Studies on the migration of Toxocara canis larvae in the mouse

Átírás

1 A Toxocara canis-lárvák vándorlásának tanulmányozása egérben Dr. HO Thi Thuan Dr. KOBULEJ Tibor Állatorvostudományi Egyetem Általános Állattani és Parazitológiai Tanszéke, Budapest "Studies on the migration of Toxocara canis larvae in the mouse" - Ho, T. T., Kobulej, T. - Parasit. Hung ABSTRACT. Infection of mice,as a paratenic host, with lar vae of T.canis entails larval migration through the intestinal wall, liver, heart, lungs, and by the systemic circulation to various organs. Following hepato-pulmonal migration insignificant amounts of larvae reach the small intestine via the air passages and esophagus giving rise to a second migration process. Another small amount of larvae may be carried by the systemic circulation to the liver and lungs also on a second occasion to be established for a longer period. Larvae on T. canis remain viable in mice for 10 to 12 months. The larval burden of the brain is steadily higher than that of other organs. The reason for this phenomenon is unknown, but some circulation factor may perhaps be involved. Ma már általánosan tudott, hogy a Toxocara canis lárvái különféle inadekvát gazdák szervezetében megtelepednek és huzamosabb időn keresztül életben maradnak, továbbfejlődésnek azonban semmi jelét nem mutatják. Az ilyen gazdákat BAER (1951) javaslatára paratenikus gazdáknak nevezzük. E lárvák viselkedésének ta nulmányozása azután nyert újabb lendületet, miután kiderült, hogy az ember is paratenikus gazdája a T. canisnak. A T. canis lárváinak valamelyik paratenikus gazdában való viselkedéséből (vándorlásából) következtetni lehet viselkedésükre az ember szervezetében is. Ennek révén képet alkothatunk arról a veszélyről, amely az embert fenyegeti, ha a féreg lárváival fertőződik.

2 Jóllehet aokan vizsgálták a T. canis-lárvák vándorlásának a di namikáját különféle paratenikus gazdákban, a jelenség még most sem tisztázott minden részletében. Irodalmi áttekintés SPRENT (1952), aki 28 napig egereken folytatta megfigyeléseit, megállapította, hogy a T. canis-lárvák igen hamar eljutnak a májba, a tüdőbe, vesékbe és a vázizomzatba, majd az izomzat k i vételével hamar el is hagyják az említett szerveket; 3 hétnél később már csak az utóbbiban talált lárvákat. ISCHII (1959) nem annyira a lárvák vándorlásának a dinamikáját vizsgálta, mint inkább az iránt érdeklődött, hogy a lárvák fejlődnek-e a fehér egér szervezetében történő vándorlásuk során. 0 a lárvák vándorlásának az útját a következőképpen jelölte meg: máj, tüdő és végül agyvelő vagy (!) izomzat. OSHIMA (1961a) egyenként 500 T. canis-lárvával fertőzött egereket. A programszerűen kiirtott egerek különféle szerveiből a lárvákat emésztéses eljárás segítségével gyűjtötte ki. Azt tapasztalta, hogy a lárvák túlnyomó többsége 48 óra múlva a májban és a tüdőben koncentrálódik. A tüdő benépesítésében két szakaszt tapasztalt: a lárvák első csoportja a 2-5«, második csoportja az 5-8. napon érintette ezt a szervet. A vesékben, a lépben és a szívben, szerinte, a 2-8. napig vannak lárvák. Az izomzatban a lárvák 3záma a 3-7. napig emelkedett, majd megállapodott. Vizsgálataiban az izolálható összes lárvák száma furcsán viselkedett: a fertőzés 4.napjától hirtelen csökkent, majd a 7.naptól kezdve újból emelkedni kezdett. A jelenséget a szerző azzal magyarázza, hogy "a lárvák egy része az állandó vándorlás során a kérdéses időben olyan helyen tartózkodott, amely elkerülte a figyelmét". Ezért egy másik kísérletében (1961b) vizsgálatait a gyomorra és a vékonybélre is kiterjesztette. Ez utóbbi megfigyelései révén arra a megállapításra jutott, hogy a regisztrált lárvák mintegy 5%-a a 4-6. napon újból megjelenik a gyomorban és a vékonybélben, ahonnan másodszor is vándorlásnak

