美洲锥虫病的研究进展

美洲锥虫病的研究进展

美国锥形疾病是由克罗伊木(。1疾病的原始科学和生活史1.1主要分类和特点克氏锥虫属于肉足鞭毛门(Sarcomastigophora)、鞭毛亚门(Mastigophora)、动质体目(Kinetoplastida)、锥虫科(Trypanosomatidae)。即克氏锥虫可分为2个大群,克氏锥虫Ⅰ群和Ⅱ群(1.2克氏锥虫的感染途径克氏锥虫的形态和生活史较复杂,在生活史中因寄生环境不同,有3种不同发育形态,即锥鞭毛体(trypomastigote)、无鞭毛体(amastigote)和上鞭毛体(epimastigote)。在媒介昆虫体内,克氏锥虫有2种形态:昆虫从感染的人和动物吸血时,锥鞭毛体进入锥蝽体内,不进行增殖;锥鞭毛体在消化道内分化成上鞭毛体,是增殖形态,行二分裂繁殖,经过2周~4周的发育后,迁移到昆虫后肠,转变成后期感染性亚循环锥鞭毛体,通过粪便排出到昆虫体外,此时昆虫粪便中含有大量感染性寄生虫。克氏锥虫通过哺乳动物的黏膜和破损的皮肤进入体内。人类和哺乳动物也可通过食用含有昆虫或昆虫粪便的食物而感染在哺乳动物宿主体内,克氏锥虫也有2种形态:锥鞭毛体存在于循环血液中,不进行增殖,是细胞外非分裂形态,外形弯曲如新月状,长宽约(11.7μm~30.4μm×0.7μm~5.9μm;无鞭毛体存在于细胞内,是复制形态,行二分裂繁殖,球形或卵圆形,大小为2.4μm~6.5μm,具核和动基体,无鞭毛或有很短鞭毛。一旦进入动物宿主体内,亚循环锥鞭毛体侵入附近网状内皮细胞核结缔细胞,分化成无鞭毛体,开始二分裂繁殖。当细胞因无鞭毛体而膨胀,重新变成锥鞭毛体,长出鞭毛。锥鞭毛体裂解细胞,侵入附近组织,并随淋巴和血液循环扩散到其它部位,侵入肌肉细胞(心肌、平滑肌和骨骼肌)和神经节细胞,在细胞内增殖1.3时有破坏的情况克氏锥虫是专性细胞内寄生虫,直接暴露于日光或恶劣的环境,数小时可破坏。对常规消毒剂,如10g/L次氯酸钠、700mL/L乙醇、碘酒溶液、戊二醛、福尔马林敏感,湿热(121℃,15min)或干热(160℃~170℃,1h)均可灭活2发病率2.1血昆虫——锥蝽克氏锥虫通常在媒介昆虫和哺乳动物间完成生活周期。人和动物感染克氏锥虫的主要传播媒介为吸血昆虫——锥蝽(Triatomine),其属于节肢动物门(Arthropoda),六足亚门(Hexapoda)半翅目(Hemiptera)猎蝽科(Reduviidae)锥猎蝽亚科(Triatominae),130多种锥蝽可携带克氏锥虫,最重要的包括骚扰锥蝽(2.2有感染寄生虫的宿主感染的锥蝽是克氏锥虫的传播媒介,人和哺乳动物是增殖宿主。媒介昆虫粪便中含有大量的感染性寄生虫,是重要的传染来源。污染的食品和饮料也是常见的传染来源2.32.3.1小鼠粪便感染人和哺乳动物是增殖宿主和储存宿主,媒介昆虫在吸血时感染。与许多虫媒性疾病不同的是,克氏锥虫不是通过感染昆虫的叮咬而直接传播给人和动物。当锥蝽吸血时排出粪便,粪便内的感染性寄生虫通过动物的黏膜和破损的皮肤进入体内。人和动物也可通过食用含有昆虫或昆虫粪便的食物而感染。食肉动物也可通过食用感染的猎物而传播。在城市和非流行区,输血和器官移植也是主要的感染原因。