Альвеолярные эхинококки: паразит паразиту рознь

Ленточные черви Echinococcus multilocularis (Leuckart, 1863) паразитируют исключительно у млекопитающих: на личиночной стадии – чаще всего у грызунов и зайцеобразных, а также других травоядных; половозрелые формы – у представителей семейства псовых, реже кошачьих. Жизненный цикл паразита непрост и включает в себя чередование полового и бесполого поколений.

Промежуточные хозяева (например, грызуны) проглатывают яйца паразитов при потреблении травы или воды, загрязненной фекалиями хищников. В кишечнике таких неосторожных «потребителей» из яиц паразита выходят личинки (онкосферы), которые чаще всего попадают в печень, где они начинают активно почковаться (размножаться бесполым путем), производя себе подобных.

Постепенно, как раковая опухоль, альвеококк, состоящий из множества личинок-пузырей, растет, замещая собой здоровую ткань. Такие зараженные особи становятся жертвами хищников. Хищник, в свою очередь, становится жертвой паразита: в его кишечнике личинки «взрослеют», достигают половой зрелости и начинают производить оплодотворенные яйца, благо черви являются гермафродитами и каждая взрослая особь имеет полный набор половых органов.

Нужно сказать, что паразит мастерски использует отношения «хищник–жертва», чтобы продолжить свой род: хищнику паразиты не доставляют сколько-нибудь серьезного беспокойства, а жизнь грызунов обычно столь скоротечна, что они редко могут послужить непосредственной причиной гибели зверька.

Однако все меняется в случае, когда яйца паразитов попадают в организм человека. В человеческой печени полноценное созревание личинок затруднено, зато здесь они получают возможность для безудержного роста. Прорастая в крупные желчные протоки и расплавляя крупные кровеносные сосуды печени, альвеолярные эхинококки приводят к тяжелому поражению печени, которое долгое время может протекать бессимптомно. При этом иммунный отпор, который организм пытается дать агрессору, только усугубляет ситуацию, приводя к нагноению и разрастанию в печени соединительной «рубцовой» ткани.

К сожалению, единственный радикальный способ избавиться от паразита – хирургическая операция, которую зачастую приходится повторять несколько раз. К тому же многие больные в принципе неоперабельны. Больные могут погибнуть вследствие развития механической желтухи, нарушений функции печени и даже от метастазов альвеококка в мозг.

Если не мыть руки

Во время исследований уровня и характера зараженности людей и диких животных особое внимание эпидемиологов всегда привлекала значительная изменчивость этих показателей по регионам.

Так, при почти поголовной зараженности песцов в низовьях Колымы (Якутия) местные охотники, занимающиеся добычей зверьков и обдиранием шкурок, не заражались альвеолярным эхинококкозом, несмотря на полное отсутствие мыла и горячей воды, да и самой традиции мыть руки. В то же время их коллеги, охотящиеся на рыжих лисиц, часто становились жертвами паразита. На Чукотке, Аляске и Камчатке, где ведется добыча песцов и лисиц и условия гигиены труда схожи, зараженность населения катастрофически высока. В Германии, Швейцарии и Франции, где имеются свои паразитарные очаги и нет лисиц, это заболевание среди людей также весьма обычно.

На основании подобных данных по структуре очагов и биологических особенностей паразита в разных частях ареала было сделано предположение, что существуют две разные формы паразита – патогенная для человека (связанная с лисицами) и непатогенная (связанная с песцами) (Шахматова, 1981). Однако различия между разными формами паразита не ограничиваются их «отношением» к человеку.

Так, европейские формы паразита хорошо приживаются в домашних кошках, тогда как «отечественные» делают это с переменным успехом. Личинки разных альвеолярных эхинококков по-разному растут в печени крыс и мышей. Однако самый интересный факт заключается в том, что в Северной Америке паразитоз у людей встречается только на о-ве Святого Лаврентия и Аляске, тогда как в северных штатах США и Канаде, где этот паразит обычен для местных лисиц и песцов, люди им практически не заражаются.

Отечественные исследователи были склонны объяснять подобные различия в уровне заболеваемости человека экологическими причинами, а также генетическими особенностями заболевших, но не самого паразита. Нужно заметить, что изучить все свойства каждой обнаруженной особи паразита сложно и накладно, а сделать это в отношении такой характеристики, как способность заражать человека, – просто немыслимо. Поэтому естественным образом родилась идея исследовать изменчивость паразита с помощью молекулярно-генетических методов.

Сквозь призму генома

У ленточных червей семейства Taeniidae, к которому относятся альвеолярные эхинококки, для генетического анализа обычно используют митохондриальную ДНК (митохондрии – это «энергетические фабрики» клетки, имеющие собственную ДНК). Группа японских ученых расшифровала последовательности трех генов мтДНК в образцах этих паразитов, собранных из разных регионов. На основе анализа было выделено четыре разные группы (генотипа), каждая из которых распространена только на определенной территории (Nakao et al., 2009).

