Циста — биологическая структура¶
Циста (от греч. κύστις — «мешок», «пузырь») — это покрытая оболочкой структура, формирующаяся у различных организмов (бактерий, простейших, грибов, растений, животных) в неблагоприятных условиях среды или на определённых стадиях жизненного цикла. Цисты обеспечивают защиту метаболически неактивной клетки или группы клеток от высыхания, температурных перепадов, ультрафиолетового излучения, химических повреждений и других стрессовых факторов. Способность к цистообразованию — важный адаптивный механизм, обеспечивающий выживание вида и его расселение.
¶Происхождение термина
Термин «циста» ввёл в научный оборот немецкий ботаник и миколог XIX века. Первоначально слово применялось для обозначения спороподобных структур у грибов и водорослей, позднее понятие было распространено на другие группы организмов. В русскоязычной литературе термин закрепился в конце XIX — начале XX века.
¶Цисты у простейших
У простейших (амёб, инфузорий, жгутиконосцев, споровиков) цистообразование — основной способ переживания неблагоприятных периодов. Классический пример — циста амёбы рода Entamoeba: при высыхании водоёма или истощении пищевых ресурсов амёба округляется, утрачивает подвижные псевдоподии, покрывается плотной многослойной оболочкой и переходит в состояние покоя (гистонез). Метаболизм внутри цисты резко замедляется, что позволяет пережить длительное голодание, замораживание или воздействие дезинфицирующих средств.
У паразитических простейших цисты играют ключевую роль в цикле передачи. Цисты Giardia lamblia (возбудитель лямблиоза) и Entamoeba histolytica (возбудитель амёбиаза) попадают в окружающую среду с фекалиями и заражают нового хозяина при проглатывании. У малярийного плазмодия (Plasmodium) в цикле развития присутствуют ооцисты, формирующиеся в кишечнике комара — переносчика.
¶Цисты у бактерий
У бактерий цистообразование изучено в основном на примере рода Bacillus (образуют эндоспоры) и Clostridium. Эндоспора бактерии — сверхустойчивая структура, формирующаяся внутри материнской клетки при дефиците питательных веществ. Эндоспоры Bacillus anthracis (возбудителя сибирской язвы) способны сохранять жизнеспособность в почве десятилетиями.
У цианобактерий и ряда других групп также описано цистообразование, хотя этот процесс у бактерий принципиально отличается от формирования эндоспор.
¶Цисты у грибов
У грибов цистами называют покрытые оболочкой структуры, содержащие один или несколько спороносцев. У аскомицетов циста (клейстотеций) содержит сумки со спорами; у базидиомицетов — экзобазидии или склероции. Склероции некоторых видов (например, Claviceps purpurea — возбудителя спорыньи) сохраняются в почве несколько лет.
У оомицетов (в частности, у возбудителя фитофтороза Phytophthora infestans) зигоспоры, покрытые толстой оболочкой, выполняют функцию переживания зимы.
¶Цисты у растений
У растений цистами называют утолщённые покровные клетки, формирующиеся вокруг семян или плодов, а также специализированные структуры на корнях. Пример — цистообразующие бактерии рода Rhizobium, формирующие корневые клубеньки у бобовых. У некоторых водорослей (например, у Haematococcus) цисты содержат накопленный астаксантин, придающий им красную окраску.
¶Цисты у животных
У животных цисты формируются на различных стадиях жизненного цикла. Личинки некоторых червей (нематод, цестод) образуют цисты в тканях промежуточного хозяина — так называемые финны (цистицерк, эхинококк, альвеококк). Цисты Echinococcus granulosus в печени или лёгких промежуточного хозяина (обычно травоядных или человека) могут достигать значительных размеров и содержать сотни сколексов.
У насекомых диапауза — состояние покоя, сопровождающееся замедлением метаболизма, часто сходное по механизмам с цистообразованием.
¶Медицинское значение
Цисты ряда паразитов — источник заражения при употреблении загрязнённой воды и пищи. Профилактика цистозных инфекций включает:
- кипячение и фильтрацию питьевой воды;
- тщательное мытьё овощей и фруктов;
- соблюдение правил личной гигиены;
- борьбу с переносчиками (комарами, мухами).
Цисты Echinococcus и Taenia solium являются возбудителями эхинококкоза и цистицеркоза — заболеваний, требующих хирургического или медикаментозного лечения.
¶См. также
- Эндоспора
- Спора
- Диапауза
- Лямблиоз
- Эхинококкоз
¶Источники
- Рыжов В. Л. «Простейшие: строение, жизненные циклы, систематика». — М.: Наука, 1988.
- Кричевский Л. И. «Паразитология и инвазионные болезни сельскохозяйственных животных». — М.: Колос, 1984.
- Дубинина М. Н. «Водоросли». — СПб.: Издательство Санкт-Петербургского университета, 1998.
- Madigan M. T., Martinko J. M. «Brock Biology of Microorganisms». — Pearson, 2015.
- Барсуков Ю. Н. «Цисты паразитических простейших и их роль в эпидемиологии». — Медицинская паразитология, 2003.