M. Nehili и соавторы (1994) выполнили серьезное исследование длительности сохранения различных микроорганизмов в кишечнике пиявок, содержащихся при комнатной (+18 °С) и пониженной (+6 °С) температурах. Ими показано, что эритроциты и лейкоциты не разрушаются в желудковой кишке до 5–6 недель, а при содержании животных в низкой температуре – до нескольких месяцев, в том числе и будучи инвазированы. Такие паразитирующие простейшие, как Toxoplasma gondii, Trypanosoma brucei, оказались даже способны размножаться в желудковой кишке искусственно инвазированных пиявок, а в случае Plasmodium berghei это продолжалось до тех пор, пока все эритроциты не были поражены. Внутриклеточные паразиты оставались жизнеспособными до тех пор, пока эритроциты или лимфоциты сохраняли форму. Однако, по данным электронной микроскопии, они не проникали в слюнные железы, без чего невозможно заражение.
Исследуя количественную динамику размножения Esche-richia coli, Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aurens в желудковой кишке после их добавления в кровь, которой питались пиявки, S. Indergand и J. Graf (2000) показали, что у двух из трех (в первом опыте) и у двух из четырех (во втором опыте) исследованных ими животных Е. coli обнаруживалась через 42 и 162 часа соответственно. В отличие от Е. coli, P. aeruginosa и St. aurens оказались способны сохраняться и даже размножаться в просвете желудковой кишки по крайней мере в течение 162 часов, однако рост их числа был в 100 раз меньше, чем в аналогичных условиях вне организма пиявки. Кроме того, в экспериментах in vitro показано, что, в отличие от результатов ранее проводившихся исследований, Aeromonas, выделенная из желудковой кишки медицинских пиявок, сама по себе не оказывала угнетающего действия ни на одну из исследуемых бактерий. Было высказано предположение, что in vivo, видимо, происходит активация определенных генов симбионта в результате контакта с какими-то клетками внутри пиявки. При этом в случаях, когда пиявки заглатывают микроорганизмы с кровью больных животных, они хотя и персистируют, но не могут размножаться в полной мере, а также вытеснить бактерию-симбионт. В конечном итоге по истечении определенного периода времени чужеродные бактерии погибают, и в кишечнике остается только бактерия-симбионт. Следует отметить, что для исследования брались здоровые полноценные пиявки, приобретенные от фирм-производителей в Англии и Германии, а не дикие, среди которых встречается достаточное количество больных и ослабленных животных.
В западной литературе за последние 10 лет опубликованы результаты ряда научных исследований о паразитах крови, поражающих рыб, земноводных и лягушек, являющихся, наряду с теплокровными животными, источником пищи для дикой медицинской пиявки. Помимо трипаносомы, различными авторами у пиявок обнаруживались Thrombocyto-zoons, Rickettsia, Cercaria, Lankesterella, Babesiasoma, а также микрофилярии и эритроцитарный вирус лягушек. Вместе с насасываемой кровью все вышеназванные организмы могут попадать в кишечник пиявок. Однако эти микроорганизмы не патогенны для человека. Кроме того, как уже указывалось, одного лишь попадания патогенного начала и даже его сохранения в течение некоторого времени еще недостаточно для передачи другому животному или человеку. Еще раз подчеркнем: наличие Aeromonas в кишечном содержимом пиявок отражает их нормальное состояние и обеспечивает у здоровых животных подавление чужеродной флоры.
Таким образом, анализ всех имеющихся в настоящее время литературных данных, собственные наблюдения и исследования процесса размножения и развития пиявок, а также результатов их клинического применения, позволяют нам сделать следующие важные выводы.
• Пиявка в силу особенностей получения пищи приспособлена перерабатывать кровь больных животных.
• Некоторый период времени после питания в ее желудковой кишке могут находиться различные бактерии или простейшие, попавшие туда с кровью больных животных. В этот же период концентрация бактерий-симбионтов максимальна. Они-то и защищают организм пиявки от возможного неблагоприятного действия чужеродных микроорганизмов. В случае же клинического применения такие неотголодавшие пиявки могут стать источником заражения человека.
• В процессе голодания пиявок чужеродные бактерии гибнут или выводятся из ее организма, а титр Aeromonas значительно снижается. Это-то и делает готовую к применению искусственно выращенную пиявку безопасной.
