Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Функциональная морфология триады органов: печень, поджелудочная железа и двенадцатиперстная кишка при описторхозе 14
Глава 2. Материалы и методы исследования 29
Глава 3. Кузбасс как часть природного очага описторхоза 33
3.1. Географическая характеристика Кузбасса 33
3.2. Распространенность описторхоза в Кузбассе 37
3.3 Биологические особенности возбудителя описторхоза 50
Глава 4. Микроморфологические особенности триады органов: печень, поджелудочная железа и двенадцатиперстная кишка как ксенопаразитарного барьера в системе «паразит- хозяин» при описторхозе 57
4.1. Общность эмбриогенеза триады органов: печень, поджелудочная железа, 12-перстная кишка как доказательство единства функциональной морфологии при формировании ксенопаразитарного барьера 60
4.2. Функциональная морфология триады органов: печень, поджелудочная железа и 12-ти перстная кишка как ксенопаразитарного барьера при формировании системы «паразит-хозяин» на примере описторхоза 67
4.2.1. Морфологические и патоморфологические особенности печени при описторхозе 67
4.2.2. Морфологические и патоморфологические особенности поджелудочной железы при описторхозе 91
4.2.3. Патоморфологическиеос обенности двенадцатиперстной кишки при описторхозе 109
4.3. Анализ собственных данных 116
Глава 5. Функциональная морфология ксенопаразитарного барьера в формировании динамически устойчивой системы «паразит-хозяин» 118
Выводы 134
Список использованной литературы 136
- Функциональная морфология триады органов: печень, поджелудочная железа и двенадцатиперстная кишка при описторхозе
- Распространенность описторхоза в Кузбассе
- Функциональная морфология триады органов: печень, поджелудочная железа и 12-ти перстная кишка как ксенопаразитарного барьера при формировании системы «паразит-хозяин» на примере описторхоза
- Патоморфологическиеос обенности двенадцатиперстной кишки при описторхозе
Введение к работе
Общий закон движения биологических систем, на всех уровнях организации живого, начиная с молекулярного до биогеоценотического, был установлен И.И.Шмальгаузеном в 1968 году. Это закон саморегуляции. Им убедительно показана всеобщность саморегуляции в живых системах, вскрыт единый принцип саморегулирования - управление обратной связью. Шмальгаузен указывал, что в любой живой системе осуществляется регуляция, что в ней имеется регулирующее устройство (регулятор), управляемый объект, каналы прямой связи, по которым осуществляется управление со стороны регулятора и каналы обратной связи, по которым в регулятор подаются сигналы о состоянии управляемого объекта. Для систем на уровне популяций регулирующим звеном является среда обитания, регулируемым - популяция.
Среда обитания паразитов - это организм животных и человека качественно отличающийся от среды обитания самого хозяина. Но принципы жизнедеятельности, общие для всех целостных биологических систем, могут быть применены для системы «паразит-хозяин». Ещё в 1934 Евгений Никанорович Павловский писал о кардинальной важности общебиологической проблемы «среда и организмы», которая может получить прекрасные пути разрешения именно на системе «паразит-хозяин». Паразиты различной природы (гельминты, простейшие, бактерии, вирусы) не имеют принципиального отличия в реакциях хозяина, что доказано многими учеными. Поскольку паразит и хозяин составляют единую биологическую систему, где один (хозяин) - среда обитания другого (паразита), то в регуляции и саморегуляции лежит принцип преобразования прямой и обратной связей (Логачев Е.Д., 1970). Некоторые авторы называют эти взаимоотношения коадаптивными (Воробьева Е.И., 1992, 2006; Начева Л.В., Штейнпрейс Т.А., 1997). И.И.Шмальгаузен применил методы кибернетики к проблемам регуляции формообразования и представил эволюцию как системный процесс, в котором не только среда влияет на живую систему, но, и наоборот, живая
система влияет на непосредственное окружение. Благодаря системному подходу, получили широкое мировое признание работы математика А.Н.Колмогорова, физиков - Л.Д.Ландау и Я.Б.Зельдовича, патоморфолога И.В.Давыдовского.
П.К. Анохин в работе «Философские аспекты теории «функционирования систем»/ Философские проблемы биологии» в 1973 году дал определение системе так: «Система представляется комплексом избирательно вовлеченных компонентов, у которых взаимодействие и взаимоотношения приобретают характер взаимоСодействия для получения полезного результата, направленного на сохранение целостности системы». Все системы структурированы, функциональны и организованы, то есть они имеют обязательные компоненты - структуру, функцию и организацию. В материальном мире взаимодействие характеризуется протяженностью и длительностью. Протяженность взаимодействия формирует компоненты пространства, а длительность взаимодействия является составной частью времени. Движение материи не может рассматриваться без понятия «взаимодействие» (Северцов А.С., 1990), которое реализуется через отражение в биологических системах. Организация системы - это упорядоченность взаимодействующих элементов системы в пространстве и времени, формируемая в процессе «узнавания» системой факторов среды и определяющая минимизацию энтропии системы. Эйген подчеркнул, что кроме обмена веществом и энергией система обязательно должна обмениваться с внешней средой информацией, что является неотъемлемым свойством живого (Кочетков А.Г., 1998).
Взаимодействие организмов в системе «паразит-хозяин» носит сложный многокомпонентный характер, разобраться в котором можно только на основе системного анализа. При этом под системой следует понимать совокупность развернутых в пространстве и во времени связей, объединяющих различного рода уровня структуры в целостное образование.
К сожалению, медицина не всегда учитывает морфологический субстрат
6 адаптационного процесса, который трудно поддается прямому клиническому наблюдению. Но выдающийся клиницист, нейрохирург Н.Н.Бурденко (1957) высказал следующее: «...Из поля зрения физиологов и врачей выпала морфологическая адаптация, которая, без сомнения, является, если не единственной, то самой характерной для живых систем».
