肠道寄生虫可能增加呼吸道细菌的进一步传播

宾夕法尼亚州立大学的研究人员今天发表在《eLife》杂志上的一份报告称，同时感染呼吸道细菌和一种或多种肠道寄生虫的兔子更有可能释放细菌，从而感染其他兔子。

　　

这项研究表明，混合感染是单个动物之间病原体释放变异的一个重要来源，可能会影响疾病传播的可能性。与本研究中使用的病毒种类相似的病毒会感染人类，虽然这项研究是在兔子身上进行的，但它对人类群体有广泛的影响。

病原体传播的个体变异可以增加病原体的基本繁殖数(R值)，并决定感染是否会传播或中断并迅速消失。造成这种变异的原因之一是病原体脱落的数量和持续时间的差异，因为一些个体比其他人脱落的更多，时间更长——所谓的超级脱落者。与其他病原体的联合感染被认为有助于宿主感染的变异，从而促进传播，因为病原体种类之间的相互作用和它们引发的免疫反应。

“越来越多的证据表明，胃肠道蠕虫可以影响呼吸道感染的严重程度和时间过程，但它们如何影响脱落的动力学仍有待确定，”美国宾夕法尼亚州立大学传染病动力学中心生物学教授、资深作者伊莎贝拉·卡塔多利解释说。“在慢性寄生虫感染与地方性或季节性暴发的呼吸道病原体共同循环以及抗菌素耐药性正在成为威胁的地区，这一点很重要。专注于治疗蠕虫可能是减少进一步传播的快速和有效方法。”

研究小组调查了两种肠道蠕虫对兔子体内一种呼吸道病原体——支气管博氏杆菌(支气管杆菌)的释放的影响。他们研究了四种类型的感染:仅支气管分枝杆菌，带有两种寄生虫中的一种的支气管分枝杆菌，以及同时带有两种寄生虫的支气管分枝杆菌。首先，他们通过计算接触兔子的培养皿中菌落的数量，来测量每种感染所产生的细菌数量。对于每只兔子，他们也量化了血液中的一些免疫变量。然后，他们开发了一个数学模型来模拟兔子对四种感染的免疫反应，以及它如何影响细菌脱落的程度和时间。

他们发现在四种感染类型内部和之间的脱落水平有相当大的差异。一些兔子持续大量地排出细菌，而另一些兔子排出细菌较少或根本不排出细菌。携带所有三种病原体的兔子的脱落变化最大;事实上，蠕虫的存在增加了细菌脱落量和脱落频率的变化。总之，这表明与蠕虫的合并感染，无论其种类，都将导致分枝杆菌进一步传播的更高概率。

为了研究支气管分枝杆菌的脱落是否受呼吸道感染强度和宿主免疫反应的影响，研究小组建立了一个动力学模型。对于每只兔子，他们将实验脱毛数据与估计的支分枝杆菌感染强度和相关免疫反应联系起来，其中寄生虫改变了这种反应的强度和持续时间。这些模拟证实，在合并感染的宿主中，细菌脱落达到了更高的水平，持续时间更长，这些变化与支气管杆菌在呼吸道中的显著增长有关。被称为中性粒细胞和抗体的免疫细胞的相对贡献的变化可以解释这些感染动态，以及不同感染类型之间脱落模式的差异。然而，在大多数兔子中普遍观察到的脱毛量的快速变化不能用感染的强度或在个体水平上研究的相关免疫反应来解释，这表明呼吸道的局部过程可能更重要。

“我们的研究为胃肠道蠕虫在细菌脱落动力学中发挥的作用提供了新的见解。鉴于寄生虫感染影响全球四分之一的人口，而呼吸道感染是全世界传染病造成死亡的前十大原因之一，了解寄生虫在呼吸道感染动态中的作用对于针对特定的合并感染环境开发治疗方法非常重要，”Cattadori总结道。“发现和隔离高脱壳者和超级脱壳者的能力对于降低疾病爆发的风险至关重要，专注于蠕虫的治疗可能是减少进一步传播的快速和有效的方法。

文章标题

Gastrointestinal helminths increase Bordetella bronchiseptica shedding and host variation in supershedding