Патогенное воздействие детской острицы: Острица (Enterobius vermicularis)

Было продемонстрировано положительное влияние пробиотиков на криптоспоридиоз: взрослые мыши (самки C57BL / 6, иммуносупрессированные вирусом лейкемии мышей (штамм LP-BM5), возраст 3-4 недель) получали ежедневно L.reuteri , штаммы 4000 и 4020 или L. acidophilus NCFM продемонстрировали снижение выделения ооцист [21, 22]. Эта частичная защита не была связана с восстановлением иммунитета (выработкой цитокинов). Ежедневный прием L. reuteri был также эффективным для предотвращения колонизации кишечника C. parvum и поражения тканей у хозяина с недостаточной иммунной системой (мыши с дефицитом TCR-альфа-гнотобиотика). Waters et al. предположили, что защита была вызвана секрецией еще не идентифицированных противомикробных препаратов [23].У человека был зарегистрирован единичный случай разрешения пролонгированного криптоспоридиоза с помощью пробиотического лечения [24].

С другой стороны, пробиотики менее эффективны у новорожденных животных [25]. При использовании двух различных смесей пробиотиков, Actimel или смеси пробиотиков VSL # 3 не наблюдалось значительного улучшения, хотя наблюдалась тенденция к более короткой продолжительности инфекции у животных, получавших пробиотики. Тем не менее, авторы пришли к выводу, что нельзя исключить некоторый эффект в других экспериментальных условиях, таких как длительное введение перед инфекцией и использование альтернативных животных моделей со зрелой кишечной флорой и иммунной системой.Отсутствие эффекта также наблюдалось в полевых условиях у телят голштинской породы, рожденных на молочной ферме, где криптоспоридиоз был эндемическим заболеванием. Несмотря на ежедневный прием бактериальной смеси в течение 10 дней после рождения, частота диареи и выделения фекалий у леченых и нелеченных животных была одинаковой [26]. Одним из ограничений исследований на сельскохозяйственных животных является одновременное воздействие пробиотиков и паразитов с момента рождения.

Интересно, что исследования in vitro продемонстрировали ингибирующие эффекты бесклеточных супернатантов L.acidophilus NCFM и L. reuteri штамм 23272 на жизнеспособность и инфекционность C. parvum и C. hominis [27, 28]. Точно так же бесклеточные супернатанты Bacillus brevis , Enterococcus faecium и Pseudomonas alcaligenes снижают устойчивость ооцист C. parvum , вызывая преждевременную эксцистанцию ​​ооцисты [29]. Соединения, лежащие в основе такого ингибирования, исследуются.

3. Лямблии

Лямблии лямблии (также известные как Лямблии кишечные или Лямблии двенадцатиперстной кишки ) — кишечные патогенные простейшие паразиты, принадлежащие к группе Diplomonad, которые вызывают около 280 миллионов симптоматических инфекций у человека в год [30] .Этот моноксенный паразит, передающийся через воду, способен инфицировать широкий круг хозяев. У человека для инициации инфекции достаточно всего десяти экологически устойчивых кист. Кисты высвобождают подвижные и репликативные формы, известные как трофозоиты, во время их прохождения через желудочно-кишечный тракт. Эти формы размножаются в просвете кишечника, где они прикрепляются к эпителию (рис. 2). Эта фаза связана с симптомами заболевания: водянистая диарея, боль в эпигастрии, тошнота, рвота и потеря веса обычно появляются через 6–15 дней после проглатывания кисты, но половина инфекций остается бессимптомной.Лечение основано на метронидазоле и нитроимидазоле, но инфекции также могут разрешиться спонтанно. Т-клетки, нейтрофилы, макрофаги, а также антитела IgM, IgG и IgA являются основными участниками иммунного ответа, необходимого для разрешения лямблиоза. Цитокины Т-клеток также могут индуцировать выработку и высвобождение антигиардиальных дефенсинов [31]. Некоторые факторы, такие как общий вариабельный иммунодефицит (гипогаммаглобулинемия) или измененная микрофлора кишечника, по-видимому, предрасполагают к инфекции Giardia [29].Хотя сообщалось, что клиническое воздействие сильнее у маленьких детей и лиц с недостаточным питанием или иммунодефицитом, мало известно о том, как Giardia spp. вызывают заболевание, поскольку трофозоиты не инвазивны и выделяют неизвестные токсины [30].

Первое предложение об использовании пробиотиков для борьбы с инфекциями, вызываемыми Giardia , было сделано после открытия, что изогенные мыши обладают переменной восприимчивостью к инфекции Giardia в зависимости от их кишечной флоры [32].Интересно отметить, что устойчивость к инфекции Giardia могла передаваться от мыши к мыши в обычных помещениях и была устранена с помощью антибиотиков, таких как неомицин, активных против резидентной анаэробной флоры.

Важным шагом к пониманию пробиотической активности стало открытие того, что супернатант культуры пробиотического штамма LA1 Lactobacillus johnsonii способен контролировать рост G. lamblia in vitro [33]. В этом исследовании также были протестированы шесть других штаммов Lactobacillus acidophilus , но они не показали каких-либо заметных эффектов. L. johnsonii Супернатант LA1 блокировал развитие G. lamblia в фазе G1, но, по-видимому, был неспособен предотвратить адгезию G. lamblia к эпителиальным клеткам. Биохимическая характеристика супернатантов выявила присутствие неидентифицированных термочувствительных продуктов с низкой молекулярной массой [33]. Ежедневное добавление живых бактерий в питьевую воду песчанок за семь дней до орального заражения цистами G. lamblia защищало животных [34]. Также наблюдались снижение образования цист в фекалиях, сокращение предпатентной фазы и улучшение общего состояния здоровья.Это лечение показало защиту от пониженного всасывания питательных веществ, а также от гистологических изменений слизистой оболочки кишечника, обычно связанных с лямблиозом. Повышенный ответ спленоцитов на Т-клеточные и В-клеточные митогены, а также на антигены Giardia , предполагает, что, помимо потенциального воздействия внеклеточных факторов, обработка L. johnsonii LA1 усиливала иммунный ответ хозяина против Giardia. .

Штамм Lactobacillus casei MTCC 1423, а также Enterococcus faecium SF68 также были эффективны в устранении инфекции Giardia у мышей [35, 36].Защита была связана с уменьшением атрофированных ворсинок и инфильтрирующих клеток в тонком кишечнике мышей, получавших пробиотики [35], или с усилением иммунного ответа, поскольку продукция специфических анти- Giardia кишечных IgA и IgG была замечена при лечении. мыши [36]. Недавно эксперименты in vivo на истощенных мышах показали, что ежедневная предварительная обработка L. casei MTCC1423 эффективно снижает как тяжесть, так и продолжительность лямблиоза по сравнению с истощенными мышами, не получавшими пробиотиков [37].

Исследования, проведенные на людях в 1995 г., показали положительный эффект введения пробиотических дрожжей Saccharomyces boulardii (Reflos) не непосредственно для предотвращения лямблиоза, а для помощи в выздоровлении от постинфекционного синдрома раздраженного кишечника (PI-IBS, см. Раздел 7), осложнение, возникающее у некоторых пациентов, излечившихся от паразита с помощью лекарств [38]. Это наблюдение было подтверждено более поздним исследованием, показывающим, что S. boulardii снижает количество кист паразита в фекалиях пациентов, получавших комбинацию S.boulardii и метронидазол в сравнении с пациентами, получавшими только метронидазол [39].

В то время как эти исследования сходятся на существовании положительного эффекта, обеспечиваемого различными типами пробиотиков при лямблиозе, необходимо провести дополнительную работу, чтобы определить, есть ли прямое влияние на развитие G. lamblia в организме хозяина или просто снижение патологических эффектов или, что более вероятно, их комбинации.

4. Eimeria

Eimeria — это апикомплексный паразит, ответственный за кокцидиоз домашней птицы, домашнего скота и мелких животных, таких как кролики, собаки и кошки.Птичий кокцидиоз — это серьезное паразитарное заболевание домашней птицы, имеющее очень большие экономические последствия [40]. Птицы заражаются в результате проглатывания спорулированных ооцист, которые впоследствии выделяются с образованием спорозоитов в просвете верхнего отдела кишечника. Эти спорозоиты мигрируют в предпочтительные для них места развития, различающиеся между семью видами, имеющими ветеринарное значение. Затем они проникают в энтероциты ворсинок и претерпевают первое бесполое размножение, шизогонию, что приводит к высвобождению многочисленных мерозоитов, которые инициируют вторую шизогонию, заражая новые эпителиальные клетки.Наконец, образуются макро- и микрогаметы, инициирующие половую фазу, в результате которой образуются устойчивые к окружающей среде ооцисты, которые выделяются с фекалиями [41] (Рисунок 2). Лекарства (например, ампролиум, галофугинон или полиэфирные ионофоры, такие как монензин лазалоцид) и живые вакцины являются двумя основными мерами борьбы с этим заболеванием. Однако с лекарственной устойчивостью нужно бороться постоянно, и уже много лет новые лекарства не вводятся. Живые вакцины против кокцидиоза очень эффективны на основе неаттенуированных и аттенуированных штаммов.Однако они демонстрируют низкий запас прочности для первых и риск возврата к вирулентности, а также дорогостоящее крупномасштабное производство для вторых. Не сообщалось об успешных подходах к разработке рекомбинантных вакцин [42]. Поэтому необходимы альтернативные методы контроля [43]. Пробиотики широко используются в птицеводстве, поскольку они помогают поддерживать нормальную микрофлору кишечника, улучшают потребление корма и пищеварение, а также способны стимулировать иммунную систему [44].Лишь ограниченное количество исследований посвящено их защитному эффекту против видов Eimeria , ответственных за кокцидиоз птиц [45–49].

Введение Прималака, коммерчески доступного препарата на основе Lactobacillus , цыплятам от рождения до трех недель способно стимулировать интраэпителиальные лимфоциты кишечника и значительно снизить (до 75%) количество ооцист E. acervulina у обработанных цыплят [45].Более того, у птиц, получавших диету с дефицитом витамина А, было показано, что Primalac усиливает иммунитет птиц, даже если в этом случае выделение ооцист было меньше, чем в предыдущем исследовании (до 26%) [46]. Третья серия экспериментов с тем же общим протоколом, но с удвоенной инфекционной дозой показала небольшое, но значительное повышение уровней цитокинов (-IFN и IL-2) вместе со снижением выделения ооцист у цыплят, обработанных Прималаком, по сравнению с контрольными цыплятами, но не различия в уровне антител anti- Eimeria [47].Был сделан вывод, что уровень защиты может зависеть от дозы контрольного заражения, но опосредуется иммунной стимуляцией, о чем свидетельствует повышение уровня цитокинов [47].

Другие коммерчески доступные пробиотические препараты (Митомакс, комбинация Pediococcus acidilactici и Saccharomyces boulardii , и только Mitogrow, Pediococcus acidilactici ) были испытаны на цыплятах, впоследствии инфицированных E. tenella vul и E. a. используя экспериментальные процедуры, описанные Dalloul et al . [40, 48]. В то время как Mitomax вызывал на 10–38% снижение количества выделяющихся ооцист, сопровождаемое повышенным уровнем антител против Eimeria [48], Mitogrow вызывал повышение уровня антител против Eimeria и не приводило к значительному снижению количества из E. acervulina выделяет ооцисты [40].

Таким образом, хотя результаты сходятся к существованию защитного, хотя и частичного, эффекта этих различных пробиотических препаратов против кокцидиоза птиц, задействованные механизмы в настоящее время остаются неуловимыми, с различными данными, касающимися снижения выделения ооцист, уровней цитокинов, и антитела против Eimeria .

