禽组织滴虫病研究进展和防治措施
2023-10-19李小伦山东省博兴县畜牧兽医服务中心
文│李小伦(山东省博兴县畜牧兽医服务中心)
组织滴虫病又被称为传染性斑疹伤寒、传染性肠肝炎和黑头病,于1893年首次被描述为火鸡的一种致命疾病,1901年确认鸡也会感染这种疾病,如今该病主要发生在火鸡、散养蛋鸡和肉鸡种鸡中。黑头病是一种误称,因为发绀的头部既不具有病理特征,也不常见。由于有效的药物治疗在20世纪中叶开始施用,使得该病一度消失,但后来由于这类用于预防和治疗的药物被停用,导致近年来该病再次出现。尽管鸡、雉鸡和孔雀等其他鸡科鸟类也可能受到感染,但火鸡尤其容易感染组织滴虫病。据估计,火鸡群感染后的死亡率由小于10%到全群死亡不等,火鸡养殖业每年因该病造成的经济损失超过200万美元,2020年的一项调研将其列为火鸡产业当前面临的重大问题。鸡感染后死亡率上升,蛋鸡产蛋量下降高达30%蛋壳质量下降,鸡感染引起较轻的临床症状和较低的死亡率,但很多研究者认为该疾病至少与球虫病一样严重。临床症状包括无精打采、翅膀下垂和眼睛紧闭,死后剖检发现盲肠和肝的严重炎症。不同品种的家禽单独饲养至关重要,因为鸡被认为对组织滴虫病具有部分抵抗力,经常作为寄生虫宿主和无症状携带者。
一、病原学和发病机理
组织滴虫是一种单细胞寄生虫,属于Parabasalia门Tritrichomonadea纲Tritrichomonadida目Dientamoebidae科。根据盲肠或肝内的位置,寄生虫形态可能会发生变化,平均组织单体大小为10~14微米。通常在盲肠管腔内表现出单鞭毛形式,但这种鞭毛在入侵黏膜时随着假足的发育而丧失。由此可将组织滴虫分为有鞭毛的盲肠管腔型和无鞭毛的组织型,盲肠管腔型在盲肠内繁殖,可以在体外分离后的液体培养基中观察到,形状为圆形或变形虫状,组织型位于宿主器官的细胞间。Histomonas wenrichi是一种非致病性的物种,体积更大,为20~30微米。组织滴虫通过二元裂变繁殖,由于缺乏线粒体,依靠氢化酶体作为修饰的细胞器进行能量代谢。体外实验表明,组织滴虫可以在36.5~37℃的温度下生长,但在18~22℃条件下48小时以上或5℃条件下超过24小时不能生长,这表明从受感染的禽类中脱落的原生动物难以在环境中存活。组织滴虫在非氯化水和粪便中可存活9小时,在羽毛和饲料等材料上可存活6小时,组织滴虫在未经保护的情况下进入环境时是脆弱的。如果在禽类死亡后不久装运到实验室,且温度保持在30℃以上,则可从受感染的尸体特别是盲肠样本中培养出现场分离的组织滴虫。
发病机理始于盲肠寄生虫的定植,导致严重的炎症和坏死,肠道组织被破坏后,寄生虫可渗透到肝门静脉血管,并通过肝门静脉血到达肝,由此产生的病变表现为靶样肝病变和干酪样盲肠,在最后阶段,当寄生虫扩散到宿主的各个器官时,疾病可能发展为全身性的。组织滴虫也被证明可以感染大脑、胰腺、心脏、肺、肾和脾。虽然火鸡经常出现明显的肝损伤,但在鸡中却不太明显,甚至不存在。剖检后肉眼可见盲肠壁增厚、黏膜出血和盲肠腔内纤维团块,肝的变化表现为圆形局部性坏死,坏死区域大小不一。这种病变在火鸡和鸡身上都可以看到,尽管它们病理变化的严重程度有所不同。显微镜下,炎症的特征是混合的白细胞浸润和坏死。通常,鸡组织滴虫病与以输卵管炎和腹膜炎为特征的大肠杆菌感染一起出现。因此,建议在大肠杆菌病的情况下,特别关注盲肠,对盲肠进行全面的死后调查。
与火鸡相比,鸡的泄殖腔传播在组织滴虫病的传播中没那么重要,因为在没有载体的情况下不会发生水平传播,并且不会因Eimeria adenoeides攻击而加剧,因为这种艾美耳球虫属是火鸡特有的。尽管泄殖腔和饮水接触在鸡和火鸡中是一种常见的现象,但水平传播的物种差异可能是由于火鸡比鸡的窝料湿度更高和更多的蜷缩行为导致的,这使得在没有媒介物的情况下,组织滴虫的存活率和随后的传播率更高。同时饲养火鸡和肉鸡的有机农场中肉鸡和火鸡的死亡率分别高达67.2%和100%,可能是由于都感染了艾美耳球虫。同时感染Eimeria tenella可加重肉鸡病情的发展,特别是增加肝病变,组织学观察可用于区分组织滴虫病和球虫病。在鸡中,品种、性别差异和环境不同影响了肠道结构和功能,因此这些差异可能会影响组织滴虫病的发病率和严重程度。在火鸡中,无论品系、年龄、性别或感染强度如何,组织滴虫在火鸡中导致相似的死亡率和病理,组织滴虫在感染火鸡两周即可达到100%的死亡率。
二、防治