在南美洲,来自慢性感染供体的器官或骨髓移植也可发生感染。在实验室,技术人员在处理活的寄生虫时,常通过黏膜、皮肤伤口或意外针刺伤而感染,也可能通过气溶胶而传播2.3.2新生儿和儿童感染的发生率低克氏锥虫可突破孕妇的胎盘屏障而传播给胎儿。在玻利维亚、智利和巴拉圭,慢性感染妇女在怀孕时,婴儿的先天性感染至少5%,在其他流行地区,仅1%~2%或更低。在犬和其他动物中也报道过垂直传播,如仔畜从母畜子宫和乳汁获得感染。乳汁传播在人类间非常罕见,但是在整个妊娠期间都可发生胎盘传播2.4克氏锥虫在全球的流行概况克氏锥虫分布多局限于南美洲、中美洲和部分北美洲(墨西哥、美国南部),已成为地方性流行病。随着人口迁移,将慢性感染者出现在拉美地区内外的城市(如欧洲),使之成为全球的公共卫生问题。据泛美卫生组织(PAHO)和世界卫生组织(WHO)估计,克氏锥虫慢性感染者达1000万人,每年因该病死亡10000人~14000人。据报道,流行率最高的国家是玻利维亚(6.8%)、阿根廷(4.1%)、萨尔瓦多(3.4%)、洪都拉斯(3.1%)、巴拉圭(2.5%)、巴西(1%)、墨西哥(1%)。据估计,美国南部(如加利福尼亚、德克萨斯)感染病例达30万~100万,在欧洲、加拿大、澳大利亚和日本也有成千上万的人感染2.52.5.1景观健康cdc人查加斯病的发病率和病死率因疫病发展的阶段而不同。大约5%的感染者发展成急性症状,免疫正常的人群中,病死率从少于5%至约8%不等,死亡主要见于急性心肌炎或脑膜脑炎的幼童和免疫力差的病患。美国疾病预防控制中心(CDC)估计,20%~30%的感染者最终发展成慢性疾病,其他人预测10%~50%不等。疾病的进展因人而异,很可能与宿主的遗传因素、免疫或营养因素以及寄生虫的数量、品种有关。心脏病常常是致死性的。偶尔,乙状结肠的扩张、扭转也可引起死亡2.5.2犬克氏锥虫犬在流行地区,野生动物的流行率很高。在美国野生动物(主要是浣熊和袋鼠)的流行率为2%~62%。在德克萨斯调查研究中,134头山狗中19头对克氏锥虫抗体阳性。美国德克萨斯、俄克拉荷马、路易斯安那、乔治亚和其它南部州,犬的血清学流行率为1.1%~8.8%不等。在德克萨斯,15年期间,报道500多只犬有临床症状,说明该病在此地区常有发生。在墨西哥尤卡坦州,应用血清学方法显示10%~14%的犬为阳性,但同时应用血清学方法和PCR技术,流行率高达17%。在检测暴露于野生动物和媒介昆虫的犬中,感染率最高。在南美,猫也常感染克氏锥虫犬的发病率和死亡率信息很少。实验室感染动物的发病率和死亡率均较高。研究发现,26头犬感染血液锥鞭毛体,其中13头在急性期死亡,12头发展成慢性病例,1年~2年后死亡。在另一项研究中,13头犬感染来自犰狳或袋鼠的克氏锥虫北美株,7头死亡或因严重的急性病例而安乐死。资料显示,约5%自然感染动物在急性期出现症状。自然感染的犬,自发现患有慢性心脏病,存活时间从不到1个月到5年不等3临床症状3.1新生儿感染的一般病人如果接触昆虫粪便感染,潜伏期通常为5d~14d,如输血感染,潜伏期为20d~40d。许多人常在感染后5年~40年,进入慢性期出现临床症状慢性期典型的症状为器官衰竭,通常发生于心脏或消化系统。心脏病最常见的形式是心律失常和传导异常、心力衰竭、心尖动脉瘤、栓塞病(中风、肺栓塞)、猝死。