Медики оценивают патогенность паразитов на организменном уровне, не без оснований считая, что она является причиной клинических проявлений заболевания. Однако это лишь одна из сторон паразито-хозяинных взаимоотношений, в которой сфокусированы по меньшей мере три их особенности: 1) степень резистентности хозяина, 2) степень вирулентности паразита, 3) состояние конкретной эпидемической (эпизоотической) ситуации. Патогенность паразитов зависит от множества причин и сродни по своей полиморфности "устойчивости хозяина" (Давыдовский И. В., 1956)
Не так давно у паразитологов появлялся даже соблазн предположить у паразитов наличие некого "гена патогенносте" (Астафьев, 1991). Скорее всего, это не так и патогенность не результат воздействия какого-то "особого гена", а проявление генотипических различий в одном (или, скорее, в комплексе) специфических свойств. И.В. Давыдовский полагал, что понятие патогенность столь же неопределенно, как понятия: болезнь или здоровье. Он же отмечал, что представление о патогенности как о видовом качестве ошибочно и нарушения симбиоза с непатогенными микроорганизмами бывают даже чаще, чем с патогенными.
Для сохранения вида паразит, с одной стороны, не должен вызывать летальный исход, а с другой - должен избегать разрушительного воздействия иммунной системы хозяина. Каждый вид паразита использует сложнейшие механизмы для достижения этой цели, но в распоряжении организма-хозяина имеется множество, в свою очередь, механизмов защиты (Ройт А., 1991).
Антропоцентрический подход к изучению вариантов взаимоотношений между организмами не всегда способен отыскать истину и часто является причиной устоявшихся в биологии и медицине ложных суждений (Начева Л.В.,
Чернобай Г.Н., Штейнпрейс Т.А. и др., 2000). Представление о том, что паразитарная инвазия - это обязательно паразитоз, развивающийся как болезнь (Астафьев и др., 1989), справедливо лишь отчасти (Беэр С.А., 2004). Наблюдения над бинарными системами паразитарного типа позволяют усомниться в категоричности суждений о том, что попадание паразита в хозяина, это обязательно развивающаяся болезнь. Биологическая адаптация паразита состоит лишь в способности подавлять активность реакции тканей хозяина. Адаптация хозяина выражается в способности образовывать биологический ("ксенопаразитарный", по определению Е.Д. Логачева, 1981) барьер как адаптивный защитный блок. Каналы связи между хозяином и эндопаразитом изменяют направленность эволюционного процесса паразитизма в сторону положительного симбиоза партнеров. Проникновение паразита в организм хозяина и более или менее длительно продолжающийся вслед за этим патологический процесс - это еще и перестройка взаимоотношений между партнерами. "Болезнь, это своеобразный процесс приспособления, заканчивающийся, как правило, созданием новых форм симбионтных отношений на индивидуальном уровне" (Давыдовский И.В., 1956):
При исследованиях проведенных на ряде биологических моделей, были получены интересные факты, свидетельствующие о том, что патологические реакции со стороны паразита долгое время существуют в пределах ксенопаразитарного барьера, чему способствуют компенсаторные процессы хозяина. Болезнь же развивается при "срыве компенсации" и расширении патологического процесса, когда патологические реакции выходят за пределы ксенопаразитарного барьера (Начева Л.В. и др., 1999; Штейнпрейс Т.А., 2000). Паразитоз не является обязательным разрешением этого события. Как утверждают авторы, только повреждение ксенопаразитарного барьера создает условия для развития трематодоза как болезни.
Актуальность исследования. К настоящему времени накопилось большое количество данных по изучению описторхоза как болезни, которые изложены в
разных научных статьях и монографиях, при этом особое внимание уделяется клинике, диагностике и лечению данного гельминтоза, как у взрослых, так и у детей (Ахрем-Ахремович P.M., 1954, 1963; Дроздов В.Н., Зубов Н.А., 1962; Белозеров Е.С., Шувалова Е.П., 1981; Балашёва И.И., Миронова З.Г., 1990). Одна из монографий «Экологические основы борьбы с описторхозом» (Кривенко В.В., Гиновкер А.Г., Романенко Н.А., Филатов В.Г., 1989) была посвящена гиперэндемичному очагу описторхоза Западной Сибири. В ней рассматривается проблема заразного начала возбудителей паразитозов, в частности разработка теоретических основ и практического применения санитарной паразитоценологии и её направления биоценологии инвазионного начала паразитов. Кроме этого, на основе расшифровки скрытых саморегулируемых механизмов функционирования очагов заражения, демонстрируются экологически безопасные мероприятия по подавлению их активности. Например, мероприятия по ликвидации поступления инвазионных яиц в водотоки, которые отражены в многочисленных методических указаниях Минздрава СССР, РСФСР, УССР, выпущенных в 1984-1985 гг. Была создана межотраслевая комплексная научная программа «Описторхоз» и подводились итоги её реализации (Майер В.А., Яроцкий Л.С., Романенко Н.А. и др., 1986).
Очень своевременной была монография «Методы изучения промежуточных хозяев возбудителя описторхоза» (Беэр С.А., Белякова Ю.В., Сидоров Е.Т, 1987), в которой были даны рекомендации по сбору битиний, миграционных способностях моллюсков, метод определения жизнеспособности яиц описторхов. Обобщающий труд по биологии возбудителя описторхоза, который выпущен в 2005 году показывает значимость биогельминтозов, характеризующихся у человека хроническим поражением гепатобилиарной системы (Беэр С.А., 2005). На протяжении последних 50 лет, как указывает автор, биология Opisthorchis felineus изучалась не равномерно. Большинство исследований на эндемической территории не анализировали причин сложившейся тяжёлой ситуации, а только описывали её.
