临床挑战:尽管有多种诊断感染的方法,包括光学显微镜、原生动物培养和使用物种特异性引物的PCR扩增,但仍需要更高灵敏度的测试。猫毛滴虫病对所有常用的抗原生动物药物都有耐药性。罗硝唑是目前唯一被证明能有效消除猫感染的药物;然而,这种药物的安全范围很窄,并且越来越多地认识到临床耐药性。我们对猫毛滴虫病了解得越多,感染就变得越复杂和有争议,从我们应该如何称呼这种生物到我们是否应该费心去治疗它。
全球重要性:猫毛滴虫病被认为在世界范围内发生,被认为是家猫结肠炎最常见的感染原因之一。感染在猫舍和收容所很普遍;并且,虽然腹泻可能会随着时间的推移而缓解,但感染的持续存在是常见的。
证据基础:本综述对目前已知的猫毛滴虫病进行了全面检查,并根据作者的意见指出了需要进一步研究的领域。
感染的罪魁祸首
毛滴虫是毛滴虫纲的一员,隶属于毛滴虫目。这些原生动物作为寄生虫或动物的共生体,生活在粘膜内衬、厌氧到微需氧、非无菌器官腔中,如胃肠道和生殖道。与大多数厌氧原生动物的情况一样,毛滴虫缺乏许多自身的生物合成途径,依靠从宿主那里回收营养来生存。它们呈纺锤形至泪滴状,运动性强的鞭毛虫,大小与贾第鞭毛虫相似。生命周期中仅存在滋养体(没有真正的包囊阶段),分裂是通过二元裂变进行的,并且通过摄入滋养体直接在宿主之间发生传播。
滋养体具有特征数量的前向鞭毛。此外,还有一个单一的、向后的鞭毛,它出现在身体的前端并沿着身体走行,形成一个波动膜,这是一个特征。一个刚性的杆状细胞器,即轴突,穿过滋养体并从后端突出(图1)。
图1猫毛滴虫培养物的细胞学制备;注意后鞭毛(a)、波动膜(b)、前鞭毛(c)、轴突(d)和细胞核(e)。莱特-吉姆萨,x放大倍数
历史时间线
年,猫毛滴虫胎儿首次被分子鉴定为猫慢性大肠腹泻的原因。在此之前其作为猫病原体存在的持续时间未知。对猫毛滴虫病的描述可以追溯到年代初期,在年和年JosephRomatowski博士的一系列两个病例报告中重新出现在当代文献中。虽然Romatowski假设观察到的滴虫是先前描述的一种称为人五毛滴虫的非致病物种,但回想起来,这些生物体实际上很可能是猫胎儿滴虫。
正如实验和临床感染的猫所证明的那样,猫胎儿滴虫定植于远端回肠和结肠,导致淋巴浆细胞性和中性粒细胞性结肠炎,以及慢性恶臭腹泻。
表1显示了我们对猫毛滴虫属物种感染的理解的关键进展的历史时间表。
流行病学和传播
现在已经在许多国家的猫中描述了毛滴虫物种,感染率在2-59%之间。据推测,毛滴虫病是通过粪口途径在猫之间传播的。滴虫不会形成真正的包囊,因此在清洁、干燥和有氧条件下不会持续超过几个小时。在实验室条件下,毛滴虫可以在潮湿的粪便中存活数天,在受污染的水或尿液中可存活长达24小时。喂食添加了猫毛滴虫的罐头猫粮的花园蛞蝓随后会在它们的粪便中传播毛滴虫数天。虽然蛞蝓不可能是正常传播感染的来源,但这些发现支持了滴虫从一个时间和地点到另一个地点的运输可能通过第二个物种的肠道的观点。
胎儿滴虫在牛中通过性传播;然而,几乎没有证据表明胎儿滴虫在猫中发生性病传播。对纯种猫的生殖器官进行的研究发现肠道胎儿滴虫感染的流行率很高,但没有发现胎儿滴虫定植的光学显微镜、免疫组织化学或分子证据。胎儿滴虫对猫子宫的感染是在一只猫中报告了这种情况,尽管尚不清楚胎儿滴虫是原发性病原体还是机会性病原体。其中一位作者(JLG)还在患有子宫蓄脓症的猫的子宫的脓性渗出液中观察到并通过分子鉴定了胎儿滴虫,但这种事件被怀疑是罕见的。从这些数据来看,猫胎儿滴虫的生殖道感染不太可能在猫的疾病传播中起重要作用,也不太可能是繁殖猫繁殖道病理学的常见原因。
