Африканский трипаносомоз человека (сонная болезнь)

Африканский трипаносомоз человека, также известный как сонная болезнь, является трансмиссивной паразитарной болезнью. Она развивается в результате инфицирования простейшими паразитами, принадлежащими к роду Trypanosoma. Они передаются людям при укусах мух цеце (род Glossina), которые приобретают инфекцию от людей или животных, являющихся хозяевами этих патогенных паразитов человека.

Муха цеце водится только в Африке к югу от Сахары, но передают болезнь лишь определенные ее виды. По необъяснимым на сегодняшний день причинам во многих районах, где водится муха цеце, сонной болезни нет. Наиболее подвержены укусам мухи цеце и, следовательно, болезни сельские жители районов, где происходит передача инфекции, занимающиеся сельским хозяйством, рыболовством, животноводством и охотой. Болезнь развивается в областях, размеры которых варьируются от одной деревни до целого района. В пределах отдельно взятой инфицированной области интенсивность болезни может варьироваться между разными деревнями.

Формы африканского трипаносомоза человека

Африканский трипаносомоз человека имеет две формы в зависимости от вида паразита:

Trypanosoma brucei gambiense встречается в 24 странах Западной и Центральной Африки. Эта форма, на которую в настоящее время приходится 98% всех зарегистрированных случаев сонной болезни, приводит к хронической инфекции. Человек может быть инфицирован на протяжении нескольких месяцев или даже лет без проявления каких-либо значительных признаков или симптомов болезни. Симптомы часто появляются уже на поздней стадии болезни пациента, когда поражается его центральная нервная система.
Trypanosoma brucei rhodesiense встречается в 13 странах Восточной и Южной Африки. Эта форма, на которую в настоящее время приходится менее 2% зарегистрированных случаев заболевания, вызывает острую инфекцию. Первые признаки и симптомы появляются через несколько месяцев или недель после инфицирования. Болезнь развивается быстро и поражает центральную нервную систему. Обе формы болезни встречаются только в Уганде.

Еще одна форма трипаносомоза встречается главным образом в Латинской Америке. Она известна как американский трипаносомоз или болезнь Шагаса. Возбудитель, вызывающий болезнь Шагаса, относится к другому подроду Trypanosoma и передается другим переносчиком.

Образ жизни

Ещё немного о старой знакомой
Комнатная муха, безусловно, является подвидом обыкновенной дикой мухи, которая со временем настолько пристрастилась к пусть и небезопасному, но такому удобному и злачному сожительству с человеком, что сама собой ответвилась от родного таксона и образовала новый. Так появились домашние мухи — завсегдатаи кухонных помещений, балконов, веранд и комнат.

Обитают эти насекомые в основном в тех домах и квартирах, где всегда есть чем поживиться. Их привлекают запахи чего-нибудь съестного, особенно подгнивших фруктов, овощей, мясных продуктов. Они имеют лижуще-сосущий аппарат, таким образом, для человека никакой опасности с точки зрения укуса они не представляют.

Домашние мушки очень быстро и легко размножаются, и способны создать немалую проблему нерадивому хозяину, при благоприятных для них условиях устроив настоящее нашествие. Ведь появляются мухи в домашней среде чаще всего в условиях «санитарного либерализма» со стороны хозяев, об этом не стоит забывать.

В таком случае приходится принимать меры, дабы сократить количество развёдшихся мух хотя бы до приемлемого минимума, но это уже несколько другая история.

Кстати говоря, о длительности жизни домашних мух. Она составляет от двух недель до месяца. Если срок жизни мухе никто не старается укоротить, продолжительность бытия назойливой нахлебницы во многом зависит от температурных параметров места её обитания.

Допустимые рамки – 10-40 градусов. При более низких температурах, ближе к нулю, муха начинает искать убежище на зиму. При минусовом градусе насекомое погибает.

Трипаносомоз животных

Другие виды и подвиды паразитов рода Trypanosoma являются патогенными для животных и вызывают трипаносомоз животных среди некоторых видов диких и домашних животных. Эта болезнь крупного рогатого скота называется «нагана». Трипаносомоз среди домашних животных, особенно среди крупного рогатого скота, является значительным препятствием для экономического развития охваченных этой болезнью сельских районов.

