Методическая статья

Определение передаваемые через почву гельминтами статус-инфекции и физической подготовленности детей школьного возраста

DOI:

10.3791/3966

⸱

22 августа 2012 г.

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Epidemiology and Public Health, Swiss Tropical and Public Health Institute, Basel, Switzerland, 2University of Basel, Basel, Switzerland

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Хроническая инфекция, передаваемыми через почву гельминтами (STHs) вызывает нарушение всасывания, задержка роста, и тратить на растущего ребенка. Таким образом, вполне вероятно, что эти инфекции также уменьшить физической подготовленности детей. Здесь мы представляем два метода для диагностики STHs и 20-метровый челночный бег тестов для оценки физического детей.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Инфекции гельминтами, передающимися через почву (STH), широко распространены. По имеющимся данным, ими страдают более 1 миллиарда человек, главным образом в развивающихся странах, где преобладает нищета, а гигиена, водоснабжение и санитария зачастую находятся на недостаточном уровне1,2. Наиболее распространенными STH являются Ascaris lumbricoides, Trichuris trichiura и два вида анкилостом — Ancylostoma duodenale и Necator americanus3. Оценочное глобальное бремя болезней, вызванных анкилостомозом, аскаридозом и трихуриозом, составляет 22,1, 10,5 и 6,4 миллиона лет жизни, скорректированных по нетрудоспособности (DALYs), соответственно4. Кроме того, по оценкам, от Strongyloides stercoralis заражены от 30 до 100 миллионов человек; этот вид STH является наиболее игнорируемым из имеющих глобальное значение и, вероятно, также оказывает значительное влияние на общественное здравоохранение5,6. Часто встречаются смешанные инфекции несколькими видами гельминтов (т. е. присутствие различных STH в одном организме), и такие инфекции связывают со снижением производительности труда и, следовательно, с экономическими перспективами развивающихся стран1,3.

Для диагностики распространенных геогельминтозов (STHs) Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует метод Като-Катца7,8, который представляет собой относительно простой способ определения распространенности и интенсивности таких инфекций. Он облегчает обнаружение яиц паразитов, выделяемых инфицированными субъектами с фекалиями.

Что касается диагностики S.stercoralis, в настоящее время не существует простого и точного инструмента. Метод Беермана является наиболее широко применяемым способом диагностики данного паразита. Принцип метода Беермана основан на том, что активные личинки S.stercoralis мигрируют из освещенного свежего образца фекалий, так как личинки обладают положительным фототаксисом9. Этот метод требует менее сложного лабораторного оборудования и занимает меньше времени, чем культуральные и иммунологические методы5.

Заболевания, связанные с инфекциями STH, проявляются в спектре от острых, но распространенных симптомов, таких как боли в животе, диарея и зуд, до хронических состояний, таких как анемия, недостаточное питание и недоедание, а также когнитивные нарушения10. Поскольку эти симптомы обычно неспецифичны и слабо выражены, они часто остаются незамеченными, воспринимаются пораженными людьми как нормальное состояние или трактуются как симптомы других заболеваний, которые могут быть более распространены в данных условиях. Следовательно, вполне вероятно, что истинная распространенность инфекций STH недооценивается инструментами оценки, основанными на самостоятельном декларировании признаков и симптомов, что обычно имеет место в популяционных исследованиях.

В конце 1980-х и начале 1990-х годов Стивенсон и его коллеги отметили возможность того, что инфекции, вызванные гельминтами, передающимися через почву (STH), снижают физическую работоспособность мальчиков в возрасте от 6 до 12 лет11,12. Это направление научных исследований получило новый импульс в последнее время13,14,15. Тест челночного бега на 20 метров (м) был разработан и валидирован Лежером et al.16 и используется во всем мире для оценки аэробной выносливости детей17. Тест легко стандартизировать, и его можно проводить везде, где есть ровная беговая дорожка длиной 20 м и источник аудиосигнала, что делает его применение привлекательным в условиях ограниченных ресурсов13. Чтобы облегчить и стандартизировать попытки оценить влияние STH-инфекций на физическую работоспособность детей школьного возраста, мы представляем методы диагностики STH-инфекций и измерения физической выносливости, которые просты в исполнении и при этом обеспечивают точные и воспроизводимые результаты. Это поможет получить новые данные о влиянии STH-инфекций на здоровье.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Като-Кац техника