左心衰竭症状可能最先出现,后期常见症状为双心室充血性衰竭,伴有外周水肿、肝脏肿大、肺充血和呼吸困难。消化系统异常导致食管肥大和结肠肥大。食管肥大包括吞咽疼痛、唾液过量、反流、胸部疼痛。结肠肥大症状包括便秘,持续数日至数月。腹部非对称性膨胀,并发症包括肠道阻塞、肠扭转、粪结、溃疡、肠穿孔和腹膜炎。胆囊紊乱包括胆囊肥大、胆石症,小肠扩张较罕见孕妇感染克氏锥虫会产出感染婴儿。不管孕妇有无症状,先天感染可发生于整个孕期。先天感染的婴儿,最常见症状为早产、肝脾肿大、脑膜脑炎、视网膜异常、急性心肌炎/心肌机能不全。胎盘感染可引起流产3.2自然感染的症状犬的急性病例潜伏期为5d~42d,实验室感染,通常在2周~4周出现急性心脏病症状。一些犬可也能在慢性期前不出现临床症状。数年后才发展成慢性病例,但确切的慢性期时间尚不清楚实验性感染犬出现急性期、隐匿期和慢性期。急性期的临床症状包括发热、食欲不振、精神萎靡、被毛粗乱以及淋巴、肝脏、脾脏肿大。也可见食欲不振、腹泻、腹水、体重减轻。在急性期,可发生心脏功能紊乱,急性心肌炎可引起心率失调、突发衰竭和死亡。急性期后,犬进入无症状的隐匿期。一些试验性感染动物,隐匿期可能短至27d,但在自然感染,可长达数年。在慢性期,充血性心脏衰竭是最常见的症状,右侧心脏通常最先衰竭,最后发展成慢性心肌炎,伴有心肌扩张和心率失调,甚至突然死亡犬的自然感染信息有限。猝死是最常见的症状,其他症状包括食欲不振、精神萎靡、腹水、心脏肥大、心脏传导紊乱和呼吸困难。肝脏肿大、贫血、腹泻、呕吐、水肿较少见。在幼犬和成年犬中,心脏病最常见。在墨西哥,自然感染的流浪犬仅有轻微的症状,这可能是因为流浪犬生命相对较短,不至于发展成更严重的症状在犬,也发现非典型病例,如症状包括食欲不振、精神萎靡、体重减轻、全身淋巴结病、发热、指压性水肿,没有心脏病症状和病变。偶尔出现神经症状,如跛行、昏迷。一只13月龄的杜宾犬出现缓慢进行性后肢瘫痪,伴有暂时的棘下肌和棘上肌萎缩,双侧眼球内陷,腹股沟淋巴结病,心动过速,脉络膜视网膜炎,除后肢和前肢神经异常外,还有颅神经缺陷、咽反射延迟3.3症状及神经症状猫很少出现临床症状。据报道,症状包括发热、水肿、体重减轻和神经症状(如痉挛和瘫痪)3.4打造成心律不齐和更严重的冠心病其他动物(包括野生动物)的美洲锥虫病信息很少。曾有报道,野生浣熊和袋鼠在剖检时发现轻微的心肌炎病变,但无心脏病症状。自然感染的大鼠发展成心律不齐和更严重的心脏病变。曾报道小鼠出现不育症、流产、出生体重轻、产后死亡4慢性对病理的影响在感染的急性初期,在克氏锥虫侵入部位的淋巴细胞和皮下组织存在感染性锥鞭毛体,随后出现间质性水肿、淋巴细胞浸润、临近淋巴结反应性增生。寄生虫通过淋巴系统和血液循环扩散后,主要聚集于肌细胞(包括心肌细胞)和神经节细胞。心脏是慢性感染损害最常见的器官犬的急性病例特征性病变为心脏病变,右侧最明显。心肌苍白,常见心内膜和心外膜出血。心脏冠状沟呈现多个黄白色斑点或斑纹。另外,还有继发性肺水肿、肝、脾、肾充血,腹腔积水。自然感染犬心包积液。一些感染动物无大体病变。慢性病例,心脏双侧肥大、弛缓,伴有心室壁变薄。非典型病例无心脏病变。