确定土壤传播的蠕虫感染状况和体质的学龄儿童

Published 8/22/2012
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Immunology and Infection

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Summary

用土壤传播的的蠕虫(STHs)的慢性感染引起吸收不良,发育迟缓,浪费在成长中的孩子。因此,它是合理的,这些感染也可以减少儿童的体能。在这里,我们可视化技术的诊断STHs和20米折返跑测试,以评估儿童的身体健康。

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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

土壤传播的蠕虫(STH)感染是常见的。事实上,超过1亿人受到影响,主要是在发展中世界,那里的贫困盛行,卫生行为,供水和卫生设施往往缺乏1,2, 蛔虫鞭虫和钩虫种类, 十二指肠钩虫钩虫美洲 ,是最普遍的STHs 3。由于钩虫病,蛔虫病和鞭虫病的全球疾病负担的估计是22.1,10.5,和640万伤残调整寿命年(DALY),分别为4。此外,估计有30-100亿人感染粪类圆线虫 ,最被忽视的STH种具有全球意义,可以说是也造成相当大的公众健康的影响5,6。多物种感染(即不同的STHs窝藏在一个单一的个体)是常见的,已经感染林糟透了降低生产率,从而促进经济的发展中国家的前景1,3。

的诊断的常见STHs的,世界卫生组织(WHO)建议的改良加藤技术7.8,这是一个相对简单的方法来确定这类感染的发生率和强度。它促进了检测,感染者通过在其粪便中的寄生虫卵。

随着的诊断S.stercoralis方面,目前还没有简单而准确的工具。的的贝尔曼技术是应用最广泛的方法,其诊断。的贝尔曼技术背后的原理是,积极S.stercoralis幼虫迁移出照明的新鲜粪便样品的幼虫趋光9。它需要不太复杂的实验材料和消耗更少的时间比文化和免疫学方法5。

T“发病率与运输及房屋局局长感染范围从急性,但共同的症状,如腹痛,腹泻,皮肤瘙痒,慢性症状,如贫血,不足和营养不良,和认知功能障碍10。一般都是非特异性的症状,微妙的,他们经常被忽视,被认为是一个正常的条件下受影响的个体,或者被处理作为可能会对多见于一个给定的设定的其他疾病的症状,因此,可以想象的是,真正的负担被低估了评估的STH感染工具依靠自我宣称的症状和体征通常情况下人口为基础的调查。

在20世纪80年代末和90年代初,Stephenson和他的同事们强调STH感染的可能性降低了体能的男孩6-12岁11,12。最近13,14,15这条线的科学调查获得了新的动力。 20米(m)折返跑测试开发ð验证莱热等。,是全球通用的衡量有氧健身的儿童17。测试是简单的规范和可以执行的地方有20米长,平坦的运行过程和音频源,使得它的使用有吸引力的资源限制设置13。为方便和规范的尝试,在评估是否STH感染有效果的适龄儿童的体能,我们提出的方法,诊断STH感染或措施的体能是简单的执行,提供精确和可重复的结果。这将有助于产生新的证据,STH感染对健康的影响。

Protocol

1。改良加藤技术

  1. 将一个标准的改良加藤模板为41.7毫克(mg),大便显微镜载片上有一个洞。
  2. 炒到2-3克(g)的新鲜粪便样品放在一张报纸或铝箔,然后按顶部的金属丝或塑料网筛它一块。
  3. 使用一个小的塑料小铲,刮离网筛分的材料,并完全填充改良加藤模板的孔中。以除去过量的粪便物,平与刮刀的孔的含量。
  4. 垂直删除,而不会干扰现在坚持粪便的显微镜幻灯片模板。模板和抹刀可以在水中用洗涤剂清洗,并重复使用。
  5. 将一块玻璃纸,预浸泡在甘油孔雀石绿溶液在至少24小时(小时),在显微镜载玻片上的粪便样品。
  6. 要传播的粪便成厚厚的涂抹,轻轻按下一个干净的微样品滑动的滑动范围,均匀分布的材料内的圆的直径略小于显微镜载玻片的广度。
  7. 允许的幻灯片,以清除为30-60分钟(min),在此期间,幻灯片必须远离阳光直射的地方。然后,系统地研究了厚厚的涂抹在光学显微镜下(40到100倍的放大倍率)。数一数......鸡蛋和分层物种(即,A.lumbricoides,T.trichiura,和钩虫)。其他寄生虫卵(如血吸虫 )值得注意的是,也可以通过该方法来检测,并应分开计数和记录。
  8. 要得到感染的强度的一个标准化的估计,通常表示为每克粪便(EPG)的卵数,乘以蛋计数由24(24×41.7毫克≈1克)。