Животные могут быть носителями патогенных паразитов человека, в частности T.b. rhodesiense; таким образом, домашние и дикие животные являются важным резервуаром паразитов. Животные могут быть также инфицированы T.b. gambiense и, вероятно, могут выступать в качестве менее значимого его резервуара. Однако реальная эпидемиологическая значимость данного животного резервуара для гамбийской формы болезни до сих пор изучена недостаточно.

Средства борьбы с мухой Цеце

На протяжении более чем 150 лет разрабатывались различные способы борьбы с представителями этих насекомых.

Большинство из них были поистине чудовищными – полное истребление диких животных и вырубка деревьев в ареале обитания мух.

Таким способом пытались ликвидировать благоприятные условия для проживания цеце. Однако данные меры приносили ощутимый результат только на небольшой промежуток времени.

Более успешным оказался научный подход, применяемый экспертами ООН и властями Танзании.

Его суть заключалась в искусственном выведении миллионов мух цеце в неволе, отделении самцов от самок и проведении их стерилизации небольшими дозами радиации.

После чего самцы, не способные к оплодотворению, выпускались на волю, спаривались с самками, но в итоге те не давали никакого потомства.

Крупные эпидемии среди людей

За последнее столетие в Африке произошло несколько эпидемий:

одна эпидемия с 1896 по 1906 г., преимущественно в Уганде и бассейне реки Конго;
другая эпидемия в 1920 г. в целом ряде африканских стран; и
последняя эпидемия, которая началась в 1970 г. и длилась до конца 1990-х годов.

В 1920 г. борьба с эпидемией велась силами передвижных бригад, которые обследовали миллионы людей, подвергающихся риску. К середине 1960-х годов распространение болезни было взято под контроль и на всем континенте регистрировалось менее 5 000 случаев заболевания. После такого успеха эпиднадзор был ослаблен, и болезнь появилась снова, достигнув к 1970 г. в нескольких регионах масштабов эпидемии. В 1990-х годах и в начале XXI века благодаря усилиям ВОЗ, национальных программ по борьбе с болезнью, двустороннему сотрудничеству и работе неправительственных организаций (НПО) тенденция к росту числа новых случаев заболевания была приостановлена.

Поскольку число новых случаев заболевания африканским трипаносомозом человека за период с 2000 по 2021 г. уменьшилось на 95%, в Дорожной карте ВОЗ по борьбе с забытыми тропическими болезнями была выдвинута цель по его ликвидации к 2021 г. в качестве проблемы общественного здравоохранения.

Популяция

Муха цеце распространена на громадной территории ― десять миллионов квадратных километров. Эти земли являются плодородными, но они не обрабатываются и не применяются для пастбищ. В странах, где живёт муха цеце нет развития, и они очень бедные. Там не развивается животноводство и растениеводство.

Цеце заражают людей заболеванием, называемым африканским трипаносомозом Эпидемический надзор осуществляется примерно за четырьмя миллионами людей из зон обитания мух, в которых находятся 70 миллионов африканцев.

Несколько десятилетий люди ведут борьбу с мухами цеце. Это привело к уменьшению естественной популяции. Уничтожению ограниченных популяций мухи цеце способствует метод радиации самцов и их распространение по заражённым территориям.

Учёные считают, что снижение популяции цеце абсолютно не вредит экосистеме. Осуществление борьбы с насекомыми опустошает регионы, и они становятся безжизненными. Муха уничтожает население, заставляет его голодать и вредит экономике стран Африки.

Бремя болезни

Сонная болезнь угрожает миллионам людей в 36 странах Африки к югу от Сахары. Многие из этих людей живут в отдаленных районах с ограниченным доступом к необходимой медицинской помощи, что затрудняет эпиднадзор и, следовательно, диагностирование и лечение случаев заболевания. Кроме того, важными факторами, способствующими передаче инфекции, являются перемещение населения, войны и нищета.

