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让人痛不欲生的肌肉虫蛀

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导语:鲜嫩多汁的牛排一旦被烹饪熟透便失去令人怦然心动的魅力,然而同时,我们健硕的肌肉也可能被生肉中的一种小不点所垂涎。让我跟随传染病学家Kausik Datta的脚步去看看,这到底发是怎么一回事?


关键词:旋毛虫,传染病,公共卫生


你还在对梦寐以求的鞑靼牛排垂涎三尺吗? 你还在对Ossenworst,kitfo, crudos,yookhwe,或 larb lu这些生肉美食的名字日思夜想吗?如果是的话,那么你并不孤独。包括美国在内的全世界无数的人渴望着这样那样的生肉美食。那么问题来了,你的任性会把自己置身于险境吗?

根据美国疾病预防控制中心(Center for Disease Control and Prevention, CDC)2011年的估测, 每年有1/6的美国人(约4800万人)感染食物传染性疾病,导致128000人住院治疗,3000人因此丧命。食物传染性疾病的种类随着时间而变化。这是因为虽然食品安全和公共卫生方法上的进步也许更好地协助对抗某些疾病,但是其它的疾病可能会由于不同的外部因素(社会,文化或经济因素)而出现或复发。这些外部因素中的一个便是享用深受各式文化的大众喜爱的生肉或不熟肉制品。现代科学研究和医学诊断技术使我们了解到,由于制作过程中不卫生的加工处理,不适当的储存(如不合适的温度控制,其它食物上的致病菌所造成的交叉感染),或是不干净的餐前准备都会使得生肉携带致病的微生物(亦称为病原体)。最常见与生肉相关的病原体是细菌,例如致病性的大肠杆菌,葡萄球菌,沙门杆菌,弯曲菌属以及李斯特菌属(该菌最近导致了一些奶酪和水果被召回)。

除了细菌以外,世界上有很多不同种类或大或小的寄生虫(弓形虫,绦虫等)可以通过食物传播疾病感染人类。虽然寄生虫疾病并未跻身于本土食物传染疾病的前五名,但它们仍然是一个很严重的公共卫生问题。这尤其鉴于它们是慢性病的特点和在诊断方面的挑战。

旋毛虫病(trichinellosis)或毛线虫病(trichinosis)是一种由名为旋毛虫(Trichinella)的线虫类蛔虫所造成的一种寄生虫疾病。在美国,自19世纪40年代后期起,旋毛虫病就一直被作为跟踪调查对象,并在1966年变成需要上报的一种传染疾病。其病例会被报告到美国疾病预防控制中心的病例并进行总结和跟进,作为监测旋毛虫病的一个部分。最近,美国疾病预防控制中心公布了2008-2012年度的调查摘要。当中列出了这一期间的84起确诊病例,其中几乎一半的感染者来自五个局部流行地区。

近几年来,上报到美国疾病预防控制中心的旋毛虫病例已经显著减少。1947至1951年间,每年约有400起的病例(其中有10-15的因此死亡),到了2008-2012年间,患病的平均值下降到了约15起/年。然而,最新的数据表明发病率有所上升。之前在2002-2007年间,每年的发病平均数是8起。这是一个令人担忧的问题,因为旋毛虫病的发生常常与食用生肉或未熟肉有关。


 

国家需上报疾病监测系统(National Notifiable Disease Surveillance System)提供的年度确诊上报旋毛虫病病例数量变化。数据来源于疾病预防控制中心(CDC)


生肉与旋毛虫病不寻常的关系

大多数的寄生虫通过排泄物传播感染宿主。寄生虫的囊泡(由一个保护性壳质的外壳所包围)或寄生虫卵通过被污染的排泄物进入到食物中。然而独特的是,旋毛虫病在肌肉或肉类中可以通过幼虫形式传播。这种寄生虫的生命周期包括在同一寄主中的两代。入侵行动始于寄主摄取了带有幼虫的生肉。(注释:这就是为什么旋毛虫病在自然界的传播由捕猎、食腐肉和食肉动物互相捕食引起,但暂时未发生人传人的案例。)寄生虫幼虫会通过胃酸反应而被释放,然后将它们自己嵌入到宿主的小肠粘膜中。那里的幼虫会在接下来的两天内脱毛变成具有生殖力的成年蠕虫,交配之后的雌性蠕虫会产下新一代的幼虫。

