결정 토양을 전송 기생충 감염 현황 및 학교 세 어린이의 물리적 휘트니스

Published 8/22/2012
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Immunology and Infection

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Summary

토양 - 전송 helminths (STHs)과 만성 감염 stunting, 그리고 성장 자녀의 낭비, 흡수 장애를 일으 킵니다. 따라서, 이러한 감염은 또한 아이들의 체력을 줄일 것을 그럴듯합니다. 여기, 우리는 STHs과 어린이의 물리적 피트니스을 평가하기위한 20 미터 셔틀이 운영하는 시험의 진단을위한 두 기술을 표시합니다.

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Yap, P., Fürst, T., Müller, I., Kriemler, S., Utzinger, J., Steinmann, P. Determining Soil-transmitted Helminth Infection Status and Physical Fitness of School-aged Children. J. Vis. Exp. (66), e3966, doi:10.3791/3966 (2012).

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Abstract

토양 - 전송 기생충 (STH) 감염은 일반적인 현상입니다. 사실, 10 억 건 이상의 사람들이 주로 빈곤은 우선 위생 동작, 물 공급 및 위생 종종 결핍 1,2입니다. Ascaris lumbricoides, Trichuris trichiura, 두 십이지장충 종, Ancylostoma duodenaleNecator 개발 도상국에 영향을받습니다 americanus는 가장 널리 STHs 3아르. 십이지장충 병, ascariasis 및 trichuriasis로 인해 예상되는 글로벌 부담은 10.5 22.1이며, 각각 6,400,000 장애 조정 삶 년 (DALYs), 4. 또한, 추정 30~1억명는 틀림없이 또한 상당한 공중 보건에 미치는 영향에 5,6의 원인이 Strongyloides stercoralis, 글로벌 중요성의 가장 무시 STH 종에 감염되어 있습니다. 여러 종 감염은 (즉, 하나의 개인으로 끌여 다른 STHs) 일반적인 있으며, 감염이 린되었습니다 낮아 생산성과 개발 도상국 1,3의 따라서 경제 전망에 ked.

일반적인 STHs의 진단은 세계 보건기구 (WHO) 등 감염의 확산과 강도를 결정하는 비교적 간단한 방법입니다 가토 - 카츠 기술 7,8를 권장합니다. 그것은 감​​염된 과목이 대소변에서 전달하는 기생충 알 검출을 용이하게한다.

S.stercoralis의 진단에 관해서는, 가능한 간단하고 정확한 도구는 현재 없습니다. Baermann 기술은 진단에 가장 널리 활용 방법입니다. Baermann 기술 뒤에 원칙은 애벌레가 phototactic 9아르로 그 활성 S.stercoralis의 애벌레가 조명 신선한 배변 샘플에서 마이그레이션 할 수 있습니다. 그건 좀 덜 정교한 실험실 자료가 필요하며 문화, 면역 방법 5 이상이 소요 짧은 시간입니다.

t "은 복통, 설사, 그리고 pruritus, 이러한 빈혈 등의 만성 증상에, 이하와 영양 실조, 그리고인지 장애 최대 10하지만 심한 일반적인 증상.에서 STH 감염 범위와 관련된> Morbidities 증상은 일반적으로 불특정 때문에와 미묘한는, 그들은 종종 들키지, 영향을받는 개인에 의해 정상 상태로 간주됩니다, 또는 주어진 환경에서 더 많이 할 수있는 다른 질병의 증상으로 간주됩니다. 따라서, STH 감염의 진정한 부담이 평가에 의해 과소 평가되어 생각할 수 있습니다 보통 인구 기반 조사의 경우와 같이 도구는 자기 선언 징조와 증상에 의존.

