实验方法

球虫真菌病肆虐,可能是受可爱的小哺乳动物的影响

2019-09-12 14:42

球虫真菌病(又名“球菌”,或谷热)是由两种球虫真菌引起的真菌感染,感染了美国西南部、墨西哥部分地区以及中美和南美地区的数千人。最近,这种真菌在华盛顿中南部被检测到,无论是在临床分离物中还是在土壤样本中。下面,我总结一下我们对这种疾病的了解,以及引起这种疾病的病原体,新的检测领域,以及在保护公众免受这些讨厌的真菌侵害方面可能采取的下一步措施。

球虫病(又名谷热)是由球虫属真菌引起的真菌感染。这些真菌通常在土壤中发现,并感染呼吸其孢子的人。60% -66%的感染属于亚临床性质。感染的症状类似流感,包括咳嗽、发烧、疲劳、气短、头痛、盗汗、肌肉疼痛和关节疼痛,以及上半身或腿部皮疹。对大多数人来说,感染在几周到几个月内就会消退。然而,大约5%到10%的感染者,通常是那些免疫功能低下、怀孕、患有糖尿病、非洲裔美国人或菲律宾裔美国人,发展成严重的感染,导致长期的肺部问题。在大约1%的感染者中,感染会扩散,突破血脑屏障,或感染皮肤、骨骼和关节。

诊断和治疗

感染可以通过商业上可获得的球虫类真菌抗体测试,或通过组织活检和培养方法进行诊断。治疗包括口服3-6个月的氟康唑或其他处方药。对于球虫样真菌感染并发脑膜炎的患者,终生服用抗真菌药物抑制真菌感染。幸运的是,谷热不会在人与人之间传播,除非在特殊情况下,如医院感染、皮肤感染和与器官移植有关的感染。

地方的特性

据报道,22个州都有谷热感染病例,尽管这种病原体只被认为是美国西南部(亚利桑那州、加利福尼亚州、内华达州、新墨西哥州和犹他州)以及墨西哥部分地区、中美洲和南美洲的地方病。在加利福尼亚的圣华金山谷,谷热是由球虫亚胺炎引起的,而在其他地方,它是由球虫波萨达斯二世引起的,这是两种密切相关的真菌,仅在系统发育和高盐度下的生长速度上有差异。

美国报告的病例数量从1998年的2271例增加到2011年的22641例,然后在2014年再次下降到8232例,其中大部分病例来自亚利桑那州。由于大多数感染是亚临床的,感染率被严重低估,估计每年发生15万例新感染。报告病例数发生这些变化的原因尚不清楚,建议包括重新安置模式的变化、气候变化以及检测和报告方面的变化。在流行州,2011年的总发病率为每10万人42.6例,而在凤凰城和图森等高度流行地区,15-30%的社区获得性肺炎是由谷热引起的。

虽然谷热在早期发现时是可以治疗的,但它经常被误诊,每年约有200人死于原发性球虫病。除了感染人类,谷热还发生在猫、狗、马和驼类(如羊驼、美洲驼)中,它们也有类似的症状。

范围扩大

2010年6月至2011年5月,在华盛顿州东部的患者中报告了3例与此无关的急性球虫样真菌病。患者无明显的流行区旅行史,经培养方法、PCR及抗体检测证实感染C. immitis。有一名病人的伤口感染,从中分离出C. immitis。三名患者均居住在本顿、富兰克林和瓦拉瓦拉县交界的三城地区,该地区由喀斯喀特山脉雨影产生半干旱气候,与已建立的球虫病流行区气候相似。

狗和马的诊断也基于与该地区临床诊断相一致的组织学发现,尽管这些报告尚未发表。

随后,在上述患者可能感染的两个地点采集土壤,使用新开发的“球菌x”PCR技术检测47个土壤样本中有22个为C. immitis阳性。全基因组测序证实了环境分离株基因型与临床分离株的一致性。土壤样本既包括2010年和2011年最初采集的样本,也包括2014年在同一地点采集的样本,其中一些样本的检测结果也呈阳性,这表明这些地方的C. immitis持续存在。

这表明这种危险病原体的范围明显扩大。这一范围扩大的一个潜在机制可能是C. immitis孢子作为热载体在车辆上的运输,这在以前已有报道。与气候变化相关的极端天气事件,如产生大量灰尘的干旱,也可能有助于真菌孢子的运输。然而,也有可能在相当长一段时间内,在这个位置存在着未被发现的C. immitis。虽然病例数较低,但这对该地区的公众来说是一种持续的风险,特别是那些有严重并发症风险的人,以及那些将土壤或粉尘作为职业危害工作的人。此外,该地区C. immitis的地理范围和殖民强度尚不清楚,需要进一步调查。

可能的啮齿动物聚集

在土壤中检测到它的地区与主要河流(如亚基马河、蛇河和哥伦比亚河)相邻,并且松散的沙壤土类型通常在其他地方检测到C. immitis。这些地点之间的另一个共同特征是存在小型啮齿动物洞穴。小型啮齿动物以前被认为与C. immitis有关,被认为是病原体的自然宿主。动物肺组织培养是一种可靠的检测区域球虫的方法。

已发现C. immitis的地点通常分为两类,一类是真菌正在积极繁殖的生长地点,另一类是真菌孢子大量存在但在感染动物或人之前不活跃的积累地点。小型啮齿动物有可能通过它们的洞穴活动,以及增加土壤的养分含量和湿度,为生长地点提供适宜的条件。华盛顿州卫生部门人畜共患病项目正在与疾病预防控制中心的霉菌分支机构合作,对华盛顿州的土壤进行进一步的检测。此外,还计划捕获小型哺乳动物,以确定这些潜在宿主宿主的感染水平。

最后,目前正在进行的工作是扩大以前发表的生态位模型,目的是预测华盛顿东部的C. immitis的潜在分布。我领导的东华盛顿大学生物系疾病生态实验室,如果幸运地获得资金,将协助这些研究。

提高意识

尽管山谷热在1892年被发现,并在20世纪30年代被广泛研究,但我们仍然不知道如何预测它的发生和预防感染。最重要的任务之一是提高人们的认识,尤其是在华盛顿中南部等最近才意识到这一点的地区,因为“误诊很容易成为一场可以预防的悲剧”。虽然目前还没有获得许可的疫苗,但有几家实验室正在开发疫苗,并正在进行临床试验,测试新的治疗方法。综上所述,这些努力有望减少这些令人讨厌的真菌带来的疾病负担。

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