兩棲動物壺菌病

自20世紀80年代末以來,人們越來越清醒認識到,兩棲動物種類數目正日趨減少。引起物種減少的某些原因已經明確,既有人為因素導致動物棲息地喪失,也有神秘的未知因素引起的數量下降,這神秘的未知因素最常提起的是壺菌病及氣候變化。

本文簡單介紹蛙壺菌感染蛙類的病理變化與治療方法以及檢疫等內容,閱讀文後參考網站可獲得關於蛙壺菌更加細致全面內容。

Contents

蛙壺菌簡介

病理學和發病機制

臨床癥狀

診斷

治療

檢疫隔離和再引入程序

1. 蛙壺菌簡介

壺菌病是兩棲動物的一種新現傳染病,病原是蛙壺菌(bartrachochytrium dendrobatidis)。壺菌屬於真菌,菌體內可產生特征性的、能運動的、尾部生有單鞭毛的遊走孢子。在水生環境中壺菌無處不在,但在報道壺菌感染兩棲類的病例之前,沒有一例脊椎動物感染的報告,而科赫法則也證實蛙壺菌與兩棲類疾病的關系。現已確定蛙壺菌可以感染多種無尾目動物(蛙和蟾蜍)以及有尾目動物(大鯢和蠑螈)。

蛙壺菌形態與分類

壺菌病是圈養和野生兩棲類動物的重要疾病,美國歐洲拉丁美洲和澳大利亞都發生過兩棲類動物大規模死亡事件,而種群下降現象均與壺菌病有關,是一種極具威脅性的疾病。不僅對動物飼養單位產生重大影響,也能使野生種群面臨滅絕的風險。

蛙壺菌感染過程與生活史

目前還不清楚壺菌病是近期引入到本土動物的一種新病原,還是由於環境或其他協同因子的變化而導致當地的病原再次出現。也可能兩者都存在,這與地域有關。從幾大洲獲得的初步遺傳信息表明,壺菌病可能是新出現的病原菌,與新病原的引進可能一致。那研究的重點便是關註蛙壺菌引入到新地點的方式,和用作食用/試驗動物和寵物的兩棲動物的跨國流動,特別是光滑爪蟾(Xenopus laevis)和牛蛙(Rana catesbeiana),它們是合適壺菌的潛在儲存宿主,帶有病因卻無臨床癥狀。各國都在引進,造成該病向全球傳播。

蛙壺菌的全球性感染( Source: Panel (b) from Fisher et al. (2009),)

2. 病理學和發病機制

壺菌病的病變僅限於變態後個體的角化上皮和蝌蚪的口器(牙齒和頜鞘)病變不會擴展到皮膚深層或內藏器官。病變表現為不同程度的表皮增生和過度角質化,鏡檢可見不同程度的炎癥細胞浸潤,這通常與重度或慢性感染有關,有些病例繼發細菌,真菌感染。病變的嚴重程度和范圍各不相同,亞臨床感染的動物病灶相對較小,重度,多發性,大面積彌散性病變臨床癥狀明顯。

蛙壺菌感染成體癥狀蛙壺菌感染蝌蚪癥狀

目前主流的致病機制假說是壺菌破壞動物的正常皮膚功能,特別是幹擾皮膚對水分的吸收,幹擾電解質平衡以及分泌真菌毒素。相當多的臨床感染動物出現脫水和血液濃縮癥狀,也側面反應瞭皮膚機能的破壞。

蛙壺菌感染傳播源於具有能遊動,帶鞭毛的遊走孢子。動物之間直接接觸或接觸患病動物接觸過的鋪墊物,飲水也會導致感染。蝌蚪口器角質化感染擴展可能發生在蝌蚪變態過程中,並發展為表皮角質化。

3. 臨床癥狀

壺菌病的臨床癥狀多樣,從無前兆的猝死到典型的皮膚病變。最常見的癥狀有蛻皮過度,皮膚紋理粗糙或有顆粒隆起,皮膚褐色到紅色(充血)等變化。陸棲兩棲類的病變常見於腹部和爪子,而完全水生的則會擴散到全身。繼發細菌、真菌和水黴(卵菌)感染病的動物出現充血等其他癥狀,諸如皮膚潰爛更常見。應與能與其他能夠引起“紅腿”綜合癥的其他可能病因(包括細菌性敗血癥和彩虹病毒感染)進行鑒別診斷。

蛙壺菌嚴重感染病例,極度虛弱四肢僵硬,但並不總是能看見蛻皮癥狀所示蛙類腹部病變部位

其他可能觀察到的臨床癥狀包括動物姿勢的變化,感染壺菌病的動物會用腿努力撐起身體,避免身體與地面接觸;還有厭水或喜水、厭食、嗜睡以及諸如翻正反射消失等神經癥狀。蝌蚪感染壺菌病通常無癥狀,並可成為變態後動物感染的儲存宿主。