有了新生的幼虫,即第二代幼虫(通常需要约一周)之后,成年的蠕虫通常会因为肠内免疫机制行为而变成排泄物被驱逐出肠道。然而,初期的幼虫会直接迁移到宿主的血管和淋巴管,从而到达血管密集,氧分充足的组织,例如横纹肌或骨骼肌。在受感染的肌细胞中(此细胞此时被称为营养细胞'nurse cell'),新生的幼虫大约需要两周的时间生长至传染期,并且可以维持20-40年的休眠状态。若与之前一样,这些幼虫被新的宿主摄入则会重新开始一个新的循环。


 

肌细胞中的旋毛幼虫(图片由疾病预防控制中心提供)


旋毛虫—狡猾的东西

旋毛寄生虫证明了一些有趣的适应性进化。

·肌肉幼虫休眠期间,五种类型的旋毛虫,包括最常见的旋毛型线虫会使营养细胞在幼虫体外分泌一种厚厚的胶原蛋白胶囊以创造一种保护层。这种胶囊和营养细胞一样可能会随着时间的增长而钙化。

·有趣的是,这些被包裹囊中的寄生虫种类只会感染哺乳类宿主,然而那三种无囊旋毛虫则能够感染更广范围的宿主。在这三种旋毛虫中,其营养细胞只会产生很薄的胶原蛋白胶囊,因此只能借助电子显微镜才能观察到。

·旋毛虫会欺骗营养细胞让它们认为周围的氧份稀少(一种称之为低氧的情况),从而引起细胞分泌一种可以促进被感染肌肉中血管增殖的物质(这样就可以使营养细胞优先取得养分)。然而,这种寄生幼虫依靠的是厌氧代谢,即便在无氧环境下,它们也可以存活在像死亡或腐烂的尸体里。

·一些旋毛虫种类能够在冰冻环境下存活(-18摄氏度或更低)很长的一段时间。

·更有趣的是,宿主肠内的免疫反应,部分影响了随后针对在营养细胞中幼虫产生的免疫炎性反应。这种寄生虫能够调节宿主的免疫应答,使得感染会维持很长的一段时间。除此以外,与有囊旋毛虫相比,非囊旋毛虫(譬如感染哺乳动物和鸟类的伪旋毛虫)会降低免疫炎症反应的强度。

旋毛虫还有一个有趣的特性。最近的研究表明旋毛形线虫中的寄生虫相关基因在幼虫阶段和成虫阶段的调控是不相同的,依靠的是一种基因的化学修饰(甲基化作用)。这种特殊现象为研究寄生虫的进化机制提供了令人兴奋的可能性,并可能最终得以开发出一种对抗这类寄生虫的靶向治疗药物。


感染生态学和人类影响

引起人类旋毛虫病的原因是食用了各种来源的生肉或未煮熟的肉类:除了马肉,牛肉,羊肉和海象,还包括家饲和野生的猪以及其他狩猎来的野生动物,例如鹿,麋鹿,驼鹿,野牛,熊,野生的猫科动物(山猫,美洲豹),野生的犬类(郊狼,狼,狐狸,狗),野猪,疣猪,海狸,野兔,短吻鳄,犰狳以及鸟类(例如鹌鹑,雉科鸟,野鸭,野生火鸡,大乌鸦等等)。事实上,旋毛虫感染的自然宿主范围极其之广,包括哺乳类动物,鸟类和爬行类动物。在自然界中(森林环境),野生动物是旋毛虫的主要宿主,作为捕猎者的肉食类动物都是这些寄生虫繁衍的支持者。我们已经在青蛙,昆虫和虾身上进行过试验性感染,但寄生虫与这些低级的脊椎和无脊椎动物互动的生物学特性使得它们不太可能在自然传播中扮演任何角色。然而,全球都有证据表明人类行为可能会影响旋毛虫的丛林传播环节。旋毛虫病传播到人工饲养的动物身上的情况通常是由于人类未能适当地采取隔离措施,和对家养或野生动物的管理不当所造成。例如,由于捕猎野生动物的不合理(不正确的捕抓以及不细致地处理那些在野外捕猎到的动物尸体和不卫生地处理和储存获得的生肉)会造成寄生虫转移到新宿主的风险增加。人类活动频繁的地区会为野生动物提供更多潜在可供选择的食物来源(比如圈养的动物与垃圾),而这也会增加寄生虫从森林类动物转移到圈养类动物身上的机会。户外农场(饲养猪,狗,马或鳄鱼)以及一些高风险的农务作业(喂养含有猪肉或野生猎物残骸的饲料,不安全的放养方式也可能会造成家禽与感染的动物相接触)也会增加传染的风险。