Tierney et al. исследовали взаимодействия между штаммами Lactobacillus куриного происхождения и Eimeria [49]. Три штамма Lactobacillus были выделены из различных частей желудочно-кишечного тракта курицы и протестированы на их способность предотвращать инвазию E. tenella in vitro на клеточной модели MDBK (Madin-Darby bovine kidney). Все штаммы значительно подавляли инвазию, возможно, за счет стерического вмешательства или конкурентного исключения.Потенциальный эффект секретируемых ими внеклеточных факторов был дополнительно исследован путем тестирования супернатантов культур Lactobacillus . Один супернатант, продуцируемый изолятом Lactobacillus salivarius Lb16c6, полученным из слепой кишки, проявлял значительную активность, на которую незначительно влияла 30-минутная обработка при 100 ° C. Однако молекулярный принцип, ответственный за этот ингибирующий эффект, еще не обнаружен.

5. Черви

В ходе своей работы, показывающей, что иммуностимуляторы могут вызывать неспецифическую устойчивость против паразитов, Bautista-Garfias et al.оценили способность жизнеспособного или мертвого пробиотика Lactobacillus casei вызывать устойчивость к Trichinella spiralis у мышей [50]. Эта нематода ответственна за трихинеллез, одно из самых распространенных и клинически важных заболеваний в мире. Люди могут заразиться, употребляя зараженную пищу. Черви созревают в кишечнике промежуточного хозяина, такого как свинья, попадают в кровь и лимфатическую систему и проникают в поперечнополосатые мышцы. Миграция личинок вызывает повреждение тканей хозяина и воспалительные реакции с осложнениями, которые могут привести к смерти.Эффективность лечения на основе мебендазола или альбендазола различна. Как жизнеспособные, так и мертвые L. casei ATCC7469 вводили перорально мышам NIH и вызывали защитный ответ со значительным сокращением как взрослых червей (58 и 44%, соответственно), так и личинок на грамм мышцы (до 70%). . Обработка супернатантом культуры L. casei была менее эффективной, но все же показала значительный эффект (снижение количества взрослых червей на 32%). Авторы связывают защитный эффект с продукцией IL-2, -IFN и оксида азота [50, 51].

Toxocara canis — кишечная аскарида, поражающая в первую очередь собак. Люди и грызуны являются паратеническими хозяевами, которые заражаются при проглатывании яиц либо с зараженной пищей, либо в результате геофагии. Проглоченные яйца вылупляются и распространяются по всему телу, что приводит к симптомам, связанным с токсокарозом человека (мигрирующая висцеральная или оккулярная личинка или скрытый токсокароз). Basualdo et al., . сообщил о впечатляющем эффекте E. faecalis CECT 7121 на T.canis развитие личинок у мышей N: NIH-Swiss: снижение количества личинок в печени и легких на 90% было измерено через 48 часов после заражения яйцами с зародышем [52].

Аналогичным образом Ascaris suum , которая обычно поражает свиней, также может передаваться людям, когда мигрирующие личинки вызывают поражения печени и эозинофильный пневмонит. Обработка пробиотиками свиноматок во время беременности и их поросят после рождения с помощью Bifidobacterium lactis (изолят свиньи) ослабляет ингибирование всасывания глюкозы в тонком кишечнике, вызванное A.suum , признак, связанный с изгнанием паразита из тощей кишки [53]. Свиньи, получавшие пробиотики, все еще нормально изгоняют A. suum из кишечника. Таким образом, лечение, по-видимому, противодействует негативному аспекту ответа на инфекцию, связанному с потреблением питательных веществ, не влияя на защитный иммунный ответ [53, 54].

Schistosoma mansoni , кровяной трематодный червь, является основным возбудителем бильгарциоза. Заражение человека инициируется при контакте с водой свободно плавающих вилкохвостых церкарий.После созревания в коже личинки мигрируют через кожу, кровь, легкие и печень и, наконец, достигают брыжеечного венозного сплетения. Некоторые из яиц, откладываемых взрослыми самками, проходят через стенки венул, проходят через слизистую оболочку кишечника и выводятся с фекалиями. Затем яйца заражают своего промежуточного хозяина — улитки, Biomphalaria glabrata . Zymomonas mobilis , бактерия, в основном известная своей способностью производить биоэтанол и первоначально выделенная из алкогольных напитков, как сообщается, обеспечивает более 60% защиты от инфекции S.mansoni у мышей при пероральном введении в качестве лечебного средства (через 7 дней после заражения церкарией) [55]. Степень защиты определяли через 60 дней после заражения по количеству червей, извлеченных из печени мыши путем перфузии. Что касается гистопатологии, поражения (гранулемы) в печени и кишечнике были многочисленными и сходными в группах, получавших и не леченных. Яиц также было много в кишечнике, особенно в тощей и подвздошной кишке. Напротив, администрация Z.mobilis в качестве профилактического способа (за 7 дней до заражения) не защищал от инфекции, и, что еще хуже, сочетание профилактических и лечебных процедур усугубляло симптомы.

6. Другие паразиты

В отношении других эукариотических патогенов влияние пробиотиков в основном было зарегистрировано одной исследовательской группой, которая продемонстрировала потенциальное влияние L. casei ATCC 7469 на защиту от негутовых паразитов, таких как Babesia , Plasmodium или Trypanosoma (Баутиста с соавторами в Мексике).

Пероральное или внутрибрюшинное лечение L. casei ATCC 7469 у мышей, инфицированных Babesia microti (серый штамм), значительно снизило паразитемию, возможно, за счет стимуляции врожденной иммунной системы [56]. Защитный ответ улучшился, когда лактобациллы вводили за 3 дня до заражения паразитом или в тот же день, по сравнению с 7 днями ранее. Поскольку при инфицировании B. bovis ранний врожденный ответ был приписан раннему появлению транскриптов IL-12 и -IFN в селезенке [57], было высказано предположение, что L.casei может усилить эту защитную реакцию. Молекулярный механизм в настоящее время исследуется путем тестирования низкомолекулярных и высокомолекулярных компонентов, выделенных из лактобацилл, на их способность вызывать ранний защитный иммунный ответ против B. microti [58].

L. casei ATCC 7469 также оказывает защитное действие против малярийного паразита Plasmodium chabaudi AS у мышей NIH [59]. L. casei усиливает неспецифическую устойчивость к P.chabaudi , с более длительными периодами препатирования (5 дней по сравнению с 4 днями у контрольных мышей), более короткими периодами патентования (8 дней по сравнению с 11 днями у контрольных мышей), сопровождающимся снижением паразитемии и жизнеспособности паразитов, выделенных из селезенки обработанных мышей. Концентрация оксида азота была увеличена (от 500% до 900%) в сыворотке мышей , обработанных L. casei , и было предложено придать защитный эффект против плазмодиальной инфекции.

Тот же пробиотический штамм также показал защитный эффект против Trypanosoma cruzi (штамм Ninoa), возбудителя болезни Шагаса у мышей NIH [60].Пероральные или внутрибрюшинные дозы лактобацилл за 7 дней до заражения паразитами показали значительное снижение паразитемии в течение следующих 50 дней. Вопрос о том, был ли иммунный ответ хозяина, который, как известно, стимулируется L. casei [61] и способен контролировать инфекции T. cruzi [62], был ответственным за этот защитный эффект, все еще обсуждается.

Наконец, сообщалось о положительном эффекте введения пробиотических дрожжей Saccharomyces boulardii (Ultra-levure) в сочетании с антибиотиками при остром амебиазе, вызванном Entamoeba histolytica , со значительным уменьшением продолжительности симптомов (диарея, лихорадка). , боль в животе) и наличие кист в стуле [63].

7. Постинфекционный синдром раздраженного кишечника

Синдром раздраженного кишечника (СРК) — это функциональное желудочно-кишечное расстройство, при котором боль в животе связана с дефекацией или изменением привычек кишечника при отсутствии органической причины [64]. Патофизиология СРК остается неясной, но общепринято считать, что симптомы возникают из-за дисфункции кишечника и включают изменение моторики в ответ на стимулы и сенсорное восприятие [65, 66]. Незначительное воспаление и активация иммунной системы — один из предполагаемых механизмов патогенеза СРК.Наиболее сильным признанным экологическим фактором риска развития СРК является бактериальный гастроэнтерит. Пациенты с постинфекционным СРК (ПИ-СРК) демонстрируют дисфункции, аналогичные таковым у пациентов с СРК. Поскольку гастроэнтерит нарушает кишечную микробиоту, было высказано предположение, что коррекция дисфункций кишечника с помощью комменсальной микробиоты может иметь терапевтический потенциал у пациентов с PI-IBS [65, 67, 68]. Кишечные паразиты, такие как Blastocystis hominis , Cryptosporidium parvum , Giardia lamblia , Entamoeba histolytica или нематода Trichinella spiralis , могут вызывать симптомы, подобные СРК, а также могут играть возможную роль в этиологии СРК [ 66, 69, 70].Потенциал пробиотиков в лечении симптомов, подобных СРК, связанных с паразитарной инфекцией, мало изучен. Надежные исследования получены на модели T. spiralis на мышах NIH Swiss, которая показывает сходство с PI-IBS [65]. Взрослые черви и личинки вызывают функциональные изменения (воспалительный ответ, усиление перистальтики кишечника, рост гладких мышц и изменение выработки слизи), которые сохраняются не менее 3 недель после изгнания паразита. Ни один из протестированных пробиотиков не вводился перорально ( Lactobacillus paracasei NCC2461, L.johnsonii NCC533 (LA1), Bifidobacterium longum NCC2705 и B. lactis NCC362) препятствовали выселению паразитов. Однако был измерен штамм-специфический эффект на стойкую гиперсокращаемость мышц, наблюдаемую в этой модели после выздоровления от инфекции: только L. paracasei ослабляет постинфекционную гиперсокращаемость. Положительный эффект коррелирует с модуляцией иммунологического ответа на паразита и / или прямым или косвенным действием L.paracasei на гиперсокращаемость мышц. Защитная активность также присутствует в супернатанте культуры L. paracasei и является термолабильным, что указывает на то, что это, вероятно, секретируемый метаболит. Эффекты L. paracasei были дополнительно исследованы с использованием изящного метаболомного подхода, основанного на ЯМР [71]. T. spiralis -инфицированные мыши показали измененные метаболические профили, которые были связаны с повышенной сократимостью кишечника, мышечной гипертрофией и нарушением функций тощей кишки. Обработка L. paracasei нормализовала мышечную активность и нарушенный энергетический обмен. Авторы пришли к выводу, что лечение L. paracasei может быть полезным у пациентов с PI-IBS.

В модели мышей с дефицитом Т-клеточного рецептора гнотобиотов, C. parvum вызывает стойкую инфекцию, а также IBS-подобные поражения в слепой кишке. Когда эти мыши были предварительно колонизированы L. reuteri , а затем заражены C. parvum , было обнаружено меньше паразитов и уменьшились связанные с ними гиперплазические и воспалительные поражения [23, 70].

Хотя клинические доказательства эффективности начинают появляться, общее влияние пробиотиков на лечение PI-IBS остается предметом серьезных дискуссий. В основном это связано с трудностью сравнения исследований из-за различий в дизайне экспериментов, дозах пробиотиков и штаммах, а также в ответственных агентах [67, 68, 72–74].

8. Лечение пробиотиками, новая терапевтическая стратегия при паразитарных заболеваниях?