2。贝尔曼技术

  1. 建立一个独立,可容纳一个玻璃漏斗和连接橡胶管,关闭机智公顷剪辑,漏斗底部。
  2. 形状象一个圆锥体的金属丝网筛的筛或一块放置在液漏斗和层与医用纱布一块。
  3. 填补了漏斗用自来水,并确保在整个设置也不会漏出。
  4. 舀到中间的医用纱布20-30克新鲜粪便,并确保它是完全浸没在水中。如果需要添加更多的水。医用纱布折叠过的样品。
  5. 从下面,人造光照耀在2小时的漏斗。
  6. 漏到离心管中的50毫升(ml)的下部,在漏斗中的水轻轻释放的橡胶管上的剪辑。
  7. 在600×g离心5分钟(相对离心力)离心收集的水,并小心地倒出上清液,而不会干扰沉积物。保留最后几滴在管。
  8. 重悬沉淀中加入2滴在显微镜载片上的解决方案和检查幻灯片在光学显微镜下确认的物种进行检测和100-400X的放大倍率(40倍放大)。第一阶段的幼虫(L1)的S。粪类圆线虫是活的,积极的姿态,在显微镜下。

3。 20米折返跑测试

  1. 测量一个20米的平直运行过程,并把它标记为锥。
  2. 帮助测试参与者佩戴一个心脏监测仪上的手腕和相应的发射器周围的胸部18。此设备允许参与者的心脏速率试验之前和之后进行测量,从而监控该参与者是否已经产生了极大的努力。
  3. 指导参与者在球场上来回运行,通过预先录制的声音信号,划定20米圈的步伐。从8.5千米每小时(公里/小时)的行驶速度,频率的信号指示一个相当于0.5公里/小时每分钟20米的间隔增加。
  4. 确保日在参与者开始一个新的20米的间隔,每次一个信号响起,下一个信号到达之前完成。
  5. 停止参与者,如果他/她没有跟随的步伐,连续两个20米的间隔。
  6. 记录的最高运行速度参与者完成充分,沿着与该参与者的年龄和性别,最后的间隔表示。
  7. 验证,在测试结束的心脏率达到是孩子的最大心脏率19。如果没有达到这个心脏率,孩子可能不会产生了最大的努力,因此,应重复测试。
  8. 估计参与者的最大有氧能力(VO最多2个 ),使用Léger的和他的同事提出的一个方程:最大VO 2 = 31.025 + 3.238 *速度(公里/小时) - 3.248 *年龄(岁)+ 0.1536 *速度(公里/小时)*年龄(岁)。

4。代表性的成果

在运输及房屋局局长诊断与改良加藤技术,独特的特点,不同的寄生虫卵允许的识别大多数物种20。的蛋A.lumbricoides(约45-75微米(μm)长,宽和35-50微米, 图1),T.trichiura( 图2),钩虫( 图3)的蛋具有较厚的壳壁。一个受精卵A.lumbricoides( 图1)具有外胚乳的外衣,这使得它看起来呈金黄色,而一个未受精的卵子缺乏这方面的外层披毛和稍微细长,更大的整体。鸡蛋T.trichiura(约50μm的长,宽和22微米, 图2)中是细长的,并具有不同的极性的插头。钩虫鸡蛋(约64-76微米的长,宽和36-40微米, 图3),在另一方面,有一个非常薄的壁,随后由明确的环围绕的致密的细胞群在中心的蛋。

s.stercoralis·L-1幼虫( 图4)是约180-380微米长,并有一个很短的口腔内。一个明显的生殖器原基(突出显示一个蓝色的箭头在图4)可以看出,和幼虫(突出显示一个红色箭头, 图4)的尾部有一个尖底。

作为真正的影响STH感染儿童的体能仍存在争议13,14,15,有代表性的结果,在这一点上他们的影响。可以用各种方式进行20米折返跑测试结果的解释。可以比较谁是相似的年龄,性别,其他可能相关的健康状况,社会经济地位和文化习惯的感染和非感染科,儿童的体能。这可以通过在一个横截面的调查13,14,15运输及房屋局局长感染状况及感染者和非感染儿童的身体素质进行评估在一个特定的时间点。证据的强度会更高时,以下的适龄儿童的体能评估之前和之后驱虫/安慰剂治疗的随机对照试验设计,使短期和长期的评估。可以进一步尝试找出一个尽可能小的剂量-反应关系,运输及房屋局局长感染的强度和体能与体能,并比较不同程度的multiparasitism 1。在工作邑和他的同事15,强身健体,最大VO 2所描述的,被认为是显着减少感染与T.trichiura的儿童相比,孩子们谁没有被感染与T.trichiura( 图5)