В 1998 г. было зарегистрировано почти 40 000 случаев болезни, однако, согласно оценкам, около 300 000 заболевших не были диагностированы и в результате не получили лечения.
Во время последней эпидемии распространенность болезни в некоторых сельских населенных пунктах Анголы, Демократической Республики Конго и Южного Судана достигала 50%. В этих общинах сонная болезнь была первой или второй по значимости причиной смерти, опережающей даже ВИЧ/СПИД.
В 2009 г. благодаря систематическим усилиям по борьбе с болезнью число зарегистрированных случаев впервые за 50 лет сократилось до уровня ниже 10 000 (9 878 случаев). Снижение заболеваемости продолжилось в последующие годы: в 2021 г. было зарегистрировано 977 новых случаев, что является самым низким показателем за 80 лет систематического глобального сбора данных о болезни. По оценкам, численность населения, подверженного риску заболевания, составляет 65 миллионов человек.

Отличительные признаки мухи цеце

Знание индивидуальных особенностей насекомого вряд ли спасет от укуса, потому что летают эти мухи быстро и бесшумно, к тому же отдельная группа видов предпочитает кусать жертву за ноги. Но если удастся прихлопнуть укусившее насекомое, его можно опознать и получить лечение от трипаносомоза. Внимательно рассматриваем муху-цеце:

в нижней части головы растет крепкий, продолговатый, хорошо выраженный хоботок, который смотрит вперед;
в отличие от других мух, чьи крылья в состоянии покоя сложены рядом и в одной плоскости, у цеце крылья полностью перекрывают друг друга;
важнейшая диагностическая характеристика любой мухи – жилкование крыльев. У цеце на полупрозрачных крылышках отчетливо виден рисунок в форме топора, напоминающего мясницкий нож;
на фото мухи цеце можно рассмотреть, что ее усики (антеннки), расположенные на передней части головы усеяны короткими волосками с характерными разветвлениями на конце.

Муха цеце, вид сверху.

Отправляясь в Африку, богатую экзотическими опасными животными, туристы и исследователи обязаны уметь отличить муху цеце, в какой бы части континента они не оказались.

Текущая ситуация в эндемичных странах

Показатели распространенности болезни варьируются между странами, а также в различных частях отдельно взятой страны.

За последние 10 лет более 70% зарегистрированных случаев болезни произошло в Демократической Республике Конго.
В 2021 г. в Анголе, Центральноафриканской Республике, Чаде, Конго, Габоне, Гвинее, Малави и Южном Судане было зарегистрировано от 10 до 100 новых случаев заболевания. В том же году в Камеруне, Кот-д’Ивуаре, Экваториальной Гвинее, Кении, Уганде, Объединенной Республике Танзания, Замбии и Зимбабве было зарегистрировано от одного до 10 случаев.
Такие страны, как Буркина-Фасо, Гана и Нигерия, в течение последних 10 лет сообщали о спорадических случаях заболевания.
Такие страны, как Бенин, Ботсвана, Бурунди, Эфиопия, Гамбия, Гвинея-Биссау, Либерия, Мали, Мозамбик, Намибия, Нигер, Руанда, Сенегал, Сьерра-Леоне, Свазиленд и Тога, за последние 10 лет не сообщали о каких-либо новых случаях заболевания. В этих странах передача инфекции, по всей видимости, прекращена, но остаются некоторые области, где точно оценить реальную ситуацию сложно в связи с тем, что нестабильная социальная обстановка и/или труднодоступное положение затрудняют эпиднадзор и диагностирование.

Особенности и среда обитания мухи цеце

Полет мухи цеце довольно сложно услышать «невооруженным слухом», что в сочетании с весьма скромными габаритами (средний размер варьируется в диапазоне от 10 до 15 мм) придает этим насекомым заслуженную славу «бесшумных убийц».

Достаточно взглянуть на фото мухи цеце, чтобы понять, что их внешний вид напоминает привычных нам мух, однако имеет свои отличия. К примеру, на голове насекомого расположен своеобразный «хоботок», которым муха цеце способна проколоть не только нежную человеческую кожу, но и толстую кожу животных таких как слон или буйвол.

Как выглядит муха цеце? Большинство особей обладают серо-желтым окрасом. Рот насекомого содержит огромное количество острых микроскопических зубов, которыми муха цеце прогрызает непосредственно кровеносные сосуды для добычи крови.

В составе слюны присутствуют ферменты, не позволяющие сворачиваться крови жертвы. В отличие от комаров, у которых кровь сосут исключительно самки, представители мух цеце обоих полов пьют кровь. Во время всасывания крови брюшко насекомого значительно увеличивается в размерах.

В Африке муха цеце обитает фактически повсеместно. Существует один вид, который обитает на территории Австралии. Селиться эти мухи предпочитают непосредственно в тропических влажных лесах либо у воды, зачастую заставляя людей бросать самые лучшие пастбища и великолепные земледельческие угодья.

Заражение и симптомы

Болезнь в основном передается при укусах инфицированной мухи цеце, но существуют и другие пути инфицирования людей сонной болезнью.

Передача инфекции от матери ребенку: трипаносомы могут проникать через плаценту и инфицировать плод.
Возможна механическая передача через других кровососущих насекомых. Однако оценить эпидемиологическое воздействие такой передачи сложно.
В лабораториях случаи непреднамеренного инфицирования происходят в результате укола зараженной иглой.
Имеются также сведения о передаче паразита в результате полового контакта.

На первой стадии трипаносомы размножаются в подкожных тканях, крови и лимфе. Эта стадия известна как гемолимфатическая фаза, для которой характерны приступы лихорадки, головная боль, увеличение лимфоузлов, боль в суставах и зуд.

На второй стадии паразиты проникают через гематоэнцефалический барьер и инфицируют центральную нервную систему. Эта стадия известна как неврологическая, или менингоэнцефалитическая. В целом на этой стадии появляются наиболее очевидные признаки и симптомы болезни: изменения поведения, спутанность сознания, сенсорные расстройства и нарушение координации. Нарушение цикла сна, которое дало название этой болезни, является важным признаком ее второй стадии. Без лечения сонная болезнь считается смертельной, хотя были зарегистрированы случаи здорового носительства инфекции.

Социальная структура и размножение

Фото: Муха цеце Мадагаскар

Цеце — производит за всю жизнь 8-10 выводков. Самка цеце спаривается только один раз. Через 7 — 9 суток она производит одну оплодотворенную яйцеклетку, которую сохраняет в своей матке. Личинка развивается и растет, используя материнские питательные вещества, прежде чем попадет в окружающую среду.

Самке требуется до трех приемов крови для внутриутробного развития личинки. Любая неудача при получении кровавой пищи может привести к аборту. Приблизительно через девять дней самка производит личинку, которая тут же закапывается в землю, где и окукливается. У вылупившейся личинки развивается жесткий наружный слой — пупарий. А самка продолжает производить одну личинку примерно с девятидневным интервалом в течение всей своей жизни.

Стадия куколки длится около 3 недель. Внешне линочная шкурка (экзувий) куколки — выглядит как маленькая, с твердой оболочкой, продолговатая с двумя характерными маленькими темными лепестками в хвостовом (дышащем) конце живая субстанция. Длина куколки менее 1,0 см. В оболочке куколки муха завершает последние две стадии. Взрослая муха появляется из куколки в земле примерно через 30 дней.

В течение 12-14 дней новорожденная муха созревает, затем спаривается и, если это самка, откладывает свою первую личинку. Таким образом, между появлением одной самки и последующим появлением первого ее потомства проходит 50 дней.

Важно! Этот жизненный цикл с низкой репродуктивной способностью и значительными родительскими усилиями является относительно необычным примером для такого насекомого.

Взрослые особи — это относительно крупные мухи длиной 0,5-1,5 см, которые имеют узнаваемую форму, что делает их легко отличимыми от других мух.

Ведение болезни: диагностирование

Ведение болезни осуществляется в три этапа.

Скрининг для выявления потенциальной инфекции. Он включает проведение серологических тестов (имеющихся только в отношении T.b. gambiense) и проверку на наличие клинических признаков – в основном опухших шейных желез.
Диагностика для установления наличия или отсутствия паразита.
Определение стадии болезни. Для этого проводится клиническое обследование и в некоторых случаях исследование спинномозговой жидкости, получаемой с помощью люмбальной пункции.

