Summary

Магнитная мешалка Метод обнаружения<em> трихинеллы</em> Личинки в мышечной Образцы

Published: March 03, 2017
doi:

Summary

Предотвращение человеческого трихинеллезу во многих странах во всем мире основана на лабораторных исследований образцов мышц от восприимчивых животных методами пищеварения, из которых метод магнитная мешалка считается золотым стандартом.

Abstract

Трихинеллез является изнурительной болезни у людей и обусловлено потреблением сырой или плохо приготовленное мясо животных , зараженных личинками нематодами рода трихинелл. Наиболее важными источниками инфекции среди людей во всем мире являются мясо дичи и свинины или продуктов из свинины. Во многих странах, предотвращение человеческого трихинеллезу основан на выявлении инфицированных животных путем искусственного переваривания проб мышц от восприимчивых туш животных.

Есть несколько методов, основанных на переваривания мяса, но метод магнитной мешалкой считается золотым стандартом. Этот метод позволяет обнаружить личинок трихинелл методом микроскопии после ферментативного расщепления образцов мышц и последующих стадий фильтрации и седиментации. Хотя этот метод не требует специального и дорогостоящего оборудования, не могут быть использованы механизмы внутреннего контроля. Таким образом, строгие управления качеством должны быть applied в течение всего испытания. Целью настоящей работы является предоставление подробных инструкций по работе и критических контрольных точек метода аналитиков, основанный на опыте Справочной лаборатории Европейского союза по Паразиты и Национальной справочной лаборатории Германии для трихинелл.

Introduction

Нематод рода трихинеллы могут быть обнаружены в полосатых мышцах плотоядных и всеядным млекопитающих, птиц и рептилий по всему миру. Эти зоонозных нематоды могут достигать людей, когда сырые или полу-сырое мясо и мясные продукты, полученные из свиней, лошадей и охотничьих животных поглощаются. Это зоонозов может быть серьезное заболевание у людей , характеризующихся патогномоничных признаков и симптомов, например , диарея, лихорадка, отек периорбитальной и миалгии и возможных осложнений , таких как миокардит, тромбоэмболии и энцефалит 1.

Трихинеллы Spiralis является наиболее распространенным этиологическим агентом трихинелл инфекции у диких и домашних животных и вызывает большинство инфекций человека во всем мире. В Европе, Северной и Западной Африки и Западной Азии, трихинеллы britovi является еще одним источником инфекций человека. Кроме того, десять других таксонов реже представлены как причинного агенты заболеваний человека и обнаруживаются в различных регионах мира, как правило , у диких животных 2. В дополнение к диким животным, таким как дикий кабан, медведи, моржи и барсуков, свинина является наиболее важным источником заражения людей во всем мире.

Лучший способ предотвратить трихинеллеза является воздерживаться от употребления в пищу сырые мясные продукты и готовить любое мясо, особенно мясо дичи до безопасных температур (> 65 ° С в течение 1 мин, то есть , чтобы изменить цвет мяса от розового до коричневого в ядре мясной продукт) 3. Европейский союз и USDA были заморозки и приготовления пищи времени и температуры указаны для продуктов из свинины , которые могут быть использованы , чтобы убить личинок Spiralis T. в мясе 4, 5. Кроме того, рекомендации по инактивации трихинелл в мясе и мясных продуктах были опубликованы Международной комиссией по трихинеллеза"Xref"> 6. В Европе, в дополнение к введению регулируемых жилищных условий в коммерческих свиных стадах , где риск инфекции трихинелл незначительна, предотвращение человеческого трихинеллезу основывается на лабораторном обследовании образцов мышцы от восприимчивых животных 4.

В целях обеспечения безопасности пищевых продуктов, переваривание анализы являются единственными надежными процедуры для непосредственного обнаружения личинок трихинелл в мясе 3, 7. Даже если есть несколько вариантов анализа пищеварения, метод магнитной мешалки является международно признанным эталонный метод 3, 4, 7. Этот анализ основан на обнаружении личинок трихинелл в поперечно – полосатых мышечных тканей. После ферментативного расщепления образцов мышечных и последующих стадий фильтрации и седиментации, TriЛичинки chinella идентифицированы с помощью микроскопа. В зависимости от торговых обязательств и национального законодательства, существует множество небольших вариаций в общем протоколе метода магнитной мешалки. Здесь, технические данные основаны на требованиях ЕС 4, спецификации ISO 8, руководств по ИКТ 6, а также опыт Справочной лаборатории Европейского Союза для Паразиты (EURLP) и немецкая справочная лаборатория по трихинелл в.

