CC BY
76
УДК 619:616.995.122:636.611.018
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ ПАРАЗИТА И ХОЗЯИНА
ПРИ ТРЕМАТОДОЗАХ ПОСЛЕ ХИМИОТЕРАПИИ АНТИГЕЛЬМИНТИКАМИ
О.И. БИБИК кандидат биологических наук
Кемеровская государственная медицинская академия
Степень воздействия антигельминтика на органы и ткани трематод и их хозяев определяется химической структурой препарата. Патоморфологический контроль и гистохимическая реактивность тканей до и после воздействия антигель-минтиков могут являться критерием оценки эффективности препарата.
Трематодозы (фасциолез, опи-сторхоз, дикроцелиоз, парамфисто-моз) - заболевания, вызываемые трематодами (Fasciola hepatica, Opisthor-chis felineus, Dicrocoelium lanceatum, Paramphistomum cervi) представляют собой сложную систему взаимодействий двух организмов - паразита и хозяина. Изучение этих взаимодействий, поиск эффективных антигель-минтных средств, выяснение механизма их действия осуществляют и с помощью гистологических, гистохимических и морфометрических методов.
Трематодозы широко распространены, наносят большой ущерб животноводству, а также являются актуальной проблемой здравоохранения (описторхоз, фасциолез).
Целенаправленное лечение тре-матодозов требует создания таких средств, которые имеют высокий терапевтический индекс, широкий спектр действия, низкую токсичность и минимальные побочные действия.
Кроме того, производство антигель-минтика должно быть несложным и недорогим.
Гистологические, гистохимические и морфометрические исследования тканей трематод и их хозяев необходимы для их микроморфологической и гистохимической характеристики и выяснения механизма действия антигельминтика.
О необходимости использования гистологических и гистохимических методов в гельминтологии неоднократно указывал основоположник гельминтологической науки в нашей стране академик К.И. Скрябин.
Первые исследования микроморфологии тканей трематод при воздействии антигельминтиками появились в конце 50-х годов (19-31), а более подробно изучали позже (1-3, 15-18, 31, 32, 34, 35, 37, 38).
Особенно много работ посвящено микроморфологическим и гистохимическим исследованиям трематод F. hepatica. Было изучено действие на
органы и ткани фасциол четыреххло-ристого углерода, гексохлорпаракси-лола, битионола, гексахлорэтана, сульфена и трионина, гексохлорофена - билевона, диамфенида (40, 41), аце-мидофена и дисалана, оксинида, сульфоксида и сульфона, антитрема, тегалида и триклабендазола, а также политрема и тетраксихола на К ^щап-Иса.
Актуальность микроморфологических и гистохимических исследований трематоды К ИвраИса после воздействия антигельминтиков при экспериментальном фасциолезе представлена в работах Резник и Кублиц-кене (17, 24). Независимо друг от друга авторы провели исследования по патоморфологии тканей К ИвраИса после воздействия четыреххлористого углерода и получили схожие результаты: антигельминтик вызывал нарушение тегумента эпителиальных клеток трематод. Также было установлено влияние этого антигельминтика на углеводный обмен фасциол (20).
Угнетающее действие на обмен углеводов, проявляющееся в резком уменьшении количества гликогена отмечали и при воздействии хлокси-ла. Хлоксил вызывал деструкцию нуклеопротеидов в клетках кишечного эпителия и паренхимы К ИвраИса (27-30, 36). Присоски трематод при воздействии хлоксила после нескольких сокращений открывались и теряли способность прикрепляться к субстрату. Это доказывало, что нарушение углеводного обмена приводит к трофическим изменениям мышц тела гельминта и развитию судорог. Хлок-сил оказывал выраженное действие на репродуктивные органы, нарушая сперматогенез и овогенез, процесс
образования яиц и их дальнейшее развитие в матке (14).
После воздействия оксинида на фасциол наблюдали постепенное отмирание тканей тела (31). Разрушался наружный слой тегумента. В клеточных элементах прилежащей паренхимы отмечали распад цитоплазмы и пикноз ядер. В эпителии кишечника изменения приводили к десквамации клеток в просвет кишки. По мере отмирания фасциолы пропитывались желчью и приобретали зеленую окраску, что может служить показателем гибели и отмечается визуально. Ок-синид обладал ярко выраженным ин-гибирующим действием на аденозин-трифосфатазу (33).
Губительное действие на фасциол оказывал и битионол (34). Действие битионола проявлялось в виде некроза тканей паразита, прежде всего тегумента, уменьшения запасов гликогена и постепенного убывания нуклеиновых кислот из тканей гельминтов. Ферментативные исследования показали сильное ингибирующее действие на холин-эстеразу фасциол (32). Сульфоксид и сульфон вызывали полное угнетение фермента.