Важным шагом в гельминтологии были экспериментальные исследования
изучения описторхоза, которые проводились в Институте медицинской паразитологии и тропической медицины им. Е.И. Марциновского и хорошо изложены в монографии «Экспериментальные модели паразитозов в биологии и медицине» (Астафьев Б. А., Яроцкий Л.С., Лебедев М.Н., 1989). Гельминтологическая наука накопила разносторонний материал о морфофункциональных особенностях тканей разных видов трематод, в том числе и о сибирской двуустке. Поскольку приоритет в области гистологических и гистохимических исследований тканевых систем паразита и хозяина при трематодозах в норме и после действия антигельминтиков принадлежит сотрудникам кафедры общей биологии с основами генетики и паразитологии Кемеровской Государственной Медицинской Академии, то возникла необходимость издания монографии: «Антигельминтики, эффективность их действия на органы и ткани Opisthorchis felineus» (Начева Л.В., Бибик О.И., Гребенщиков В.М., 2000). Она посвящена патоморфологии и гистохимической реактивности органов и тканей описторхов после действия старых и некоторых новых антигельминтиков в сравнительном аспекте с гистологическими данными органов и тканей описторхов в норме.
Но всё же остается ряд важных в теоретическом и практическом отношениях вопросов, не получивших должного разрешения. Во-первых, по патологоанатомическим особенностям структуры и функции тканей и органов экспериментальных и спонтанно зараженных Opisthorchis felineus животных существуют многочисленные данные, но они достаточно противоречивы. Например, Н.А. Зубов (1962 -1973) в своих работах патологию печени при описторхозе рассматривает как патогенез развития рака, а другие авторы (Глумов В.Я., 1969; Всеволодов Б.П., 1971; Астафьев Б.А., 1986) полагают, что усиленная пролиферация с дисплазией и метаплазией эпителия являются предраком. Есть мнение, что описторхоз как болезнь начинает проявляться тогда, когда нарушается ксенопаразитарный (биологический) барьер и устойчивое динамическое равновесие в системе «паразит - хозяин» прекращается (Начева Л.В., Штейнпрейс Т.А., 1999).
Исследования патологической анатомии при описторхозе демонстрируют в большей степени нарушение структуры и функции печени, чем других органов. Но в изучении патогенеза данного трематодоза является изучение и поджелудочной железы. Н.Н.Плотников ещё в 1939 году указал на наличие при описторхозе гепатопанкреатического синдрома. Было выявлено, что патология поджелудочной железы наблюдается практически во всех случаях описторхоза (Соколова Л.Г. ,1954), но эти исследования касались в основном клинико-функциональных изменений. Описывали некоторые аспекты патогенеза описторхоза (Дроздов В.Н., Зубов Н.А., Варман Е.Г., 1969) и было установлено, что в первые дни заражения человека, метацеркарии описторхов механически повреждают протоки печени и поджелудочной железы с помощью шипов тегумента. Эти данные вызывают сомнения. Но исследования других авторов также не раскрывают механизмов патогенеза взаимоотношений «паразит -хозяин» при инвазии описторхами. Последние работы касаются электронной микроскопии печени при экспериментальном описторхозе золотистых хомячков (Рычагова И.Г., 1995)
Тема настоящей работы является актуальной потому, что морфофункциональная реактивность со стороны триады органов: печень, поджелудочная железа, двенадцатиперстная кишка, как ксенопаразитарный барьер в системе «паразит-хозяин» не изучена. С другой стороны, не использовался системный подход к изучению морфологического комплекса, который во взаимодействии приобретает полезный результат, направленный на сохранение целостности системы «паразит-хозяин» и тем самым способствует сохранению самого хозяина. Кроме этого паразитология и в частности гельминтология - это комплексная наука, в которой морфологический субстрат является характерной чертой адаптационного процесса, не всегда поддающегося прямому клиническому наблюдению.
По мнению Е.Д Логачева (1990), необходимо изучать коэволюциоонное развитие членов паразито-хозяинной системы, обращая внимание на тканевые особенности и морфо-функциональные резервы среды обитания гельминтов.
Цель исследования. Раскрыть микроморфологические особенности триады органов (печень, поджелудочная железа и двенадцатиперстная кишка) как ксенопаразитарного барьера при формировании системы «паразит-хозяин» на примере описторхоза.
Задачи исследования:
Изучить микроморфологию органов: печень, поджелудочная железа и двенадцатиперстная кишка при спонтанном описторхозе;
Провести сравнительный гистохимический анализ реактивности при описторхозе триады органов: печень, поджелудочная железа и двенадцатиперстная перстная кишка;
3. Изучить микроморфологию ксенопаразитарного барьера при
описторхозе и установить его морфофункциональные особенности в каждом
органе в отдельности и триаде этих органов в целом;
4. Изучить морфофункциональные особенности триады органов: печень,
поджелудочная железа и двенадцатиперстная кишка как единого
морфофункционального блока, выполняющего функции ксенопаразитарного
барьера при формировании паразитарной системы на уровне «марита -
хозяин».
Научная новизна работы:
Впервые изучена триада органов: печень, поджелудочная железа и двенадцатиперстная кишка при описторхозе в сравнительном аспекте;
Триада органов: печень, поджелудочная железа и двенадцатиперстная кишка впервые рассмотрены как единый морфофункциональный блок -ксенопаразитарный барьер при формировании паразитарной системы на уровне «марита - хозяин»;
Впервые выявлена гистохимическая реактивность триады органов: печень, поджелудочная железа, двенадцатиперстная кишка при описторхозе и показана их морфофункциональная взаимосвязь.
Практическая значимость работы. 1. Для учебного процесса: Результаты исследования могут использоваться при обучении клинических ординаторов,
интернов, аспирантов медицинских и ветеринарных Вузов; включаться в лекционный и учебно-методический материал обучения студентов. 2. Для практического использования: новые данные функциональной морфологии в практическом здравоохранении будут способствовать формированию теоретической базы для создания более эффективных схем выявления, лечения и профилактики распространения трематодозов инфекционистами, паразитологами, эпидемиологами, иммунологами, терапевтами, семейными врачами. 3. Полученные результаты могут быть использованы в научных лабораториях НИИ соответствующего профиля.