Вышеупомянутые исследования сводятся к положительному эффекту пробиотиков для борьбы с паразитарными инфекциями и указывают на штамм-специфический пробиотический эффект.Пока мало что известно о клеточных или молекулярных механизмах, поддерживающих эти эффекты. Пока что экспериментальные исследования Cryptosporidium , Giardia или Eimeria являются единственными, которые подтверждают пробиотическое действие через секрецию активного начала, которое может ингибировать развитие паразитов, хотя молекулярная природа этих компонентов остается неизвестным. Также были предложены пробиотики для воздействия на микрофлору кишечника и развитие иммунного ответа.Однако лежащие в основе механизмы не ясны, включая стимуляцию различных подмножеств клеток иммунной системы для выработки цитокинов, которые, в свою очередь, играют роль в индукции и регуляции иммунного ответа, а также в усилении кишечных иммунных ответов IgA и увеличении выработки кишечного муцина ( обзор см. в [75]). L. johnsonii LA1, Lactobacillus штамм GG или Bifidobacterium lactis Bb12, как было показано, модулируют иммунные ответы IgA [75], тогда как L.rhamnosus GG увеличивает продукцию муцина в кишечнике [76]. Эти действия могут повысить очищение кишечника от паразитов, таких как Giardia , и могут объяснить защиту in vivo, обеспечиваемую некоторыми пробиотиками [31]. Сходным образом было показано, что IL-10 и секреторный IgA-ответ, важные участники эффективного иммунного ответа против Cryptosporidium , индуцируются некоторыми пробиотическими штаммами [77]. Даже если прямая связь между введением пробиотиков, индукцией иммунных эффекторов и уничтожением паразитов еще четко не установлена, это кажется весьма вероятным.

Предложение пробиотиков в качестве альтернативы классическим методам лечения, таким как лекарства или вакцины, от паразитов кажется неразумным; дополнительный терапевтический подход для снижения риска заражения или сохранения классических методов лечения кажется более реалистичным. На данный момент исследования воздействия пробиотиков на паразитов все еще находятся в зачаточном состоянии, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы двигаться вперед в этом направлении. Также необходимо обратить внимание на несколько важных моментов.

Используемые пробиотики должны быть точно охарактеризованы на уровне штамма.

Необходимо приложить усилия для стандартизации протоколов в каждой модели (введение, доза, время и т. Д.). Отсутствие пробиотического эффекта на криптоспоридиоз действительно наблюдалось при коротком предварительном лечении пробиотиком (2 дня) или при сопутствующем контакте с пробиотиком и патогеном [25, 26] в отличие от более длительного предварительного лечения (13 дней [21, 22]). Но длительная иммуностимуляция эффекта не усиливает. У здорового субъекта нельзя легко получить сильную активацию иммунной системы, потому что постоянная стимуляция антигеном может оказывать негативное воздействие на хозяина, включая аутоиммунитет [9].

Необходимо провести дополнительные исследования, объединяющие большее количество патогенов, а также соответствующие им модели хозяина / животного с большим разнообразием пробиотиков (по отдельности или в комбинации).

Другой фактор изменчивости, который необходимо учитывать, — это микрофлора кишечника экспериментальных моделей животных. Хотя очевидно, что генетический фон животных важен, факторы окружающей среды, такие как условия гигиены, качество корма и стресс, также могут влиять на устоявшуюся микрофлору, влияя на результаты исследований [78].Чтобы преодолеть такие внутренние вариации, необходимы модели с идентичным генетическим фоном (инбредный штамм) и контролируемой микрофлорой, которые подвергаются одинаковому питанию. Упрощенные модели, такие как животные-гнотобиоты (мыши с определенной микрофлорой), являются бесценным инструментом для изучения воздействия кишечных микроорганизмов в качестве пробиотиков на хозяина [5]. Было бы также интересно наблюдать за установлением пробиотиков в кишечнике и их влиянием на устоявшуюся микрофлору.

Для правильного проектирования будущих методов лечения пробиотиками необходимо глубокое понимание молекулярных механизмов, поддерживающих действие пробиотиков.Поскольку пробиотики могут убивать патогены посредством секреции, ингибировать их адгезию или инвазию, инактивировать токсины или конкурировать за питательные вещества, большинство исследований было сосредоточено на кишечных патогенах с гипотезой о локальной эффективности пробиотиков. Но исследования in vivo нематогенных патогенов ( Plasmodium , Trypanosoma , Babesia и т. Д.) Подтверждают отдаленный эффект, обеспечиваемый пробиотиками, вероятно, за счет неспецифической иммунной стимуляции. Во всех случаях необходимо приложить немало усилий для выяснения механизма действия многообещающих организмов.

9. Заключение

Появляется концепция о том, что пробиотики могут контролировать развитие эукариотических патогенов. Терапевтические подходы с пробиотиками могут помочь снизить риск заражения конкретными паразитами или дополнить классические антипаразитарные методы лечения. Лучшее понимание молекулярных механизмов, лежащих в основе положительного воздействия пробиотиков на паразитарную инфекцию, необходимо для проверки правильности этого подхода. Таким образом, необходимы дальнейшие более глубокие исследования с использованием более определенных протоколов (конкретные пробиотики и экспериментальные модели), а также расширенные клинические исследования.Гнотобиотики, генотип и микробный статус которых можно четко определить, а также диету и условия окружающей среды, которые можно легко контролировать, могут стать бесценным инструментом для продвижения в этом направлении.

Сокращения

Благодарности

Это исследование было поддержано программой CNRS MIE и программой Muséum National d’Histoire Naturelle (ATM microorganismes).М. А. Траверс был поддержан грантом региона Иль-де-Франс и стипендиатом Национального музея истории.

Влияние инфекции Enterobius vermicularis и лечения мебендазолом на кишечную микробиоту и иммунный ответ хозяина

Аннотация

Фон

Предыдущие исследования связи энтеробиоза и хронических воспалительных заболеваний показали противоречивые результаты. Взаимодействие инфекции Enterobius vermicularis , в частности, с кишечной микробиотой и индуцированными иммунными ответами, никогда тщательно не исследовалось.

Методология / выводы

Чтобы ответить на вопрос, может ли воздействие острицы и мебендазола изменить микробный состав кишечника и иммунные реакции, мы набрали 109 (30 отрицательных по острицам, 79 инфицированных острицами) детей первого и четвертого классов начальной школы в Тайчжуне, Тайвань. для исследования микробиома кишечника и анализа кишечных цитокинов и SIgA. У лиц, инфицированных острицами, образцы фекалий собирали снова через 2 недели после введения 100 мг мебендазола.Разнообразие кишечной микробиоты увеличилось после инфицирования Enterobius и достигло пика после введения мебендазола. На уровне филума инфекция остриц и дегельминтизация мебендазолом были связаны со снижением относительной численности Fusobacteria и увеличением доли Actinobacteria . На уровне рода относительная численность пробиотика Bifidobacterium увеличивалась после лечения энтеробиозом и мебендазолом. Уровень SIgA в кишечнике был ниже в группе, инфицированной острицами, и был повышен в половине группы, получавшей мебендазол.Более высокая доля предварительной обработки Salmonella spp . ассоциировался с отсутствием увеличения SIgA после дегельминтизации мебендазолом.

Выводы / Значение

Воздействие острицы в сочетании с мебендазолом в детстве связано с увеличением бактериального разнообразия, увеличением численности актинобактерий , включая пробиотик Bifidobacterium , и уменьшением доли фузобактерий . Уровень SIgA кишечника был ниже в группе, инфицированной острицами, и повышался у половины пациентов после лечения мебендазолом.

Информация об авторе

Может ли инфекция остриц у человека в сочетании с лечением от гельминтов мебендазолом изменить микробиоту кишечника до состава, который полезен для хозяина и повлияет на его иммунный ответ слизистых оболочек, в настоящее время неясно. В когорте из 109 детей младшего школьного возраста мы обнаружили, что инфекция Enterobius vermicularis связана с повышенным микробным разнообразием кишечника, пониженной относительной численностью Fusobacteria и повышенной долей Actinobacteria , включая пробиотик Bifidobacterium .Было обнаружено, что дегельминтизация мебендазолом коррелирует с дальнейшим увеличением бактериального разнообразия. Однако более низкие уровни SIgA кишечника были обнаружены в группе, инфицированной острицами, и они были увеличены только у половины субъектов после лечения мебендазолом.

Образец цитирования: Ян C-A, Liang C, Lin C-L, Hsiao C-T, Peng C-T, Lin H-C, et al. (2017) Влияние инфекции Enterobius vermicularis и лечения мебендазолом на кишечную микробиоту и иммунный ответ хозяина.PLoS Negl Trop Dis 11 (9): e0005963. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0005963

Редактор: Македонка Митрева, Школа общественного здравоохранения Вашингтонского университета, США

Поступила: 17 мая 2017 г .; Принята к печати: 13 сентября 2017 г .; Опубликовано: 25 сентября 2017 г.

Авторские права: © 2017 Yang et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все данные о последовательностях и информация об образцах доступны в базе данных NCBI SRA: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Traces/study/?acc=SRP102265.

Финансирование: Эта работа была частично поддержана больницей Китайского медицинского университета (http://www.cmuh.cmu.edu.tw/), грант DMR-105-122 и Министерством науки и технологий (MOST), Тайвань, грант 106-2314-B-039-047-MY3 (https://www.most.gov.tw/). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Данные обратной эпидемиологии паразитозов и аутоиммунных заболеваний привели к гипотезе о том, что воздействие паразитов в детстве может иметь защитный эффект от развития аллергии и аутоиммунитета [1]. Иммуномодулирующая роль гельминтов хорошо изучена, и некоторые компоненты гельминтов могут регулировать иммунную систему [2, 3]. Enterobius vermicularis (человеческая острица) — наиболее распространенный паразит, встречающийся в развитых странах, и был предложен в качестве хорошего кандидата для проверки связи между «гигиенической гипотезой» и заболеванием [4]. На Тайване энтеробиоз выявляется примерно у 0,6–3% детей младшего школьного возраста [5, 6]. Предыдущее исследование с использованием перианальных тестов и анкет с участием детей начальной школы в Тайбэе показало отрицательную корреляцию между инфекцией остриц и аллергическими заболеваниями дыхательных путей [7].Аналогичным образом было обнаружено, что энтеробиоз связан со снижением риска аллергического свистящего дыхания у турецких детей школьного возраста [8]. Однако крупное популяционное когортное исследование по сбору данных о назначении мебендазола и хронических воспалительных заболеваниях в Дании показало, что энтеробиоз не снижает риск астмы, диабета 1 типа (СД 1 типа), артрита или воспалительного заболевания кишечника (ВЗК) [9]. . В этих вышеупомянутых отчетах отсутствовали механистические исследования и не изучалось взаимодействие между острицами и кишечной микробиотой.

Дисбаланс провоспалительных и противовоспалительных кишечных бактерий или дисбактериоз связан с аутоиммунными заболеваниями, такими как СД 1 типа, ВЗК, ревматоидный артрит (РА), а также с провоспалительными состояниями, такими как ожирение, атеросклероз и толстая кишка. рак [10–12]. Поскольку паразиты и кишечные комменсальные бактерии обитают в одной среде, взаимодействие между этими двумя микроорганизмами возможно. Сообщалось, что у людей гельминтозы могут увеличивать разнообразие кишечных бактерий и изменять состав микробиоты [13–15].Предполагается, что микробиота кишечника вызывает ответы Т-хелперов типа 1 (Th2) у инфекций Trichuris muris у мышей, а Schistosoma mansoni , как предполагается, вызывает Th2-опосредованное воспаление и образование гранулем через изменение микробиоты [16, 17]. Кроме того, сообщалось, что защитный иммунный ответ слизистой оболочки против Toxoplasma gondii обеспечивается микрофлорой кишечника, которая стимулирует дендритные клетки [18]. Недавно Раманан и др. . сообщили, что гельминтозы могут восстанавливать количество бокаловидных клеток за счет подавления кишечных провоспалительных видов Bacteroides и, таким образом, защищать генетически восприимчивых мышей от развития болезни Крона [19].Следовательно, чистый иммуномодулирующий эффект острицы на человека может зависеть от его взаимодействия с кишечной микробиотой этого человека.

