Очевидное и невероятное или токсоплазмоз у змей

Относительно недавно в моей жизни возник вопрос о возможной роли токсоплазм при симптомах нарушения работы ЦНС у змей (Марина, спасибо тебе за новый пунктик в списке страхов). Сначала эта идея показалась бредовой, однако, при обзоре и анализе литературы пришлось поменять свое мнение.

Возбудитель токсоплазмоза – облигатный внутриклеточный паразит Toxoplasma gondii. Наименование рода Toxoplasma (греч. toxon – дуга, + plasma – оформленное) определяется формой паразита в виде полумесяца, или дольки апельсина на стадии быстрого размножения в клетках промежуточного хозяина. Токсоплазма – представитель типа Споровики, класса Кокцидиеобразные, отряда Кокцидии.

Возбудитель токсоплазмоза открыт в 1908 году Ш. Николлем и
Л. Мансо, обнаружившими его в Тунисе у грызунов вида гондии. В 1923 году чешский исследователь Я. Янку обнаружил токсоплазмы в глазу умершего ребенка, доказав тем самым восприимчивость людей к заражению этим паразитом. Первый случай врожденного токсоплазмоза человека описали Вольф и Пейджи в 1939 году.

Токсоплазмы существуют в трех основных формах, это ооцисты, тахизоиты и брадизоиты. Ооцисты являются продуктами половой стадии развития паразита и формой длительного (до пяти лет) сохранения паразита во внешней среде. Они образуются в эпителии кишечника животных семейства кошачьих и с испражнениями выводятся из организма. Тахизоиты (греч. tachys – быстрый) – токсоплазмы, быстро размножающиеся бесполым путем в клетках промежуточного хозяина. В русскоязычной литературе эту форму паразита часто называют эндозоидами. Ритм бесполого размножения паразитов при первом заражении и остром течении токсоплазмоза может быть быстрым (3-5часов). Быстро размножающиеся тахизоиты имеют форму полумесяца с закругленным задним концом и размеры 2-4х4-7мкм. При появлении антител в крови ритм размножения тахизоитов замедляется до 10-15 и более часов. Медленный темп размножения паразита приводит к образованию токсоплазм-брадизоитов (греч. bradis – медленный). Брадизоиты имеют удлиненную форму, ядра значительно смещены к заднему концу тела. Оболочка их клеток содержит особые белки, позволяющие им внедряться в эпителиальные клетки кишечника кошки. Скопление брадизоитов образует цисту с плотной оболочкой, состоящую из иммунокомпетентных клеток организма хозяина. Размер цист достигает 50-200мкм, а количество брадизоитов в них – 5-10 тысяч и более. Цисты с брадизоитами сохраняются неопределенно долго в головном мозге, сетчатке глаза или мышцах, где иммунный барьер слабее. Здесь они либо подвергаются обызвествлению, либо разрушаются с выходом токсоплазм и проникновением их в здоровые клетки, что влечет за собой рецидив заболевания. Этому способствует наличие иммунодефицитных состояний у людей.

Жизненный цикл токсоплазмы характерен для споровиков. В нем чередуются стадии множественного деления (шизогонии), гаметогонии и спорогонии. Половой путь размножения (гаметогония) происходит только в организме животных семейства кошачьих. Поэтому в синантропном очаге кошка является потенциальным источником и главным распространителем инфекции. Заражение кошки происходит при поедании больных грызунов (зараженные мыши и крысы менее осторожны), зараженных птиц или инвазированного мяса домашних животных.