Апробация диссертации. Материалы диссертации были доложены:
Юбилейная международная студенческая научно-практическая конференция, посвященная 60-летию КрасГМА, 2002, часть 1, г. Красноярск.
59-ая итоговая научная конференция студентов и молодых ученых «Актуальные вопросы современной медицины», апрель 2002, г. Хабаровск.
XXVI Всероссийская научная конференция молодых ученых, посвященная 300-летию образования Сибири «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины», 2002 г., Тюмень.
Межрегиональная научно-практическая конференция молодых ученых «Проблемы медицины и биологии», посвященной 60-летию Кемеровской области (17-18 апреля 2003 г.), Кемерово.
Международная научно-производственная конференция «Актуальные вопросы теоретической и практической паразитологии», посвященная 100-летию Заслуженного деятеля науки РСФСР, доктора ветеринарных наук, профессора А.Н.Каденации, 2004, г.Омск.
Региональная научно-практическая конференция молодых ученых и студентов с международным участием «Проблемы медицины и биологии» (25-26 апреля 2006г.), Кемерово
Межрегиональная научно-практическая конференция молодых ученых и студентов «Проблемы медицины и биологии» (18-19 апреля 2007 г.), г.Кемерово.
Всероссийская научная конференция «Теоретические и практические вопросы паразитологии, посвященная 50-летию кафедры общей биологии с основами генетики и паразитологии и 80-летию со дня рождения первого заведующего кафедрой, доктора биологических наук, профессора Е.Д.Логачева (22 декабря 2006 г.), Кемерово.
Всероссийская научно-практическая конференция «Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями» (23-25 мая 2007 г.), Москва.
Областная научно-практическая конференция, посвященная 80-летию ГОУ ДПО НГИУВ Росздрава и кафедры инфекционных болезней, «Актуальные вопросы инфекционной патологии у взрослых и детей Кузбасса» (май 2007 г.), г.Новокузнецк.
ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
І.Микроморфофункциональная однотипность изменений органов: печень, поджелудочная железа и двенадцатиперстная кишка при спонтанном хроническом описторхозе;
2.Гистохимическая реактивность тканей между собой в триаде органов: печень, поджелудочная железа и двенадцатиперстная кишка при хроническом описторхозе;
3.Микроморфологические особенности ксенопаразитарного барьера при описторхозе в каждом органе в отдельности и триаде этих органов в целом;
4. Триада органов: печень, поджелудочная железа и двенадцатиперстная кишка - единый морфофункциональный блок, выполняющий функцию ксенопаразитарного барьера при формировании паразитарной системы на уровне «марита - хозяин».
Функциональная морфология триады органов: печень, поджелудочная железа и двенадцатиперстная кишка при описторхозе
Среди населения Западной Сибири издавна было известно заболевание под названием обской болезни, неизвестной этиологии. В начале XIX столетия была открыта опасная для человека и животных трематода. В 1884 году Ривольта обнаружил Distoma conus Gurlt у кошек в г. Пизе (Италия) и установил, что этот паразит является самостоятельным видом, которому он дал видовое Distomum felineus. Как указывает К.И.Скрябин, Blanchard в 1895году причислял Distomum felineus к выделенному им роду Opisthorchis.C тех пор этот гельминт стали называть описторхом кошачьим - Opistorchis felineus (Rivolta, 1884). В 1893 году в России выходит «Атлас человеческих глист» Н.А.Холодковского, где дается описание описторха и приводятся его рисунки.
Ранее этот вид был назван К.Н.Виноградовым сибирской двуусткой и засчитан как новый вид трематод - Distoma felineum. Поскольку профессор открыл этого паразита впервые у человека при вскрытии умершего жителя Томского округа, то Н.Н.Плотников (1938) предложил называть заболевание, вызванное данным гельминтом, болезнью Виноградова (Яблоков Д.Д., 1979). Именно так назвала И.Рычагова описторхоз в своей диссертационной работе по морфологии экспериментального описторхоза (Рычагова И.Г., 1994).
Патологоанатомические изменения при описторхозе были описаны раньше, чем клинические проявления его. Первые исследования в этом направлении принадлежат К. Н. Виноградову (1893), который, располагая сравнительно большим материалом, дал довольно подробное описание изменений печени и желчных путей при описторхозе. Вопросами патологической анатомии описторхоза детально занимались многие исследователи (Н. Н. Плотников, 1953; Бойко Э. К., 1954; Новицкий И.С.,1955; Крафт И.А.,1956; Зубов Н.А., 1962, 1965; Шмырёва Т.А.,1967; Мельников В.И.,1971; Озерецковская Н.Н. с соавт.,1978; Глумов В.Я., 1980; Шабловская Е.А с соавт., 1984; Рычагова И.Г., 1994). Фиброз печени у людей с хроническим описторхозом был описан В.Г.Бычковым в 1986 году, при этом автором были выделены разные формы фиброза, которые идентичны видам фиброза печени и другой этиологии. Классификация фиброза основана на его локализации в дольках печени (Anthoni P.P. et al., 1978; Scheuer P., 1977; Hahn E.G., 1980): очаговый фиброз, перигепатоцеллюлярный фиброз, зональный, мостовидный, мультилобулярный, перидуктулярный, перидуктальный и перивенулярный. Установлено, что в поздней фазе описторхоза у людей встречаются различные формы фибропластических процессов в печени.
