钩端螺旋体病(综述)

来源 :国外畜牧学·猪与禽 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xxxxkeat
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  钩端螺旋体病是一种人畜共患病,由感染了钩端螺旋体属众多致病血清型中的任何一个后引发,本病遍及世界各地。钩端螺旋体病几乎会影响所有哺乳动物,且具有较为广泛的临床症状,从轻度、亚临床感染到多器官衰竭和死亡。
  中图分类号:S854 文献标识码:C 文章编号:1001-0769(2017)03-0001-05
  1 病因
  钩端螺旋体是一种极难培养且生长缓慢的需氧型革兰氏阴性螺旋体原虫,能够引发特征性的螺旋样死亡。钩端螺旋体的分类很复杂,且可能会造成混淆。传统上,钩端螺旋体可被分成两个组:致病性钩端螺旋体都归类为问号钩端螺旋体(Leptospira interrogans)组的成员,而腐生性钩端螺旋体(Saprophytic leptospira)被归类为双曲钩端螺旋体(Leptospira biflexa)组。在这些螺旋体组的每一个成员中,钩端螺旋体血清型经过了验证,世界各地的致病性钩端螺旋体中,有250多种不同血清型得到了确定(基于其表面抗原)。这些血清型往往被分入抗原相关的血清群中。随着越来越多地用基因组信息为细菌分类,科学家对钩端螺旋体属进行了重新分组。重新分组后,目前钩端螺旋体属有21个基因种,包括致病性的、介于致病与非致病的中间性的和非致病性的。现在,在钩端螺旋体属中,9个血清型被鉴定为有致病性的,6个血清型被视为中间性的,6个血清型被认为是非致病性的。一些感染家畜的普通钩端螺旋体病原体现在有不同的物种名称。例如,问号钩端螺旋体的感冒伤寒型血清型现在为Kirschneri钩端螺旋体感冒伤寒型血清型。哈德焦(Hardjo)血清型的两种类型已正式被拆分为两个种:哈德焦血清型的哈德焦-牛型(存在于美国和世界大部分地区)现在是Borgpetersenii钩端螺旋体哈德焦血清型,以及不常见的血清型哈德焦型哈德焦-普拉基特诺型(Hardjo-prajitno,主要存在于英国)现在是问号钩端螺旋体的哈德焦血清型。修订的命名法现已在科学文献中反映出来,但是在疫苗和药品的标签上还没有反映出。幸运的是,对临床医生而言,这些血清型和血清群的名字仍通用,在讨论钩端螺旋体病的流行病学、血清学、临床特征、治疗和预防方法时非常有用(图1、图2)。
  2 宿主易感性、流行病学和传播方式
  基本上,所有哺乳动物对致病性钩端螺旋体感染都敏感,不过有些物种对其有抗病性。在常见的伴侣动物和家畜中,钩端螺旋体病最常见于牛、猪、狗和马(表1)。猫在历史上被认为对钩端螺旋体有感染抵抗力,但在接触钩端螺旋体后已经显示出血清转化。最近的证据表明,钩端螺旋体在猫肾脏疾病发病机制上的作用应该重新检验。钩端螺旋体病在野生动物中很常见,不过仅在野生动物作为家畜或人的疾病传染源时,该病才经常受到关注。
  钩端螺旋体病存在于世界各地。感染(和疾病)在温暖、潮湿的地区中更加普遍,而且在很多热带地区呈地方性流行。在温带气候环境中,本病更多地表现为季节性发病,雨季后发病率最高。
