Heligmosomoides polygyrus | |
---|---|
Самка H. polygyrus из пищеварительного тракта лесной мыши. | |
Научная классификация | |
Королевство: | |
Тип: | |
Класс: | |
Заказ: | |
Семья: | |
Род: | |
Разновидность: | H. polygyrus |
Биномиальное имя | |
Heligmosomoides polygyrus |
Heligmosomoides polygyrus , ранее называвшийся Nematospiroides dubius , является естественным кишечным аскаридом грызунов . [1] Он принадлежит к семейству Trychostrongylidae, и мужские и женские черви морфологически различимы. [2] паразит имеет прямой жизненный цикл , с его личиночной формой является инвазионной стадией. H. polygyrus обладает способностью вызывать хронические инфекции у грызунов и изменять иммунные реакции хозяина. Эта нематода широко используется в качестве модели желудочно-кишечного паразита в иммунологических, фармакологических и токсикологических исследованиях. [3]
Жизненный цикл и морфология [ править ]
Этот паразит имеет прямой жизненный цикл без промежуточных хозяев. Жизненный цикл занимает около 13–15 дней. [1] [4] Инфицированные мыши выделяют фекалии, содержащие яйца, и размер яиц варьируется от 70 до 84 микрометров (мкм) в длину и от 37 до 53 мкм в ширину. [5] Яйца отделяются от хозяина на стадии от 8 до 16 клеток и вылупляются в окружающей среде примерно через 24 часа после прохождения через хозяина. [6] Личинки L1выходят из яйца и имеют длину 300–600 мкм. Вокруг рудиментарного рта можно увидеть три губообразных структуры. Личинки L1 линяют в личинки L2 через 2–3 дня; Затем они начинают питаться бактериями в окружающей среде. Кутикула на стадии L1 отделяется от обоих концов личинок, но остается слабо связанной с личинками L2, становясь внешней оболочкой до заражения. Через 3 дня L2 частично линяет в закрытый L3, инфекционная стадия отсутствия питания. Длина инфекционных личиночных стадий составляет 480–563 мкм.
Мыши проглатывают стадию L3 паразита, и через 18 часов в просвете кишечника появляется L3 без оболочки . Оболочка L1 сбрасывается после проглатывания, после чего личинки немного укорачиваются и достигают 376–540 мкм в длину. Через 24 часа после приема внутрь личинки проникают в слизистую оболочку кишечника. Примерно через 4 дня после приема внутрь L3 линька превращается в L4 в подслизистой оболочке кишечника. Через 6 дней после приема внутрь они проникают в мышечный слой кишечника и начинают созревать до взрослых паразитов. К 14-му дню взрослые самцы и самки гельминтов контактируют в просвете кишечника., спариваются и производят яйца, которые выводятся с фекалиями, продолжая, таким образом, жизненный цикл. Взрослые самцы плотно скручены и обычно достигают 8–10 мм в длину. Самки также плотно скручены, но крупнее, их длина составляет 18–21 мм. Взрослые особи характеризуются темно-красной пигментацией, тогда как свободноживущие личиночные формы в большинстве своем полупрозрачны.
Эпидемиология [ править ]
При естественных инфекциях H. polygyrus почти повсеместно обнаруживается в популяциях диких лесных мышей ( Apodemus sylvaticus ). В одном исследовании популяций лесных мышей в Оксфордшире , Англия, 70% всех отобранных мышей были инфицированы H. polygyrus , при этом средняя инфекционная нагрузка составляла около 12 червей на мышь. [7]Интенсивность естественного заражения у лесных мышей сильно варьируется: от отсутствия до 244 взрослых червей на мышь. Самцы и самки мышей паразитируют в равной степени. Возникновение паразитов, по-видимому, положительно коррелирует с массой и возрастом мышей, показывая увеличение распространенности у более старых и тяжелых мышей. Инфекция также регулировалась сезонно в популяции лесных мышей, причем наибольшая распространенность инфекции / интенсивности бремени гельминтов приходилась на раннюю весну и достигала минимальных значений в конце лета / начале осени. Это обратно коррелирует с типичным поведением лесной мыши при размножении, где пик популяции приходится на конец лета или в начале осени, а самый низкий - ранней весной. [7] Основная часть исследований H. polygyrus была проведена на лабораторных мышах,Mus musculus , поскольку он используется в качестве модели гельминтоза человека,которому существует целый спектр естественной устойчивости к паразитарной инфекции. [4]
Патогенность [ править ]
После инфицирования H. polygyrus , врожденные и адаптивных реакции хозяина иммунных генерируются , чтобы предотвратить создание паразита в кишечнике. Устанавливается сильный ранозаживляющий иммунный ответ ( Th2- тип), связанный с патологией кишечника. Подобно другим инфекциям аскариды, иммунитет Th2 направлен на устранение паразита или его сдерживание, чтобы минимизировать повреждение хозяина.
