За время своей относительно короткой истории человечество «приобрело» множество нежелательных «нахлебников», в том числе и гельминтов, число которых приближается к трём сотням видов. К счастью, значительная часть этих червей являются редкими и случайными паразитами, но приблизительно 90 видов с завидным постоянством продолжают использовать нас как своих прокормителей. По большей части глистные инвазии регистрируют в тропиках и, поэтому, исторически эта часть паразитологии тесно переплетена с тропической медициной. Тем не менее, сегодня ареал гельминтозов распространяется от арктических широт до экватора и почти каждый житель нашей планеты, хотя бы один раз в жизни, был инвазирован одним или двумя видами этих паразитов. Существенную роль в глобальном распространении гельминтозов играет деятельность человека, например, освоение новых территорий и перманентно развивающаяся индустрия туризма.

Термин гельминт (от греч. helmins, род. падеж helminthos — червь, глист) впервые в общепринятом смысле был применён лейб-медиком короля Карла II сэром Уильямом Рэмзи. В 1668 г. он опубликовал сочинение «dе Elminthologia, or some Physical Considerations of the Matter, Origination, and Several Species of Worms Macerating and Direfully Cruciating every part of the Bodies of Mankind etc.» (о Гельминтологии, или некоторые фактические рассуждения по существу происхождения некоторых видов червей, размягчающих и распинающих каждую часть тела человечека и т.д.). В просторечии паразитических червей называют глистами. Этимологически слово «глист» происходит от др.-греч. γλιττόν (glistos), т.е. «скользкий, липкий».

Никого не смущают выражения «червивое яблоко» (чему, кстати, даже радуются, предполагая, что яблоко экологически чистое, мол, не полезут же черви в яблоко отравленное химическими удобрениями), «червивые грибы» (здесь же мнение, совсем, обратное, червивый, значит, испорченный), а как назвать человека, в котором завелись черви — тоже «червивый» и как к нему относиться тогда? Отношение людей к червям двоякое. Одни испытывает жуткую неприязнь, которую подпитывают кошмарные «ужастики», другие (здесь можно назвать ученых и рыболовов-любителей) воспринимают их как объект своей деятельности, а третьи их просто употребляют в пищу (многие читатели здесь наверняка поморщились). Настороженность людей к червям появилась за много веков до нашей эры и была отражена в доступной для людей священных книгах (Библия и Коран). В профилактических целях трихинеллеза, который являлся и является эндемичным для народов Средиземноморья и Ближнего Востока существует библейский запрет: "не ешьте ... и свиньи, потому, что ... нечиста она для вас", аналогичный запрет прописан и в Коране: "Запрещена Вам мертвечина и мясо свиньи".

Все сказанное выше должно хоть немного развеять неприязнь читателя к червям и расположить к пониманию паразитических отношений червей к человеку.

Общая характеристика червей

Самостоятельный тип Черви (Vermes) в составе царства животных (Animalia) был организован Карлом Линнеем. В настоящее время подобное таксономическое подразделение признано устаревшим, и все известные черви сгруппированы в подразделе Первичноротые (Protostomia) таксона Многоклеточные животные (Metazoa) из группы Двусторонне-симметричных (Bilateria). В ходе эмбриогенеза червей (первичноротых) на месте бластопора образуется ротовое отверстие, что их отличает от вторичноротых, у которых на месте бластопора образуется анальное отверстие, а ротовое — формируется в другой части тела. При этом в результате формирования третьего зародышевого листка (мезодермы) тело червей приобрело трёхслойное строение с билатеральной симметрией.

Собственно червь — небольшое беспозвоночное животное, при упоминании которого в сознании простого человека возникает некое удлинённое и ползающее создание. Это и не удивительно, т.к. позаимствованное из латыни «vermis», на протяжении многих веков использовали в качестве общего определения всех червеобразных существ, будь то земляной червяк, личинка бабочки-плодожорки или паразит, обитающий у животных или человека. В отношении червей Линней занял либеральную позицию и в своей знаменитой «Systema Naturae» (1735) в состав типа животных под названием «Vermes» включил множество внешне сходных многоклеточных беспозвоночных. К настоящему времени червеобразные существа были реклассифицированы в различные таксоны царства животных, с порой трудно определяемыми границами понятия «червь — не червь». Червями, в привычном понимании этого слова, можно считать три крупных типа из подраздела Первичноротых: Плоские черви (Platyhelminthes), Круглые черви (Nematoda) и Кольчатые черви (Annelida), а также несколько мелких типов, среди которых паразитами являются Скребни (Acanthocephala) и Волосатики (Nematomorpha).

