家猫是病原携带者?

猫百科

猫行动敏捷,善跳跃。吃鱼,鼠,兔等。

家猫传播的病原体威胁着人类和家畜的健康。是否有简单的解决方案(如更好地照顾猫)可以帮助抗击感染?

弓形虫

刚地弓形虫是世界上最成功的寄生虫之一。这种寄生虫的主要宿主是猫,但该寄生虫几乎在地球上每个生态系统中均成功繁殖,甚至是那些缺乏本地品种猫的生态系统。人们已在小鼠、麝鼠、海牛以及人类等生物中发现了该寄生虫。

弓形虫病是由弓形虫导致的感染,可能会给人类带来严重后果。如果妇女在妊娠期间感染弓形虫,可能会导致流产、死胎或后代神经系统问题。这种寄生虫是感染性视网膜疾病的最常见原因。例如,在巴西,该地区弓形虫虫株的毒性大于欧洲和北美地区的弓形虫虫株,该地区几乎五分之一的感染人群会出现永久性视力损害。

寄生虫也会对家畜产生影响。弓形虫病是家养绵羊和山羊流产的主要原因之一,给农民造成沉重的经济损失。自21世纪初以来,弓形虫还与加利福尼亚海岸大量南部海獭(Enhydra lutris nereis)的死亡有关。

弓形虫对于人类的风险可能会增加。在法属圭亚那的丛林生态系统中,发现了可导致健康成人出现重度疾病甚至死亡的高毒性虫株,该地域仅通过多孔且脆弱的生态屏障与人口稠密的地区分隔开来。由于这些原因,科学家们正试图了解为何弓形虫的分布如此广泛,及其如何在当今环境中移动。

弓形虫侵入并存活在其他生物体的细胞内。这种单细胞原生动物的成功可归功于其独特的生物学,即能够通过异常广泛的宿主物种范围并在这些动物体内持续存在多年来建立和传播感染。但其广泛存在性在很大程度上归因于一个历史原因:从一万年前开始,人与家猫共栖,这使得该寄生虫数量大增且分布广泛。

了解这一历史就可理解弓形虫病全球传播的本质,并给出如何控制感染的线索。事实证明,解决方案可能不仅涉及科学,还涉及同情心。

耐心的回报

弓形虫有两大生物学优势:耐性和适应性。葡萄牙古尔班基安科学研究所一位研究寄生虫的免疫学家Jonathan Howard称:“弓形虫具有非同寻常的生活方式,其基本上是等待。”

弓形虫生命周期的有性阶段仅在一种猫科动物的肠道内发生,并持续数日。在该过程结束时,寄生虫的卵囊(受精卵包裹在坚韧、耐环境的囊壁中)随猫粪排出,并保持休眠状态,但可在土壤或水中存活一年以上。

当卵囊被其他哺乳类动物或鸟类摄入时,该寄生虫会迅速分裂,约一周后,在动物的大脑或肌肉中形成组织包囊。然后,寄生虫可存活多年等待被猫吃掉,以再次开始整个过程。

虽然弓形虫只能在猫体内进行有性繁殖,但也可以进行无性繁殖,并几乎可以在任何哺乳动物或鸟类中建立慢性感染。美国国家过敏症与传染病研究所的一位寄生虫学家Michael Grigg称:“我们尚未发现不易感的温血脊椎动物。”

相比之下,多数相关物种(如引发疟疾的寄生虫疟原虫)次要宿主的范围较为有限。此外,当一个次要宿主吃掉另一个次要宿主时,弓形虫组织包囊可形成新的感染——例如,当狐狸吃感染的野兔时,或者当人吃羊时,狐狸和人可发生感染。其他类似的寄生虫不能以这种方式在次要宿主之间转移。

在加利福尼亚州斯坦福大学医学院研究弓形虫生物学的John Boothroyd怀疑,猫对猎物的选择往往不太挑剔,这有助于解释弓形虫次要宿主范围广泛的原因。Boothroyd称:“当弓形虫从猫体内排出时,这些寄生虫不知道回到猫体内的最佳方式是否是通过麻雀,或乌鸦,或小鼠,或大鼠”。因此,进化更青睐于那些在几乎任何地方都可以存活的寄生虫。

弓形虫的全球化

作为一个物种,弓形虫被认为早在1100万年以前就已出现,但去年12月发表的遗传分析显示,目前在南美洲传播的虫株的起源可追溯至150万年前。之后,这些虫株由该地进入北美,然后越过白令海峡大陆桥到达亚洲、欧洲和非洲。

