Введение к работе
Настоящая диссертационная работа, представленная в виде научного доклада, является итогом 25-летних (с 1971 но 1.996 гг.) исследований по саркоспоридиям н цисто нзоспорам сельскохозяйственных и домашних животных, выполненных л соответствии с тематическими планами Уральской государственной сельскохозяйственной академии и Государственным планом 0.65.05, заседанием 05.03.Д по программе головной организации (Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии им. Я.?. Коваленко). Номера государственной регистрации: 01.818001881; 01.9.20000890 (1971-1995 гг.)
Саркоспоридии (Sarcocystis) относятся к числу наиболее распространенных и все еще мало изученных паразитов сельскохозяйственных животных. Практически все взрослое поголовье крупного рогатого скота и овец инвазировано саркоспоридиями. Несмотря на то, что впервые саркоспоридии были выявлены в 1843 год)' (Miescher F., 1843), до 1972 года они оставались организмами неизвестной природы и невыясненного систематического положения. А поскольку до 1972 года была известна лишь цистная стадия (саркоциста) в мышечной ткани животных, которая не вызывала сильных изменений в организме, го саркоспоридии считались безвредными структурами, что в известной мере сдерживало расшифровку их жизненных циклов. Выяснение кокцидігйной природы гоксоплазмы (1969, 1970 гг.), близко родственной саркоспоридиям, послужило толчком к изучению жизненных циклов саркоспоридии. Фейер (Fayer R., 1970, 1972) первым получил на культуре тканей доказательства кокцидийной природы саркоспоридии Дальнейшее подтверждение кокцидийной природы Sarcocystis получили немецкие исследователи (Rommel М., Heydorn А.О.; Heydorn А.О., Rommel М., 1972; Rommel М. et al, 1972). Было установлено, что саркоспоридии - это кокцидии с облигатно гетероксенным двуххозяинным циклом развития, причем собака, кошка и человек выступают как дефинитивные хозяева, в организме которых происходит гаметогенез и образование ооцист изоспороидной структуры, а крупный рогатый скот, овцы, свиньи оказались промежуточными хозяевами, в организме которых протекает бесполое развитие саркоспоридии. Выяснилось также, что многие виды саркоспоридии являются высокопагогенньши (в острую фазу болезни) и могут вызывать анорексию, тяжелое иереболевание, резкое снижение продуктивности, аборты, менингоэнцефалиты, гибель животных. Упитанность (и качество мяса) животных с цистами саркоспоридии
(хроническая фаза болезни) резко снижается. Только от саркоцнетоза крупного рогатого скота в США ежегодный ущерб составляет 95 миллионов долларов (Payer R.. Dubey J.P., 1986). Нельзя исключап. причастность саркосггарпднозной инвазии к эозинофильному миознтл овен, крупного рогатого скота. Два вида саркоспоридий (Sarcocystis hominis и S. Siiihominis) вызывают у человека (дефинитивного хозяина этих видов) кишечную форму саркоспоридиоза. Иногда (очень редко) у человека в мышечной ткани находят (постморгыльно) саркоцисты, то есть человек может быть и промежуточным хозяином определенных видов саркоспоридий. Предполагается (на основании структуры выявленных саркоцист). что у человека могут паразитировать саркоцисты не менее 10 видов рода Sarcocystis от различных животных, а существование вида S. lindemanui Rivolta, 1879, считавшегося специфичным для человека, подвергается сомнению (Н.С. Jeffrey, 1974; Beaver et al, 1979). Таким образом, оказалось, что цисты саркоспоридий из мышечной ткани сельскохозяйственных животных, известные под родовым названием Sarcocystis, представляют собой стадию развития кокцидий, описанных ранее у кошек, собак, других плотоядных и человека как некоторые виды Isospora. Незнание жизненных циклов Sarcocystis привело к том)', что разные стадии одного и того же паразита, то есть тканевые цисты в промежуточном хозяине и ооцисгы изоспороидной структуры из фекалий дефинитивного хозяина (домашние и дикие плотоядные, человек) обозначали соответственно двумя различными родовыми названиями: Sarcocystis и Isospora. Это внесло путаницу в номенклатуру видов isospora, поскольку спору лированные ооцисгы и спороцисты Sarcocystis таюке были описаны как изоспоры. Номенклатура видов рода Sarcocystis сельскохозяйственных животных также сильно запутана. Поскольку ранние авторы, описывая (по саркоцистам) один и тот же вид Sarcocystis, но применял при этом разные методы исследования (гистосрезы, нативный материал) давали ему разные названия, то это породило путаницу, которая не устранена полностью до настоящего времени. У крупного рогатого скота цистные стадии были описаны под названиями Sarcocystis hirsuta, S. fusifomiis, S. blatichardi, Miescheria cruzi и другими. Стадии саркоспоридий крупного рогатого скота, выделенные из фекалий собак и кошек были описаны под названием Isospora bigemina. У овец цистные стадии были описаны под названиями S. tenella, Balbiania gigantea. Стадии саркоспоридий овец, выделенные из фекалий собак назывались I. bigemina. У свиней цисты саркоспоридий были описаны под названиями S. miescheriana, Synchytrium miescheriana; у лошадей -S. bertrami. Все ооцисты и спороцисты, выделенные из фекалий собак назвали Isospora bigemina.