在北美和欧洲的工业化国家,由于先进的家猪饲养设施,提高养殖猪健康的方法,屠宰场增设的侦查技术,系统的疾病监测以及消费者对生肉或未煮熟肉危险的意识的提高,源于家猪的人类感染旋毛虫病已经接近绝迹。然而,继续食用来自家猪或有机养殖猪以及非猪肉类(马,熊,鹿)食品仍然会导致寄生感染时有发生。最近几年(2008-2012)在美国本土确认的旋毛虫感染病例中有超过一半来自非猪肉类食品。相比之下,中美洲,南美,欧洲和亚洲的发展中国家则继续占据了野生和圈养动物中旋毛虫寄生量的主要比例。他们重要的人口因素(社会文化和经济)也继续加重了人类旋毛虫病的健康负担。(作者注:为了获取更多的信息,我推荐读者去阅读一位来自罗马国立卫生研究院备受称赞的寄生虫学家Edoardo Pozio教授的两篇在2006年和2009年发表的论文。)


旋毛虫病:疾病,诊断,治疗,控制

因为旋毛虫的生命周期始于宿主的肠道,所以旋毛虫病的临床症状以肠胃为主(包括恶心,腹泻,呕吐以及腹痛),并且会在食用带寄生虫的生肉后两天内出现临床表现。典型的伴随症状多多少少与流感相似——出现发热,寒颤,肌肉和关节疼痛,头痛,虚弱劳累,皮肤瘙痒和脸部或眼部红肿。通常这些表现会在感染后两周内出现并且可能持续八个星期之长。这种症状通常是由于宿主的免疫系统与幼虫或成虫战斗导致的结果。尽管如此,在重度感染人群中(尤其在高危人群:免疫力低下的人群,例如艾滋病患者,器官移植者以及癌症化疗者),患者很可能有协调运动的困难,心脏问题以及呼吸问题,这些问题有时会产生致命的结果。众所周知,疾病的严重程度与患者食用的肉类中含有多少幼虫有着极大的相关性。

食用过生肉的患者在出现旋毛虫病症状的时候都会接受抗体测试;患者的免疫系统在对抗旋毛幼虫时会产生抗体,它会在测试中对这些入侵蠕虫的抗原发生反应。抗体的血清水平取决于摄入的幼虫数量;这种反应通常会在感染后的60-90天内达到顶峰,然后开始消退。然而,抗体可能在其后长达十年以上都可被检测到,这通常会给医生造成诊断区分以往和近期感染的困难。更重要的是,这会干扰现在的症状是否由旋毛虫造成的判断。(以此与其它的感染区分开来,例如也会造成相似临床表现的流感。)

明确的诊断以及寄生虫的种类鉴别和基因型分类需要进行骨骼肌的活检,这在患者身上做得并不多。最常见的是对动物进行尸检以便开展疾病监测和爆发调查。

轻微到中度的症状可能会在几个月内消失。对早期感染阶段(开始的几天)的患者实施及时的抗虫药治疗(包括albendazole, mebendazole或相关的处方类治疗剂)可以杀死成虫并预防幼虫的进一步释放。然而,早期治疗可能会因为临床症状的延迟表现和缺乏明确的诊断而被延误。这可能会迫使治疗时间延长,有时在严重的病例中还会伴随使用类固醇类药物。

所以,对待这种寄生虫,必须以预防为主,治疗为辅。最好的推荐预防方式是将肉类加热到安全的温度再食用。正确地处理狩猎到的动物,卫生地搬运、存储和烹饪收获的生肉是预防旋毛虫传染扩散以及人类旋毛虫病发生的极其重要的步骤。


作者简介:Kausik Datta是科学博客网上的一名公共卫生领域的博主,同时也是美国约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的高级研究员。他研究领域涉及免疫学,生物医学和传染病学等,对生物学与生物技术尤为感兴趣。



(翻译:丘珩;审校:傅斓)


原文链接[科学博客Scilogs]:

http://www.scilogs.com/in_scientio_veritas/trichinellosis-food-borne/

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