土壌伝播蠕虫の感染状況及び学齢児童の体力を決定

Published 8/22/2012
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Immunology and Infection

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Summary

土壌送信蠕虫(STHs)による慢性感染症が発育し、成長期の子供に無駄に吸収不良を引き起こします。それゆえ、これらの感染症はまた、子どもたちの体力を減らすことが妥当である。ここでは、STHsと子供の体力を評価するため、20メートルシャトルランテストの診断のための二つの技術を可視化する。

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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

土壌伝播蠕虫(STH)感染が一般的である。確かに、10億以上の人々は、主に貧困が優先され、衛生行動、水供給、衛生、しばしば欠損1,2です。 回虫鞭虫 、および2鉤虫種、 ズビニ鉤虫鉤虫属発展途上国で、影響を受けているamericanus、最も普及しているSTHs 3アール 。鉤虫病、回虫、鞭虫症に起因すると推定され世界的な負担は、10.5 22.1で、それぞれ640万障害調整生存年数(デーリー)、4。さらに、推定30から100000000の人は間違いなくもかなりの公衆衛生への影響5,6を引き起こす糞線虫 、グローバルな重要性の最も無視STH種に感染している。複数種感染症(すなわち、単一の個人に抱い異なるSTHs)が共通しており、感染症があった林下げ、生産性と途上国の経済見通しこうして1,3ヒツジシラミバエ。

共通STHsの診断のために、世界保健機関(WHO)はこのような感染症の有病率と強度を決定するための比較的簡単な方法である加藤カッツテクニック7,8を推奨しています 。それは、感染した被験者が糞便中に渡すこと寄生虫卵の検出を容易にする。

S.stercoralisの診断に関しては、使用可能な、シンプルで正確なツールは今のところありません。 Baermann技術は、その診断のために最も広く使用される方法です。 Baermann技術の背後にある原理は、その幼虫は走光9アールとして活躍S.stercoralisの幼虫が照らされ、新鮮な糞便サンプルからの移行です。それはあまり洗練された実験用の材料を必要とし、文化や免疫学的方法が5未満の時間がかかります。

t "のような腹痛、下痢、掻痒症、貧血などの慢性症状に、アンダーや栄養失調、および認知障害10などの急性しかし一般的な症状、。からSTH感染範囲に関連付けられた>病的症状は、一般的に非特異的であるためと微妙には、彼らはしばしば見過ごさ、影響を受ける個人が正常な状態であると見なされたり、与えられた設定の方が一般的かもしれない他の病気の症状として扱われます。したがって、それはSTH感染症の真の負担は評価によって過小評価されていることが考えられる通常、人口ベースの調査の場合のようにツールが自己宣言徴候や症状に頼る。

1980年代後半から1990年代初頭には、スティーブンソンらは6-12年の11,12少年たちの体力を下げるSTH感染の可能性を強調した。科学的探究のこの行は、最近13,14,15新たな勢いを得た。 20メートル(m)シャトルランテストが開発されましたdは16レジェによって検証され、子供17の有酸素運動を測定するために世界中で使われている。テストでは、標準化が容易であり、20メートル長いとフラットランニングコースとオーディオソースが使用可能な限り行うことができ、リソースに制約が設定13での使用は魅力的。 STH感染は学齢児童の体力に影響を及ぼすかどうかを評価する試みを容易にし、標準化するために、我々は実行すると、まだ、正確かつ再現性の成果を提供するために簡単ですSTH感染またはメジャー体力の診断方法論を提示する。これは、STH感染症の健康への影響に関する新たな証拠を生成するのに役立ちます。

