Морфология возбудителей малярии

Для изучения морфологии возбудителей малярии исследуют тонкие мазки крови, окрашенные по Романовскому — Гимзе. В диагностических целях исследуют толстые капли, но, посколь­ку они окрашиваются без предварительной фиксации, морфоло­гия паразитов в них существенно изменяется, хотя в большинст­ве случаев и не настолько, чтобы нельзя было поставить пра­вильный диагноз.

Мерозоиты состоят из комочка цитоплазмы и ядра, имеют размер 1—2 мкм. После попадания в эритроцит мерозоит увели­чивается, около ядра образуется вакуоль, которую цитоплазма окружает в виде тонкого ободка. Паразит принимает форму коль­ца или перстня — это кольцевидный трофозоит, который для краткости часто называют просто кольцом. Кольца P. vivax, P. malariae и P. ovale одинаковой величины. Кольца P. ovale отличаются более крупным ядром, часто неправильной углова­той формой. Молодые кольца P. falciparum более мелкие, более зрелые кольца могут дости­гать величины мелких колец P. vivax. Для колец P. falciparum характерно наличие у некоторых из них двух хроматиновых об­разований— ядра и кариосомы; это так называемые кольца с двумя ядрами. Чаще, чем у других возбудителей малярии, встре­чаются эритроциты с несколькими кольцами. Характерно нали­чие колец, распластанных по краю эритроцита. При дальнейшем развитии количество цитоплазмы у трофозоитов увеличивается. По мере образования псевдоподий очер­тания трофозоитов становятся неправильными. У трофозоитов P. vivax псевдоподии хорошо выражены, иногда разветвляются. У трофозоитов P. malariae, P. falciparum и P. ovale псевдоподии

выражены нерезко.

В цитоплазме полувзрослых и взрослых трофозоитов отмечается пигмент, накапливающийся в ре­зультате расщепления гемоглобина в процессе питания парази­та. Пигмент имеет вид гранул или палочек золотисто-желтого, темно-бурого или почти черного цвета в зависимости от вида

возбудителя.

У P. malariae иногда имеются еще характерные для данного возбудителя малярии вытянутые поперек эритроцита так назы­ваемые лентовидные трофозоиты, занимающие в зависимости от степени зрелости большую или меньшую пло­щадь пораженного эритроцита — от узкой ленточки до почти квадратной формы, оставляющей свободными лишь два проти­воположных полюса эритроцита.

Взрослые трофозоиты заполняют пораженные эритроциты почти полностью. У P. malariae и P. falciparum, не вызывающих увеличения пораженного эритроцита, они несколько меньше нормального эритроцита; у P. vivax — крупные. Трофозоиты P. ovale занимают промежуточное положение. Взрослые трофо­зоиты начинают подготавливаться к делению: псевдоподии у них втягиваются, они округляются, вакуоль исчезает, ядро несколь­ко увеличивается, становится более рыхлым, иногда вытяги­вается.

На следующем этапе у паразита начинает делиться ядро — трофозоит превращается в шизонт. В ходе деления число ядер увеличивается, а пигмент собирается в несколько, а затем в одну — две кучки. У P. falciparum скучивание пигмента начи­нается раньше, еще на стадии полувзрослого трофозоита. Когда количество ядер достигает числа, характерного для данного вида возбудителя (у P. vivax 12—18, у P. malariae 6—12, у P. falciparum 12—24, у P. ovale 4—12), вокруг каждого из них обособляется участок цитоплазмы, в результате чего об­разуются мерозоиты и- кучки пигмента между ними. На этой стадии шизонт называется зрелым. У P. malariae мерозоиты располагаются вокруг кучки пигмента в виде розет­ки, у остальных видов — беспорядочно.

Женские и мужские гаметоциты P. vivax, P. malariae и P. ovale —образования круглой или оваль­ной формы, без псевдоподий, без вакуоли, с равномерно распре­деленными, более крупными, чем у трофозоитов, гранулами пиг­мента. Величина их варьирует, от 2 мкм на ранней стадии раз­вития, до размеров нормального (7 мкм) у P. Malariae, или уве­личенного {8—9 мкм) у P. Vivax, и P. ovale эритроцита.

