Патогенез и патоморфология криптоспоридиоза у лабораторных животных

Известно, что впервые криптоспоридии были обнаружены в начале века [6], в клетках эпителия желез желудка лабораторных мышей ранее не известных одноклеточных паразитов, достигающих на самых крупных стадиях развития 6–7 мкм в диаметре. Принадлежность этих паразитов к кокцидиям не вызывала у Е.Е. Тиццера сомнений, несмотря на их необычайно мелкие размеры, а также кажущуюся внеклеточную локализацию. Свое родовое и видовое название – Cryptosporidium muris – эти кокцидии получили лишь через 3 года. А еще через 2 года в эпителии тонкого кишечника мышей был описан другой вид этого рода – С.parvum, имеющий еще более мелкие ооцисты – 4–5 мкм в диаметре.

Следовательно, белые лабораторные мыши могут быть использованы для воспроизведения этого заболевания. Лабораторные животные могут быт источником инвазии для многих домашних животных, экспериментаторов и обслуживающего персонала.

Использование лабораторных грызунов в научных исследованиях особенно экономично, так как крупные животные часто недоступны из–за дороговизны. Так как криптоспоридии относятся к редчайшей категории го-моксенных, но поликсенных кокцидий – это означает, что все их развитие от ооцисты до ооцисты совершается, как и у эймерий и изо- спор, в организме одного хозяина, однако число таких хозяев в пределах класса позвоночных может быть достаточно велико.

Исследованием криптоспоридиоза в разные годы занимались ученые за рубежом и в России [2, 3, 4, 5].

Исходя из этого, мы поставили задачу, изучить характер изменений, происходящих у лабораторных животных экспериментально инвазированных ооцистами криптоспоридий.

Материалы и методы. Объектом исследования служили 60 беспородных белых мышей обоего пола массой 12–18 г. До пятидневного возраста их выращивали в лаборатории в условиях, исключающих спонтанное заражение криптоспоридиозом. Мышей раздели по принципу аналогов на две группы. I группа – чистый контроль, мышей не заражали, мышей II группы заражали ооцистами криптоспоридий. Для изучения гистологических изменений в органах мышей II группы их убивали на 5, 8, 10, 12, 16, 20, 24, 26, 28, 30-е сутки после заражения по 3 головы из каждой, а животных I группы – в начале, середине и конце опыта по 10 голов.

После тщательного патологоанатомического исследования тушек мышей у них отделяли кишечник, желудок, почки, печень, селезенка, сердце, надпочечники и легкие. Одну часть органа помещали во флакон с 10% ней- тральным формалином, а вторую погружали в раствор Карнуа для заливки в парафин. Готовили мазки-отпечатки и окрашивали с целью выявления ооцист Cryptosporidium parvum по Романовскому – Гимзе и Циль-Нильсену. Из парафиновых блоков на микротоме делали гистосрезы толщиной 6–7 мкм, которые затем окрашивали гематоксилин-эозином по общепринятой методике.

Результаты исследований. В период массового выделения ооцист криптоспоридий изменения наблюдались на 8-е, 10-е сутки исследования.

Слизистая 12-ти перстной кишки была с полиморфными, местами деформированными ворсинками с полнокровным кровоизлиянием в строму, с поверхности покрыта призматическим кутикулярным эпителием с примесью прозрачных бокаловидных клеток. Просветы железистых крипт свободны. Собственно мышечный слой слизистой оболочки тонкий, местами еле заметен, представлен гладко мышечными волокнами. Подслизистый слой разрыхлен и состоит из однородных округлых дуоденальных – Брунноровских желез, переплетен артериальными и венозными сосудами, а также единичными клетками, состоящих из лимфоцитов и макрофагов. Мышечная стенка истончена, представлена пластами переплетающих мышечных волокон с мелкими сосудами, серозный слой покрыт тонким слоем клеток мезотелия.

Слизистая тощей кишки имеет утолщенные и укороченные ворсинки, в просвете видны ооцисты C. parvum, которые покрыты призматическим эпителием. Бокаловидные клетки представлены прозрачной цитоплазмой, просвет железистых крипт расширен. В просвете крипт имеются следы слизи и единичные слущенные клетки эпителия. В строме ворсинок признаки слабого отека. Собственно мышечный слой слизистой тонкий, представлен переплетающими гладкомышечными волокнами. Подслизистый слой разрыхлен, где встречаются артерии, вены и лимфатические сосуды, в щелях их обнаруживаются единичные клетки, состоящие из лимфоцитов и гистиоцитов. Мышечный слой представлен двумя слоями гладких мышечных волокон, в межмышечных пространствах встречаются лимфоциты и гистиоциты. Серозная оболочка тонкая, представлена клетками мезотелия.