曾有报道,野生浣熊和袋鼠在剖检时发现轻微的心肌炎病变(多个局灶性间质性炎症)。5诊断美洲锥虫病的诊断试验包括显微镜检查、病原分离、血清学试验或分子生物学技术5.1克氏锥虫在特殊组织中的诊断功能急性感染的诊断以寄生虫检测为基础,血液、脑脊髓液或组织样品经吉姆萨或瑞氏染色,可在显微镜下观察克氏锥虫。克氏锥虫还发现于心脏、骨骼肌和平滑肌以及神经胶质细胞。有时可发现于美洲锥虫肿。免疫低下的病人,克氏锥虫还发现于非典型部位,如心包液、骨髓、脑、皮肤和淋巴结。血液厚涂片或薄涂片都可用于检查,但在薄涂片里寄生虫形态更清晰,血液浓缩可增加检出几率。新生儿脐带血或外周血也可用作寄生虫检测。如在血液涂片、白血病层或心脏等组织观察到克氏锥虫可做出初步诊断。锥鞭毛体在血液形态多样,或短而宽,或长而细,染色后变成C形。细胞内,无鞭毛体成圆形或椭圆形,直径1.5μm~4μm。5.2动物接种在克氏锥虫培养中的应用克氏锥虫可从抗凝血和组织中分离培养,通常在急性期更易成功。寄生虫还出现在心肌内,但也可从其他器官(如淋巴结、肝脏、胃肠道、脑、脑脊液和肾上腺)中分离。培养基有多种,包括肝浸液胰蛋白胨培养基或N-N-N培养基(Novy-MacNeal-Nicollemedium),Vero细胞系也可用来培养克氏锥虫。培养周期为1月~6月。还可用血液接种动物,如豚鼠、小鼠、大鼠等,这对慢性病例特别有效。动物接种诊断试验是金标准试验,用实验室饲养的、无感染的锥蝽吸食感染者血液,1月~2月后可在锥蝽肠道内容物发现寄生虫。因为这些试验费时费力,一般用于科研或分离株的确诊。在南美,动物接种诊断试验被认为是最准确的试验之一。5.3血清学试验检测克氏锥虫感染后1周~2周,进入急性期,持续约2月,为严重的虫血症、高水平的IgM抗体、持续升高的IgG抗体为特征。急性期后,虫血症非常低,IgG抗体达到最高水平,并持续终生。急性期治愈者可清除虫血症,先天感染约1年后,虫媒昆虫感染3d~5d后,血清学阴性。血清学试验经常用来诊断慢性感染,急性期检测IgM抗体,慢性期检测IgG抗体。常用的血清学试验包括直接免疫荧光试验(IFA)、直接和间接血凝试验酶联免疫吸附试验(ELISA),也有放射免疫沉淀试验、补体结合试验。克氏锥虫常与其他寄生虫,特别是利什曼寄生虫,有交叉反应。大多数试剂盒应用上鞭毛体作为诊断抗原,也有利用重组蛋白作为抗原在慢性期,因低虫血症,常用血清学方法检测特异性IgG抗体,ELISA和间接免疫荧光试验和间接血凝试验是最常用的方法。3种常规方法中,如有2种为阳性,即可确诊。在慢性期低虫血症期间,血培养、病煤接种诊断法的敏感性低,但在无PCR情况下,仍可用来确诊血清学可疑结果或治疗效果。5.4对tcz1和tcz2核酸的最灵敏度的pcr引物分子生物学技术主要是PCR和免疫印迹试验,可用来检测血液或组织中的克氏锥虫DNA。最灵敏的PCR引物针对TCZ1/TCZ2的核酸重复序列(nuclearrepetitivesequence)和kDNA微环状保守区(kDNAminicircleconservedregion)的S35/S356治疗6.1慢性感染的治疗人和动物在急性期均可用抗寄生虫药物治疗,具有很好的疗效,但不局限于急性期病例。急性或先天病例的治疗可防止慢性病例的形成,但在隐匿期或慢性期疗效欠佳。