氣候變化可能助長食肉寄生蟲的傳播

科學家警告說,隨著地球變暖,更多的美國人可能會接觸到多種利什曼原蟲寄生蟲

Leishmania sp. protozoa, computer illustration

利什曼原蟲屬原生動物,電腦繪圖。這種寄生蟲引起熱帶疾病利什曼病。

三年前,勞拉·蓋瑟和她的家人在佛羅里達州巴拿馬城海灘度過了他們的暑假。一天下午,當她沖洗腳上的沙子時,這位35歲的阿拉巴馬州居民感到有什麼東西在咬她的腿,並注意到皮膚上有黑色的小蟲子。蓋瑟把它們刷掉了,後來,當她向當地居民描述咬傷時,他們告訴她,她很可能被沙蠅咬傷了。

蓋瑟的五個孩子中有三個也被咬傷了,但她並不擔心。他們腿和胳膊上的痕跡看起來像螞蟻或蚊子叮咬,可能會引起灼燒和瘙癢,但通常會在一週內消退。

但大約兩週後,回到家後,蓋瑟注意到咬傷處已經變成了小的開放性傷口。在接下來的幾周裡,情況變得更糟,但當她帶孩子們去看兒科醫生時,“他只是把這歸咎於溼疹,”蓋瑟說。最終,蓋瑟帶她病情最令人擔憂的小女兒去了阿拉巴馬州兒童醫院的急診室,在那裡她接受了真菌和細菌感染的檢查。結果呈陰性,醫生開的抗真菌和類固醇外用乳膏被證明無效。與此同時,潰瘍不斷增大,疼痛也越來越劇烈。


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蓋瑟開始自己研究,並瞭解到一種叫做皮膚利什曼病(發音為leash-ma-NYE-a-sis)的食肉疾病。這種皮膚病是由20多種利什曼原蟲寄生蟲引起的。它可以透過一些沙蠅叮咬傳播給人類,前提是這些沙蠅本身已被動物(通常是美國的齧齒動物)感染,昆蟲以這些動物的血液為食。沙蠅在炎熱的沙灘和農村地區繁殖,蓋瑟在訪問期間被告知,2018年佛羅里達州的沙蠅特別多。

蓋瑟瞭解到,利什曼病在巴西、墨西哥和印度等熱帶和亞熱帶國家很常見。透過查閱同行評議的論文,她看到了利什曼病傷口的圖片,這些圖片看起來很像她自己的傷口:火山口狀的潰瘍,表面覆蓋著厚厚的黃色膿液。

在帶孩子們去看兒科醫生和在急診室就診期間,蓋瑟向她的醫生詢問了這種寄生蟲。她說,他們不相信這個家庭可能在沒有出國旅行的情況下感染了熱帶疾病。“沒有人願意接受我所說的話。”也就是說,直到蓋瑟膝蓋上的傷口惡化,並且在研究論文的支援下,她說服了自己的醫生對活組織切片進行利什曼病檢測。結果是不確定的。

幸運的是,此時孩子們的傷口已經開始癒合。在出現三個月後,潰瘍完全消失了,這讓蓋瑟想知道到底是什麼原因導致了它們。雖然她家人的磨難已經結束,但科學家們說,利什曼病在美國的故事才剛剛開始。

事實證明,美國人無需離開本國就可以接觸到利什曼原蟲寄生蟲。這些寄生蟲目前在德克薩斯州和俄克拉荷馬州地方性流行,新的研究表明,它們可能存在於其他州,包括佛羅里達州。雖然目前在美國境內感染的利什曼病報告病例可以忽略不計,但它們可能很快就會上升:隨著氣候變化將齧齒動物和沙蠅的棲息地向北推移,科學家們警告說,未來,越來越多的美國居民可能會接觸到不同種類的食肉寄生蟲。

某些 strains 的利什曼原蟲寄生蟲可能危及生命。目前在美國存在的墨西哥利什曼原蟲引起的症狀較輕,隨著時間的推移,可以自行痊癒。但是,如果醫生未能識別出它,或者反應過度,不正確的療法和不必要的有毒全身性藥物造成的損害可能比疾病本身造成更大的危害