3 indul.a szerző szintén viszonylag rövid ideig - 26 napig - folytatta vizsgálódásait. LAMINA (1964) egyenkint 1000 T.canis-lárvával fertőzte egereit. Megfigyelései szerint ezek tüstént a bélfalba furakodnak, ahonnan tovább vándorolnak. A 2. napon a bélfalban már csak elvétve fordulnak elő, de a napon újból megjelennek. A óra között a lárvák többsége a májban, a 96. óra körül a tüdőben van. Az agyban a lárvák a 2., az izomzatban a 3«napon jelennek meg. Az előbbi szervben a számuk az napon kulminál, majd jóllehet jelentősen csökken, lárvákat itt még sokáig lehet ki mutatni. A nap között lárvákat a szívben és a tüdőben is lehet találni. A tüdőben és a májban esetenkint visszamaradt lárvák szerinte betokozódnak, majd elpusztulnak; a 13. naptól kezdve betokozódott élő lárvák csupán az izomzatban fordulnak elő. A szerző megfigyeléseit 50 napig folytatta. SINHA (1966) vizsgálataiban az egereket egyenkint kb lárvával fertőzte. A májat az első 5 napban erősen fertőzöttnek találta; egyes lárvákat azonban még a 48. napon is talált ebben a szervben. A tüdőben a lárvák a 2. naptól a 42. napig voltak megállapíthatók.a vesékben az elsőtől az utolsó, 56. napig voltak lárvák. A csontvázban és izomzatban "állandóan" előfordultak. BURREN (1968) nem annyira a lárvavándorlás dinamikája, mint inkább az általuk előidézett kórszövettani elváltozások iránt érdeklődött. Ezzel párhuzamosan használható megállapításokat tett a vándorlás dinamikájáról is.ezek szerint az órában a bél falában, a bélfodri nyirokcsomókban és a vena portáéban, óra múlva a májban, óra múlva a tüdőben, 2-28 nap múlva az agyban és izomzatban voltak a lárvák; utóbbi helyen még egy év múlva is meg lehetett őket találni, de mozgékonyságuk ekkor már jelentősen csökkent. RAMISZ (1970) vizsgálatainak a célja nem annyira a T. canislárvák vándorlásának a tanulmányozása volt, hanem a lárvák morfológiáját vizsgálta azzal, hogy megbízható módszert dolgozzon

4 ki az izomzatban egyaránt előforduló Trichinella- éa Toxocaralárvák megkülönböztetésére. Ezért a Toxocara-lárván vándorláaának a dinamikáját érintő adatai eléggé hiányosak. Ezek szerint a 2.napon a lárvák már az egér izomzatában vannak, és számuk i t t a napon kulminál. A 3. és 4. hét között az izomzatban lévő lárvák számában állítólag redukció tapasztalható. BURREN (1971) egy másik kísérletében a T. canis-lárvák megoszlását vizsgálta az agyvelő különféle részeiben. Megfigyelései szerint az első lárvák az agyvelőben a fertőzés után két nap múlva már megjelennek; 12 nap múlva a számuk kulminál (200-nál is több lárva az agyvelő 1 g-jában) majd némileg csökken, de még a 138. napon is aránylag magas szinten van (47,2 lárva/g). Az egyenkint 1000 lárvával fertőzött 177 egér közül 8-nak(4,'5%) a szemében volt 1, esetleg 2 lárva. Érdekes, hogy a kisagyban jóval nagyobb volt a lárvapopuláció egyedsűrűsége, mint a féltekékben. OLSON és PETTEWAY (1972) azt vizsgálták, hogy miként oszlik meg a programszerűen kiirtott egerek agyvelejében és egyebütt található lárvák száma. Erősen (3400-nál több lárvával) fertőzött egereiket a fertőzés után 1, 2,5, 3,5, 5, 6, 8, 10, 12 és 16 hét múlva irtották k i. Megállapításaik szerint egy hét múlva az agy- és gerincvelőben az összes fellelhető lárva 26,5, i l l. 0,99 %-a volt jelen. Ez az arány később az agyvelő javára elto lódott olyannyira, hogy 6 hét múlva az agyvelőből gyűjtötték ki az összes lárva 46,8 %-át; ez az arány ezután valamelyest csökkent, de még a fertőzés utáni 16. héten is 35,3 %-ot tett k i. Anyag és módszer A T. canis-lárvák vándorlásának a dinamikáját egyenkint 2500 lárvával fertőzött 70 egéren tanulmányoztuk. Az egereket ötös csoportokban 2, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 40, 45, 50, 60 és 75 nappal a fertőzés után irtottuk k i. A lárvák kinyerése e- mésztéses módszerrel történt. A májban, a tüdőben, az agyvelőben, a vesékben, valamint az izomzatban a lárvapopuláció egyed-

