Муха цеце (представитель семейства GLOSSINIDAE) относится к насекомым, представляющим опасность для людей. Муха живёт в тропиках и субтропиках африканского континента. Из-за укусов насекомых умирает в пределах пятидесяти тысяч людей ежегодно. Её называют «тихий убийца». Существует 23 вида таких насекомых, а переносчиками болезни, называемой сонной и передающих человеку паразитов, является 6 видов мух.
Внешний вид
У мухи цеце длина тела 10-14 миллиметров и можно разделить его на три составные части: голова, грудь, брюшко. Тёмно-коричневые крупные глаза расположены на головной части. Грудь представляет собой три сросшиеся сегмента. К грудной части прикрепляются крылья и от неё отходит шесть ног. Тело серо-рыжего цвета, вдоль спины проходят 4 полосы коричневого цвета. У мухи широкое, но короткое брюхо. Характерные отличительные признаки цеце:
- длинный и твёрдый хобот, смотрящий вперёд;
- сложенные вместе перекрывающиеся крылья и жилки с контурами, похожими на топоры;
- усики с раздвоением на концах.
Рот мухи устроен так: нижняя губа имеет заострённый язык, а верхняя губа ― удлинённой формы. Проткнув кожу жертвы хоботом, цеце вводит свои слюни, с которыми заносится инфекция. Муха выпивает количество крови соответствующее её массе. В брюхе самки имеется матка большого размера, в которой помещаются личинки.
Классификация
Род включает в себя от 22 до 31 вида, которые сгруппированы в три подрода:
- Аустенина Тауэнсенд, 1921 Глоссин (Аустенина) бревипальпис Ньюстед, 1910 г.
- Глоссин (Остенин) Фрезили Гуто, 1987 г.
- Glossin (Austenina) fusca (Walker, 1849)
- Glossin (Austenina) fuscipleuralis Austen, 1911 г.
- Glossin (Austenin) haningtoni Newstead & Evans, 1922 г.
- Glossin (Austenin) nigrofusca Newstead, 1910 г.
- Glossina (Austenina) longipennis Corti, 1895 г.
- Глоссин (Аустенина) Медорум Остин, 1911 г.
- Глоссин (Остенин) наши Поттс, 1955 г.
- Glossin (Austenin) schwetzi Newstead & Evans, 1921 г.
- Глоссина (Аустенина) табаниформис Вествуд, 1851 г.
- Глоссин (Остенин) Северини Ньюстед, 1913 г.
- Глоссин (Остин) Ванхуфи Хенрард, 1952 г.
- Глоссина (Глоссина) аустени Ньюстед, 1912 г.
- Глоссина (Неморфина) Калигинея Остин, 1911 г.
Где обитает
Цеце обосновалась в странах африканского континента, расположенных на территориях, южнее пустыни Сахары. Она распространена:
- в Кении;
- в Нигерии;
- в Уганде;
- в Камеруне;
- в Габоне и др.
Ареал мухи цеце насчитывает тридцать семь стран. Насекомое препятствует освоению плодородных земель африканским жителям. Учёными изыскиваются методы уничтожения цеце.
Муха начала распространяться на африканской территории в конце 19 века, когда на континент завезли заболевание чумы из европейских стран. Это способствовало уничтожению местных жителей и животных. На заброшенных полях и в зарослях и были созданы благоприятные условия для распространения мух цеце, что уничтожило жизни миллионов африканцев.
Методы борьбы
Хотя цеце приносит пользу экосистеме, угроза, которую они представляют для животных и людей, заставляет человечество вести непрерывную борьбу с этими насекомыми.
В начале прошлого века, по мере резкого сокращения поголовья скота из-за африканской чумы, снизилось и количество случаев сонной болезни. Это привело к отбору сотен тысяч диких копытных, львов и слонов, так как это привело к предположению, что муха пьет только кровь крупных животных. Однако массовое уничтожение не уменьшило популяцию смертоносных насекомых – позже было обнаружено, что мухи цеце также могут питаться кровью мелких грызунов, птиц и ящериц.