Следует отметить, что самки кошек заражаются токсоплазмозом значительно чаще по сравнению с самцами. Это связано с тем, что они активно участвуют в добывании мышевидных грызунов, которые служат резервуаром возбудителя в природе. В пищеварительном тракте кошки под действием протеолитических ферментов желудка и тонкого кишечника стенки тканевых цист разрушаются с высвобождением токсоплазм. Паразиты проникают в эпителиальные клетки кишечника, где они размножаются путем множественного деления с образованием мерозоитов. Часть мерозоитов преобразуется в мужские и женские половые клетки. В результате слияния гамет образуются зиготы (ооцисты), заключенные в плотную оболочку. Следует отметить, что некоторая часть токсоплазм проникает вглубь кишечной стенки и начинает развиваться и распространяться гематогенно и лимфогенно по всему организму кошки. Весь цикл репродукции токсоплазмы занимает 1-3 недели. Из организма кошек ооцисты выделяются с фекалиями в окружающую среду, попадают в почву, воду, на растения, на предметы обихода, руки. При благоприятных условиях в ооцисте через 1-5 дней происходит спорогония, т.е. деление зиготы под оболочкой. В результате образуются две спороцисты, а затем в каждой спороцисте – четыре спорозоита (всего восемь спорозоитов). Ооцисты хорошо сохраняются в почве в течение нескольких лет. Промежуточные хозяева (грызуны, зерноядные птицы, травоядные млекопитающие и не только) берут пищу с поверхности почвы, которая может быть загрязнена фекалиями зараженных кошек, содержащими ооцисты. Ооцисты вместе с пищей попадают в кишечник промежуточного хозяина, где из них высвобождаются спорозоиты. Они проходят через кишечную стенку и активно поглощаются макрофагами. Фагоцитоз носит незавершенный характер (не происходит гибели паразита). Возбудитель диссеминирует по лимфатическим сосудам с макрофагами. В цитоплазме макрофагов начинается бесполое размножение путем деления паразита надвое, в результате чего образуется две, четыре, восемь и более дочерних особей. На поздних этапах размножения макрофаги погибают и высвободившиеся паразиты инвазируют в клетки печени, селезенки, лимфатических узлов, нервной системы, глаз, скелетных мышц, миокарда, в которых также происходит бесполое размножение. Способностью проникать в клетку обладают только бесполые стадии развития токсоплазмы (спорозоиты, тахи- и брадизоиты). Все эти формы паразита наряду с характерными органеллами содержат уникальный комплекс структур: микронемы, роптрии и плотные гранулы. Эти структуры имеют прямое отношение к процессу внедрения паразита в клетку и предотвращения от переваривания лизосомами клетки-хозяина. Проникновение зоита в клетку хозяина происходит «щадящим путем» по типу фагоцитоза – без разрыва клеточной мембраны, благодаря чему зараженная клетка продолжает нормально функционировать. Проникновение паразита начинается с впячивания плазматической мембраны клетки-хозяина и образования паразитофорной (паразитонесущей) вакуоли. При этом паразит изменяет структуру мембраны паразитарной вакуоли (резкое сокращение интегральных белков, избирательное удаление некоторых белков, встраивание новых белков и липидов).

Токсоплазмозная инвазия у людей встречается повсеместно, на всех континентах и во всех климатогеографических зонах. Распространенность токсоплазмоза выше на территориях с жарким и влажным климатом, а также среди сельского населения. Согласно данным иммунологических исследований в мире токсоплазмами инфицировано более 500 млн. человек. В средней полосе России инфицированность составляет в среднем 15-25%, в том числе в Москве – 25%. Число случаев врожденного токсоплазмоза колеблется от 1 на 1000 до 1 на 10000 новорожденных. Кроме человека, токсоплазма поражает более 300 видов животных и 60 видов птиц. Существуют природные и синантропные очаги приобретенного токсоплазмоза. В природных очагах циркуляция возбудителя происходит в основном по цепи жертва – хищник, в которой окончательным хозяином являются представители семейства кошачьих, а промежуточным – многочисленные млекопитающие животные и птицы. В природных очагах люди заражаются редко. В синантропных очагах возбудитель токсоплазмоза циркулирует при участии кошек как окончательных хозяев, у которых происходит половое размножение паразита. Среди промежуточных хозяев наиболее пораженными оказываются свиньи, овцы, кролики, куры, мыши, а из диких птиц – воробьи. Домашние млекопитающие и синантропные птицы инвазированы токсоплазмами значительно чаще, чем дикие. Человек для токсоплазмы является промежуточным хозяином; в его клетках токсоплазма размножается бесполым путем. Основными источниками токсоплазмозной инфекции у человека являются домашние животные. Из домашних плотоядных ведущее значение имеет кошка-распространитель ооцист токсоплазм во внешней среде. Важную эпидемиологическую роль в заражении людей токсоплазмозом играют с/х животные, в мясе которых могут содержаться цисты токсоплазм, а также выделения при родах больных животных. В Центральном районе Российской Федерации исследование на токсоплазмоз сельскохозяйственных животных выявило антитела к Toxoplasma gondii у 31% свиней, 21,5% голов крупного рогатого скота, 23% овец, 26% кур; у 40% собак, 80% взрослых бродячих и 39% домашних кошек. Заражение человека происходит алиментарным путем при проникновении ооцист или тканевых цист (при употреблении сырых или полусырых мясных продуктов, но чаще с немытыми овощами и фруктами), реже через кожу (при разделке туш, работах с лабораторным материалом) и трансплацентарно у беременных (в среднем 1:2700 нормальных родов). Женщины обычно заражены несколько чаще, чем мужчины, вследствие привычки многих из них дегустировать сырой мясной фарш.