Protocol

1. Подготовка Сбор образцов Примечание: Метод магнитная мешалка может использоваться для одного или объединенных пробах мышц. Сбор образцов из соответствующих сайтов пристрастием и в соответствующем количестве 9. См требованиях страны или к рекомендациям ИКТ, МББЭ или ISO. Для Европейского Союза, к примеру, взять 1 г образца от диафрагмы столба при переходе к жилистой части домашних свиней. Убедитесь в том, что все образцы мышц свободны от жира и фасции. Если язык тестируется, удалить поверхностный слой перед тестированием. Будьте осторожны , если образцы замораживают, так как большинство личинок трихинеллы не морозоустойчивые и размотать после смерти, менее устойчивы к перевариванию и имеют тенденцию прилипать к стенкам контейнера, что приводит к снижению чувствительности анализа. Примечание: Если заморожен, удвоить размер выборки в лвосток и увеличить время седиментации (смотрите ниже). Приготовление пищеварения жидкости Добавить 25% HCl (16 ± 0,5 мл) до 2 л водопроводной воды, предварительно нагретой при температуре 46 – 48 ° С в стеклянный стакан объемом 3 л. Слишком низкое температуры приводит к неполному перевариванию; Слишком высокая температура деактивирует ферментативные свойства пепсина. Поместите палочки-мешалки в химическом стакане и перемешивают раствор на предварительно нагретую пластину (46 – 48 ° C). Добавляют 10 ± 0,2 г пепсина (1: 10000 NF, 1: 12500 BP, 2000 FIP) в кислом растворе. Примечание: Качество пепсина имеет первостепенное значение и активность фермента должны быть сертифицированы производителем. Из соображений безопасности лабораторных и поддерживать активность пепсина, последовательность добавления компонентов переваривание жидкости необходимо соблюдать. Подготовка мышц образца Измельчите до 100 г образцов мышц в блендере или мясорубке. Для облегчения Блендинь, добавьте 2 мл предварительно нагретую воду к образцам и смесь при максимальной скорости в течение 2 – 3 сек. Перед началом второго смешивания откройте блендер и передавать любую пробу мышц в верхней части смешивания чаши края от края до нижнего и повторного смешивания. Продолжить смешивание со взрывами 2 – 3 сек, пока нет видимых кусочков мяса не осталось. Примечание: Слишком малое смешивание может привести к неполному перевариванию, в то время как слишком много смешивание может привести к повреждению личинок настоящее Trichinella в образцах 6. 2. Процедура Мышцы образец пищеварения Передача 1 л сбраживания жидкости в цилиндр. Перенести Фарш из мяса в стакан и распространение в переваривании жидкости с ложкой или вилкой. Тщательно промойте крышка блендера, лезвие и блендера чашу с 500 мл предварительно разогретой сбраживания жидкости в стакан на 3 л. Примечание: Неполное промывание может привести к потере Сансitivity. Накройте стакан с алюминиевой фольгой и держать постоянную температуру 44 – 46 ° C и контролировать с помощью термометра. Перемешать переваривании жидкость в течение 30 мин, чтобы создать глубокий вихрь без разбрызгивания, пока частицы мяса не исчезнут. В зависимости от типа мяса тестируемой (например , мясо диких животных), не увеличивают время переваривания до максимум 60 мин. После фильтрации и седиментации пищеварения жидкости Для того, чтобы определить количество непереваренной ткани, скорректировать шкалу к нулю, взвесить сито перед использованием, и обратите внимание на его вес. Сита должны быть чистыми и лишены каких – либо частиц ткани, которые могли бы помешать личинки Trichinella , достигающего оседания воронку. Убедитесь, что воронка разделения выравнивается по вертикали. После переваривания, осторожно влейте переваривания жидкость через сито 180 мкм в отделение стеклянную воронку. Ширина разделения стеклянной воронке не должна бе больше, чем 55% от длины, чтобы позволить хорошую личинку седиментации. Будьте осторожны, чтобы избежать каких-либо переполнения. Чтобы избежать потери чувствительности, тщательно промыть стеклянный стакан и сито с приблизительно 200 мл водопроводной воды из бутылки выжимать промывки и переносят полоскание воду в оседания стеклянную воронку. Будьте осторожны, чтобы тщательно промыть края химический стакан емкостью 3 л. Поднимите сито и промойте область под сито тщательно. Определение количества непереваренной ткани Примечание: Из-за ошибок при исполнении метода, мышечная ткань может оставаться на сите, а также фасции и соединительной ткани, которые неперевариваемые. Количество непереваренной ткани определяется в течение первых 10 мин стадии седиментации (см 2.5). Это позволяет приблизительно 30 минут на сито, чтобы высушить, так как остаточная вода может влиять на определенный вес непереваренной ткани. Поместите бумажное полотенце на шкале, и взвесить сито с undigesTed ткани. Вычтите сито вес перед фильтрацией от веса сита с непереваренной ткани. Процесс переваривания считается удовлетворительным , если не более , чем 5% от массы исходного образца остается на сите (т.