Патогенез и морфология лейшманиоза

Лейшманиоз — хроническое воспалительное заболевание кожи, слизистых оболочек или внутренних органов, вызванное облигатным кинетопластидным внутриклеточным протозойным паразитом, передающимся через укус москита. Лейшманиоз эндемичен всюду на Ближнем Востоке, в Южной Азии, Африке и Латинской Америке. Могут возникать эпидемии заболевания, как это происходило в Судане, Индии, Бангладеш и Бразилии, где десятки тысяч людей умерли от висцерального лейшманиоза.

Лейшмании, как и другие внутриклеточные микроорганизмы (микобактерии, гистоплазмы, токсоплазмы и трепаносомы), особенно хорошо развиваются при дефиците Т-клеточного иммунитета, например у пациентов со СПИДом. Обычно для диагностики проводят культуральное или гистологическое исследование.

Патогенез. Жизненный цикл Leishmania spp. включает две формы: промастиготу, которая развивается и существует внеклеточно в организме москита-переносчика, и амастиготу, которая реплицируется внутриклеточно в макрофагах организма-хозяина. Млекопитающие, включая грызунов, собак и лис, являются природными резервуарами лейшманий. При укусе москитом человека или животного, зараженных лейш-маниями, макрофаги с находящимися в них амастиго-тами попадают внутрь москита. Амастиготы дифференцируются в промастиготы, размножаются в пределах пищеварительного тракта москита и мигрируют в слюнные железы, где накапливаются и передаются другому животному или человеку при укусе.

Когда зараженный москит кусает человека, тонкие жгутиковые промастиготы попадают в дерму вместе со слюной москита, увеличивающей инвазивную способность паразита. Промастиготы фагоцитируются макрофагами, и кислый pH в пределах фаголизосомы стимулирует их переход в округлые амастиготы без жгутиков, но содержащие единственную митохондрию со своей ДНК, сосредоточенной в уникальной суборганелле — кинетопласте. Амастиготы распространяются в пределах макрофагов, а после разрушения макрофагов выходят из них и заражают другие макрофаги.

Как далеко амастиготы распространятся по телу, зависит от разновидностей лейшманий и состояния организма-хозяина. Кожное поражение вызывают прежде всего L. major и L. tropica (в Старом Свете) и L. mexicana и L. braziliensis (в Новом Свете), возбудителем кожно-слизистой болезни (также названной эспундией) является L. braziliensis (в Новом Свете); болезнь внутренних органов, в т.ч. печени, селезенки и костного мозга, вызывают L. donovani и L. infantum (в Старом Свете) и L. chagasi (в Новом Свете).

Тропность лейшманий, вероятно, связана с оптимальной температурой для их роста. Возбудители болезни внутренних органов лучше выживают при 37°С in vitro, тогда как паразиты, вызывающие кожнослизистую болезнь, — при более низких температурах. Однако «кожные» виды Leishmania часто являются висцеротропными у ВИЧ-инфицированных.

Лейшмании управляют врожденным иммунитетом, чтобы облегчить проникновение и выживание в макрофагах. Промастиготы вырабатывают два крупных поверхностных гликоконъюгата, которые, вероятно, важны для вирулентности. Первый, липофосфогликан, может сформировать плотный гликокаликс, что активирует систему комплемента (приводя к отложению С3b на поверхности паразита) и ингибирует действие системы комплемента (предотвращая проникновение мембраноатакующего комплекса в мембрану паразита). Таким образом, паразит, покрываясь С3b, избегает разрушения мембраноатакующим комплексом.

С3b на поверхности паразита позволяет ему связываться с Мас-1 и CR-1 на макрофагах, обеспечивая фагоцитоз промастигот. Оказавшись в клетке, липофосфогликан защищает паразитов в пределах фаголизосом нейтрализующими радикалами кислорода и ингибирует лизосомные ферменты. Второй поверхностный гликоконъюгат, gp63, является цинк-зависимой протеиназой, которая расщепляет компоненты системы комплемента и некоторые лизосомные антимикробные ферменты. Этот гликоконъюгат также связывается с фибронектиновыми рецепторами на макрофагах и вызывает адгезию промастигот к макрофагам.

Лейшмания в макрофаге
Макрофаги с L. donovani внутри (окрашивание по Гимзе)

Амастиготы также вырабатывают молекулы, которые облегчают выживание и репликацию амастигот в пределах макрофагов. Амастиготы реплицируются в фаголизосомах макрофагов, в которых pH обычно равен 4,5. Однако амастиготы защищают себя от этой неблагоприятной среды, экспрессируя транспортирующую протоны АТФазу, которая поддерживает внутриклеточный pH паразита в пределах 6,5.