Когда выяснилось, что в лесных массивах намного больше мух, люди стали активно вырубать деревья и кустарники. Когда они обнаружили, что этот метод также не удался (а также нанес огромный экологический ущерб), африканцы обратились к более мягким мерам, таким как строительство ловушек для инсектицидов.
Обезлесение является радикальной мерой и далеко не эффективна против опасных существ, в данном случае муха цеце.
На островах Занзибарского архипелага был изобретен очень оригинальный метод управления цеце. Ученые искусственно вывели несколько миллионов мух, затем отделили самцов от самок и стерилизовали первых, облучив их малыми дозами радиации. Когда самцы были освобождены, они спаривались с самками, которые считались оплодотворёнными, но впоследствии не смогли произвести потомство.
В настоящее время этот метод наиболее эффективен – с его помощью ученые рассчитывают полностью уничтожить род Глянцевых в ближайшие 30 лет.
Образ жизни
От вида мухи цеце зависит её поведение:
- Около водоёмов в кустарниках и траве живут цеце вид, которых назван Glossina palpalis. Они представляют опасность для людей и рептилий.
- В тропических лесных зонах, где большая влажность и умеренные температуры, поселились мухи Glossina fusca. Этот вид мух не нападает на человека.
- В южноафриканской зоне саванн обитают мухи Glossina morsitans. Они нападают на людей и животных.
Жизнь мухи продолжается шесть-семь месяцев. Они предпочитают влажную среду. В период сухого сезона, насекомые перемещаются к водоёмам и скрываются от жары под растениями. В такое время они сидят и не хотят летать. Питание к ним приходит само. В жаркое время животные идут к водоёмам утолить жажду.
Для мухи цеце зебра не представляет интереса, потому что чёрные и белые полосы на её шкуре не воспринимаются её зрением в качестве живого существа. Они мелькают перед глазами мухи, не привлекая её внимания.
Цеце хорошо адаптирована к тёмным цветам: она нападает на людей с чёрным цветом кожи и животных со шкурой, имеющей тёмную окраску. Муха цеце является живучей, летает без шума и с большой скоростью.
Лечение
Тип лечения зависит от формы и стадии заболевания. Раннее выявление болезни повышает шансы на успешное излечение. Ввиду того, что паразит может сохранять жизнеспособность в течение длительного времени и вызывать рецидивы через много месяцев после окончания терапии, для оценки результатов лечения пациенты должны оставаться под наблюдением в течение периода продолжительностью до 24 месяцев, в рамках которого следует проводить клиническое обследование пациентов и выполнять лабораторные исследования физиологических жидкостей, в том числе, в некоторых случаях, спинномозговой жидкости, полученной путем люмбальной пункции.
Для успешного лечения болезни на второй стадии необходимо применение лекарственных препаратов, способных преодолевать гематоэнцефалический барьер и нейтрализовывать паразита в центральной нервной системе.
В 2022 г. ВОЗ опубликовала новое руководство по лечению гамбийской формы африканского трипаносомоза человека. Зарегистрировано в общей сложности шесть препаратов для лечения сонной болезни. Эти препараты предоставляются ВОЗ производителями безвозмездно и на бесплатной основе поставляются в эндемичные страны.
Препараты для лечения болезни на первой стадии:
- Пентамидин: впервые получен в 1940 г., используется для лечения сонной болезни, вызванной T.b. gambiense, на первой стадии. Несмотря на наличие серьезных побочных эффектов, препарат в целом хорошо переносится.
- Сурамин: впервые получен в 1920 г., используется для лечения болезни, вызванной T.b. rhodesiense, на первой стадии. Препарат имеет ряд нежелательных побочных эффектов, включая нефротоксическое действие и аллергические реакции.
Препараты для лечения болезни на второй стадии:
- Меларсопрол: впервые получен в 1949 г., используется для лечения инфекции, вызванной обоими возбудителями. Представляет собой производное мышьяка и вызывает многочисленные нежелательные побочные эффекты, наиболее тяжелым из которых является реактивная энцефалопатия (энцефалопатический синдром), которая может приводить к летальному исходу (в 3%–10% случаев). В настоящее время он рекомендован в качестве препарата первой линии при родезийской форме болезни, но при гамбийской форме инфекции назначается редко.