  1. Место стандартных Като-Кац шаблон с отверстием для проведения 41,7 миллиграммов (мг) кала на предметное стекло микроскопа.
  2. Совок 2-3 грамм (г) свежего фекального образца на кусок газеты или алюминиевую фольгу, а затем нажмите кусок проволоки или пластиковой сетки на вершине, чтобы она сито.
  3. С помощью небольшой пластиковой лопаточкой, очистить просеянный материал с сеткой и полностью заполняет отверстие в Като-Кац шаблона с ним. Для удаления избытка фекального материала, уровня содержания отверстия с лопаточкой.
  4. Вертикально удалить шаблон, не нарушая фекалии теперь придерживаясь стекле микроскопа. Шаблонов и шпателя можно мыть в воде с моющим средством, и использовать повторно.
  5. Поместите кусок целлофана, предварительно пропитанного глицерином-малахитовый зеленый раствор, по крайней мере, 24 часов (ч), в течение фекальных образцов на предметном стекле микроскопа.
  6. Для распространения фекалий в толстой капли, слегка нажмите чистый микро-рамки слайда к образцу слайдов, равномерно распределяя материал в круге диаметром чуть меньше, чем ширина стекле микроскопа.
  7. Разрешить слайд, чтобы очистить в течение 30-60 минут (мин), в течение которого слайды должны храниться вдали от прямых солнечных лучей. Тогда, систематически изучить толстой капли под световым микроскопом (40-100-кратном увеличении). Подсчитайте количество STH яйца и стратификации их видов (например, A.lumbricoides, T.trichiura, и нематоды). Следует отметить, что другие яйца гельминтов (например, Schistosoma mansoni) также могут быть обнаружены с помощью этого метода и должны быть подсчитаны и записаны отдельно.
  8. Чтобы получить стандартизированную оценку интенсивности заражения, обычно выражается как количество яиц на грамм стула (EPG), умножьте количество яйцо по 24 (24 х 41,7 мг ≈ 1 г).

2. Baermann техника

  1. Установить стенд, который может содержать стеклянную воронку и прикрепить резиновую трубку, закрыл остроумиега клипа, на дно воронки.
  2. Поместите сито или кусок проволоки экрана форму конуса, в воронке и слой его с куском марли медицинской.
  3. Заполнить воронку с водопроводной водой и убедиться, что все настройки не течет.
  4. Совок 20-30 г свежего стула на середину медицинской марли и убедитесь, что он полностью погружен в воду. Добавьте больше воды, если необходимо. Сложите марлю медицинскую по образцу.
  5. Снизу, блеск искусственного света на воронку в течение 2 часов.
  6. Слейте 50 миллилитров (мл) в нижней части воды в воронке в центрифуге трубки, осторожно выпуская клип на резиновой трубке.
  7. Центрифуга собранной воды при 600 мкг (относительная центробежная сила) в течение 5 мин и осторожно вылейте супернатант, не нарушая осадка. Сохранил за последние несколько капель в трубке.
  8. Повторное приостановить осадка и пипеткой 2 капли раствора на предметном стекле микроскопа и рассмотреть слайдпод световым микроскопом (40x увеличением для обнаружения и 100-400х увеличение для вида подтверждения). Первая стадия личинки (L1) С. stercoralis живы и активно двигаться под микроскопом.

3. 20-м челночный бег тест

  1. Измерьте 20-м плоский и прямой бега и пометить его с шишками.
  2. Помощь теста участник носить монитор сердечного ритма на запястье и соответствующий передатчик вокруг груди 18. Это оборудование позволяет сердечного ритма участника должны быть измерены до и после теста и таким образом контролирует ли участник прилагает максимальное усилие.
  3. Попросите участников бежать вперед и назад на курс, следуя темпам предварительно записанных звуковых сигналов разграничении 20-м кругов. Начиная с скоростью движения 8,5 км в час (км / ч), частоты сигналов, указывающих на 20-м интервалов увеличивается на эквивалент 0,5 км / ч каждые мин.
  4. Убедитесь йна участника начинается новый 20-м интервале каждый раз, когда сигнал прозвучал и завершает его до следующего сигнал поступает.
  5. Остановить участника, если он / она не в состоянии следить за темпом в течение двух последовательных 20-м интервалом.
  6. Запишите самые высокие скорости движения указаны для последнего интервала которой участник завершены в полном объеме, а также пол и возраст участника.
  7. Убедитесь, что частота сердечных сокращений достигнута в конце теста максимальная частота сердечных сокращений ребенка 19. Если эта частота сердечных сокращений не будет достигнуто, ребенок может не оказали максимальное усилие, и, следовательно, тест следует повторить.
  8. Оцените максимальной аэробной способности (VO 2 макс) участника, используя уравнение выдвинутые Леже и сотрудников: VO 2 макс = 31,025 + 3,238 * скорость (км / ч) - 3,248 * возраст (в годах) + 0,1536 * скорость (км / ч) * возраст (в годах).

