Cryptosporidium

Natural History and Development of Drinking Water Regulation

a Cryptosporidiumot eredetileg E. E. Tyzzer írta le és nevezte el, aki 1907-ben publikálta a laboratóriumi egerek gyomormirigyeiben és székletében gyakran talált parazita aszexuális, szexuális és oocisztás stádiumait (Tyzzer, 1907). Javasolta a Cryptosporidium muris egér gyomor izolátumot típustörzsként (Tyzzer, 1910), és 1912-ben közzétette a laboratóriumi egerek és nyulak vékonybélében talált új, kisebb faj leírását, amelyet C. parvumnak nevezett (Tyzzer, 1912). Tyzzer figyelemre méltó megfigyelései az endogén szakaszokról, beleértve a gazdaszervezeten belüli autoinfekció javaslatát, nagyrészt megalapozták a parazita életciklusát. Ezt elektronmikroszkóppal igazolták az extracelluláris fejlődési szakaszok, a merozoiták és a mikrogaméták további megfigyelésével (Current and Reese, 1986). 1929-ben a Cryptosporidium endogén stádiumait is leírta csirke vakbélhám (Tyzzer, 1929). Bár a Tyzzer egereiben található izolátumok pontos azonosítása nem ismert, és a vadon élő egereket leggyakrabban fertőző bélfajokat C. tyzzeri-nek nevezték el tiszteletére, genetikailag különbözik a C. parvum-tól, amely a fiatal kérődzőket leggyakrabban megfertőző zoonotikus fajokra vonatkozik (Ren, 2012) (16.1 táblázat).

1955-ben egy új fajról, a Cryptosporidium meleagridisről számoltak be, amely fiatal pulykákban betegséget és halált okozott (Slavin, 1955). 1971-ben jelentést tettek közzé, ahol a Cryptosporidium szarvasmarhák hasmenésével társult (Panciera et al., 1971); míg ez ösztönözte a parazita állatorvosi vizsgálatát, az emberi kriptosporidiózist csak 1976-ban azonosították, amikor két jelentést tettek közzé, mindkettő szarvasmarha-gazdaságokban élő betegeket írt le. Az egyik egy egyébként egészséges 3 éves lány volt, hányás, vizes hasmenés és hasi fájdalmak tüneteivel (Nime et al., 1976). A diagnózist a rektális biopszia szövettani vizsgálatával állapították meg, és a beteg 2 hét betegség után felépült. Ezzel szemben a másik jelentés egy súlyosan dehidrált immunszuppresszált, krónikus vizes hasmenésben szenvedő beteget írt le (Meisel et al., 1976). A diagnózis a jejunalis biopszia szövettani vizsgálatával történt. A beteg az immunszuppresszív kezelés abbahagyása, majd a T-sejt funkció helyreállítása után felépült a cryptosporidiosis tüneteiből.

csak az 1980-as években kezdték felismerni a Cryptosporidium szerepét az emberi betegségekben és az emberi egészségre gyakorolt hatását. A Cryptosporidium kialakulásához és emberi kórokozóként való felismeréséhez hozzájárult az AIDS-járvány, és ennek következtében nőtt a súlyos és néha halálos cryptosporidiosisra fogékony immunhiányos egyének száma. Az Auto-fertőzés (az oociszták újrahasznosítása ugyanazon gazdaszervezeten belül) lehetővé teszi a tartós betegséget az immunhiányos gazdaszervezetekben, növelve a fertőzéssel szembeni sebezhetőségüket. Továbbá, számos vízi járvány történt, immunológiailag normális embereket érint minden korosztályban mind a vidéki, mind a városi közösségekben. Ezek kiemelték, hogy az ivóvízben fennáll a kriptosporidiosis kockázata, amely megfelel a WHO ivóvízminőségi előírásainak (E. coli alapján). A klinikai diagnosztikai laboratóriumokban az állatorvosok által az állati ürülékben található oociszták kimutatására kifejlesztett továbbfejlesztett laboratóriumi módszereket alkalmaztak, amelyek az emberben a parazita fokozott kimutatásához és felismeréséhez vezettek. Az 1980-as évek elején végzett fontos epidemiológiai vizsgálatok azt mutatták, hogy a cryptosporidiosis egyébként egészséges alanyokban is előfordult, különösen gyermekeknél (Casemore et al., 1985). Egyértelműen ellentmondás volt az állatorvosi szempontból fontos parazita opportunista fertőzésként való felfogásában elsősorban városi, férfi AIDS-es betegeknél (Casemore and Jackson, 1984). A mikrobiológiai eredmények széles körű jelentése a betegségmegfigyelési rendszereknek hozzájárult a Cryptosporidium felismeréséhez az akut, önkorlátozó gastroenteritis okaként az általános populációban (Palmer et al., 1990). Az egyesült államokbeli Milwaukee-ban 1993-ban bekövetkezett nagy járvány, amely becslések szerint 403 000 egyedet érintett, növelte a vízben terjedő kriptosporidiózis profilját, és hozzájárult a felszíni vízkezelési szabályok szerinti szabályozási követelmények újbóli összpontosításához a Kriptosporidium felé, valamint a parazita terjedésének forrásait, átviteli útvonalait, kimutatását és megelőzését célzó kutatásokhoz.