Большая часть наших знаний о механизмах устойчивости и восприимчивости к лейшманиям почерпнута из экспериментальных моделей на мышах. Для контроля лейшманий у мышей и людей необходимы специфические хелперные Т-лимфоциты CD4+ субпопуляции Тh1 -клеток. Лейшмании уклоняются от иммунного ответа организма-хозяина, изменяя экспрессию гена на макрофагах и препятствуя развитию ответа Тh1-клеток.

В моделях на мышах, устойчивых к инфекции, отмечается высокий уровень IFN-y, продуцируемого Тh1-клетками, что активирует макрофаги для элиминации паразитов с помощью АФК. Напротив, в штаммах мышей, восприимчивых к лейшманиозу, доминирует ответ Тh2-клеток, и такие цитокины, как IL-4, IL-13 и IL-10, не допускают эффективного киллинга лейшманий, ингибируя бактерицидную активность макрофагов.

Морфология. Лейшмании вызывают у людей 4 типа поражений: внутренних органов, кожное, кожно-слизистое и диффузное кожное.

При висцеральном лейшманиозе L. donovani или L. chagasi внедряются в макрофаги системы мононуклеарных фагоцитов и вызывают тяжелое системное заболевание, характеризующееся гепатоспленомегалией, лимфаденопатией, панцитопенией, лихорадкой и потерей массы тела. Масса селезенки может доходить до 3 кг, а лимфатические узлы способны увеличиться до 5 см в диаметре. Фагоцитарные клетки увеличены в размерах и заполнены лейшманиями, присутствует множество плазматических клеток, структура селезенки изменена.

На поздних стадиях заболевания наблюдается выраженный фиброз печени. Фагоциты в большом количестве обнаруживаются в костном мозге, также могут быть в легких, ЖКТ, почках, поджелудочной железе и яичках. Часто у выходцев из Южной Азии наблюдается гиперпигментация кожи, из-за чего болезнь называют кала-азар (черной лихорадкой на языке урду, на котором говорят в Индии и Пакистане). В почках может развиться опосредованный иммунными комплексами мезангиопролиферативный гломерулонефрит, а в далеко зашедшем случае — амилоидоз.

Перегрузка фагоцитарных клеток паразитами создает условия для вторичных бактериальных инфекций, являющихся обычно причиной смерти. Также возможны фатальные кровотечения.

Кожный лейшманиоз, вызванный L. major, L. mexicaпа и L. braziliensis, является относительно нетяжелым локализованным заболеванием с образованием одной или нескольких язв на пораженной коже. Сначала появляется папула, окруженная индурацией. Папула превращается в мелкую и медленно расширяющуюся язву, часто с приподнятыми краями, которая обычно заживает через 6-18 мес без лечения. При микроскопическом исследовании поражение представлено гранулематозным воспалением, обычно с многочисленными гигантскими клетками и небольшим количеством паразитов.

Кожно-слизистый лейшманиоз, вызванный L. braziliensis, регистрируют только в Новом Свете. В области носоглотки появляются влажные изъязвляющиеся или неизъязвляющиеся поражения, не имеющие четких очертаний. Поражения могут прогрессировать и приводить к деструкции тканей. Микроскопическое исследование показывает смешанный воспалительный инфильтрат, состоящий из нагруженных паразитами макрофагов с лимфоцитами и плазматическими клетками. Позже воспалительная реакция ткани становится гранулематозной, а число паразитов уменьшается.

После длительной ремиссии, механизмы развития которой в настоящее время не изучены, заболевание разрешается заживлением и образованием рубца, хотя возможна и реактивация инфекции.

Диффузный кожный лейшманиоз — редкая форма кожной инфекции, встречается в Эфиопии и соседних районах Восточной Африки, а также в Центральной и Южной Америке. Диффузный кожный лейшманиоз манифестирует единственным узелком на коже, но в течение заболевания такими узелками покрывается все тело больного. При микроскопическом исследовании в узелках обнаруживают скопления пенистых макрофагов, наполненных лейшманиями.

- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Патогенез и морфология африканского трипаносомоза"

Оглавление темы "Патофизиология инфекций":
  1. Патогенез и морфология риккетсиозов
  2. Патогенез и морфология кандидоза (молочницы)
  3. Патогенез и морфология криптококкоза
  4. Патогенез и морфология аспергиллеза
  5. Патогенез и морфология зигомикоза (мукоромикоза, фикомикоза)
  6. Простейшие вызывающие заболевания у человека
  7. Патогенез и морфология малярии
  8. Патогенез и морфология бабезиоза
  9. Патогенез и морфология лейшманиоза
  10. Патогенез и морфология африканского трипаносомоза

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: