Виды возбудителей отличаются по морфологическим признакам, вирулентности, длительности инкубационного периода, иммунологическим и эпидемиологическим характеристикам, чувствительности к воздействию химиотерапевтических препаратов.
Возбудителем малярии человека открыл Laveran в 1880 году и в 1881 году описал возбудителя 4-хдневной малярии, назвав его Oscillariamalariae. В 1885 году Goldi подробно изучил морфологию возбудителей 3-х и 4-х дневной малярии. Он также подробно описал все стадии развития возбудителя и связал их с фазами малярийного пароксизма, что получило в дальнейшем название « Закона Goldi».
Эпидемиология.
Малярия – одна из наиболее распространенных трансмиссионных болезней в мире. Распространение ее возможно при наличии источников инфекции, переносчиков восприимчивого населения и благоприятных природно-климатических факторов. Источником возбудителей является инвазированный человек, в крови которого имеются гаметоциты плазмодиев – больные с первичными и рецидивными проявлениями малярии, паразитоносители (в том числе и гаметоносители).
При P. vivax, P. malariae и P. ovale малярии гаметоциты появляются в крови в первые дни болезни, число их нарастает после нескольких приступов. При тропической малярии гаметоциты обнаруживаются в периферической крови на 8-10 день от начала болезни, а к 14-15 дню достигают высокого уровня.
Холодные паразитоносители в эндемических очагах могут длительное время служить источниками инфекции, так как малярия у них, как правило, не распознается, и они не лечатся.
Переносчики.
В естественных условиях переносчиками возбудителей малярии являются комары рода Anopheles, которые относятся к классу Insecta, отряду двукрылых Diptera, семейству комаров Calicidae.
Передача возбудителей малярии осуществляется в соответствующих климатических условиях, а интенсивность ее зависит от численности комаров и их вида.
В организме комаров рода Anopheles происходит половой цикл развития малярийного паразита – спорогония, которая завершается при температуре не ниже 16 градусов. При более высокой температуре процесс спорогонии ускоряется. В условиях жаркого климата при высоких температурах быстрее происходит переваривание крови самками комара, они чаще питаются на человеке, что обуславливает интенсивность заражения переносчика спорозоитами. Численность комаров в странах тропического и субтропического климатических поясов весьма значительна (около трехсот видов и подвидов), а высокая температура внешней среды создает оптимальное условие для их жизнедеятельности, что и обеспечивает высокую степень передачи малярии в жарких странах. Переносят возбудителя самки, так как только они сосут кровь животных и человека, самцы питаются соками растений и быстро погибают. Комары рода Anopheles сидят, откинув брюшко под углом 45 градусов к поверхности, личинки их в водоемах располагаются параллельно поверхности воды. Самки откладывают яйца в водоемах со стоячей или медленно текущей водой. Их яиц через 2 – 4 дня вылупляются личинки. После 4-ой линьки личинки превращаются в куколок, из которых вылетают окрыленные комары. Оплодотворенные самки с водоема устремляются к человеческому жилью, где нападают на человека. Напившись крови (обычно вечером или ночью), самки скапливаются в темных углах помещения и остаются там до окончания переваривания крови и созревания яиц (без кровососания яйца у самки не развиваются). После созревания яиц самки улетают на водоем, где откладывают яйца. Цикл развития от яйца до окрыленного комара составляет от 14,5 до 30,5 суток в зависимости от температуры окружающей среды.
Передача малярии в странах с тропическим климатом происходит практически круглый год, в зонах субтропического и умеренного климата – в летне-осенние месяцы. Сезон передачи малярии – это период, в течение которого возможна передачи малярии через укусы комаров, заразившихся в этом году.
Большое внимание на распространение малярии оказывает хозяйственная деятельность человека, в частности освоение и орошение новых земель, что ведет к образованию большого числа искусственных мест выплода комаров. Завоз малярии в эти районы в процессе миграции населения создает реальную возможность формирования новых малярийных очагов.
Другие пути передачи инфекции.
Возможны и другие пути передачи малярийной инфекции. В эндемических очагах нередко наблюдается внутриутробное заражение – через плаценту или в процессе родов при смешивании крови матери и плода. Неизмененная плацента представляет собой высокоэффективный защитный барьер, и поэтому прохождение плазмодиев через нее маловероятно. Однако при повреждениях плаценты шизонты приникают в кровоточное русло плода, и происходит собственно внутриутробное заражение плода – антенатальная инфекция. Заражение возможно также во время родов при отслойке плаценты, когда смешиваются кровь матери и плода, или во время прохождения плода через родовые пути при наличии родовой травмы.
