Насекомые - временные кровососущие паразиты

Насекомые этой экологической группы отличаются высокой подвижностью. Они посещают прокормителя только для питания, а остальное время проводят в естественной природной среде или в жилище и хозяйственных постройках человека. Временные кровососущие паразиты питаются многократно, часто на разных хозяевах, хотя и отдают предпочтение определенным видам теплокровных животных. Это облегчает циркуляцию возбудителей трансмиссивных заболеваний между животными разных видов и человеком, поэтому большинство заболеваний этой группы являются природно-очаговыми зоонозными болезнями. Исключение составляет только малярия.

Большинство переносчиков этой группы по отношению к переносимым возбудителям строго специфичны. Это объясняется особенностями их физиологии и морфологии, к которым на протяжении длительной эволюции у паразитов возникают специфические адаптации. Так, например, возбудители онхоцеркоза, которые могут переноситься комарами родов Culex и Anopheles, не инвазируют комаров р. Aedes. Это связано с особенностями пищеварения последнего вида, у которого кровь сразу после питания свертывается и микрофилярии не могут мигрировать из кишечника в полость тела. В полости тела комаров родов Culex и Anopheles микрофилярии развиваются после свободной миграции из кишечника, кровь в полости которого долгое время не свертывается. Интересно, что при добавлении антикоагулянтов к крови, которой питается комар p. Aedes, личинки филярий у него нормально развиваются.

Слюна кровососущих насекомых обладает антикоагулянтными свойствами, вызывает зуд и местное раздражение кожи. У некоторых людей возможны тяжелые аллергические реакции на их укусы.

К временным кровососущим паразитам относят представителей отрядов Блохи Siphonaptera, Полужесткокрылые Hemiptera и Двукрылые Diptera.

Из перечисленных отрядов самыми специализированными паразитами является отряд Блохи, все представители которого ведут паразитический образ жизни. Среди полужесткокрылых и двукрылых абсолютное большинство видов - свободноживущие формы.

Отряд Блохи. Это мелкие насекомые длиной от 1 до 5 мм. Парази-тирование блох облегчается сплющенностью тела с боков, наличием на поверхности его множества щетинок, направленных остриями назад, и колюще-сосущим ротовым аппаратом. Задние конечности удлинены и

служат для передвижения прыжками. Признаки дегенерации - рудиментарные глаза и отсутствие крыльев. Развитие блох идет с полным метаморфозом.

Наиболее известны человеческая блоха Pulex irritans и крысиная блоха Xenopsylla cheopis (рис. 11, а, б). Эти блохи предпочитают питаться кровью соответственно человека и крыс, но легко переходят также на другие виды животных. Крысиная блоха живет в норах крыс, а человеческая - в трещинах пола, за плинтусами и обоями. Здесь самки откладывают яйца, из которых развиваются червеобразные личинки, питающиеся разлагающимися органическими веществами, в том числе фекалиями взрослых блох. Через 3-4 нед они окукливаются и превращаются в половозрелых насекомых.

Человека блохи посещают ночью. Укусы их болезненны и вызывают сильный зуд. Но прежде всего блохи являются переносчиками бактерий - возбудителей чумы. Бактерии чумы, попав в желудок блохи, размножаются там настолько интенсивно, что полностью закрывают его просвет. Это состояние называют чумным блоком. Если блоха начинает питаться на здоровом животном или человеке, она, проколов кожу, в первую очередь отрыгивает в ранку бактериальный комочек, благодаря чему в кровь поступает сразу огромное количество возбудителей.

Природным резервуаром чумы являются грызуны - крысы, суслики, сурки и др. Эти животные болеют целым рядом других инфекционных заболеваний: туляремией, крысиным сыпным тифом и т.д.

Рис. 11. Блохи: а - человеческая; б - крысиная

Поэтому блохи известны как переносчики возбудителей и этих природно-очаговых заболеваний. Интересно, что кроме трансмиссивного способа заражения указанными болезнями существуют и другие пути: при контакте с зараженными животными, при питье воды из открытых водоемов и т.п., но при укусе блохой заражение наиболее вероятно, а клиническая картина - наиболее тяжелая.

Борьба с блохами - содержание жилых помещений и хозяйственных построек в чистоте, применение инсектицидов и различных средств борьбы с грызунами. Дают эффект и меры индивидуальной защиты, например репелленты, которыми пропитывают одежду и постельное белье.