1980 년대 후반과 1990 년대 초, 스티븐슨과 동료 6-12 년간 11,12 세 소년의 체력을 낮추면 STH 감염의 가능성을 강조했다. 과학적 탐구의이 라인은 최근 13,14,15 새로운 추진력을 얻게되었습니다. 20 미터 (m) 셔틀이 운영하는 시험을 개발D Léger 외. (16)에 의해 검증과 어린이 17 에어로빅 피트니스을 측정 전세계 사용됩니다. 시험은 표준화가 용이하며 20 m 길이 및 평면 실행 과정과 오디오 소스를 사용할 수있는 곳을 수행 할 수 있습니다, 리소스 제한 설정 13의 사용이 매력적인하고. STH 감염 학교 - 노인 아동의 체력에 영향을 가지고 있는지 평가에서 시도를 촉진하고 표준화하기 위해, 우리는 실행하고 아직 정확하고 재현 결과를 제공하는 간단 STH 감염 또는 측정 체력 진단 방법을 제시한다. 이 STH 감염의 건강에 미치는 영향에 관한 새로운 증거를 생성하는 데 도움이 될 것입니다.

Protocol

1. 카토 - 카츠 기법

  1. 현미경 슬라이드에 의자의 41.7 밀리그램의 (MG)를 보관하기위한 구멍 표준 카토 - 카츠 템플릿을 배치합니다.
  2. 신문이나 알루미늄 호일의 조각에 신선한 배변 샘플 2~3그램 (g)를 퍼, 그리고 체 거기에 상단에 와이어 또는 플라스틱 메쉬의 조각을 누르십시오.
  3. 작은 플라스틱 주걱을 사용하여 메쉬에서 sieved 자료를 긁어 완전히있는 카토 - 카츠 템플릿에 구멍을 채우십시오. 초과 지저분한 물질을 제거하려면 주걱으로 구멍의 내용을 수준입니다.
  4. 세로 이제 현미경 슬라이드에 준수 배변 자료를 방해하지 않으면 템플릿을 제거합니다. 템플릿 및 주걱는 세제와 물에 세척하고, 재사용 할 수 있습니다.
  5. 셀로판의 조각을 놓고 현미경 슬라이드의 배변 샘플을, 적어도 24 시간 (시간)에 글리세린 - 공작석 녹색 솔루션에 미리 흡수 했죠.
  6. 두꺼운 도말 표본에 배변 자료를 보급하기 위해 부드럽게 깨끗한 마이크로을 누르샘플 슬라이드에 대한 범위 슬라이드, 골고루 현미경 슬라이드의 폭보다 약간 작은 직경의 원 안에 자료를 배포.
  7. 슬라이드 슬라이드가 직사광선에서 떨어져 보관해야하는 기간 동안 30-60분 (분)에 대해 취소 할 수 있습니다. 그런 다음, 체계적으로 가벼운 현미경 (40 100x 배율)에서 두꺼운 도말 표본을 검사합니다. STH 계란의 수를 세고 종 (즉, A.lumbricoides, T.trichiura, 그리고 십이지장충)에 의해를 계 충화하다. 참고 다른 기생충 알 (예 주혈 흡충 mansoni)도이 방법으로 검출 할 수 있으며 계산 별도로 기록해야합니다.
  8. 감염의 강도의 표준화 된 견적을 얻으려면, 통상 의자 (EPG)의 g 당 알 수로 표현, 24 (24 X 41.7 MG ≈ 1g)에 의해 알 수를 곱합니다.

2. Baermann 기법

  1. 지혜를 폐쇄, 유리가 유입 및 고무 튜브를 첨부 보유 할 수있는 스탠드를 설정유입 경로의 맨 아래로 하 클립.
  2. 의료 거즈의 한 부분으로 유입 경로 및 레이어 거기에, 체 또는 콘 모양 와이어 화면의 조각을 놓으십시오.
  3. 수돗물로 유입 경로를 입력하고 설정 전체가 누출되지 않았는지 확인합니다.
  4. 의료 거즈의 중간에 신선한 대변의 20-30그램을 퍼하고 완전히 물에 잠겨 있는지 확인합니다. 필요한 경우 더 많은 물을 추가 할 수 있습니다. 샘플을 통해 의료 거즈를 접으십시오.
  5. 아래에서 2 시간의 유입 경로에 인공 조명을 비춰.
  6. 부드럽게 고무 튜브에 클립을 공개하여 원심 분리기 튜브에 유입 경로에있는 물 아래 부분의 50 밀리리터 (ML)를 배수한다.
  7. 5 분 600 XG (상대 원심력)에 수집 된 물을 원심 분리기 조심스럽게 퇴적물을 방해하지 않으면 서 표면에 뜨는을 부어. 관의 마지막 몇 방울을 유지합니다.
  8. 현미경 슬라이드에 솔루션의 퇴적물과 피펫 두 방울을 다시 중지되고 슬라이드를 검토가벼운 현미경 (종 확인에 대한 검색 및 100-400 배로 확대 한 확대를위한 40x 확대). S.의 첫 번째 단계 애벌레 (L1) stercoralis 살아 있으며, 적극적으로 현미경으로 이동합니다.