图1
Figu重1。显微图像的A.lumbricoides鸡蛋受精(A)(B)500倍的放大倍率下未受精的。比例尺= 50微米。

图2
图2。500倍的放大倍率下的T.trichiura比例尺=50μm的显微图像。

图3
图3的钩虫鸡蛋500倍的放大倍率下的显微图像。比例尺= 50微米。

图4
图4S.stercoralis·L-1幼虫在250倍放大倍数下的显微图像。箭头指示的尾巴(红色)和生殖器原基(蓝色)。比例尺= 100微米。

d/3966/3966fig5.jpg“/>
图表显示的体能相比,的儿童感染T.trichiura水平的体能水平的儿童没有感染T. 图5。

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Discussion

本文中所描述的三个协议已经过测试,并执行在西南部云南省的一部分,中华人民共和国各成员之间的布朗族少数民族21在不同地区的非洲6,13,14。

有几个模板,可用于改良加藤技术。每一个不同的孔尺寸将提供一个独特的粪便量。对于计算的EPG,因此,有必要知道单元的模板,以乘以鸡蛋的计数量的修正因子,以到达的EPG估计。此外,当在社区钩虫是本调查下,它是必不可少的制备后不久(结算后的时间为30分钟,但60分钟内的最大清除时间)读取幻灯片。主要的原因是,钩虫,在高温下的鸡蛋迅速瓦解22。粪便生产的研究面值之间的时间间隔ticipant和检查的样品也是重要的,因为3小时或以上,可导致改良加藤技术钩虫诊断23的灵敏度降低50%的时间间隔。最后,为了提高诊断的敏感性的改良加藤技术,尤其是在低强度STH感染,应该从参与者多的粪便样本,双或一式三份改良加藤厚涂片地区应做好每次大便样本7,24。

随着到贝尔曼技术方面,必须采取谨慎进行实验时,感染期幼虫可能存在,因此,必须戴手套。虽然贝尔曼技术示出了相当高的浓度比其他技术的灵敏度并且是不太费力的培养方法相比,有一些重要的缺点。例如,大量的新鲜粪便材料是必需的,这是一个问题,当患者提交小粪便样品。在另一方面,一个大的粪便样品可能会增加在低强度的感染9幼虫检测的机会。此外,存在这样的风险,其他线虫,,如钩虫或毛线虫属。幼虫,可能会对本,从而小心镜检是必要的。

有直接和间接的方式测量VO 2最大有氧体适能评估。直接协议要求跑步机,自行车测力计,和其他专业的和笨重的设备,它可以测量的量和呼出的空气的气体浓度。在资源制约农村发展中世界的设定,这种做法是不可行的。对于这样的设置,间接的方式,如20米折返跑测试,是首选方法。虽然间接的方法是从来没有直接的方法准确,Léger的和他的同事建立了由20米折返跑测试,表现出很高的再现性(R = 0.89)和效度y对最大摄氧量在跑步机上16。此外,研究者和参与者比低,有几位与会者可以同时进行测试,节省人力资源和时间。心脏速率监视器通常不用于此类测试13,16。然而,他们的允许调查的参与者是否产生了极大的努力,在测试中获得更多的信息。最后,最好是让参与者做了试运行的前几个间隔,使他们能够熟悉的运行速度和航向。

总之,我们认为,结合上述方法,按照标准的协议,允许STH感染的发生率和强度的适龄儿童在科学合理的,管理的和负担得起的方式和体能评估。

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Disclosures

没有利益冲突的声明。

Acknowledgements

作者感谢云南,中华人民共和国和阿博维尔,科特迪瓦,他们参与上述研究的社区。我们非常感激的测试和执行的协议,协助当地的野队。我们特别感谢下列同事从瑞士热带和公共健康研究所:Endriss伊薇特提供在视频拍摄过程中的显微图像,Hanspeter实验室的支持和孙燕姿克劳思·马蒂和他的团队对她的帮助。最后,我们感谢两位匿名审稿进行了一系列有益的意见。

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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