Ещё в начале XX века встал вопрос о роли описторхоза в развитии первичного рака печени и поджелудочной железы (Askanazy, 1900, 1904; Rindfleisch, 1904, 1910- цитировано по Плотникову Н.Н., 1981). Последующие наблюдения ряда авторов показали, что первичный рак печени в очагах описторхоза встречается в 6-7 раз чаще. В 1939 году Н.Н. Плотников описал некоторые патологоанатомические особенности и патогенез описторхоза. Б.К.Боль и И.И.Яковлев(1931) рассматривали железистую гиперплазию эпителия желчных протоков, развитие пучков гладкой мускулатуры и незрелой соединительной ткани в печени описторхозных кошек как атипичные разрастания, близкие к опухолевому росту. Меньше материалов по раку поджелудочной железы, хотя ВЛ.Михайлов (1964,1965) описали 35 случаев сочетания его с описторхозом. Морфологические работы по изучению изменений в печени при описторхозе проводились как при естественном заражении паразитами, так и при экспериментальной инвазии животных (хомяков, кошек, мышей). Степень выраженности патологоанатомических изменений в печени, по мнению большинства исследователей, зависит от количества описторхов, паразитирующих в ней. Число их в отдельных случаях может превышать 25000 (Плотников Н. Н., 1938) и даже 38000 экземпляров [Фреде (Frede G.,1949)]. По мнению других исследователей (Дроздов В.Н., Зубов В.Н., Варман Е.Г., 1969) интенсивность инвазии печени варьировала от 12 до 2870 экземпляров описторхов у детей, умерших в возрасте 2-15 лет в Тюменской области. Характерные для описторхоза патологические изменения были обнаружены в печени и поджелудочной железе, но степень выраженности была не однотипной. В связи с этим исследователи выделили две группы. К первой относились 6 случаев, в которых гистологические изменения стенок желчных и панкреатических протоков, межуточной ткани и паренхимы печени были выражены незначительно. Это связывали с невысокой степенью инвазии печени (от 12 до 300) экземпляров описторхов. В протоках поджелудочной железы описторхов не обнаруживали. В другую группу были включены 29 случаев описторхоза с более или менее однотипной, резко выраженной картиной аденоматозных разрастаний эпителия. Эти изменения развивались на фоне более высокой степени паразитарной инвазии (от 300 до 2870 экземпляров). Отмечалось неравномерно выраженное венозное полнокровие. Структура долек органа сохранена, местами обнаруживались мелкокапельное ожирение и зернистая дистрофия клеток паренхимы печени, перикапиллярный отёк и распад балок. В перипортальных треугольниках умеренная инфильтрация лимфоидными элементами, а также пролиферация клеток соединительной ткани, среди которых встречались фибробласты и пролиферирующий эндотелий капилляров. В выводных протоках поджелудочной железы пролиферирующий эпителий формировал небольшую «подушечку», выступающую в просвет протока. В криптах магистральных протоков было выявлено разрастание клеток эпителия. Реактивные изменения в виде сосудистых нарушений и пролиферация соединительной ткани наиболее отчётливо были выражены в участках, расположенных вблизи выводных протоков. Однако исследования других авторов показали (Новицкий И.С. 1955), что характер патоморфологических изменений в организме человека, в частности выраженность их со стороны как гепатобилиарной, так и панкреатической систем, не во всех случаях стоит в прямой связи со степенью инвазии. Микроморфологические исследования ряда авторов (Новицкий И.С, 1955; Бойко Э. К., 1954; Начева Л.В., Штейнпрейс Т.А., 2000; Додонов М.В., Басов А.В., 2003; Фролов А.В., Додонов М.В., 2003; Начева Л.В., Додонов М.В., Воробьёва Е.И., 2005) свидетельствуют о том, что в некоторых случаях резкие воспалительно-пролиферативные изменения печени и поджелудочной железы наблюдаются при умеренно выраженной инвазии описторхами. Печень при описторхозе обычно увеличена в размерах. При незначительной степени инвазии микроскопически она ничем не отличается от нормального органа. Иногда же в ней наблюдается та или иная степень уплотнения. Поверхность ее в большинстве случаев бывает гладкой или мелкобугристой. Как правило, отмечалось расширение внутрипеченочных желчных ходов, которые со стороны капсулы имеют вид белесоватых пузырьков. На разрезах печени отчетливо видны расширенные желчные протоки, заполненные паразитами, их яйцами и слизью. При многочисленных микроскопических исследованиях желчных ходов, всегда обнаруживаются те или иные морфологические изменения, возникшие в результате паразитирования описторхов. Нарушения возникают даже при наличии небольшого числа гельминтов в печени (Воробьёва Е.И., Додонов М.В., 2004); в желчных ходах отмечается воспаление: катаральное — в легких случаях, продуктивное или даже гнойное — в более тяжелых. Просвет внутрипеченочных ходов расширен, стенка их утолщена за счет развития волокнистой соединительной ткани; эпителий, покрывающий протоки, обычно гиперплазирован; в соединительной ткани стенок протоков нередко имеются инфильтраты, состоящие главным образом из лимфоцитов, эозинофилов и нейтрофилов. В случаях присоединения гнойного ангиохолита в стенках желчных протоков можно видеть мельчайшие гнойнички. Наличие воспалительной инфильтрации и клеточных элементов выявляли при изучении патоморфологии печени при экспериментальном реинвазионном описторхозе, сформированном после дегельминтизации животных в хронической фазе болезни (Рычагова И.Г., Ярославский В.Е., Бычков В.Г., Майер В.А., 1991).
Распространенность описторхоза в Кузбассе
В последнее десятилетие XX и пятилетие XXI веков достигнуты значительные успехи по теоретическим и практическим вопросах описторхоза человека и его возбудителя (Поляков В.Е., Лысенко А.Я. и соавт., 2002; Фаттахов Р.Г., 2001; Бужак О.Н., 2001; Павленко О.А., 2001; Альперович Б.И., Курысько Ж.А., 2003; Непомнящих Г.И., Хардикова С.А. и соавт., 2003; Цуканов В.В. и соавтор., 2003; Карбышева Н.В., Киушкина И.Н., Pay Н.Ю., 2004; Дроздов В.Н., 2004; Пальцев А.И., Дарянина С.А.,2004; Бражникова Н.А., Цхай В.Ф., 2003; Pay Н.Ю., 2005 и др.). Биологические аспекты проблемы описторхоза и экологические основы профилактики описторхоза изучались ранее и были описаны также в настоящее время С.А. Беэром (1977, 1981, 1982, 2005).