Таким образом, наличие длительного (не менее 3–4 месяцев) периода голодания животного является важнейшим условием безопасного применения пиявок. Кроме того, чрезвычайно важными являются создание для животного в этот период всех условий, необходимых для его нормальной жизнедеятельности, отбор и уничтожение ослабленных особей.
Нам кажутся более чем странными рекомендации некоторых авторов, знакомых только с литературой и абсолютно не владеющих вопросами разведения пиявок, «усиливать антимикробные свойства кишечного канала пиявок путем содержания в воде, лишенной патогенных микроорганизмов», или проводить «строгий микробиологический контроль крови для кормления пиявок», а также «тестировать присутствие крови в кишечном канале пиявок». Еще более лишены оснований рекомендации «выдерживать пиявок в растворе антибиотиков» (Баскова И. П., Исаханян Г. С., 2004). Нет ни одной работы, доказывающей, что выведенная в условиях биофабрики, отголодавшая здоровая пиявка стала бы источником какого-либо иного заражения, чем A. hydrophila. Но и оно зафиксировано в единичных случаях постановки пиявок на трансплантаты, то есть в условиях, при которых отмечается тяжелейшая гипоксия тканей и резко угнетен местный иммунитет. В нашей практике за более чем 20 лет лечения (за это время пролечено нескольких десятков тысяч пациентов) при условии использования здоровых животных, правильном выборе мест приставок и ведении приставочной реакции (о чем далее будет идти речь) образования абсцессов в местах приставки пиявок не отмечалось ни разу. Рекомендации, подобные вышеприведенным, в случае попыток их внедрения могут привести к серьезному кризису в гирудотерапии.
2.4. Пищевое поведение медицинских пиявок
Реакции и поведение животного, направленные на получение пищи, обычно называют пищевым поведением. Прежде чем остановиться на нем подробнее, отметим, что современному пониманию особенностей пищевого поведения пиявок мы во многом обязаны работам C. M. Lent, многие годы посвятившего изучению этого вопроса.
Итак, как мы уже говорили, медицинские пиявки – гематофаги: питаются кровью преимущественно теплокровных животных, присасываясь к последним во время купания или на водопое. Кроме того, пиявки нападают на рыб, лягушек, головастиков, птенцов водоплавающих птиц. В природных условиях жертвами пиявок прежде всего становятся больные, раненые или ослабленные особи.
Данные о том, что пиявки – каннибалы и «с радостью пожирают себе подобных», не совсем верны. Мы неоднократно подсаживали к голодным пиявкам только что поевшую особь. Они почти никогда не нападают друг на друга, что, вообще говоря, не удивительно (удивительно было бы увидеть обратное, так как это очень усложняло бы выживание вида). «Каннибализм» бывает, но лишь при крайней степени голодания, а также в случаях значительного перевозбуждения и стрессирования (например, при совместном содержании сразу чрезмерно большого количества особей), когда нарушается обычный характер поведения животных.
Пиявки не приводят к гибели своих жертв, поэтому считаются экзопаразитами. Ведут свободный образ жизни. Присосавшись, пиявки поглощают кровь до полного насы-щения и лишь затем «отваливаются», отпуская жертву. Насытившись, пиявки становятся малоподвижными и стремятся спрятаться в затемненном месте.
Особенностью, определяющей характер пищевого поведения медицинских пиявок, их физиологию, биохимию и строение желудочно-кишечного тракта, является крайне редкое питание. Как мы уже писали, на основании наших наблюдений за этими животными в природе и в искусственных условиях мы с большой долей вероятности предполагаем, что половозрелого состояния животное достигает примерно к 3–4 годам. За это время оно питается примерно 5–6 раз. Столь редкое питание обусловлено способностью медицинских пиявок при нападении на жертву поглощать сразу огромное количество пищи – по различным данным, нередко в 6–7 раз превышающее собственную массу пиявки (Lent C. M. et al., 1988). В отдельных случаях масса животного после еды возрастает более чем восьмикратно, что составляет едва ли не наибольший среди живых существ объем пищи, поглощаемой за один раз. Наши исследования показали, что объем поглощаемой крови зависит от ряда параметров, но в наибольшей степени определяется исходной массой животного. При применении приобретаемых в аптеке пиявок, чья масса обычно составляет 1,3–2,0 г, они насасывают не более 9–13 г крови.