В этом исследовании мы изучили влияние воздействия Enterobius на состав микрофлоры кишечника, а также изучили взаимодействие между острицами, микробиотой и иммунными ответами хозяина в предполагаемой когорте из 109 детей младшего школьного возраста. Наблюдая за различиями в численности пробиотических бактерий и изменениями в кишечнике уровней защитного секреторного IgA (SIgA), мы выдвинули гипотезу о возможных корреляциях воздействия остриц и мебендазола с воспалительным статусом кишечника.

Методы

Заявление об этике

Когорта исследования состояла из 109 детей младшего школьного возраста (1 ^-й и 4 ^-й классы), которые прошли скрининг на остриц в 2015 году, Тайчжун, Тайвань. Исследование было одобрено Комитетом по этике исследований больницы Китайского медицинского университета (CMUh204-REC1-115). Письменное информированное согласие было получено от родителей.

Дизайн исследования

В общей сложности 30 детей дали отрицательный результат на энтеробиоз, а 79 детей дали положительный результат при скрининге анальной ленты.У детей с положительными результатами анальной ленты острицы дополнительные образцы стула собирали в пробирки для концентрации яйцеклеток с наконечником, окрашивали и фиксировали свежеприготовленным мертиолат-йодформальдегидом (MIF). После дальнейшего смешивания с этилацетатом и центрифугирования при 1500 об / мин в течение 5 минут отложения тщательно исследовали под световым микроскопом, чтобы обнаружить наличие коинфицированных яиц гельминтов или простейших, как описано ранее [20]. Образцы стула были снова собраны у 65 инфицированных острицами людей через 2 недели после лечения 100 мг мебендазола, которые подверглись MIF-микроскопическому исследованию и секвенированию гена 16s рРНК.Мы не обнаружили коинфекции другими гельминтами или простейшими с помощью метода MIF-концентрация-седиментация в образцах остриц (+) до и после лечения мебендазолом (Таблица 1). Как показано на блок-схеме (S1 Рис.), Метагеномический анализ был проведен на 30 образцах остриц (-), 65 парных остриц (+) мебендазола (-) и остриц (+) мебендазола (+).

Извлечение ДНК и секвенирование генов

образцов стула были собраны дома и доставлены в нашу лабораторию в течение 3 часов во льду и помещены в пробирки Transwab (Sigma, Дорсет, Великобритания).Экстракцию ДНК проводили с использованием набора QIAamp DNA Stool Mini Kit (Qiagen, Калифорния, США). Праймеры для ПЦР F515 (5’-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3 ’) и R806 (5’-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3’) были разработаны для амплификации домена V4 бактериального гена 16S рибосомной РНК, как описано ранее [21]. Последовательность адаптера Nextera (Illumina, Калифорния, США) добавляли к 5’-концу набора праймеров для подготовки библиотеки. ПЦР с использованием 50 ~ 150 нг ДНК выполняли с 1 циклом 98 ° C в течение 30 секунд, 30 циклами 98 ° C в течение 10 секунд, 60 ° C в течение 30 секунд, 72 ° C в течение 30 секунд и конечным продлением 72 ° C в течение 5 мин.Ампликоны очищали с использованием гранул AMPure XP (Beckman Coulter, Индианаполис, США) и количественно определяли с помощью нанофотометра (IMPLEN, München, Германия). Для создания библиотеки использовали набор Illumina Nextera Index Primer. Качество и количество очищенных библиотек проверяли электрофорезом в 2% агарозном геле, методами Qubit (Thermo Fisher Scientific, Массачусетс, США) и количественной ПЦР. Наконец, библиотеки были нормализованы до той же концентрации и секвенированы секвенатором Illumina Miseq.

Биоинформатический анализ данных секвенирования гена 16S рРНК

FASTX-Toolkit (http: // hannonlab.cshl.edu/fastx_toolkit) использовался для обработки файлов сырых данных чтения. Качество последовательностей проверяли в 3 этапа: (i) минимально приемлемый показатель качества последовательностей Phred составлял 20 (с более чем 70% оснований последовательностей ≥ 20). (ii) После качественной обрезки хвоста последовательности были сохранены последовательности размером более 100 п.н. и последовательности с приемлемым показателем качества Phred, равным 20. (iii) чтения прямого и обратного секвенирования, которые отвечали первому и второму требованиям, сохраняли для последующих анализов.

UPARSE [22] был использован для создания кластеризации операционных таксономических единиц (OTU). Затем Bowtie2 [23] использовали для выравнивания OTU с последовательностями генов 16S рРНК бактерий. Эти последовательности были взяты из базы данных последовательностей рибосомных РНК SILVA (версия 115). После сбора данных о последовательностях последовательности экстрагировали с помощью прямого праймера V4 и обратного праймера. Чтобы предотвратить повторное назначение последовательностей, последовательности V4 из SILVA были затем сгруппированы в несколько кластеров с 97% -ным сходством с использованием UCLUST.Применялся стандарт 97% сходства с базой данных.

Кишечный SIgA и обнаружение цитокинов

Образцы фекалий взвешивали перед добавлением равных количеств стерильного PBS вместе с ингибитором протеиназы Пирса (Thermo Fisher Scientific). После тщательного перемешивания и центрифугирования при 10000 g в течение 10 минут фекальные супернатанты хранили при -80 ° C до анализа. Секреторный IgA в кале (SIgA) анализировали с использованием набора Immundiagnostik ELISA (Bensheim, Германия), уровни IL-1 и IL-4 измеряли с помощью наборов Quantikine ELISA (R&D Systems, Миннеаполис, США) в соответствии с инструкциями производителя.

Далее мы сгруппировали образцы по уровням SIgA, IL-1ß и IL-4. На основании обнаруженных средних уровней SIgA считался высоким при> 150 мкг / мл и низким при <80 мкг / мл; IL-1ß был высоким при> 10 пг / мл и низким при <0,5 пг / мл; и IL-4 был высоким при> 10 пг / мл и низким при <5 пг / мл. В парных образцах (собранных до и после лечения мебендазолом) уровень SIgA считался повышенным, учитывая увеличение более чем в 1,1 раза.

Статистический анализ

Процесс разрежения был применен для нормализации таблицы операционных таксономических единиц (OTU) после присвоения таксономии в биоинформатическом анализе.Было рассчитано альфа-разнообразие (индекс Шеннона, обратный индекс Симпсона и богатство). Были выполнены бета-разнесение с использованием взвешенных показателей расстояния UniFrac [24], анализа главных координат (PCoA) и неконтролируемой кластеризации. Процедура перестановки множественных ответов (MRPP) в «веганском» R-пакете (https://cran.r-project.org/web/package=vegan) была проведена для оценки разницы между сообществами в PCoA. Тест суммы рангов Вилкоксона использовался для сравнения непарных переменных (например, P- и P + M-), а знаковый ранговый критерий Вилкоксона использовался для сравнения парных переменных (например, P- и P + M-).g., P + M- v.s. П + М +). Дифференциально экспрессируемые бактерии были отфильтрованы по следующим критериям: (i) значение P <0,05 (ii) складчатость> 1,40 или <0,71 (iii) по крайней мере одна группа достигла средней относительной численности 0,5%. Были скорректированы половые и парные факторы. Для множественных групповых сравнений уровень ложного обнаружения (FDR) контролировался с помощью множественного теста FDR с поправкой Бенджамини-Хохберга (BH). Анализ обогащения пути был выполнен с использованием пакета R «Tax4Fun» [25]. Для расчета разницы в обогащении использовали тест ANOVA.U-тесты Манна-Уитни с использованием GraphPad Prism версии 5 были выполнены для сравнения фекальных цитокинов и уровней SIgA между группами. Для анализа парных данных SIgA стула до и после лечения мебендазолом использовали знаковый ранговый критерий Вилкоксона.

Результаты

Исследуемая популяция и характеристика кишечной микробиоты

Мы проанализировали влияние инфекции остриц на микробиом кишечника в когорте из 109 детей в первом или четвертом классе начальной школы. Эффекты степени и пола были незначительными среди групп (p = 0.650, p = 0,403 соответственно, таблица 1). В группе остриц (+) были собраны дополнительные образцы стула для выполнения процедуры осаждения с концентрацией MIF для выявления сопутствующей инфекции другими паразитами. Как показано в таблице 1, коинфекции не было обнаружено. В группе остриц (-) были зарегистрированы возможные мешающие факторы, включая преимущественно мясную диету, недавний (в течение этих 2 месяцев) гастроэнтерит, недавнюю инфекцию дыхательных путей при пероральном приеме лекарств и недавнее подтвержденное использование антибиотиков, а также анализ разнообразия кишечника. микробиота показала, что недавнее инфицирование дыхательных путей пероральными препаратами может снизить микробное разнообразие кишечника (таблица 1).Дальнейший дифференциальный анализ численности на уровне филума показал, что дети с недавней инфекцией дыхательных путей и пероральным лечением (8 из 10 могли использовать антибиотики) имели тенденцию коррелировать с относительно меньшей численностью Fusobacteria (0,01% ± 0,18% против 1,65%). % ± 4,62%, p = 0,03, FDR = 0,17). Информация о вышеупомянутых смешивающих факторах не была доступна в группе остриц (+).

Альфа-разнообразие группы остриц (+) мебендазола (+) было значительно выше, чем группы остриц (-) (обратный индекс Симпсона, p = 0.002), а альфа-разнообразие было лишь незначительно выше при сравнении микробного состава группы остриц (+) мебендазола (-) и группы остриц (-) (p = 0,061, рис. 1a). Анализ основных координат также показал значительную разницу в бета-разнообразии между 3 группами (группа остриц (+) мебендазола (+) и группа остриц (-), p = 0,001, рис. 1b).

Рис. 1. Сравнение сообществ кишечной микробиоты в группах лечения острицы и мебендазола.

а .Коробчатая диаграмма альфа-разнообразия (обратный индекс Симпсона) показана на уровне родов. **: p <0,01 по тесту ANOVA. P-: острица отрицательная, n = 30; P + M-: положительный результат на острицы до лечения мебендазолом, n = 65; P + M +: положительный результат на острицу после лечения мебендазолом, n = 65. b . Анализ основных координат взвешенного бета-разнообразия UniFrac между субъектами, окрашенного подгруппами сообщества. с . Распределение относительной численности бактерий по подгруппам сообщества и дифференциально выраженным типам.*: p <0,05 по критерию Краскела-Уоллиса.

https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0005963.g001

Анализ операционных таксономических единиц (OTU) кишечного микробиома нашей когорты выявил следующие основные бактериальные типы: Bacteroidetes , Firmicutes , Proteobacteria , Актинобактерии , Веррукобактерии и Фузобактерии . Характер микробного распределения филума значительно различается по доле актинобактерий (острица (+) мебендазол (+) vs.острица (-), 1,08% ± 1,15% против 4,23% ± 5,52%, кратность = 2,56, P = 5,19 x 10 ^-4 , FDR = 0,012, рис. 1c) и Fusobacteria (острица (+) мебендазол ( +) против острицы (-), 0,04% ± 0,17% против 1,10% ± 3,82%, кратность = 0,04, P = 3,30 x 10 ^-3 , FDR = 0,012, рис. 1c).

