Zapobieganie ludzkiej włośni w wielu krajach na całym świecie opiera się na laboratoryjnym badaniu próbek mięśni od wrażliwych zwierząt za pomocą metod trawienia, których metoda mieszadła magnetycznego jest uważana za złoty standard.
Artykuł metodologiczny
Zapobieganie ludzkiej włośni w wielu krajach na całym świecie opiera się na laboratoryjnym badaniu próbek mięśni od wrażliwych zwierząt za pomocą metod trawienia, których metoda mieszadła magnetycznego jest uważana za złoty standard.
Włośnica jest wyniszczającą chorobą u ludzi i jest spowodowana spożyciem surowego lub niedogotowanego mięsa zwierząt zarażonych larwami nicieni z rodzaju Trichinella. Najważniejszymi źródłami zakażeń ludzi na całym świecie są dziczyzna oraz wieprzowina lub produkty wieprzowe. W wielu krajach zapobieganie włośni u ludzi opiera się na identyfikacji zakażonych zwierząt poprzez sztuczne trawienie próbek mięśni z podatnych tusz zwierzęcych.
Istnieje kilka metod opartych na trawieniu mięsa, ale metoda z mieszadłem magnetycznym jest uważana za złoty standard. Metoda ta pozwala na wykrycie larw włośni za pomocą mikroskopii po enzymatycznym trawieniu próbek mięśniowych, a następnie etapach filtracji i sedymentacji. Chociaż ta metoda nie wymaga specjalnego i drogiego sprzętu, nie można stosować kontroli wewnętrznych. W związku z tym podczas całego badania należy stosować rygorystyczne zarządzanie jakością. Celem niniejszej pracy jest dostarczenie analitykom szczegółowych instrukcji postępowania i krytycznych punktów kontroli metody, w oparciu o doświadczenia Laboratorium Referencyjnego Unii Europejskiej ds. Pasożytów oraz Krajowego Laboratorium Referencyjnego Niemiec ds. Włośni.
Nicienie z rodzaju Trichinella można wykryć w mięśniach poprzecznie prążkowanych ssaków, ptaków i na całym świecie. Te nicienie odzwierzęce mogą dotrzeć do ludzi, gdy spożywane jest surowe lub półsurowe mięso oraz produkty mięsne pochodzące od świń, koni i zwierząt łownych. Ta choroba odzwierzęca może być poważną chorobą u ludzi, charakteryzującą się patognomonicznymi oznakami i objawami, np. biegunką, gorączką, obrzękiem okołooczodołowym i bólem mięśni oraz możliwymi powikłaniami, takimi jak zapalenie mięśnia sercowego, choroba zakrzepowo-zatorowa i zapalenie mózgu1.
Trichinella spiralis jest najbardziej rozpowszechnionym czynnikiem etiologicznym infekcji włośni u dzikich i domowych zwierząt i powoduje większość infekcji u ludzi na całym świecie. W Europie, Afryce Północnej i Zachodniej oraz Azji Zachodniej Trichinella britovi jest kolejnym źródłem zakażeń u ludzi. Ponadto dziesięć innych taksonów jest rzadziej opisywanych jako czynniki wywołujące chorobę u ludzi i występuje w różnych regionach świata, zwykle u dzikich zwierząt2. Oprócz dzikich zwierząt, takich jak dziki, niedźwiedzie, morsy i borsuki, wieprzowina stanowi najważniejsze źródło infekcji u ludzi na całym świecie.
Najlepszym sposobem zapobiegania włośnicy jest powstrzymanie się od jedzenia surowych produktów mięsnych i gotowanie jakiegokolwiek mięsa, zwłaszcza dziczyzny, do bezpiecznej temperatury (> 65 °C przez 1 minutę, >tj. zmiana koloru mięsa z różowego na brązowy w środku produktu mięsnego)3. Unia Europejska i USDA określiły czas i temperaturę zamrażania i gotowania dla produktów wieprzowych, które mogą być używane do zabijania larw T. spiralis w mięsie4,5. Ponadto zalecenia dotyczące inaktywacji włośni w mięsie i produktach mięsnych zostały opublikowane przez Międzynarodową Komisję ds. Włośnicy6. W Europie, oprócz wprowadzenia kontrolowanych warunków przetrzymywania w komercyjnych stadach trzody chlewnej, w których ryzyko zakażenia włośniem jest znikome, zapobieganie włośni u ludzi opiera się na badaniu laboratoryjnym próbek mięśni zwierząt wrażliwych4.