5 sűrűségét az illető szerv 1 g-jában határoztuk meg. A szemben, a szívben és a vékonybél falában a lárvák abszolút számát állapítottuk meg. A 75 napig életben tartott egerek bélsarát 10 napon keresztül minden nap megvizsgáltuk, és a mozgó lárvákat tartalmazó petéket megszámláltuk. E műveletet úgy hajtottuk végre, hogy minden egér egy napi ürülékét kevés vízben széles Petri-csészében szélesztettük, és a petéket sztereomikroszkóp alatt megszámoltuk. Az egerek egy kisebb csoportján (30 állat) azt is tanulmányoztuk, hogy a fertőzés után mikor jelennek meg a lárvák a légcsőben, a nyelőcsőben és a gyomorban. Ez esetben az ugyancsak e- gyenkint 2500 lárvával fertőzött egereket ötösével a 3«, a 4., az 5-, a 6., a 7. és a 8. napon irtottuk k i. A felsorolt szervek nyálkahártyájáról vett kaparékot külön-külön Petri-csészében, vízben szélesztettük és a lárvákat sztereomikroszkóp alatt megszámoltuk. Eredmények A T. canis-lárvák vándorlásának dinamikájára vonatkozó adatainkat az 1. táblázat tartalmazza. Az adatokból a vándorlás dinamikáját illetően a következő tények olvashatók ki. A vékonybélben kikelt lárvák túlnyomó többsége a bél falába vándorol. A petéknek elenyésző hányadából (3,8 %) nem kelnek ki a lárvák, hanem természetes úton kiürülnek a paratenikus gazda szervezetéből. Ezeknek a petéknek 71,3%-a az első napon, 27,9 %-a a második napon távozik, a harmadik napon már csak elvétve lehet peteürülést észlelni. A májban a 2. napon kulminál a lárvapopuláció egyedsűrűsége. Ekkor azonban már a tüdőben is meglehetősen nagyszámú lárva van; az agyvelőben, vesékben, izomzatban is vannak elvétve lárvák. A 4. napon a májban lévő populáció egyedsűrüsége hirtelen csökken,a tüdőben kulminál és az agyvelőben is jelentős mértékben szaporodik; a lárvák koncentrálódása a vesékben és az izomzatban is megindul. A 8. napon további csökkenés tapasztalható

6 A Toxocara canis-lárvák vándorlásának dinamikája egérben egyedenként 2500 lárvával történt fertőzés esetén 1. táblázat A fertőzöttség tartama (nap) a májban a tüdőben A az agyvelőben talált lárvák a szemben X szama a vesében az izomzatban a szívben x a vékonybél falában X x Az oszlopban szereplő értékek a lárvák abszolút számának egerenkénti átlagát jelentik A bélsárból a fertőzést követő napon egyedenként átlag 67.2, a 2. napon 26.4, a 3. napon 0.8 petét lehetett kimutatni, a napon petéket nem találtunk.