После выявления циклов развития саркоспоридий оказалось, что за такими названиями как S. tenella, S. fusifomiis, S. miescheriana, S. bcrtrami
іфьівастся" не один, а несколько самостоятельных видов Sarcocystis, что ic более осложнило их видовую идентификацию. В настоящее время тагговлено, нто крупного рогатого скота паразитируют 3 вида ркоспоридий, у овец - 4, у коз - 3. у лошадей - 2, у свиней - 2. 5едительных данных, подтверждающих наличие }' свиней третьего вида, жончательным хозяином кошкой, пока нет.
К сожалению, до настоящего времени многие недоразумения оисходят из-за использования разной терминологии применительно к учению саркоспоридий. Часто термин "саркоцисты" употребляется для означения кокцидийрода Sarcocystis (независимо от стадии жизненного пета возбудителя), не учитывая:, что так можно называть лишь одну эдию паразита - тканевую цисту. Именно этим можно объяснить явление таких словосочетаний как "спороцисты саркоцист"; "жизненный кл развития саркоцист" и так далее. Необходимо упорядочить и отрсбление терминов "саркоспоридиоз" и "саркоцистоз".
Одним из основных критериев видовой идентификации ркоспоридий (наряду с морфологией зрелых саркоцист) является зяинная специфичность. К 1986 году род Sarcocystis включал более 122 дов. для которых дефинитивные и промежуточные хозяева выявлены шь у 56 (N.D. Levine, 1986). Ежегодно этот список пополняется. Но не е признают хозяинную специфичность саркоспоридий и их видовое гогообразие. Д.И. Панасюк, В.Н. Минтюгов, Е.П. Быкова (J971) считают, о существует только один вид - S. miescheriana. Д.И. Панасюк, 3. Кононенко, Ю.К. Горбов (1975) считают, что "саркоцисты на любой эдпи развития легко прнжігваются у других видов животных". .К. Горбов (1976) получил положительный результат сперимелтального заражения белых мышеи путем длительного армливания им мышечной ткани с саркоцистами крупного рогатого ота, овец и свиней. Izzel Din Afaf, A.M. Shommein (1974) в Судане гявилн микросаркоцисты в сердечных и жевательных мышцах белых пней после скармливания іш саркоцігст из сердец крупного рогатого ота и пришли к выводу об отсутствии хозяинной специфичности у ркоспоридий.
До недавнего времени (1972-1973 гг.) мало, что швестно о путях ре дачи саркоспоридий. Многочисленные попытки передать в спериментальных условиях саркоцистозную инвазию путем инокуляции сгных мерозоитов обычно оканчивались неудачей (Reich, 1888; Pfeiffer, 89; Kasparek, 1895; Smith, 1901;Negre, 1907; Chiwy-Colback, 1926; Awad, 54; Mando-ur, 1965; Tadros, 1970//пит. no: Tadros etLaarman, 1976).
He нашло подтверждение и предположение о внутриутробной редачи инвазии (Garnham ct Lainson, 1960; Lainson, 1986; Cunningham, 73). He находили цисты саркоспоридий в плодах у сильно
ннвазнрованных саркоспоридшши коров (Viljocn. 1918), овей (Bertram. 1892). короткохвостых полевок (Tadros, 1976).