查加斯病推荐用的抗寄生虫药为硝基杂环化合物,如苄硝唑(benznidazole)和硝呋替莫(nifurtimox),但有短期副作用,在停药后消失。在急性期,抗寄生虫治疗很有效,可清除虫血症,血清学和寄生虫学检测结果均阴性,症状减轻,病程缩短,治愈率达60%~90%,病死率下降;在慢性期,也可延迟或防止症状恶化,减少发病率和死亡率,但仍有20%~40%的慢性病例最终发展成威胁生命的心脏和消化道衰竭在急性感染的第1年,成人治愈率约60%~85%,婴儿超过90%,成人感染时间越长,治愈率下降,苄硝唑减缓心脏病的发作苄硝唑治疗减慢了长期慢性感染者的心脏病的病程发展。在近10年的治疗后,很少有患者病程恶化或出现心电图异常,尽管血清转化率仅15%苄硝唑最常见的副作用是全身或局部过敏性皮炎(20%~30%患者),如瘙痒性和大疱性多形红斑状皮疹,随后脱屑。皮炎是自限性的,一般轻微或温和,在给药后8d~10d出现。大多数患者不需减少剂量或中断治疗。另一个副作用是涉及到5%~10%的患者,常在治疗后期出现,是一种剂量依赖的外周敏感性神经疾病,主要影响下肢末端,应停药。多发性神经疾病可逆转,一般数月后可恢复。严重的副作用较罕见,如白血病,粒细胞缺乏症缺乏症,有时伴随发热和扁桃体炎,血小板减少性紫癜。在第3周出现骨髓抑制,应立即停药。停药后,白血病可康复,扁桃体炎用抗生素治疗。其他副作用包括晕眩、呕吐、厌食、体重减轻、失眠等硝呋替莫最常见的副作用是胃肠道症状,约占50%,包括厌食、体重减轻、恶心、呕吐、腹部不适,偶尔腹泻。其他常见副作用包括中枢神经系统中毒,如失眠、迟钝、定向障碍。多发性神经疾病、感觉错乱、外周神经炎最严重,但不常见。其它副作用包括头痛、肌肉痛、关节痛、眩晕、情绪变化。一般来说,儿童比成年人副作用要少见由于现有的抗锥虫药物(苄硝唑和硝呋替莫)副作用较大,迫切需要研发新的治疗药物和方法。目前研究的主要治疗药物为固醇合成抑制剂、半胱氨酸蛋白酶抑制剂等6.2治疗心血管并发症在慢性阶段,治疗手段还应包括控制临床症状,进行对症治疗。如对心律不齐,可以安装起搏器或药物治疗,如抗心律异常药胺碘酮,对巨肠症实施外科手术,严重心脏病实施心脏移植。另外,给予低剂量免疫抑制药物,如环孢素,慢性查加斯病患者的存活率显著改善,应用骨髓细胞移植的心肌干细胞治疗可以显著降低心脏衰竭的风险。对于食管肥大症或结肠肥大症,也可以用外科手术、胃食管连接部气囊导扩张术等治疗7预防7.1预防寄生虫污染对查加斯病,尚无有可靠的疫苗。媒介昆虫控制是最有效的预防手段,血液筛查是阻止输血和器官移植感染的必要措施,新生儿和孕妇筛查是预防先天感染的重要方法。基于地理区域,其他防控措施包括住房改善、个人预防以及良好的食品制备、运输、储存和消费规范和安全的实验室规程等媒介昆虫控制措施,如在房舍及其周围区域喷洒杀虫剂,杀灭传播媒介,在流行率高的国家,可以减少感染风险。一些锥蝽,如骚扰锥蝽、长红猎蝽已适应于家居环境,通过控制措施可完全消除,大大减少感染的机会。自1991年以来,PAHO和WHO实施了一项联合计划以消灭骚扰锥蝽,这是人类感染最重要的媒介昆虫。尽管疫源地仍发现于某些地区,但分布范围的减少已超过80%。那些发生于森林环境但已定殖于