來源:科研圈

科學家警告說,隨着地球變暖,越來越多的美國人可能受到各種利什曼原蟲的威脅。

來源 Undark

作者 Agostino Petroni

翻譯 許楚楚

編輯 戚譯引

三年前,美國阿拉巴馬州的勞拉·蓋瑟(Laura Gaither)和她的家人在佛羅里達州的巴拿馬城海灘(Panama City Beach)度暑假。一天下午,35 歲的蓋瑟在沖洗腳上的沙子時,感覺有什麼東西在咬她的腿,一看發現是些黑色的小蟲子。蓋瑟用手將它們拂掉了。後來,當她向當地的居民描述當時被咬的情形時,他們告訴蓋瑟,她可能是被沙蠅咬了。

蓋瑟的五個孩子中有三個也被沙蠅咬了,但她對此並不擔心。他們腿上和手臂上的痕跡看起來就像是被螞蟻或蚊子叮咬過那樣,雖然會導致灼燒和瘙癢,不過通常會在一週內消退。

但過了大約兩週,當蓋瑟回家後,她注意到這些咬痕已經變成了小小的開放性傷口。在接下來的幾個星期裏,病情逐漸惡化。可當她帶着孩子們去看兒科醫生時, “醫生只是把這歸咎於溼疹,”蓋瑟說。小女兒的情況最令人擔憂,因此蓋瑟又帶着她去了阿拉巴馬州兒童醫院的急診室,在那裏做了真菌和細菌感染的檢查。最終的檢查結果呈陰性,這意味着醫生開出的抗真菌和類固醇外用藥膏均無效。與此同時,小女兒皮膚上的潰瘍越來越大,也越來越疼。

蓋瑟開始自己做起了研究,並瞭解了到一種會“喫掉”肌肉的疾病,稱爲皮膚利什曼病(cutaneous leishmaniasis)的侵蝕肌肉的疾病。這種皮膚病是由 20 多種利什曼原蟲引起的,可以通過沙蠅的叮咬傳播給人類,這些沙蠅是在吸食動物(通常是美國的齧齒類動物)的血液時被感染的。蓋瑟在旅行期間還被告知,沙蠅酷愛在炎熱的沙地和農村地區繁衍生息,並且 2018 年佛羅里達州的沙蠅數量尤其多。

蓋瑟還了解到,利什曼病在巴西、墨西哥和印度等熱帶和亞熱帶國家非常常見。在查閱一些經過同行評審的論文時,她看到了利什曼病傷口的圖片,看起來和她自己的傷口非常相似:像火山口一樣的潰瘍表面,覆蓋着一層厚厚的黃色膿液

在拜訪兒科醫生和在急症室裏時,蓋瑟向醫生們詢問了有關利什曼病的事情。但醫生們排除了這家人沒有出國旅行就感染了熱帶疾病的可能性,蓋瑟說:“當時甚至都沒有人願意考慮一下我提出的假設。”直到蓋瑟膝蓋上的傷口開始惡化,她拿着那些研究論文,終於說服醫生給自己做了利什曼病的活體組織檢查。但結果仍舊沒有定論。

不過,幸運的是,此時蓋瑟孩子們的傷口已經逐漸開始癒合。潰瘍在出現三個月後終於完全消失了,而蓋瑟還在思考導致這種情況的真正原因到底是什麼。雖然她家庭的苦難已經結束,但科學家們表示,利什曼病在美國的故事纔剛剛開始。

事實證明,美國人即使不出國門也能被利什曼原蟲感染。這種寄生蟲目前正在美國得克薩斯州和俄克拉荷馬州流行,新的研究表明,它們也可能同樣存在於包括佛羅里達州在內的其他州。雖然目前在美國報告的利什曼病感染病例可以忽略不計,但該數據或許很快就會有所上升。科學家們警告說,隨着氣候變化將齧齒動物和沙蠅的棲息地向北推進,未來越來越多的美國居民可能會接觸到不同種類的食肉性寄生蟲。

值得注意的是,一些利什曼原蟲株或許還會危及生命。目前出現在美國的是墨西哥利什曼原蟲(Leishmania mexicana),它引起的症狀較輕,且隨着時間的推移可以自行康復。但若是醫生對此過於輕視或過度反應,錯誤的療法和不必要的全身毒性藥物所造成的損害可能比疾病本身造成的傷害更大。