- Эфлорнитин: зарегистрирован в 1990 г., отличается намного меньшей токсичностью по сравнению с меласопролом, эффективен только в отношении T.b. gambiense. Обычно применяется в сочетании с нифуртимоксом (в рамках комбинированной нифуртимокс-эфлорнитиновой терапии), хотя может использоваться и для монотерапии. Схема лечения отличается сложностью и неудобством.
- Нифуртимокс: комбинированная терапия на основе нифуртимокса-эфлорнитина была предложена в 2009 г. Она упрощает применение эфлорнитина, поскольку сокращает продолжительность курса лечения и количество внутривенных перфузий, однако, к сожалению, ее эффективность в отношении T.b. rhodesiense пока не изучена. Нифуртимокс зарегистрирован для лечения американского, но не африканского трипаносомоза человека. ВОЗ поставляет оба препарата эндемичным странам на безвозмездной основе в комплекте со всеми расходными материалами, необходимыми для их использования.
Препараты для лечения заболевания на обеих стадиях:
Фексинидазол – пероральный препарат для лечения гамбийской формы африканского трипаносомоза человека. В 2022 г. препарат был включен в Перечень основных лекарственных средств ВОЗ и рекомендован в руководстве ВОЗ по лечению африканского трипаномомоза человека. Препарат показан в качестве терапии первой линии на первой и нетяжелой второй стадии заболевания. Лечение должно проводиться под наблюдением квалифицированного медицинского персонала; препарат принимается через 30 минут после приема твердой пищи. В настоящее время проводятся клинические испытания этого препарата для лечения родезийской формы трепаносомоза.
Питание
У мухи цеце в рационе только кровь теплокровных парнокопытных и людей. Практически каждый день они её сосут. Мухи проявляют разную активность: одни виды летают по утрам, другие виды ― в дневные часы. В лесах они садятся на человека. Мухи-самки пьют кровь у крупных животных, пронзая их кожный покров и впрыскивая слюну в их организм. Чтобы попасть в кровеносный сосуд, мухи пользуются мелкими острыми зубами, расположенными на конце хобота. Зубами прокусывают кожный покров и эластичную сосудистую стенку. Впрыснув в сосуд слюни, содержащие микроэлементы, которые мешают свертыванию, цеце напивается крови. Тонкое брюхо у неё надувается, принимая обтекаемую форму.
Муха цеце питается кровью:
- антилопы;
- буйвола;
- зайца;
- варана;
- крокодила;
- птицы;
- человека.
У мухи достаточно большое брюхо, которое способно выдерживать раздутие при высасывании кровяной жидкости.
Первая помощь
Множественные травмы наиболее болезненны: если ноги, руки, живот и другие части тела укусила муха, развивается воспаление. Укус вызывает отёк мягких тканей и может ухудшить общее самочувствие. Раны обрабатываются антисептиком – зеленым, алкоголем, йодом.
Как лучше всего лечить укусы детей? В этом случае могут помочь безалкогольные продукты – хлоргексидин, перекись водорода. Кроме того, при укусе помогают успокаивающие и охлаждающие мази, что уменьшает возникновение локальных реакций. Для предотвращения того, чтобы укусы мух у детей не вызывали аллергии, дается “Зодак” каплями или “Диазолин” для детей.
Размножение
Цеце относится к живородящему виду насекомого, так как эмбрион первоначально получает развитие в матке самки. За цикл своей жизни, цеце воспроизводит от 8 до 10 потомков. Спаривание у самки происходит однократно. По прошествии примерно 8-9 суток, появляется оплодотворённая яйцеклетка. Личинка живёт в матке самки, там подрастает за счёт материнских питательных веществ.
Муха цеце должна три раза принять кровь, чтобы личинка развивалась нормально. Если самку постигает неудача во время приёма пищи, то зародыш личинки погибает.