布里奇特·麥克伊爾維是伊利諾伊州的一位皮膚科醫生,她曾治療過在德克薩斯州感染利什曼病的患者。她希望她的同事們更加意識到這種寄生蟲在美國的蔓延。“對於一種我們過去認為僅限於南美的疾病來說,現在已經擴充套件到加拿大北部,這真是一個非常顯著的差異,”她說,“可能在未來幾十年內就會發生。”

每年,全世界有150萬至200萬人感染利什曼病,其中約有7萬人因此死亡,主要發生在貧困的農村地區。最危險的利什曼原蟲 strains,如嬰兒利什曼原蟲多諾凡尼利什曼原蟲,不僅會侵蝕人的皮膚,還會感染肝臟、脾臟和骨髓,如果不及時治療,會導致死亡。用於治療這些 strains 利什曼病的藥物,如米替福辛和兩性黴素B,價格昂貴或有毒,而且沒有多少資金投入到研發更好的治療方法上。2007年,世界衛生組織將利什曼病列入被忽視的熱帶疾病清單,這些疾病主要影響世界上的窮人,沒有受到太多關注。

雖然大約90個國家存在利什曼原蟲寄生蟲,但感染症狀因 strain 而異。通常在墨西哥和中美洲發現的墨西哥 strain 會引起皮膚潰瘍,有時需要數年才能癒合,並留下難看的疤痕。其他 strains,如主要在巴拿馬和哥倫比亞發現的巴拿馬 strain,會侵襲鼻腔和口腔內壁的粘膜,使人永久毀容。

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境內感染,很可能是墨西哥利什曼原蟲感染。在1903年至1996年期間,美國僅報告了27例本地感染的利什曼病病例。然後,在2007年至2017年這短短的10年間,報告了41例新的本地病例。

但麥克伊爾維說,這些數字可能無法反映問題的嚴重程度。目前,德克薩斯州是唯一一個要求衛生專業人員向州衛生部門報告利什曼病病例的州。她說,如果沒有聯邦報告要求,“很難確切地說出”每年全國各地發生多少病例。

雖然美國的真實病例數肯定低於熱帶地區,但2010年的一項研究敲響了警鐘。來自德克薩斯大學奧斯汀分校和墨西哥國立自治大學的科學家花費數小時進行實地考察,在德克薩斯州和墨西哥北部捕捉沙蠅和齧齒動物,以查明該物種的分佈範圍。然後,他們將這些資料納入計算機模型,繪製生態點陣圖——沙蠅能夠維持種群的高度特定的環境條件——並考慮到氣候變化將如何影響北美各地的氣溫。這使得這個國際團隊能夠預測沙蠅和感染利什曼原蟲的齧齒動物的地理擴張。

根據這些模型,到2020年,齧齒動物-蒼蠅-寄生蟲的棲息地預計將擴充套件到俄克拉荷馬州、堪薩斯州、阿肯色州和密蘇里州。到2080年,結果顯示棲息地將向北延伸至加拿大南部,使近2700萬北美居民面臨感染該疾病的風險。

“氣候變化與人畜共患病的出現密切相關,”該研究的作者之一、墨西哥國立自治大學的生態學教授維克多·桑切斯-科爾德羅說。“美國很快就有可能出現以前不存在的人類利什曼病病例。”事實上,至少有一個病例已經報告遠至北達科他州

該研究的另一位作者、德克薩斯大學奧斯汀分校綜合生物學教授薩霍特拉·薩卡爾說,該團隊還需要幾年時間來收集資料,以證實他們建模的準確性。但根據未發表的實地資料和公民科學報告,他認為該研究對2020年的預測是正確的。

薩卡爾說,氣候變化可能不是推動該物種棲息地擴張的唯一因素。人類發展也可能發揮作用。當森林或稀樹草原等野生區域被清除時,生活在那裡的物種將會遷移。這可能會使遷徙物種與人類更緊密地接觸,增加疾病蔓延到人類群體的風險。