Dla celów bezpieczeństwa żywności, testy trawienia są jedynymi wiarygodnymi procedurami bezpośredniego wykrywania larw włosienia w mięsie3,7. Nawet jeśli istnieje kilka wariantów testu trawienia, metoda mieszadła magnetycznego jest akceptowaną na całym świecie metodą referencyjną3,4,7. Test ten opiera się na wykrywaniu larw włosienia w tkankach mięśni prążkowanych. Po enzymatycznym trawieniu próbek mięśniowych i następujących po nim etapach filtracji i sedymentacji, larwy włośni są identyfikowane za pomocą mikroskopii. W zależności od zobowiązań handlowych i ustawodawstwa krajowego istnieje wiele niewielkich różnic w ogólnym protokole metody mieszadła magnetycznego. Szczegóły techniczne są oparte na wymaganiach UE4, ISO specifications8, ICT guidelines6 oraz doświadczeniach Laboratorium Referencyjnego Unii Europejskiej ds. Pasożytów (EURLP) i Niemieckiego Laboratorium Referencyjnego ds. Włośnicy.
1. Przygotowania
2. Procedura
Po trawieniu kształt zakaźnych larw mięśniowych może być zmienny, co utrudnia ich identyfikację. Typowe formy obejmują larwy ściśle zwinięte, lekko zwinięte, w kształcie litery C lub całkowicie rozwinięte (Ryciny 2B - 2C). Liczba larw znaleziona w jednym gramie może znacznie się różnić i wynosić od jednej do kilkuset larw.
Morfologia zakaźnej larwy mięśniowej przedstawiona jest na Rysunku 2A. Larwy Trichinella mają od 0,7 do 1,5 mm długości i około 0,3 mm szerokości. Przełyk jest wąski i ma lekko zaokrąglony koniec. Kutykula jest gładka. W przedniej połowie jamy ciała można zaobserwować stichosom – strukturę składającą się z długiej, cienkiej rurki otoczonej rzędem od 45 do 55 dużych komórek (stichocytów). Odbytnica jest również zaokrąglona, bez jakichkolwiek wypustek lub wyrostków10,11.
Po trawieniu mięśni można znaleźć inne struktury niż larwy Trichinella. Niektóre przykłady przedstawiono na rycinach 3A – 3F. Dzikie zwierzęta są często zainfekowane innymi pasożytami lub próbki mięśni przeznaczone do badań zostają zanieczyszczone podczas procesu wypatroszenia przez ożywione lub nieożywione struktury/organizmy. Długość larw, wygląd końców przedniego i tylnego oraz obecność stichosomu pomagają w rozróżnieniu różnych rodzajów nicieni12.

Rycina 1: Badanie mikroskopowe larw Trichinella po (A) niewystarczających i (B) wystarczających etapach płukania. Paski skali oznaczają 100 µm. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rycina 2: Morfologia zakaźnych larw Trichinella przedstawiająca odbyt, stichosom i przełyk larwy (A). Możliwe kształty larw mięśniowych po trawieniu przedstawiające (B) larwy poruszające się ciasno i luźno zwinięte oraz (C) larwy rozwinięte. Paski skali wskazują 100 µm. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

Rycina 3: Przykłady znalezisk przypadkowych po trawieniu próbek mięśni metodą z mieszadłem magnetycznym. (A) szczecinkowy włos dżdżownicy znaleziony u dzika; (B) Alaria alata z dzika; (C) włókno mięśniowe z dzika; (D) Metastrongylus sp. z dzika; (E) włókno roślinne znalezione u dzika (F): larva Toxocara sp. z dzika. Paski skali oznaczają 100 µm. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Chociaż metoda mieszadła magnetycznego może być łatwa do wykonania, nieścisłe przestrzeganie szczegółów technicznych prowadzi do niewystarczającej czułości, zagrażając w ten sposób zdrowiu konsumentów. Krytyczne punkty kontrolne zostały wyróżnione w powyższym tekście. Ponadto kluczowe znaczenie dla pomyślnego wyniku testu ma użycie odpowiedniego sprzętu. Wszystkie naczynia powinny być wykonane ze szkła, a końcówki pipet pokryte silikonem, aby zmniejszyć przyleganie larw do powierzchni.
Czułość metody trawienia zależy od gęstości larw w mięśniach i ilości badanej próbki mięśniowej. Dla zagęszczenia larw tkanek mięśniowych wynoszącej 3 - 5 lpg stwierdzono czułość na poziomie 100%, ale poniżej 1 lpg czułość spadła do 40%13. W zależności od badanego gatunku zwierzęcia żywiciela, czułość testu można poprawić poprzez zwiększenie ilości używanej próbki. Obciążenie infekcjami u dzikich zwierząt jest zwykle niskie, dlatego stosuje się większe rozmiary próbek14. Miejsca predylekcji różnią się również wśród zwierząt gospodarzy. W tym przypadku należy wziąć pod uwagę niższą strawność niektórych tkanek mięśniowych, takich jak język, co może również skutkować większymi rozmiarami prób15.