После воздействия билевона на ткани фасциол было выявлено, что через 12 часов после применения препарата кутикула приобретала ва-куолизированный вид (35). При более длительном воздействии билевона обнаруживали разрушение кутикулы и кишечного эпителия в каудальной части. После 30 часов воздействия билевона изменения в пограничных структурах приобретали некротический характер. Отмечали резкие нарушения в углеводном обмене, выражающиеся отсутствием гликогена.
Запасы последнего начинали исчезать с каудальной части тела фасциол.
Четыреххлористый углерод, гек-сахлорэтан, гексахлорпараксилол, гексахлорофен, сульфен, битионол и трионин у фасциол вызывали аналогичные макро- и микропатоморфоло-гические сдвиги (38).
Ханбегян (37) изучал воздействие антигельминтиков против фасци-ол разной степени половозрелости. В механизме антигельминтного действия препаратов имели место нарушения в жировом обмене. Капельки жира скапливались вблизи тегумента, и гибель неполовозрелых фасциол сопровождалась изменениями количества жира в их экскреторных сосудах.
С помощью трансмиссионной электронной микроскопии выявлено, что под действием диамфенитида и его метаболитов у фасциол наблюдалась прогрессирующая в течение 24 часов патология тегумента, проявляющаяся уменьшением ЭПС и покрывающих его рибосом, набуханием цистерн комплекса Гольджи, деструкцией митохондрий. Уже через 6 часов после воздействия препарата в тегументе фасциол отмечали накопление секреторных тел и усиление эк-зоцитоза, затем происходила вакуолизация мембран. Через 24 часа под действием метаболита диамфенитида у фасциол разрушалась поверхность тегумента, вакуолизация его с последующим изъявлением и отслоением, потерей шипов (40, 41).
Разрушение шипов в тегументе фасциол наблюдали и после действия ацемидофена и дисалана (18).
Празиквантел не оказавал влияния на тегумент фасциол, что возможно связано с особенностями
строения тегумента и неэффективностью празиквантела при фасциолезе (39).
Исследования показали, что по-литрем, тетраксихол, антитрем и те-галид в первую очередь влияют на эктосоматические органы - тегумент и пищеварительную систему (4, 5, 7). Во вторую очередь, метаболиты этих препаратов, а также вещества, образующиеся при разрушении структур самого паразита, действуют на репродуктивные органы. Из органов половой системы более сильное нарушение наблюдали в железах - семенниках, яичнике, т. Мелиса и простате. Процессы гаметогенеза полностью прекращались, о чем свидетельствовало отсутствие их цитоархитектони-ки в семенниках и яичнике. Отмечены дистрофические изменения и в матке с развивающимися в ней яйцами.
Исследования морфофункцио-нальных изменений органов и тканей Opisthorchis felineus проводили после воздействия хлоксила, празиквантела, альбендазола, флюбендазола, азинок-са, мебендазола, артемизина, меда-мина и празиквантела в комбинации с мебендазолом.
Изучены изменения покровной ткани, присосок, пищеварительного тракта и паренхимы O. felineus при воздействии хлоксила в динамике (15). Через 2 суток обнаруживали изменения в кутикуле, которые через 3 суток становились более выраженными, в некоторых местах тела паразита отмечали отсутствие наружного покрова. На 6-е сутки после дачи препарата наблюдали резкие отклонения от нормы. Кутикула почти полностью была разрушена. Клетки кишечного эпителия разрушены в апикальной
части, частично, вплоть до базальной мембраны с оголением ядер, которые в большинстве своем отторгались и выносились с цитоплазмой в просвет кишки. На этом этапе происходили нарушения структуры паренхимы, проявляющиеся в утолщении отростков десмобластических элементов тканей внутренней среды. Вследствие этого отмечали усиление сетчатого рисунка паренхимы. Впоследствии (через 10 суток после воздействия хлоксила) происходило исчезновение ячеистого строения паренхимы или сглаживание ее рисунка.
Гистохимическими исследованиями с помощью окраски бромфено-ловым синим, были подтверждены нарушения в паренхиме после воздействия хлоксила и обнаружено перераспределение белка. Содержащиеся в паренхиме белки денатурировали, а белки разрушенных волокон паренхимы переходили в состав внут-риячеистого содержимого (16).