美國伊利諾斯州的皮膚科醫生布裏吉特·麥基爾維(Bridget McIlwee)曾在得克薩斯州治療過感染利什曼病的患者,她希望同行能更多地關注這種寄生蟲在美國的擴張。她說:“我們過去認爲,這是一種僅限於南美洲的疾病,然而現實情況與既往的觀念已經產生了相當顯著的差異。可能在未來幾十年內,該疾病會向北延伸至加拿大地區。”

每年,全世界有 150 萬至 200 萬人感染利什曼病,約有 7 萬人因其死亡,其中大部分死亡病例發生在貧困的農村地區。最危險的利什曼原蟲株,比如嬰兒利什曼原蟲(L。 infantum)和杜氏利什曼原蟲(L。 donovani),不僅會蠶食人類的皮膚,還會感染肝臟、脾臟和骨髓,如果不進行治療可導致死亡。用於治療這類利什曼病的藥物,如米替福新(miltefosine)和兩性黴素 B(amphotericin B),要麼價格昂貴,要麼具有毒性,而且沒有多少資金被投入於研究和開發更好的治療方法之中。2007 年,世界衛生組織(WHO)將利什曼病列入了“被忽視的熱帶病”(neglected tropical diseases,NTDs)名單,該疾病主要影響的是窮人,且未獲得大衆太多的關注。

雖然利什曼原蟲分佈於大約 90 個國家或地區,但其感染症狀取決於具體的利什曼原蟲株。通常出現在墨西哥和中美洲地區的墨西哥利什曼原蟲會導致皮膚潰瘍,有時需要數年才能癒合,並會留下難看的疤痕。此外,多見於巴拿馬和哥倫比亞的巴拿馬利什曼原蟲(L。 panamensis)會攻擊鼻腔和口腔內部的粘膜,使人永久毀容。

目前在美國治療的大多數利什曼病病例都與國際旅行有關。但有證據表明,越來越多的人在美國本土受到了感染,且罪魁禍首很有可能就是墨西哥利什曼原蟲。從 1903 年到 1996 年,美國僅報告了 27 例利什曼病本土病例;而在 2007 年到 2017 年的短短 10 年間,卻報告了 41 例新的本土病例。

但是這些數字或許並不能反映問題的嚴重程度,麥基爾維說。目前,美國只有得克薩斯州要求衛生專業人員向州衛生部門報告利什曼病病例。她說,在沒有聯邦報告要求的情況下,“很難確切地說”全國每年產生了多少病例。

雖然美國的實際病例數肯定低於熱帶地區的數據,但 2010 年的一項研究對此敲響了警鐘。美國得克薩斯大學奧斯汀分校(University of Texas at Austin)和墨西哥國立自治大學(National Autonomous University of Mexico)的科學家們花了大量時間進行野外實地考察工作,在美國得克薩斯州和墨西哥北部捕捉沙蠅和齧齒動物,以確定這些物種的分佈範圍。然後,他們將這些數據整合到計算機模型中,以繪製其生態位(ecological niches),即使得沙蠅能維持一個種羣的高度特定的環境條件,此外,科學家們還考慮了整個北美洲的溫度將如何受到氣候變化的影響。這一工作使得該國際研究團隊能夠預測出沙蠅和利什曼原蟲感染齧齒動物的地理擴張情況。

當時的模型預測結果顯示,到 2020 年,這樣的齧齒類-沙蠅-利什曼原蟲棲息地預計將蔓延至俄克拉何馬州、堪薩斯州、阿肯色州和密蘇里州境內;到 2080 年,該棲息地還將延伸至加拿大南部,導致北美洲近 2700 萬人口面臨這種疾病的威脅。

墨西哥國立自治大學的生態學教授維克多·桑切斯-科德羅(Víctor Sánchez-Cordero)是該項研究的作者之一,他表示:“氣候變化與人畜共患疾病的出現有很強的聯繫。人類利什曼病病例有可能很快就會在美國(除得克薩斯州和俄克拉荷馬州以外的其他地區)出現,而在此之前(這種情況)並不存在。”事實上,北達科他州已經報告了至少一例病例。

該研究的另一位作者、得克薩斯大學奧斯汀分校的整合生物學教授薩霍特拉·薩爾卡爾(Sahotra Sarkar)表示,團隊還需要幾年時間來收集數據,以驗證建模的準確性。但基於未發表的實地數據和公民科學報告,他認爲該研究對 2020 年的預測是準確的。

薩爾卡爾說,氣候變化可能並不是推動這些物種棲息地擴張的唯一因素,人類的開發活動也可以對此發揮作用。當森林或熱帶草原等野生區域被破壞殆盡時,生活在那裏的物種就會發生遷移。這會使得遷徙物種與人類有機會進行更密切地接觸,從而增加疾病向人類傳播的風險