4. Представитель Результаты

В пересчете наSTH диагноз с Като-Кац технику, уникальные характеристики различных яйца гельминтов позволяют выявлять большинства видов 20. Яйца A.lumbricoides (примерно 45-75 микрометров (мкм) в длину и 35-50 мкм, шириной, рисунок 1) иметь толстые стены корпуса, чем яйца T.trichiura (рис. 2) и нематоды (рис. 3). Оплодотворенные яйца A.lumbricoides (рис. 1) имеет внешнюю белковую пальто, которое он выглядит золотисто-коричневого цвета, в то время как не-оплодотворенной яйцеклетке не хватает этого внешний слой и немного удлиненный и более общие. Яйца T.trichiura (около 50 мкм и 22 мкм шириной, рис 2), удлиненные и имеют различные полярные пробки. Нематоды яйца (примерно 64-76 мкм и 36-40 мкм, шириной, рисунок 3), с другой стороны, имеют очень тонкие стенки, а затем четко кольцо вокруг плотного скопления клетокВ центре яйца.

S.stercoralis L 1 личинки (рис. 4) примерно 180-380 мкм в длину и имеют очень короткий ротовой полости. Различные полового зачатка (выделено с синей стрелкой на рисунке 4) можно наблюдать и в хвост личинки (выделено красной стрелкой на рисунке 4) имеет острый конец.

Как истинное влияние STH инфекций на физической подготовленности детей все еще ​​обсуждается 13,14,15, нет ни одного представителя результате их воздействия в этой точке. Интерпретация 20-м трансфера результатов выполнения теста может быть выполнено различными способами. Физической подготовленности детей могут быть сопоставлены между инфицированных и неинфицированных предметов, которые похожи по возрасту и полу, другие потенциально значимые состояния здоровья, социально-экономический статус и культурные привычки. Это может быть сделано в кросс-секционное исследование 13,14,15, гдеSTH-инфекции и состояния физической подготовленности инфицированных и неинфицированных детей оценивается в конкретный момент времени. Сила доказательств будет выше, когда после рандомизированное контролируемое испытание конструкции, где физической подготовленности детей школьного возраста оценивается до и после противоглистным / плацебо, учитывая как краткосрочные, так и долгосрочные оценки. Можно дальнейшем попытаться определить возможную зависимость доза-реакция между интенсивностью STH инфекций и физической подготовки и сравнить различные уровни multiparasitism 1 с физической подготовке. В работе, представленной на Yap и сотрудников 15, физическая подготовка, как изображено VO 2 max, было обнаружено, что значительно уменьшена в детей, инфицированных T.trichiura по сравнению с детьми, которые не были инфицированы T.trichiura (рис. 5) .

figure-protocol-1
FIGU . Re 1 Микроскопические изображения A.lumbricoides яиц: оплодотворенные (А) и неоплодотворенных (B) при увеличении 500x. Шкала бар = 50 мкм.

figure-protocol-2
Рисунок 2. Микроскопическое изображение яйца T.trichiura под 500x увеличением. Шкала бар = 50 мкм.

figure-protocol-3
Рисунок 3. Микроскопическое изображение яйца нематоды при 500х увеличение. Шкала бар = 50 мкм.

figure-protocol-4
Рисунок 4. Микроскопическое изображение S.stercoralis L 1 личинкой под 250х увеличение. Стрелки указывают хвост (красный) и полового зачатка (синий). Шкала бар = 100 мкм.

d/3966/3966fig5.jpg "/>
Рисунок 5. График, показывающий уровень физической подготовки детей, инфицированных T.trichiura по сравнению с уровнем физической подготовленности детей, не инфицированных T. trichiura.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Три протоколы, описанные в этой статье, были проверены и выполнены в юго-западной части провинции Юньнань, Народной Республики Китай между членами Bulang этнических меньшинств 21 и в различных частях Африки 6,13,14.