В 1993 г. полученные результаты подтверждены Начевой: антигель-минтик вызывал патоморфологиче-ские изменения в органах эктосома-тического типа (тегумент, пищеварительная система), которые непосредственно сталкивались с токсическим воздействием препарата. Установлено выраженное воздействие хлоксила на репродуктивные органы, которое проявлялось функциональной блокировкой спер-матогенеза и овогенеза с нарушением цитоархитектоники в половых железах паразита. Хлоксил оказывал тормозящее действие на образование и развитие яиц в матке (14).
Изучено сравнительное действие антигельминтиков старого и нового поколения на органы и ткани опи-
сторхов (8-11). В качестве экспериментальной модели использовали золотистых хомячков и разные препараты (альбендазол, флюбендазол, ме-бендазол, празиквантел, азинокс). Препараты, в первую очередь, разрушали наружную часть тегумента, действуя на углеводный обмен и блокируя синтез гликогена, что приводило к расслаблению мускулатуры присосок. Кишечный эпителий слущивался и кишечная стенка становилась проницаемой для проникновения различных веществ, в некоторых случаях увеличивался объем полости кишечника, в просветах которого обнаруживали скопление пищевого детрита вместе с десквамированными клетками. Про-исходило нарушение структуры и функции всех органов половой системы. Максимальный патологический эффект на органы и ткани опи-сторхов вызывали азинокс и празик-вантел. Празиквантел вызывал различного рода дистрофии, разрушал адаптационные возможности паразита, усиливал катаболизм гликогена, повышал проницаемость его мембран, нарушал морфофизиологию тегумен-та и кишечника. Препарат оказывал воздействие на репродуктивные органы (архитектонику репродуктивных желез) и тормозил процессы созревания клеток; вызывал дегенеративные изменения в зрелых яйцах с мираци-диями; блокировал развитие яиц и формирование скорлуповой оболочки (12).
В 1997 г. Бибик было изучено влияние на органы и ткани опистор-хов антигельминтиков: азинокса, ар-темизина, мебендазола, медамина, а также комбинированного действия мебендазола с празиквантелом. Наи-
большие изменения гистохимической реактивности органов и тканей опи-сторхов вызывал азинокс. Действие препарата выражалось сильным нарушением углеводного обмена с резким снижением количества гликогена вплоть до полного его исчезновения, и сильным действием на яйца трематод, которое проявлялось в форме деформации, деструкции, склеротиза-ции и некроза (4).
Гистологические и гистохимические исследования Dicrocoelium lanceatum проводили после воздействия: четыреххлористого углерода, ге-тола, гексахлорпараксилола, дисала-на, кубена, фаскоцида, панакура и фебантела.
Установлено, что при воздействии гексахлорпараксилола на D. lanceatum уже в первые часы прекратилась двигательная реакция, что, вероятно, было связано с глубокими нарушениями углеводного обмена (27). Выявлены сильные изменения в суб-кутикулярных клетках и многие из паразитов претерпевали глубокие дистрофические изменения, переходящие в некробиоз. Данные наблюдения нашли подтверждение в работах Арутюновой (1), которой установлено, что после применения гетола и гексахлорпараксилола в организме дикроцелий происходило заметное нарушение углеводного обмена, выражающееся в резком изменении содержания гликогена. С первых часов воздействия препаратов развивалась гиперфункция кишечных клеток и мультиполярных клеток тегумента, а через 12 часов значительно увеличивалось количество кислых мукополи-сахаридов (3). Через 24-48 часов в клетках кишечника и мультиполяр-
ных клетках тегумента в результате действия антигельминтиков развивались дистрофические изменения в виде набухания цитоплазмы, что сопровождалось резким уменьшением количества кислых мукополисахаридов. Встречались клетки в стадии некроза.
Через час после применения пра-зиквантела in vitro на D. dendriticum наблюдали вакуолизацию, а затем и разрушение поверхностных слоев те-гумента (39).
Наибольшие структурные и физиологические нарушения в виде глубоких патологических нарушений половых органов вызывали дисалан и фебантел (4).
Изучено также влияние на органы и ткани Paramphistomum cervi тетраксихола и тегалида, обладающих выраженным парамфистомоцидным действием (4, 6).
Таким образом, антигельминтики оказывают токсическое воздействие, в первую очередь, на эктосоматиче-ские органы - тегумент и кишечник трематод, которое выражается их дистрофией и деструкцией с явлениями некроза; во вторую - на энто-соматические органы, вызывая блокировку гаметогенеза и вителлогене-за; торможение развития яиц в матке с их разрушением, прекращением формирования яиц за счет деструкции и дисфункции телец Мелиса, желточ-ников, семяприемника; разрушая им-мунозащитный слой - гликокаликс, образованный гликозаминогликана-ми, и прекращая синтез гликогена, его депонирование и энергообеспечение паразита в целом. Гистохимические реакции показывают нарушение избирательной проницаемости этих структур, что проявляется усиленной
альцианофилией и ортохроматической толуидинофилией.