3. 20 m 셔틀 실행 테스트

  1. 20 m 평면과 직선 실행 과정을 측정하고 콘으로 표시합니다.
  2. 테스트 참가자가 가슴 18 주변의 손목 및 해당 송신기에 심장 박동 모니터를 착용 할 수 있습니다. 이 장비는 참가자의 심장 박동는 테스트 전후에 측정 할 수 있으며 따라서 참가자가 최대의 노력을 발휘 여부 모니터링합니다.
  3. 20 m의 바퀴 delimiting 미리 녹음 된 소리 신호의 속도에 따라 코스에 앞뒤로 실행 참가자를 지시합니다. 시속 8.5 킬로미터 (km / 시간)의 실행 속도, 0.5 km의 등가 / 모든 분을 시간으로 20 m 간격 증가를 나타내는 신호의 주파수로 시작.
  4. 일을 확인에 참가자는 새로운 20 m 간격에게 신호가 들리 때마다 시작하고 다음 신호가 도착 전에 완료됩니다.
  5. 참가자를 중지 그는 / 그녀는 2 개의 연속 20 m 간격의 속도를 따라 실패하는 경우.
  6. 참가자가 참가자의 연령 및 성별과 함께 완벽하게 완성 마지막 간격에 표시된 최고 실행 속도를 기록합니다.
  7. 시험의 끝에서 달성 심장 박동이 아이의 최대 심장 박동수 19인지 확인합니다. 이 심장 박동에 도달하지 않으면 자녀는 최대의 노력을 발휘하지 못한, 그리고 따라서 시험은 반복되어야합니다.
  8. 3.248 * 연령 (년) + - VO이 최대 = 31.025 + 3.238 * 속도 (km / 시간에) : Léger 및 동료에 의해 ​​나온 방정식을 사용하여 참가자의 최대 에어로빅 용량 (VO 2 최대)를 계산 0.1536 * 속도 (km / 시간에) * 연령 (년).

4. 대표 결과

의 관점에서카토 - 카츠 기술과 STH 진단은 다른 기생충 알의 고유 한 특성은 대부분의 종 (20)의 식별 할 수 있습니다. A.lumbricoides의(그림 1, 약 45-75 마이크로 미터 (μm) 길이 35-50 μm 폭) T.trichiura (그림 2)와 십이지장충 (그림 3)의 달걀보다 두꺼운 쉘 벽을 갖추고 있습니다. 비 수정 된 난자가 외부 코트이 부족하고 전반적인 약간 길쭉한와 큰 반면 A.lumbricoides의 난자 (그림 1)은 황금 갈색을 보일 외부 단 백성의 코트를 보유하고 있습니다. T.trichiura (그림 2, 약 50 μm 길이 22 μm 폭)의 알은 가늘고 긴 있으며, 독특한 극 플러그가 있습니다. 십이지장충 달걀은 (그림 3, 약 64-76 μm 길이 36-40 μm 폭), 반면에, 세포의 고밀도 클러스터 주변에 명확한 링에 이어, 매우 얇은 벽을 가지고계란의 중심 인치

S.stercoralis L 애벌레 (그림 4) 약 180-380 μm 길이와 짧은 구강 충치가. 서로 다른 성기 primordium는 (그림 4에 파란색 화살표로 강조 표시) 관찰과 애벌레 (그림 4에 빨간색 화살표로 강조)의 꼬리는 날카로운 끝이 될 수 있습니다.