Слизь, выделяемая бокаловидными клетками кишечника, действует как первая линия защиты, поэтому увеличение количества бокаловидных клеток является основным наблюдаемым изменением во время инфекции H. polygyrus . [8] Макрофаги активируются посредством цитокинов Th2, и они важны для избавления от паразитов, увеличивая перистальтику кишечника и вызывая фиброз и заживление. [9] Эти иммунные клетки также важны при гранулеме.формирование. Это защитная реакция хозяина, призванная поймать паразита и минимизировать его повреждение кишечника. Кроме того, эти клетки играют важную роль в увеличении сокращений стенки кишечника, что способствует изгнанию червя. [4] селезенки , брыжеечных лимфатических узлов , пейеровы бляшки и собственной пластинки лимфоциты вызывают сильную реакцию иммунной Th2, производя различные цитокины ( интерлейкин 3 , IL - 4 , IL5 , IL9 , IL10 и IL13 ), которые играют важную роль в контроле и выталкивания черви. Эти цитокины способствуют выработке CD4.Эффекторные T-хелперные клетки 2 необходимы для адаптивного иммунного ответа против паразита. Кроме того, костимулирующие сигналы через CD80 и CD86 также оказались важными для создания иммунного ответа Th2 и выработки иммуноглобулина E (IgE). [5] В гуморальном звене иммунитета паразитоспецифический IgG1 играет большую роль в защите во время инфекции, а IgA, как было показано, имеет незначительный эффект. Не было показано, что IgM и IgE играют важную роль в защите H. polygyrus .
Однако, несмотря на этот впечатляющий иммунный ответ, H. polygyrus способен перехватывать иммунный ответ хозяина, подавляя выработанный против него ответ Th2, что приводит к хронической инфекции. Эта иммунная регуляция происходит посредством сильного регуляторного Т-клеточного ответа, вызываемого в селезенке и мезентериальных лимфатических узлах хозяина, в основном с участием регуляторных Т-клеток CD25 + CD103 + . [10] Другим фактором может быть продукция ингибитора высвобождения алармина H. polygyru ( A0A3P7XL18 ), белка Суши-домена 26 кДа, подавляющего IL-33 , ингибирующего процессинг IL33 в его активную форму. [11]
Профилактика и лечение [ править ]
Официальных стратегий профилактики для борьбы с H. polygyrus не существует , хотя паразит чувствителен к ряду лекарственных препаратов. Лечение инфицированной мыши пирантел памоатом, ивермектином или другими противогельминтными препаратами помогает избавиться от инфекции и обеспечивает иммунитет к повторному заражению. [4] Кроме того, коктейль из экскреторно-секреторных антигенов H. polygyrus может быть собран и введен мышам в присутствии квасцов для индукции стерилизующего иммунитета перед инфекцией. [4] [12]
См. Также [ править ]
- Nippostrongylus brasiliensis
- Trichuris muris
Ссылки [ править ]
- ^ a b Грегори, Ричард Д .; Кеймер, Энн Э .; Кларк, Джон Р. (01.01.1990). "Генетика, пол и воздействие: экология Heligmosomoides polygyrus (Nematoda) у лесной мыши". Журнал экологии животных . 59 (1): 363–378. DOI : 10,2307 / 5178 . JSTOR 5178 .
- ^ аль-Бассель, DA; Ститие, FM; Фарраг, AM (2000-04-01). «О морфологии Heligmosomoides polygyrus (Nematoda-Trichostrongylidae) полевой мыши apodemus sylvaticus». Журнал Египетского общества паразитологов . 30 (1): 43–49. ISSN 1110-0583 . PMID 10786017 .