При нормальном развитии личинки, по истечении девятидневного срока, она преобразуется в куколку, закапываясь в слой земли. Затем происходит развитие жёсткой наружной плёнки пупария. Куколка развивается три недели. Она имеет твёрдую оболочку, имеющую продолговатую форму. В ней находятся тёмные лепестки с дышащим хвостом. Куколка имеет длину менее одного сантиметра.
Из оболочки образуется муха через месяц. Через две недели муха уже может спариваться и начинает откладывать личинки. Период между рождением самки и воспроизведением ею первой личинки равен пятидесяти дням. Всю жизнь, через каждые девять дней, самка цеце производит личинку.
Как размножаются мухи цеце?
Насекомые спариваются лишь один раз. После оплодотворения самки не откладывают яйца, как это делают многие насекомые, а вынашивают их в особом мешке в брюшке. Личинки развиваются по одной. Всего за свою жизнь самка приносит около 8-10 личинок.
Пока личинки находятся в теле мухи, они питаются выделениями специальной железы. Развитие потомства в теле самки занимает около 1-2 недель, потом они появляются на свет. Вне тела матери личинки живут мало, т. к. рождаются уже будучи на последней стадии жизненного цикла личинки.
Спустя несколько часов после появления на свет личинка зарывается в почву на глубину 2-3 см и превращается в куколку. Корпус куколки имеет темно-коричневый или черный цвет, его длина составляет 1 см. В этой фазе личинка находится около 3-4 недель.
Благодаря питательности крови личинка и куколка не нуждаются в дополнительной пище. Они развиваются, используя запасы, сделанные еще на стадии имаго.
Естественные враги
Муха цеце не имеет врагов в природной среде. В Африке живут небольшие птицы, которые иногда съедают этих мух, но только когда они попадаются. Главным врагом мухи является человек. Когда муха рождается, у неё нет никаких вирусов. Она становится инфицированной, напившись крови у животных, которые заражены.
Люди разрабатывают и применяют разнообразные методы, чтобы уничтожить опасную для здоровья муху:
- Уничтожение всего домашнего рогатого скота и выжигание земель. Мухи на небольшой промежуток времени исчезали. Но через некоторое время появлялись, так как они пили кровь у рептилий и грызунов.
- Расположение ловушек около поселений и сельскохозяйственных угодий. Берётся тёмная ткань или шкура животного, пропитывается инсектицидами. Мух привлекают искусственно созданным запахом. Популяция уменьшается.
- Нанесение на шкуры животных пестицидов или разбрызгивание их с помощью авиации. Особого эффекта не наблюдалось.
- Вырубку лесных массивов для ликвидации привычных условий жизни цеце. Результата не было.
- Использование радиоактивного излучения. Оно лишает самцов воспроизводящей потомство функции. Самцов, получивших дозу облучения, распространяют туда, где находятся самки. Размножения при спаривании не происходит, так как яйца не оплодотворяются.
Этот способ ведёт к временному сокращению воспроизводства насекомых, потому что отсутствует преграда из воды между территориями и необлучённые самцы снова попадают в какой-то район, тогда мухи снова размножаются. На сегодняшний день этот способ является наиболее эффективным. Учёные считают, что радиация поможет ликвидировать смертоносных насекомых, но для этого нужно время: примерно двадцать лет.
Ведение болезни: постановка диагноза
Ведение болезни осуществляется в три этапа:
- Скрининг на предмет выявления вероятной инфекции. Он включает серологическое исследование (возможно только в отношении T.b. gambiense) и проверку на наличие клинических признаков, в частности увеличения шейных лимфатических узлов.
- Поиск паразита в биологических жидкостях.
- Определение стадии болезни. Для этого выполняется клиническое обследование пациента и в некоторых случаях исследование спинномозговой жидкости, полученной путем люмбальной пункции.
Во избежание необходимости применения сложных и тяжелых методов лечения диагностика должна выполняться как можно раньше до развития неврологической стадии заболевания.