  虽然致病性钩端螺旋体已被人类识别的有250多个血清型,但钩端螺旋体血清变型的一个亚型会在某一特定区域或生态系统中流行,且与一个或多个维持宿主有关,这些宿主起着感染的储库作用。维持宿主通常是野生动物,有时是家养动物和家畜。每个血清型在其维持宿主中具有与其在其他宿主——偶然宿主中不同的行为表现。在维持宿主中,钩端螺旋体病的一般特征是感染的高流行率,相对温和的急性临床症状,并且在肾脏和(有时)在生殖道中持续感染。
  维持宿主感染后的诊断非常困难,因为感染动物体内的抗体应答反应相对较低,并且组织中几乎不含钩端螺旋体。这种感染类型的例子有猪的布拉迪斯拉发血清型和牛的哈德焦血清型感染。在偶然宿主中,钩端螺旋体病的特点是感染的低流行率、严重临床症状和感染的短肾阶段。偶然宿主感染后的诊断问题较少,因为动物对感染会表现出显著的抗体应答反应,同时组织中会存在大量的钩端螺旋体。这种感染类型的例子狗的钩端螺旋体感冒伤寒型血清型感染,或牛和猪的钩端螺旋体出血性黄疸型血清型感染。
  当维护宿主或偶然宿主感染时,宿主/血清型互作的特征性描述并非绝对。例如,感染了波莫纳型血清型的猪和牛会表现出介于这两种宿主形式之间的中间行为,即中间宿主,同时该病原微生物持续存在于肾脏,但该宿主对感染表现出顯著的抗体应答反应。
  维持宿主间的传播往往是直接接触感染,以及与受感染的尿液、胎盘液或奶接触后感染。此外,感染可以通过和某些宿主/血清型的组合经性交或经胎盘进行传播。偶然宿主的感染更多地表现为间接接触传播,通过接触被无临床症状但有钩端螺旋体经尿液排出的维持宿主尿液污染过的地方而受到感染。环境条件是在决定间接传播的频率上起着至关重要的作用。钩端螺旋体最喜欢潮湿、适度温暖的气候;在干土或低于10 ℃或高于34 ℃的温度下能短暂存活。该微生物可被冷冻、脱水或直射阳光杀死。
  3 发病机理
  尽管钩端螺旋体有许多血清型和宿主物种,但疾病发病机制中的关键步骤在所有的宿主/血清型组合上是相似的。钩端螺旋体在渗透感染的黏膜或破损的皮肤后侵入动物体内。经过一个不定的潜伏期 (4 d~20 d)后,钩端螺旋体会出现在血液中,并经7 d~10 d的血液循环到达许多组织,如肝、肾、肺、生殖道和中枢神经系统中,并在这些地方复制。发生菌血性和组织定植期间,会出现急性钩端螺旋体病的临床症状。临床症状因感染的血清型和宿主的不同而不同。在发生钩端螺旋体病后不久,凝集抗体可以在血清中检测到,并与血液和大多数器官中钩端螺旋体的清除率相一致。由于该微生物被清除,急性钩端螺旋体病的临床症状开始消退,不过受损的器官可能需要经过一段时间后才能恢复正常的功能。在某些情况下,严重受损的器官可能无法恢复正常,急性感染会发展为慢性疾病,或导致机体死亡。
  偶然宿主和维持宿主的发病情况在这一点上相差较大。钩端螺旋体仍短暂滞留在偶然宿主的肾小管中,在数天至数周内经尿液排出体外。然而,在维持宿主上,尽管表现出高水平的血清抗体,但钩端螺旋体经常滞留在肾小管、生殖道和眼睛(此类情况不常发生)中。在最初感染后的数月至数年,钩端螺旋体可以经持续感染动物的尿液和生殖器分泌物排出,同时这些感染动物已经成为钩端螺旋体感染的重要储库,能够将感染传播给其他储库宿主或偶然宿主,使它们处于暴发临床疾病的风险之中。   4 临床症状
  钩端螺旋体病的临床症状取决于宿主物种、钩端螺旋体菌株及血清型的致病性以及感染动物的年龄和生理状态。钩端螺旋体病的亚临床感染很常见,特别是维持宿主在感染后。偶然宿主感染钩端螺旋体后多表现为急性全身性疾病,经常出现发热,特征性症状为肾和/或肝功能损伤。此外,钩端螺旋体还会影响其他机体组织,引发临床疾病,例如葡萄膜炎、胰腺炎、出血、溶血性贫血、肌肉疼痛,或呼吸道疾病。
