CC BY
39
Фауна, морфология, систематика паразитов
УДК 619:616.995.122.21
СТРУКТУРА ПОКРОВОВ Fasciola hepatica Linneus, 1758 В ЭЛЕКТРОННОМ СКАНИРУЮЩЕМ МИКРОСКОПЕ
Ф.М. СОКОЛИНА доктор биологических наук Л.М. СИТДИКОВА кандидат геологических наук
В.Г. ИЗОТОВ
кандидат геологических наук
Казанский государственный университет, 420008, г. Казань, ул. Кремлевская, д. 18, тел. 8-8432-38-71-21
С помощью растровой электронной микроскопии исследовали покров тела мариты Fasciola hepatica Linneus, 1758. Проведен его ренгеноспектральный (электронно-зондовый) микроанализ и сравнительный анализ топографии щетинок половозрелых особей и марит, только что покинувших капсулы адо-лескарий. Установлен элементный состав покровов тела фасциолы, щетинок и полипов на ее поверхности.
Ключевые слова: Fasciola hepatica, марита, покров, структура, топография.
В литературе нет единого мнения о строении покровов трематод. Одни исследователи считают, что тело трематоды покрыто кутикулой, другие -плотной кутикулой с шипиками. По другим данным, на некоторых участках тела трематод кутикулярные шипы отсутствуют [1, 2, 4, 5].
Исследуя в электронном микроскопе, Threadgold [7] пришел к выводу, что тело взрослых трематод покрыто цитоплазматическим тегументом. Ши-пики покрывают все тело фасциолы. Они расположены в шахматном порядке или беспорядочно.
По данным Скрябина и Шульца [3], покровы Fasciola hepatica вооружены мелкими шипиками, но самый задний конец тела этих шипов лишен и имеет гладкую кутикулу.
Целью работы было исследование в сканирующем электронном микроскопе кутикулярного покрова F. hepatica: в первые двое суток жизни и половозрелых марит.
Материалы и методы
Материал для исследования получили из печени крупного рогатого скота, зафиксировали в 4%-ном формалине, отмыли в проточной воде в течение суток. Затем промывали дистиллированной водой в течение 4 ч и сушили в термостате при температуре 37 оС в течение 8 ч. Морфологию поверхности покрова тела двух возрастных групп F. hepatica исследовали в растровом сканирующем электронном микроскопе XL-30 ESEM фирмы Philips. Срезы образцов печеночной фасциолы предварительно закрепляли с помощью углеродного скотча на алюминиевом держателе образца «штабике». Препарат помещали в напылительную установку типа «Agar» и напыляли электропроводным слоем - золотом, а затем изучали в растровом электронном микроскопе в режиме Hi-Vac.
19
Российский паразитологический журнал, 2009, № 3
Микроэлементный состав различных участков поверхности тела F. he-patica изучали с помощью рентгеноспектрального электронно-зондового (микрозондового) анализа (приставка EDAX) [5].
Результаты и обсуждение
Фасциолы в возрасте 1-2-х суток имеют удлиненно-округлое тело длиной по вентральной стороне 0,12-0,13 и шириной 0,05-0,08 мм. Ротовая пора диаметром около 7,6 цм находится на переднем конце тела фасциолы. Брюшная пора диаметром около 3,2 цм расположена на каудальном конце тела. Конечная пора половой системы имеет диаметр 6,3 цм. Она располагается почти в центре тела: от ротовой поры до половой поры 57, от брюшной поры до половой поры 47 цм.
Весь покров молодой мариты равномерно покрыт мелкими шипиками (рис. 1).
Рис.1. Однодневная Fasciola hepatica
Взрослая марита имеет плоское листовидное тело, в состоянии покоя длина которого составляет 29-35 мм. Ширина в плечевой части равна 8-11, толщина тела в среднем 1-3 мм.
У половозрелой мариты топография внешней поверхности тела резко меняется: брюшная пора диаметром 0,9 мм перемещается к переднему отделу тела. Она находится на расстоянии 3,8 мм от ротовой поры диаметром около 0,6 мм. Половая пора диаметром 3,5 мм расположена на расстоянии 1 мм от брюшной поры и 2,5 мм от ротовой поры.