7

8 a májban, a tüdőből szintén tovább vándorol a lárvák nagy többsége; az agyvelőben az egyedsűrűség igen magas; jelentősen emelkedett a vesékben és az izomzatban is. A 12. napon a májban és a tüdőben aránylag kevés lárva van. Az agyvelőben igen magas a lárvapopuláció egyedsűrűsége, míg a vesékben és az izomzatban valamelyest kevesebb lárva van. Eltűntek azonban a lárvák a szívből és a vékonybél falából. A továbbiakban az agyvelőben, a vesékben és az izomzatban a lárvapopuláció egyedsűrűségét jelző értékek a megfigyelés végéig magas szinten maradtak, míg a májban és a tüdőben ezeknek az értékeknek a görbéje a és a 60-75' nap körül enyhe csúcsot képez ( l. az 1. ábrát is). A szemben a megfigyelés végéig mindig lehetett több-kevesebb lárvát találni. A toxocara-lárváknak a légcsőben, a nyelőcsőben és a gyomorban való megjelenésére vonatkozó megfigyelések adatait a 2. táblázat tartalmazza. Az adatok tanúsága szerint az invázió megtör- 2. táblázat A Toxocara canis-lárvák vándorlásának dinamikája egér légutaiban és emésztőcsövének elülső szakaszában egyedenként 2500 lárvával történt fertőzés esetén A fertőzöttség tartama napokban a légcsőben A talált a nyelőcsőben lárvák száma a gyomorban a vékonybélben , ,5 3,0 1,0 2,1 6 4,2 2,2 2,3 1,2 7 0,6 1,3 0,6 1, tente után öt nap múlva lárvák jelennek meg a légcsőben és a nyelőcsőben jeléül annak, hogy a tüdőből a vándorló lárvák egy része a légutak közvetítésével a garatba, a nyelőcsőbe, majd a

9 gyomor érintésével másodszor a vékonybélbe jut. Ezeknek a lárváknak a száma azonban elenyészően csekély (0,97 %). A táblázatban szereplő értékek a lárvák abszolút számának egerenkénti átlagát jelentik. Megbeszélés Az 1. és a 2. táblázatban szereplő adatok alapján felvázolható a T. canis lárváinak vándorlása az egérben, mint paratenikus gazdában. A vékonybálben a peteburokba zárt lárvák kiszabadulnak. A folyamat hamar lezajlik és a lárvák mindjárt a bél falába furakodnak (LAMINA, 1964; BURREN, 1968). A bél falában fel keresik a portális rendszer vénáit s ezek segítségével a májba vitetnek. A fertőzéstől számított 48 óra múlva a lárvák túlnyomó többsége a májban tartózkodik. A májból a vérkeringés útján a lárvák a szívbe, majd a tüdőbe hurcoltatnak. A szívbe jutott lárvák egy része a koronáriák közvetítésével a szívizomba kerül és i t t marad. Erre látszik utalni ama tény, amely szerint a 4. napon mintegy megtízszereződik a szívizomban található lárvák száma a fertőzés 2. napján tapasztaltakhoz képest. A tüdőben a fertőzés 4. napján tetőzik a lárvák száma. Innen a lárvák túlnyomó része a nagyvérkörbe jutván elkerül a szervezet minden részébe, egy másik, elenyészően kis része pedig a légutak, a garat, a nyelőcső, majd a gyomor közvetítésével másodszor a vékonybélbe jut. OSHIMÁnak (1961a) azt a megállapítását, hogy a lárvák a tüdőt két fázisban, a 2-5., majd az 5-8. napon árasztják el, megfigyeléseink nem támasztják alá. Egyrészt kísérleteink során nem tapasztaltuk a tüdőnek lárvákkal való benépesülésében ezt a két kiemelkedő szakaszt, másrészt a lárváknak olyan elenyésző hányada jut másodszor a vékonybélbe, hogy ez nem okozhat regisztrálható változást a tüdő lárvákkal való elárasztásának a görbéjén (2. táblázat). LAMINA (1964) is említi ugyan a lárváknak a napon a vékonybél falában való újbóli megjelenését, de a tüdőnek lárvákkal való két-szakaszos benépesüléséről munkájában nincsen szó.

