福氏耐格里阿米巴

福氏耐格里阿米巴(Naegleria fowleri)

福氏耐格里阿米巴,学名为Naegleria fowleri,是一种营自生生活的阿米巴原虫。它主要生活在温暖的淡水环境,如湖泊、河流和温泉中,偶尔也可以在土壤和宿主的脑部中找到[1]。福氏耐格里阿米巴是自由生活的阿米巴原虫中的一种,它能引起原发性阿米巴脑膜脑炎。这种疾病主要发生在儿童或未成年人中,病情通常较重,致死率很高。福氏耐格里阿米巴偶尔也可以寄生生活,致病形态为阿米巴型滋养体。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

福氏耐格里原虫是一种自由生活、耐热的致病性 鞭毛变形虫,能在46℃的环境中生存[2]。该变形虫主要生活在土壤或不同类型的水体中,以水体中的细菌、藻类和酵母为食。福氏耐格里原虫有3种不同的生命阶段,即滋养体、鞭毛虫和包囊[3],并且能根据外界环境改变其生命阶段。

1.1.2形态学特征

福氏耐格里阿米巴有滋养体和包囊两个生活阶段。在有利的环境下, 福氏耐格里原虫表现为滋养体阶段。滋养体是繁殖活跃阶段,也被认为是感染阶段。它只有1个细胞核,中央核仁突出,细胞质呈空泡状,形态大小在15~25μm, 并通过二裂变进行繁殖,核膜在分裂期间保持完整[4]。当营养缺乏时,滋养体变成鞭毛虫,可以远距离游动并且能满足营养需求。像大多数原生生物一样,滋养体在不利的条件下转变为代谢不活跃或者休眠的包囊。包囊直径在7~10μm,被2层薄壁覆盖,上面有1~2个气孔[5]。在鞭毛虫和包囊阶段,福氏耐格里原虫既不摄食,也不繁殖。只有滋养体能摄食、繁殖或转变成包囊。

Naegleria fowleri: l'ameba "mangia-cervello" - Microbiologia Italia

1.1.3生化特征

在生化特性上,福氏耐格里阿米巴的二分裂增殖方式表明其具有较强的生殖能力。此外,这种阿米巴原虫能在高达46℃的温度下生存,显示出其对高温环境的耐受性。然而,福氏耐格里阿米巴的致病性是其生化特征中最为突出的一点。它能通过鼻腔进入人体,穿过鼻黏膜和筛状板,沿嗅神经进入大脑,引起原发性阿米巴脑膜脑炎。这种疾病的潜伏期短,通常只有5~8天,且一旦感染,死亡率极高。

1.1.4 分子生物学特征

(1)毒力因子

福氏耐格里阿米巴(Naegleria fowleri)的毒力因子主要是指其能够引起原发性阿米巴脑膜脑炎(PAM)的能力,这与其特殊的生物学特性和生化特征密切相关。福氏耐格里阿米巴能够通过鼻腔进入人体,并穿过鼻黏膜和筛状板,沿嗅神经进入大脑。福氏耐格里阿米巴在大脑内能够迅速繁殖,并引发严重的炎症反应。它会破坏脑组织,导致化脓性脑膜脑炎、血管出血和脑实质坏死等病变。福氏耐格里阿米巴在自然界中以吃细菌或其他微生物为生,因此其体内可能寄生着许多细菌。当它侵入人体后,这些细菌也可能被带入脑内,引发细菌性炎症,进一步加重病情的严重性。福氏耐格里阿米巴的二分裂增殖方式也显示了其强大的生殖能力,这使其在感染人体后能够迅速繁殖,增加病情的严重性。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1 分布与传播

福氏奈瑟菌是一种嗜热且无处不在的变形虫,存在于空气、土壤和温暖的水中[6]。它的自然栖息地包括温泉、池塘、河流和淡水湖。然而,在饮用水分配系统、未经处理的游泳池、喷泉、医院、温泉水、未经处理的饮用水和水上乐园中都能发现它[7]。福氏奈瑟菌是一种广泛分布的寄生虫,除南极洲外,几乎每个大陆都有发现。

1.2.2 致病性

福氏耐格里阿米巴(Naegleria fowleri)的致病性主要体现在它能够引起一种罕见但极为严重的中枢神经系统感染——原发性阿米巴脑膜脑炎(Primary Amebic Meningoencephalitis,PAM)。福氏耐格里阿米巴通常存在于温暖的淡水环境中,如湖泊、河流、温泉和未经充分消毒的游泳池等。当人们在这些水体中游泳或进行其他水上活动时,如果含有福氏耐格里阿米巴的水通过鼻子进入人体,阿米巴原虫就可能感染人。一旦阿米巴原虫进入鼻腔,它们会沿着嗅觉神经上行,穿过颅骨底部的一个小孔(筛状板)进入大脑。在大脑中,阿米巴原虫会迅速繁殖,并引发严重的炎症反应,导致脑组织损伤、化脓性脑膜脑炎、血管出血和脑实质坏死等病变。原发性阿米巴脑膜脑炎的潜伏期通常为5至8天,但也可能更短或更长。疾病初期可能出现头痛、发热、恶心、呕吐、颈项强直等症状,随后病情会迅速恶化,出现意识模糊、昏迷、癫痫发作等严重症状[8]。由于福氏耐格里阿米巴的破坏作用极强,一旦感染,死亡率极高,通常超过90%。目前全球报道的PAM病例致死率可达95%[9]。 国内报道的PAM病例不足10例,均无幸存[10]