Геном червей

Нематода ценорабдитис элеганс (C. elegans) была первым многоклеточным организмом, чей геном был полностью секвенирован в 1998-2002 гг. Геном C. elegans содержит 97 млн. п.н. и 19 099 белок кодирующих генов. C. elegans также послужил модельным организмом в котором был открыт механизм RNA-интерференция — подавление экспрессии генов у эукариот (замалчивание генов) на посттранскрипционном уровне, индуцированное короткими интерферирующими РНК (siRNA/miRNA). Нобелевская премия по физиологии и медицине в 2006 г была присуждена Andrew Fire и Craig Mello «за их открытие РНК-интерференции — замалчивании гена с помощью двуцепочечной РНК. C. elegans «отметили » и нейробиологи. Эта нематода имеет одну из самых «простых» нервных систем. Самец состоит из 1031 клеток, 302 из которых являются нейронами. Коннектом C. elegans — картографирование связей между нейронами — установлен в 1986 г. В течение 12 лет было описано 7000 соединений между нейронами нематоды. Коннектом позволяет изучать механизмы управления передачи сигналов по нейронным сетям, что может приблизить нас к пониманию умственной деятельности мозга человека. В связи с этим в 2009 г Национальный Институт Здоровья США начал проект Коннектом Человека.

В 2007 г расшифрован генома паразитической нематоды Brugia malayi (возбудителя бругиоза). Размер генома составил 88 млн. п.н., в котором 11515 белок-кодирущих генов занимают 71 млн. п.н. Анализ предсказанного протеома нематоды выявил приспособительные механизмы нематоды к жизни в организме человека и положили основу для разработки новых лекарственных средств. Полногеномное исследование паразитического плоского червя Schistosoma japonicum проведённое в 2009 г. выявило, что геном размером 398 млн. п.н. включают 13469 белок-кодирущих генов. При этом установлена возможность японской шистосомы получать от хозяина не только питательные вещества, но и использовать сигнальные молекулы хозяина для собственного роста, развития и созревания (Рис. 1 и 2). В 2014 г расшифрован геном (244 млн. п.н., 19151 белок-кодирущих генов) паразитического круглого червя Necator americanus. Были выявлены гены, ответственные за инвазию, развитие паразита и его защиту от иммунной системы человека. Исследования геномов паразитических червей открывают новые перспективы контроля над бругиозом, шистосомозом и некаторозом.

Рис. 1. Сравнительные характеристики геномов спиральных (Lophotrochozoa), линяющих (Ecdysozoa) и вторичноротых (Deuterostomia) [Из Nature| Vol 460| 16 July 2009| doi:10.1038/nature08140].

Рис. 2. Сигнальные пути, контролирующие рост и развитие Schistosoma japonicum [Из Nature| Vol 460| 16 July 2009| doi:10.1038/nature08140].

Происхождение червей

Если эволюцию человека можно более или менее чётко проследить, правда, с определёнными допущениями, по многочисленным находкам останков и различных артефактов, то эволюцию гельминтов отследить достаточно сложно, ввиду отсутствия таковых, т.к. их мягкие нежные тела не оставили следов в палеонтологической летописи. Поэтому при описании путей их эволюции, насчитывающих многие сотни тысячелетий, придётся воспользоваться имеющимися гипотетическими представлениями, а также современными данными сравнительно-морфологических исследований и молекулярного анализа геномов современных паразитов для построения их филогенетического древа. Согласно теории, предложенной И.И. Мечниковым (1882) многоклеточные животные произошли от некоего гипотетического предка, получившего название фагоцителла (паренхимелла). В современном животном мире с ней сходна паренхимула — пелагическая личинка низших многоклеточных — губок и кишечнополостных.