У пиявки пищевое поведение значительно различается в зависимости от того, находится ли животное в голодном (стадия голода) или сытом (стадия насыщения) состоянии (Lent C. M. et al., 1989). Обычно животные не плавают свободно в водоеме в поисках пищи, а располагаются в местах, где наиболее вероятна встреча с жертвой (водопой, брод, места нереста рыб и т. д.). Голодные пиявки прикрепляются обеими присосками к растению или какому-либо иному объекту вблизи поверхности воды. При появлении механического или зрительного раздражения (тени, ряби на поверхности воды, прерывистых колебаний воды, происходящих в результате движения жертвы), необходимого для пространственной ориентации пиявок при поисках пищи, они тут же высвобождают переднюю присоску и, слегка изогнув тело, вытягиваются в воде. Голова следует в направлении источника колебаний, спустя 10–20 секунд животное освобождает заднюю присоску и, совершая волнообразные движения в вертикальной плоскости, плывет по прямой, в направлении источника колебаний. Взяв направление, пиявка проплывает несколько метров и, если теряет цель, замирает, вновь ориентируется и корректирует направление движения, пока не настигнет или окончательно не потеряет свою жертву.
Достигнув заинтересовавшего ее объекта, пиявка проводит обследование, прикрепившись задней присоской и совершая головным концом характерные «рыскающие» движения. При этом передняя присоска образует сужающийся кпереди хоботок, которым животное слегка касается кожи. На поверхности хоботка располагаются многочисленные чувствительные сосочки, с помощью которых животное ищет подходящее место. Когда оно найдено, пиявка наносит укус. Если обследуемое место не вызывает «желания укусить», пиявка передвигается дальше.
Сделаем небольшое отступление. За последние несколько лет в литературе, в том числе и медицинской, вокруг пиявки создано множество легенд, а правильнее сказать – верований. Одно из них состоит в том, что этот природный вампир, питаясь кровью своих жертв, одновременно лечит их и, таким образом, заботится о «своей пище», в чем авторы усматривают высшую биологическую целесообразность. Пиявка наделяется способностью самостоятельно отыскивать на теле биологически активные точки – места «энергетических пробоев» и, воздействуя на них, восстанавливать баланс нашего организма. Таким образом, врачу предлагается лишь выпустить пиявку на тело пациента, и «природный целитель» сам выполнит всю необходимую работу. Эта теория внешне достаточно логична, ведь она строится на ряде наблюдений за поведением животного. Но смущает тот факт, что авторы этой теории, не умея правильно объяснить увиденное, начинают наделять природу «высшим разумом и справедливостью» и задачу диагностировать, думать и принимать нелегкое решение о месте приставки пиявки перекладывают на животное, надеясь, что оно сделает это лучше нас, ибо от природы наделено недоступной нам чувствительностью. Однако так ли это? Давайте вернемся к пиявке. Что же она отыскивает на нашем теле, телах своих жертв, включая лягушек и головастиков? А главное – можно ли пользоваться этим для решения диагностических задач и выбора мест приставки?
На самом деле пиявка отыскивает не место для лечения, а место для питания, то есть зону, где ей легче всего пробить кожу жертвы и с наибольшей вероятностью получить там пищу (кровь). Это, прежде всего, участки с более тонким эпидермисом (сосуды здесь наиболее близко подходят к коже). Известно, что на чувствительных сосочках головной присоски располагаются многочисленные рецепторы. В настоящее время хорошо изучены функции термо– и хеморецепторов.
У теплокровных участки кожи с тонким эпидермисом имеют более высокую температуру. Их-то и отыскивает пиявка. Сделайте тепловизионную картинку кисти. «Горячими» окажутся боковые поверхности пальцев и особенно межпальцевые промежутки. А теперь выпустите пиявку на ладонь и понаблюдайте, какие зоны она найдет. Это будут именно межпальцевые промежутки. Другие сопоставления температуры кожи и появления у животного «желания укусить» отчетливо подтверждают тот факт, что медицинская пиявка отыскивает «горячие» участки. Поэтому мы можем вполне справедливо рассматривать ее как природный тепловизор. Вместе с тем к рыбе, лягушке, впрочем, как и холодной коже человека, Hirudo medicinalis присасывается значительно хуже.