Гаметоциты P. falciparum ранней стадии развития — оваль­ной или бочкообразной формы образования, включенные в эрит­роциты. В периферической крови такие незрелые гаметоциты встречаются редко. Взрослые гаметоциты — образования характерной полулунной формы.

Важный диагностический признак — изменения пораженных эритроцитов. Эритроциты, пораженные P. vivax и P. ovale, уве­личены, деформированы, слабее воспринимают окраску, в них появляются азурофильные элементы (окрашиваемые азуром в красно-фиолетовый цвет). При P. vivax это мелкая и обильная зернистость Шюффнера, при P. ovale — более крупная и редкая зернистость Джеймса. В эритроцитах, содержащих самые моло­дые кольца, зернистость еще отсутствует. До 25—30% эритроци­тов, содержащих P. ovale, имеют вытянутую форму и зазубрен­ный бахромчатый край. Изредка сходным об­разом изменяются и эритроциты, пораженные P. vivax.

Эритроциты, пораженные P. falciparum, не изменяются по форме и размеру. Азурофильные элементы выявляются только в эритроцитах, содержащих крупные кольца и более зрелые фор­мы P. falciparum, т. е. стадии, редко встречающиеся в перифери­ческой крови больных. Это так называемая пятнистость Маурера, представляющая собой единичные крупные пятна разного размера.

Эритроциты, пораженные P. malariae, не увеличены, азуро­фильные элементы в них не выявляются.

Фазы малярийной инфекции

Фазы малярийной инфекции определяются темпами разви­тия паразита и динамикой иммунитета хозяина.

Все клинические проявления малярии связаны с эритроцитарной шизогонией и возникают только тогда, когда число бес­полых паразитов в крови превышает определенный уровень. Численность паразитов, способных вызвать клинические проявлеия, достигается только по прошествии одного или чаще не­скольких циклов эритроцитарной шизогонии. По этой причине инкубационный период всегда продолжительнее периода экзо-эритроцитарной шизогонии.

Минимальное число паразитов, при котором возникают кли­нические проявления (прежде всего лихорадка), носит название пирогенного порога. В каждом конкретном случае его значение (измеряемое числом паразитов в 1 мкл крови) зависит от инди­видуальных врожденных и приобретенных особенностей организ­ма, в частности от уровня иммунитета. При развитии инфекции вследствие нарастания иммунитета пирогенный порог повышает­ся, и человек перестает реагировать на такую численность пара­зитов, которая в начале болезни вызвала у него выраженные клинические проявления. Равным образом человек, заражаю­щийся малярией повторно, заболевает при большей численно­сти паразитов, чем человек, заразившийся впервые. У неиммун­ного лица пирогенный порог составляет несколько десятков па­разитов в 1 мкл крови.

От числа паразитов зависит не только момент наступления клинических проявлений, но и вероятность обнаружения парази­тов. При прочих равных условиях эта вероятность тем больше, чем больше объем крови исследуется под микроскопом. Мини­мальное число паразитов, которое может быть выявлено при микроскопическом исследовании толстой капли, называется по­рогом обнаружения. При режиме исследования, рекомендуемом ВОЗ для массовых обследований (просмотр 100 полей зрения толстой капли), порог обнаружения составляет 5 паразитов в 1 мкл крови.

Паразитемия выше порога обнаружения называется патент­ной, а ниже этого порога — субпатентной. Период от момента заражения до достижения порога обнаружения называют препатентным. Препатентный период обычно несколько короче инкубационного, т. е. паразиты в крови могут быть обнаружены за несколько часов или даже дней до начала клинических про­явлений. Впрочем, у особо чувствительных лиц реакция орга­низма наступает еще при субпатентной паразитемии (т.е. инку­бационный период оказывается короче препатентного).