Слизистая подвздошной кишки представлена удлиненными, полиморфными, местами деформированными ворсинками покрытых призматическим эпителием. Единичные бокаловидные клетки представлены прозрач- ной цитоплазмой. В просвете отдельных ворсинок видны тонкие лимфатические щели и мелкие капилляры с явлениями гемостаза. Просвет люберкюновых желез несколько расширен и содержит единичные клетки слу-щенного эпителия. Собственно мышечный слой слизистой оболочки тонкий, местами разрыхлен, несколько отечен и содержит клетки, состоящие из лимфоцитов и гистиоцитов. Мышечный и серозный слой несколько истончен с очагами клеточной инфильтрации.

Слизистая и железистые крипты в слепой кишке выстланы призматическими клетками. Железистые крипты местами расширены, в просвете содержат следы слизи и единичные клетки слущенного эпителия. Собственно мышечный слой слизистой очень тонкий и местами не виден. Подслизистый слой хорошо выражен с признаками слабого отека, пронизаны кровеносными сосудами. Встречаются явления гемостаза, небольшие инфильтраты, состоящие из лимфоцитов и гистиоцитов. Хорошо выражен мышечный слой, состоящий из двух прослоек. В межмышечных пространствах встречаются мелкие инфильтраты. Серозный слой утолщен с фибри-нозыми наложениями и клеточной – инфильтрацией из лимфоцитов и тканевых клеток.

Поверхность ободочной кишки покрыта слоем слизи, а в остальном морфологическая картина идентична описанию слепой кишки.

Слизистая прямой кишки представлена железистыми криптами выстланных призматическими клетками с множеством бокаловидных клеток, многие из которых с пустой прозрачной цитоплазмой. В просвете железистых крипт имеются следы слизи, единичные клетки слущенного эпителия и лимфоциты, на отдельных участках слизистая покрыта тонким слоем слизи с примесью клеток слущен-ного эпителия, лимфоцитов и гистиоцитов. Собственно мышечный слой слизистой оболочки тонкий, местами трудно проследить. Подслизистый слой хорошо выражен в нем много кровеносных сосудов. Мышечный слой представлен двумя мышечными прослойками гладких мышечных волокон. В межмышечных пространствах встречаются мелкие клеточные клетки из лимфоцитов и гистиоцитов. Серозный слой несколько утолщен, инфильтрирован жиром, с множеством мелких кровеносных сосудов и клеточной инфильтрацией из лимфоцитов, гистиоцитов и единичных плазматических клеток.

В желудке слизистая оболочка резко отечна с поверхностными некрозами, просвет железистых крипт сужен, клетки эпителия плохо различимы, в цитоплазме клеток тяжелейшие явления творожистой и гиалиновокапельной дистрофии, ядра полиморфны с явлениями пикноза, кариолизиса, многие клетки эпителия находятся в состоянии лизиса. В подслизистом слое наличие отека и слабый лимфоцитарный инфильтрат.

Печень увеличена. На гистосрезах обнаруживается гиперхроматин в виде гранул средней величины равномерно распределен в кариоплазме. Часть клеток изменена, и ядра в них сплющены и имеют полулунную форму. Большая часть клеток имеет своеобразный пенистый вид. Около кровеносных сосудов скопления лимфоцитоподобных клеток. На периферии дольки найден только один очаг микронекроза с полной стертостью рисунка. По периферии его отмечается зона нейтрофильных гепатоцитов.

В области триады, там, где расположены желчные протоки, хорошо видны формирующиеся, новые желчные протоки с наличием в них просвета. Эпительная выстилка в них представлена кубическим эпителием, тогда как в основных протоках выявлена пролиферативная реакция эпителия. Явления образования ложных протоков, свойственных алиментарному циррозу, не отмечаются.