  怀孕的偶然宿主和维持宿主感染钩端螺旋体后,该病原体会在子宫中定植并持续存在,可能会导致胎儿感染,随后引发流产、死胎、新生动物虚弱,或新生动物虽然健康但受到感染。在一般情况下,偶然宿主感染后会发生急性流产,而维持宿主感染后,流产或其他生殖后遗症可能会被推迟数周或数月出现。
  5 诊断
  钩端螺旋体病诊断依赖于良好的临床病史、疫苗接种史和实验室检测。钩端螺旋体病诊断检测包括那些专为检测该微生物的抗体试验和专为检测组织或体液中该微生物的试验。血清学检测可用于所有病例,再与一种或多种检测技术相结合,以确定组织或体液中的钩端螺旋体。
  血清学检测法是诊断动物钩端螺旋体病最常用的技术。显微镜凝集试验(Microscopic Agglutination Test,MAT)的使用最常见。它包括将血清的适当稀释液与含有该组织中活的钩端螺旋体流行血清型混合。抗体的存在与否可通过凝集的钩端螺旋体来说明,文献报道的滴度是可导致50%凝集的血清最高稀释度。MAT试验是一种操作和解释都很复杂的检测试验,它需要维持活的钩端螺旋体培养。可以诊断犬钩端螺旋体病的酶联免疫吸附测定(Enzyme-linked Immuno Sorbent Assay)试验是由美国的一家商业性实验室开发。此试验可检测抗体LipL32——致病性钩端螺旋体的一种膜蛋白。当前可用的检测方法可提供定性的阳性或阴性结果,并还可检测由接种的疫苗诱导产生的抗体。此测试方法与MAT试验的比较试验结果尚未见报道,由MAT试验提供的以数值表示的滴度将能够比定性酶联免疫吸附测定试验提供更有价值的诊断信息。
  因受许多因素的影响对由MAT试验获得的血清学结果进行解释很复杂,如抗体的交叉反应性、由疫苗诱导的抗体滴度和缺乏对能够表明感染的抗体滴度水平的共识。动物对特定钩端螺旋体血清型应答产生的抗体经常与其他血清型产生交叉反应。在某些情况下,这些交叉反应模式可根据该钩端螺旋体血清型的抗原相关性进行预测,但交叉反应的抗体模式在不同宿主物种之间存在变化。在急性感染的早期,用MAT试验可能会产生自相矛盾的反应,对某一血清型而不是对引起该感染的血清型产生显著的凝集抗体应答。此外,有证据表明不同诊断实验室之间还缺乏一致性。由于这些原因,某一动物个体的感染血清型不能被可靠地认为是使该动物产生最高滴度的感染株血清型。MAT试验的真正价值在于可以提供一个可以用数字表示的滴度,以允许对急性期和恢复期进行比较。
  狗和家畜广泛接种钩端螺旋体疫苗使得解释钩端螺旋体血清学变得复杂化。总体而言,接种疫苗的动物对疫苗的应答会产生相对较低的凝集抗体滴度(1∶100~1∶400)。同时,这些滴度在接种疫苗后可持续1~4个月。然而,某些动物在接种疫苗后可产生较高的抗体滴度,同时这些滴度可持续6个月以上。
  人们就对以什么构成钩端螺旋体感染的诊断滴度还缺乏共识。低抗体滴度并不能排除诊断为钩端螺旋体病,因为在急性病例和维持宿主感染中,滴度通常很低。在急性钩端螺旋体病中,通常在收集相隔7 d~10 d的双份血清样品中可观察到抗体滴度4倍的提高。因此,根据单份血清样品诊断钩端螺旋體病应谨慎,并且要充分考虑动物的临床表现和疫苗的接种史。在一般情况下,假如在3个月前有一致的临床病史和疫苗接种,那么抗体滴度为1∶800至1∶1 600是可以充分断定存在钩端螺旋体感染。强烈建议尽可能使用配对的急性期和恢复期抗体滴度。抗体滴度在感染和恢复后可以持续数个月,不过随着时间的推移通常会逐渐下降。