Кишечнополостные или радиальные животные (Coelenterata, Radiata) — одни из самых низко организованных типов многоклеточных животных (Metazoa), обитающих на Земле. Для кишечноплостных характерно наличием радиальной симметрии и двух зародышевых листков (энтодермы и эктодермы), образующих эпидермис (наружных покровов) и гастродермис (выстилку кишечной [гастральной] полости). Между экто- и энтодермой находится мезоглея — желеобразный слой, включающий коллагеновые волокна и единичные клетки. Степень развития мезоглеи варьирует среди представителей группы. Особенно хорошо она развита у планктонных форм, например медуз и гребневиков, у которых она выполняет опорную функцию. У полипоидных форм мезоглея преимущественно представляет собой базальной пластинку между двумя слоями эпителиальных клеток, например гидры — одиночные малоподвижные полипы. Исключение составляют коралловые полипы, мезоглея которых участвует в формировании органического или минерального скелета.

В настоящее время радиальных животных противопоставляют другой группе многоклеточных — двусторонне-симметричным животным (Bilateria), которые характеризуются наличием двусторонней симметрии и тремя зародышевыми листками. К современным представителям этих животных относятся ресничные черви, или турбеллярии (Turbellaria) — класс типа плоские черви. При этом единого мнения о филогенетических взаимоотношениях между низшими группами Metazoa (кишечнополостными и бескишечными ресничными червями) не существует. Предполагают, что эти группы могли иметь одного общего предшественника, или ресничные черви происходят от кишечнополостных. При этом общепринято, что в основании филогенетического древа всех современных типов червей находятся древние ресничные черви. Появление в онтогенезе ресничных червей третьего зародышевого листка (мезодермы) явилось основой трёхслойного строения плоских червей. Вытянутое тело с билатеральной симметрией, уплощенное в дорсовентральном направлении, покрыто реснитчатым эпителием эктодермального происхождения (поверхностный слой). Под эпителием располагается несколько слоёв гладких мышечных клеток, происходящих из мезодермы (средний слой). Под кожно-мускульным мешком располагается энтодермальная трубка пищеварительной системы (внутренний слой). У прямокишечных турбеллярий ротовое отверстие через глотку открывается в слепо замкнутую кишку, а у бескишечных турбеллярий — в пищеварительную паренхиму. Органы выделения представлены протонефридиями, образующимися из эктодермы. Структуры половой системы гермафродитного типа происходят из мезодермы. Нервная система и органы чувств развиваются из эктодермы и имеют характерное строение для разных видов ресничных червей. Таким образом, предки ресничных червей находятся в основании филогенетического древа всех современных червей, появившихся в ходе эволюционного процесса. При этом прямокишечные турбеллярии непосредственно дали начало представителям таксона Neodermata, созданного в конце ХХ века У. Элерсом для плоских червей, включающего трематод и цестод. Его представителей отличает наличие неодермы, которая представлена синцитиальным эпителием, на поверхности которого могут присутствовать многочисленные шипы, стилеты, микроворсинки, или микротрихии (у половозрелых ленточных червей). Вполне возможно, что многие из древних Neodermata практиковали эктопаразитизм.

Ч. Дарвин в своих научных работах не только объясняет происхождение человека, но и указывает, как современный человек может применять достижения других организмов в своих целях (прототип бионики). Насмешливые комментарии и миниатюры на высказывание Ч. Дарвина о роли червей в эволюции человека (рис. 3) сегодня представляются как пророческие.

Рис. 3. Человек, но червь. Миниатюра на высказывание Чарльза Дарвина: «Плуг — это одно из древнейших и полезнейших изобретений человека, однако много ранее до того, как появился человек, землю постоянно обрабатывали и продолжают обрабатывать земляные черви. Нет уверенности в том, что из множества других животных есть еще такие, которые сыграли такую же важную роль в истории цивилизации человечества, как эти мило организованные существа».

История развития гельминтологии

Основные виды гельминтов, паразитирующих в организме человека, включены в состав классов сосальщиков (Trematoda), ленточных червей (Cestoda) и круглых червей (Nematoda). В среднем, ежегодно каждый второй человек на Земле подвергается той или иной глистной инвазии. Подобное широкое распространение вряд ли бы имело место, не будь эти паразитические черви отлично приспособлены к эксплуатации организма хозяина, чему предшествовала долгая дорога по путям эволюции. Как правило, паразит несколько «запаздывал» в своем развитии и чаще всего заражение предковых приматов носило случайный характер. Но некоторые из гельминтов успевали «освоить» новых хозяев и приспособились к обитанию в организме всех последующих представителей гоминид. Множество других гельминтов адаптировались к паразитированию в организме человека в результате одомашнивания животных и развития сельскохозяйственной культуры.