Абсолютное большинство людей резистентно к токсоплазмозу, так как организм человека с полноценным иммунитетом легко справляется с токсоплазмами. У лиц с нормальной иммунной системой токсоплазмоз протекает латентно или проявляется в виде разнообразных неспецифических симптомов. Может быть недомогание, субфебрилитет, фарингит, миалгии, увеличение периферических лимфоузлов и др. У пациентов с иммуннодефицитными состояниями токсоплазмоз может приводить к некротизирующему энцефалиту, эндокардиту, пневмонии. Есть данные, что у 40% больных со СПИДом развивается токсоплазмозный энцефалит. Особенностью врожденного токсоплазмоза является развитие генерализованной (48%), менингоэнцефалической (23%) и энцефалической (30%) форм заболевания с высокой смертностью (44%) и инвалидизацией детей (73%), затяжным течением процесса с исходом в вялотекущий хронический энцефалит (40%), формированием хронического гепатита (51%). Наиболее тяжелые поражения наблюдаются при инфицировании матери в 1-м триместре беременности. При заражении беременной женщины в более поздние сроки токсоплазмоз у детей может проявляться через месяцы или годы. Нарастающая гидроцефалия (водянка головного мозга) может обнаружиться к концу 1-го года жизни, имбецильность (средняя степень слабоумия) может стать очевидной к 10-12 годам. Поражение глаз часто развивается при врожденной форме токсоплазмоза и значительно реже – приобретенной. Признаками вовлечения органа зрения в патологический процесс являются снижение остроты зрения, нередко на один глаз, воспаление сетчатки и сосудистой оболочки глаза.

Помимо вышеуказанных симптомов есть еще одна важная деталь, я думаю многие из вас помнят персонажа "сумасшедшая кошатница" культового мультсериала «Симпсоны» (англ. The Simpsons), так вот, скорее всего этот образ весьма четко характеризует одну из возможных особенностей токсоплазмоза.

Значительная связь между шизофренией и токсоплазмозом, вызванным нейротропным возбудителем T.gondii, была выявлена в ряде клинических и эпидемиологических исследований, результаты которых проиллюстрированы в метаанализе J. Gutierrez-Fernandez et al. al.. После инфицирования T.gondii вероятность диагноза шизофрении в 2,5 раза выше по сравнению с пациентами с отрицательным статусом T.gondii.

Вместе с тем клиническое значение серопозитивного статуса T.gondii у больных шизофренией остается малоизученным. Точно так же знания о возможных корреляциях на симптоматическом и синдромальном уровнях скудны, а имеющиеся данные в значительной степени противоречивы, однако, я считаю, есть над чем задуматься.

Многие товарищи, которые знакомы с биологией, медициной и ветеринарией значительно больше меня, сейчас могут сказать, а причем тут рептилии? Ведь в литературе практически не упоминаются хладнокровные животные как переносчики данного заболевания, от части это так, но есть ряд крайне занимательных нюансов.