Ponadto ważne jest, aby zrozumieć, że metoda mieszadła magnetycznego nie obejmuje kontroli wewnętrznych. W związku z tym zarządzanie zapewnieniem jakości, od pobierania próbek po dokumentację, jest niezbędne do uzyskania dokładnych i precyzyjnych wyników. Jakość wyników badań laboratoryjnych w zakresie wykrywania larw włosienia w próbkach mięśniowych powinna być monitorowana poprzez regularny udział każdego analityka w testach biegłości.
Kolejnym ograniczeniem metody jest to, że końcowy etap identyfikacji larw mięśniowych za pomocą mikroskopii jest wysoce subiektywny i w dużym stopniu zależy od wiedzy badającego analityka na temat morfologii larw.
Interesującą alternatywną metodą obejścia tego problemu jest metoda mieszadła magnetycznego / izolacja filtra, a następnie wykrywanie larw za pomocą testu aglutynacji lateksowej. Jednak zgodnie z prawodawstwem UE metoda ta jest uważana za równoważną jedynie w przypadku badania mięsa świń domowych, ale nie w przypadku zwierząt, które są bardziej narażone na zakażenie, takich jak dziki4. Identyfikacja antygenu larwalnego z przeciwciałami monoklonalnymi czyni test bardziej obiektywnym, ale pozbawia laboratorium możliwości określenia liczby larw na gram mięsa16.
Inne odmiany metody mieszadła magnetycznego obejmują metodę mechanicznie wspomaganej mineralizacji próbki zbiorczej/technikę sedymentacji, metodę mechanicznie wspomaganej mineralizacji próbki zbiorczej/technikę izolacji na filtrze oraz metodę automatycznego trawienia dla próbek zbiorczych o masie do 35 g. Wszystkie te techniki opierają się na sztucznym trawieniu mięsa oraz wizualizacji i liczeniu larw włośni , ale różnią się sprzętem używanym do etapów filtracji i sedymentacji.
Wyizolowane larwy można dodatkowo zidentyfikować na poziomie gatunku za pomocą testu molekularnego (np. multiplex PCR)17. Zgodnie z prawodawstwem UE wszystkie dodatnie próbki muszą zostać przekazane do krajowego laboratorium referencyjnego lub do EURLP w celu określenia gatunku włosienia .
Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.
Uprzejmie dziękujemy Sabine Reckinger za doskonałą pomoc techniczną i wsparcie.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Nóż, nożyczki, pęseta | Cięcie próbek i usuwanie niestrawnych tkanek | ||
| Blender | Z ostrym ostrzem do siekania | ||
| Mieszadło | Z termostatycznie sterowaną płytą grzewczą | ||
| Mieszadło | Pokryte teflonem, o długości około 5 cm | ||
| Stożkowy szklany rozdzielacz | Pojemność co najmniej 2 l, najlepiej wyposażone w teflonowe korki bezpieczeństwa. Szerokość nie powinna być większa niż 55% długości, aby umożliwić dobrą sedymentację larw. | ||
| Stojaki, pierścienie i zaciski | |||
| Sito | Rozmiar oczek 180 mikronów, średnica zewnętrzna 11 cm, z siatką ze stali nierdzewnej | ||
| Lejek Średnica | wewnętrzna nie mniejsza niż 12 cm, do podparcia sit | ||
| Zlewka | Pojemność 3 L | ||
| Szklany cylinder | Pojemność od 50 do 100 ml lub probówka wirówkowa | ||
| Mikroskop | Z podstopniowym źródłem światła przechodzącego o regulowanym natężeniu lub trychinoskopem ze stołem poziomym | ||
| Szalki | Petriegoo średnicy 9 cm, oznaczone na ich spodniej stronie 10 i razy; Kwadratowe obszary badania 10 mm za pomocą spiczastego narzędzia lub miski do liczenia larw do trykotkopu | ||
| Folia | aluminiowa Alternatywnie pokrywka do przykrycia zlewek | ||
| 25% kwas | |||
| pepsyny | : 1:10 000 NF (Narodowy Receptariusz USA) odpowiadający 1:12 500 BP (Farmakopea Brytyjska) i 2 000 FIP (Fé dé ration internationale de pharmacie) lub stabilizowaną pepsynę płynną o minimalnej zawartości 660 jednostek Farmakopei Europejskiej/ml | ||
| Etanol | 70-90% alkoholu etylowego | ||
| z kranu | Podgrzana do 46-48 ° C przed użyciem | ||
| Waga | Dokładność co najmniej 0,1 g | ||
| Metalowa taca | Pojemność 10 do 15 l, do zebrania pozostałego soku trawiennego | ||
| Pipety i uchwyt | Różne rozmiary (1, 10 i 25 ml) | ||
| Termometr | Dokładność do 0,5 ° C, zakres temperatur co najmniej od 20 & deg; C do 70 ° C | ||
| Syfon | Do wody z kranu |