Protocol

1。加藤カッツテクニック

  1. 顕微鏡スライド上にスツールの41.7ミリグラム(mg)を保持するための穴が標準で加藤カッツテンプレートを配置します。
  2. 新聞やアルミ箔片の上に新鮮な糞便試料の2-3グラム(g)をスクープし、ふるい上にそれにワイヤーやプラスチック製のメッシュの部分を押してください。
  3. 小さなプラスチック製のへらを使用して、メッシュオフふるいにかけた材料​​をこすり、完全にそれに加藤カッツテンプレートで穴を埋める。過剰糞便物質を除去するために、ヘラで穴の内容を平準化。
  4. 垂直になりました顕微鏡スライドに付着糞便材料を乱すことなく、テンプレートを削除します。テンプレートとへらを洗剤と水で洗浄し、再利用することができます。
  5. セロファンの部分を置き、顕微鏡スライド上の糞便サンプルの上、少なくとも24時間(HR)のグリセリンマラカイトグリーン溶液に予め浸した。
  6. 厚層塗抹標本に糞便材料を広めるために、優しくきれいなマイクロを押してくださいサンプルスライドに対するスコープのスライドは、均等に顕微鏡スライドの幅よりもわずかに小さい直径の円内に材料を分配する。
  7. スライドは、スライドを直射日光から遠ざけなければならない時に30から60分(min)、のためにクリアすることができます。その後、体系的に光学顕微鏡(40〜100倍の倍率)で厚層塗抹標本を調べます。 STHの卵の数を数えて、種(すなわち、A.lumbricoides、T.trichiura、および鉤虫)によってそれらを階層化する。注目すべきは、他の寄生虫卵(例えばマンソン住血吸虫)も、この方法により検出することができ、別々にカウントされ、記録されるべきである。
  8. 感染の強さの標準化推定値を取得するには、従来スツール(EPG)のグラム当たりの卵の数として表され、24(24×41.7ミリグラム≈1グラム)によって卵の数を掛けます。

2。 Baermannテクニック

  1. ガラス漏斗を保持し、ゴムチューブを取り付けることができ、スタンド、閉じたウィットを設定漏斗の底にヘクタールクリップ、。
  2. 医療ガーゼの切れ端で漏斗および層それで、ふるいまたは円錐のような形金網のピースを置きます。
  3. 水道水で漏斗をいっぱいにして、セットアップ全体が漏れないことを確認してください。
  4. 医療ガーゼの真ん中の上に新鮮な便の20〜30 gをすくうと、それが完全に水中に置かれていることを確認してください。必要に応じてより多くの水を追加します。サンプル以上の医療ガーゼを折りたたみます。
  5. 下から、2時間漏斗で人工光を照らす。
  6. 静かにゴム管のクリップを放出することによって遠心管に漏斗で水の下部の50ミリリットル(ml)を排出します。
  7. 5分間600×gで(相対遠心力)で収集された水を遠心し、慎重に土砂を乱すことなく上澄みを注ぐ。チューブの最後の数滴を保持します。
  8. 顕微鏡スライド上に溶液の沈殿物及びピペット2滴を再び中断し、スライドを調べる(検出と種の確認のための100-400X倍率40倍の倍率)光学顕微鏡下で。 Sの最初の段階の幼虫(L1) 線虫は生きていると積極的に顕微鏡下に移動します。

3。 20メートルシャトルランテスト

  1. 20メートルフラットでストレートランニングコースを測定して、コーンでマーク。
  2. テスト参加者は胸周り18手首に心拍数モニターと対応するトランスミッターを装着しましょう。この機器は、参加者の心拍数は、試験前後で測定することができますので、参加者は最大の努力を発揮しているかどうかを監視します。
  3. 20メートルのラップを区切る事前に記録された音声信号のペースに従うことによってコース上を前後に実行するように参加者に指示する。時速8.5キロ(km /時)、0.5キロ/毎分HRと同等で20メートル間隔の増加を示す信号の周波数の走行速度で始まる。
  4. 目を確認してくださいで参加者は、新しい20メートル間隔に信号を鳴らすたびに開始され、次の信号が到着する前に、それを終了します。
  5. 彼/彼女は、2つの連続した​​20メートル間隔でペースに従わない場合、参加を停止します。
  6. 参加者は参加者の年齢や性別に加えて、完全に完成した最後の間隔のために示さ最高走行速度を記録します。
  7. 試験終了時に達成し、心拍数が19の子供の最大心拍数であることを確認します。この心拍数に達していない場合、子は、最大限の努力を発揮していない可能性があり、したがって、テストを繰り返すべきである。
  8. 3.248 *年齢(年)+ - VO 2 MAX = 31.025 + 3.238 *速度(km /時):レジェと共同研究者によって述べられ式を使って参加者の最大有酸素能力(VO 2 ​​max)を、推定0.1536 *速度(km /時)*年齢(年数)。