Но, несмотря на многообразие исследований, и полученных новых данных, изучение паразитарной болезни - описторхоз, включая методы диагностики, лечения и профилактики, было и остаётся важнейшей проблемой в современной биологии, паразитологии, медицине и ветеринарии.
Описторхоз отнесен к группе наиболее опасных биогельминтозов, две трети мирового ареала которого приходятся на территорию России (Озерецковская Н.Н., Сергиев В.П., 1993; Ильинских Е.Н., 2005), где зарегистрировано свыше 2 млн. инвазированных. Ежегодно регистрируется до 100 тыс. больных описторхозом (Беэр С.А.,1989). По данным Р.Найта (1985) O.felineus распространен не только в Сибири, а на Украине, в Польше и других странах. Истинное число больных описторхозом значительно превышает данные официальной статистики, так как поправочный коэффициент при данной инвазии достигает 15 (Сергиев В.П. 1991). На долю описторхоза ежегодно приходится 60% от числа зарегистрированных больных биогельминтозами. Самые высокие показатели - в Ханты-Мансийском автономном округе - 927,2, второе место занимает Томская область - 680,7, а на 3-ем месте стоит Ямало-Ненецкий автономный округ - 507,1. Больные описторхозом в 1999 году зарегистрированы в 62 субъектах Российской Федерации (Сыскова Т.Г., Цыбина Т.Н., Сидоренко А.Г., Ясинский А.А.,2001). Значимость данного паразитоза и его осложнений определяется тем, что длительное течение болезни, быстрая по темпам и массовости вовлечения в процесс новых контингентов населения существенно снижают активность и потенциал жизни инвазированных (Бычков В.Г., 1992).
В России описторхоз остается актуальной социально-значимой проблемой здравоохранения, занимая пятое место среди паразитарных болезней. На его долю приходится около 2% выявленных случаев гельминтозов. Средний показатель за последние 5 лет составляет 30,9 на 100 тысяч населения (Онищенко Г.Г., 2002).
Сосальщик был найден Ривольтом в 1884 году в печени кошки и описан под названием Distomum felineus. В 1895 году Balanchard сибирскую двуустку причислил к созданному им роду Opisthorchis и с этого времени этот паразит получил название Opisthorchis felineus. Новый период исследований описторхоза начался после сообщения Р.К.Окуловой (1929) о 100 больных описторхозом, обнаруженных за 6-ть месяцев в Тобольской больнице. На Тобольский Север нашей страны была направлена 70-я гельминтологическая экспедиция под руководством К.И.Скрябина, которая установила существование крупнейшего Обь-Иртышского очага описторхоза. В 1930 году на первом гельминтологическом совещании в СССР К.И.Скрябин говорил: «Я выдвигаю описторхоз как серьезную санитарную и социально-экономическую проблему Тобольского Севера, так как этот гельминтоз при его современном почти поголовном распространении среди северных народностей р.Оби (остяки и вогулы) не только тормозит их культурный и экономический рост, но оказывает вредное влияние и на ход их физического развития».
Обь-Иртышский очаг является самым обширным и интенсивным мировым очагом описторхоза. Он включает более 15 краёв и областей РФ и Казахстана, с наибольшим уровнем заболеваемости в Тюменской и Томской областях как у взрослого, так и детского населения (Балашева И.И., Миронова З.Г., 1990). Зараженность человека описторхами в Западной Сибири показал профессор В.Н.Дроздов, изучая в 1974 году гельминтозные инвазии взрослых и детей. По его данным, в среднем течении Оби и Иртыша, инвазия описторхами достигает 15-20%, в нижнем течении этих рек она возрастает до 50-80%. У домашних животных 9 (кошек, собак) заражение сибирской двуусткой доходит до 100%. Встречается эта инвазия и у свиней в тех хозяйствах, где для корма используют рыбу. Кемеровская область относится к Обь-Иртышскому бассейну, но описторхоз, как проблема региона, изучался мало. Проблемы природной очаговости при описторхозе достаточно подробно были изложены С.А.Беэром (1982), а также описаны разные аспекты Opisthorchis felineusB в монографии «Биология возбудителя описторхоза» (Беэр С.А., 2005). Но до сегодняшнего дня нет ни одной монографии, посвященной эколого-биологическим закономерностям циркуляции и очаговости описторхид в Кузбассе. В то время как в других областях этой проблеме уделяется больше внимания, и описторхоз в бассейне Верхнего Дона - Воронежская область, изучен с разных сторон: биология описторхид, их видовой состав и экология; распространенность промежуточных хозяев; эпидемиологические аспекты (Ромашов, Б.В., Ромашов В.А., Семёнов В.А., Л.В.Филимонова, 2005).
Гельминт - Opisthorchis felineus паразитирует у домашних животных -кошек, собак, свиней. А также он живет в организме у ряда диких животных-норок, соболей, лисиц, хорьков, волков, водяных крыс, бобров, медведей, ондатры и других, которые широко распространены на территории Западной Сибири. Яйца описторха, вместе с испражнениями, попадают во внешнюю среду, инвазируя её, они способствуют распространению паразита. Изучение особенностей строения яиц описторхов показало, что их покровы представляют собой сеть гребней разной высоты, образующих картину неправильно-морщинистой структуры, напоминающей узор дыни (Беэр С.А., Гибода М., Дитрих О., 1990). Именно такая не ровная поверхность яиц обеспечивает им прилипаемость к субстрату или к моллюсками во время поглощения пищи в водоемах. Результаты санитарно-паразитологических исследований свидетельствуют, что в очагах описторхоза окружающая среда (почва, сточные воды) интенсивно загрязнены яйцами описторхов (Падченко И.К., 1985).