Случаи заражения малярией возможны при переливании крови, полученной от паразита носителей или реконвалесцентов, или препаратов из этой крови. Чаще всего такое заражение имеет место при 4-хдневной малярии, для которой характерны длительная, до десятков лет, паразитоносительство с субмикроскопическим уровнем паразитемии. Необходимо иметь ввиду, что все виды возбудителей малярии человека могут сохраняться жизнеспособными в консервированной крови в течение недели, а P. falciparum и P. malariae – 10 дней и более, особенно если антикоагулянты содержат декстрозу.
При нарушении правил асептики может произойти парентеральное заражение через шприцы и иглы.
Патогенез и патологическая анатомия.
Как установлено, развитие малярийных паразитов у человека после заражения при всех формах малярии происходит в паренхиматозных клетках печени. Это преэритроцитарное (тканевая) шизогония, которая соответствует инкубационному периоду болезни и клинически никак не проявляется. В конце инкубационного периода образовавшиеся тканевые мерозоиты входят в кровь, приникают в эритроциты и дают начало эритроцитарной шизогонии, которая и обуславливает все клинические проявления болезни. С завершением цикла эритроцитарной шизогонии (через 48 или 72 часа при 4хдневной малярии) наступает одновременный гемолиз пораженных эритроцитов с поступлением в кровеносное русло эритроцитарных мерозоитов, продуктов обмена паразита и продуктов гемолиза, что совпадает со временем развития малярийного пароксизма. Приступы малярии начинаются лишь при увеличении количества паразитов в крови до определенного уровня: при 3хдневной малярии до 100 паразитов в 1 мкл., при тропической – до 600 в 1 мкл.
Большинство патологических процессов при малярийной инфекции носит неспецифический характер, реакция хозяина при данной болезни сходна с реакциями на другие инфекции. Однако специфические особенности возбудителя вызывают и некоторые специфические ответные реакции, определяющие своеобразие данной патологии. Плазмодии малярии паразитируют в эритроцитах, потребляют гемоглобин с образованием малярийного пигмента и обуславливают повторяющийся гемолиз в процессе эритроцитарной шизогонии. В результате жизнедеятельности паразита развивается анемия, наблюдается отложение малярийного пигмента в органах и тканях, что является специфическим для малярийной инфекции. Наряду с этим наблюдаются и местные и общие сосудистые нарушения и их последствия, нарушение проницаемости клеточных мембран и гормонального баланса, нарушение функций печени, почек и ряд других изменений – все это цепь неспецифических патологических реакций, достигающих наибольшей выраженности при тяжелых формах тропической малярии.
Наиболее распространенной злокачественной формой малярии является малярийная кома, которая развивается, как правило, при тропической малярии. Развитие злокачественных форм именно при тропической малярии, по-видимому, объясняется некоторыми видовыми особенностями P. falciparum. В частности тем, что развитие паразитов происходит в капиллярах внутренних органов и ведет к скоплению в них пораженных эритроцитов и паразитов, способностью P. falciparum размножаться с исключительной быстротой и в течение короткого времени достигать высокого паразитемического уровня.
При высокой паразитемии завершение очередного цикла эритроцитарной шизогонии сопровождается поступлением в плазму огромного количества токсических продуктов, в том числе, возможно, и цитотоксического фактора. Это ведет к высвобождению фармакологически активных веществ: гистамина, каллекриенкининового комплекса, которые обуславливают повышение проницаемости капилляров, динамические изменения местного и общего кровотока, сдвиги в свертывающей системе крови. В связи с выходом воды и протеинов через поврежденный эндотелий в периваскулярные ткани повышается вязкость крови, замедляется кровоток с возможным развитием стаза. К этим неспецифическим патофизиологическим реакциям присоединяются специфические явления, свойственные инфицированному агенту, в данном случае P. falciparum. Пораженные P. falciparum эритроциты с растущими трофозоитами задерживаются, скапливаются в капиллярах головного мозга, печени, почек и других органов. Этому способствует изменение оболочки пораженных эритроцитов – образование шишковидных выростов, при помощи которых в результате антигенного средства эритроциты прилипают к эндотелию капилляров, фагоцитам и соединяются между собой, образуя агрегаты.
Нарушение микроциркуляции усугубляется изменением реологических свойств крови, обусловленных изменением формы эритроцитов, ригидностью, неподатливостью их, что создает сильное сопротивление кровотоку.