Этиология (паразитология). Возбудители малярии — паразитические простейшие, относящиеся к типу Protozoa, классу Sporozoa, отряду Haemosporidia, семейству Plasmodiidae, роду Plasmodium. У человека известны четыре вида возбудителей малярии: P. vivax — возбудитель трехдневной малярии (с двумя подвидами P. vivax vivax и Р. vivax hibernans с коротким и длительным инкубационным периодом), P. malariae — возбудитель четырехдневной малярии, P. falciparum — возбудитель тропической малярии, P. ovale — возбудитель малярии трехдневного типа. Помимо этого, установлено, что человек также восприимчив к возбудителям некоторых видов малярии обезьян.
Жизненный цикл возбудителей малярии человека складывается из следующих этапов: а) полового процесса размножения в комарах (спорогония), б) бесполого размножения в клетках печени (тканевая шизогония), в) бесполого размножения в эритроцитах (эритроцитарная шизогония), г) формирования в эритроцитах половых форм — гаметоцитов (таблица 1).
Стадии | P. vivax | P. malariae | P. falciparum |
Стадии паразитов, обнаруживаемые в циркулирующей крови | Все стадии шизогонии и гаметоциты | Все стадии шизогонии и гаметоциты | Как правило, обнаруживаются только кольца и гаметоциты, при большом числе колец можно обнаружить шизонты и формы деления |
Продолжительность шизогонии | 48 часов | 72 часа | 48 часов |
Кольца | Часто имеют правильную кольцевидную форму, размер равен 1/3— 1/2 диаметра нормального эритроцита; нередко по 2—3 кольца в эритроците | Такие же, как у P. vivax. Не более одного кольца в эритроците | Вначале малы — 1/5 диаметра нормального эритроцита; затем достигают 1/2 диаметра. Часто два или несколько колец в эритроците |
Шизонты | Неправильной формы, достигают больших размеров, пигмент обильный, мелкий, палочковидный. Нередко 2—3 шизонта в эритроците | Округлой или лентовидной формы, размер не превышает нормального эритроцита; пигмент в виде круглых довольно грубых зернышек. Не более одного шизонта в эритроците | Округлой формы, малы — около 1/2 нормального эритроцита, пигмент в виде одной компактной крупной глыбки. Как правило, не обнаруживаются |
Меруляции | Больше нормального эритроцита. 14—22 (обычно 14—18) мерозоита, расположенных беспорядочно | Не превышают нормального эритроцита. 6—12 (обычно 8—10) мерозоитов, часто расположенных правильно вокруг центральной кучки пигмента | Малы — не более 1/2 — 2/3 нормального эритроцита. 12— 18 (обычно 14—16) мелких, расположенных беспорядочно мерозоитов. Как правило, не обнаруживаются |
Пораженные эритроциты | Заметно увеличены, обесцвечены. При соответствующей окраске—зернистость Шюффнера | Не увеличены, не обесцвечены. Зернистость отсутствует | Не увеличены, не обесцвечены. При соответствующей окраске — пятнистость Маурера |
Гаметоциты | Круглые, почти заполняют увеличенный эритроцит. По краю его зернистость Шюффнера. Микрогаметоцит с большим ядром и ободком бледно окрашенной цитоплазмы, содержащей коричневый пигмент; макрогаметоцит с небольшим ядром и интенсивно окрашенной цитоплазмой, содержащей равномерно рассеянный, более темный палочковидный пигмент | Такие же, как у P. vivax, но не превышают размера нормального эритроцита. Зернистость Шюффнера отсутствует. Пигмент в виде довольно грубых круглых зернышек, коричневатых у микрогаметоцита и более темных у макрогаметоцита | Полулунной формы. Микрогаметоцит — розовато-сиреневый с грубым часто рассеянным пигментом; макрогаметоцит синевато-серый с грубым черным пигментом, собранным в центре клетки и прикрывающим расположенное здесь ядро |
Спорогония. При укусе комаром Anopheles больного малярией или паразитоносителя в желудок насекомого попадают гаметоциты: макрогаметоциты (женские) и микрогаметоциты (мужские). После перестройки ядерного аппарата макрогаметоцит превращается в макрогамету. Из микрогаметоцита формируются 4—8 микрогамет. В желудке комара происходит оплодотворение макрогаметы микрогаметой. В результате образуется подвижная зигота, называемая оокинетой. Последняя проникает через стенку желудка и на его наружной стороне формируется ооциста. Ядра в ней многократно делятся, после чего внутри ооцисты образуются спорозоиты — удлиненные веретеновидные тельца размером 11 —15 мк в длину. Оболочка ооцисты разрывается и спорозоиты проникают в слюнные железы. При укусе комара спорозоиты попадают в организм человека. Продолжительность спорогонии зависит от температуры (таблица 2). При t° ниже 16° спорогония не происходит.