Влияние инфекции остриц и лечения дегельминтизации мебендазолом на микробный состав кишечника

На уровне рода наблюдается тенденция к более высокой относительной численности Alistipes (кратность = 2.56, p = 0,008) и Faecalibacterium (кратность = 1,64, p = 0,004) и уменьшенная доля Fusobacterium (кратность = 0,18, P = 0,050), Veilonella (кратность = 0,25, p = 0,042) , Megasphaera (кратность = 0,28, p = 0,021) и Acidaminococcus (кратность = 0,56, p = 0,030) были обнаружены в группе остриц (+) мебендазола (-) по сравнению с группой остриц (-) ( Рис 2а). Однако все скорректированные значения p (FDR) для всех дифференциально распределенных таксонов были> 0.05. У 65 пациентов с острицами (+) мебендазолом (+) разнообразие кишечных бактерий еще больше увеличилось и коррелировало со значительно более многочисленными Collinsella (кратность = 3,04, p = 1,58 x 10 ⁻⁴ , FDR = 0,028). , Streptococcus (кратность = 2,94, p = 1,32 x 10 ⁻³ , FDR = 0,043), Blautia (кратность = 1,71, p = 1,22 x 10 ⁻³ , FDR = 0,043), а также меньшая доля Suterrella (кратность = 0,30, p = 1,32 x 10 ⁻³ , FDR = 0.043) по сравнению с микробным составом группы остриц (+) мебендазола (-), рис. 2б. Относительное количество пробиотика Bifidobacterium увеличилось после заражения острицами и стало еще выше в группе, получавшей мебендазол (острица (+) мебендазол (+) по сравнению с острицами (-), 7,32% ± 9,28% против 2,86% ± 3,67%, p = 1,97 · 10–3, FDR = 0,100, рис. 2а и 2б).

Рис. 2. Визуализация дифференциально экспрессируемых бактерий на уровне рода на вулканических участках.

Красные точки представляют важные таксоны, проанализированные с помощью теста суммы рангов Вилкоксона (острица (+) мебендазол (-) vs.острица (-)) и знаковый ранговый тест Вилкоксона (парная острица (+) мебендазол (+) vs. острица (+) мебендазол (-)). После корректировки значения p эти таксоны, оставшиеся значимыми (FDR <0,05), отображаются красным цветом, а виды бактерий с FDR> 0,05 — синим. Границы значительного кратного изменения и значения p критериев Вилкоксона показаны пунктирными линиями. Размер точки представляет собой среднюю относительную численность. а . Влияние инфекции острицы на микробиом кишечника. Было проведено сравнение между группой P + M- и группой P-. б . Влияние мебендазола на микробиом кишечника. Было проведено сравнение между группой P + M + и группой P + M-. P-: острица отрицательная, n = 30; P + M-: положительный результат на острицы до лечения мебендазолом, n = 65; P + M +: положительный результат на острицы после лечения мебендазолом, n = 65.

https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0005963.g002

На уровне видов заражение острицами было связано с тенденцией к увеличению доли Faecalibacterium prausnitzii , Ruminococcus flavefaciens , Alistipes purtred Bifidobacterium longum и некультивируемые Oscillospira sp .(Рис. 3a, проценты и значения p показаны в таблице S1), а также тенденция к снижению относительной численности Acidaminococcus кишечник , Megasphaera elsdenii , Veillonella dispar и Fusobacterium varium (рис. 3b и таблица S1 ). Относительная численность Faecalibacterium prausnitzii и Ruminococcus flavefaciens была ниже, тогда как доля Bifidobacterium longum и некультивируемых Oscillospira sp была ниже.были выше после дегельминтизации мебендазолом (рис. 3а, таблица S1). Дегельминтизация мебендазолом не была связана с увеличением относительной численности Acidaminococcus Кишечник , Megasphaera elsdenii , Veillonella dispar и Fusobacterium varium по сравнению с группой остриц (+) мебедазола (-).

Рис. 3. Изменения в соотношении видов кишечных бактерий после заражения острицами или дегельминтизации мебендазолом.

а .После заражения острицами количество бактерий увеличилось. б . После заражения острицами количество бактерий уменьшилось. с . После дегельминтизации мебендазолом количество бактерий увеличилось. ***: p <0,001, **: p <0,01, *: p <0,05 по критерию суммы рангов Вилкоксона (P- против P + M-, P- против P + M +) или по критерию знаковых рангов Вилкоксона (P + M- против P + M +, в паре). Столбики представляют собой среднее значение ± стандартная ошибка среднего.

https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0005963.g003

Кроме того, как показано на рис. 3c, относительная численность Collinsella aerofaciens и Streptococcus thermophilus существенно не изменилась после заражения острицами; однако увеличение доли этих 2 видов было обнаружено через 2 недели после дегельминтизации мебендазолом ( Collinsella aerofaciens : острица (+) мебендазол (+) vs.острица (+) мебендазол (-), 3,07% ± 5,52% против 1,00% ± 2,00%, кратность = 3,08, p = 9,18 x 10 ^-5 , FDR = 0,034; Streptococcus thermophiles : острица (+) мебендазол (+) против острицы (+) мебендазол (-), 0,89% ± 2,04% против 0,31% ± 0,42%, кратность = 2,93, p = 0,003, FDR = 0,158, рис. 3в).

Обогащение микробиома за счет заражения острицами и лечения мебендазолом

Обогащенный анализ на основе таксономических аннотаций показал, что численность грамположительных и эндоспорообразующих бактерий была увеличена в группе остриц (+) мебендазола (+) по сравнению с группой остриц (-) (p = 0.0001 и p = 0,001 соответственно, S2a и S2b (рис.). Дальнейший анализ обогащения путей показал, что обогащенный микробиом кишечника, включающий путь всасывания и переваривания жира (ko04975), был связан с инфекцией острицы (острица (+) мебендазол (-) по сравнению с острицей (-), кратность = 2,49, p = 0,014, S2c Рис. ), и статистическая значимость оставалась при сравнении микробиоты группы, получавшей мебендазол, с группой, не инфицированной острицами (кратность = 2,54, p = 0,007, S2c, фиг.). Кроме того, было обнаружено, что воздействие острицы и мебендазола коррелирует с обогащением микробиома кишечника, включая путь удлинения жирных кислот (ko00062, острица (+), мебендазол (+) vs.острица (-), fold = 2,01, p = 0,001, S2d рис.) и путь метаболизма кофеина (ko00232, острица (+) мебендазол (+) по сравнению с острицами (-), кратность = 2,04, p = 0,002, S2e рис). .

Связь фекального SIgA и уровней цитокинов с инфекцией остриц и численностью кишечных бактерий

Для анализа влияния воздействия Enterobius на иммунный ответ кишечника хозяина были собраны образцы стула от неинфицированных острицами, инфицированных острицами и нелеченых, инфицированных острицами и обработанных групп и измерены их SIgA, IL-1ß и IL. -4 уровня.Было обнаружено, что инфекция острицы связана со значительным снижением уровней SIgA кишечника (средний уровень в группе неинфицированных и остриц (+) мебендазола (-): 125,59 мкг / мл против 109,56 мкг / мл, p <0,01, рис. 4a) . Количество фекальных IL-1β и IL-4 было одинаковым до и после заражения острицами (рис. 4b и 4c).

Рис. 4. Связь уровней SIgA / цитокинов с инфекцией остриц и с относительной численностью кишечных бактерий.

а . Фекальный SIgA, b .фекальный IL-1ß и c . уровни IL-4 в фекалиях в группах P-, P + M- и P + M +. **: p <0,01 по U-критерию Манна-Уитни. Линии представляют собой медианы. г . Корреляция относительной численности Prevotella с уровнями SIgA в кишечнике и корреляция относительной численности Collinsella в группе P (низкий SIgA: <80000 нг / мл, n = 5; средний-высокий SIgA: ≥ 150000 нг / мл, n = 22; низкий уровень ИЛ-4: <5 пг / мл, n = 12, средний-высокий: ≥5, n = 11). Столбики представляют собой среднее значение ± стандартная ошибка среднего. *: р <0.05, **: p <0,01 по критерию суммы рангов Вилкоксона с поправкой на следующие факторы: недавний гастроэнтерит и недавняя инфекция дыхательных путей при пероральном приеме лекарств.

https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0005963.g004

Кроме того, уровни SIgA и цитокинов в кале были сгруппированы на низкие, средние и высокие, как описано в разделе «Методы». В группе остриц (-) были собраны возможные смешивающие факторы, такие как недавний гастроэнтерит и инфекция дыхательных путей при пероральном приеме лекарств; и в этой группе корреляционные исследования уровней SIgA и цитокинов с кишечными микробными таксонами выявили связь более высокой доли Prevotella со сниженным количеством кишечного SIgA (относительное содержание Prevotella в SIgA средне-высокое по сравнению сSIgA низкий, 6,22% ± 2,97% против 26,46% ± 11,52%, p = 0,006 (с поправкой на факторы респираторной и желудочно-кишечной инфекции), рис. 4d), и связь более высокого содержания Collinsella со сниженным количеством кишечного IL- 4 (относительное содержание Collinsella в IL-4 средне-высокое по сравнению с низким IL-4, 0,36% ± 0,21% против 1,69% ± 0,84%, p = 0,043 (с поправкой на факторы респираторной и желудочно-кишечной инфекции), рис. 4d ).

Микробиота, связанная с повышением уровня SIgA после лечения мебендазолом

После дегельминтизации мебендазолом количество кишечного SIgA увеличилось только у половины лечившихся субъектов (рис. 5а).Затем мы исследовали микробный состав фекалий в образцах, обработанных мебендазолом, с восстановлением SIgA и без него. До дегельминтизации мебендазолом группа без повышенного SIgA была связана с более высокой долей кишечного патогена Salmonella (без повышения SIgA по сравнению с группой с повышенным SIgA, 1,40% ± 3,21% против 0,18% ± 0,45%, p = 0,012, рис. 5b) и более низкое содержание комменсала Klebsiella по сравнению с группой с повышенным SIgA (0,00% ± 0,00% против 0,74% ± 2.84%, p = 0,010, рис. 5б). Кроме того, дегельминтизация мебендазолом была связана с повышенным процентным содержанием Bifidobacterium и Streptococcus в образцах с повышенным уровнем SIgA (P + M + против P + M-, Bifidobacterium : 9,96% ± 12,53% против 5,83% ± 8,47%). , p = 0,037; Streptococcus : 1,58% ± 3,23% против 0,27% ± 0,35%, p = 0,004, рис. 6a), а также пониженная относительная численность Salmonella у субъектов без увеличения SIgA (P + M + по сравнению с P + M-, 0,12% ± 0,48% по сравнению с1,40% ± 3,21%, p = 0,010, рис. 6б). Связанное с мебендазолом дегельминтизация увеличение доли Collinsella наблюдалось как в группах с повышенным уровнем SIgA, так и в группе без повышения уровня SIgA (P + M + по сравнению с P + M-, группа с повышенным SIgA: 2,08% ± 3,43%). против 0,43% ± 0,69%, p = 0,002; группа без увеличения SIgA: 3,71% ± 5,95% против 1,38% ± 2,43%, p = 0,018, рис. 6a и 6b).

Рис. 5. Различия в микробном составе кишечника в группах с повышенным и не повышенным SIgA.

а .48 парных образцов фекалий остриц (+), мебендазола (-) и остриц (+), мебендазола (+) были оценены на уровень SIgA. 24 субъекта показали увеличение SIgA более чем в 1,1 раза после дегельминтизации мебендазолом (группа с повышенным SIgA, отмечена красным), а остальные 24 субъекта попали в группу без увеличения SIgA (отмечены черным). б . График вулкана, показывающий дифференциально экспрессируемые бактерии на уровне рода, сравнивающий необработанные, инфицированные острицами P + M- образцы группы без увеличения SIgA и образцы P + M- группы с повышенным SIgA.Значимые микробы, проанализированные с помощью теста суммы рангов Вилкоксона, показаны красными точками. Границы значительного изменения кратности и значения p показаны пунктирными линиями. Размер точки представляет собой среднюю относительную численность.

https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0005963.g005

Рис. 6. Сдвиги микробиоты кишечника после дегельминтизации мебендазолом в группах с повышенным уровнем SIgA (а) и без повышения уровня SIgA (b).

