クリプトスポリジウム

自然史と飲料水規制の開発

クリプトスポリジウムは、1907年にE.E.Tyzzerによって記載され、命名されました。彼は1907年に、実験室マウスの胃腺および糞便で頻繁に発見された寄生虫の無性、性的およびオーシスト段階を発表しました(Tyzzer,1907)。 彼はネズミの胃分離株Cryptosporidium murisをタイプ株として提案し（Tyzzer、1910）、1912年に実験室のマウスとウサギの小腸で見つかった新しい小さな種の説明を発表し、C.parvum（Tyzzer、1912）と呼んだ。 宿主内の自己感染の提案を含む内因性段階のTyzzerの顕著な観察は、主に寄生虫のライフサイクルを確立した。 これは、細胞外発生段階、メロゾイトおよび微小亀の追加の観察を伴う電子顕微鏡によって確認された（CurrentおよびReese、1986）。 1929年に彼はまた、ニワトリ盲腸上皮におけるクリプトスポリジウムの内因性段階を記述した（Tyzzer、1929）。 ティザーのマウスにおける分離株の正確な同一性は知られておらず、野生マウスに最も一般的に感染している腸種は現在、彼の名誉でC.tyzzeriと命名されているが、それは遺伝的にc.parvumとは区別されており、これは現在、最も一般的に若い反芻動物に感染している人獣共通種に適用されている（Ren、2012）（表16.1）。

1955年に新しい種、Cryptosporidium meleagridisが報告され、若い七面鳥で病気と死を引き起こしました（Slavin、1955）。 1971年には、クリプトスポリジウムがウシの下痢と関連しているという報告が発表された（Panciera et al. これは寄生虫の獣医学的調査を刺激したが、ヒトのクリプトスポリジウム症は、牛の農場に住んでいた患者を記述する二つの報告が発表された1976年まで同定されなかった。 一つは、嘔吐、水様下痢および腹痛の症状を有する、そうでなければ健康な3歳の少女であった（Nime et al., 1976). 直腸生検の組織学的検査によって診断が行われ、患者は病気の2週間後に回復した。 対照的に、他の報告は、慢性の水様下痢を有する重度の脱水された免疫抑制患者を記載した（Meisel et al., 1976). 空腸生検の組織学的検査により診断した。 患者は、免疫抑制治療の中止およびその後のT細胞機能の回復に続いて、クリプトスポリジウム症の症状から回復した。

人間の病気におけるクリプトスポリジウムの役割と人間の健康への影響が実際に認識され始めたのは1980年代までではありませんでした。 クリプトスポリジウムの出現とヒト病原体としての認識に貢献することは、エイズの流行と、重度の、時には致命的なクリプトスポリジウム症の影響を受けやすい免疫不全の個体の数の結果としての増加であった。 自己感染（同じ宿主内のオーシストのリサイクル）は、免疫不全の宿主における持続的な疾患を可能にし、感染に対する脆弱性を増加させる。 さらに、いくつかの水系の発生が発生し、農村部と都市部の両方のコミュニティのすべての年齢の免疫学的に正常な人々に影響を与えた。 これらは、WHOの飲料水品質基準（大腸菌に基づく）を満たす飲料水にクリプトスポリジウム症のリスクがあることを強調した。 動物の糞便のoocystsの検出のための獣医の労働者によって開発される改良された実験室方法は臨床診断実験室で採用され、人間の寄生虫の高められた確 1980年代初期の重要な疫学的研究は、クリプトスポリジウム症が他の健康な被験者、特に子供にも発生したことを示した（Casemore et al., 1985). 主に都市部の男性エイズ患者における日和見感染症としてのこの寄生虫の獣医学的重要性の認識には明らかに矛盾があった（Casemore and Jackson、1984）。 疾患サーベイランススキームに対する微生物学的結果の広範な報告は、一般集団における急性の自己制限性胃腸炎の原因としてのクリプトスポリジウムの認識に寄与した(Palmer et al., 1990). 1993年にアメリカのミルウォーキーで発生した大規模な流行は、推定403 000人に影響を与え、水上クリプトスポリジウムのプロファイルを上げ、クリプトスポリジウムに向けた地表水処理規則の下での規制要件の再焦点化に貢献し、寄生虫の拡散の源、伝達経路、検出および予防を理解するための研究に貢献した。