Есть несколько шаблонов, доступных для Kato-Кац техники. Каждый отдельный отверстие размером будет поставлять различные количества фекалий. Для расчета EPGs, поэтому необходимо знать единицы шаблон, чтобы умножить считали количество яиц с правильными фактор ...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Нет конфликта интересов объявлены.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы выражают благодарность общины в провинции Юньнань, Народной Республики Китай и Agboville, Кот-д'Ивуар, за их участие в исследованиях, описанных выше. Мы в долгу перед местными командами поля, которые оказывали помощь в тестировании и исполнения протоколов. Мы особенно благодарны следующим коллеги из Швейцарского тропического и Институт общественного здравоохранения: Yvette Endriss для обеспечения микроскопических изображений, Hanspeter Марти и его команды для лабораторной поддержки и Стефани Krauth за ее помощь во время видеосъемки. Наконец, мы благодарим двух анонимных рецензентов за ряд полезных замечаний.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Примечание: Материалы в этом списке являются универсальными и могут быть получены из различных источников.

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Название реагента Компания Номер в каталоге Комментарии
Като-Кац комплект
[400 пластиковых шаблонов с дыркой от 6 миллиметров (мм) (диаметр) в 1,5 мм толщиной шаблонов, 400 пластиковым шпателем; 20-м роли нейлон экран размером 80 меш; 20-м роли гидрофильного целлофана, 34 мкм.] 		Vestergaard Франдсен Обратите внимание, что глицерин-малахитовый зеленый решение не входит в этот комплект, но можно купить у любого химического поставщика.
Стеклянные воронки [около 8 сантиметров (см) в ширину и 6 см в глубину] Стеклянную воронку для техники Baermann должны быть в состоянии удерживать около 60 мл воды. Thэлектронной размер резинового шланга и марли зависит от типа стекла воронки используется.
Биологический микроскоп Олимп CX21LED/CX21
Центрифугировать Shanghai Medical Instruments группы 80 - 2T
Предварительно записанные сигналы Bitworks Design Команда Bleep Test Version 1.3.1 iPhone приложение
Монитор сердечного ритма POLAR FT1 Смотреть и передатчиком