Распространение описторхоза напрямую связано с его возбудителем, развитие которого проходит со сменой хозяев. Для этого, мы проанализировали встречаемость, как первого, так и второго промежуточных хозяев в регионе, учитывая и данные литературы, и собственные наблюдения.
Функциональная морфология триады органов: печень, поджелудочная железа и 12-ти перстная кишка как ксенопаразитарного барьера при формировании системы «паразит-хозяин» на примере описторхоза
Во времена Мальпиги возникли представления о подразделении печени на дольки. Существуют два дополняющих друг друга подхода в выделении морфофункциональной единицы печени. Первый подход - это объединение паренхиматозных клеток вокруг центральной вены, то есть классическая долька, которую рассматривают как структурную единицу. Второй подход -это объединение клеток вокруг триады - междольковой артерии, вены и желчного протока (простой ацинус Раппопорта), которую принимают за единый функциональный микроциркуляторный элемент (Рис.7). Классическая долька образована тяжами печеночных клеток, формирующими радиально сходящиеся к центру дольки балки (Рис.7). Внутри балок, между двумя рядами печеночных клеток, располагаются слепо начинающиеся желчные ходы, направляющиеся к периферии дольки. Между балками находятся кровеносные капилляры - синусоиды, которые начинаются от междольковых вен и собираются в центральные вены. Капилляры располагаются между венами, образуя не типичную капиллярную сеть. Печеночный ацинус Раппопорта (или простой ацинус) подразделяется на три концентрические зоны клеток по мере удаленности от междольковых сосудов.
Питание клеток первой зоны обеспечивается лучше, чем во второй и тем более третьей зон. Клетки в пределах двух периферических зон менее резистентны к действию повреждающих факторов (гепатотоксинов). Три и более простых ацинуса образуют сложный ацинус, а три и более сложных -ацинарный агломерат. Характерные для печени морфологические особенности, определяющие во многом своеобразие жизнедеятельности этого органа, проявляются морфологическими особенностями синусоидов, которые входят в состав микроциркуляционной системы печени.
Стенки синусоидов печени содержат наряду с эндотелиальными клетками звездчатые клетки Купфера, которые участвуют в фагоцитозе. Базальная мембрана эндотелия синусоидов (обязательный структурный компонент других капилляров) - отсутствует. Вокруг синусоида находится перисинусоидальное пространство, окруженное гепатоцитами, отростки которых проникают в это пространство и через фенестры эндотелия попадают в просвет сосуда. За счет этого фактически барьера между кровью и гепатоцитами не существует (Никитюк Б.А., В.П.Чтецова, 1990) и нет препятствий для проникновения макромолекул.
Желчные канальцы имеют в своем начале небольшой просвет (1-2мкм), они лишены собственной стенки и располагаются между гепатоцитами. Желчь - продукт секреции гепатоцитов - напраляется от центра к периферии дольки, к портальной триаде. Канальцы впадают в конечные желчные протоки, имеющие собственную стенку, последние - в междольковый желчный проток (30-40 мкм в диаметре).
Макроскопическая картина. Печень кошки увеличена более, чем в 1,2 раза, поверхность не типичная, имеет крупнобугристую деформированную поверхность. Визуально определяются круглые кистозные образования желтоватого цвета, диаметр которых варьирует от нескольких миллиметров до двух сантиметров, трудно отделяющиеся от паренхимы. Цвет органа значительно бледнее нормы, консистенция неоднородная с очаговыми уплотнениями.
Фрагменты желчных протоков печени при оииеторхоїе O.f. -мариты Opistorchis felineus; Сп - стенка желчного протока; П - паренхима печени; Мэ - метапластический эпителий; ПСт - пролиферация соединительной ткани; Ф - фиброз. Микрофото. Увел. ок. 10 х об.4(а), ок. 10 х об. 10(6). Окраска: гематоксилин - эозин (а), Маллори (б) На разрезе четко выделяются плотные светлые тяжи стромального каркаса и кистозные каверны, заполненные описторхами и сероватой бесструктурной массой.
При вскрытии внутрипеченочных желчных протоков, аз них выпадало большое количество описторхов, до нескольких сотен. Общий желчный проток увеличен в диаметре, стенка утолщена со снижением (или отсутствием) эластичности. Желчный пузырь увеличен и стенка его уплотнена с содержанием большого количества желчи с хлопьевидными белёсыми образованиями.
Соединительная ткань печени при описторхозе имеет разное состояние, что зависит от ее локализации и дистанции от гельминтов. Стенки протоков утолщены за счет разрастания вокруг них плотной перидуктальной соединительной ткани, состоящей из грубых коллагеновых и аргирофильных волокон (рис.10а,б). Перидуктальные прослойки распространяются между печеночными дольками вплоть до портальных триад, переходя в перипортальную соединительную ткань (рис.8а,б). На границе с прилежащей паренхимой печени септальная соединительная ткань имеет более рыхлый вид, отечна, содержит значительное количество клеточных элементов: лимфоцитов, фибробластов, единичных макрофагов. Соединительная ткань, насыщенная клеточными элементами, является молодой тканью и присутствует как результат хронического воспаления и как показатель развития защитного блока - ксенопаразитарного барьера. По мере созревания и "старения" процесса молодая соединительная ткань превращается в фиброзную ткань (рис. 11а,б.). Она состоит из грубых, плотных коллагеновых волокон, образующих концентрические круги и широкие муфты вокруг протоков, сдавливая их просвет. Фиброзная ткань усиливает как стабилизационную, так и изолирующую функции защитного ксенопаразитарного барьера (рис.10, рис.11).
При первом варианте, тегумент описторхов примыкает к эпителиальным клеткам протока, сохраняющим свою структуру и тинкториальные свойства при гистохимических реакциях. Этот вариант адгезии мы именовали как «трансэпителиальный контакт» (рис. 15). Субэпителиально расположенные волокна стенки протока имеют равномерную плотность и сохраняют целостность. Гистохимически тегумент описторхов и эпителий внутрипеченочных желчных протоков обладают выраженной бромфенолофилией, альцианофилией, толуидинофилией, проявляют ШИК -положительную реакцию. При этом отмечено, что тегумент описторхов более насыщен гексозаминогликанами и содержит мелкие зерна гликогена. Эпителиальная выстилка протоков обладает большей вариабельностью в восприятии гистохимических красителей, что отражено в сравнительном анализе .