- ^ Pleass, RJ; Бьянко, AE (1995-09-01). «Влияние гамма-излучения на развитие Heligmosomoides polygyrus bakeri у мышей». Международный журнал паразитологии . 25 (9): 1099–1109. DOI : 10.1016 / 0020-7519 (95) 00010-Y . PMID 8847171 .
- ^ a b c d e Рейнольдс, Лиза А .; Филби, Кара Дж .; Майзелс, Рик М. (11.10.2012). «Иммунитет к модельному кишечному паразиту гельминта Heligmosomoides polygyrus» . Семинары по иммунопатологии . 34 (6): 829–846. DOI : 10.1007 / s00281-012-0347-3 . ISSN 1863-2297 . PMC 3496515 . PMID 23053394 .
- ^ a b Эренфорд, Фрэнк А. (01.01.1954). «Жизненный цикл Nematospiroides dubius Baylis (Nematoda: Heligmosomidae)». Журнал паразитологии . 40 (4): 480–481. DOI : 10.2307 / 3273905 . JSTOR 3273905 .
- ^ Брайант, Виктория (1973-09-01). «Жизненный цикл Nematospiroides dubius, Baylis, 1926 (Nematoda: Heligmosomidae)». Журнал гельминтологии . 47 (3): 263–268. DOI : 10.1017 / S0022149X00026535 . ISSN 1475-2697 . PMID 4796125 .
- ^ a b Грегори, Ричард Д. (1 января 1992 г.). «Об интерпретации экологии паразита-хозяина: Heligmosomoides polygyrus (Nematoda) в популяциях дикой лесной мыши (Apodemus sylvaticus)». Журнал зоологии . 226 (1): 109–121. DOI : 10.1111 / j.1469-7998.1992.tb06130.x . ISSN 1469-7998 .
- ^ Гренсис, Ричард К .; Хамфрис, Нил Э .; Бэнкрофт, Эллисон Дж. (01.07.2014). «Иммунитет к желудочно-кишечным нематодам: механизмы и мифы» . Иммунологические обзоры . 260 (1): 183–205. DOI : 10.1111 / imr.12188 . ISSN 1600-065X . PMC 4141702 . PMID 24942690 .
- ^ Filbey, Кара J .; Грейнджер, Джон Р .; Смит, Кэтрин А .; Бун, Луи; ван Ройен, Нико; Харкус, Ивонн; Дженкинс, Стивен; Хьюитсон, Джеймс П .; Майзелс, Рик М. (01.05.2014). «Врожденные и адаптивные реакции иммунных клеток типа 2 при генетически контролируемой устойчивости к кишечной гельминтозной инфекции» . Иммунология и клеточная биология . 92 (5): 436–448. DOI : 10.1038 / icb.2013.109 . ISSN 0818-9641 . PMC 4038150 . PMID 24492801 .
- ^ Финни, Констанс AM; Тейлор, Мэтью Д.; Wilson, Mark S .; Майзелс, Рик М. (2007-07-01). «Расширение и активация CD4 (+) CD25 (+) регуляторных Т-клеток при инфекции Heligmosomoides polygyrus» . Европейский журнал иммунологии . 37 (7): 1874–1886. DOI : 10.1002 / eji.200636751 . ISSN 0014-2980 . PMC 2699425 . PMID 17563918 .
- ^ Осборн; и другие. (17 октября 2017 г.). «Белок HpARI, секретируемый паразитом гельминтов, подавляет интерлейкин-33» . Иммунитет . 47 (4): 739–751. DOI : 10.1016 / j.immuni.2017.09.015 . PMC 5655542 . PMID 29045903 .
- ^ Хьюитсон, Джеймс П .; Филби, Кара Дж .; Грейнджер, Джон Р .; Доул, Адам А .; Пирсон, Марк; Мюррей, Дженис; Харкус, Ивонн; Майзелс, Рик М. (01.11.2011). «Heligmosomoides polygyrus вызывает доминантный незащищающий ответ антител, направленный против ограниченных гликановых и пептидных эпитопов» . Журнал иммунологии . 187 (9): 4764–4777. DOI : 10.4049 / jimmunol.1004140 . ISSN 0022-1767 . PMC 4306209 . PMID 21964031 .