4。代表的な結果

の面では加藤カッツの技術とSTH診断は、別の寄生虫卵のユニークな特徴は、20ほとんどの種の同定を可能にします。 A.lumbricoidesの卵(約45から75マイクロメートル(μm)長いと35から50μm幅、 図1)は T.trichiura( 図2)、鉤虫( 図3)の卵よりも厚いシェルの壁を持っています。非受精卵この外皮を欠いており、全体的にやや細長く、大きいながらA.lumbricoidesの受精卵( 図1)は 、それが黄金色に見えるように外側のアルブミンコートを持っています。 T.trichiura( 図2、約50μm長いと22μm幅)の卵は細長いあり、異なる極性のプラグがあります。鉤虫の卵(約64から76程度長いと36から40μm幅、 図3)は 、他の一方で、細胞の高密度クラスタの周りに透明なリングに続いて非常に薄い壁を持っている卵の中央に置きます。

S.stercoralis L 1の幼虫( 図4)は、約180から380程度の長さで、非常に短い口腔を持っています。明確な生殖原基( 図4の青矢印で強調表示)を観察し、幼虫の尾することができます( 図4の赤い矢印で強調)鋭い端を持っています。

子どもの体力に関するSTH感染症の本当の影響がまだ13,14,15を議論されているように、この時点では、その影響のための代表的な結果ではありません。 20メートルシャトルランテストの結果の解釈は様々な方法で行うことができます。子どもの体力は、年齢や性別、その他の潜在的に関連する健康状態、社会経済的地位​​、文化的習慣の点で似ている感染および非感染者との間で比較することができます。これは、横断調査13,14,15で行うことができる場所STHの感染状況と感染および非感染した子供の体力は、特定の時点で評価される。学齢期の子どもたちの体力が駆虫薬/プラセボ治療の前後に評価されているランダム化比較試験の設計を行なった際、証拠の強さは、両方の短期および長期の評価を可能にする、高いであろう。一つは、さらにSTH感染症や体力の強さの間の可能な用量反応関係を識別し、体力との共寄生1の異なるレベルを比較してみることができます。 VO 2 maxによって示されるようにヤップや同僚15、体力、によって提示された仕事では、大幅T.trichiura( 図5)に感染していない子どもに比べてT.trichiuraに感染した子どもたちに減少することが見出された。

図1
ふぃぎゅ RE 1 A.lumbricoidesの卵の顕微鏡画像:受精卵()と非受精卵(B)の500倍の倍率下。スケールバー=50μmである。

図2
図2 500倍の倍率下T.trichiuraの卵の顕微鏡画像スケールバー=50μmである。

図3
図3 500倍の倍率下鉤虫の卵の顕微鏡画像。スケールバー=50μmである。

図4
図4:250X倍率下S.stercoralis L 1は幼虫の顕微鏡画像。矢印はテール(赤)と生殖器原基(青)を示す。スケールバー=100μmである。

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図5 Tに感染していない子どもたちの体力レベルと比較しT.trichiuraに感染して子供の体力レベルを示すグラフtrichiura。

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Discussion

本稿で説明した3つのプロトコルがBulang少数民族21のメンバーの中で、アフリカ6,13,14のさまざまな部分での雲南省、中国の人民共和国の南西部にテストされ、処刑されている。

