Будьте внимательны к клещам во время прогулок по парку
Клещи - это вид организмов, встречающихся по всему миру и питающихся кровью. Клещи питаются самыми разными животными-хозяевами, в том числе и людьми. Укусы клещей обычно не замечаются хозяином, потому что слюна клещей содержит молекулы, которые предотвращают воспаление (отек) и боль. Оставаясь незамеченными хозяином, клещи часто могут питаться в течение нескольких дней без перерыва. Это создает серьезную проблему, поскольку клещи могут передавать возбудителей болезней, питаясь кровью. В этой статье мы расскажем о том, как произошли клещи, об их анатомии, жизненном цикле, болезнях, которые они переносят, и, наконец, о том, как предотвратить укусы клещей.
Виды клещей
Существует около 800 различных видов клещей, которые можно разделить на три основных семейства: Ixodidae, Argasidae и Nuttalliellidae. Ixodidae также называют жесткими клещами, и структура, которую они используют для питания кровью (капитул), хорошо видна. Argasidae называют мягкими клещами, и капитул у них не виден. Основные различия между мягкими и твердыми клещами показаны на рисунке 1. Nuttalliellidae рассматривается как эволюционное звено между мягкими и твердыми клещами. Эта статья посвящена жестким клещам, поскольку именно они распространяют наибольшее количество заболеваний среди людей во всем мире. Мы придумали название для всех 650 видов жестких клещей: Ixodes solitarius. Мы будем использовать это название на протяжении всей статьи, чтобы было удобно ссылаться на всех жесткотелых клещей, но помните, что на самом деле не существует видов клещей с таким названием.
Клещи - двоюродные братья комаров и сестры пауков и скорпионов
Ixodes solitarius появился на Земле около 250 миллионов лет назад (MYA) [ 1 ]. Очень трудно представить, какими были предки I. solitarius. Поскольку мы не можем путешествовать во времени, ученые используют компьютерный анализ, известный как филогения. Филогения - это метод, который показывает, как ныне живущие виды связаны с видами, существовавшими в прошлом, анализируя сходства и различия в их генах (ДНК) или характеристиках тела. Кладограмма на рисунке 2 показывает, что комары, клещи, пауки и скорпионы имели одного общего предка около 700 млн лет назад [ 2 ]. Строение тела клещей указывает на то, что они более тесно связаны с пауками и скорпионами, чем с комарами. Легкий способ запомнить это родство заключается в том, что у взрослых клещей, пауков и скорпионов восемь ног, а у комаров - только шесть. Однако важно отметить, что у I. solitarius восемь ног только в молодом или взрослом возрасте, а когда они только вылупляются из яйца, у них только шесть ног, как у комаров.
Клещи и их среда обитания
Клещи развиваются и взаимодействуют с окружающей средой очень сложно, но важно понять, как они развиваются и ищут хозяев. Любая информация о том, как живут клещи, является основой для понимания эпидемиологии клещевых болезней, то есть того, как эти болезни распространяются и как мы можем их контролировать. Поскольку клещи питаются кровью, для полного развития им необходимо проглотить большое количество крови. Взрослая самка I. solitarius за одно кормление может проглотить крови в 5-10 раз больше своего веса. После того как самка поест на хозяина и спарится, она падает на землю и находит укрытие в листьях или других природных материалах, чтобы отложить тысячи яиц. Температура контролирует развитие яиц. Чем выше температура, тем быстрее развиваются яйца. Существует оптимальная температура, которая варьируется у разных видов клещей, но 20 °C - это хорошая средняя температура для развития яиц. Температура выше 20°C увеличивает вероятность того, что яйца погибнут. Незрелый клещ, который вылупляется из яйца, называется личинкой. Затем личинка должна найти хозяина. [Примечание: в жизненном цикле клеща после вылупления из яйца есть три стадии развития: личинка, нимфа и взрослая особь (самец или самка). Вы можете увидеть цикл развития клеща в видеоролике, сопровождающем недавнюю публикацию Кокана и соавторов [ 3 ].
Клещи не являются насекомыми и не могут летать. Они могут перемещаться на большие расстояния только во время питания на хозяине, когда хозяин перемещается по окружающей среде. Маленькие личинки и нимфы предпочитают питаться на мелких хозяевах, таких как грызуны, птицы или ящерицы. Взрослым клещам необходимо проглатывать большие объемы крови, поэтому они предпочитают питаться на крупных животных, таких как крупный рогатый скот, олени, лошади или люди. Чтобы найти хозяина, I. solitarius взбирается на растительность, например, на траву. Это поведение регулируется погодой. Когда клещ находится на растительности в ожидании хозяина, он подвергается воздействию солнца и ветра и быстро теряет воду. Чтобы восстановить влагу, клещ должен снова спуститься на землю. Если влажность (количество воды в воздухе) высока, клещ может оставаться на растительности в ожидании хозяина более длительное время.