最早有效地用于预防和治疗组织滴虫病的药物是砷化合物,干扰DNA修复过程和细胞能量代谢。几种三价砷化合物(包括亚砷酸、氨基苯胂酸钠、新胂凡纳明和锥虫胂胺)被用作抗组织滴虫病的药物,与三价砷化合物相比,五价砷化合物如4-硝基苯基胂酸、4-氨基苯基胂酸和3-硝基苯基胂酸对家禽的毒性更小,其中4-氨基苯基胂酸防治效果最好。硝基咪唑化合物(包括二甲基咪唑、甲硝唑、氯醇硝唑和磺甲硝咪唑)在体外有效,浓度为≥10微克/毫升,在饲料中的体内浓度为200ppm,但过量则有毒。其中二甲基咪唑对治疗鸡和火鸡组织滴虫病非常有效,给药后3天火鸡可快速代谢,无检测水平的组织残留(<0.02ppm)。在饲料中使用0.05%的2-乙酰氨基-5-硝基噻唑,可有效预防组织滴虫病,药物用量与火鸡的平均体重成正比。1-乙基-3-(5-硝基-2-噻唑基)尿素在感染后3天给药,对火鸡是一种有效的治疗方法,且毒性更小。苯并咪唑类化合物如阿苯达唑和芬苯达唑在预防性治疗时在体内有效,其作用机制可归因于寄生在盲肠腔中的组织滴虫幼虫的损伤,或者苯并咪唑类的驱虫作用降低了组织滴虫和其他寄生虫混合感染家禽的风险。8-羟基喹啉复合物基于作为转录抑制剂的功能表现出防腐、消毒和杀虫剂性质,体外研究表明,加入8-羟基喹啉复合物可抑制组织滴虫的生长。但鸡能感知到喹啉的苦味,喹啉在饲料中的添加量不能超过0.2%,但火鸡的阈值水平尚未确定。基于螯合金属离子(如锌)的作用,二乙基二硫代氨基甲酸盐能够抑制超氧化物歧化酶和金属蛋白酶等酶,有可能治疗组织滴虫病。在鸡和火鸡饲料中使用硝呋腙作为饲料添加剂时具有预防作用,但没有观察到相关化合物的治疗效果。泰妙菌素在体外实验中证实了其抗组织滴虫作用,然而,与体内实验的研究结果并不一致。卡巴多司导致细菌DNA突变,在体外显示可抑制组织滴虫的生长,然而,由于组织滴虫的繁殖强烈依赖于细菌的存在,因此需要进一步研究抑制作用是直接针对组织滴虫还是仅针对细菌。
有效的抗组织鞭毛虫药物缓解了疾病的暴发,但在欧盟和美国从家禽养殖中去除了有效药物和饲料添加剂后,由于缺乏治疗而导致疾病再次出现。硝基咪唑和硝基呋喃分别于1987年和1991年在美国被禁用。硝苯胂酸是组织滴虫病的最后一种预防性药物,2015年因公众致癌担忧而退出美国市场,而且该药物的持续使用可能会对鸟类的产蛋量和生长速度有不利影响。硼酸、脱氧胆酸、氯酸钠和硝酸钠是少数的化学预防候选药物,体外评估显示出显著的抗组织鞭毛虫特性,但在体内没有表现出有效的预防作用。组织滴虫在体外和体内对候选化合物的敏感性各不相同使问题更加复杂化。实验研究表明,在预防性使用氨基糖苷类抗生素帕罗霉素(paromomycin)时,可有效地将组织滴虫病造成的损失降至最低,在饲料中加入200ppm和400ppm的帕罗霉素减少了排泄物中组织滴虫的数量,同时减少了与组织滴虫病相关的死亡率。但它与当前减少饲料中抗菌素的趋势相矛盾,而且帕罗霉素仅限于预防性而非治疗性。硫酸帕罗霉素正被进一步评估为饲料中或水中给药的预防性化合物。
在缺乏经批准的有效的组织滴虫病药物或疫苗的情况下,疾病预防的主要措施是尽量减少家禽与组织滴虫的接触。防止蛔虫和辅助宿主如蚯蚓和拟步甲虫,将有助于减少组织滴虫病的发病率,因为如果组织滴虫不受保护地直接排入环境中,就无法长时间存活。控制啮齿动物、昆虫或污染垃圾等媒介物对减少潜在感染至关重要。迅速清除受感染的家禽严禁随意重新分群、控制家禽跨群流动是防止快速水平传播的重要控制策略。定期寄生虫检查和定期实施驱虫程序对减少蛔虫和组织滴虫非常重要,建议使用对虫卵有效的物质进行清洁和消毒,如含有过乙酸的消毒剂。饲料质量和饮用水清洁也很重要,当饮用水卫生条件较差时,死亡率往往很高。然而,不需要更多的研究数据来证明组织滴虫进入家禽群的可能途径,由此进一步确定防治或限制感染的措施。
一些植物提取物被研究发现可以防治组织滴虫病。植物精油,测试了从肉桂、柠檬、迷迭香、大蒜和百里香等不同植物中提取的精油作为抗组织滴虫病药物的潜力,当添加到组织滴虫的体外培养物中时,这些植物精油能够抑制寄生虫的生长,不过结果非常矛盾,从预防性作用到无效。乙醇和水提取物,对来自不同植物(如百里香、葡萄、木樨、骆驼蓬、银杏和欧洲七叶树)的乙醇和水提取物的测试表明在预防组织滴虫感染方面没有任何明显的效果。生物碱和倍半萜内酯,在体外研究中,使用了从植物苦瓜中提取的生物碱哈曼烷、哈曼烷、哈曼烷以及甾体甙生物碱皂苷,证明了这些物质对组织滴虫的生长速度的有抑制作用。抗疟植物及化合物,如草本青蒿和青蒿提取物,已经在体外对组织滴虫病进行了测试,但成效有限,但在体内测试时,对家禽没有任何保护作用。
组织滴虫病疫苗的接种尝试在受控的实验条件下取得了一些成功,但尚未开发出可用于研究工作的疫苗。