아이들의 체력에 STH 감염의 진정한 영향은 여전히 13,14,15 논쟁을하고 있습니다,이 시점에서 미치는 영향에 대한 대표적인 결과가 없습니다. 20 m 셔틀이 운영하는 시험 결과의 해석은 다양한 방법으로 수행 할 수 있습니다. 아이들의 체력은 나이와 성별, 기타 잠재적으로 관련 건강 조건, 사회 경제적 상태 및 문화 습관의 측면에서 비슷합니다 감염된와 비 감염된 과목 사이에 비교할 수 있습니다. 이것은 단면 조사 13,14,15에서 수행 할 수있는STH 감염 상태와 감염된 및 비 감염된 어린이의 피트니스 물리적는 특정 시점에서 평가됩니다. 학교 노인 어린이의 체력이 anthelminthic / 위약 치료 전후 평가하는 무작위 통제 시험 디자인에 따라 때 증거의 강도는 모두 단기 및 장기 평가를 위해 수 있도록 높을 것입니다. 하나는 더 STH 감염 및 신체 피트니스의 강도 사이의 가능한 용량 - 반응 관계를 파악하고 체력과 multiparasitism 하나의 다른 수준을 비교하는 시도 할 수 있습니다. 야프 및 동료 15 일까지 제시 한 작품에서 같은 VO이 최대가 그려져 체력은, 크게 T.trichiura에 감염되지 않은 어린이 (그림 5)에 비해 T.trichiura에 감염된 어린이 줄일 수있는 것으로 확인되었습니다 .

그림 1
Figu . A.lumbricoides 달걀의 재 한 미세 이미지 : 수정 된 (A)와 (B) 500x 배율에 따라 비 수정 된. 스케일 바 = 50 μm.

그림 2
그림 2. 500x 배율에 따라 T.trichiura 달걀 미세 이미지입니다. 규모 바 = 50 μm.

그림 3
그림 3. 500x 배율 아래에 십이지장충의 알의 미세 이미지입니다. 스케일 바 = 50 μm.

그림 4
그림 4. 250x 배율에 따라 S.stercoralis L 유충의 미세 이미지입니다. 화살표 꼬리 (빨간색)와 성기 primordium (파란색)을 나타냅니다. 스케일 바 = 100 μm.

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그림 5. T.에 감염되지 않은 아이들의 체력 수준에 비해 T.trichiura에 감염된 어린이의 체력 수준을 보여주는 그래프 trichiura.

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Discussion

이 글에서 설명한 세 가지 프로토콜은 운남 지방, Bulang 소수 민족 (21)의 회원들과 아프리카 6,13,14의 다른 부분에서 중화 인민 공화국의 남쪽 - 서쪽에 테스트 실행되었습니다.

카토 - 카츠 기술에 대한 몇 가지 템플릿이 있습니다. 구멍 크기 각각의 독특한는 배변 소재의 독특한 금액을 제공합니다. EPGs의 계산 들어, EPG 견적에 도착 할 수있는 올바른 요소와 달걀의 계산 수를 모두 곱하면 할 수 있도록, 따라서 템플릿의 단위를 알고 할 필요가 있습니다. 또한, 십이지장충 조사에서 지역 사회에 존재하면, 그것은 (30 분 삭제 시간이 지나면 만 60 분의 최대 소요 시간 이내) 곧 준비 후 슬라이드를 읽어 필수적입니다. 가장 큰 이유는 높은 온도에서, 십이지장충 달걀 빠르게 22 분해한다는 것입니다. 연구 파에 의해 배변 생산 사이의 시간ticipant 및 샘플 시험은 3 시간 이상 십이지장충 진단 23 카토 - 카츠 기술의 감도에서 50 % 감소로 이어질 수의 간격으로 중요합니다. 마지막으로, 특히 낮은 강도 STH 감염, 여러 배변 샘플은 참가자에서 구할 수해야하며 더블 또는 세중의 가토 - 카츠 두께 얼룩과 지역에서, 카토 - 카츠 기술의 진단 민감도를 개선하는 데 대변 샘플에서 준비해야 할 7,24.

infective 애벌레가 존재하기 때문에, 장갑을 착용해야 할 수도 있습니다으로 실험을 수행 할 때 Baermann 기술에 관해서는,주의를 촬영해야합니다. Baermann 기술은 다른 농도 기술보다 상당히 높은 감도를 보여줍니다과 문화 방식보다 힘든이지만, 중요한 단점이 있습니다. 예를 들어, 신선한 지저분한 물질의 대량 환자가 작은 방패 샘플을 제출 문제있는 필요합니다.반면에, 대형 방패 샘플은 낮은 강도 감염 9 애벌레의 검출 가능성을 증가 할 수 있습니다. 또한, 이러한 십이지장충이나 Trichostrongylus 균 등 다른 nematodes의 애벌레가., 현재 수도 있다는 위험이 있습니다, 따라서주의 현미경 검사가 보증합니다.