Ввиду длительного и бессимптомного течения первой стадии сонной болезни, вызванной T. b. gambiense, рекомендуется организация тщательного и активного скрининга групп риска с целью выявления пациентов на ранней стадии заболевания и ограничения дальнейшего распространения инфекции посредством их лечения, после которого они перестают выступать в качестве резервуара. Всесторонний скрининг населения требует серьезных финансовых вложений в кадровые и материальные ресурсы. В Африке, особенно в отдаленных районах с наибольшей распространенностью заболевания, этих ресурсов часто не хватает. В результате часть инфицированных умирает еще до постановки диагноза и получения лечения.
Популяция
Муха цеце распространена на громадной территории ― десять миллионов квадратных километров. Эти земли являются плодородными, но они не обрабатываются и не применяются для пастбищ. В странах, где живёт муха цеце нет развития, и они очень бедные. Там не развивается животноводство и растениеводство.
Цеце заражают людей заболеванием, называемым африканским трипаносомозом Эпидемический надзор осуществляется примерно за четырьмя миллионами людей из зон обитания мух, в которых находятся 70 миллионов африканцев.
Несколько десятилетий люди ведут борьбу с мухами цеце. Это привело к уменьшению естественной популяции. Уничтожению ограниченных популяций мухи цеце способствует метод радиации самцов и их распространение по заражённым территориям.
Учёные считают, что снижение популяции цеце абсолютно не вредит экосистеме. Осуществление борьбы с насекомыми опустошает регионы, и они становятся безжизненными. Муха уничтожает население, заставляет его голодать и вредит экономике стран Африки.
Частно-государственные партнерства
В 2000 и 2001 гг. ВОЗ учредила частно-государственное партнерство с компаниями Aventis Pharma (в настоящее время Sanofi) и Bayer HealthCare, в результате чего была создана программа по эпиднадзору и борьбе с данным заболеванием под руководством ВОЗ, в рамках которой эндемичным странам предоставляется поддержка в осуществлении противоэпидемических мероприятий и бесплатно поставляются лекарственные препараты.
Партнерство неоднократно продлевалось в 2006, 2011, 2016 и 2021 г. Успехи в сокращении числа случаев сонной болезни и появление реальной перспективы ее элиминации побудили ряд других партнеров из частного сектора поддержать инициативу ВОЗ по элиминации болезни как проблемы общественного здравоохранения и обеспечению ликвидации передачи инфекции к 2030 г.
Передача вируса
При высасывании крови у людей и животных, мухи цеце вносят в организм одноклеточных паразитов трипаносом. Они вызывают опасную, смертельную болезнь, называемую трипаносомозом.
Паразит, попавший в кровеносную систему человека, полностью разрушает иммунитет, а затем все нервные клетки. Сначала начинается воспаление лимфоузлов, появляются опухоли на горле, затем болезненные опухоли полностью покрывают тело. У человека начинается лихорадка, головные боли, возникает состояние сонливости, апатии, слабости, теряется аппетит. Трипаносомы, попав в человеческий организм, способны изменить оболочки белка, при этом образуется несколько тысяч форм. Поэтому они представляют смертельную опасность и для лечения недостаточно одного лекарственного средства.
Трипаносомы, являющиеся смертельными для людей, находятся в кровеносной системе антилоп, обитающих на африканских территориях. Антилопам они не приносят вреда. Переносится паразитарный трипаносом через укусы мух цеце от антилоп к людям или домашним животным. Трипаносома, проникнув в кровь, начинает менять оболочку своего белка.
Во время туристических поездок в страны, находящиеся в экваториальном поясе, нужно принять меры предосторожности. Обязательно сделать прививки, чтобы исключить заражение трипаносомами.
Эти одноклеточные паразиты возбуждают такие опасные заболевания:
- Родезийскую сонную болезнь. Её симптомы появляются спустя неделю после занесения инфекции. Если своевременно не начать лечение, то наступает смерть. Первый признак: появление на какой-либо конечности язвы, похожей на фурункул. Через две-три недели она заживает, но шрам остаётся. Далее начинается лихорадка, возникают боли в голове и суставах, появляются пятна на коже, нарушается сон.