Чтобы избежать сложных, тяжелых и рискованных лечебных процедур диагноз должен быть поставлен как можно раньше и до наступления неврологической стадии.

Длительная, относительно бессимптомная первая стадия сонной болезни, вызванной T. b. gambiense, является одной из причин, по которой рекомендуется проводить всесторонний активный скрининг подвергающегося риску населения с целью выявления пациентов на ранней стадии заболевания и ограничения дальнейшей передачи инфекции благодаря тому, что эти пациенты прекращают выступать в качестве резервуара. Для проведения такого всестороннего скрининга необходимы крупные инвестиции в кадровые и материальные ресурсы. В Африке эти ресурсы часто весьма скудны, особенно в отдаленных районах, где эта болезнь наиболее распространена. В результате многие инфицированные люди умирают до постановки диагноза и получения лечения.

Занимательные факты

Удивительное насекомое, питающееся исключительно кровью и способное уничтожить тысячи живых существ, не могло не стать объектом дотошных исследований, во время которых было выявлено огромное количество любопытной информации. Интересные факты о насекомом:

Название для большинства народов звучит странно и кажется бессмыслицей, но на языке африканских аборигенов цеце означает «убивающий скот».
Полмиллиона человек, проживающих южнее Сахары, заражено трипаносомами в результате укуса Glossina.
О том, что муха цеце — переносчик какой-то болезни, было известно ещё в середине XIX века, однако механизм заболевания начали досконально изучать лишь в начале прошлого столетия.
От укуса насекомого ежегодно страдает более 3 миллионов голов скота и умирает до 10 тысяч человек.
В 1934 году Говард Лавкрафт создал рассказ под названием «Крылатая смерть», в котором описывается гибель человека от укуса «дьявольской мухи» и последующее переселение души жертвы в тело насекомого. Согласно утверждению главного героя, «укус такой мухи означает верную смерть для всех и вся в течение семидесяти пяти дней».
Учуявшая добычу муха стремится во что бы то ни стало напиться крови — даже если оглушить цеце или перебить ей крылья, насекомое всё равно будет предпринимать попытки добраться до своей жертвы.
В 40-х годах прошлого века были изобретены сильные инсектицидные препараты, направленные на борьбу с Glossina, но от их использования пришлось отказаться — вещества представляли существенную угрозу для экологии.
В среде программистов «цеце» называют проблему, возникающую при поломке жёсткого диска Seagate и выводящуюся в коде ошибки LED: 00CC FAddr:024A051.

Насекомые рода Glossina смертельно опасны, поэтому перед посещением экзотических африканских стран следует обязательно пройти процедуру вакцинации и запастись всеми необходимыми лекарствами, а в случае укуса — незамедлительно обратиться за медицинской помощью.

Лечение

Тип лечения зависит от формы и стадии заболевания. Лекарства, используемые на первой стадии, менее токсичны, и их легче принимать. Чем раньше выявлена болезнь, тем лучше перспективы лечения. Для оценки результатов лечения необходимо наблюдать за состоянием пациента в течение периода продолжительностью до 24 месяцев и проводить клинические обследования и лабораторные исследования физиологических жидкостей, в том числе, в некоторых случаях, полученной с помощью люмбальной пункции спинномозговой жидкости, поскольку паразит может сохранять жизнеспособность в течение длительного времени и вызывать рецидивы болезни через много месяцев после окончания курса лечения.

Для успешного лечения на второй стадии требуются лекарственные препараты, способные проникать через гематоэнцефалический барьер и воздействовать на паразита.

В 2021 г. ВОЗ опубликовала новые руководящие принципы лечения гамбийской формы африканского трипаносомоза человека. Для лечения сонной болезни зарегистрировано в общей сложности шесть препаратов. Эти препараты безвозмездно предоставляются ВОЗ производителями и бесплатно распространяются в эндемичных по болезни странах.