Минимальная продолжительность инкубационного периода зависит от темпов развития паразита и составляет 7 дней при тропической, 10 —при трехдневной, 11 — при ovale, 25— при четырехдневной малярии.

При трехдневной и ovale-малярии наблюдается феномен дли­тельной инкубации. Это происходит в том случае, если комар вводит в организм человека только брадиспорозоиты. При этом-первичные клинические проявления возникают через несколько месяцев после заражения (в среднем спустя 8—9 мес). Иногда инкубация затягивается более чем на 1 год. Максимальная про­должительность инкубации при ovale-малярии — 52 мес.

После окончания инкубационного периода паразитемия про­грессивно нарастает, причем при тропической малярии оченьбыстрыми темпами и в ряде случаев не обнаруживает тенденции к ограничению роста. При этой форме малярии число паразитов, в 1 мкл крови обычно превышает 100 000. Если паразитемия в. своем росте превосходит этот уровень, летальность скачкообраз­но возрастает. По данным J. W. Field и J. W. Niven (1937), ле­тальность при тропической малярии составила менее 0,5% при паразитемии до 100 000 в 1 мкл, 7—20% при паразитемии' 100 000—500 000 и 63% при паразитемии более 500 000. При трех­дневной малярии максимум паразитемии (обычно 10 000—20000-паразитов в 1 мкл) наступает на 2-й неделе болезни. Изредка паразитемия достигает 50 000 и в исключительных случаях — 100 000 в 1 мкл крови.

Сходным образом эволюционирует паразитемия при четырех­дневной и ovale-малярии, но максимальный уровень паразитемик обычно ниже, чем при трехдневной малярии, что связано с менее высоким темпом развития P. malariae и P. ovale.

Лихорадочная реакция вызывается в основном выходом ме-розоитов из оболочек эритроцитов и их присутствием в плазме-крови. В случаях, когда паразиты развиваются более или менее синхронно, численность мерозоитов, достаточная для провоци­рования лихорадочного приступа, возникает лишь на короткий срок, а на протяжении остального периода единичного цикла эритроцитарной шизогонии в крови преобладают трофозоиты или незрелые шизонты, не вызывающие лихорадочной реакции. В таких случаях возникают правильно чередующиеся лихора­дочные пароксизмы, приходящиеся на моменты массового выхо­да мерозоитов из эритроцитов, и повторяющиеся с интервалом, 3 сут при четырехдневной малярии и 2 сут при других формах. Однако паразиты развиваются синхронно далеко не всегда. В случае их асинхронного развития (обычно в начальном пе­риоде болезни) правильно чередующихся пароксизмов не воз­никает, а устанавливается постоянная или неправильно ремиттирующая лихорадка.

Шизогония синхронизируется, по-видимому, под. влиянием, развивающегося иммунитета, поэтому правильное чередование приступов устанавливается в более поздние периоды болезни. Развитие паразитов синхронизируется раньше всего при ovale и четырехдневной малярии и позже всего при тропической ма­лярии.

По мере развития иммунитета и уменьшения паразитемии клинические проявления постепенно ослабевают и исчезают, однако при отсутствии лечения патентная или субпатентная па­разитемия может сохраняться еще в течение нескольких недель, или месяцев (состояние компенсированной инфекции или пара-зитоносительства). Если кровь такого реконвалесцента перелить неиммунному лицу, у последнего разовьется инфекция.

После окончания первичных проявлений могут возникнуть рецидивы (один или несколько). Рецидивы классифицируют в зависимости от их выраженности, сроков наступления и проис­хождения.

По степени выраженности рецидивы подразделяют на кли­нические и паразитарные. При клинических рецидивах у больного после более или менее продолжительного периода нормаль­ного самочувствия возникает новая серия лихорадочных пароксизмов. При паразитарных рецидивах у лиц, в крови которых в течение некоторого времени паразиты не обнаруживались, ре­зультаты исследования крови вновь становятся положительны­ми, но при этом .клинические проявления отсутствуют.