10 A tüdőnek lárvákkal való elárasztásával párhuzamosan halad ezek tömeges megjelenése az agyvelőben, izomzatban és vesékben. A különbség csupán annyi, hogy a vesékben a lárvaszám a 8.napon, az agyvelőben a 12. napon, míg az izomzatban némi ingadozás u- tán a napon éri el a maximumát. A szervezetnek ez az a három területe, ahol a lárvák nagy számban és több hónapon keresztül életképes állapotban megmaradnak. SPRENT (1953) 6 hónappal a fertőzés után is élénken mozgó T canis-lárvákat izo lált az egerekből. BURREN (1968) lárvái pedig még egy év múlva is életképes állapotban voltak. Saját kísérleteinkben 6 hónap múlva még élénken mozgó lárvákat tudtunk izolálni egereinkből. Minden szerző, aki tanulmányozta a T. canis lárváinak viselke dését paratenikus gazdában, felhívja a figyelmet arra, hogy a lárvák száma az egyes szervekben a kezdeti, mintegy menetrendszerű elterjedés után állandóan változik. Hasonló változásnak mi is tanúi lehettünk vizsgálatainkban ( l. ábra), de azt megnyugtatóan megmagyarázni, hasonlóan a többi szerzőhöz, mi sem tudjuk. Nyilvánvalóan arról van szó, hôgy a lárvák állandóan vándorolnak és nincsen kizárva, hogy ebben a paratenikus gazda szervezetében folyó élettani folyamatok játszanak döntő szerepet. OSHIMA (1961b) vizsgálataiból ugyanis ismert, hogy a laktáció és a vemhesség hatással van a lárvák viselkedésére 1 nemcsak az obligát, hanem a paratenikus gazdában is. Nem tudni, hogy pl. a nőstény egerek ivarzása nem befolyásolja-e, esetleg nem mozgósítja-e vándorlásra a lárvákat. Érdekes jelenség a T.canis-lárvák vándorlása során, hogy a lárvák igen változó egyedsűrűségben találhatók az egyes szervekben. A májban, a szívben, tüdőben előforduló lárvák számának e sorrendben történő változása az adott szerv egységnyi mennyiségében magától érthető jelenség: a hepato-pulmonalis lárvavándorlás természetes velejárója. Nem ismeretes azonban annak az oka, hogy miért koncentrálódnak a lárvák a központi idegrendszerben és miért tartózkodnak e szervben a lárvák ilyen hosszú időn keresztül. Egyes szerzők szerint a T. canis-lárvák. miután lebonyolították 64