  抗体荧光染色可用于确定组织、血液或尿液淀物中的钩端螺旋体。该试验迅速,灵敏度适当,但需要靠熟练的实验室技术人员解释。免疫组织化学是确定经福尔马林固定的组织中钩端螺旋体的一种非常有用的方法,但因为某些组织中的钩端螺旋体数量可能较少,因此本试验的灵敏度多变。目前已有一些聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction)方法可供使用,且每个实验室可以选择稍有差异的操作过程。不幸的是,几乎没有出版物已经确认所有市售PCR方法的有效性,这可能在于它们的表现差异巨大。PCR方法可以检测血液、尿液或组织样本中的致病性钩端螺旋体,但不能确定感染钩端螺旋体的血清型。血液、尿液或组织标本的培养是可以明确确定感染毒株血清型的唯一方法。在临床过程的早期,血液就可以用于培养;在出现临床症状后的7 d~10 d,尿液可以培养并可获得阳性结果。在已经进行了抗体治疗后,培养极少能出现阳性结果。钩端螺旋体的培养需要专门的培养基,该微生物对环境条件极为挑剔,且生长缓慢,同时诊断实验室很少对钩端螺旋体的样本进行培养。因此,培养对临床医生几乎没有什么价值。
  6 预防
  避免与可能是钩端螺旋体维持宿主的自由放养的野生动物和家养动物的接触非常困难,因为鼠、浣熊、负鼠、臭鼬经常出现在农村和城市的环境中。钩端螺旋体病预防的基础是接种多价灭活疫苗。钩端螺旋体的免疫力被认为具有血清型特异性,因此,为各种动物物种配制的疫苗应包括相关的血清型。目前,马没有属于自己的钩端螺旋体疫苗。钩端螺旋体疫苗通常被设计成可评估其阻止疾病临床症状出现的能力,不过一些疫苗也已显示出可显著减少钩端螺旋体在肾脏中的定植和经尿液的排出。
  7 人畜共患风险
  人对大多数钩端螺旋体致病性血清型敏感,但是人属于钩端螺旋体的偶然宿主,因此并不是感染的重要储库。职业原因的接触是一个风险因素,兽医、兽医从业人员、牲畜生产者和奶牛场工作人员处于较高的感染风险中。此外,游玩时接触被家畜或野生动物的尿液污染过的水域,也存在感染的风险。动物的主人通过接触受感染的伴侣动物和家畜也会接触感染上钩端螺旋体病。
  感染的主要途径是通过黏膜接触有传染性的体液,如急性病例的血液,或尿。人感染后,表现出的疾病多变,从亚临床到严重的疾病,当肾或肝的功能衰竭时可能是致命的。最常见的症状是发热、头痛、皮疹、眼痛、肌痛和全身乏力。胎盘感染、流产和母乳喂养的婴儿受到感染已经有报道,使得孕妇与钩端螺旋体的接触特别受到关注。实验室技术对确诊非常重要。因为根据临床症状对动物钩端螺旋体病进行诊断很难,兽医可能会希望采取感染控制方案,该方案要求只有在戴了手套后方能接触或处理动物的体液,并要求洗手。工作人员在处理或哺育疑似感染或已经确诊感染钩端螺旋体病的动物时采取相应的预防措施也至关重要。正确的预防措施包括穿上连裤工作服、鞋套和手套,以避免污染暴露的皮肤,或传播钩端螺旋体。在处理潮湿的垫料或清洗笼子、栏位或在饲养舍中走动时,应该佩戴面罩以避免黏膜与已经气源化的钩端螺旋体接触。
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