3月1日蜗牛竞争导致导致血吸虫病的寄生虫减少

导读血吸虫病是一种使人衰弱的疾病,由在感染人类之前在淡水蜗牛中发育的寄生虫引起。用杀虫剂击退蜗牛种群是控制疾病传播的一种方法,也称为蜗

血吸虫病是一种使人衰弱的疾病,由在感染人类之前在淡水蜗牛中发育的寄生虫引起。用杀虫剂击退蜗牛种群是控制疾病传播的一种方法,也称为“蜗牛热”。

然而,埃默里大学领导的一项新研究表明,当淡水蜗牛数量较少时,血吸虫的传播实际上可能最高。国家科学院院刊发表了这项研究,首次证明了淡水蜗牛种群的大小与其寄生虫感染率之间的关系。

“我们已经证明,淡水源中的蜗牛越多,就它们释放的寄生虫数量而言,每只蜗牛的危险性就越小,”埃默里生物学助理教授兼主要作者大卫·奇维泰洛说的研究。“我们的发现令人难以置信的优势在于,我们已经在野外使用自然传播场所以及在实验环境中通过户外实验室实验证明了这种效果。”

该研究对旨在减少血吸虫病传播的政策具有重要意义。被认为是最重要的被忽视的热带疾病之一,导致血吸虫病的寄生虫目前感染了超过 2 亿人。

“我们的研究结果表明,如果你使用大剂量的杀虫剂来减少蜗牛的数量,剩余蜗牛的传染性实际上可能会飙升,”奇维泰洛说。“基本上不可能杀死每只蜗牛,因此您为感染风险的反弹奠定了基础。随着蜗牛种群开始恢复,我们的数据告诉我们,这是将寄生虫传播给人类的可能性极高的时期。 "

先前的实验室实验发现,当一只感染了寄生虫的淡水蜗牛被喂饱时,与喂食不足的蜗牛相比,它每天可以产生多达数千只寄生虫。事实上,一只进食不足的受感染蜗牛每天可能只产生一个寄生虫。

“一般来说,当动物需要抵抗某种感染时,它有助于获得良好的营养来支持免疫系统,”奇维泰洛说。“这些淡水蜗牛的情况似乎正好相反。当蜗牛充满能量时,它为寄生虫提供了更多的营养物质,可以从它们身上偷走并繁殖。”

血吸虫病的慢性感染在撒哈拉以南非洲和中东、南美洲和东南亚的部分地区造成相当大的发病率。这种疾病在人类和生活在水源中的淡水蜗牛之间循环,人们可以在这些水源中洗澡、洗衣服和洗碗,并收集家庭用水。喜欢玩水的儿童感染风险特别高。

当寄生虫的卵在水中孵化时,幼虫会钻入蜗牛。一旦幼虫发育成自由游动的蠕虫,它们就会从蜗牛宿主中挖出并返回水中。然后这些游动的蠕虫会钻入与水接触的人的皮肤中。

在它们的人类宿主体内,这些蠕虫进入血管,在它们成熟为成年人、配对和交配时,它们会在那里吃红细胞作为燃料。雌性每天产下数十万个卵。许多卵通过重新进入水源的粪便和尿液排出体外,继续感染循环。然而,一些卵子滞留在人类宿主的组织和器官中,导致免疫反应和对器官的进行性损伤,例如肝脏、膀胱、肾脏和泌尿生殖道。慢性感染的典型症状之一是尿液中的血液。

处方药吡喹酮治疗血吸虫病但有局限性。“一个问题是这种药物会杀死人类成熟的血吸虫,但不会杀死只有五六周大且仍在成熟的血吸虫,”奇维泰洛说。

而后续的药物治疗并不能消除环境中的感染。

“近年来人们越来越认识到,需要对淡水蜗牛进行有效控制,同时对人进行治疗,以阻断血吸虫病的传播,”Civitello 说。“然而,在许多情况下,蜗牛控制政策几十年来都没有更新。”

对于PNAS论文,研究人员想要测试在实验室中观察到的食物摄入对个体淡水蜗牛感染率的影响是否会扩大到野外种群。他们的假设是,蜗牛种群越大,蜗牛就越需要争夺食物资源,从而降低它们的能量水平以及它们的传染率。

他们与坦桑尼亚国家医学研究所姆万扎中心合作,在血吸虫病流行的坦桑尼亚姆万扎地区进行了实地研究。该地区的村庄没有自来水,许多人使用地表水池塘和手工挖开的水井,这些水井点缀着粘土景观。

研究人员发现,从这些蜗牛种群密集的水源中收集的蜗牛传染性很差。相比之下,在蜗牛种群数量较少的水源中,它们的寄生虫感染率很高。

与南佛罗里达大学合作进行的户外实验室实验进一步展示了蜗牛种群从低密度到高密度的增长如何在竞争再次迫使传染性消退之前在人群中产生传染性爆发。

“我们的研究结果表明,如果你不经常用杀虫剂处理水体来控制蜗牛,你很可能很快就会出现感染率更高的蜗牛种群的反弹,这可能会导致传播给人类的激增,”奇维泰洛说。“最好是完全不使用杀虫剂,或者更频繁地使用杀虫剂以防止蜗牛反弹。”

Civitello 实验室计划继续与坦桑尼亚的同事合作,收集更详细的数据,以帮助开发最有效的淡水蜗牛控制方法,与其他血吸虫病预防方法结合使用。

“将病原体的生态学与人类疾病干预和控制措施结合起来非常重要,”奇维泰洛说。

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