е. 5 г / 100 г исходного материала). Если количество непереваренной ткани превышает 5%, повторите тест, используя свежие образцы мышц. Если оставшаяся ткань преимущественно состоит из непереваренных мышечной ткани и свежие образцы не доступен, переваривают непереваренные остатки снова и изучить в дополнение к оригинальным образцам. Осаждение пищеварения жидкости Хранить отфильтрованную жидкость пищеварение в делительную воронку в течение 30 мин. Если не трогать, личинки трихинеллы будут оседать на дне воронки. Если используются замороженные образцы, увеличить время седиментации до максимум 60 мин. После того, как седиментация завершится, полностью открыть запорный кранв делительную воронку, чтобы по меньшей мере 40 мл жидкости пищеварения быстро убегайте в мерный цилиндр (80 мл, если образцы мышц были ранее заморожены). Во-первых, пусть половина жидкости в цилиндр, а затем полностью открыть запорный кран в противоположном направлении, чтобы позволить 10 мл сбраживания жидкости проходить. И, наконец, открыть запорный кран в обратном направлении в течение еще 10 мл. Эта процедура гарантирует , что личинки трихинеллы не зажаты в запорным краном. Примечание: Достаточное скорость необходима, чтобы избежать личинок, остающегося в делительную воронку, уменьшая чувствительность. Осаждение пищеварительную жидкости в цилиндре Оставьте осадок в цилиндре в течение 10 мин, чтобы позволить личинок осесть. Удалить 30 мл надосадочной жидкости путем отсасывания с помощью пипетки, не нарушая 10 мл осадка. Для того, чтобы уменьшить количество тканевых волокон в образце, добавьте 30 мл водопроводной воды в осадке и оставить еще на 10 мв. Повторяйте, пока жидкость не станет прозрачным. Удалить супернатант и переносят 10 мл промывают осадок на решетчатой ​​чашке Петри или личиночной счета бассейна. Промыть цилиндр с 10 мл водопроводной воды, а затем добавить воду к образцу. Примечание: Поскольку большое количество мусора в образце может предотвратить идентификацию личинок трихинелл (рис 1), дальнейшие стадии промывки должны быть выполнены, если это необходимо. гистологическое исследование Используйте trichinoscope или стерео-микроскоп с подэтап передается источник света регулируемой интенсивности при 15 до 20х увеличении в исследовать образцы сразу после стадии промывки. После заливки образца в решетчатой ​​Петри, исследовать блюдо / бассейн систематически сетки по сетке. Если никакие подозрительные структуры не будут найдены, мягко переместить жидкость в решетчатой чашке Петри или личиночной счета бассейна по кругу, чтобы позволить любому Trichinella LArvae, которые потенциально упускать из виду, накапливаемых в центр чашки Петри. Повторите осмотр. Если подозреваемый структура обнаруживается, увеличение увеличение до 40 – 100X. Удалить личинки Trichinella из тарелки / бассейна с пипеткой и собирают в пробирку с 90% -ным этанолом. После того, как было исследовано полное блюдо, повторите процедуру, начиная с осторожном встряхивании блюда / бассейна. Повторите эту процедуру, по крайней мере в три раза или пока больше личинок найдены. Сосчитайте количество личинок. Коррелируют с количеством мышечной ткани испытано и присутствует в виде личинок на грамм (сжиженном). Если слишком много личинок присутствуют в переваривании жидкости для определения личиночной число надежно, возвращают жидкость, содержащую личинки в мерный цилиндр, сполоснуть водой из бутылки выжимать мытья, и оставьте личинки оседают на дно. Через некоторое время седиментации 10 мин, уменьшают супернатант до определенного объема (например ,10 мл). Для точного определения объема, перенести надосадочную жидкость в новый цилиндр с пипеткой. Приостановка личинки гомогенно в жидкости путем энергичного встряхивания. Во время встряхивания движения, добавить 12 капель 20 мкл суспензии личиночной на чашку Петри. Осмотрите каждую каплю с помощью микроскопа. Определить количество личинок в 240 мкл и удалить наибольшее и наименьшее количество. Экстраполировать число личинок в общем объеме (например , 10 мл) супернатанта. Примечание: Качество стерео-микроскопа имеет первостепенное значение для выявления личинок трихинелл. Когда личинки собирают в пробирку с помощью пипетки, тщательно проверить, что личинки не приставал на пипетку стене, но передаются в трубу. Примечание: Положительные результаты от трихинелл образцов должны объединенных быть прослежено от бассейна к туше происхождения. Здесь размер пула постепенно должен быть уменьшен до положительного туша не идентифицированы. Размер выборки также может быть увеличено в ходе этого процесса, чтобы повысить чувствительность. Если экспертиза коллективного образца дает положительный или неопределенный результат, а еще 20 г пробы отбирают из каждой свиньи. Образцы по 20 г из пяти свиней, собирают и исследовали с использованием описанного способа. Таким образом, будут рассмотрены образцы из 20 групп в составе пяти свиней. Когда трихинеллы обнаруживается в объединенном образце из пяти свиней, 20 образцов г собирают из отдельных свиней в группе , и каждый из них по отдельности , пока исследовали положительное туша происхождения не обнаружено.