számos Cryptosporidium fajt sikerült genetikai analízissel megerősíteni, és némelyik a gazdaszervezetek széles skáláját fertőzi meg, míg mások a gazdaszervezetek alkalmazkodását mutatják (16.1. táblázat). Minden megtalálható a forrás vizekben. Az emberi betegségek többségét a Cryptosporidium hominis (syn. C. parvum 1-es genotípus) vagy Cryptosporidium parvum (syn. C. parvum 2-es genotípus) (Fayer et al., 2000, Morgan-Ryan et al., 2002; Xiao és Feng, 2008); más Cryptosporidium Fajok alkalmanként emberi betegséggel társulnak, némelyek pedig egyáltalán nem (16.1.táblázat). Jó bizonyíték van arra, hogy a C. meleagridis és a C. cuniculus emberi kórokozók, és bizonyos esetekben a C. felis és a C. canis által okozott betegségekre is van bizonyíték (16.1.táblázat). C. a hominis az antroponotikus faj, amely nagyrészt az emberekre korlátozódik, a C. parvum pedig az a zoonotikus faj, amely mind emberi, mind állati betegségeket okoz, különösen fiatal kérődzőknél (Fayer et al., 2000; Morgan-Ryan et al., 2002). Így a C. hominis kimutatása egy emberi fertőzés vagy szennyeződés forrására, valamint egy állat vagy egy emberi forrás C. parvum-jára utal. A gazda szegregációját a C. parvumon belül azonosították, mivel különösen legalább egy genotípust azonosítottak, amelyet a gp60 gén szekvenálásával azonosítottak, úgy tűnik, hogy az emberekben állati részvétel nélkül kering (Xiao et al., 2010; Widmer és Sullivan, 2012). A genotípus és a fenotípus közötti kapcsolat további kutatására van szükség. A C. parvum és a C. hominis genomok szekvenálása adatokat szolgáltatott a Cryptosporidium spp molekuláris biológiájának megértéséhez., és megerősíti szoros genetikai kapcsolatukat, 96-97% – os szekvenciaazonossággal és tartalommal (4000 gén a 8 kromoszóma között) 9,1–9,2 Mb-on belül (Abrahamsen et al., 2004; Xu et al., 2004). Mindegyikből azonban csak egy izolátum rendelkezik eddig közzétett szekvenciával. A Cryptosporidium genomszekvenciák a http://CryptoDB.org címen érhetők el, ahol C. muris állványszekvencia is megtalálható.

Ausztráliában a Sydney-i vízválságot követően, amelynek során megnövekedett számú oocisztát észleltek a vízellátásban, de a közösségben a cryptosporidiosis eseteinek számának növekedését nem észlelték, egy kockázatalapú keretet fejlesztettek ki, amely a vízgyűjtőtől a csapig értékeli a meglévő rendszereket (Fairley et al., 1999). Az élelmiszeriparban először alkalmazott Veszélyelemzési kritikus ellenőrzési pont eljárásból származik, ezt a megközelítést most elfogadták a WHO vízbiztonsági terveiben (WHO, 2005). Ezért az összes veszély (beleértve a Kriptosporidiumot is) szisztematikus leltárra, e veszélyek jelentőségének és a meghozott ellenőrző intézkedések hatékonyságának értékelésére van szükség, amely kiterjed a forrásvízgyűjtésre, a vízellátás kezelésére és elosztására. A vízgyűjtő ismereteket a mikrobiológiai adatok és a Teljesítményfigyelés kiegészítésére használják, így a kockázatértékelést tesztelés és végrehajtás támasztja alá (Medema et al., 2009). Néhány országban azonban részletes és konkrét jogszabályokat fogadtak el az ivóvízben található Kriptosporidium kezelésére, mivel az alábbiakban ismertetett két eltérő megközelítés az Egyesült Államoktól és az Egyesült Királyságtól szemlélteti.

az ivóvízzel kapcsolatos események és járványok máshol is szabályozási követelményeket támasztottak, de különböző irányokba. Az Egyesült Királyságban például 2000 és 2007 között ez arra irányult, hogy folyamatosan ellenőrizzék a szennyezésnek kitett forrásokból és művekből származó kezelt vizet, de a 2000.évi vízellátási (vízminőségi) rendeletbe foglalt, óránként legalább 40 liter víz folyamatos mintavételével mért, átlagosan kevesebb mint 1 oocisztára vonatkozó kezelési szabványt visszavonták. Míg a folyamatos ellenőrzés költségeit megkérdőjelezték (Fairley et al., 1999), van némi bizonyíték arra, hogy a jogszabály, kombinálva az ipari beruházásokkal, hozzájárult a vízminőségi előírások általános javításához (Lloyd and Drury, 2002), valamint a Cryptosporidium betegség terheinek és kitöréseinek csökkentéséhez (Lake et al., 2007b). A megfigyelési adatok hozzájárulnak ahhoz a történelmi képhez is, hogy a vízellátás és az oociszták számának alakulása valószínűleg fontosabb, mint az egyes számok. Azonban a kitöréseket követően, ahol a folyamatos monitoring minták soha nem haladták meg a kezelési szabványt, a jogszabályt felváltotta a 2000.évi vízellátási (vízminőségi) rendelet (módosítás) 2007. évi rendelet, amely nemcsak visszavonta a szabványt, hanem lehetővé tette a fertőtlenítés, például az UV alkalmazását a Cryptosporidium ellenőrzésére.

a vízbiztonsági tervezést 2010-ben beépítették a rendeletek további módosításaiba Angliában és Walesben az Egyesült Királyságban, átfogó kockázatértékelésként, teszteléssel és végrehajtással alátámasztva.