Отряд Полужесткокрылые, или Клопы. Характерная особенность клопов - строение крыльев и ротового аппарата. Передние крылья в проксимальной части сильно хитинизированы, а в дистальной - прозрачны. Колюще-сосущий ротовой аппарат образует два канала. Один из них служит для всасывания жидкой пищи, второй - для выведения секрета слюнных желез. Развитие с неполным метаморфозом. Медицинское значение имеют клопы из родов Cimex, Triatoma и некоторых близких к ним.

Постельный клоп Cimex lectularius - наиболее адаптированный к паразитическому образу жизни вид. Тело его сплюснуто в дорсовен-тральном направлении и покрыто сильно растяжимым хитиновым покровом. Крылья полностью редуцированы. На человека клопы нападают ночью, а день проводят в укрытиях - в мебели, за обоями. Здесь же и размножаются. Способны голодать по нескольку месяцев. Известно, что в организме клопов могут длительно сохранять жизнеспособность возбудители многих трансмиссивных заболеваний: риккетсии сыпного тифа и спирохеты возвратного, возбудители висцерального лейшма-ниоза и чумы. Тем не менее доказательств роли клопов в переносе этих инфекционных болезней нет. Это связано, вероятно, с тем, что клопы p. Cimex никогда не испражняются во время кровососания, а возбудители заболеваний располагаются у них в пищеварительной трубке, а не в слюнных железах и не в хоботке, как у большинства других насекомых-переносчиков.

На человека кроме постельного клопа часто нападают и другие клопы этого рода, паразитирующие обычно на летучих мышах и птицах.

Несомненно, больший интерес представляют южноамериканские поцелуйные клопы из родов Triatoma, Panstrongylus и др. (рис.12). Это крупные, до 4 см длиной, яркоокрашенные насекомые, ведущие ночной

Рис. 12. Паразитические клопы: а - постельный; б - поцелуйный

образ жизни. Днем они скрываются в различных убежищах. Являются специфическими переносчиками возбудителя южноамериканского трипаносомоза, или болезни Чагаса, который вызывает Trypanosoma cruzi. Заражению человека способствует легкость перехода клопов этой группы от одного хозяина к другому и такая особенность биологии, как обязательная дефекация сразу после укуса, при которой обеспечивается попадание инвазионной формы трипаносом в кровь через кожу, поврежденную хоботком клопа. Кроме того, клопы этой группы имеют развитые крылья и хорошо летают. Они легко и часто меняют хозяев-прокормителей, среди которых природным резервуаром трипаносом являются около двухсот видов как диких, так и домашних животных - млекопитающих и даже птиц.

Борьба с клопами сводится к улучшению жилищно-бытовых условий, к поддержанию чистоты и обработке стен, мебели и других поверхностей контактными ядами длительного действия (хлорофос, метафос и др.).

Отряд Двукрылые. У представителей этого отряда пара крыльев, ротовые аппараты их имеют форму хоботка, предназначенного для высасывания жидкой пищи из растительных или животных тканей либо для слизывания ее с поверхности. Развитие с полным метаморфозом. Наибольшее значение представители этого отряда имеют как временные кровососущие паразиты и переносчики возбудителей трансмиссивных заболеваний. Массовые виды этого отряда, размножаясь в летний период в тундре и тайге в огромном количестве, делают жизнь человека почти невыносимой. Разные виды кровососущих двукрылых

объединяются общим понятием гнус. Самцы большинства кровососущих двукрылых питаются соками растений, а самки - преимущественно или исключительно кровью животных, в том числе человека. В большинстве случаев откладка яиц самками наступает только после кровососания.

Комары (сем. Culicidae). Имеют тонкое стройное тело, длинные ноги и небольшую головку с ротовым аппаратом в виде длинного хоботка. Распространены повсеместно. Они сохраняют в организме и обладают способностью передавать животным и человеку возбудителей более 50 вирусных, бактериальных и паразитарных заболеваний. После оплодотворения самки активно ищут хозяина-прокормителя и способны обнаруживать его на расстоянии до 3 км с помощью обоняния, а затем и зрения. Больных с высокой температурой комары кусают более охотно.

Слабое локальное освещение в вечерние и предутренние часы стимулирует двигательную активность комаров и поиск ими хозяев. В связи с этим комары в темное время суток часто влетают в освещенные окна и двери жилых и хозяйственных построек. В дневные часы суток при высокой температуре и низкой влажности воздуха комары обычно находятся в укрытиях и не питаются. Указанные особенности поведения комаров отражаются на адаптациях к паразитизму возбудителей заболеваний, передающихся комарами: при большинстве заболеваний этой группы у больных повышается температура в вечерние и ночные часы суток, в это же время в крови обнаруживается максимальная концентрация инвазионных для комаров стадий возбудителей.