Клещи обычно не разборчивы в выборе хозяев, поэтому, поджидая их на растительности, клещи прикрепляются к любому подходящему хозяину, который проходит мимо. Именно поэтому люди подвергаются риску, гуляя по лесу или саду без средств защиты, таких как длинные носки или брюки. Попав на хозяина, клещ найдет подходящее место для питания и вставит свои ротовые части, чтобы начать глотать кровь. Ротовой аппарат клещей состоит из трех основных компонентов, известных как гипостома, хелицеры и пальпы (рисунок 3). В то время как гипостома и хелицеры полностью внедряются в кожу хозяина, пальпы остаются снаружи. Процесс питания может занимать 3-4 дня для маленьких личинок и нимф и до 10 дней для крупных самок.
Слюна клеща как камуфляж
Слюна клеща выделяется слюнными железами через ротовой аппарат. Вещества, содержащиеся в слюне клеща, помогают ему бороться с нормальными реакциями хозяина, такими как свертывание крови и воспаление. Одно из веществ слюны клеща, препятствующее свертыванию крови, называется пептидом Кунитца. Пептиды Кунитца - это небольшие молекулы, которые также выделяются ядовитыми организмами, такими как скорпионы и пауки, и они являются важным компонентом слюны клеща [ 4 ]. Пептиды Кунитца, выделяемые клещами со слюной, препятствуют свертыванию крови, позволяя клещу поглощать кровяную пищу.
Липокалин - еще одно вещество слюны клеща, препятствующее воспалению. Вас когда-нибудь кусал комар? Больно ли это и остается ли на коже шишка? Когда вас режут, колют или кусают, ваше тело обычно реагирует выработкой вещества под названием гистамин, которое вызывает воспаление. Одна из тактик, которую клещи используют при питании кровью, чтобы предотвратить воспалительную реакцию хозяина, - выделение липокалинов, которые блокируют гистамин хозяина. Таким образом, укус клеща не вызывает болезненного зуда, как укус комара.
Интересно отметить, что эти свойства слюны клеща могут быть полезны в медицинских целях. Поскольку пептиды Кунитца препятствуют свертыванию крови, их можно использовать, например, при операциях на открытом сердце, когда врачи хотят предотвратить образование тромбов в организме пациента. К нежелательным воспалительным реакциям относятся аллергия и астма, поэтому липокалины клещей, блокирующие гистамин, могут быть полезны при лечении этих заболеваний.
Когда клещи кусают, они передают инфекционные заболевания
Питаясь, I. solitarius может передавать различные болезнетворные организмы, называемые патогенами. В основном это бактерии и вирусы, но могут быть и более крупные организмы, называемые простейшими и гельминтами. Большинство клещевых патогенов передается со слюной клеща. Исключение составляет организм под названием Hepatozoon canis, который передается, когда животное съедает зараженного клеща. Болезни, передающиеся человеку при укусе клеща, включают болезнь Лайма, гранулоцитарный анаплазмоз человека и клещевой энцефалит. Болезнь Лайма, вызываемая бактерией Borrelia burgdorferi, становится все более распространенной, например, около 300 000 американцев каждый год заражаются этим заболеванием. Типичные симптомы болезни Лайма включают лихорадку, головную боль, усталость и кожную сыпь в форме "бычьего глаза". Однако, если не лечить, болезнь Лайма может вызвать более серьезные симптомы и осложнения, которые включают артрит, неврологические симптомы, и проблемы с сердцем. Гранулоцитарный анаплазмоз человека вызывается бактерией Anaplasma phagocytophilum . Первые симптомы гранулоцитарного анаплазмоза человека обычно проявляются через 1-2 недели после укуса инфицированного клеща и включают лихорадку, головную боль, боль в мышцах, озноб, тошноту, боль в животе, кашель и спутанность сознания. Наконец, клещевой энцефалит вызывается вирусом, который поражает непосредственно мозг и/или мозговые оболочки (менинги). Это распространенное в Европе клещевое заболевание, симптомы которого в начале болезни неспецифичны и могут быть ошибочно приняты за
Хотя мы до сих пор не все понимаем о том, как клещи взаимодействуют с хозяевами и их патогенами [ 5 ], достижения в этой области будет способствовать тот факт, что геном (вся последовательность ДНК организма, который находится в ядре клетки) для одного типа клещей был секвенирован, или расшифрован. Это клещ Ixodes scapularis, важный клещ для передачи как болезни Лайма и человеческого гранулоцитарного анаплазмоза [ 6 ].
Как избежать укусов клещей
Лучший способ избежать укусов клещей - держаться от них подальше. Примеры того, как избежать укусов клещей, можно найти на сайте Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC). 1 Около 80 % случаев укусов клещей регистрируется в период с мая по сентябрь, когда клещи очень активны. Поэтому в этот период следует соблюдать большую осторожность при прогулках в лесистой и кустарниковой местности. Обычно в этот период прогулки по лесу доставляют больше удовольствия, поэтому не сворачивайте с тропинки и ходите по центру тропинок. Во время прогулок в опасных местах также рекомендуется распылять на одежду и открытые участки кожи репелленты от насекомых. Репелленты, содержащие вещества под названием DEET (N, N-диэтил-м-толуамид) или перметрин, отпугивают клещей. После любой поездки из лесистых и кустарниковых мест внимательно осмотрите свое тело перед зеркалом. Нимфы I. solitarius обычно можно обнаружить на ногах и руках, а взрослые клещи - на спине, шее, голове, в паху и на гениталиях [ 7 ].