에어로빅 피트니스 평가에 대한 VO이 최대를 측정하는 직접 및 간접 방법이 있습니다. 직접 프로토콜 exhaled 공기의 부피와 가스 농도를 측정 할 수 있습니다 러닝 머신, 사이클 ergometers, 기타 전문 부피가 큰 장비를 필요로합니다. 이러한 접근 방식은 개발 도상국의 자원 제약 시골 환경에서 적합하지 않을 수 있습니다. 이러한 설정 들어, 20 m 셔틀이 운영하는 테스트와 같은 간접적 방법, 선호하는 방법입니다. 간접적 인 방법은 직접 방법처럼 정확한 절대하지 않지만, Léger 및 동료에 의해 설립 20 m 셔틀이 운영하는 시험은 높은 재현성 (R = 0.89) 및 validit을 입증하고 있습니다러닝 머신 16 최대 산소 통풍 관에 대한 y를. 또한, 탐정과 참가자 비율이 낮을 수 있습니다 여러 참가자 인적 자원과 시간을 절약 동시에 테스트를 수행 할 수 있습니다. 심장 박동 모니터는 일반적으로 테스트 13,16에서 사용되지 않습니다. 그러나, 그들의 사용은 수사관은 참가자가 테스트에 최대의 노력을 발휘 여부에 대한 추가 정보를 얻을 수 있습니다. 마지막으로, 그들이 실행 속도와 코스에 익숙해 수 있도록 참가자들이 처음 몇 간격으로 실행 재판을하게하는 것이 좋습니다.

결론적으로, 우리는 표준 프로토콜에 따라 위에서 언급 한 방법론의 조합, STH 감염 아직 과학적으로 소리의 학교 연령 어린이, 관리하고 저렴한 방식의 물리적 피트니스의 유행과 강도의 평가를 허용 있다고 생각합니다.

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Disclosures

관심 없음 충돌이 선언 없습니다.

Acknowledgements

저자는 위에서 설명한 연구에 참여에 대한 운남 지방, 인민 중국의 공화국과 Agboville, 코트 디부 아르에서 지역 사회에 감사하고 있습니다. 우리는 프로토콜의 테스트 및 실행 지원을 한 지역 현장 팀에게 빚을 졌네. 동영상 촬영 중에 그녀의 도움을 현미경 이미지, 연구소 지원과 스테파니 Krauth에 대한 Hanspeter 마사와 그의 팀이 제공하는 이벳 Endriss : 우리는 스위스 열대와 보건 연구소에서 다음 동료에게 특히 감사합니다. 마지막으로, 우리는 유용한 의견 시리즈를위한 두 익명 심판 감사드립니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments

Note: Materials in this list are generic and can be obtained from different sources.

Kato-Katz kit
[400 plastic templates with a hole of 6 millimeter (mm) (diameter) in a 1.5 mm thick template; 400 plastic spatula; a 20-m role of nylon screen of 80 mesh size; a 20-m role of hydrophilic cellophane, 34 μm thick.]
Vestergaard Frandsen Please note that the glycerin-malachite green solution is not included in this kit but can be bought from any chemical supplier.
Glass funnel [about 8 centimeter (cm) wide and 6 cm deep] The glass funnel for the Baermann technique should be able to hold about 60 mL of water. The size of the rubber hose and gauze is dependent on the type of glass funnel used.
Biological microscope Olympus CX21LED/CX21
Centrifuge Shanghai Medical Instruments Group 80 - 2T
Pre-recorded signals Bitworks Design Team Bleep Test Version 1.3.1 iPhone application
Heart rate monitor POLAR FT1 Watch and transmitter

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References

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