多くのクリプトスポリジウム種は現在、遺伝子解析によって確認されており、いくつかは広い範囲の宿主に感染し、他の種はいくつかの宿主適応を示している（表16.1）。 すべては源の水で見つけることができる。 ヒトの疾患の大部分は、Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ ｈｏｍｉｎｉｓ（ｓｙｎ． Ｃ．ｐａｒｖｕｍ遺伝子型１）またはＣｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ ｐａｒｖｕｍ（ｓｙｎ． Ｐａｒｖｕｍ遺伝子型２）（Ｆａｙｅｒ ｅ ｔ ａ ｌ． ら，２ ０ ０ ０，Ｍｏｒｇａｎ−Ｒｙａｎ ｅ ｔ ａ ｌ． 他のクリプトスポリジウム種は、時折ヒトの疾患と関連し、一部は全く関連していない（表16.1）。 C.meleagridisおよびC.cuniculusがヒト病原体であるという良好な証拠があり、特定の設定でC.felisおよびC.canisによって引き起こされる疾患のいくつかの証拠がある（表16.1）。 C. ｈｏｍｉｎｉｓは、主にヒトに限定された人畜共通種であり、Ｃ．ｐａｒｖｕｍは、特に若い反芻動物においてヒトおよび動物の両方の疾患を引き起こす人畜共通種である（Ｆａｙｅｒ ｅ ｔ ａ ｌ． ら，２ ０ ０ ０；Ｍｏｒｇａｎ−Ｒｙａｎ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2002). したがって、c.hominisの検出は、ヒトの感染源または汚染源および動物またはヒトのいずれかのC.parvumの指標である。 Ｃ．ｐａｒｖｕｍ内の宿主分離は、少なくとも１つの遺伝子型として、特に、ｇｐ６ ０遺伝子の配列決定によって同定され、動物の関与なしにヒトで循環するように見える（Ｘｉａｏ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2010; WidmerとSullivan、2012）。 しかし、遺伝子型と表現型との関係についてのより多くの研究が必要である。 C.parvumとC.hominisゲノムのシーケンシングは、Cryptosporidium sppの分子生物学の我々の理解の主要な進歩のためのデータを提供しています。 96〜97％の配列同一性および9.1〜9.2Mb以内の含有量（8本の染色体の中で≥4000個の遺伝子）を有する、それらの密接な遺伝的関係を確認する（Abrahamsen et al. ら、２ ０ ０ ４；Ｘ Ｕ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2004). しかし、これまでに公開されたシーケンスを持つのは、それぞれの単離物だけです。 Cryptosporidiumゲノム配列は、C.muris足場配列も見つけることができるhttp://CryptoDB.orgからアクセス可能です。

オーストラリアでは、水供給中にオーシストの数が増加したが、コミュニティ内のクリプトスポリジウム症の症例数の増加が検出されなかったシドニーの水危機に続いて、リスクベースのフレームワークが開発され、集水域からタップまでのシステムを評価した（Fairley et al., 1999). 食品業界で最初に使用されたハザード分析クリティカルコントロールポイントプロセスから派生したこのアプローチは、現在、WHOの水安全計画（WHO、2005）で採用され したがって、すべての危険性（クリプトスポリジウムを含む）の体系的なインベントリ、これらの危険性の意義と取られた管理措置の有効性の評価は、原水集水域、処理および水供給の分配に及ぶ必要がある。 集水域の知識は、微生物学的データおよび性能モニタリングを補完するために使用されるので、リスク評価は試験および実施によって支持される（Medema et al., 2009). しかし、以下に概説されている米国と英国の2つの異なるアプローチが示すように、飲料水中のクリプトスポリジウムに対処するための詳細で具体的な法律がいくつかの国で採択されています。

飲料水の事故や流行は、他の場所でも規制要件を推進しましたが、異なる方向にありました。 例えば、英国では、2000年から2007年の間に、これは供給源からの処理水の継続的なモニタリングに向けられており、汚染の危険性があると考えられていたが、2000年の給水（水質）規制に組み込まれている処理水の平均1時間あたり40Lの水の連続サンプリングによって測定された処理水の平均10L未満の”処理基準”は取り消された。 継続的な監視のコストは疑問視されていたが（Fairley et al. この法律は、産業投資と組み合わされて、水質基準の一般的な改善（Lloyd and Drury、2002）およびクリプトスポリジウム病の負担および発生の減少に寄与したというい、2007b）。 モニタリングデータはまた、その水供給の歴史的な画像に貢献し、オーシスト数の傾向はおそらく個々の数字よりも重要です。 しかし、継続的なモニタリングサンプルが処理基準を超えない大発生を受けて、法律は水道（水質）規則2000（改正）規則2007に置き換えられ、基準を取り消しただけでなく、クリプトスポリジウムの制御のために紫外線などの消毒の適用も許可された。

水の安全計画は、現在、テストと施行によってサポートされている包括的なリスク評価として、英国のイングランドとウェールズで2010年に規制のさらなる改正に組み込まれています。