不同宿主滴虫种属间亲缘关系的研究
关于猫胎儿滴虫分离株、牛胎儿滴虫分离株和猪毛滴虫之间关系的问题一直是争论的焦点。
临床表现
猫毛滴虫属物种感染的特征是大肠腹泻反复出现。已发表文献中腹泻的持续时间从1天到8年不等,59%的主人报告说,他们的猫“自从收养”以来一直腹泻。排便频率从一天一次到八次不等;粪便通常含有粘液(占猫的59%)和/或新鲜血液(占猫的46%),并可能伴随着紧张(43%的猫)。腹泻通常呈半圆形,稠度为“牛粪便”且有恶臭。在大多数情况下,受感染的猫保持良好的健康状况,正常的食欲和身体状况,这可能反映了感染仅限于结肠。然而,一些小猫会出现大便失禁,以及肛门区域因大便而明显肿胀和发炎。
腹泻并并发毛滴虫病的猫通常很年轻(中位年龄为1岁),但年龄从1个月到16岁不等。年龄较大的感染猫可能更可能临床健康或可能有长期腹泻病史可以追溯到幼猫时期。来自猫舍(即纯种)或收容所的猫似乎受到感染的风险增加,大概是因为密集的住房条件和粪口传播的可能性增加。例如,在美国,大规模活动中猫的毛滴虫病患病率为39%,纯种猫为31%,宠物猫的混合种群为4-10%。似乎没有任何性别偏好,也没有一致的报告支持猫毛滴虫病的任何特定品种偏好。
毛滴虫属腹泻的一个共同特征是,在使用抗菌药物期间,粪便稠度有所改善,滴虫难以检测,但在停止治疗后不久,含有滴虫的腹泻又会再次出现。这可能是由于结肠中毛滴虫繁殖的细菌数量减少,而不是抗微生物药物对毛滴虫活力的直接影响。
毛滴虫病猫常被误诊为贾第鞭毛虫感染。根据直接粪便湿片检查中的滋养体观察诊断为贾第鞭毛虫的猫,以及对贾第虫的适当抗菌治疗无效的猫,应重新评估观察到的滋养体是否为滴虫的可能性。
发病机理
在过去的15年里,在确定猫毛滴虫物种的分子特性和遗传学方面取得了长足的进步;以及开发诊断测试,并在某种程度上开发针对这种感染的有效治疗方法。然而,人们对这些微生物实际上如何引起腹泻知之甚少。根据对牛毛滴虫在生殖道中的致病机制的了解,以及在感染猫毛滴虫的猫身上观察到的情况,可能是多种因素共同作用的结果。
与毛滴虫病相关的致病因素包括与内源性细菌菌群的相互作用、对宿主粘液和上皮的粘附以及细胞*素和酶的形成。用猫毛滴虫培养物感染无特定病原体的猫会导致末端回肠、盲肠和结肠的慢性定植,以及类似于在自然感染猫中观察到的大肠腹泻。在自然感染的猫中,毛滴虫存在于表层粘液中,并与盲肠和结肠的表面上皮接触。此外,可以证明结肠表面上皮细胞对毛滴虫物种特异性抗原的吸收。这在组织学上与淋巴细胞、浆细胞和中性粒细胞浸润到结肠固有层有关。在极少数情况下,可以观察到毛滴虫侵入上皮下。研究表明,猫毛滴虫分离株在体外通过特定的配体-受体相互作用直接粘附在肠上皮细胞的单层上。半胱氨酸蛋白酶似乎介导对肠上皮的粘附和细胞*性作用,并且正在探索作为可能的治疗靶点以改善感染的临床症状。
几个研究小组正在积极进行大规模研究,以定义毛滴虫物种的转录组和蛋白质组,以确定*力因子并筛选大型药物库以有效杀死毛滴虫物种。
猫毛滴虫病的诊断