1.2.3 耐药性

福氏耐格里阿米巴是一种单细胞原生生物,其细胞结构和代谢途径相对简单,导致其对某些传统药物的耐药性较低。但由于其生活环境和感染过程的特殊性,福氏耐格里阿米巴可能具有一些独特的耐药机制。福氏耐格里阿米巴在感染过程中会经历不同的生活阶段,包括滋养体和包囊阶段。这两个阶段在生理和代谢上可能存在差异,因此对药物的敏感性也可能不同。

1.3检测方法

  1. 荧光定量检测技术:基于荧光探针与目标分子特异性结合的检测方法。荧光探针在荧光定量检测中起着关键作用,它们能够与目标分子结合,并在结合后产生荧光信号。
  2. 血液检查:通过血液常规检测,发现白细胞的数量升高,主要以中性粒细胞为主。在细菌培养时,可发现福氏耐格里阿米巴。
  3. 病原学检查:包括涂片法、免疫荧光染色法、核酸扩增检测、免疫印迹检测等。这些方法可以直接检测阿米巴滋养体,具有较高的准确率。
  4. 免疫学检查:通过检测血清和粪便中的阿米巴抗体,辅助诊断阿米巴病。常用的方法有放射免疫分析法、酶联免疫吸附法和免疫荧光检测法等。这些方法具有较高的灵敏度,可作为阿米巴病的辅助诊断依据。

1.4典型案例

病例郑某,男,47岁,居住在湖北省荆州市某县农村地区,长期从事货运驾驶工作,2021年8月初无货运业务闲居家中,8月1-7日闲居家中期间,连续在距自家10~20m处的池塘A打捞水草。8月9日病例相继出现发 热、头痛、食欲下降等不适,10日症状逐渐加重,11日自服非处方药后未见缓解,夜间病情严重出现昏睡、言语模糊。被紧急送往医院,经过一系列检查和诊断,医生最终确认他感染了福氏耐格里阿米巴。尽管医生们采取了积极的治疗措施,包括使用抗生素和其他药物,但由于疾病的严重性和进展迅速,最终放弃治疗不幸去世。

1.5防治对策

  1. 避免感染源:避免在可能含有福氏耐格里阿米巴的淡水环境,如湖泊、河流、温泉、未经充分消毒的游泳池等地方游泳或进行其他水上活动。避免使用未经处理的自来水清洗鼻腔,建议使用无菌水、蒸馏水或者煮沸至少一分钟后冷却的自来水。在游泳、洗澡、淋浴或洗脸时,注意不让水进入鼻子,以降低感染风险。
  2. 注意个人卫生:保持个人卫生习惯,避免与患者共用私人物品,避免不洁性生活,注意饮食卫生,避免食用不干净的食物。如果与患者有过密切接触,可能会感染阿米巴病,因此在日常生活中要避免与患者密切接触,同时还要避免去人员比较密集的场所。积极治疗原发性疾病:如果本身患有肠道阿米巴病,应在医生的指导下服用甲硝唑片、替硝唑片等药物进行治疗,以有效改善病情,避免病情持续发展。
  3. 宣传教育:加强公众对福氏耐格里阿米巴感染的认识,提高防范意识。教育公众在进行水上活动时注意个人卫生和防护措施,避免感染风险。
  4. 监测与报告:加强水质监测,特别是对公共游泳池、温泉等场所的水质进行定期检测,确保水质安全。建立疫情报告制度,对疑似或确诊病例进行及时报告和追踪调查,以便及时采取防控措施。

参考文献

[1] R Siddiqui, Ali IKM, Cope J-R, et al. Biology and pathogenesis of Naegleria fowleri[J]. Acta Trop, 2016, 164375-394.

[2] J-L Griffin. Temperature tolerance of pathogenic and nonpathogenic free-living amoebas[J]. Science, 1972, 178(4063): 869-870.

[3] J-E Pinero, Chavez-Munguia B, Omana-Molina M, et al. Naegleria fowleri[J]. Trends Parasitol, 2019, 35(10): 848-849.

[4] M Jamerson, Schmoyer J-A, Park J, et al. Identification of Naegleria fowleri proteins linked to primary amoebic meningoencephalitis[J]. Microbiology (Reading), 2017, 163(3): 322-332.

[5] N Mittal, Mahajan L, Hussain Z, et al. Primary amoebic meningoencephalitis in an infant[J]. Indian J Med Microbiol, 2019, 37(1): 120-122.

[6] S-K Maciver, Pinero J-E, Lorenzo-Morales J. Is Naegleria fowleri an Emerging Parasite?[J]. Trends Parasitol, 2020, 36(1): 19-28.

[7] M Jahangeer, Mahmood Z, Munir N, et al. Naegleria fowleri: Sources of infection, pathophysiology, diagnosis, and management; a review[J]. Clin Exp Pharmacol Physiol, 2020, 47(2): 199-212.

[8] A Guemez, Garcia E. Primary Amoebic Meningoencephalitis by Naegleria fowleri: Pathogenesis and Treatments[J]. Biomolecules, 2021, 11(9).

[9] 张娜,周艺彪. 福氏耐格里原虫传播特征及防治研究进展[J]. 上海预防医学, 2022, 34(02): 187-191.

[10] Q Wang, Li J, Ji J, et al. A case of Naegleria fowleri related primary amoebic meningoencephalitis in China diagnosed by next-generation sequencing[J]. BMC Infect Dis, 2018, 18(1): 349.