Morphological features of development of Strongyloides westeri (Nematoda, Rhabditida) in vitro

Abstract

Strongyloides westeri (Ihle, 1917), a parasitic horse nematode, has an unusual lifecycle, which allows it to exist for a long time in the environment. Morphometric features of eggs, larvae and free-living S. westeri were studied in vitro under different temperature regimes. The optimal temperature for their embryonic development is 25 °С, under which 90% of the first stage rhabditiform larvae are formed and released within 7 hours of cultivation. The temperatures of 20 and 30 °С are less favorable for their development. Embryonic development of Strongyloides has four stages that differ in morphology and size. The eggs of a parthenogenetic female are 3.7% longer and 19.6% wider than eggs isolated from free-living females of S. westeri. In embryogenesis, the eggs shorten by 4.4 μm (6.5%) and widen by 5.35 μm (8.3%). New data were obtained on postembryonic development of S. westeri. The differential morphometric features of stage 1 and 2 rhabditiform larvae which grow both in length and width (33.7% and 30.4% respectively) are established. The development of filariform larvae is associated with loss of bulbous thickening and formation of cylindrical oesophagus. Simultaneously, the body elongates, and the gut becomes shorter. Differential morphometric features of free-living males and females of S. westeri are the length and width of body, length of oesophagus, gut, tail end, and size of spicules. Postembryonic development of the free-living and parasitic generations from rhabditiform larvae is temperature-dependent. Most of the free-living generations of Strongyloides (54.0%) are formed at 20 °С, and filariform larvae mostly (70.0%) develop at 30 °С. The obtained results of morphological studies improve differential diagnostics of the nematode at various stages of development and further advance the study of its intraspecific variability. Вивчено морфометричні особливості розвитку Strongyloides westeri Ihle, 1917, від стадії яйця до утворення інвазійних личинок і вільноживучих генерацій гельмінта у лабораторних умовах при різних температурних режимах. Встановлено, що оптимальна температура для ембріонального розвитку личинок Strongyloides westeri становить 25 °С. При такому температурному режимі за 7 годин культивування формується і виходить 90 % рабдитоподібних личинок першої стадії (L1). Менш сприятливими для розвитку личинок виявилися температури на рівні 20°С і 30°С. Ембріональний розвиток характеризується проходженням чотирьох стадій, які мають морфологічні та метричні відмінності. Розвиток яєць S. westeri характеризується зменшенням їх довжини (на 4,41–6,51 %, р<0,001) і збільшенням ширини (на 5,35–8,36%, р<0,001). Встановлено, що яйця виділені гермофрадитною самкою на 3,66% (р<0,05) довші і на 19,68% (Р<0,001) ширші ніж яйця отримання від вільноживучих самок Strongyloides westeri. Отримано нові дані про розвиток личинкових стадій стронгілдоідесов. Визначено диференціальні морфометричні показники рабдитоподібних личинок 1 і 2 стадії розвитку. Перетворення личинок характеризується збільшенням довжини і ширини тіла личинок на 33,76% і 30,4% відповідно. Процес розвитку філярієподібних личинок супроводжується втратою бульбусоподібного розширення і формуванням циліндричного стравоходу. При цьому збільшується його довжина на 54,46% і зменшується довжина кишечника на 48,39%. Диференціальними морфометричними ознаками вільноживучих самців і самок Strongyloides westeri є довжина і ширина тіла, довжина стравоходу, кишечника, хвостового кінця, розмір спікул. Встановлено, що довжина хвостового кінця самок більше ніж у самців на 44,32%, довжина і ширина тіла на 18,95% і на 18,52%. Постембріональний розвиток рабдитоподібних личинок супроводжується температурною залежністю чергувань формування вільноживучих і паразитуючих поколінь. Найбільша кількість вільноживучих генерацій нематоди (54%) виявлено при T 20 ° С, філярієподібних личинок (70 %) при T 30°С.