Дифференциально экспрессируемые роды бактерий при сравнении образцов P + M + с образцамиОбразцы P + M- показаны на графиках вулканов.

https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0005963.g006

На уровне видов более высокая доля Salmonella enterica была отмечена в образцах до обработки группы без увеличения SIgA (кратность = 7,81, p = 0,012), и она уменьшилась после дегельминтизации мебендазолом (кратность = 0,08, p = 0,010) (S3a и S3b, рис.). Связь повышенной относительной численности пробиотических бактерий Streptococcus thermophilus и Bifidobacterium longum с дегельминтизацией мебендазолом была обнаружена только в группе с повышенным уровнем SIgA ( Streptococcus thermophilus : раз = 5.84, р = 0,006; Bifidobacterium longum : кратность = 1,67, p = 0,046, S3c (рис.).

Обсуждение

Мы изучили влияние инфекции Enterobius vermicularis и эффект дегельминтизации мебендазолом на микробный состав кишечника и иммунные ответы слизистых оболочек у 109 детей младшего школьного возраста. И энтеробиоз, и дегельминтизация мебендазолом были связаны с изменением кишечного микробиома.

В соответствии с предыдущим исследованием микробиоты, инфицированной гельминтами [14], инфекция остриц в нашем исследовании была связана с увеличением разнообразия кишечных бактерий.Кроме того, сообщалось, что анкилостомоз у людей с глютеновой болезнью может не только увеличить микробное богатство кишечника, но и регулировать воспаление, вызванное глютеном [26]. Мы не проводили испытания инфекции острицами на людях с хроническими воспалительными заболеваниями. Однако в нашем исследовании мы обнаружили, что Enterobiasis был связан с повышенной относительной численностью видов Faecalibacterium prausnitzii и видов Alistipes . Было показано, что Faecalibacterium prausnitzii недостаточно представлен в кишечнике пациентов с ВЗК, СД 2 типа и ожирением; а Alistipes spp .сообщается, что он чрезмерно представлен у пациентов с синдромом раздраженного кишечника (СРК), сообщающих о боли в животе, и у депрессивных людей, что предполагает возможную роль в нарушении серотонинергической системы кишечника [10, 27–31]. Провоспалительная роль Alistipes spp . остается спекулятивным. Что касается бактериальных таксонов, которые показали более низкий процент после заражения острицами, оба Veillonella spp . и Fusobacterium spp . предположительно коррелируют с провоспалительными состояниями, такими как язвенный колит и рак толстой кишки, и Veillonella dispar и Fusobacterium varium были обнаружены при карциноме толстой кишки в аденоме [32–34].Способствует ли вид бактерий, измененных острицами, противовоспалительному профилю, требует дальнейших исследований.

Энтони и др. . (2007) отметили, что основным иммунным ответом, вызываемым против гельминтозной инфекции, является ответ типа Th3, состоящий из экспансии Th3-хелперных Т-клеток, эозинофилов, тучных клеток, базофилов, повышенного уровня IgE, IL-4 и других цитокинов, включая IL- 5 и Ил-13 [2]. Предыдущее исследование детей в центральной Греции показало, что реакция на остриц, ориентированная на Th3-тип, основана на повышенных сывороточных уровнях IgE и катионного белка эозинофилов (ECP) [35].Однако мы не обнаружили различий в уровнях ИЛ-4 в кале среди групп остриц (-), остриц (+) мебендазола (-) и остриц (+) мебендазола (+). В нашем исследовании было обнаружено, что дегельминтизация мебендазолом связана с увеличением доли Collinsella . Интересно, что в группе остриц (-) после коррекции возможных сопутствующих факторов, включая недавний гастроэнтерит и респираторную инфекцию с помощью пероральных препаратов (и возможное использование антибиотиков), была обнаружена обратная корреляция между численностью Collinsella и уровнем IL-4 в кишечнике.Необходимы дополнительные исследования на стерильных животных, чтобы оценить влияние острицы и мебендазола на уровни кишечника Collinsella и IL-4.

IL-1ß — еще один цитокин, который может изменяться паразитами, и его сверхактивация связана с хроническими воспалительными заболеваниями [36]. Чтобы установить хронический характер инфекции, мышиный гельминт Heligmosomoides polygyrus bakeri (Hp) подавлял реакцию хозяина на IL-4, способствуя выработке IL-1ß [37].Напротив, паразит Fasciola hepatica , как было установлено, непосредственно ингибирует секрецию хозяина IL-1ß [38]. Мы обнаружили, что одна только инфекция острицы существенно не изменяет фекальный IL-1ß.

Основным иммуноглобулином, участвующим в борьбе с кишечной микробной инфекцией и поддержании гомеостаза слизистой оболочки с помощью комменсальных бактерий, является SIgA, который опосредует противовоспалительные функции через множество механизмов [39]. Недостаток SIgA также может вызывать воспалительные заболевания [40, 41]. Сообщалось, что колонизация Bacteroides thetaiotaomicron у мышей повышает уровни SIgA за счет притока IgA-продуцирующих B-клеток и увеличения полимерного рецептора иммуноглобулина (pIgR), который опосредует транспорт IgA через эпителий [42]. В этом исследовании было обнаружено, что инфекция остриц коррелирует с более низким уровнем SIgA в кишечнике. Кроме того, было обнаружено, что количество кишечного SIgA отрицательно связано с относительной численностью Prevotella . Неясно, влияет ли это взаимодействие острицы и микробов на продукцию SIgA в кишечнике.Следует отметить, что после лечения дегельминтизацией мебендазолом уровни SIgA повысились у половины пациентов, инфицированных острицами. Мы заметили, что кишечный патоген Salmonella enterica был чрезмерно представлен в группе без увеличения SIgA по сравнению с группой с повышенным SIgA. Хотя относительная доля Salmonella enterica была ниже после дегельминтизации мебендазолом в образцах без увеличения SIgA, увеличение пробиотических видов Streptococcus thermophilus и Bifidobacterium longum после лечения мебендазолом наблюдалось только в группе с повышенным SIgA. .Наши результаты предполагают, что относительное количество Salmonella может иметь отрицательный эффект на вызванное мебендазолом дегельминтизацию увеличение количества SIgA и пробиотических видов в кишечнике.

Мебендазол — это классический противоглистный препарат, который хорошо переносится [43] и обычно назначается детям школьного возраста с положительной реакцией на острицы. В датском исследовании инфекции остриц и риска хронических воспалительных заболеваний даже использовался анамнез лечения мебендазолом в качестве суррогата для диагноза энтеробиоза [9].Результаты нашего исследования показывают, что повышенный процент известных видов пробиотиков, Streptococcus thermophilus , и другой противовоспалительной бактерии, Collinsella aerofaciens [44], может быть связан с дегельминтизацией мебендазолом, но не только с инфекцией острицы. Наше исследование ограничено тем, что мы не использовали анальную ленту, более чувствительный метод обнаружения яиц остриц, чем осаждение с концентрацией MIF, для оценки эффективности дегельминтизации мебендазолом. Однако Wang CC et al. .сообщается в J Microbiol Immunol Infect . 2009 г., что эффективность лечения мебендазолом в искоренении острицы у детей начальной школы в Тайчжуне, Тайвань, составила 96% [6]. Мебендазол обладает противовоспалительной, антиангиогенезной и онкоген-супрессивной активностями на мышиной модели инициации рака толстой кишки [45]. Прямое влияние мебендазола на состав микробиоты кишечника еще предстоит исследовать. Анализ путей обогащения микробиома в нашем исследовании показал, что увеличение процента микробов, участвующих в метаболизме удлинения жирных кислот и кофеина после заражения острицами, стало значительным только при сравнении остриц (+) мебендазола (+) группа и группа остриц (-).Необходимы дальнейшие исследования метаболомики, чтобы оценить, может ли лечение острицы и мебендазолом изменить метаболизм комменсальных бактерий и впоследствии повлиять на иммунную систему хозяина.

В нашем исследовании изменение микробного состава, обнаруженное через две недели после введения мебендазола детям, инфицированным острицами, могло быть связано с поздними проявлениями энтеробиоза. Более крупное проспективное когортное исследование с более длительным периодом наблюдения за микробиомами кишечника поможет более точно определить продолжительность и динамику изменения микробиоты и уровней SIgA после лечения от гельминтов мебендазолом.Генетика хозяина и диета являются смешивающими факторами для долгосрочного наблюдения. Было обнаружено, что вариации в геноме человека способствуют колонизации различной кишечной микробиоты [46]. Было показано, что диета с высоким содержанием жиров и низким содержанием клетчатки связана с уменьшением количества полезных микробов, продуцирующих короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), и, таким образом, такая диета увеличивает риск воспалительных и аутоиммунных заболеваний [47]. Кроме того, наши результаты показали, что недавняя инфекция дыхательных путей при использовании пероральных препаратов в исследуемой популяции может быть обратно коррелирована с микробным разнообразием кишечника и сниженной относительной численностью Fusobacterium и Acidaminococcus , что может повлиять на эффект инфекции острицы. .Таким образом, различная генетика хозяина, образ жизни, частота инфекций дыхательных путей и использование лекарств могут способствовать непоследовательной связи энтеробиоза и риска воспалительных заболеваний, наблюдаемых в педиатрических когортах различных стран.

В заключение, инфекция Enterobius vermicularis связана с повышенным микробным разнообразием кишечника и снижением уровней SIgA в кишечнике. Несколько бактериальных таксонов продемонстрировали различную численность групп остриц (-), остриц (+) мебендазола (-) и остриц (+) мебендазола (+).Дегельминтизация мебендазолом коррелировала с повышенным уровнем SIgA в кишечнике и более высокой долей пробиотических бактерий у половины инфицированных субъектов. Чтобы лучше понять причинно-следственную связь инфекции остриц и лечения мебендазолом с микробным составом кишечника и иммунными реакциями хозяев, необходимы дополнительные эксперименты, включая исследования на животных.

Дополнительная информация

S2 Рис. Микробиологические характеристики и анализ обогащения путей.

А-Б .Коробчатые диаграммы, показывающие анализ обогащения микробиологических характеристик на основе окрашивания по Граму ( a ) и особенностей образования эндоспор ( b ). ***: p <0,001 по тесту ANOVA. с-е . Анализ обогащения путей показывает значительное увеличение метаболизма жиров ( c ), удлинения жирных кислот ( d ) и метаболизма кофеина ( e ) после инфекции остриц в сочетании с лечением мебендазолом. Пакет R «Tax4Fun» использовался для преобразования таблицы OTU в значение активности пути.***: p <0,001, **: P <0,01, *: P <0,05 по тестам ANOVA.

https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0005963.s003

(TIF)

S3 Рис. Различия в видовом составе кишечных бактерий в группах с повышенным и не повышенным SIgA.

Графики вулкана, показывающие дифференциально экспрессируемые бактерии на уровне видов, сравнивающие необработанные, инфицированные острицами P + M- образцы группы без увеличения SIgA и образцы P + M- группы с повышенным SIgA ( a ), P + M + образцы vs.Образцы P + M- в группе без увеличения SIgA ( b ) и образцы P + M + по сравнению с образцами P + M- в группе с повышенным SIgA ( c ). Красные точки представляют важные таксоны, проанализированные тестами Вилкоксона. После корректировки значения p эти таксоны, оставшиеся значимыми (FDR <0,05), отображаются красным цветом, виды бактерий с FDR> 0,05 — синим. Границы значительного изменения кратности и значения p показаны пунктирными линиями. Размер точки представляет собой среднюю относительную численность.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pntd.0005963.s004

(TIF)

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить г-жу Пи-Чун Ма, Джр-Хан Ю и И-Лу Лай за помощь в наборе участников.