不正常姿態與野外死亡群體

4. 診斷

形態學(細胞學和病理組織學)和分子技術(PCR)是報道過的兩種診斷壺菌病感染方法。分離蛙壺菌需要特定的方法,而常規真菌培養不適用。診斷方法的選取取決於研究目的。例如,野生種群有無蛙壺菌或壺菌病流行感染調查日益依賴於分子技術,而死亡病例的調查更傾向於病理組織學方法。在角化細胞的細胞質中發現典型的壺菌體即可作出診斷,但靈敏度不夠,有時酵母與水黴菌體碎片可能被誤認為是變性的壺菌菌體。多克隆抗體免疫組化可作為組織學診斷的輔助方法。然而,對多數有臨床意義的感染而言,單獨通過形態學就能做出診斷。常規的聚合酶鏈式反應可以檢測皮膚拭子或皮屑中的蛙壺菌DNA,這種方法特別適用於確定野生動種群傳染病的發病率和傳染病的流行程度,也適用於圈養繁殖計劃用於野外放歸動物放歸前和檢疫期的動物篩查,也能用於臨床診斷。

常規皮膚病理切片所示蛙壺菌包囊與孢子分子技術樣品采集與診斷步驟

5. 防控和治療

群體動物傳播的主要方式是動物間的直接接觸,或接觸發病動物獸舍的潮濕鋪墊物,水等。蛙壺菌可在自來水和滅菌的湖水中存活數周,但遊走孢子對幹燥很敏感,常見季銨鹽類和次氯酸鈉消毒劑能有效殺死壺菌,47℃30min加熱能有效殺死壺菌,相比較紫外線殺菌無效。

非特效化學藥、特效抗真菌藥和提高環境溫度來治療壺菌已被報道,對於病情嚴重的個體,可選擇支持療法(補液治療脫水、註射抗生素控制繼發細菌感染)。建議采取局部治療,如藥浴而不是全身用藥,用0.01%伊曲康唑(itraconazole)藥浴,或用0.6%的生理鹽水或兩棲類林格氏液將1%的商品伊曲康唑溶液稀釋成浸泡的藥液。每天藥浴浸泡5min,持續11d。盡量避免用伊曲康唑治療蝌蚪。除此之外,25mg/kg的福爾馬林和0.1mg/L的綠色孔雀石溶液浸泡24h,隔日重復治療,持續四次的方案也獲得瞭成功。對於人工養殖群體,全群動物用伊曲康唑藥浴和環境消毒綜合療法,積極采取臨床檢測和解剖檢測是行之有效的治療方案。

6. 檢疫隔離和再引入程序

兩棲動物進行檢疫隔離首先考慮圈養動物的健康史,對檢疫過程中死亡的動物應該進行全面的解剖,包括組織病理學檢查,以便進行綜合評估,如果可以也可通過PCR檢測皮屑或試子篩查蛙壺菌,當結果呈陽性時,可對全群動物進行預防性抗真菌治療。

對於參與圈養繁殖和物種再引入計劃的動物,建議用類似方法防控兩棲動物壺菌病。繁育放歸種群最好飼養在一個永久隔離的環境內,而許多野放項目所所關註的重點並不在於野放動物是否感染壺菌病,而是野放地生活的野生種群先前是否就有壺菌病。

參考資料網站:

https://www.sciencemag.org/news/2015/11/biologists-wipe-out-toad-killing-fungus-spanish-island 科學傢采用伊曲康唑挽救瞭一個隻有25個個體的活化石蛙類的故事

http://www.sws.org/Pacific-Northwest-Chapter/pacific-northwest-chapter-research.html 包含已出版的文章,診斷和建議規程及大量參考文獻的連接

https://amphibiaweb.org/index.html 包含物種分佈與受威脅區域

https://ag.tennessee.edu/fwf/adl/Pages/default.aspx 兩棲類疾病課題組1

https://www.jcu.edu.au/college-of-public-health-medical-and-veterinary-sciences/public-health-and-tropical-medicine/one-health-research-group2 兩棲類疾病課題組2

https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Batrachochytrium_dendrobatidis 蛙壺菌簡介1

https://es.wikipedia.org/wiki/Batrachochytrium_dendrobatidis 蛙壺菌簡介2

https://researchonline.jcu.edu.au/17586/ 新西蘭兩棲動物的疾病博士論文

http://www.qldfrogs.asn.au/sick-frogs/ 蛙類皮膚病變例子

《動物園與野生動物醫學》Murray E. Flowler R. Eric Miller

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