В литературе известны лишь единичные работы в области пато-морфологии и гистохимии органов хозяина после дегельминтизации. Морфофункциональные изменения печени овец, зараженных дикроце-лиями, после применения гетола и гексахлорпараксилола описаны Арутюновой (2).
Многолетние патоморфологиче-ские исследования (4, 13, 18, 30), позволяют сделать вывод, что данные изучения патоморфологии органов и тканей, а также морфометрические показатели выявляют изменения на уровне тонких морфофункциональ-ных механизмов и могут быть использованы как дополнительные критерии оценки эффективности токси-когенного действия антигельминти-ков на организм паразитических червей. Для разработки рекомендаций по применению антигельминтиков в борьбе с гельминтозами необходимо учитывать все морфофункциональные особенности гельминтов и изменения, вызываемые антигельминтиками (2224).
Действие антигельминтиков на органы и ткани паразита и хозяина -процесс, сопровождаемый определенной морфологической перестройкой, в основе, которой лежат тонкие изменения внутриклеточного метаболизма. Изучение химизма клеток и тканей, а следовательно, и химические основы процесса дегельминтизации, имеют первостепенное значение при выработке эффективных мер борьбы против гельминтозов, в частности, против трематодозов.
Таким образом, несмотря на значительные успехи, достигнутые в нашей стране в борьбе с фасциолезом, описторхозом, дикроцелиозом и па-рамфистомозом, они продолжают наносить значительный ущерб. Это вызывает неослабевающий интерес к изучению всех сторон проблемы борьбы с этими трематодозами и, в частности, вопросов их патоморфоло-гии и гистохимии как до, так и после воздействия лекарственных средств. Четкое представление о характере патологических изменений, вызываемых антигельминтиками, поможет глубже понять взаимоотношение между организмом хозяина и паразита при дегельминтизации.
Литература
1. Арутюнова А.Л. // Библ. ж. Армении АН Арм. ССР. - Ереван, 1970. - 7 с.
2. Арутюнова А.Л. // Автор. дисс. канд. наук. - Ереван, 1971. - 13 с.
3. Арутюнова А.Л. // Тр. Арм. НИИЖиВ. - Ереван, 1974. - Т. 12. - С. 765767.
4. Бибик О.И. Патоморфология и гистохимическая реактивность органов и тканей трематод после действия антигельминтиков: Автореф. дис. ... канд. вет. наук. - М., 1997. - 18 с.
5. Бибик О.И. // Тр. Всерос. ин-та гельминтол. - М., 2006. - Т. 42. - С. 84-87.
6. Бибик О.И. // Тр. Всерос. ин-та гельминтол. - М., 2006. - Т. 44. - С. 46-52.
7. Бибик О.И., Архипов И.А., Начева Л.В. // Матер. докл. науч. конф. «Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями». - М., 2005. - Вып. 6. - С. 57-59.
8. Богоявленский Ю.К., Начева Л.В. // Матер. науч. конф. «Актуальные вопросы медицинской паразитологии и тропической медицины». - Баку, 1985.
- Вып. 5. - С. 90-93.
9. Богоявленский Ю.К., Начева Л.В. // VIII науч. конф., посвящ. теоретич. и практич. вопр. общ. биол. и паразитол. - Кемерово, 1985. - С. 48-50.
10. Богоявленский Ю.К., Начева Л.В. // Бюл. Всес. ин-та гельминтол. - М., 1986. - Том 44. - С. 9-11.
11. Богоявленский Ю.К., Начева Л.В. // Сб. науч. тр. НИИ паразитол. - Баку, 1986. - Т. 6. - С. 76-77.
12. Богоявленский Ю.К., Начева Л.В., Раисов Т.К., Шалина Л.В. // Тез. докл. науч. конф., посвящ. теор. и прак. вопрос. общ. и экол. паразитол. - Кемерово, 1984. - С. 28-31.
13. Гребенщиков В.М. Микроморфологические и гистохимические исследования половой системы и гаметогенеза некоторых трематод в норме и при действии анти-гельминтиков: Автореф. дис. ... канд. вет. наук. - Алма-Ата, 1984. - 20 с.