Для начала обратимся к моей любимой книге " Mader's Reptile and Amphibian Medicine and Surgery". В ней сообщается, что наличие токсоплазмоза напрямую связано с абсцессами головного мозга и менингоэнцефалитом у рептилий, однако токсоплазмы являются паразитами теплолюбивыми, и болезнь развивается у рептилий при поддержании температура тела на уровне 37 C. Считается, что насекомые могут служить переносчиками для передачи токсоплазмоза, что подчеркивает необходимость борьбы с вредителями.

Мы с вами знаем, что вышеуказанная температура на постоянной основе весьма губительна для многих коммерческих (и не только) видов рептилий, по этой причине я приведу информацию из работы "Temperature is a key factor influencing the invasion and proliferation of Toxoplasma gondii in fish cells" за авторством Yang Y. et al. Используя в этом исследовании клетки морских и пресноводных рыб, ученые продемонстрировали, что T. gondii может проникать и размножаться в этих клетках при температурах от 30◦C, 32◦C до 35◦C. При 27 C и температуре ниже 30 ° C инвазия и размножение тахизоитов
T. gondii были значительно подавлены, хотя паразиты оставались заразными для мышей в течение как минимум 12 дней. Тут у нас с вами должны начать закладываться сомнения на тему утверждения, что токсоплазмоз и рептилии вещи несовместимые…

Сомнения не беспочвенные, в работе "Molecular detection of Toxoplasma gondii in snakes" за авторством Nasiri V., сообщается, что молекулярный анализ мозга 68 змей пойманных в Иране, показал положительный результат на наличие
T. Gondii у 55 особей (80.88%).

И так, что мы имеем в итоге:

1. Между котиками и змеями явно есть больше общего, нежели мы считали;
2. Исходя из данных, показывающих весьма большой процент положительных результатов тестирования на T. Gondii у диких змей, можно предположить, что змеи могут быть переносчиками токсоплазмоза наряду с теплокровными животными;
3. С учетом рекомендуемых температур для содержания региусов и прослеживаемой корреляции между шизофренией и токсоплазмозом, можно предположить, что шутки на тему региусоводов не совсем шутки;
4. Зимовки это хорошо;
5. Мойте руки после контакта с питомцами и соблюдайте правила карантина.

Список литературы:

1. Андреев В. П. Токсоплазмоз: этиология, эпидемиология, принципы диагностики и профилактики //Журнал Гродненского государственного медицинского университета. – 2007. – №. 3 (19).
2. Gutiérrez-Fernández J, Luna Del Castillo Jde D, Mañanes-González S, Carrillo-Ávila JA, Gutiérrez B, Cervilla JA, Sorlózano-Puerto A. Different presence of Chlamydia pneumoniae, herpes simplex virus type 1, human herpes virus 6, and Toxoplasma gondii in schizophrenia: meta-analysis and analytical study. Neuropsychiatr Dis Treat. 2015 Mar 27;11:843-52. doi: 10.2147/NDT.S79285. PMID: 25848282; PMCID: PMC4384747.
3. Stepanova EV, Kondrashin AV, Sergiev VP, Morozova LF, Turbabina NA, Maksimova MS, Romanov DV, Kinkulkina MA, Lazareva AV, Morozov EN. Toxoplasmosis and mental disorders in the Russian Federation (with special reference to schizophrenia). PLoS One. 2019 Jul 10;14(7):e0219454. doi: 10.1371/journal.pone.0219454. PMID: 31291336; PMCID: PMC6636601.
4. Divers S. J., Stahl S. J. (ed.). Mader's Reptile and Amphibian Medicine and Surgery-E-Book. – Elsevier Health Sciences, 2018.
5. Yang Y. et al. Temperature is a key factor influencing the invasion and proliferation of Toxoplasma gondii in fish cells //Experimental Parasitology. – 2020. – Т. 217. – С. 107966.
6. Nasiri V. et al. Molecular detection of Toxoplasma gondii in snakes //Experimental parasitology. – 2016. – Т. 169. – С. 102-106.