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Steinmann, P., Utzinger, J., Du, Z. W., Zhou, X. N. Multiparasitism: a neglected reality on global, regional and local scale. Advances in Parasitology. 73, 21-50 (2010).
  2. Bethony, J., Brooker, S., Albonico, M., Geiger, S., Loukas, A., Diemert, D., Hotez, P. J. The soil-transmitted helminth infections: ascariasis, trichuriasis, and hookworm. Lancet. 367, 1521-1532 (2006).
  3. Hotez, P. J., Molyneux, D. H., Fenwick, A., Kumaresan, J., Ehrlich Sachs, S., Sachs, J. D., Savioli, L. Control of neglected tropical diseases. New England Journal of Medicine. 357, 1018-1027 (2007).
  4. Chan, M. S. The global burden of intestinal nematode infections-fifty years on. Parasitology Today. 13, 438-443 (1997).
  5. Olsen, A., van Lieshout, L., Marti, H., Polderman, T., Polman, K., Steinmann, P., Stothard, R., Thybo, S., Verweij, J. J., Magnussen, P. Strongyloidiases - the most neglected of the neglected tropical diseases. Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene. 103, 967-972 (2009).
  6. Becker, S. L., Sieto, B., Silue, K. D., Adjossan, L., Kone, S., Hatz, C., Kern, W. V., N'Goran, E. K., Utzinger, J. Diagnosis, clinical features, and self-reported morbidity of Strongyloides stercoralis and hookworm infection in a co-endemic setting. PLoS Neglected Tropical Diseases. 5, e1292(2011).
  7. World Health Organization. Action against worms. WHO Newsletter. (11), Geneva. (2008).
  8. Montresor, A., Crompton, D. W. T., Hall, A., Bundy, D. A. P., Savioli, L. Guidelines for the evaluation of soil-transmitted helminthiasis and schistosomiasis at community level. World Health Organization. , (1998).
  9. García, L. S., Bruckner, D. A. Diagnostic medical parasitology. , American Society for Microbiology. Washington D.C. (2001).
  10. Brooker, S. Estimating the global distribution and disease burden of intestinal nematode infection: adding up the numbers - a review. International Journal for Parasitology. 40, 1137-1144 (2010).
  11. Stephenson, L. S., Latham, M. C., Kinoti, S. N., Kurz, K. M., Brigham, H. Improvements in physical fitness of Kenyan schoolboys infected with hookworm, Trichuris trichiura and Ascaris lumbricoides following a single dose of albendazole. Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene. 84, 277-282 (1990).
  12. Stephenson, L. S., Latham, M. C., Adams, E. J., Kinoti, S. N., Pertet, A. Physical fitness, growth and appetite of Kenyan school boys with hookworm, Trichuris trichiura and Ascaris lumbricoides infections are improved four months after a single dose of albendazole. Journal of Nutrition. 123, 1036-1046 (1993).
  13. Bustinduy, A. L., Thomas, C. L., Fiutem, J. J., Parraga, I. M., Mungai, P. L., Muchiri, E. M., Mutuku, F., Kitron, U., King, C. H. Measuring fitness of Kenyan children with polyparasitic infections using the 20-meter shuttle run test as a morbidity metric. PLoS Neglected Tropical Diseases. 5, e1213(2011).
  14. Müller, I., Coulibaly, J. T., Fürst, T., Knopp, S., Hattendorf, J., Krauth, S. J., Stete, K., Righetti, A. A., Glinz, D., Yao, A. K., Pühse, U., N'Goran, E. K., Utzinger, J. Effect of schistosomiasis and soil-transmitted helminth infections on physical fitness of school children in Côte d'Ivoire. PLoS Neglected Tropical Diseases. 5, e1239(2011).
  15. Yap, P., Du, Z. W., Chen, R., Zhang, L. P., Wu, F. W., Wang, J., Wang, X. Z., Zhou, H., Zhou, X. N., Utzinger, J., Steinmann, P. Soil-transmitted helminth infections and physical fitness in school-aged Bulang children of southwest China: results from a cross-sectional survey. Parasites and Vectors. 5, 50(2012).
  16. Léger, L. A., Mercier, D., Gadoury, C., Lambert, J. The multistage 20 metre shuttle run test for aerobic fitness. Journal of Sports Sciences. 6, 93-101 (1988).
  17. Tomkinson, G. R., Léger, L. A., Olds, T. S., Cazorla, G. Secular trends in the performance of children and adolescents (1980-2000): an analysis of 55 studies of the 20 m shuttle run test in 11 countries. Sports Medicine. 33, 285-300 (2003).
  18. POLAR Electro, User Manual for POLAR FT1/FT2 in English. , Available from: http://www.polar.fi/en/support/manuals/User_Manual_for_Polar_FT1_FT2_in_English?product_id=26180&category=manuals (2011).
  19. Mahon, A. D., Marjerrison, A. D., Lee, J. D., Woodruff, M. E., Hanna, L. E. Evaluating the prediction of maximal heart rate in children and adolescents. Research Quarterly for Exercise and Sport. 81, 466-471 (2010).
  20. Bogitsh, B. J., Carter, C. E., Oeltmann, T. N. Human Parasitology. , third edition, Elsevier Academic Press. (2011).
  21. Steinmann, P., Zhou, X. N., Du, Z. W., Jiang, J. Y., Wang, L. B., Wang, X. Z., Li, L. H., Marti, H., Utzinger, J. Occurence of Strongyloides stercoralis in Yunnan province, China, and comparison of diagnostic methods. PLoS Neglected Tropical Diseases. 1, e75(2007).
  22. Martin, L. K., Beaver, P. C. Evaluation of Kato thick-smear technique for quantitative diagnosis of helminth infections. American Journal of Tropical Medicine and Hygiene. 17, 382-391 (1968).
  23. Dacombe, R. J., Crampin, A. C., Floyd, S., Randall, A., Ndhlovu, R., Bickle, Q., Fine, P. E. Time delays between patient and laboratory selectively affect accuracy of helminth diagnosis. Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene. 101, 140-145 (2007).
  24. Knopp, S., Mgeni, A. F., Khamis, I. S., Steinmann, P., Stothard, J. R., Rollinson, D., Marti, H., Utzinger, J. Diagnosis of soil-transmitted helminths in the era of preventive chemotherapy: effect of multiple stool sampling and use of different diagnostic techniques. PloS Neglected Tropical Diseases. 2, e331(2008).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

20

Похожие статьи