在其他國家,氣候變化也同樣擴大了攜帶利什曼原蟲的動物的分佈範圍。哥倫比亞安第斯大學(University of the Andes)的生物學教授卡米拉·貢薩雷斯·羅薩斯(Camila González Rosas)說:“人們低估了這種疾病真實的傳播能力。”她的研究已經證明,氣候變暖正將這些病媒生物推向哥倫比亞海拔更高的區域。

貝勒醫學院(Baylor College of Medicine)位於美國得克薩斯州休斯敦,這裏的傳染病醫生羅耶利奧·梅吉亞(Rojelio Mejia)說,幾年前他曾治療過一名前往墨西哥尤卡坦半島旅行的患者。患者在那裏感染了利什曼病,但致其染病的並非當地常見的利什曼原蟲株,而是在更南邊肆虐的巴西利什曼原蟲株(L。 braziliensis)。根據梅吉亞的說法,這種比墨西哥利什曼原蟲更具攻擊性和破壞性的利什曼原蟲株本不應該出現在墨西哥境內。

梅吉亞感嘆道:“接下來的問題就是,如果我們繼續放任氣候變化,巴西利什曼原蟲株還會繼續擴張嗎?”如果它真的繼續向北蔓延,它所造成的公共衛生問題將比美國眼下忙於應付的新冠疫情要嚴重得多。

2018 年,麥基爾維參與的一項研究指出,自 2007 年以來美國出現了 41 例人類感染利什曼病的病例,其中大部分都發生在得克薩斯州。該論文指出,大多數內科醫生並不知道這種疾病可以在美國國內感染,只有患者有出國旅行史的時候,他們纔會對其進行相關診斷。

麥基爾維說:“當醫生們看到皮膚有損傷時,他們並不會想到這有可能是利什曼病。”研究者們已經知道,內科醫生們會將傷處誤認爲是細菌感染的症狀,這種誤診可能會導致不恰當的治療,比如給患者開含有抗生素的處方,而這或許會抑制人體的免疫系統,使寄生蟲更加肆無忌憚地進行繁殖。

過度治療也可能成爲一個問題。麥基爾維指出:“當大多數醫科學生在醫學教科書上學習利什曼病時,他們所看到的是令人印象深刻的潰瘍、扭曲的傷口。”這些病例有時會需要用到可能導致嚴重副作用的治療手段,但如果及時發現,墨西哥利什曼原蟲感染其實可以用較爲溫和的方法治癒。

麥基爾維回憶起她在北得克薩斯大學健康科學中心(University of North Texas Health Science Center)做皮膚科住院實習醫師的日子,她說:“我當時所接觸到的治癒病例都非常巧妙。疾病進展程度並不深,也沒有對周圍的皮膚或類似的組織器官造成很大的損傷。所有這些病例都在當地進行治療。”在那裏,她成功用液氮治癒了一位耳部病變的患者。而且,麥基爾維並不是唯一一個選用這種療法的人,得克薩斯州韋瑟福德的皮膚科醫生達斯汀·威爾克斯(Dustin Wilkes)最近用同樣的方法成功治療了一名左肩有三處利什曼病病變的老年患者。在見到威爾克斯之前,這位 65 歲的老人拒絕了另一位醫生給他開的刺激性藥物處方。

對於那些在其他國家對抗更具侵略性的利什曼原蟲菌株的人來說,古代療法和現代方法都值得一試。墨西哥瑪雅治療師幾千年來一直在治療這種疾病,當地人稱之爲“úlcera de los chicleros”,並且他們可能已經找到了一種治療該疾病的侵入性更小的方法,即將草藥膏貼在潰瘍處一到兩週即可。在 2018 年發表在《傳統藥理學雜誌》(Journal of Ethnopharmacology)上的一項研究中,研究人員發現,這種被稱爲鋸緣洋白花菜(Cleoserrata serrata)的植物主要生長在墨西哥南部,可顯著抑制利什曼原蟲的生長。

此外,俄亥俄州立大學(Ohio State University)的病理學教授阿布罕·薩托斯卡(Abhay Satoskar)正在研究一種疫苗,他認爲這種疫苗“非常有前途”。薩托斯卡說,該疫苗定於明年開始臨牀試驗,印度製造商正在爲其商業化生產製訂計劃。

當醫生和研究人員開始認識這類食肉性寄生蟲的同時,科學家們表示,新的挑戰即將到來。麥基爾維說,隨着氣候變化將病媒生物推向北方,“利什曼病只不過是我們所要面對的許多種疾病之一罷了”

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