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

Published 8/22/2012
0 Comments
  CITE THIS  SHARE 
Immunology and Infection

Your institution must subscribe to JoVE's Immunology and Infection section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





By clicking "Submit", you agree to our policies.

 

Summary

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.

Cite this Article

Copy Citation

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).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Protocol

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) .

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

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

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

Рисунок 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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

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 прибыть в EPG оценку. Кроме того, когда нематоды присутствуют в сообществе под следствием, важно, чтобы читать слайды вскоре после подготовки (после очистки в течение 30 мин, но в пределах максимального времени очистки 60 мин). Основной причиной является то, что при высоких температурах, анкилостомоз яйца быстро распадаются 22. Время между фекальными производства по изучению номинальнойticipant и исследования образцов также важно, как и с интервалом в 3 часа и более может привести к 50% снижению чувствительности Като-Кац техникой для диагностики анкилостомы 23. Наконец, чтобы улучшить диагностическую чувствительность Като-Кац техники, особенно в районах с низкой интенсивностью STH инфекций, несколько образцов фекалий должны быть получены от участников, и дважды или трижды Като-Кац толстые мазки должны быть готовы друг от кала 7,24.

Что касается техники Baermann, осторожность необходимо соблюдать при проведении эксперимента, как инвазионных личинок может присутствовать и, таким образом, перчатки должны быть надеты. Хотя техника Baermann показывает значительно более высокую чувствительность, чем другие методы концентрации и менее трудоемкий, чем культура методы, есть существенные недостатки. Например, большое количество свежего фекального материала не требуется, что является проблемой, когда пациент представляет небольшой образцов фекалий.С другой стороны, большое фекальных образцов может повысить шансы обнаружения личинок в условиях низкой интенсивности инфекции 9. Кроме того, существует риск, что личинки других нематод, такие как нематоды или Trichostrongylus SPP., Могут присутствовать, тем самым осторожным микроскопическое исследование является оправданным.

Существуют прямые и косвенные способы измерения VO 2 макс для аэробных оценки пригодности. Прямая протоколы требуют беговые дорожки, велоэргометры цикла, а также другие специализированные и громоздкое оборудование, которое можно измерить объем и концентрацию газа в выдыхаемом воздухе. Такой подход не представляется возможным в странах с ограниченными ресурсами сельской местности в развивающихся странах. Для таких параметров, косвенным образом, например, в 20-м тестовый запуск шаттла, являются предпочтительными методами. Хотя косвенные методы никогда не бывают так точны, как прямые методы, в 20-м челночный бег тест установленном Леже и сотрудники продемонстрировали высокую воспроизводимость (R = 0,89) и validitг против максимального потребления кислорода на беговой дорожке 16. Кроме того, исследователь и участник соотношение может быть ниже, и несколько участников может выполнить тест в то же время, сохранение человеческих ресурсов и времени. Мониторы сердечного ритма обычно не используются в таких тестах 13,16. Тем не менее, их использование позволяет следователю получить дополнительную информацию о том, участником оказало максимальное усилие в тесте. Наконец, желательно, чтобы участники пробный запуск первых нескольких интервалах, чтобы они могли ознакомиться с скорость и курс.

В заключение, мы считаем, что сочетание вышеупомянутых методик, в соответствии со стандартными протоколами, позволяет для оценки распространенности и интенсивности STH инфекций и физической подготовленности детей школьного возраста в научно обоснованных, но управляемым и доступным способом.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Нет конфликта интересов объявлены.

Acknowledgements

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.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Video Stats