氣候變化也在擴大其他國家攜帶利什曼原蟲寄生蟲的動物的範圍。“該疾病的真正傳播被低估了,”哥倫比亞安第斯大學的生物學教授卡米拉·岡薩雷斯·羅薩斯說。她自己的研究表明,氣候變暖正在將這些傳播媒介物種推向哥倫比亞的更高海拔地區。

休斯頓貝勒醫學院的傳染病醫生羅傑利奧·梅吉亞說,幾年前,他治療了一位去墨西哥尤卡坦半島旅行的病人。在那裡,這位病人感染了利什曼病,但不是常見的本地 strain,而是巴西利什曼原蟲,這種 strain 在更南部地區占主導地位。據梅吉亞說,這種 strain 比墨西哥 strain 更具侵略性和毀容性,本不應該出現在墨西哥。

“所以你可以開始說,如果我們繼續氣候變化,巴西 strain 會繼續向上蔓延嗎?”梅吉亞想知道。如果巴西 strain 真的向北蔓延,它將比美國目前正在應對的問題造成更重大的公共衛生問題。

2018年,麥克伊爾維與人合著了一項研究,發現自2007年以來,美國境內感染了41例利什曼病人類病例,其中大多數發生在德克薩斯州。該論文認為,大多數醫生沒有意識到這種疾病可能在本國境內感染,他們只有在患者出國旅行後才會將其作為診斷考慮。

“當他們看到皮膚損傷時,他們不會想到這一點,”麥克伊爾維說。醫生們已經知道會將傷口誤認為是細菌感染的症狀;這種誤診可能導致不適當的治療,例如開抗生素處方,而抗生素可能會抑制身體的免疫系統,使寄生蟲不受控制地繁殖。

過度治療也可能成為一個問題。“當大多數醫學生在醫學教科書中學習利什曼病時,他們看到的是非常驚人的、潰爛的、致畸的病變,”麥克伊爾維說。這些病例有時需要可能導致嚴重副作用的治療,但墨西哥利什曼原蟲如果及時發現,可以用更溫和的方法治癒。

“我看到的病例都很輕微。它們不是很嚴重,對周圍皮膚或其他任何東西沒有太大的損害。而且所有這些病例都可以在區域性治療,”麥克伊爾維回憶起她在北德克薩斯大學健康科學中心擔任皮膚科住院醫師的日子時說道。在那裡,她透過使用液氮成功治癒了一位耳部病變的患者。而且她並不是唯一一個:德克薩斯州韋瑟福德的皮膚科醫生達斯汀·威爾克斯最近也使用了相同的方法,成功治療了一位左肩上有三處利什曼病病變的患者。在去看威爾克斯之前,這位65歲的老人拒絕了另一位醫生開出的烈性藥物處方。

對於其他國家與更具侵略性的利什曼原蟲 strains 作鬥爭的人們來說,古代和現代方法都帶來了希望。墨西哥瑪雅治療師們數千年來一直在與這種疾病作鬥爭——當地被稱為úlcera de los chicleros——他們可能已經找到了一種更微創的方法來治療這種疾病:將草藥糊劑塗抹在潰瘍上一到兩週。在2018年發表在《民族藥理學雜誌》上的一項研究中,研究人員發現,這種主要在墨西哥南部發現的植物,被稱為Cleoserrata serrata,可以顯著抑制寄生蟲的生長。

此外,俄亥俄州立大學的病理學教授阿拜·薩托斯卡正在研究一種疫苗,他說這種疫苗“非常有希望”。薩托斯卡說,該疫苗計劃明年開始臨床試驗,印度的製造商正在制定商業生產計劃。

在醫生和研究人員與食肉寄生蟲作鬥爭的同時,科學家們表示,更多的挑戰即將到來。麥克伊爾維說,隨著氣候變化將疾病傳播媒介物種向北推移,“利什曼病只是我們將要看到更多疾病中的一種。”

這個故事是普利策中心 互聯海岸線 報道倡議的一部分。

本文最初發表在Undark上。閱讀原文

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