14. Гребенщиков В.М.. Начева Л.В., Кошкина Н.Г. // Тез. докл. VI науч. конф., посвящ. теорет. и практ. вопрос. экол. паразитол. - Кемерово, 1981. - С. 23-25.
15. Кошкина Н.Г. Микроморфологические исследования изменений тканей трематод и цестод при действии некоторых антигельминтиков: Автореф. дис. ... канд. вет. наук. - Омск, 1970. - 18 с.
16. Кошкина Н.Г., Начева Л.В. // Тез. докл. V науч. конф., посвящ. вопр. паразитол. - Кемерово, 1974. - С. 22-23.
17. Кублицкене О.А. // Матер. науч. конф. Всес. о-ва гельминтол. - М., 1963. - Вып.4, № 1. - С. 164-165.
18. Начева Л.В. Морфоэкологический анализ и эволюционная динамика тканевых систем трематод, реактивность их органов и тканей при действии антигельминтиков: Автореф. дис. ... докт. вет. наук. - М., 1993. - 49 с.
19. Резник Г.К. // Бюл. Всес. ин-та гельминтол. - М., 1959. - Вып. 5. - С. 84-86.
20. Резник Г.К. // Тез. докл. науч. конф. Всес. о-ва гельминтол. - М., 1960.
- С. 117-118.
21. Резник Г.К. // Сб. науч. технич. информ. Всес. ин-та гельминтол. - М., 1961. - С. 51-53.
22. Резник Г.К. // Тр. Всес. ин-та гельминтол. - М., 1962. - Т. 9. - С. 319322.
23. Резник Г.К. // Тр. Всес. ин-та гельминтол. - М., 1962. - Т. 9. - С. 323324.
24. Резник Г.К. // Шш^о^а. - 1963. - V. 4, N 1. - Р. 397-403.
25. Резник Г.К. // Матер. науч. конф. Всес. о-ва гельминтол. - М., 1964. -Ч. 2. - С. 80-82.
26. Резник Г.К. // Матер. науч. конф. Всес. о-ва гельминтол. - М., 1965. -Ч. 1. - С. 184-187.
27. Резник Г.К. // Мед. паразитол. и паразит. бол. - М., 1966. - № 4. - С. 425-427.
28. Резник Г.К. // Докл. Всес. Акад. с.-х. наук. - Каускас, 1967. - С. 39-41.
29. Резник Г.К. // Сельскохозяйственная биология. - 1968. - Т. 3, №2 5. - С. 765.
30. Резник Г.К. // Viad. Parazytol. - 1968. - V. 14, N 5-6. - P. 627-630.
31. Резник Г.К. // Тр. Всес. ин-та гельминтол. - М., 1969. - Т. 15. - С. 239243.
32. Резник Г.К. // Тр. Всес. ин-та гельминтол. - М., 1972. - Т. 19. - С. 139152.
33. Резник Г.К., Бенедиктов И.И. // Ветеринария. - М., 1989. - № 11. - С. 48-51.
34. Сташайтис Ю.Н., Кублицкене О.А., Вишняускас А. // Acta Parasitologica Lituanica Vilnius (helmintozoonoses). - 1969. - Вып. 9. - С. 89-94.
35. Сташайтис Ю.Н. // Тр. Всес. ин-та гельминтол. - М., 1971. - Т. 17. -С. 209-210.
36. Ткач В.И. Основные механизмы двигательной активности Fasciola hepatica L. и влияние на них некоторых антигельминтиков: Автореф. дис. ... канд. вет. наук. - М., 1968. - 19 с.
37. Ханбегян Р.А. // Тр. Всес. ин-та гельминтол. - М., 1971. - Т. 17. - С. 215-217.
38. Ханбегян Р.А. // Тр. Всес. ин-та гельминтол. - М, 1976. - Т. 22. - С. 177-184.
39. Becker B., Mehlhorn H., Andrewis P. et al. // Z. Parasitenk. - 1980. - V. 63, N 2. - P. 113-128.
40. Fairweather J., Anderson H.R., ThreadgoldL.T. // Exp. Parasitol. - 1986. - V. 62, N 3. - P. 336-348.
41. Fairweather J., Anderson H.R., Baldwin T.M.A. // Parasitol. Res. - 1987. -V. 73, N 2. - P. 99-106.
Morphofunctional characteristic of changes of parasite and host organs and tissues at trematodosis after chemotherapy
with anthelmintics
O.I. Bibik
The effect of anthelmintics on organs and tissues of trematodes and their hosts is determined by drug chemical structure. The pathomorphological control and his-tochemical reactivity of tissues before and after anthelmintic treatment may considered to be the criterion of drug efficacy.