Representative Results

После того, как переваривание, форма личинок инфекционном мышц может варьироваться, что делает идентификацию более трудным. Типичные формы включают в плотно свернутую личинки, слегка обмотанный личинок или C-образную или полностью развернутого личинки (рис 2B – 2C). Число личинок найдены на грамм может значительно изменяться и может варьироваться от одной личинкой до нескольких сотен личинок. Морфология инфекционном мышечной личинки показано на рисунке 2А. Личинки трихинеллы являются 0,7 до 1,5 мм в длину и около 0,3 мм по ширине. Пищевод узкая и имеет слегка закругленным концом. Кожица гладкая. В передней половине полости тела, в stichosome, структура, состоящую из длинной тонкой трубкой, окруженной ряд от 45 до 55 крупных клеток (stichocytes), можно наблюдать. Прямую кишку также закругленная без каких – либо выступов или придатков 10, 11. т "> Другие структуры, помимо личинок трихинелл, можно найти после того, как мышцы пищеварения Некоторые примеры показаны на рисунках 3А -.. 3F Дикие животные часто заражаются с другими паразитами или образцов мышц , доступных для тестирования загрязнены в процессе потрошения по одушевленных или неживые структуры / организмов. длина личинок, появление переднего и заднего концов и появление stichosome помощи различать между различными нематод родов 12. Рисунок 1: микроскопическое исследование трихинелл Личинки После того, как (A) Недостаточная и (В) ополаскивателями шагов. Масштабные полоски показывают 100 мкм. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы увидеть увеличенную веrsion этой фигуры. Рисунок 2: Морфология Инфекционный трихинеллы Личинки Отображение ректально, Stichosome и пищеводе личинка (A). Возможные формы личинок мышц после переваривания показывая (В) Натянутая струна и слегка свернувшись перемещения личинок и (С) разматывают личинок. Масштабные полоски показывают 100 мкм. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры. Рисунок 3: Примеры побочной Выводы после переваривания мышечных образцов с магнитным методом мешалку. (А) щетинковидные волосыземля червь найден в дикого кабана; (B) Alaria Alata из дикого кабана; (C) мышечные волокна от дикого кабана; (D) Metastrongylus зр. от дикого кабана; (E) растительные волокна найдены в дикого кабана (F): Тохосага зр. Личинка из дикого кабана. Масштабные полоски показывают 100 мкм. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Discussion

