментально. Логичный для плотоядных, этот путь передачи кажется маловероятным для объяснения заражения травоядных животных. С другой стороны, телята могут заражаться тахизоитами перорально через молоко, и передача таким способом была подтверждена у мышат от кормящих матерей, зараженных подкожно тахизоитами. На самом деле, возможность передачи через молоко, вероятно, может быть исключением.

3. Горизонтальный способ передачи пероральным путем вследствие заглатывания спорулированных ооцист N. caninum от собаки. Такая схема передачи подтверждена экспериментально на лабораторной мыши и корове. Следовательно, гипотеза заражения животных через корм или воду, контаминированные ооцистами N.caninum, вполне реальна и объясняет заражение внутри благополучного стада травоядных.

 

Более точные сведения

По вопросу о цикле развития

Многое неизвестно об этапах цикла развития. В отношении промежуточных хозяев отмечено, что случаи естественного заражения грызунов и кошки не зарегистрированы, хотя они легко заражаются экспериментально. В настоящее время изучается роль птиц. Как показывает C.J.M. Batrels et all. (1995-1997 г.г.), обнаружена прямая связь между поголовьем домашней птицы, присутствующей в стаде молочного КРС, и риском возникновения абортов у коров, вызванных N. caninum. Экспериментально установлено (McGuire et all., 199), что у домашних голубей, зараженных тахизоитами N. caninum, паразиты могут развиваться, и это позволяет предположить их возможность являться промежуточным хозяином.

У дефинитивного хозяина наличие и значимость не кишечной фазы развития паразита окончательно не установлена; детали этапов бесполого (шизогония) и полового размножения (гаметогония) неизвестны. Развитие препатентной фазы, а также частота и длительность экскреции ооцист у собаками конкретно не определены. С другой стороны, ведется поиск других дефинитивных хозяев. Что касается фазы развития паразита во внешней среде, то не установлена резистентность ооцист.

К вопросу о способах передачи

Способы передачи в настоящее время изучены лучше, но их эффективность и практические последствия нуждаются в уточнении. Известно, что инвазионная способность тахизоитов и цист с брадизоитами зависит от вида хозяев (плотоядные, травоядные, грызуны), способа заражения (оральный, трансплацентарный), от дозы паразита, а также от патогенных свойств изолята N.caninum. Например, ооцисты N. caninum обладают слабой инвазивностью для мыши даже после иммуносупрессии (J.P. Dubey, 1999). Относительная эффективность заражения в зависимости от заглатывания ооцист, тахизоитов или тканевых кист еще не установлена.

Эпизоотологические последствия и способы борьбы

Цикл развития N.caninum сопровождается инфицированием, но в момент выделения ооцист, содержащихся в экскрементах дефинитивного хозяина собаки, последние не обладают инвазионостью. Необходима фаза споруляции в адекватных условиях внешней среды. Заражение следующего животного может осуществляться заглатыванием спорулированных ооцист, тахизоитов или тканевых кист от промежуточного хозяина. Специфичность, несмотря на многочисленные источники, не является строгой для промежуточного хозяина.

Что касается КРС, то было бы разумным предохранять корм и воду для питья от загрязнения испражнениями собак. Кроме того, собаки не должны поедать абортированные плоды, последы и трупы коров.

Патологические последствия

Экспериментально установлена вариабельность возможной патогенности возбудителя в зависимости от штамма N. caninum, дозы его инокуляции и видовой принадлежности хозяина. Наличие клинических симптомов может быть следствием трансплацентарной передачи возбудителя. При этом они проявляются в виде абортирования, резорбции эмбриона, мумификации, смертности и нарушений в неонатальный период, протекающих в форме энцефаломиелита и миозита. Что касается врожденного неоспороза, часто встречаемого у КРС, то имеются описания форм заболевания с поражением нервной и мышечной тканей у молодых особей. У взрослых животных абортирование встречается редко (отсутствует описание у КРС, известно несколько случаев у лошади и собаки). Не установлена возможность повторного абортирования, которое часто наблюдают у одной самки вследствие персистенции латентной инфекции или в результате повторного инфицирования de novo (появившегося недавно).

Последствия диагностики

В связи с различной локализацией паразитов при подозрении на неоспороз отдается предпочтение забору нескольких типов проб (мозг, мышцы и др.). Лабораторные исследования для точной диагностики базируются на выделении паразитов в гистологическом материале, особенно с помощью иммуногистохимического метода, поскольку паразиты часто немногочисленны, особенно в тканях, подверженных аутолизу. Методы генетической амплификации с применением полимеразой цепной реакции (PCR — polimerse cheine reaction) возможны, но путем выделения специфической ДНК N. caninum из пробы для подтверждения персистенции инвазии. Обнаружение возбудителя еще не доказывает его причастность к возникновению наблюдаемого расстройства. Это зависит от происхождения исследуемого материала. Когда мы имеем дело с абортированием, то выделение N. caninum из тканей плода свидетельствует о причастности возбудителя к данной патологии. То же самое имеет прямое отношение к серологическому исследованию. Например, присутствие специфических сывороточных антител у абортировавшей коровы свидетельствует лишь о реакции организма по отношению к паразитарной инвазии, и не является доказательством причины аборта. И наоборот, наличие антител по отношению к N. caninum в сыворотке крови плода коровы или перед приемом молозива указывает на конгенитальную природу инвазии. Дефицит знаний в отношении иммунного ответа на заражение N. caninum и иррегулярность развития паразита у разных видов хозяев требуют деликатного подхода в интерпретации результатов серологического исследования, особенно когда другие методы исследования не дают одинаковых результатов и нуждаются в предварительной адаптации по отношению к каждому виду животных.