Положительный результат от скармливания животным мышечной ткани с саркоцистамп саркоспорнлп'і получили: Leuckart. 1863: Smith. 1901. 1905; Koch, 1904; Negrc. 1907; Negri,' 19()8: Darling, 1910, Crawley. 1914; Morullar, 1920; Babudicry, 1932; Sebek, 1960; Mandour, 1965; Awad. 1973).
За последние 25 лет опубликовано более 800 работ, в том числе обзорных статей и монографических исследований, посвященных саркоспоридиям, их жизненным циклам, ультраструктуре цистиых и других стадий паразита, таксоїюмші, эпизоотологии, вызываемой патологии, хозяинной специфичности, а также близко родственным тканевым цистообразующим кокщтдиям (Markus et al, 1974; Suteu, 1975; Dubey, 1976; Levine, 1977; Tadros Laarman, 1976:1982; Бейер, 1977, 1979, 1988; Бейер и соавт., 1981; Бейер и Полянский. 1979; Вез'ег, Radchenko, 1995; Mehlhorn, Neydorn, 1978; Вершинин, 1977, 1979, 1996; Chobobotar, Sholtyseck, 1982; Dubey et al, 1989). Коллектив авторов (СМ. Пак и др., 1984) издал монографию: "Саркоспорвдии животных в Казахстане", в которой приведен видовой состав саркоспоридий сельскохозяйственных я диких млекопитающих Казахстана и морфобиологическая характеристика выявленных видов. Саркоцитозу овец посвящена диссертационная работа С.А. Позова (1990), а морфофункцнональньш проявлениям поразито-хозяинных отношений при саркоспоридиозе овец - диссертация В.М. Сахно (1997). Морфологическая и иммунологическая характеристика родов Sarcocystis и Toxoplasma дана в диссертационной работе М.Д. Новака (1994). О новых путях распространения саркоспоридий у мышей и крыс, биологических особенностях саркоспоридий у мышевидных грызунов сообщают Грикенене и др. (1993); Grikieniene, Kutkiene, 1998; Kutkiene, Grikienieive, 1998; Kytkene, Frikenene, 1998; Радченко и соавт., 1998.
В специальной литературе нет объяснения механизма патогенного действия саркоспоридий у промежуточных и дефинитивных хозяев. Недостаточно четко разработаны критерии дифференциации саркоспоридий от близко родственных паразитов (Toxoplasma, Besiioitia, Hammondia, Frenkelia, Cystoisospora).
Изучение жизненных циклов Cystoisospora (=Isospora от плотоядных) необходимо по той причине, что к настоящему времени у собак и кошек выявлено более 40 видов эймериидных кокцидий, относящихся к родам Cystoisospora, Sarcocystis, Toxoplasma, Hammondia, Besiioitia. Все они имеют изоспороидную структуру ооцист и без знания циклов развития структурных особенностей эндогенных стадий хозяинной специфичности, дифференциация их не всегда возможна.
Кроме того. без знания жизненных цистов тканевых истообра:» ющнх коїщидігй (и в том числе саркоспоридші) нельзя изучать шзоотологшо (эпидемиотологию) вызываемых ими болезней, патогенез, пшичеекке проявления, диагностику, лечебно-профилактические сропрнятия.
Целью работы было воспроизвести экспериментально и дать описание сравнительном плане всех стадий жизненного цикла одного из наиболее тспросграненных видов Sarcocystis и Cystoisospora домашних животных; 33'чпть характер патогенного воздействия на организм шшазпрованных тшогных. Разработать критерии дифференциации Sarcocystis и ystoisospora от близко родственных организмов.
Выявить видовой состав Sarcocystis у крупного рогатого скота, овец, коз, свиней, лошадей в зоне Среднего Урала.
Изучить развитие Sarcocystis от крупного рогатого скота в дефинитивном и промежуточном хозяевах.
Проследить развитие S. cruzi в культуре ткани при заражении спорозоитами.
Изучить развитие S. gigaritea в культуре ткани при заражении цистными мерозоитами.
Изучить патологоморфологические изменения при остром экспериментальном саркоцнетозе телят.
Изучить патологоморфологические изменения при экспериментальном энтералыгом саркоцнетозе у собак.
