Electron Microscopic Studies on the Development of Sarcocystis capracanis in Experimentally Infected Goats

Abstract

On the 12th, 20th and 21st day after infecting goats orally with sporocysts of S. capracanis from the faeces of dogs which had been infected with raw meat containing Sarcocystis of naturally infected goats, mature schizonts were found in the cytoplasma of endothelial cells of the veins in the liver, spleen, kidney and brain. The nucleus of the young schizont increases markedly in size, forming several protrusions which tore away simultaneously giving rise to numerous merozoites. The schizonts were about 30 μm in size and retained their three-layered pellicle till the merozoites matured. After rupture the schizonts set the 6 μm long daughter cells free, which were distributed by means of the blood. Though degenerated schizonts were present in the brain, the cells around the parasitized cells showed no reaction. In muscles as well as in the brain the second phase of the asexual reproduction (cyst formation) took place. The merozoites first became spherical in parasitophorous vacuoles in parasitized cells. The unit membrane of the parasitophorous vacuole which formed the primary cyst wall developed protrusions which were mostly straight, giving the aspect of a thick, striated cyst wall. A secondary cyst wall was never formed according to light microscopical studies. In a single animal thin-walled cysts occurred, which probably belonged to a second Sarcocystis species. The protrusions of both cyst-types contained no filaments. Cyst maturation took about 1 month, so that on the 65 th day p.i. numerous infectious, banana-shaped merozoites (15 μm long) were still present as well as some metrocytes (12 μm long) which were constantly reproducing by endodyogeny.

Ziegen wurden mit Sporocysten aus dem Kot von Hunden, die mit rohem Sarcocystis-haltigen Fleisch einer natürlich infizierten Ziege gefüttert worden waren, oral infiziert. Sie wurden dann in bestimmten Zeitabständen getötet und Gewebeproben aus verschiedenen Organen für die licht- und elektronenmikroskopische Untersuchung entnommen.

Ausdifferenzierte Schizonten wurden am 12., 20. und 21.Tag p.i. in den Endothelzellen der Venen, der Leber, Milz und des Gehirns festgestellt. Bei jungen Schizonten wuchs der Kern zu einem vielgelappten Riesenkern, so daß nach einer simultanen Teilung nach dem Modus der vielfachen Endodyogenie zahlreiche Merozoiten in einem Schizonten entstanden. Die Merozoiten der etwa 30 μm großen Schizonten erreichten eine Länge von etwa 6 μm. Als Besonderheiten behielten die Schizonten ihre dreischichtige Pellikula, lagen stets direkt im Cytoplasma und waren nicht in einer parasitophoren Vakuole eingeschlossen. Die Nachbargewebe zeigten keine unmittelbaren Abwehrreaktionen, obwohl im Gehirn nicht selten degenerierte Schizonten beobachtet wurden. Nach der Ausdifferenzierung der Merozoiten platzten die Schizonten auf und die Merozoiten gelangten über die Blutbahn in verschiedene Muskelzelltypen und in das Gehirn wo etwa vom 30. Tag p.i. an die zweite Phase der ungeschlechtlichen Vermehrung ( = Cystenbildung) stattfindet. Dabei rundete sich in einer parasitophoren Vakuole der Parasit ab und wurde zum sog. Metrocyten. Aus der Vakuolenmembran ging die Primärhülle hervor, die Ausstülpungen bildete, die senk-recht zur Cystenoberfläche angeordnet waren, keine Filamente enthielten und maximal etwa 3,5 μm Länge erreichten. Zusätzlich wurde bei einem Versuchstier ein „dünnwandiger“ Typ angetroffen, der vermutlich zu einer zweiten Sarcocystis-Art gehört. Eine sekundäre Hülle wurde in keinem Fall ausgebildet. Die Cysten waren etwa vom 65. Tag p.i. an infektionsfähig, denn von da an enthielten sie zahlreiche, bananenförmige Merozoiten (15 μm lang). Die Bildung von Merozoiten erstreckte sich über einen langen Zeitraum, denn am 118.Tag p.i. wurden noch teilungsfähige Metrocyten in den Cysten beobachtet.