Неоспороз как зооноз

При экспериментальном заражении обезьян было выявлено, что не человекообразные приматы являются потенциальным промежуточным хозяином (B.C. Barr et all., 1994). Заражение двух самок макаки резус на 43 день беременности методом внутримышечного и внутривенного введения тахизоитов N. caninum от КРС привело к развитию врожденного неоспороза. Исследование двух плодов на 67 и 70 день беременности после заражения матерей указывают на типичные мультифокальные поражения, некротический и негнойный энцефалит с присутствием паразитов, выделенных в дальнейшем в условиях in vitro (культуральный рост), а также на наличие сывороточных антител по отношению к N. caninum. Заражение обезьяны неоспорозом выявило многочисленные сходства с конгенитальным токсоплазмозом у человека. Однако риск зоонозной инвазии N.caninum не установлен, и двукратное анкетирование, проведенное в отношении серологических исследований у человека, дало противоречивые результаты. Одно из этих исследований (D.A. Graham et all., 1999) было выполнено в Северной Ирландии на 199 образцах сыворотках крови, полученных от доноров и 44 сыворотках от работников агропомышленного сектора, тестированных на экзогенный аллергический альвеолит («легкое фермера»1).


1 Легкое фермера [англ. farmer’s lung]. Син. болезнь молотильщиков зерна. Иммунная пневмопатия, возникающая у специалистов-культиваторов, манипулирующих с продуктами растительного происхождения (в основном с сеном), подверженными плесневению, в результате попадания спор термофильных актиномицет (Thermopolyspora polyspora) ингаляционным путем в респираторный аппарат. Это заболевание переходит в хроническое течение, завершаясь тяжелым диффузным интерстициальным фиброзом легких с развитием респираторной и затем сердечной недостаточности.


Наличие специфических антител было установлено с помощью непрямого метода иммуноферментного анализа (immunofluorescence indirecte, IFI) на клетках Vero (cellule Vero), инфицированных возбудителем N.caninum, с позитивным титром 1/160. Антител по отношению к N. caninum выявлено не было, тогда как к T. gondii они тестировались в 43% случаев в партии исследуемых образцов сыворотки крови. Аналогичное исследование, проведенное в США (J.D. Tranas et all., 1999) на 1029 образцах сыворотки крови методами IFI и иммуноблотинга. 69 образцов сыворотки крови (6,7%) дали позитивную реакцию на проведение IFI с пороговым титром 1/100, 72% были с отрицательным ответом по отношению к T. gondii. Специфичность позитивной реакции сывороток полученных от человека по отношению к N. caninum была подтверждена методом блотинга. В большинстве образцов сыворотки распознавали многие антигены N.caninum с молекулярной массой, схожей с таковой в сыворотке крови обезьян, имеющих антитела по отношению к N. caninum. Иммунодоминантный антиген с молекулярной массой 35 кДа был найден в 12-ти образцах сыворотки крови. Полученные результаты со всей очевидностью доказывают персистенцию у людей N. caninum, несмотря на общий низкий уровень титра антител. Однако, для авторов ответ на вопрос реальности заражения и значимости позитивной серологической реакции остается открытым, что указывает на необходимость проведения новых исследований.

 

Заключение

Показано, что N. caninum относится к протозоарам (простейшим), которые по своим морфологическим свойствам, биологии развития и патогенезу близки к возбудителю токсоплазмоза. Тем не менее, эти два паразита вызывают биологически разные заболевания. Мы знаем, что T. gondii не вызывает клинического проявления заболевания у КРС и рецидивы абортов у одной самки редко наблюдают при токсоплазмозе, тогда как для неоспороза это вполне характерно.

Несмотря на многочисленные публикации на данную тему, требуется выяснение многих аспектов. Некоторые вопросы часто вызывают полемику: описание нового вида неоспоры (N. hughesi) у лошади (J.P. Dubey et all., 1999), существование возбудителя N.caninum, который некоторые ученые рассматривают как синоним описанного выше паразита Hammondia heydorni [H. Melhorn, A.O. Heydorn, 2000].

Скажем с уверенностью, что паразитологи обязательно найдут решение, интенсифицировав исследовательские работы в данной области, поскольку неоспорозу еще не предъявлено обвинение!

 


ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
• Собака одновременно играет роль промежуточного и дефинитивного хозяина для N. cainum.
• У собаки, как и у травоядных, паразит может передаваться от матери к плоду во время беременности трансплацентарным путем.
• Заражение травоядных спорулированными ооцистами происходит, вероятно, через корм и питьевую воду.
• Существует прямая корреляция между количеством поголовья домашней птицы, находящемся в молочном стаде, и риском возникновения абортирования у коров по причине неоспороза.
• Характерными клиническими признаками при трансплацентарном способе передачи N. caninum являются: аборты, эмбриолизис, мумификация, мертворожденность, поражение в неонатальный период в форме энцефаломиелита и миозита.
• Приобретенный неоспороз может протекать латентно, либо проявляться нервными и мышечными расстройствами у молодых животных и абортами у самок взрослого поголовья.


СВМ 3/2004

 

Подпишитесь на наш телеграм-канал и получайте важные отраслевые новости в удобном для вас формате.
Оценить материал
Нравится
Нравится Поздравляю Сочувствую Возмутительно Смешно Задумался Нет слов
Теги

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Подписка на новости

После отправки заполненной формы Вам на почту придёт письмо со ссылкой для подтверждения рассылки. Если Вы не видите письма, проверьте папку «Спам». Если не подтвердить рассылку, мы не сможем отправлять её Вам.






Нажимая на кнопку «Подписаться», я даю согласие на обработку персональных данных
Я ознакомлен с политикой конфиденциальности

Close