Комары откладывают яйца в воду или на влажную почву около воды. Личинки и куколки ведут водный образ жизни, а дышат атмосферным воздухом с помощью трахей. Личинки питаются взвешенными в воде мельчайшими органическими частичками. Наиболее известны комары из родов Culex и Aedes (немалярийные комары) - переносчики возбудителей японского энцефалита, сибирской язвы, желтой лихорадки, и филяриатозов, а также Anopheles (малярийные комары) - специфические переносчики малярийного плазмодия.

Видов малярийных комаров р. Anopheles насчитывается очень много, хотя морфологические отличия их несущественны, а часто вообще отсутствуют. В ряде случаев отличия касаются только специфики расположения хромосом в интерфазных ядрах соматических клеток и особенностями их прикрепления к разным участкам ядерной оболочки в интерфазных клетках.

Доказано, что восприимчивость комаров к заражению возбудителями малярии определяется генотипически и наследуется моногенно. Малярийные и немалярийные комары легко отличаются друг от друга на всех стадиях их жизненного цикла (рис. 13).

Яйца малярийных комаров p. Anopheles располагаются на поверхности воды поодиночке, и каждое снабжено двумя воздушными поплавками. Личинки их плавают в горизонтальном положении под поверхностью воды, а на предпоследнем членике имеют пару дыхательных отверстий. Куколки по форме напоминают запятые, находятся, как и личинки, под водной поверхностью и дышат кислородом воздуха через дыхательные рожки, имеющие форму широких воронок. Взрослые малярийные комары, сидя на предметах, располагаются под углом к их поверхности головкой книзу. Находящиеся по обе стороны от хоботка нижнечелюстные щупики равны ему по длине либо немного короче.

Рис. 13. Комары на разных стадиях жизненного цикла: а - Anopheles sp.; б - Culex sp.; I - яйца; II - личинки; III - куколки; IV - имаго; 1 - воздушные поплавки; 2 - плотик из яиц; 3 - дыхательные отверстия; 4 - дыхательный сифон; 5 - воронкообразные дыхательные рожки; 6 - цилиндрические дыхательные рожки; 7 - нижнечелюстыне щупики.

Немалярийные комары родов Culex и Aedes откладывают яйца, слипающиеся группами в небольшие плотики серо-стального цвета. Личинки располагаются под поверхностью воды под углом к ней и имеют на предпоследнем членике длинный дыхательный сифон. Дыхательные рожки куколок имеют форму тонких цилиндрических трубочек, а нижнечелюстные щупики взрослых комаров коротки и достигают не более трети длины хоботка. Тело немалярийные комары держат параллельно поверхности, на которой сидят.

Борьба с комарами наиболее результативна, если ведется в отношении водных стадий жизненного цикла - личинок и куколок. Применяются мелиоративные методы - засыпка канав и карьеров со стоячей водой. Возможна обработка ядохимикатами отдельных водоемов с большой концентрацией личинок и куколок, а также мест массовых скоплений половозрелых стадий комаров в дневное время суток (сараи, скотные дворы). Эффективны биологические меры борьбы в сочетании с гидромелиоративными, проводящимися в соответствии с государственными антималярийными программами. Так, в Западном Закавказье удалось быстро снизить численность комаров и заболеваемость населения малярией за счет мелиорации и разведения рыб - гамбузий, питающихся преимущественно личинками двукрылых. Один из важнейших факторов регуляции численности комаров в природе - мелкие пауки-скакунчики р. Evacha, питающиеся человеческой кровью и убивающие для этого насосавшихся самок комаров. Они безошибочно определяют среди огромного количества насекомых комариных самок с наполненным кровью брюшком и нападают на них. Один паук убивает последовательно до двадцати комаров. Из многообразных видов комаров пауки выбирают самок комаров именно рода Anopheles. Учитывая, что в зонах широкого распространения малярии многие самки комаров могут быть зараженными, уничтожение их ведет не только к снижению числа потенциальных переносчиков, но и к элиминации малярийных плазмодиев на стадиях их активного полового размножения и расселения. Искусственное поддержание высокой численности пауков этой группы в зонах широкого распространения малярии может быть эффективным экологическим методом контроля заболеваемости людей.

Эффективная мера, направленная на снижение численности комаров, - выпуск в природу большого числа искусственно стерилизованных самцов, которые, активно спариваясь с самками, эффективно конкурируют с нормальными самцами, но, в отличие от них, не способны к оплодотворению. Самки же, бывшие в контакте со стерилизованными самцами, нормальными самцами оплодотворяться не могут. Этот метод профилактики малярии позволяет во много раз снизить размеры популяций комаров-переносчиков только определенных видов, не нарушая общего экологического баланса в биогеоценозах.