这就意味着,早在人类驯养猫之前,甚至是在二十万年前的现代人类进化之前,弓形虫已具有全球性覆盖。Howard称:“人类感染弓形虫似乎没完没了。”早期人类可能因许多非洲猫科动物排出的卵囊获得感染,或者通过进食受感染狩猎动物的肉而发生感染。
但是毫无疑问,在埃及和美索不达米亚地区发生的猫驯化,以及同一时间的农业发展,对弓形虫而言是一个巨大的变化,也是一个机会。Howard称,“万年前发生的事情真的非常壮观,其终宿主家猫的数量变得难以置信地多”。

作为食物链顶端的捕食者,猫是生态系统中最稀有的动物之一。大多数种类的猫也是独栖的。但是随着农业的出现,弓形虫的终宿主和多个次要宿主生活在一起,更加亲近。

美国国家过敏症与传染病研究所的一位寄生虫学家Alan Sher称,这可能标志着人类大范围感染的开始。随着家猫遍及世界各地,弓形虫也随之传播。

目前在欧洲和北美传播的寄生虫种群主要是大约1万年前出现的几种虫株。有人说,缺乏多样性是该寄生虫的特征,其已适应了特定的宿主——家猫。美国农业部的一位寄生虫学家 Benjamin Rosenthal称:“这与我们对其他景观所做的事情并没有什么不同”。

尤其是过去500年来的殖民主义和全球化,人类的活动导致了景观同质化,使得同样的作物和杂草遍布各地。他说:“我们的寄生虫也可能因为类似的原因而陷入同样的模式”。

疫苗烦恼

家猫是迄今世界上数量最多的猫科动物。而且在最初感染期间,一只猫就可以在其粪便中排出十亿个卵囊。虽然这些卵囊只是在寄生虫生命周期中短暂的有性阶段产生的,但这些卵囊很有耐性,这意味着环境中一直有大量的卵囊。

在过去,仅根据直接接触过这些卵囊,或食用过未煮熟的或腌制的受感染家畜肉,很难弄清楚是否感染寄生虫。但美国农业部的研究人员已经确定了一种由卵囊形态的寄生虫产生的特异性分子,可以帮助识别感染的来源。美国农业部的科学家Jitender Dubey称,一些采用这种技术的研究表明,卵囊是导致大多数人感染的原因。

卵囊也是一些易感野生动物的感染源。起初,研究人员因在海獭中发现弓形虫而困惑,因为该海洋哺乳动物极少上岸,且不以温血动物为捕食对象。但事实证明,卵囊从河流和小溪冲入大海,并可以在冷血生物(如贻贝和蜗牛)中保持活力。海獭从这些最喜爱的猎物中感染寄生虫。

如果卵囊是主要问题,那么,最好的解决方法是什么?一种可能的方法是使易感物种接种疫苗。英国莫登研究所的一位免疫学家Elisabeth Innes(疫苗研发人员之一)说,已有一种疫苗可用于绵羊和山羊,可预防由弓形虫病引发的流产。其团队研究表明,该疫苗也可减少食用动物中组织包囊的数量,从而使食物供应更加安全。

但它是一种活疫苗,不仅保质期短,而且还可能会引发安全性问题,这使其对人体试验缺乏吸引力。Innes及其他科学家正在研究其替代品,但是如何诱导出抵抗细胞内寄生虫所必需的免疫应答非常困难。

另一个想法是通过研发猫用疫苗来切断卵囊的源头。Innes称:“我认为那样产生的影响最大。”美国的研究人员已经研发出了这种疫苗的一个实验版本。但它涉及到在小鼠中培养该寄生虫的弱化突变虫株,然后给猫喂食受感染小鼠的大脑——这种策略已证实难以扩大规模。

一些科学家担心,即使有猫用疫苗,也很难销售给猫主人,原因是弓形虫对猫自身的健康风险很小。并且,即使宠物猫接种疫苗也可能无法解决问题,因为即便有机会到户外活动,被照顾得很好的宠物的感染率也很低。自谋生路的流浪猫可能是环境中大多数卵囊的来源。

加州大学戴维斯分校的一位动物健康研究员Patricia Conrad称,常见的公共卫生预警——孕妇应避免清洁猫砂盒是有用的预防措施,但这可能还不够。人们在从事园艺时、在沙池中玩耍时(通常是儿童暴露的来源),或通过水体(如水坑或池塘),更易遇到寄生虫。

Conrad的一项研究提示,当流浪猫由人类喂养时,这些流浪猫捕食更少的野生动物,它们感染和传播弓形虫的风险显著下降。Conrad指出,更好地照顾猫咪,结果会更好。

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