Другой источник информации для пиявки – хеморецепторы. Расположенные рядом с тепловыми, они помогают животному отыскать те зоны, где есть трещинки, ссадины или даже раны и выделяется тканевая жидкость или кровь. Хеморецепторы чрезвычайно чувствительны к определенным молекулам, появление которых на поверхности кожи свидетельствует о нарушении целостности эпидермиса.
Наши наблюдения не подтверждают данные Г. И. Никонова о том, что при попадании в воду капельки крови пиявки «беспокоятся и приходят в возбужденное состояние», отыскивая ее источник. Даже внесение в воду капли крови в 2 см от сидящего на стенке сосуда животного не меняет его поведения. Вместе с тем приставка пиявки на кожу с предварительно нанесенной на нее капелькой крови тут же вызывает реакцию фиксации животного, и оно наносит укус. Из этого можно сделать вывод, что хеморецепторы участвуют в непосредственном определении места, оптимального для прокусывания кожи, но не в поиске жертвы, как это, например, происходит у акул, чувствующих микроконцентрации попадающей в воду крови и проплывающих многие километры в поисках ее источника.
Раздражение термо– и хеморецепторов передней присоски вызывает возбуждение определенных клеток нервных ганглиев брюшной цепочки, что стимулирует различные физиологические реакции пищевого поведения животного: нарастают агрессивность и двигательная активность. При нанесении укуса сокращаются мышцы глотки и стимулируется выделение секрета слюнных желез. Медиатором этих реакций является серотонин.
Процесс поиска, нанесения ранки и последующего питания включает несколько последовательных поведенческих реакций, которые практикующему врачу важно распознавать, зная при этом, что происходит с животным.
1. Стадия поиска. Сначала наблюдаем стадию поиска места питания (места фиксации) – пиявка совершает характерные передвижения по телу, периодически обследуя с помощью передней присоски участки кожи жертвы. При этом передняя присоска образует сужающуюся кпереди трубочку, при обследованиях скользящую вплотную к поверхности кожи.
2. Стадия фиксации. После того как найдено место для питания, начинается стадия фиксации (прикрепления) передней присоски к коже жертвы. Если на предыдущем этапе она практически незаметна, то здесь вы впервые видите переднюю присоску, образующую характерную округлость. Стадия фиксации очень короткая, длится менее секунды и сразу же переходит в стадию стойки и укуса.
3. Стадия стойки и укуса. Этот момент важно уметь видеть врачу: передний конец тела вместе с расположенной там глоткой становится перпендикулярен коже, формируя весьма типичный для стадии стойки изгиб. Тут же в результате сокращения радиальных мышц глотка расширяется, образуя вздутие. При сокращении расположенного за глоткой сфинктера это создает разряжение. Оно обеспечивает прочную фиксацию присоски на теле. Слизистые железы, во множестве расположенные на вентральной поверхности присоски, выделяют секрет, обеспечивающий плотный контакт с поверхностью тела жертвы. Он препятствует «подсасыванию» воздуха и способствует созданию более высокой степени разряжения. Выделяющаяся слизь содержит большое количество муцина, достаточно быстро полимеризуется, густеет, образуя своеобразный клей, который способствует надежному прикреплению животного на последующих этапах питания.
Стадия стойки также очень короткая, длится несколько секунд и заканчивается нанесением раны: челюсти выдвигаются вперед и, совершая пилящие движения, подобно дискам циркулярной пилы, погружаются в тело жертвы. Больной ощущает достаточно специфическое, хотя в большинстве случаев и несильное пощипывание. Иногда оно почти незаметно, иногда вызывает достаточно неприятные ощущения. У нас есть основания полагать, что эти ощущения связаны не столько с «пропиливанием» кожи, сколько с попаданием в ранку «ферментов проникновения» и воздействием их на рецепторы свободных нервных окончаний, большое количество которых плотно связано с эпидермисом (Чернух А. М., Фролов Е. П., 1982). Выявленное наличие кининазной (в отношении брадикинина) активности пиявочной слюны (Baskova I. P. et al., 1992) позволяет предполагать существование механизмов, блокирующих местные реакции формирования болевой чувствительности. Однако этот вопрос (о функционировании таких механизмов) требует дополнительных исследований. Здесь лишь отметим, что обезболивающее действие гирудотерапии, наблюдаемое при целом ряде патологических состояний, связано не только с веществами, вводимыми пиявкой.