В последние годы серьезно изучаются методы генетических технологий для регуляции численности комаров. Гены HEG (от английского Homing endonuclease genes), расположенные в одной хромосоме, используя механизмы репарации ДНК, способны копироваться в гомологичной хромосоме. Если это происходит в первичных половых клетках, то все ее потомки - яйцеклетки и сперматозоиды - получат мутантный ген. Таким образом эти гены способны очень быстро распространяться в популяциях комаров. Гены HEG могут встраиваться в жизненно важные гены генома хозяина, нарушая их функции. Носители одной копии гена могут спариваться с обычными комарами, но следующее поколение комаров за счет копирования HEG в гомологичных хромосомах оказывается бесплодным. Со временем число носителей аномальных аллелей становится значительным, и резко возрастает вероятность скрещивания двух носителей аномального аллеля. Потомство при этом не образуется. По расчетам, HEG, появившийся всего у 1% особей популяции, может привести к тому, что в течение 12 поколений погибнут 4/5 потомков популяции. Один аномальный ген, внедрившийся в 99,9% яйцеклеток и сперматозоидов, может быстро привести к полному исчезновению популяции переносчиков. Все же более правильный путь борьбы с малярией - не полное уничтожение комаров, а их генетическая модификация, позволяющая получить и распространить такие их линии, которые были бы не способны служить хозяевами малярийных плазмодиев. В настоящее время в США и Германии уже получены генетические линии Anopheles, у которых способность заражать малярией подопытных животных снижена на 80%.

Одновременно в США разрабатывается метод создания комаров, не способных производить женское потомство. Самок таких комаров получают только в специальных лабораторных условиях, после чего выпускают в природу. Этот метод дает возможность резко снизить плотность популяций переносчиков в естественных экосистемх.

Для индивидуальной защиты от комаров применяют репелленты и механические средства: марлевые пологи, сетки и т.д.

Москиты (сем. Phlebotomidae). Более мелкие насекомые длиной 1,53,5 мм, имеющие короткий хоботок, сильно выступающий в виде горбика грудной отдел тела и обильное опушение тела и крыльев мелкими щетинками (рис. 14, а).

Москиты встречаются в тропических и субтропических зонах на всех континентах. Они известны как переносчики разных видов лейшманий, вирусов лихорадки паппатачи и возбудителей ряда других трансмиссивных заболеваний. Вирус лихорадки папатачи передается в поколениях инвазированных москитов трансовариально. Москиты не способны к длительным перелетам, поэтому природные очаги заболеваний, вызываемых перечисленными паразитами, обычно небольшие.

Рис. 14. Мелкие кровососущие двукрылые: а - москит; б - мошка; в - мокрец

В слюнных железах москитов содержится самый мощный из известных антикоагулянтов - моксадилан, поэтому кровь из ранки, нанесенной ротовым аппаратом москита, вытекает очень быстро. Именно поэтому москиты контактируют с прокормителем очень недолго, успевая при этом насытиться.

Яйца москиты откладывают в норы грызунов и другие затененные места с большим количеством органического вещества и высокой влажностью. Личинки развиваются около 2 мес, а затем окукливаются. Половозрелые стадии появляются через 10-12 сут.

Борьба с москитами должна вестись комплексно и быть направленной на уничтожение природных очагов лейшманиозов и других трансмиссивных заболеваний: это уничтожение грызунов и мест выплода москитов, обработка инсектицидами поверхностей в хозяйственных постройках и жилищах. Эффективны также индивидуальные средства защиты от укусов.

Мошки (сем. Simuliidae). Мелкие кровососущие насекомые длиной 2-6 мм. Ротовой аппарат короткий и очень мощный, предназначен для прокалывания кожи и слизывания крови. Крылья прозрачны, без пятен, конечности короткие и толстые (рис. 14, б). Распространены повсеместно, но особую опасность представляют в Африке и тропической Америке, где переносят возбудителей онхоцеркоза. Интересно, что мошки кусают человека и животных преимущественно в бедра и боковые поверхности туловища. Именно в этих областях скапливаются микрофилярии онхоцерков, что значительно увеличивает вероятность их передачи.

Мошки во множестве встречаются поблизости от ручьев и речек с быстрым течением, чистой и прохладной водой. На дне таких водоемов самки откладывают яйца, из которых выходят личинки, ведущие прикрепленный и малоподвижный образ жизни. Через 2-3 нед формируется куколка, и еще через 1 нед из ее оболочки выходят взрослые мошки. Развитие их идет синхронно, и огромное количество мошек на больших территориях появляются одновременно.

