Capillaria-Eizellen und Diagnose einer Trichuris-trichiura-Infektion beim Menschen durch Kato-Katz-Abstrich, Liberia | Anne Marie

Die Studie

Um die Wirkung der Massenmedikamentenverabreichung unter Verwendung von Ivermectin und Albendazol zur Beseitigung der lymphatischen Filariose auf die Prävalenz und Intensität von STH zu bewerten, sammelten wir Stuhlproben über einen Zeitraum von 3 Jahren in 2 verschiedenen Gebieten im Distrikt Foya (Lofa County) im Nordwesten von Liberia und im Distrikt Harper (Maryland County) im Südosten Liberias (10). Wir untersuchten eine einzelne Stuhlprobe pro Subjekt mikroskopisch (Vergrößerung × 100) mit doppelten Kato-Katz-Abstrichen (41 mg Schablone). Wir konservierten Aliquots zufällig ausgewählter Proben auf FTA-Karten (GE Healthcare, Little Chalfont, UK) oder in RNAlater (ThermoFisher, Waltham, MA, USA) und verschickten sie zur Analyse per qPCR an die Washington University School of Medicine (St. Louis, MO, USA). Zwei erfahrene Mikroskopiker (L.G., A.T. Momolu) untersuchten die Proben per Kato-Katz-Abstrich in beiden Untersuchungsgebieten. Zum Nachweis von STH durch qPCR extrahierten wir DNA aus ≈100 mg Stuhl und testeten sie wie von Pilotte et al. (5) mit einem Quantstudio 6 Flex Thermocycler (Applied Biosystems, Carlsbad, CA, USA) und TaqMan Fast Advanced Mastermix (Applied Biosystems). Wir verwendeten die folgenden Primer und Sonden, um Schistosoma mansoni DNA nachzuweisen: Vorwärtsprimer 5′-TGTGGGAGTCTTTGGTTGTT-3′, Rückwärtsprimer 5′-CAACATGACTGGGAACAGGA-3′, Sonde 5′-AGGTTCAGGTGG/ZEN/GTGTGTTACGAA-31ABkFQ-3′.

Wir testeten 353 Stuhlproben aus dem Bezirk Foya mit einem Kato-Katz-Abstrich; 31 (8,8%) waren positiv für A. lumbricoides-Eier, 231 (65,4%) für Hakenwurmeier, 27 (7,6%) für T. trichiura–ähnliche Eier und 276 (78,2%) für S. mansoni-Eier. Wir testeten 225 Proben aus Harper District mit Kato-Katz-Abstrich; 163 (72,4%) waren positiv für A. lumbricoides-Eier, 65 (28,9%) für Hakenwurmeier und 51 (22,7%) für T. trichiura-Eier (Tabelle 1). Es gab eine gute Übereinstimmung zwischen den Ergebnissen der Kato-Katz- und qPCR-Tests für die Proben von Harper (80,5% -91,6%), aber im Allgemeinen hatte qPCR eine höhere Empfindlichkeit. Unsere Ergebnisse stimmten mit den Ergebnissen überein, die zuvor mit Proben aus anderen Bereichen berichtet wurden (3,11). Die Übereinstimmung zwischen den 2 diagnostischen Tests für Proben aus Foya lag zwischen 77,3% und 92,9%, aber die Sensitivität der qPCR war unerwartet niedrig, ein Befund, der insbesondere für Ascaris- und Trichuris-Infektionen galt (Tabelle 1). Während Proben, die nach Kato-Katz positiv auf Ascaris, aber nach qPCR negativ waren, niedrige Eizahlen aufwiesen, wiesen Proben, die nach Kato-Katz positiv auf Trichuris, aber nach qPCR negativ waren, höhere Zahlen auf; 7 Proben enthielten > 1.000 tonnenförmige Eier / g Stuhl (Tabelle 2). Wir wiederholten DNA-Extraktion und qPCR und verwendeten auch eine alternative qPCR für T. trichiura (3), aber diese Tests verbesserten die Übereinstimmung zwischen Mikroskopie- und qPCR-Ergebnissen nicht.