Список литературы

1. 1. Elliott DE, Weinstock СП. Где мы на червях? Курр Опин Гастроэнтерол. 2012. 28 (6): 551–556. pmid: 23079675
2. 2. Энтони Р.М., Рутицки Л.И., Урбан Дж. Ф. младший, Штадекер М.Дж., Гаузе WC. Защитные иммунные механизмы при гельминтозной инфекции.Nat Rev Immunol. 2007; 7 (12): 975–987. pmid: 18007680
3. 3. Харнетт У., Харнетт ММ. Иммуномодуляторы гельминтов: может ли понимание глистов произвести таблетки? Nat Rev Immunol. 2010. 10 (4): 278–284. pmid: 20224568
4. 4. Гейл EA. Недостающее звено в гипотезе гигиены? Диабетология. 2002. 45 (4): 588–594. pmid: 12032638
5. 5. Чанг Т.К., Ляо К.В., Хуанг Ю.К., Чанг СС, Чжоу С.М., Цай Х.С. и др. Распространенность инфекции Enterobius vermicularis среди детей дошкольного возраста в детских садах города Тайбэй, Тайвань, в 2008 г.Корейский J Parasitol. 2009. 47 (2): 185–187. pmid: 19488428
6. 6. Ван СС, Ли Ю.Ф., Чанг СС, Ли Н.С., Чен П.Й., Хуанг Флорида и др. Текущее состояние инфекции Enterobius vermicularis у младших школьников в округах Мяоли и Тайчжун, Тайвань. J Microbiol Immunol Infect. 2009. 42 (5): 420–426. pmid: 20182672
7. 7. Хуанг С.Л., Цай П.Ф., Йе Ю.Ф. Отрицательная связь заражения Enterobius с астмой и ринитом у детей начальной школы в Тайбэе. Clin Exp Allergy.2002. 32 (7): 1029–1032. pmid: 12100049
8. 8. Bahceciler NN, Ozdemir C, Kucukosmanoglu E, Arikan C, Over U, Karavelioglu S, et al. Связь между предыдущим энтеробиозом и текущим хрипом: оценка 1018 детей. Allergy Asthma Proc. 2007. 28 (2): 174–182. pmid: 17479601
9. 9. Bager P, Vinkel Hansen A, Wohlfahrt J, Melbye M. Гельминтная инфекция не снижает риск хронического воспалительного заболевания в популяционном когортном исследовании. Гастроэнтерология.2012. 142 (1): 55–62. pmid: 21983081
10. 10. Forbes JD, Van Domselaar G, Bernstein CN. Микробиота кишечника при иммуноопосредованных воспалительных заболеваниях. Front Microbiol. 2016; 7: 1081. pmid: 27462309
11. 11. Гилберт Дж. А., Куинн Р. А., Дебелиус Дж., Сюй З. З., Мортон Дж., Гарг Н. и др. Исследования ассоциаций микробиома связывают динамические микробные консорциумы с болезнью. Природа. 2016; 535 (7610): 94–103. pmid: 27383984
12. 12. Костич А.Д., Геверс Д., Сильяндер Х., Ватанен Т., Хиотилайнен Т., Хамалайнен А.М. и др.Динамика микробиома кишечника младенца человека в развитии и прогрессировании к диабету 1 типа. Клеточный микроб-хозяин. 2015. 17 (2): 260–273. pmid: 25662751
13. 13. Кей Г.Л., Миллард А., сержант М.Дж., Мидзи Н., Гвисай Р., Мдулуза Т. и др. Различия в фекальном микробиоме у детей, инфицированных Schistosoma haematobium, и неинфицированных детей. PLoS Negl Trop Dis. 2015; 9 (6): e0003861. pmid: 26114287
14. 14. Ли С.К., Тан М.С., Лим Ю.А., Чой С.Х., Курц З.Д., Кокс Л.М. и др.Колонизация гельминтами связана с увеличением разнообразия микробиоты кишечника. PLoS Negl Trop Dis. 2014; 8 (5): e2880. pmid: 24851867
15. 15. Купер П., Уокер А.В., Рейес Дж., Чико М., Солтер С.Дж., Вака М. и др. Запатентованные инфекции человека, вызываемые власоглавом, Trichuris trichiura, не связаны с изменениями в фекальной микробиоте. PLoS One. 2013; 8 (10): e76573. pmid: 24124574
16. 16. Houlden A, Hayes KS, Bancroft AJ, Worthington JJ, Wang P, Grencis RK и др.Хроническая инфекция Trichuris muris у мышей C57BL / 6 вызывает значительные изменения в микробиоте и метаболоме хозяина: эффекты, обратимые удалением патогенов. PLoS One. 2015; 10 (5): e0125945. pmid: 25938477
17. 17. Holzscheiter M, Layland LE, Loffredo-Verde E, Mair K, Vogelmann R, Langer R и др. Отсутствие микробиоты кишечника хозяина изменяет иммунные реакции и формирование кишечных гранулем при шистосомозе. Clin Exp Immunol. 2014. 175 (2): 246–257. pmid: 24168057
18. 18. Бенсон А., Пайфер Р., Берендт К.Л., Хупер Л.В., Яровинский Ф.Комменсальные бактерии кишечника направляют защитный иммунный ответ против Toxoplasma gondii. Клеточный микроб-хозяин. 2009. 6 (2): 187–196. pmid: 19683684
19. 19. Раманан Д., Боукатт Р., Ли С.К., Тан М.С., Курц З.Д., Дин И и др. Инфекция гельминтов способствует устойчивости к колонизации через иммунитет 2 типа. Наука. 2016; 352 (6285): 608–612. pmid: 27080105
20. 20. Саперо Дж. Дж., Лоулесс ДК. Техника сохранения окраски MIF для идентификации кишечных простейших. Am J Trop Med Hyg.1953; 2 (4): 613–619. pmid: 13065626
21. 21. Weng SL, Chiu CM, Lin FM, Huang WC, Liang C, Yang T и др. Бактериальные сообщества в сперме мужчин из бесплодных пар: метагеномное секвенирование показывает взаимосвязь семенной микробиоты с качеством спермы. PLoS One. 2014; 9 (10): e110152. pmid: 25340531
22. 22. Эдгар RC. UPARSE: высокоточные последовательности OTU, полученные при считывании микробного ампликона. Нат методы. 2013; 10 (10): 996–998. pmid: 23955772
23. 23. Лангмид Б, Зальцберг С.Л.Быстрое согласование с пропуском чтения с Bowtie 2. Натр. Методы. 2012. 9 (4): 357–359. pmid: 22388286
24. 24. Lozupone C, Lladser ME, Knights D, Stombaugh J, Knight R. UniFrac: эффективный показатель расстояния для сравнения микробного сообщества. ISME J. 2011; 5 (2): 169–172. pmid: 20827291
25. 25. Asshauer KP, Wemheuer B, Daniel R, Meinicke P. Tax4Fun: прогнозирование функциональных профилей на основе данных метагеномной 16S рРНК. Биоинформатика. 2015. 31 (17): 2882–2884. pmid: 25957349
26. 26.Giacomin P, Zakrzewski M, Croese J, Su X, Sotillo J, McCann L, et al. Экспериментальная анкилостомическая инфекция и возрастающие проблемы с глютеном связаны с увеличением микробного богатства у пациентов с глютеновой болезнью. Научный доклад 2015; 5: 13797. pmid: 26381211
27. 27. Sokol H, Pigneur B, Watterlot L, Lakhdari O, Bermudez-Humaran LG, Gratadoux JJ, et al. Faecalibacterium prausnitzii — это противовоспалительная комменсальная бактерия, идентифицированная анализом кишечной микробиоты пациентов с болезнью Крона.Proc Natl Acad Sci U S. A. 2008; 105 (43): 16731–16736. pmid: 18936492
28. 28. Qin J, Li Y, Cai Z, Li S, Zhu J, Zhang F и др. Метагеномное ассоциативное исследование микробиоты кишечника при диабете 2 типа. Природа. 2012. 490 (7418): 55–60. pmid: 23023125
29. 29. Ле Шателье Э, Нильсен Т., Цинь Дж., Прифти Э, Хильдебранд Ф, Фалони Дж. И др. Богатство микробиома кишечника человека коррелирует с метаболическими маркерами. Природа. 2013; 500 (7464): 541–546. pmid: 23985870
30. 30.Saulnier DM, Riehle K, Mistretta TA, Diaz MA, Mandal D, Raza S и др. Сигнатуры желудочно-кишечного микробиома педиатрических пациентов с синдромом раздраженного кишечника. Гастроэнтерология. 2011. 141 (5): 1782–1791. pmid: 21741921
31. 31. Jiang H, Ling Z, Zhang Y, Mao H, Ma Z, Yin Y и др. Измененный состав фекальной микробиоты у пациентов с большим депрессивным расстройством. Иммунное поведение мозга. 2015; 48: 186–194. pmid: 25882912
32. 32. Allen-Vercoe E. Fusobacterium varium при язвенном колите: популяционный? Dig Dis Sci.2015; 60 (1): 7–8. pmid: 25311584
33. 33. Feng Q, Liang S, Jia H, Stadlmayr A, Tang L, Lan Z, et al. Развитие кишечного микробиома по последовательности колоректальной аденомы-карциномы. Nat Commun. 2015; 6: 6528. pmid: 25758642
34. 34. Касаи К., Сугимото К., Моритани И., Танака Дж., Оя Й., Иноуэ Х. и др. Сравнение микробиоты кишечника человека у контрольных субъектов и пациентов с колоректальной карциномой в аденоме: полиморфизм длины конечных рестрикционных фрагментов и анализ секвенирования следующего поколения.Онкол Реп. 2016; 35 (1): 325–333. pmid: 26549775
35. 35. Пацантара Г.Г., Пипераки Е.Т., Цумака-Бакула С., Канариу М.Г. Иммунные ответы у детей, инфицированных острицами Enterobius vermicularis в центральной Греции. J Helminthol. 2016; 90 (3): 337–341. pmid: 25989836
36. 36. Осава Р., Уильямс К.Л., Сингх Н. Путь регуляции воспаления и инфекции: роль в патофизиологии и клинических последствиях. J Infect. 2011. 62 (2): 119–129. pmid: 20950647
37. 37.Заисс М.М., Масловски К.М., Москони И., Генат Н., Марсланд Б.Дж., Харрис Н.Л. IL-1beta подавляет врожденную продукцию IL-25 и IL-33 и поддерживает хроническое течение гельминтов. PLoS Pathog. 2013; 9 (8): e1003531. pmid: 23935505
38. 38. Альварадо Р., То Дж., Лунд М.Э., Пинар А., Мэнселл А., Робинсон М.В. и др. Иммуномодулирующий пептид FhHDM-1, секретируемый гельминтом Fasciola hepatica, предотвращает активацию воспаления NLRP3, подавляя эндолизосомное закисление в макрофагах. FASEB J.2017; 31 (1): 85–95. pmid: 27682204
39. 39. Кортези Б. Многогранные функции секреторного IgA на поверхности слизистой оболочки. Фронт Иммунол. 2013; 4: 185. pmid: 23874333
40. 40. Франц А.Л., Бруно М.Э., Рожье Э.В., Тунец Х., Коэн Д.А., Бондада С. и др. Многофакторные паттерны экспрессии генов в эпителиальных клетках толстой кишки предсказывают фенотипы заболевания при экспериментальном колите. Воспаление кишечника. 2012. 18 (11): 2138–2148. pmid: 23070952
41. 41. Матисяк-Будник Т., Моура И.К., Аркос-Фахардо М., Лебретон С., Менард С., Кандал С. и др.Секреторный IgA опосредует ретротрансцитоз интактных пептидов глиадина через рецептор трансферрина при целиакии. J Exp Med. 2008. 205 (1): 143–154. pmid: 18166587
42. 42. Хупер Л.В., Вонг М.Х., Телин А., Ханссон Л., Фальк П.Г., Гордон Дж. Молекулярный анализ комменсальных взаимоотношений между хозяином и микробом в кишечнике. Наука. 2001. 291 (5505): 881–884. pmid: 11157169
43. 43. Кац М. Антигельминтики. Наркотики. 1977. 13 (2): 124–136. pmid: 319991
44. 44. Ли Би Джей, Бак ЮТ.Синдром раздраженного кишечника, кишечная микробиота и пробиотики. J Neurogastroenterol Motil. 2011. 17 (3): 252–266. pmid: 21860817
45. 45. Уильямсон Т., Бай Р.Ю., Стадтке В., Хусо Д., Риггинс Г.Дж. Мебендазол и нестероидные противовоспалительные средства объединяются для уменьшения инициации опухоли на доклинической модели рака толстой кишки. Oncotarget. 2016; 7 (42): 68571–68584. pmid: 27612418
46. 46. Блехман Р., Гудрич Дж. К., Хуанг К., Сан К., Буковски Р., Белл Дж. Т. и др. Генетическая изменчивость хозяев влияет на состав микробиома на разных участках тела человека.Genome Biol. 2015; 16: 191. pmid: 26374288
47. 47. Ричардс Дж. Л., Яп Ю. А., МакЛеод К. Х., Маккей С. Р., Марино Э. Диетические метаболиты и микробиота кишечника: альтернативный подход к контролю воспалительных и аутоиммунных заболеваний. Clin Transl Immunology. 2016; 5 (5): e82. pmid: 27350881