Тканевая шизогония (рис. 1 и цветн. рис. 6 и 7). Спорозоиты могут находиться в крови человека не более одного часа. В течение этого срока они проникают в клетки паренхимы печени, где образуются шизонты. Их развитие детально изучено на видах плазмодиев, паразитирующих у обезьян и частично на плазмодиях человека. Спорозоит, проникнув в клетку печени, округляется, увеличивается в размерах, ядро образовавшегося шизонта последовательно делится. Паразит к 6—12-му дню заполняет всю печеночную клетку, оттесняя ядро клетки к периферии. Размеры паразита — до 60 мк. Такой крупный шизонт распадается на большое число (тысячи и десятки тысяч) мерозоитов. Эти последние у P. falciparum проникают в эритроциты и в дальнейшем паразиты развиваются только в эритроцитах; у других видов мерозоиты проникают в эритроциты, а также и в клетки паренхимы печени, где проделывают последующие циклы тканевой шизогонии. Продолжительность тканевого развития у Р. vivax vivax и P. ovale 7—8 дней, P. malariae 11 — 12 дней.
Эритроцитарная шизогония (цветн. рис. 6 и 7). Тканевые мерозоиты проникают в эритроцит и образуют шизонты, которые распадаются на эритроцитарные мерозоиты. Эритроциты разрушаются и освободившиеся мерозоиты поселяются в новых эритроцитах.
Рис. 1. Цикл развития Plasmodium cynomolgi: 1 — спорозоиты; 2—5 — развитие паразита в клетках печени до стадии мерозоита; 6—9 — вторичный цикл в клетках печени; 10—20 — эритроцитарный цикл; 21 и 22 — микрогаметоциты; 23 и 24 — макрогаметоциты; 25 — клетки желудка комара; 26—34 — цикл развития в теле комара; 35 — слюнные железы комара.
За счет некоторой части мерозоитов образуются гаметоциты. Последние длительное время могут циркулировать в крови, их дальнейшее развитие (спорогония) происходит в переносчике (см. выше).
Разные стадии развития возбудителей малярии в крови хорошо различимы по морфологическим признакам. Однако P. vivax vivax от P. vivax hibernans отличить не удается.
Морфологические особенности самих возбудителей и вызываемых ими изменений в эритроцитах позволяют на препаратах (мазках и толстых каплях крови) определить вид паразита (цветн. рис. 1—4). В эритроцитарном цикле развития плазмодиев различают следующие стадии: кольца, шизонта, меруляции, молодые и сформировавшиеся гаметоциты. Размеры и форма паразита на разных стадиях развития, продолжительность всего цикла шизогонии, количество образующихся мерозоитов и их величина, количество зерен (глыбок) пигмента, цвет и расположение их у паразита, форма, величина и другие признаки гаметоцитов, а также изменения, наблюдаемые в самих инвазированных эритроцитах, служат признаками, позволяющими отличить один вид от другого (таблица 1). Развитие эритроцитарных стадий всех видов возбудителей малярии человека происходит в циркулирующей крови. Исключение составляет P. falciparum, у которого в крови обнаруживаются только стадии кольца и гаметоциты; дальнейшее развитие шизонтов вплоть до освобождения мерозоитов из эритроцитов происходит в капиллярах, в которых находится депонированная кровь.
На территории СССР встречались три вида плазмодиев: P. vivax vivax, P. malariae и P. falciparum. P. ovale обнаружился только в последние годы (у лиц, прибывших из стран тропического пояса Африки). Морфологические отличия его показаны на цветной таблице (ст. 480, рис. 5).
В толстой капле паразиты несколько изменены по сравнению с тем, что видно в мазках крови, окрашенных по Романовскому — Гимзе. В толстой капле происходит вымывание гемоглобина из эритроцитов, приводящее к деформации паразитов. Однако при некотором опыте распознавание вида паразитов не представляет затруднений.
Рис. 1 и 2. Plasmodium vivax (рис. 1 — в мазке; рис. 2 — в толстой капле). Рис. 3. Plasmodium falciparum; слева — в мазке; справа — в толстой капле. Рис. 4. Plasmodium malariae в мазке. 1 — кольца; 2 — шизонты; 3 — делящиеся шизонты; 4 — меруляция; 5 — женские гамонты; 6 — мужские гамонты; 7 — ретикулоциты; 8 — тромбоциты; 9 — лейкоциты. Рис. 5. Эритроцитарные формы плазмодиев человека: I—Plasmodium vivax; II—Plasmodium malariae; III—Plasmodium falciparum; IV— Plasmodium ovale (I — кольцевидные формы; 2 —шизонты; 3 — делящиеся шизонты; 4 — меруляция; 5 —женские гаметоциты; 6 — мужские гаметоциты). Рис. 6 и 7. Тканевые формы плазмодиев в печени человека: рис. 6 — преэритроцитарный шизонт Plasmodium falciparum (6-й день после заражения); рис. 7 — преэритроцитарный делящийся шизонт Plasmodium vivax с двумя вакуолями (7-й день после заражения).