По времени наступления рецидивы подразделяют на ранние (до 2 мес после окончания первичных проявлений) и поздние (наступающие спустя более 2 мес).

По происхождению рецидивы могут быть двух типов: одни возникают в результате усиления эритроцитарной шизогонии, которая до этого была подавлена иммунитетом или приемом препаратов, хотя и продолжалась, не прерываясь; другие возни­кают за счет нового выхода паразитов из печени. Это стало ясно лишь относительно недавно и поэтому представляется не­обходимым ввести особые термины для классификации рециди­вов в зависимости от их генеза. В отечественной литературе давно утвердился термин «эритроцитарный рецидив», но не было термина для обозначения рецидивов, причина которых заклю­чается в выходе мерозоитов из печени. Для обозначения их мы предлагаем термин «экзоэритроцитарный рецидив».

Итак, эритроцитарный рецидив — рецидив, возникший в ре­зультате оживления временно подавленной иммунитетом или приемом препаратов эритроцитарной шизогонии. В период меж­ду первичными проявлениями и эритроцитарным рецидивом кровь не свободна от малярийных паразитов, хотя их так мало, что они не в состоянии вызвать клиническую реакцию, а иногда и не могут быть обнаружены при обычном исследовании крови.

Экзоэритроцитарный рецидив — рецидив, возникший за счет выхода мерозоитов из печени в момент, когда эритроцитарная шизогония, связанная с первичными проявлениями, уже прекра­тилась. Между первичными проявлениями и рецидивом, следо­вательно, есть промежуток времени, когда кровь вполне свобод­на от паразитов,— так называемый вторичный латент, который обычно продолжается 6—8 мес (первичный латент по времени идентичен инкубационному периоду). Экзоэритроцитарные ре­цидивы характерны для трехдневной и ovale-малярии и неиз­вестны при других формах малярии человека. Они вызываются брадиспорозоитами и по времени наступления, как правило, оказываются поздними.

Таким образом, коренное различие между тропической и че­тырехдневной -малярией, с одной стороны, и трехдневной и ovale-малярией — с другой, заключается в том, что при первых Двух формах паразиты присутствуют в крови на протяжении всей инфекции, а печень рано освобождается от паразитов; при Двух последних формах кровь в течение длительного времени бывает свободна от паразитов, хотя они присутствуют (пережи­вают) в печени.

Общая продолжительность инфекции после однократного за­ражения при отсутствии лечения составляет при тропической малярии обычно 1 год (редко 3 года), при трехдневной и ovale-малярии, как правило, 1 — 2 года (редко 4—5 лет), при; четырехдневной малярии обычно 2—3 года, но у некоторых пе­реболевших неограниченно долгое время. При этом уровень паразитемии бывает чрезвычайно низок.

Все сказанное выше относится к случаям так называемой спорозоитной инфекции, когда заражение происходит через укус комара. Однако человек может быть заражен также инфициро­ванной кровью, что случается, например, при. гемотрансфузиях. В таких случаях развивается так называемая шизонтная инфек­ция, отличающаяся некоторыми особенностями. При таком пути заражения фаза экзоэритроцитарной шизогонии отсутствует, поэтому при большой численности паразитов в крови донора инкубационный период сокращается до 3—4 дней (это обычно наблюдается при намеренном заражении малярией, например, в целях маляриотерапии).

При случайном заражении численность паразитов в крови-донора обычно очень мала, но реципиент легко заражается, что> и понятно, если учесть, например, что при уровне паразитемии 1 паразит в 1 мкл крови (уровень в 5 раз ниже порога обна­ружения) в 100 мл тем не менее содержится 100000 паразитов.. При небольшом исходном числе паразитов их численность до­стигает пирогенного порога весьма поздно и инкубационный период может затягиваться до 3 мес.

Ввиду отсутствия паразитов в гепатоцитах при шизонтною инфекции P. vivax и P. ovale не бывает экзоэритроцитарных. рецидивов, но эритроцитарные рецидивы, конечно, возможны.