11 vándorlásuknak hepatc púimonalis szakaszát, eltűnnek ( i l l. be tokozódnak és elpusztulnak)a májból és a tüdőből (SPRENT, 1952; ISCHII, 1959b; LAMINA, 1964; SINHA, 1956). Megfigyeléseink nem támasztják alá e szerzők megállapításait, mert kísérleteinkben a megfigyelés egész tartama alatt mindig találtunk lárvákat mind a májban, mind a tüdőben. I t t nyilvánvalóan arról van szó, hogy a hepato-pulmonalis vándorlás természetes velejárójaként a májból, majd a tüdőből a lárvák eltűnnek ugyan, de a nagyvérkör közvetítésével a tápláló erek révén másodszor is eljutnak ezekbe a szervekbe. Az így idekerült lárvapopuláció egyedsűrűsége, természetesen, nem lesz olyan nagy, mint a hepato-pulmonalis vándorlás velejárójaként idejutott populációé. E populáció lárvái már tartósan itt maradnak és LAMINA (1964) állításával el lentétben nem tokozódnak be, i l l. nem pusztulnak el. Talán ezzel magyarázható OSHIMA (1961) és LAMINA (1964) megfigyelése, miszerint a tüdőnek lárvákkal való benépesítésében két jól el különíthető szakasz van. Vizsgálatainkban, mint már említettük, a vándorlás görbéjének alakulása alapján a két forrásból származó lárvákat sem a májban, sem a tüdőben nem tudtuk elkülöníteni. összefoglalás A T. canis lárvái az egérben az Ascaridata alrendbe tartozó fa jokra jellemző vándorlást folytatnak. E vándorlásnak az útja a bélfal, a máj, a szív, a tüdő, majd a nagyvérkör közvetítésével a különféle szervekbe,ill. szövetekbe irányul. A lárvák elenyésző hányada a tüdőből a légutak közvetítésével másodszor is a vékonybélbe jut, ahonnan a már említett módon ismét hepato-pulmonalis vándorlásnak indul. A vándorlás hepato-pulmonalis szakaszát követően a T. canislárvák egy része a nagyvérkör révén másodszor is a májba és tüdőbe kerülhet, és i t t tartósan megtelepedhet. A másodlagos lárvapopuláció egyedsűrűsége ezekben a szervekben, természetesen, nem olyan nagy, mint a hepato-pulmonalis vándorlás velejárójaként idejutott elsődleges populációé.

12 A T. canis-lárvák az egérben mintegy hónapig életképes állapotban maradnak. A T. canis vándorló lárvái a paratenikus gazda szerveiben nem egyforma gyakorisággal fordulnak elő. Az agyvelőben a lárvapopuláció egyedsűrűsége tartósan igen magas; többszöröse az egyéb szervekben talált populációk egyedsűrűségének. Ennek oka ismeretlen, de a jelenség a faj terjedése szempontjából bizonyára hasznos, mert a központi idegrendszer (a szem) bántalmazottsága miatt a paratenikus gazda könnyen prédája lehet a végleges gazdának. Irodalom BAER, J.G. (1951)Í Ecology of animal parasites. - Urbana. BURREN, C.H. ( 1968): Experimental toxocariasis. I. Some observations on the histopathology of the migration of Toxocara canis larvae in the mouse. - Z. f. Parasitenkde, BURREN, C.H. (1971 ): The distribution of Toxocara canis larvae in the central nervous system of the mouse. - Trans. Royal Soc. trop. Med. Hyg. 65_ ISCHII, T. (1959):. Studies on larva migrans. I I. Comparative behaviour and larval morphology of Toxocara canis and Ascaris suilla with regard to their reinfectibility. - Jap. J. Parasitol LAMINA, J. (1964): Die Entwicklung der in Europa am häufigsten vorkommenden Haustier-Ascariden im nicht adäquaten Wirt, der Maus. - Z. f. Parasitenkde, OLSON, L.J. - PETTEWAY, M.B. (1972): Invasion of the spinal cord of mice by Toxocara canis.- Parasitology, OSHIMA, T. (I96la): Standardization of techniques for infecting mice with Toxocara canis and observation on the normal migration routes of the larva. - J. Parasit OSHIMA, T. (1961b): Influence of pregnancy and lactation on migration of the larvae of Toxocara canis in mice. - J. Parasit

13 RAMISZ, A. (1970): Badariia nad morfológia larw Toxocara canis i Toxocara cati w miesniach ziwiciela paratenicznego. - Polskié Arch. wet. ÍJ SINHA, B.W.(1966): The migratory behaviour of the larvae of Toxocara canis in white mice.-indian Vet.J., 43_ IIO5. SPRENT, J.F.A. (1952): On the migratory behaviour of the larvae of various Ascaris species in white mice. - J.Infect. Dis., Érkezett: Dr. KOBULEJ, T. Állatorvostudományi Egyetem Parazitológiai Tanszéke 1078 Budapest Landler Jenő u. 2.