Действительно эволюция человека и паразитарные инфекции всегда продвигались «рука об руку». Приблизительно 150 тыс. лет назад в Восточной Африке появился Homo sapiens и волнами начал мигрировать, пока 15 тыс. лет назад (в конце Ледникового периода) не населил практически всю Землю. В ходе этих путешествий первобытный человек забирал с собой «семейные реликвии» — паразитов, унаследованных от своих предков — африканских приматов, по пути прихватывая «сувениры» — гельминтов, приобретённых от животных, с которыми он контактировал в ходе миграций, эволюции социальных взаимоотношений и становления животноводческих культур. Появление первых поселений, а затем и городов значительно облегчила передачу паразитов между людьми, а открытие торговых путей способствовало более широкому распространению глистных инвазий. Работорговля, возобновившаяся с середины XVI в. и продолжавшаяся в течение трёх с половиной веков, также облегчила обмен паразитами между Новым и Старым Светом. В значительной степени информацию по истории совместного сосуществования человека и гельминтов мы узнаем из исследований археологических артефактов, таких как копролиты (фоссилизируемый или высушенный кал) и естественно, или искусственно мумифицированные тела. В результате этих исследований появилась новая наука палеопаразитология. Следует отметить, что она также занимается изучением древних письменных источников, порою дающими бесценную информацию о той, или иной паразитарной болезни.

Разумеется, размеры многих паразитических червей позволяют предположить, что наши предки уже имели о них некоторые представления. Во всяком случае, контакты с представителями первобытных племён в Сараваке и Северном Борнео (Малайзия), а также на Новой Гвинее, свидетельствуют о том, что большинство аборигенов знает о существования кишечных нематод и цестод. Первыми письменными свидетельствами, очевидно указывающими на паразитарные инфекции, являются египетские медицинские папирусы, созданные в интервале от 3000 до 400 гг. до н.э. Среди них особо значимы папирусы Эберса (XV в. до н.э.) и Эдвина Смита (датируется XVI в. до н. э) и сведения, указанные в них подтверждают находки кальцинированных яиц гельминтов в мумиях, встречающихся начиная, приблизительно, с 1200 г. до н.э. Некоторые историки медицины указывают на наличие в Библии мест, в которых говорится о гельминтах и вызываемых ими заболеваниях. Но приводимые ссылки можно интерпретировать и в отношении других паразитов. Позднее, множество подробных описаний различных болезней, в том числе паразитарных, были найдены в записях греческих врачевателей и философов в период с 800 до 300 гг. до н.э. К этом времени относиться и знаменитый Corpus Hippocratorum, составляющий основное наследство Гиппократа дошедшее до нас. В нём приведены сведения, указывающие на то, что Гиппократ знал о наличии паразитических червей у рыб, домашних животных и людей. В частности, древним грекам были известны аскариды, которых они называли helmins strongile (круглый червь), острицы — askaris (червь), ленточные черви — helmins plateia (плоский червь). Разумеется, о гельминтах знал и Аристотель, приводящий их появления в качестве примера в своей доктрине самозарождения. Также упоминания о паразитарных болезнях можно встретить в трудах древнеримских врачей (700 гг. до н.э — 400 гг. н.э.). Авл Корнелий Цельс и Клавдий Гален были знакомы с аскаридами, острицами и солитёрами рода Taenia. Позднее известный греческий хирург и акушер VII в. Павел Эгинский, практиковавший в Александрии Египетской, дал чёткие описания наиболее распространённых цестод и нематод, а также клинику, вызываемых ими инвазий. Помимо античных авторов, описания глистных инвазий можно обнаружить в медицинских канонах Китая (от 3000 до 300 гг. до н.э.), Индии (от 2500 до 200 гг. до н.э.). После падения Западной Римской империи, да и общего упадка античной цивилизации, на авансцену вышла арабоперсидская медицина, бурно развивавшаяся в IX-XI вв. Описания паразитарных болезней стали более точными, чему особенно способствовали труды Разеса (Абу́ Бакр Муха́ммад ибн Закария́ ар-Рази́) и Авиценны (Абу́ Али́ Хусе́йн ибн Абдулла́х ибн аль-Ха́сан ибн Али́ ибн Си́на). Авиценна дополнил существующие тогда знания об уже известных гельминтах, сведениями о риште (Dracunculus medinensis), инвазии которой были широко распространены в некоторых частях арабского мира, особенно по побережью Красного моря. При этом воззрения врачевателей исламского мира также допускали существование необычных червей под названием «cucurbitini», которым они обозначали проглоттиды ленточных червей. Во всяком случае, этот гельминт «ползал» по страницам популярного в Италии XV столетия труда «Pandectae therapeuticae», написанного Яхьёй бен Сераби (он же Ианус Дамаскенус, или Серапион). В истории Европейской цивилизации эти времена называют «Тёмными веками» — временем тотального господства суеверных убеждений и религиозного мракобесия, постепенно закатившимися в преддверии Ренессанса. В эпоху Возрождения основными источниками служили труды античных и арабских авторов, но «джин познания» был уже выпущен и множество врачей, сопровождавших конкистадоров и искателей приключений оставили множество записей своих наблюдений.