Размножение мухи цеце

Из за короткого жизненного цикла муху цеце используют в научных целях для определения действия некоторых веществ и возможных последствий для потомства.
Эти мухи – живородящие насекомые. Спаривается цеце лишь однажды в жизни, а после спаривания, в течение всего своего существования, рожает по одной личинке раз в две недели. Спустя месяц из личинок появляются уже вполне зрелые мухи, способные к размножению. За всю жизнь самка рожает около 12 личинок.

Препараты, используемые на первой стадии

открыт в 1940 г., используется для лечения сонной болезни T.b. gambiense на первой стадии. Несмотря на наличие нежелательных реакций, которые нельзя не принимать в расчет, препарат в целом хорошо переносится пациентами.
Сурамин:открыт в 1920 г., используется для лечения T.b. rhodesiense на первой стадии. Он оказывает некоторое нежелательное воздействие на мочевыводящие пути и вызывает аллергические реакции.

Препараты, используемые на второй стадии

Меларсопрол: открыт в 1949 г., используется для лечения обеих форм инфекции: при гамбийской и родезийской форме. Он является производным мышьяка и вызывает многочисленные нежелательные побочные реакции. Наиболее тяжелой из них является реактивная энцефалопатия (энцефалопатический синдром), которая может заканчиваться летальным исходом (в 3%–10% случаев). В настоящее время он рекомендован в качестве лекарственного препарата первой линии при родезийской форме, но редко применяется при гамбийской форме инфекции.
Эфлорнитин: вещество, менее токсичное, чем меларсопрол, зарегистрировано в 1990 г. и эффективно только в отношении T.b. gambiense. Обычно применяется в сочетании с нифуртимоксом (в рамках комбинированной нифуртимокс-эфлоринтиновой терапии), но может использоваться также в качестве монотерапии. Схема лечения сложная и неудобная для применения.
Нифуртимокс: комбинированное лечение нифуртимоксом и эфлорнитином (терапия NECT) было впервые предложено в 2009 г. Она упрощает применение эфлорнитина, поскольку сокращает время приема и количество внутривенных перфузий, однако, к сожалению, ее эффективность для лечения T.b. rhodesiense пока не изучена. Нифуртимокс зарегистрирован для лечения американского трипаносомоза, но не африканского трипаносомоза человека. Тем не менее после получения данных клинических испытаний о безопасности и эффективности этот препарат в комбинации с эфлорнитином был включен в Перечень основных лекарственных средств ВОЗ. ВОЗ бесплатно предоставляет эндемичным странам оба препарата в комплекте со всеми материалами, необходимыми для их использования.
Препараты, используемые для лечения на обеих стадиях заболевания
Фексинидазол – новый пероральный препарат для лечения гамбийской формы африканского трипаносомоза человека. Включен в Перечень основных лекарственных средств ВОЗ и рекомендован в соответствии с изданными ВОЗ руководящими принципами лечения африканского трипаномомоза человека. Данное соединение показано в качестве препарата первой линии при первой стадии и нетяжелой второй стадии заболевания. Его следует принимать под наблюдением квалифицированного медицинского персонала в течение 30 минут после основного приема пищи.

Образ жизни и поведение в природе

Красным цветом отмечены места обитания цеце на африканском континенте
Из природных зон цеце выбирают тропические леса, наполненные влагой. Кроме этого, их часто можно встретить по берегам рек, где растут сельскохозяйственные культуры, возделываемые человеком. Стаи мух, живущие в таком близком соседстве с человеком, могут нанести непоправимый вред урожаю и самим людям, поскольку являются переносчиками опасной болезни.

Публично-частные партнерства

В 2000 и 2001 гг. ВОЗ учредила публично-частные партнерства с компаниями Aventis Pharma (в настоящее время Sanofi) и Bayer HealthCare, благодаря чему под руководством ВОЗ была создана программа по эпиднадзору и борьбе с данным заболеванием, в рамках которой эндемичным странам оказывается поддержка в осуществлении противоэпидемических мероприятий и бесплатно предоставляются запасы препаратов.

Срок действия этих партнерств продлевался 2006, 2011 и 2021 гг. Благодаря успехам в сокращении числа случаев сонной болезни и с учетом реальной перспективы ее элиминации ряд других частных партнеров поддержали инициативу ВОЗ по элиминации болезни как проблемы общественного здравоохранения.