Хотя метод магнитная мешалка может быть легко выполнена, строго говоря, не придерживаясь технических деталей приводит к недостаточной чувствительности, что ставит под угрозу здоровье потребителей. Критические контрольные точки были выделены в тексте выше. Кроме того, использование соответствующего оборудования имеет решающее значение для успешного результата теста. Все суда должны быть изготовлены из стекла и пипеток, покрытых силиконом, чтобы уменьшить адгезию личинок к поверхности.

Чувствительность метода сбраживания зависит от плотности личинок в мышцах и количество мышечной испытуемого образца. Для личиночной плотности 3 – 5 сжиженном мышечных тканей, сообщили чувствительность 100%, но менее 1 сжиженном чувствительность упала до 40% 13. В зависимости от исследованных видов животного-хозяина, чувствительность теста может быть повышена за счет увеличения количества используемого образца. яnfection бремя в дикой природе, как правило , низкая, поэтому более крупные образцы размеров используются 14. Склонность сайты также различаются среди животных-хозяев. Здесь, нижняя усвояемость некоторых мышечных тканей , таких как язык необходимо принимать во внимание, что также может привести к большей выборке размером 15.

Кроме того, важно понимать, что метод магнитная мешалка не включает в себя внутренний контроль. Таким образом, управление качеством обеспечение от выборки к документации имеет важное значение для получения точных и точных результатов. Качество лабораторных показателей для выявления Trichinella личинок в пробах мышц должны контролироваться посредством регулярного участия каждого аналитика в квалификационных испытаний.

Дальнейшие ограничения метода является то, что окончательная идентификация стадии личинок мышц с помощью микроскопии весьма субъективны и АЭМвилы зависит от знаний о морфологии личиночной следственным аналитика.

Интересный альтернативный способ, чтобы обойти эту проблему, является магнитный метод мешалка / на выделении фильтра с последующим обнаружением личинок с помощью теста латекс агглютинации. Тем не менее, в соответствии с законодательством ЕС этот метод только считается эквивалентом для тестирования мяса домашних свиней , но не для животных , которые подвержены повышенному риску заражения , таких как дикий кабан 4. Идентификация личиночной антигена с моноклональными антителами делает тест более объективным, но отрицает в лабораториях возможность определения количества личинок на грамм мяса 16.

Другие варианты метода магнитной мешалки включают механическими устройствами объединенного образца пищеварения метод / метод седиментации механическими устройствами объединенного образца рытьМетод estion / по технике изоляции фильтра, и автоматический метод переваривания для образцов объединенных до 35 г техники. Эти методы основаны на искусственном переваривания мяса и визуализации и подсчета личинок трихинелл, но отличаются в оборудовании , используемом для стадий фильтрации и седиментации.

Выделенный личинки могут быть дополнительно определены на уровне видов с помощью молекулярного теста (например, мультиплекс ПЦР) 17. В соответствии с законодательством ЕС, все положительные образцы должны быть направлены в национальную справочную лабораторию или EURLP для определения видов трихинелл.

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Мы любезно благодарим Sabine Reckinger за отличную техническую помощь и поддержку.