Патоморфологическиеос обенности двенадцатиперстной кишки при описторхозе
Макроскопически двенадцатиперстная кишка имеет вид плотно -эластического тяжа с неодинаковым диаметром. Диаметр кишки составляет 7 -10 миллиметров. На разрезе слизистая оболочка кишки резко утолщена, имеет выраженный складчатый рельеф и шероховатую поверхность. Просвет кишки неравномерно сужен, вплоть до полной облитерации на отдельных участках.
Микроскопический рельеф слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки при описторхозе имеет складчатый характер и определяется чередованием ворсин и крипт (рис.36а,б). Складки имеют разную толщину, при этом утолщение определялось в апикальной части стенки ворсин. Кишечные крипты имеют неодинаковую глубину. Просветы крипт, как правило, свободны от содержимого. Бруннеровы железы распологающиеся в подслизистой основе двенадцатиперстной кишки, располагаются очагами, не проникая в собственную пластинку .
В контрольных препаратах морфологические исследования показывают: рельеф слизистой оболочки носит равномерный характер, что определяется отсутствием апикального утолщения; проявляется меньшая вариабельность формы и размеров крипт; бруннеровы железы проходят через мышечную пластинку в собственную и располагаются под однорядным эпителием.
Патоморфологичкеские изменения слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки определяются наличием альтеративных, экссудативных и пролиферативных явлений со стороны эпителия и соединительной ткани собственной пластинки.
Кишечный эпителий ворсин и крипт двенадцатиперстной кишки имеет разное строение и проявляет не однотипные гистохимические реакции. Эпителиальные клетки, покрывающие ворсины и их боковые выросты - не высокие. Эти клетки обладают умеренной восприимчивостью к гистологическим красителям и содержат небольшое количество аноксифильных вакуольных включений в апикальных отделах. В клетках нередко наблюдаются кариолизис и нарушение структуры их апикальных участков. Гистохимически эпителий ворсин характеризуется наличием слабой, в сравнении с контролем, ШИК-реакцией и отсутствием зерен гликогена. Толуидинофилия выражение умеренно, аналогично контрольному материалу. При окрашивании АС мы наблюдали отрицательный гистохимический эффект, что соответственно указывает на отсутствие гексозаминогликанов (рис 38а,б,в). Реакция с БФС на суммарные белки проявлялась умеренно.
Эпителий крипт высокий, его клетки имеют интенсивно базофильные ядра и оксифильную цитоплазму с крупными и многочисленными аноксифильными секреторными включениями в апикальных частях клеток. Кариолизис и апикальная деструкция эпителия в криптах отсутствуют. Эпителий крипт при гистохимическом исследовании обладает большей восприимчивостью к реактиву ШИФФА в сравнении с эпителием, покрывающим ворсины. ШИК-реакция выявила интенсивное окрашивание апикальной части эпителия крипт, что свидетельствует о скоплении секрета в связи с морфофункциональными нарушениями в данных участках слизистой оболочки. При окрашивании ТС, эпителий крипт дает интенсивную толуидинофилию с положительным метахроматическим эффектом, что может быть косвенным свидетельством проницаемости слизистой. При окрашивании АС, в апикальных отделах клеток выявляются альцианофильные вакуольные включения больших размеров по сравнению с таковыми в контрольных срезах.
Собственная пластинка слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки не равномерно утолщена, не содержит клеточных элементов. Строма ворсин имеет неодинаковую толщину. Утолщение ворсин и всей слизистой оболочки имеет двоякую причину: 1. Пролиферация эпителия и соединительнотканных элементов слизистой; 2. Эксудативная реакция в виде отека и инфильтрации.
Клеточный состав стромы ворсин и собственной пластинки слизистой оболочки представлен фибробластами, фиброцитами, гистиоцитами и лимфоцитами; единично обнаруживаются макрофаги, нейтрофилы, плазматические клетки. Аналогично представлен клеточный состав в препаратах контроля. Количество клеточных форм и равномерное их распространение, как и в контрольном материале, дает возможность говорить о минимальной инфильтрации слизистой оболочки.
Немаловажным показателем стабильности и адаптированности системы «паразит-хозяин» при массивной инвазии, каковая наблюдалась нами, является умеренная выраженность дегенеративных нарушений и экссудации в стенке протоков с обильным количеством описторхов. Это связано с тем, что тканевая реактивность хозяина приспособилась к хроническому паразитированию трематод и относительно «спокойно» реагирует на их прямое механическое и токсическое воздействие.
Причиной в устранении конфликта между паразитом и хозяином, является адаптация паразитов, которая складывалась эволюционно. Именно адаптивные возможности гельминта способствовали его биологическому прогрессу, что демонстрируется хронизацией паразитарного процесса. В пользу этого свидетельствует то, что адаптация выражается способностью гельминтов к конгруэнтности и мимикрии формы с целью повторения контуров паразитарной ниши, а также способностью описторхов питаться тканями друг друга и антигенной близостью паразита к окружающей ткани хозяина. Гистохимические реакции позволили обнаружить явление гистохимической мимикрии между наружным покровом паразита и тканью хозяина в триаде органов (печень, поджелудочная железа и двенадцатиперстная кишка), при обнаружении описторхов только в желчных протоках печени.
Гистологические и гистохимические исследования показали, что реактивность органов и тканей в системе «паразит-хозяин» проявляется развитием ксенопаразитарного барьера, формирование которого является кульминацией морфофизиологических взаимоадаптаций для того, чтобы паразитарная система приобрела динамическую стабильность на определенный промежуток времени.