Изучить возрастную восприимчивость собак к саркоцистозной инвазии и возможность супер - иреинвазирования. Воспроизвести цикл развития Cystoisospora felis, С. ohioensis. Для разработки критериев дифференциации Sarcocystis и Cyrstoisospora (=Isospora от плотоядных) от близко родственных организмов (Toxoplasma, Besnoitia, Hammondia) предполагается экспериментально заразить котят (раздельно) тканевыми цистами Toxoplasma gondii и Besnoitia besnoiti, зрелыми ооцистами токсоплазми, а таюке проследить развитие паразита в культуре ткани при заражении спорозоитами Toxoplasma gondii. Собак намечено заразить экспериментально зрелыми ооцистами Hammondia heydorni.
10. Разрабоїать методические рекомендации по диагностике и профилактике саркоцнегозов сельскохозяйственных животных и цпстопзоспорозов кошек, собак.
Впервые выявлен видовой состав саркоспоридий у крупного рогатого скота, овец, свиней, лошадей в зоне Среднего Урала.
Впервые в лире дефинитивным хозяином Sarcocystis cruzi от крупного рогатого скота и S. tenella (= S. ovicanis) от овец зарегистрирован песец.
Впервые в нашей стране в условиях эксперимента изучено развитие S. сіигів дефинитивном и промежуточном хозяевах.
Впервые проведено культивирование со стадии спорозоита S. cruzi в культурах ткани.
Впервые изучено развитие S. gigantea в культуре ткани при заражении диетными мерозоитами.
Впервые дано объяснение механизигу патогенного действия саркоспоридий в разные фазы развития в промежуточном и дефинитивном хозяине.
Разработаны морфологические и биологические критерии дифференциации Sarcocystis, Cystoisospora от близко родственных организмов (Toxoplasma. Hannnondia, Besnoitia, Frenkelia).
Даны оригинальные микрофотографии основных стадий развития тканевых цистообразующих кокцидий.
Результаты исследований, выполненных автором, могут быть использованы в практической деятельности ветеринарных врачей ветеринарных лабораторий, мясокомбинатов, лабораторий ветсан-экспертизы рынков, ветврачей лечебниц, хозяйств.
Результаты полученных исследований легли в основу впервые изданных (совместно с лабораторией протозоологии ВИЭВ) "Методических рекомендаций по диагностике и профилактике саркоиистозов сельскохозяйственных животных", одобренных ГУВМСХ СССР и утвержденных В АСХНИЛ в 1981 году.
В декабре 1992 года изданы "Рекомендации по борьбе с эймериозамк и изоспорозами жшютных", Москва (в соавторстве с ВИЭВ, МВА, ВНИИБП, ВВИ), одобренные секцией паразитологии отделения ветеринарной медицины Российской сельскохозяйственной академии, а в
)9) год\" переизданные под названием "Методические рекомендации по зрьбе с эймерпозамн пизоспорозами животных", Москва.
В июне 1999 года изданы "Методические указания по лабораторной
шгностике токсоплазмоза" (в соавторстве с Центральной научно-
гтодіпєскон ветеринарной лабораторией, Всероссийским
^дарственным научно-исследовательским институтом контроля, андартизацпи и сертификации ветеринарных препаратов и сероссийсгаш. институтом экспериментальной ветеринарии) тзераденные Департаментом ветеринарии Минсельхозпрода России.
Подана заявка на патент Российской Федерации "Способ
їезвреживания мясопродуктов для профилактики саркоцистозов
льскохозяйственных животных" № 90/99 (в соавторстве с
В. ТелятниковойиЮ.А. Кирсановым).
Материалы диссертации вошли в книгу "Протозойпые болезни льскохозяйственных животных" под редакцией профессора .И. Степановой, М. "Колос", 1982, 351 с. и в учебное пособие топографию): "Кокцидиозы животных и их дифференциальная гагностика", Екатеринбург, 1996, 264 с, написанное лично автором.
На защиту выносятся следующие вопросы:
Саркоспоридии - это эймериидные тканевые цистообразующие
кокцидии.
Острый саркоцистоз у промежуточных хозяев, вызываемый
патогенными видами Sarcocystis, совпадающий с иредцистной
мерогонией, протекает по типу аллергоза.