Также Т.В. Бейер [1], проведя исследования методом цитофотометрии, выявила морфофункциональные изменения печени 2недельных крыс в норме и экспериментальном криптоспоридиозе. У зараженных животных наблюдалось увеличение отношения массы печени к массе тела на фоне замедления или даже полного прекращения роста животных, что указывает на развитие у них тяжелой патологии. Криптоспоридиоз оказал негативное влияние на состояние паренхимы печени, о чем свидетельствуют увеличение по сравнению с нормой содержание белка в гепатоцитах и их средней плоидности, а также изменение соотношения количества клеток разных классов плоидности. Степень изменения печени на органном и цитологическом уровнях прямо зависела от интенсивности инвазии.

В почках поверхность ровная, капсула гладкая, ткань набухшая, малокровная, отмечается полиморфизм сосудистых клубочков с гиперемией и повышенным цитозом капиллярных петель. Капсула Шумлянского утолщена, просвет ее сужен, щелевиден, местами содержит белковый выпот и единичные клетки слущенного эпителия. Просвет извитых канальцев их несколько расширен, заполнен белковым выпотом. Клетки эпителия очерчены слабо с гомогенизированной мелко и гру- бозернистой цитоплазмой с полиморфными ядрами с рыхлым сетчатым хроматином, явлениями выраженной гиалиново-капельной дистрофии. Прямые канальцы обычного вида, в просвете отдельных канальцев встречаются гиалиновые и зернистые цилиндры.

Поверхность надпочечников ровная, капсула гладкая, корковое вещество малокровно, границы коркового и мозгового вещества сглажены, плохо различимы. Мозговое вещество отечно, полнокровное с выраженными клеточными и ядрами полиморфизма, ядра клеток разрыхлены сетчатым хроматином признаками пикноза и кариолизеса, цитоплазма клеток резко набухшая, гомогенезиро-вана, местами с грубой зернистостью, выраженными явлениями творожистой и гиалино-во - капельной дистрофии.

Легочная ткань местами маловоздушная, местами эмфизематозно расширена. Межальвеолярные перегородки утолщены за счет клеточной инфильтрации особенно в маловоздушных участках. В содержимом альвеол являются клеточные элементы, состоящие из нейтрофилов, лимфоцитов, единичных плазматических клеток. Среди них отчетливо выступающих макрофагов не видно. Бронхи, как среднего, так и мелкого калибра имеют значительно суженые просветы, их призматический эпителий секретирует муцин. Подслизистый слой бронхов и перебронхиальное пространство обильно инфильтрированы лимфоцитами, нейтрофилами, молодыми клетками, типа фибробластов, просветы сосудов содержат увеличенное число нейтрофилов.

Селезенка содержит клеточные элементы, которые в фолликулах уменьшены, стенки центральных артерий утолщены. Эндотелий с явлениями пикноза. Трабекулы разрыхлены, в некоторых из них наблюдается инфильтрация бластных клеток. Поверхность относительно ровная, капсула гладкая, структура строения относительно сохранена. Белая пульпа выражена хорошо с большим числом полимерных фолликулов с активными реактивными центрами размножения. Красная пульпа значительно полнокровна с явлениями гемостаза, относительно многоклеточна с явлениями пролиферации элементов ретикулярной стромы.

В сердечной мышце картина слабого венозного полнокровия и гемостаза, явления незначительного набухания мышечных волокон с признаками гомогенизации их саркоплазмы, отмечается слабый полиморфизм ядер с признаками разрыхления и уплотнения хроматина. В межмышечных пространствах отмечается явления отека и единичные клетки (лимфоциты и гистиоциты). Полости сердца переполнены кровью.

Выводы. У лабораторных животных по результатам наших исследований и литературных данных наиболее характерные изменения наблюдаются в кишечнике, особенно в дистальном отделе тонкой (подвздошной) кишки, а при сильном заражении возбудитель колонизирует тонкий кишечник по всей длине, включая крипты. У зараженных животных различной дозой наблюдается увеличение отношения массы печени к массе тела, а также наблюдается зернистая, жировая дистрофия и некроз единичных гепатоцитов со скоплением макрофагов, лимфоцитов.

Криптоспоридиоз лабораторных животных является опасным зоонозом, так как они являются источником распространения этой инвазии у сельскохозяйственных животных.

Резюме

Анализ экспериментального материала показывает, что при криптоспоридиозе мышей происходят нарушения в исследованных органах (сердце, печень, почки, легкие, кишечник, желудок, селезенка, надпочечники), которые характеризуются выраженной клеточной реакцией. Глубина нарушений зависит от времени с момента заражения.