寄蟲筆記 3 — 血液鞭毛蟲 — 錐蟲

血液鞭毛蟲(Hemoflagellates)

屬於錐蟲科,有無鞭毛體(amastigote)、前鞭毛體(promastigote)與錐鞭毛體(trypomastigote)等型態。當蟲呈無鞭毛體時形狀接近圓或橢圓,沒有波動膜或伸出細胞外的鞭毛,但動基體(kinetoplast)仍然可見。前鞭毛體與錐鞭毛體則呈梭型,錐鞭毛體的鞭毛由後往前貫穿整個蟲體,並在蟲體側形成波動膜(undulating membrane),前鞭毛體的鞭毛則只在前端伸出,沒有波動膜。

血液鞭毛蟲通常經由昆蟲傳播,在人體內與蟲體內通常呈現不同的型態。舊大陸的利什曼原蟲是由白蛉屬(Phlebotomus)中的一些種類叮咬堧染;非洲睡眠病則由舌蠅屬(Glossina)中的一些品種傳染(采采蠅)。在美洲的錐蟲病則經由獵樁科中的一些品種(reduviid bugs),藉糞便污染傷口而傳染。

錐蟲屬(Trypanosoma)

錐蟲病在人類主要有兩種形式:非洲睡眠病與卡格氏病(Chagas’ disease,又稱美洲錐蟲病)
非洲錐蟲病的病原最主要為岡比亞錐蟲(Trypanosoma brucei gambiense)與羅得西亞錐蟲(T. brucei rhodesiense)。它們在人類體液中寄生時呈現錐鞭毛體的型態。

造成人類疾病的 Trypanosoma brucei 在非洲有兩個不同的地理區分部,臨床上也可區分出二種,另外尚有一種只影響動物而不影響人類,但對此三種蟲子在型態與血清學上卻難以區分:岡比亞錐蟲主要造成岡比亞或西非的非洲睡眠病,而羅得西亞錐蟲則造成羅得西亞與東非地區的非洲睡眠病,第三種 T. brucei brucei 則不寄生於人類。

岡比亞錐蟲(Trypanosoma brucei gambiense)

沒有保蟲宿主,主要的傳播媒介為采采蠅(Glossina palpalis 與 G. tachinoides),牠們多生長在陰暗的小溪旁邊,接近人類的居住場所。非洲人被叮咬後會有數天到數週的無症狀潛伏期,而其他人則多呈急性發作,潛伏期很短。被叮咬的部位可能會形成一痛的硬性潰瘍,稱為 trypanosomal chancre,這在非洲人比其他人更常見,此潰瘍內含有錐蟲。

潛伏末期血中可能已含有少量錐蟲,接下來蟲可能會消失,或者進入淋巴系統,開始發病。發病時已發冷發燒為表現,發燒為不規則,而且在發熱時血中可找到大量錐蟲(但不發燒時則蟲數稀少。)淋巴結腫大,最常見於後頸,此區的淋巴結腫大被稱為 Winterbottom’s sign。接下來感染可能不侵犯神經系統便終止,但惡化時會造成腦膜腦炎,精神症狀會先出現,而神經症狀則在較晚期才出現。可能會出現 Kerandel’s sign:加壓於手掌或尺神經(ulnar nerve),解除壓力後會有嚴重疼痛的感覺。惡化到最後病人會越來越不易被喚醒,最後終至昏迷。

先天性感染並不常見,但常見流產與死產的報告。

一般認為蟲寄生在人身上時只有錐鞭毛體的形式,但後來發現,早期感染時在脈絡叢(choroid plexus)可發現無鞭毛體,且可造成微血管阻塞,引起局部水腫與 CSF 流動障礙,可能是初期感染頭痛的原因。

早期感染寄生蟲主要侵犯淋巴組織,到晚期則以 CNS 為主。病人常會貧血,白血球數目雖在正常範圍,但淋巴球的比例會增加,血小板則常因網狀內皮系統增生與 DIC 之故而減少。血中的 IgM 大量增加(正常人的四倍以上)則是本病的特徵,此現象可能與蟲的抗原變異性有關。它可不斷地更換其表面抗原,因此躲避宿主的免疫機制。若 IgM 不高,便可以除去錐蟲病的可能性。在 CSF 中偵測 IgM 則對診斷中樞的錐蟲病頗有幫助。岡比亞錐蟲的感染同時會出現細胞與體液免疫的抑制現象,因此增加次發感染的可能。

蟲進入中樞神經系統後會有軟腦膜炎(leptomeningitis)。在 Virchow-Robin spaces 中的血管旁有淋巴球與漿細胞的浸潤,CSF 中蛋白質增加,每立方毫米中會有 15~500 個白血球。在中樞生長的錐蟲刺激免疫反應,產生 kinin,因而破壞結締組織。錐蟲也可在大腦的灰質與白質中寄生。

治療

疾病早期時可使用毒性較小的 suramin,這是一種酵素抑制物,只對錐蟲與絲蟲有效,可用於懷孕婦女。其他治療錐蟲病的藥物也包括 Pentamidine,其可選擇性與蟲體之動基體 DNA 作用,但不能穿過 BBB,因此只能用於血液淋巴期,且在懷孕的頭四個月禁止使用。

Melarsoprol,或者 Melarsen oxide 加 dimercaprol(BAL)可以用於岡比亞錐蟲病的任何階段,且可穿越 BBB,但含砷的藥物禁止使用於懷孕婦女。使用 Melarsoprol 治療時,常產生 Herxheimer 反應(因大量蟲體快速死亡所造成的免疫反應)。反應性的腦病變也並不少見,是由於藥物與已受病侵犯的大腦交互作用所致,此時暫時停藥並給予鎮靜劑,當反應消除後再小心地恢復治療。若產生出血性腦病變則是由於藥物毒性直接導致,致死率很高。