Тело фасциолы с шипиками покрыто сплошным гомогенным прозрачным неклеточным слоем - очень тонкой уплотненной плазматической мембраной толщиной 3,7 цм, которая играет защитную роль (от ферментов пищеварительной системы хозяина). Этот слой хорошо просматривается на ши-пиках (рис. 2). По данным Smyth, Clegg [6] они дают гистохимическую реакцию на склеротин. Под ним находится тегумент с вакуолями, митохондриями, гранулами. Threadgold [7] выделяет в цитоплазматическом тегументе наружный и внутренний слои. Наружный безъядерный синцитиальный тегу-мент с неровным свободным краем покрыт кутикулярными шипиками крючковидной формы.
20
Российский паразитологический журнал, 2009, № 3
Рис. 2. Покров Fasciola hepatica: гомогенный неклеточный слой с кутикулярными шипиками
Микроанализ гомогенного неклеточного слоя позволил выявить его элементный состав на глубину в 1 микрон при увеличении х 300. Получен график элементного состава и масса этих элементов в процентах (рис. 3).
Исследования в сканирующем микроскопе половозрелых фасциол показали, что дорсальная сторона тела фасциолы равномерно покрыта шипиками высотой 25-26 и шириной 18-19 цм, но в каудальном отделе тела на расстоянии около 3,41 мм щетинки начинают редеть и исчезают. Немногочисленные шипики окружены большим количеством папилл, которые появляются на поверхности слегка вдавленных участков наружного тегумента. Они имеют высоту до 57,4 и ширину 20,3 цм. Папиллы, расположенные в разброс, находятся на расстоянии друг от друга в пределах 111-55 цм (рис. 4).
C:\EDAX32\EDS\Panarin\fnikrob\FhJ.spc
Element wt%
С К 54.04
О К 33.33
Na К 1.05
Ма К 0.33
А1 К 1.10
Si К 0.26
Р К 1.36
Аи м 5.54
S к 1.31
С1 к 0.36
К к 0.72
Са к 0.70
Total 100.00
МО 1.20 1 00 2 40 3 00 3.60 4.20 4 00 5 40 6 00 6.60
Рис. 3. Микроанализ покрова Fasciola hepatica: график элементного состава; масса элементов в процентах
21
Российский паразитологический журнал, 2009, № 3
На хвостовой части дорсальной поверхности имеются четыре пары шипов, расположенных с двух сторон от центра по две пары. Они имеют высоту 4,07 и ширину у основания 3,88 цм. Расстояние между шипиками составляет 55-61 цм. Вторая пара шипиков, находящихся ближе к переднему отделу тела трематоды, расположена тоже с двух сторон от центральной продольной линии тела. Их высота около 26 цм. Они имеют отношение к движению фас-циолы по желчным протокам (рис. 4).
Рис. 4. Папиллы и 4 шипика на каудальном отделе покрова Fasciola hepatica
Проведен микроанализ шипиков фасциолы. Получен график элементного состава и вес элементов в процентах (рис. 5).
Рис. 5. Микроанализ шипиков Fasciola hepatica: график элементного состава; масса элементов в процентах
22
Российский паразитологический журнал, 2009, № 3
На вентральной поверхности среднего отдела тела фасциолы шипики расположены четкими поперечными рядами и находятся на расстоянии около 55 цм. Они длиннее (от 4,67 до 4,72 цм). Ширина шипиков у основания в среднем равна 3,61, у вершины шипиков - 0,83 цм. Все размеры шипов даны с учетом их покрова гомогенным прозрачным неклеточным слоем. На боковой части тела шипы наклонены к центральной линии тела (рис. 6).
Рис. 6. Вентральная поверхность среднего отдела тела Fasciola hepatica
Кутикулярная часть шипов без гомогенного покрова имеет у основания размер в среднем 33,3 цм в длину и 8,3 цм в толщину. Тонкий гомогенный слой, покрывающий шипики, на вершине шипа толще и равен 11,1 цм. По бокам шипика толщина гомогенного слоя меньше - 3,7 цм. Этот гомогенный неклеточный слой на теле трематоды играет защитную роль.
Таким образом, шипики на теле фасциолы заостренные, изогнуты слегка крючкообразно, имеют коническую форму, но уплощены со стороны изгиба: основание конуса эллипсоидное с диаметрами 33,3 цм х 8,3 цм, о чем можно судить по полостям выпавших кутикулярных шипов.