Критерии дифференциации Sarcocystis и Cystoisospora от родственных
организмов (Toxoplasma, Besiraitia, Hammondia, Frenkelia) основаны
прежде всего на морфологии цистных стадий и структуре жизненных
циклов этих кокцидии.
По теме диссертации опубликовано 83 работы в научных трудах рГСХА, ВАСХНИЛ, в тематическом сборнике "Токсоплазмозы" АН ССР, изд-во "Наука"; в книге "Протозойпые болезни льскохозяйственных животных", М. "Колос", 1982, 351 с; в журналах іетеринария", "Доклады ВАСХНИЛ", "Цитология", "Вестник терпнарии", а также в материалах Международных и Всероссийских учно-пронзводственных конференций и совещаний.
Результаты научных исследований включены в базовый учебник Іаразитология и инвазионные болезни сельскохозяйственных животных" [я ветеринарных вузов под редакцией профессора К.И. Абуладзе Т. "Колос", 1982), а также в последующем его переиздании (1990).
В 1996 году вышла монография (учебное пособие): И.И. Вершинин "Кокцидиозы животных и их дифференциальная диагностика", Екатеринбург, 1996, 264 с.
Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на отчетных ежегодных научных конференциях Уральской государственной сельскохозяйственной академии (1972-1998); на Всесоюзной научной конференции "Состояние изученности кровепаразитарных и малоизученных протозаиных болезней сельскохозяйственных животных и перспективы их ликвидации в стране", Москва, 1975; на Республиканской конференции "Паразитарные болезни сельскохозяйственных животных и меры борьбы с ними", Алма-Ата, 1979; на секции "Паразитология и профилактика инвазионных болезней сельскохозяйственных животных" "Отделения ветеринарии ВАСХНИЛ", Москва, 1977, 1980; на Всесоюзном симпозиуме по кишечным простейшим, Вильнюс, 1979; на совещании-семинаре Заведующих кафедрами паразитологии 11-22 ноября 1980 г., Москва; на заседании рабочей группы по протозойним болезням сельскохозяйственных животных Координационного совета по программе О.СХ.90. Москва, 1984; на Республиканской конференции "Ветеринарные проблемы индустриального животноводства", Тарту, 1983; на III съезде Всесоюзного общества протозоологов "Современные проблемы протозоологии", Вильнюс, 1982; на Всесоюзной научно-производственной конференции "Протозойные болезни сельскохозяйственных животных, переносчики их возбудителей и современные методы борьбы с ними", Самарканд-Джамбай, 1983; на Всесоюзной научной конференции "Проблемы развития науки на Урале до 1990-2000 гг.", Свердловск, 1981; на IV съезде Всесоюзного общества протозоологов "Современные проблемы протозоологии", Лешшград, 1987; на Республиканском симпозиуме "Профилактика болезней птиц", Тарту, 1989; на Международных конференциях "Ветеринарная медицина' 94, '95, '96", Тарту, 1994, 1995, 1996; на Республиканской конференции "Достижения ветеринарной науки и практики по повышению продуктивности сельскохозяйственных животных", Тарту, 1988; на Заседании рабочей комиссии ОНК Вет "Паразитология и профилактика инвазионных болезней сельскохозяйственных животных", Москва, 1990; на V Всесоюзном съезде протозоологов (Витебск, сентябрь 1992 г.); на Заседании секции отделения ветеринарной медицины РАСХН "Инвазионные болезни сельскохозяйственных животных", Москва, 1995; на Совещании паразитологаческого общества при Г АН "Паразитологические проблемы больших городов" Второе совещание по
теме "Окружающая среда и проблемы паразитарного загрязнения", Санкт-Петербург, 1996; на Межрегиональной научно-практической конференции "Опыт и проблемы повышения качества молочной продукции", Курган, 1997 часть 1-2; на Межрегиональной научно-нрактической конференции "Экологические аспекты продовольственной безопасности, контроль за качеством пищевых продуктов", 1998; на конференции Уральской медицинской академии и Уральской государственной академии "Практические мероприятия по профилактике патогенного воздействия факторов окружающей среды на здоровье населеній". Екатеринбург, 1998; на Международной научно-производственной конференции по протозоологии "Диагностика, лечение и профилактика протозойных болезней животных", Москва, 1997.