Um weiter zu überprüfen, ob Kato-Katz-positive, qPCR-negative Stuhlproben T. trichiura-Eier enthielten, untersuchten wir direkte Abstriche von in RNAlater konservierten Stuhlproben mikroskopisch (Vergrößerung × 100 und × 400) (Abbildung). Die durch qPCR positiven Proben enthielten Eier (6 gemessen) mit typischer T. trichiura-Morphologie; diese Eier hatten eine mittlere (±SD) Länge von 52 µm (± 2,4 µm) und eine Breite von 25,5 µm (± 1,3 µm). Im Gegensatz dazu enthielten qPCR-negative Proben Eier (31 gemessen) mit einer mittleren (± SD) Länge von 51,8 µm (± 1,5 µm) und einer Breite von 32,7 µm (± 2,1 µm). Die qPCR-negativen Proben hatten auch weniger ausgeprägte Pfropfen und eine dicke, gestreifte Schale, Merkmale, die mit Eiern von Capillaria hepatica (syn. Calodium hepaticum) und einige andere Capillaria-Arten (Trichuridae). Eier von C. philippinensis oder C. aerophila, die zuvor in menschlichen Stuhlproben beobachtet wurden, waren entweder kleiner oder größer als die in Lofa gefundenen Capillaria-Eier (12,13). Da die polaren Pfropfen dieser Eier weniger ausgeprägt sind als die von T. trichiura, und weil ihre Formen manchmal ovaler oder runder sind, können sie auch mit A. lumbricoides-Eiern durch Mikroskopie mit geringer Leistung verwechselt werden, insbesondere wenn nur wenige Eier nachgewiesen wurden (Abbildung).

Helminth Eier in Stuhlproben von Personen in Lofa County, Liberia gefunden. A, B) Eier von Trichuris trichiura in Proben positiv für T. trichiura durch Kato-Katz-Abstrich und durch qPCR. C-F) Eier von Capillaria spp. in Proben positiv für T. trichiura durch Kato-Katz-Abstrich, aber negativ für T. trichiura durch qPCR. G) Ei von Capillaria spp. in der Probe positiv für Ascari lumbricoides durch Kato-Katz-Abstrich, aber negativ für A. lumbricoides durch qPCR. H) Ei von A. lumbricoides in Probe positiv für A. lumbricoides durch Kato-Katz-Abstrich und qPCR. Skalenbalken zeigen 20 µm an. qPCR, quantitative PCR.

Mitglieder der Unterfamilie Capillaridae sind Tierparasiten mit etwas unterschiedlichen Lebenszyklen, und die meisten infizieren den Menschen nicht. Pseudoinfektionen mit C. hepatica treten auf; Im Stuhl gefundene Eier sind vorhanden, weil sie in infizierter Tierleber verzehrt wurden. Tatsächliche Infektionen mit C. hepatica führen jedoch nicht zum Passieren von Eiern im Stuhl (9). Andere Arten wie C. philippinensis verursachen echte Infektionen (und Autoinfektionen) mit Eiern im Stuhl; Die Infektion ist mit dem Verzehr von rohem Fisch verbunden. Aus Liberia wurde keine Humankapillariose gemeldet, und aus Afrika südlich der Sahara wurden nur vereinzelte Fallberichte veröffentlicht (7-9). Wir führten DNA-Sequenzierung durch, um die in Foya gefundenen Capillaria-Arten besser zu charakterisieren. Unter Verwendung der Primer Kt875351.1 (5′-CCCTAGTTGCGACTTTAAACGA-3′) und Capillaria 18S1R (5′- TCCACCAACTAAGAACGGCC-3′) konnten wir einen 288-bp-Teil der 18S-rDNA aus T. trichiura qPCR-negativen Proben, die nur Eier enthielten, die morphologisch als Capillaria spp. (GenBank-Beitritts-Nr. MG859285). Das DNA-Fragment war zu 100% identisch mit Orthologen von C. hepatica (Accession No. MF287972.1), Aonchotheca putorii (C. putorii) (Beitritts-Nr. LC052356.2) und Pearsonema plica (C. plica) (Beitritts-Nr. MF621034.1), Capillaria-Wurmarten mit unterschiedlichen Lebenszyklen und Wirtsarten, die jedoch nur zu 95% mit dem Ortholog von T. trichiura identisch sind.

Der Lebenszyklus und die medizinische Bedeutung der Capillaria-Arten, die im Nordwesten Liberias beim Menschen vorkommen, müssen noch geklärt werden. In unserer Studie zeigten einige Probanden eine hohe Capillaria-Ei-Belastung, die eher auf eine echte Infektion als auf eine Pseudoinfektion hindeuten kann. Bei Personen mit Pseudoinfektionen wurden jedoch vorübergehend hohe Eizellzahlen berichtet (7). Während der Verzehr von Buschfleisch in Foya üblich ist, ist der Verzehr von rohem oder ungekochtem Fisch, der für die Übertragung von C. philippinesis notwendig ist, selten.