- Гамбийскую сонную болезнь. Симптомы точно такие же, как и у предыдущей болезни, развивается она намного медленнее, четыре-пять месяцев. Эта болезнь поражает людей и обезьян.
- Инвазионную болезнь (нагану) у животных. У них появляются отёки, лихорадка, выделяется слизь из глаз и носа. Эта болезнь заражает любых животных, кроме козлов и мулов (у них есть иммунитет к паразиту). Когда заболевают животные, то у фермеров возникают большие убытки.
Трипаносомоз животных
Другие виды и подвиды паразитов рода Trypanosoma являются патогенными для животных и вызывают трипаносомоз у некоторых видов диких и домашних животных. Трипаносомоз крупного рогатого скота называют нагана. Трипаносомоз домашних животных, особенно крупного рогатого скота, серьезно подрывает экономическое развитие инфицированных сельских районов.
Животные могут быть носителями патогенных для человека паразитов, особенно T.b. rhodesiense, причем домашние и дикие животные являются важным резервуаром последнего. Животные могут быть также инфицированы T.b. gambiense и, вероятно, могут также выступать в качестве его резервуара, хотя и в меньшей степени. Тем не менее реальная роль животного резервуара в эпидемиологии гамбийской формы болезни до сих пор недостаточно изучена.
Интересные факты
- Уже тридцать четыре миллиона лет живут на Земле мухи цеце.
- На людей обычно нападают самцы мух цеце, самки же любят кровь животных, имеющих крупные размеры.
- Самки мух цеце могут за один год воспроизвести четыре поколения, а за весь период своей жизни ― тридцать одно поколение мух.
- Личинки мух цеце способны выделять очень сильное токсическое вещество. Одна капля этого вещества является смертельной для человека.
- Каждый год от укусов мухи цеце умирают примерно три миллиона разных животных и триста тысяч человек.
- «Цеце» ― название, которое звучит не совсем обычно для многих народов земного шара, но оказывается, что в переводе с языка африканского населения это слово имеет значение “убивающий животного”.
- Когда цеце нападёт на добычу, то она стремится насытиться кровью. Если её прибить, оглушить или повредить крылья, то муха из последних сил будет подбираться к намеченной жертве и даже, погибая высасывать из неё кровь.
- В восприятии программистов муха цеце ― это проблема, связанная с поломкой жёсткого диска. В надписи, которая выводит код, возникшей ошибки, включены две английские буквы СС. Такая поломка винчестера может быть очень опасной для компьютера, практически смертельной, аналогично укусу цеце. Поэтому для ликвидации этой проблемы необходимо обратиться к профессиональным программистам.
- Муха цеце может нападать на тёплые предметы, которые движутся. Иногда они попадают на движущийся автомобиль, который нагрелся от работы двигателя и солнечных лучей. Если человек выйдет из машины, то муха сначала сядет на тёплый кузов автомобиля, а не на него.
Жизненный цикл
Цеце имеет необычный способ размножения, связанный с обильным кормовым основанием. Технически он проходит все стандартные стадии развития насекомых:
- яйцо;
- 3 личиночные стадии;
- кокон;
- Имаго.
Жизненный цикл мухи цеце
Но только последнее можно увидеть. До последней личиночной стадии муха развивается внутри самки. Во время внутриутробного развития личинка питается молочным аналогом, который выделяется модифицированной железой в матке. На третьей стадии личинка покидает самку и тут же закапывается во влажную почву. Он окукливается в почве.
Развитие кукол длится 20-30 дней. Взрослый человек выходит из кокона и сразу же улетает в поисках партнера и пищи.
Интересно!
В Цеце, оба пола пьют кровь.
Мухи живут несколько лет. Женская муха кладет только одну личинку за раз. За год он может отложить только 4-6 потомков. Но за всю свою жизнь количество личинок достигает 31. Женщине нужна богатая белками, высококалорийная пища, чтобы жить и кормить свое потомство. Живот цеце сконструирован таким образом, что женщина может выпить столько крови, сколько она весит за один раз.