Собственно как наука гельминтология берёт начало в XVII-XVIII вв. Карл Линней в своей «Системе природы» отметил существование шести червей, паразитирующих у человека: Ascaris lumbricoides, A. vermicularis (Enterobius vermicularis), Gordius medinensis (Dracunculus medinensis), Fasciola hepatica, Taenia solium и Taenia lata (Diphyllobothrium latum). В 1782 г. немецкий пастор Йохан Гёзе опубликовал работу «Versuch einer Naturgeschichte der Eingeweidewürmer thierischer Körper» (Исследование о происхождении червей, населяющих тела животных). Вполне понятно, что в ней правоверный лютеранин полностью поддерживал Аристотелеву теорию самопроизвольного зарождения, но тем не менее его труд явился крупным вкладом в гельминтологию, особенно с точки зрения систематики. Гёзе не был сторонником Линнеевой бинарной номенклатуры и в предлагаемых названиях гельминтов часто использовал прилагательные. Он разделил червей на 10 родов: Ascaris, Trichocephalos, Gordius, Cucullanus, Strongylus, Pseudoechinorhynchus, Planaria, Fasciola, Taenia и Chaos. Кроме того, он указал, что девять из них являются распространёнными паразитами человека. В дополнение к шести видам, описанным Линнеем, он дифференцировал Taenia saginata и T. solium, доказал, что гидатидный кистоз имеет паразитарную природу и его возбудителем является эхинококк (Echinococcus granulosus). Кроме того, он переименовал род власоглавов Trichuris в Trichocephalos, после того, как выяснил, что утончённая часть тела, ранее принимаемая за хвост, на самом деле является головой паразита. Все последующие исследования привели, в конечном итоге, к великим открытиям конца XIX и начала XX вв. Они включали в себя основополагающие идеи, отвергающие самопроизвольное зарождение, установление роли членистоногих-переносчиков, значение санитарно-гигиенических мероприятий, возможность профилактики глистных инвазий и многие другие. Были предложены множество классификаций гельминтов, перманентно пополняемые и, соответственно, модифицирующиеся в результате многочисленных открытий, которые будут упомянуты ниже. К началу ХХ в. было установлено, что у человека могут паразитировать не менее 28 видов гельминтов. В настоящее время зарегистрированы, включая казуистические и очень редкие случаи, инвазии в организм человека 300 видов паразитов. Даже если некоторые из них вызывают определённые сомнения, но, по крайней мере, 280 видов способны паразитировать у человека. Все они включены Р. Эшфордом и У. Крю во второе издание аннотируемого контрольного списка паразитов (R.W. Ashford, W. Crewe. Parasites of Homo sapiens: An Annotated Checklist of the Protozoa, Helminths and Arthropods for which we are Home. 2nd edition. London: Taylor & Francis, 2003, 142 pp).