DFMO 可使用於疾病的早期與晚期。一般病患對其耐受性佳,常見副作用包括下痢、腹痛與貧血,但一般並不需要為此停止治療。

羅得西亞錐蟲(T. brucei rhodesiense)

發現於東非與中非,疾病為散發性,沒有廣泛的地理分佈。由 Glossina palpalis、G. morsitans 與其他幾種采采蠅傳播。其造成的疾病表現與岡比亞錐蟲相似,但潛伏期短,病程更快更易惡化,病人常在神經症狀出現前死亡。

感染早期,錐蟲出現於血液中,但較少侵犯淋巴,也少見 Winterbottom’s sign。病人的體重會快速下降,不治療者可在九個月到一年內死亡。在染病的患者與實驗動物均曾發現絲球性腎炎的情形,沉積於腎絲球中的主要是 IgM。心電圖的變化同克氏錐蟲感染。

保蟲宿主很多,且媒介的采采蠅活動範圍比岡比亞錐蟲的更廣。治療方式同岡比亞錐蟲。

藍氏錐蟲(T. rangeli)

人類感染無症狀,主要侵犯十六歲以下青少年或兒童。感染媒介為獵樁科的 Rhodnius prolixus。

克氏錐蟲(T. cruzi)

此症好發於五歲以下孩童,也在孩童身上較為嚴重,有更明顯的 CNS 侵犯。除蟲咬之外,此症可因輸血傳染,且無論急性慢性,均可經由胎盤傳播給胎兒,亦有經母乳傳播的報告。

其除了血液,也可寄生在心肌等組織,此時為無鞭毛體,而非血液循環中的錐鞭毛體。此蟲可在多種昆蟲中發現,但主要傳播媒介只有錐鼻蟲,因其入侵人宅,並吸血。錐鼻蟲吸血時排泄糞便,便很容易污染傷口,造成感染。錐蟲首先於叮咬的部位增生,產生紅斑性硬結節,稱為 chagoma,此病灶常出現於臉上,如在體幹,會非常疼痛,有噬中性球與淋巴球的浸潤,此為局部的急性發炎反應。增生後蟲便擴散至鄰近淋巴結,在三天內造成局部淋巴腫大,此時淋巴結內可找到蟲的無鞭毛體。脾臟能觸摸得到,但並非非常腫大。若被組織球或其他細胞吞噬,蟲會轉變為無鞭毛體,其可在任何組織的細胞中增生,尤其喜愛侵犯心肌。

在感染的頭幾週,蟲並且會隨血液傳播,造成局部硬而非凹陷的水腫硬塊,可能出現在身體任何部位,但最常發生於臉部單側。當臉部一側上下眼瞼同時水腫又合併結膜炎,就稱為 Romana’s sign。當單側眼眶、臉部水腫,再加上下頷淋巴結腫大,便稱為眼眶淋巴腺症候群(oculoglandular syndrome),或稱 ophthalmoganglionary complex。

全身性症狀約在被叮咬後的 4 天到 2 週出現,有時更久。一歲以上的幼童血中蟲數較少,但在嬰兒則血中有大量錐蟲。嬰兒的病情多非常嚴重,而在幼兒則可能出現腦膜腦炎,病死於中樞神經病變。較大的孩童與成人則通常不會有中樞神經症狀。40% 的急性期病患會出現心電圖上的變化,包括 PR 與 QT 延長,低 QRS,ST 下降,倒置 T。病患的淋巴球會增加,且血中總球蛋白增加,但白蛋白減少。疾病的緩解或惡化以血中蟲數和發燒與否來判斷。

慢性病患可不曾出現過急性期症狀,它們大多會有部分或完全的房室傳導阻斷、RBBB、或者心室早發收縮等等的心電圖異常。另外在慢性的卡格氏病病患,常可見到消化道的擴張,如巨食道症或巨結腸症,這是由於腸道內的自主神經系統被破壞所致,受犯的腸道可見肌肉層肥厚與神經節細胞減少。有時亦侵犯甲狀腺,造成腫大。當服用免疫抑制劑時,症狀會加重。

當蟲侵犯心肌時,它會產生假包囊(pseudocyst),並使心肌失去肌肉實質。在慢性卡格氏病的早期,心臟大小正常或稍大,心肌瀰漫性發炎並纖維化,到後期則所有腔室均會擴大,尤以右心室為最。

與岡比亞錐蟲不同的是,克氏錐蟲並沒有 IgM 上升的特徵。(只如同一般感染的上升後下降)但身體可能產生一些與錐蟲有交叉反應的抗自體抗體。細胞內鐵離子的存在對蟲的生長與致病相當重要,一些感染的巨噬細胞有鐵離子下降的現象,一般認為此為一保護作用,若是補充細胞中的鐵,反而會加強蟲的致病力。

克氏錐蟲分佈於美洲,可感染各種哺乳類,人類的疫情以巴西最為嚴重,可能與建築結構易遭錐鼻蟲侵入有關。保蟲宿主為貓與狗。預防上,可採取建造防椎鼻蟲的建築,並定期撲殺昆蟲。疫苗的展望較睡眠病為佳。(因克氏椎蟲抗原沒有如此多變。)

治療

  • Nifurtimox──急性或慢性期早期均有效,但不可使用於孕婦。
  • Benzidazole──機轉與 metronidazole 相似,可抑制核酸合成,在美國不使用。
  • Allopurinol──可治療克氏椎蟲或利什曼原蟲病,蟲會將此藥代謝成有毒的假腺嘌呤。
  • Ketoconazole──對老鼠的克氏椎蟲感染有效,對人??

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