加藤カッツ技術のための利用可能ないくつかのテンプレートがあります。穴のサイズはそれぞれの異なった糞便材料の異なる量をお届けします。 EPGはの計算のために、それはEPG見積もりで着くために正しい要因と卵のカウント数を乗算するように、テンプレートの単位を知ることが必要である。さらに、鉤虫は調査中でコミュニティに存在しているとき、それはまもなく準備(30分のクリア時間後であるが、60分の最大クリア時間以内)された後はスライドを読むことが不可欠です。主な理由は、高温で、鉤虫の卵が急速に22を分解することである。研究額面によって排糞までの時間ticipantとサンプルの検査も3時間以上鉤虫診断23の加藤カッツの技術の感度が50%減少につながることができるの区間と同様に重要です。最後に、加藤カッツ技術の診断感度を向上させるために、特に低強度STH感染症の分野では、複数の糞便は、参加者から入手する必要があり、二重または三重加藤カッツ厚いスメアを各糞便サンプルから調製されるべきである7,24。

感染幼虫が存在し、このように、手袋を着用しなければならないかもしれないような実験を行う際にBaermann技術に関しては、注意を払わなければなりません。 Baermann技術は他の濃度のテクニックよりもかなり高い感度を示し、培養法よりも少ない面倒ではあるが、重要な欠点がある。例えば、新鮮な糞便材料の大量の患者が小さな糞便サンプルを提出する問題となっている、必要とされる。一方、大糞試料は、低強度の感染症9の幼虫の検出の可能性を高めるかもしれません。また、このような鉤虫や毛様線虫属属のような他の虫の幼虫が、。、従って慎重顕微鏡検査が保証され、存在するかもしれないというリスクがある。

エアロビクスフィットネスアセスメントのためのVO 2 maxを測定する直接的および間接的な方法があります。直接プロトコルは呼気の量とガス濃度を測定することができるトレッドミル、サイクルエルゴメーター、その他の専門的かつかさばる装置を必要とします。このようなアプローチは、発展途上国の資源に制約のある農村部の設定で現実的ではありません。そのような設定については、このような20メートルシャトルランテストのような間接的な方法は、好ましい方法である。間接的な方法は、直接法と同じくらい正確なことは決してありませんが、レジェと共同研究者によって設立され、20メートルシャトルランテストは高い再現性(R = 0.89)とvaliditを実証してきましたトレッドミル16で最大酸素摂取量に対するy。さらに、研究者と参加者比率が低くなることができ、いくつかの参加者は、人的資源と時間を節約し、同時にテストを実行できます。心拍数のモニターは、通常、そのような試験13,16には使用されません。ただし、それらの使用は、捜査官は、参加者がテストで最大の努力を発揮しているかどうかについての追加情報を得ることができます。最後に、それは彼らが走行速度とコースに慣れることができるように、参加者は最初のいくつかの区間の試運転をやらせることをお勧めします。

結論として、我々は標準的なプロトコルに従って、上記の方法論の組み合わせは、STH感染、まだ科学的に健全で学齢児童、管理しやすく手頃な方法の体力の有病率と強度の評価を可能にすると信じています。

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Disclosures

特別な利害関係は宣言されません。

Acknowledgements

著者らは、上述の研究への参加のために雲南省、中華人民共和国とAgboville、コートジボワール、地域社会に感謝しています。私たちは、プロトコルのテストや実行を支援している地元のフィールドチームの世話になっています。我々は、スイス熱帯公衆衛生研究所から以下の同僚には特に感謝しています:顕微鏡画像を提供するためのイヴェットEndriss、ハンスペーター·マルティと彼のチームは研究室のサポートのためとステファニーKrauth彼女の支援のためのビデオ撮影中。最後に、我々は有用なコメント、一連の二人の匿名レフェリーに感謝します。

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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