На вентральной поверхности тела, в конечном отделе на расстоянии 3,97 мм, шипики полностью отсутствуют. Изучение этого участка тела показало, что оно имеет неровный бугристый покров с многочисленными мягкими па-пиллами (рис. 7, 2). Граница между поверхностью тела покрытого шипиками и свободного от них очерчена четко (рис.7, 1) При движении по желчным протокам фасциола ритмично подворачивает каудальную часть тела, и присутствие на дорсальной поверхности шипиков повреждало бы покров.
1 2
Рис.7. Вентральная поверхность конечного отдела тела:
1 - четко очерченная линия, ограничивающая щетинковый покров; 2 - отсутствие щетинок в каудальном покрове тела
23
Российский паразитологический журнал, 2009, № 3
При микроанализе вентральной поверхности в конечном отделе тела мариты фасциолы, лишенной шипиков, был получен график элементного состава (рис. 8).
Рис. 8. Микроанализ дорсальной поверхности в конечном отделе тела Fasciola hepatica: график элементного состава; масса элементов в процентах
Вопрос о патогенности воздействия фасциолы на организм хозяина наиболее важен. Выявление элементного состава покрова фасциолы, папилл и шипиков на ее поверхности позволят установить химические вещества, которые оказывают патогенное воздействие на организм хозяина при паразитировании в протоках печени.
По результатам микрозондового анализа можно утверждать, что покровы фасциолы содержат гликоген (С6Н10О5). Он синтезируется из глюкозы и фруктозы (Read, 1961). Углеводный обмен является энергетической основой жизненных процессов. Конечным продуктом этого обмена является янтарная и пировиноградная кислоты.
В любом организме есть место аэробным процессам. Этому способствует наличие в тканях фасциолы гемоглобина, который по строению близок к миоглобину. То, что F. hepatica может воспринимать пищевые вещества через тегумент, доказано опытами Mansour (1959): количество глюкозы в среде с фасциолой убывало. Транспорт глюкозы через покровы фасциолы подтверждается наличием в тегументе щелочной фосфатазы.
Паразитирование F. hepatica в изолированном от внешней среды органе - печени приводит к тяжелым последствиям. Кроме механических повреждений они вызывают потерю аппетита, нарушение пищеварения, истощение, закупорку желчных протоков, приводящих к застою желчи, образованию желчных камней, стенки протоков склеротизируются, наблюдают гиперплазию эпителиальных клеток. При тяжелом течении заболевания возникает абсцесс тканей и начинается церротический процесс, приводящий к замещению печеночной паренхимы соединительной тканью и гибели хозяина [1].
Литература
24
Российский паразитологический журнал, 2009, № 3
1. Гинецинская Т.А. Трематоды, их жизненные циклы, биология и эволюция. - Л.: Изд. «Наука», 68. - 411 с.
2. Логачев Е.Д. // Acta Parasitol. Lith. - V. 3. - P. 71-79.
3. Скрябин К.И., Шульц Р.С. Гельминтозы крупного рогатого скота и его молодняка. - М.: Сельхозгиз, 1937.- 723 с.
4. Соколина Ф.М. Формирование, ультраморфология, биология и экология мирацидия Fasciola hepatica Linneus, 1758. - Казань: Изд. КГУ, 2003. -186 с.
5. Рид С.Дж.Б. Электронно-зондовый микроанализ и растровая электронная микроскопия в геологии. - М.: «Техносфера», 2008. - 229 с.
6. Smyth J.D., Clegg J.A. // Exp. Parasitol. - 1959. - V. 8. - P. 286-323.
7. ThreadgoldL.T. // Quart. J. Micr. Sci. - 1963. - V. 104, N 4. - P. 505-512.
Structure of covers of Fasciola hepatica Linneus, 1758 under electronic scanning microscope
F.M. Sokolina, L.M. Sitdikova, V.G. Izotov
Pathogens of human and animal liver Fasciola hepatica Linneus, 1758 was examined using scanning electron microscopy. Electron probe microanalysis of F. hepatica’s cover was carried out. Elementary composition of F. hepatica’s body cover was examined.
Keywords: Fasciola hepatica, marites, cover, structure, topography.
25
Российский паразитологический журнал, 2009, № 3