приводят к нарушению настроения, поведения и сна, особенно у детей. 50% детей заболеют глистами. Могли ли ваши дети болеть глистами?

Может быть, черви?

Паразитарные инфекции, часто протекающие бессимптомно, могут приводить к нарушению настроения, поведения и сна, особенно у детей с глистами.

Самая распространенная глистная инфекция среди австралийских детей — нитчатая (острица, Enterobius vermicularis). Другие черви, такие как круглые черви, анкилостомы и ленточные черви, встречаются гораздо реже.

По оценкам, 50% детей будут инфицированы острицами. Чаще всего встречается у школьников 5-10 лет.

Что такое черви?

Острицы — это крошечные белые черви, обитающие в толстой и прямой кишках. Несмотря на все наши усилия в школах, детских садах и детских садах, черви легко передаются благодаря тесному личному контакту между детьми.

Передача инфекции происходит через яйца паразитов, прямо или косвенно, при контакте с руками или через зараженную одежду, постельные принадлежности или пищу. Чаще всего виноват в том, что немытые руки в ванной касаются дверных ручек. Хотя вы можете быть уверены, что научили своих детей эффективным методам гигиены, мы не можем гарантировать, что делают их одноклассники!

Яйца паразитов могут выжить до ДВУХ НЕДЕЛЬ на одежде, постельных принадлежностях и других предметах. Это делает стойкое повторное инфицирование обычным явлением, а стандартное лечение часто неэффективным.

Личинки вылупляются в тонком кишечнике, прежде чем пробираться в прямую кишку. Однако они были обнаружены в окрестностях. Некоторые примеры включают: сокрытие в аппендиксе и в женских половых путях (из-за близости прямой кишки и влагалища, что приводит к перекрестной инфекции).

Какие симптомы мне следует искать?

Симптомы заражения острицами обычно легкие и часто проявляются ночью, так как именно тогда самка выходит из прямой кишки, чтобы отложить яйца.

Симптомы включают:

• Боль в животе (имитирующая аппендицит)
• Зуд в анусе
• Шлифовка зубов
• Постельное недержание мочи или частое мочеиспускание (энурез)
• Бессонница, беспокойный или нарушенный сон
• Похудание / трудности с набором веса
• Раздражительность, перепады настроения и беспокойство
• Стойкие случаи инфекций мочевыводящих путей (особенно у девочек)

Хронические инфекции могут привести к нарушению работы кишечных бактерий и нарушить обмен сигналами между желудочно-кишечным трактом и мозгом.Измененная связь по оси кишечник-мозг была связана с поведенческими расстройствами, расстройствами настроения, депрессией и тревогой, а также проблемами с обучением и памятью.

Поскольку острицы ведут ночной образ жизни, их активность в ночное время вызывает беспокойство, зуд, раздражение и в целом плохое качество сна. Недостаточный и беспокойный сон хорошо известен своим негативным влиянием на настроение и поведение детей, что в значительной степени связано с плохим познанием, обучением и успеваемостью.Рекомендуемая продолжительность сна для детей школьного возраста составляет от 9 до 11 часов, при этом продолжительность сна меньше 7 часов способствует ухудшению психического здоровья, поведения и успеваемости.

Диагностика

Анализ образцов кала на самом деле в значительной степени неточен, поскольку яйца можно обнаружить только в 5% образцов кала. Это может объяснить распространенность недообнаружения и недооценки паразитарных инвазий среди детей.

Самым точным исследованием на самом деле является самое простое и экономичное — скотч-тест.Это включает в себя именно то, что вы думаете, это наложение липкой ленты на перианальную область сразу после вставания в течение трех дней подряд. Затем исследуйте наличие яиц или настоящих червей.

Натуропатическое лечение

Мы используем особый состав лекарственных трав для лечения паразитарных инфекций у детей и взрослых. Метод дозирования так же важен, как и используемые лекарства.

У паразитарных инфекций есть жизненный цикл, который может сделать фармацевтическое лечение неэффективным.Однократная доза таблетки от гельминтов может убить личинок и взрослых остриц, что может привести к временному уменьшению симптомов. Однако в конечном итоге из оставшихся инфекционных яиц вылупятся яйца, и цикл продолжится.

Мы лечим пациентов противопаразитарными травами в течение 2 недель, чтобы эффективно убить живых паразитов. После этого у нас есть двухнедельный перерыв, чтобы дать яйцам время вылупиться. Затем мы начинаем второй двухнедельный цикл лечения, чтобы убить личинок до того, как они созреют и снова начнут размножаться.

Все время вместе с ними прописываются штаммы пробиотиков, чтобы заселить кишечник микробами, в которых мы хотим жить. Если у нас есть здоровый и устойчивый микробиом, полный полезных бактерий, мы уменьшаем вероятность повторного заражения. Заселение кишечника полезными веществами так же важно, как и избавление от болезнетворных микроорганизмов!

Последнее слово…

Хотя глисты у детей часто проявляются слабо выраженными симптомами, они могут перейти в хроническую форму, если их не лечить.Это не самая красивая статья для написания (или для чтения, я уверен!). Но это имеет большое клиническое значение — в основном потому, что эти инфекции довольно часто игнорируются или игнорируются.

В Институте тела мы надеемся, что в этой статье подчеркивается важность эффективной диагностики и лечения этих инфекций в связи с широким спектром проблем, которые могут возникнуть в результате этой распространенной детской инфекции.

Если вы готовы обратиться за лечением, запишитесь на прием к нашему детскому натуропату Эшли онлайн здесь.

— Эшли Йейтс, детское здоровье, натуропат, бакалавр наук (натуропатия)

Незваные гости: 7 худших паразитических червей

Что такое слизистое и бесхребетное, что хочет паразитировать на вас? (Они не баллотируюсь в офис, если это сужает круг.) Черви! Не беспокойся о мясистом маленькие вигглеры, которые появляются после дождя … им хорошо, что они просто тусуются грязь. Но некоторым из их кузенов просто не терпится превратить вашу смертную оболочку в «шведский стол» для родовспоможения.Взгляните на некоторые из трубчатых ужасов ниже.

• Гвинея червь

  дракункулез

  Самка дракункулеза ( Dracunculus medinensis ), выходящая из ноги человека, страдающего дракункулезом.

  Центр Картера / Центры по контролю и профилактике заболеваний

  Передается, когда а человек напитки вода, содержащая инфицированных водяных блох, или Циклоп , Гвинея черви причиняют невыносимую боль, когда они вырывают себе путь из своего человеческого тела. хозяева, чтобы отложить яйца.К счастью, заражение этими ужасными существа существенно уменьшились в виде результат из усилия по искоренению Мир Здоровье Организация и НАС. Центры для Болезнь Контроль а также Профилактика.

• Ленточный червь

  цестодоз

  Сколекс (голова) ленточного червя Taenia solium . Крючки сколекса позволяют ленточному червю прикрепляться к стенке кишечника.

  Доктор Мэй Мелвин / Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) (Номер изображения: 1515)

  Существует около 5000 видов этих кишечных паразитов, но Только три — свинина, говядина и рыба ленточные черви — регулярно создать магазин в человеческом теле.Если ты думаешь, что не может быть хуже, чем если одно из этих ужасных существ прикрепится к стенке вашего кишечника, подумай еще раз. Если случайно съесть эмбрион, личинка может зарыться в норку. в ваши мышцы, кожу, глаза или мозг.

• Острица

  острица

  Острица ( Enterobius vermicularis ).

  Walter Dawn

  Пагубная острица — самый распространенный из ее собратьев, которые заражаются. люди в Соединенных Штатах.Пока их хозяева спят, материнские острицы совершить утомительный прорыв из своего жилища в толстую кишку к анальному отверстию, где они откладывают яйца — процесс, вызывающий ощущение зуда. Яйца подбираются под ногти и повторно проглатываются пострадавшим. Есть причина Зачем это паразит наиболее распространен среди детей.

• Heartworm

  Heartworm

  Сердце, инфицированное сердечными червями ( Dirofilaria immitis ).

  Мэнди

  Сердечные черви могут жить за пять к Семь годы. Годы. В сердце вашей собаки. В личиночной форме передается комарами, черви длиной в фут могут в конечном итоге вызвать сердечно-сосудистую блокировку. Ежемесячно профилактический лечение необходимо даже для домашних животных. Кошки тоже могут их достать и страдают даже сильнее, чем собаки.О, и они были найдены в человеческий мозг, глаза, легкие и яички.

• Ascaris нематода

  Нематода ( Ascaris lumbricoides ).

  Хавьер Палаус Солер / Агентство Остман

  Огромная часть населения мира инфицирована этим крупный червь нематода. По некоторым оценкам, количество инфекций — в основном развивающихся странах — более миллиарда, а число смертей ежегодно в десятки тысяч.Эти крупные жители кишечник — который, согласно Britannica, «характеризуются ртом, окруженным тремя губы »- передается при случайном проглатывании яиц, обычно через почва загрязнена фекалиями.

• Власоглав

  Власоглав

  Власоглав ( Trichuris trichiura ).

  ANW

  Около миллиарда человек инфицированы власоглавы, который находятся относительно крошечный — около четыре сантиметры долго — и отвратительно плодовитый.Зрелые самки могут откладывать тысячи яиц каждый день в толстая кишка инфицированных людей.

• Toxocara Toxocara

  Аскариды собак ( Toxocara canis ).

  Джоэл Миллс

  Собаки и кошки имеют свой собственный вид Toxocara . Как и многие из вышеперечисленных паразитов, они передаются при употреблении в пищу яйца из почвы или зараженного животного-жертвы.Собачий виды также могут передаваться в матка. О 14 процентов американцев, по крайней мере, были разоблачены к, если не зараженный от, это червь в соответствии к исследованиям антител.

Острицы | Часто задаваемые вопросы

Острицы Домашние ресурсы

Что нужно знать: Острицы / инфекции остриц