Было установлено, что европейский генотип E. multilocularis характерен для территории Центральной Европы (Франции, Германии, Австрии, Словакии). Основными окончательными хозяевами этой патогенной для человека формы являются обыкновенные лисы, «импортированные» в свое время из Восточной Азии енотовидные собаки, а также домашние животные (собаки и кошки). Нужно добавить, что именно к этому генотипу относится классический E. multilocularis, описанный в 1863 г.

На территории бывшего СССР обычно выделяют пять очагов альвеолярного эхинококкоза, из которых крупнейшие – якутский и сибирский. За последние полвека на территории Западной Сибири было зарегистрировано более 750 случаев этой болезни, при этом большинство было связано с южной частью региона – Алтайским краем и Республикой Алтай

Наиболее распространенным оказался азиатский генотип, который встречается на территории Китая, Казахстана, части Монголии, Японии и о-ва Святого Лаврентия (США). Именно эта форма паразита служит наиболее частой причиной альвеолярного эхинококкоза человека. Монгольский генотип характеризует паразитов с территории Внутренней Монголии (Китай), а к североамериканскому генотипу были отнесены образцы, собранные в штате Индиана (США) и на о-ве Святого Лаврентия, где он соседствует с азиатским генотипом. Окончательными хозяевами паразитов американского генотипа служат песцы, при этом его способность заражать человека не была подтверждена молекулярно-генетическими данными.

Надо сказать, что попытки подразделить альвеолярных эхинококков на отдельные систематические группы предпринимались неоднократно и ранее. Например, в 1954 г. альвеококк с о-ва Святого Лаврентия был описан как E. sibiricensis на том основании, что он распространен в Сибири (Rausch Schiller, 1954). Однако позднее выяснилось, что вид был уже описан в Европе как E. multilocularis. Но поскольку различия между этими группами паразитов все-таки имелись, их признали подвидами. А не так давно китайские исследователи, базируясь на предположении, что основной ареал паразита находится на территории российского Забайкалья и Дальнего Востока, описали новый вид E. russicensis на основе образцов, собранных на территории Внутренней Монголии (Tang et al., 2006).

Данные японских ученых подтвердили существование генетически обусловленных различий паразитов из разных мест Евразии, однако эти различия оказались не настолько велики, чтобы считать их видовыми. Пожалуй, только E. russicensis имеет право считаться отдельным подвидом альвеолярного эхинококка, т. е. E. multilocularis russicensis. В любом случае наличие внутривидовой изменчивости, связанной с эпидемиологически важными свойствами возбудителя паразитоза человека, не подвергается сомнению.

Дальнейшие исследования, проведенные на территории России и Казахстана российскими исследователями, показали, что пространственное распределение внутривидовых групп паразита намного сложнее первоначально предложенного. Так, «североамериканский» оказался распространен предположительно не только по всей полярной зоне Северной Америки, но и от Европейского Севера России до Чукотки. Поэтому было бы правильнее называть его «полярным», или «северным», генотипом. Эта форма, паразитирующая преимущественно у леммингов, узкочерепных полевок и песцов, практически не заражает человека. «Азиатский» же генотип встречается не только практически по всей азиатской части России и в Казахстане, но и в Рязанской области и, вероятнее всего, на других зауральских территориях вплоть до Восточной Европы. Эта форма, основным хозяином которой является красная лисица (реже корсак), является самой патогенной для человека.

«Европейский» генотип, привязанный к тем же хозяевам, что и «азиатский», и близкий к нему генетически, действительно имеет обособленный ареал в Центральной Европе, но он также встречается в США и Канаде, хотя во все эти места он мог попасть и совершенно случайно – вместе с людьми. «Монгольский» генотип отмечен на территории не только Монголии и Китая, но также Алтая, Иркутской области и, возможно, Казахстана. Эта форма паразитирует у корсака, монгольской и красной лисиц и скальной полевки, у человека же отмечены единичные случаи заражения (Ito et al., 2010).

Несмотря на то что на территории нашей страны располагаются крупнейшие по масштабам и интенсивности эпидемиологического процесса природные очаги альвеолярного эхинококкоза, до сих пор имеется лишь отрывочная информация о генетической принадлежности паразитов, распространенных на территории России. Поэтому в дальнейшем планируются широкомасштабные исследования на территории РФ и стран Центральной Азии, которые позволят больше узнать об ареале и путях распространения форм этого паразита, различающихся по своей патогенности по отношению к человеку.

Литература

Konyaev S. V., Yanagida T., Nakao M. et al. Molecular identification of human echinococcosis in the Altai region of Russia // Parasitology International. 2012. Vol. 61(4). P. 711—714.

Konyaev S. V., Yanagida T., Nakao M. et al. Genetic diversity of Echinococcus spp. in Russia // Parasitology. 2013. Vol. 140. P. 1637—1647.

Nakao M., Yanagida T., Konyaev S. V. et al. Mitochondrial phylogeny of the genus Echinococcus (Cestoda: Taeniidae) with emphasis on relationships among Echinococcus canadensis genotypes // Parasitology, 2013. Vol. 140(13). P. 1625—1636.

Nakao M., Xiao N., Okamoto M. et al. Geographic pattern of genetic variation in the fox tapeworm Echinococcus multilocularis // Parasitology International, 2009. Vol. 58 (4). P. 384–389.