猫毛滴虫属物种感染的诊断依据是通过粪便湿片检查确定微生物,在培养基中培养粪便以促进毛滴虫属物种的生长,或通过对从粪便样本中提取的DNA进行PCR(表2)。
滴虫种类不能通过常规的粪便分析(例如离心浮选)检测出来,而且这些有机体不能在冷藏中存活。合适的粪便样本可通过(按优先顺序):
将红色橡胶导管插入近端结肠,用于几毫升无菌盐水的推注和回收;
将粪便环沿直肠插入近端结肠;
收集新鲜排出的无污染粪便样本(图2)。
对于结肠冲洗技术,大约10ml无菌盐水通过导管冲洗到结肠,然后轻轻吸出。然后可以直接在显微镜下检查回收的溶液中是否有毛滴虫或放置在粪便培养袋中。或者,可以将溶液在离心机中以大约xg的速度沉淀5分钟,然后将产生的粪便颗粒用于PCR分析。
粪便样本应该总是新鲜的,没有污染,并且在测试前保持未冷藏。如果粪便样本被运送到兽医诊所或诊断实验室,可以通过用生理盐水稀释样本以防止干燥(每2g粪便3ml0.9%生理盐水)来延长毛滴虫的存活时间。延迟6小时后,样品的分析结果将开始失去对活生物体观察或培养的诊断敏感性。从非腹泻性粪便或干燥粪便中获取的样本不适合用于检测毛滴虫属,即使存在感染,也很少产生阳性检测结果。此外,在收集样品时同时施用抗菌药物似乎会降低发现毛滴虫物种的成功率。因此,在收集样本进行测试之前,应停止任何类型的抗微生物治疗至少几天。
直接粪便湿片镜检
直接检查粪便中是否存在可移动的滋养体,通常称为“湿片”,用盐水溶液稀释少量粪便,并在盖玻片下使用配备20倍或40倍物镜的光学显微镜进行检查。粪便样本必须是腹泻的和新鲜的(最好在从猫身上采集后立即检查),因为滴虫的可视化高度依赖于它们的运动性,也就是活力。如果粪便是成形的或采集很久的,则不太可能存在活动的生物体,死亡的生物体很难识别。最重要的是寻找能活动的毛滴虫。降低显微镜光圈将增加对比度并增强毛滴虫的可视性(图3)。
图3通过光学显微镜的目镜拍摄的粪便湿片。在盐水溶液的不同深度可以观察到大量泪滴状毛滴虫。由BronyaRedden博士提供
虽然直接粪便湿片检查是诊断猫毛滴虫病的最简单方法,但它也是最不敏感的。在无症状的、实验性感染的猫中,只有2%的病例可以根据粪便湿片检查进行诊断。在自然感染的情况下,基于湿片检查的诊断率为2.6-14%。换句话说,进行粪便湿片检查总是值得的,因为它可能会产生一个简单的诊断。然而,由于灵敏度低,不能依赖阴性湿片检查来排除毛滴虫病。此外,基于活生物体的光学显微镜检查,毛滴虫物种可能难以与贾第鞭毛虫物种(见下文)以及(被认为是非致病性的)肠道毛滴虫(如Phominis)区分开来。Phominis在猫中被诊断出并不常见,因此猫科的滴虫通常被假定为三毛滴虫属。如果需要,可以根据物种特异性PhominisPCR测试将Phominis与三毛滴虫属区分开来。
粪便培养
如果重复粪便湿片检查结果为毛滴虫阴性,则可以使用市售的小袋(inPouchTFFeline;Biomeddiagnostics)培养粪便(图4)。使用inPouchTF进行粪便培养比粪便湿片检查在诊断毛滴虫感染方面更敏感;使用这种培养系统可以诊断出大约55%的自然发生的毛滴虫感染的猫。小袋由透明塑料制成,含有专有培养基和抗生素,可抑制粪便细菌的有害生长。
图4培养猫三滴虫的袋状培养系统。在JodyGookin.