Один из наиболее экологически чистых методов борьбы с мошками - механическая очистка зон особенно быстрого течения рек и ручьев, где на дне и лежащих предметах скапливаются личинки мошек. При этом они отрываются от места прикрепления, и их уносит течением. Многие из них при этом гибнут или поедаются различными хищниками. В редких случаях в очагах онхоцеркоза при высокой концентрации личинок мошек на небольших площадях допустимо применение инсектицидов.

Мокрецы (сем. Ceratopogonidae). Самые мелкие из кровососущих двукрылых. Их размеры от 1 до 4 мм. Большинство видов имеют пятнистые крылья, длинные многочленистые усики и колюще-сосущий хоботок (рис. 14, в). Обитают повсеместно; так же, как и мошки, в тропиках переносят возбудителей некоторых филяриатозов.

Размножаются мокрецы в небольших стоячих водоемах или во влажной почве. Развитие от яйца до имагинальной стадии продолжается около 1 мес. На человека нападают преимущественно при высокой влажности воздуха или во время дождя. Против мокрецов наиболее эффективны индивидуальные средства защиты.

Слепни (сем. Tabanidae) - самые крупные кровососущие двукрылые, до 30 мм длиной. Общим видом напоминают крупных мух. Ротовой аппарат сочетает в себе черты колюще-сосущего и лижущего.

Все тело слепней покрыто тонкими щетинками (рис. 15, а, б). Распространены повсеместно. В северных широтах являются переносчиками бактерий - возбудителей сибирской язвы и туляремии, а в тропиках - и филярий – возбудителей лоаоза. Американские слепни кусают человека и животных преимущественно в голову, где располагаются микрофилярии. Слепни - теплолюбивые и светолюбивые насекомые. Они активны в жаркие дневные часы на севере только летом, а в тропиках - в любом сезоне. На человека нападают обычно около воды.

Яйца самки слепней откладывают на околоводных растениях. Личинки развиваются во влажном иле около уреза воды и ведут хищнический образ жизни. Цикл развития в среднем продолжается около 1 года.

Рис. 15. Крупные кровососущие двукрылые: а - слепень Tabanus sp.; б - слепень Chrysophthalmus sp.; в - муха осенняя жигалка

Против укусов слепней эффективны средства индивидуальной защиты.

В последние годы с целью регуляции численности комаров, мошек, мокрецов и слепней - переносчиков возбудителей инфекционных и паразитарных заболеваний, циклы развития которых связаны с водной средой, стал применяться новый экологически чистый метод. В водоемы, где происходит массовое развитие личиночных форм перечисленных насекомых, вводят культуру бактерий Bacillus thuringiensis israeliensis, выделяющих токсин, избирательно приводящий их к гибели. Таким образом удается уменьшить размеры популяций переносчиков на 80-90% и резко снизить вероятность распространения соответствующих трансмиссивных заболеваний.

Настоящие мухи (сем. Muscidae). Насчитывают несколько кровососущих видов. Интерес представляют осенняя жигалка и мухи це-це.

Осенняя жигалка Stomoxys calcitrans - муха средних размеров серого цвета со сверлящим хоботком (рис. 15, в). Кровью питаются как самцы, так и самки. Личинки развиваются в навозе. В умеренных широтах массовая активность мух наблюдается в конце лета и начале осени, а в тропиках - круглый год. Держится обычно около животноводческих комплексов, активно нападает и на животных, и на человека. Механический переносчик возбудителей туляремии и сибирской язвы.

Для борьбы с массовым выплодом жигалок необходимо гигиеническое содержание домашних животных, а предохранение от укусов достигается индивидуальными средствами защиты.

Мухи цеце p. Glossina широко распространены в экваториальной Африке. Это довольно крупные мухи длиной до 13,5 мм. Ротовой аппарат сходен с хоботком осенней жигалки. Самки живородящи, рождают периодически по одной личинке, которая сразу окукливается, углубляясь в почву. Через 3 нед появляется имаго. Размножение происходит в тени деревьев и кустов на берегах водоемов. Несколько близких видов мух цеце отличаются друг от друга особенностями окраски, а главное - биологии: одни виды поселяются преимущественно около жилищ человека и питаются в основном его кровью и кровью домашних животных. Другие - обитают в естественной природе (в саваннах и лесах), предпочитая питаться кровью крупных диких копытных, а человека кусают случайно. Все виды - специфические переносчики возбудителя африканского трипаносомоза. Основная мера борьбы - индивидуальная защита от укусов.