Materials

Knife,Scissors, Tweezers  Cutting samples and removing non-digestible tissue
Blender  With a sharp chopping blade
Magnetic stirrer With thermostatically controlled heating plate
Stirring Rod Teflon-coated, approximately 5 cm long
Conical glass separation funnel Capacity of at least 2 litres, preferably fitted with Teflon safety plugs. The width should not be larger than 55% of the length to allow a good larva sedimentation
Stands, rings and clamps
Sieve Mesh size 180 microns, external diameter 11 cm, with stainless steel mesh
Funnel Internal diameter not less than 12 cm, to support the sieves
Glass beaker Capacity 3 litres
Glass measuring cylinder Capacity 50 to 100 ml, or centrifuge tube
Stereo-microscope With a substage transmitted light source of adjustable intensity or trichinoscope with a horizontal table
Petri dishes 9 cm diameter, marked on their undersides into 10 × 10 mm square examination areas using a pointed instrument or a larval counting basin for the tricinoscope
Aluminium foil Alternatively a lid to cover the beakers
25 % hydrochloric acid
Pepsin Strength: 1:10 000 NF (US National Formulary) corresponding to 1:12 500 BP (British Pharmacopoeia) and to 2 000 FIP (Fédération internationale de pharmacie), or stabilised liquid pepsin with minimum 660 European Pharmacopoeia units/ml
Ethanol 70-90% ethyl alcohol
Tap water Heated to 46-48 °C before use
Balance Accurate to at least 0.1 g
Metal tray Capacity 10 to 15 litres, to collect the remaining digestive juice
Pipettes and pipette holder Different sizes (1, 10 and 25 ml)
Thermometer  Accurate to 0.5 °C, temperature range at least from 20 ° C to 70 ° C
Siphon  For tap water

Referencias

  1. Gottstein, B., Pozio, E., Nöckler, K. Epidemiology, Diagnosis, Treatment, and Control of Trichinellosis. Clin. Microbiol. Rev. 22, 127-145 (2009).
  2. Pozio, E., Murrell, D. K. Systematics and epidemiology of Trichinella. Adv. Parasitol. 63, 367-439 (2006).
  3. 9 CFR Part 318.10 – Prescribed treatment of pork and products containing pork to destroy trichinae. U.S. Government Publishing Office Available from: https://www.gpo.gov/fdsys/pkg/CFR-2016-title9-vol2/pdf/CFR-2016-title9-vol2-sec318-10.pdf (2012)
  4. Gamble, H. R., et al. International Commission on Trichinellosis: recommendations on methods for the control of Trichinella in domestic and wild animals intended for human consumption. Vet. Parasitol. 93 (3-4), 393-408 (2000).
  5. Gajadhar, A. A., Forbes, L. B. An internationally recognized quality assurance system for diagnostic parasitology in animal health and food safety, with example data on trichinellosis. Vet. Parasitol. 103, 133-140 (2002).
  6. Nöckler, K., Kapel, C. M. O. Chapter 3, Detection and surveillance for Trichinella: meat inspection and hygiene, and legislation. FAO/WHO/OIE Guidelines for the surveillance, management, prevention and control of trichinellosis. , 69-98 (2007).
  7. Boch, J., Schnieder, T., Supperer, R. . Veterinärmedizinische Parasitologie. , (2006).
  8. Despommier, D. D., Müller, M. The stichosome and its secretion granules in the mature muscle larva of Trichinella spiralis. J. Parasitol. 62 (5), 775-785 (1976).
  9. Marucci, G., Interisano, M., La Rosa, G., Pozio, E. Molecular identification of nematode larvae different from those of the Trichinella genus detected by muscle digestion. Vet Parasitol. 194, 117-120 (2013).
  10. Forbes, L. B., Gajadhar, A. A. A validated Trichinella digestion assay and an associated sampling and quality assurance system for use in testing pork and horse meat. J. Food Prot. 62, 1308-1313 (1999).
  11. Malakauskas, A., et al. Molecular epidemiology of Trichinella spp. in three Baltic countries: Lithuania, Latvia, and Estonia. Parasitol. Res. 100 (4), 687-693 (2007).
  12. Kapel, C. M., Webster, P., Gamble, H. R. Muscle distribution of sylvatic and domestic Trichinella larvae in production animals and wildlife. Vet. Parasitol. 132 (1-2), 101-105 (2005).
  13. Interisano, M., et al. Validation of a latex agglutination test for the detection of Trichinella infections in pigs. Vet. Parasitol. 194, 121-124 (2013).
  14. Pozio, E., La Rosa, ., G, PCR-derived methods for the identification of Trichinella parasites from animal and human samples. Methods Mol. Biol. 216, 299-309 (2003).

Play Video

Citar este artículo
Mayer-Scholl, A., Pozio, E., Gayda, J., Thaben, N., Bahn, P., Nöckler, K. Magnetic Stirrer Method for the Detection of Trichinella Larvae in Muscle Samples. J. Vis. Exp. (121), e55354, doi:10.3791/55354 (2017).

View Video