انخفاض تركيز إتراكونازول والآماد ناجحة في علاج<em> dendrobatidis Batrachochytrium</em> عدوى في البرمائيات
Summary
يمكن القضاء على العدوى dendrobatidis Batrachochytrium في البرمائيات باستخدام التركيز المنخفض (0.0025٪) ومدة أقصر (الحمامات خمس دقائق لمدة ستة أيام) من الايتراكونازول من يستخدم عادة. وقد لوحظت أقل وفيات وعدد أقل من الآثار الجانبية السلبية باستخدام هذا البروتوكول العلاج تعديلها.
Abstract
البرمائيات تواجه أكبر انخفاض من أي فئة الفقاريات والسبب الرئيسي لهذه الانخفاضات هو الممرض الفطرية، dendrobatidis Batrachochytrium (دينار بحريني)، والذي يسبب chytridiomycosis المرض. المستعمرات ضمان الأسير مهمة في جميع أنحاء العالم للأنواع المهددة والبرمائيات قد تكون شريان الحياة الوحيد لتلك الموجودة في التهديد الحرجة من الانقراض. الحفاظ على المستعمرات خالية من المرض هو من أولويات مديري الأسير، لم يتم تحديدها حتى الآن علاجات آمنة وفعالة لجميع الأنواع وعبر مراحل الحياة. العلاج الكيميائي الأكثر استخداما على نطاق واسع هو الايتراكونازول، على الرغم من أن الجرعة المستخدمة عادة يمكن أن تكون ضارة لبعض الأفراد والأنواع. أجرينا محاكمة العلاج السريري لتقييم ما إذا كانت الجرعة أقل وأكثر أمانا لكنها فعالة من الايتراكونازول يمكن العثور على علاج التهابات دينار بحريني. وجدنا أن طريق الحد من تركيز العلاج ،01-،0025٪ وتخفيض مدة العلاج من 11-6 أيام من 5 دقائق الحمامات، ويمكن علاجه الضفادع من عدوى دينار بحريني مع آثار جانبية أقل وأقل الوفيات المرتبطة العلاج.
Introduction
البرمائيات تشهد حاليا أكبر انخفاض في التنوع البيولوجي من جميع الأصناف الفقارية 1. Chytridiomycosis، مرض جلدي الناجمة عن حيدة الخلية لدى الحيوانات الفطرية dendrobatidis الممرض Batrachochytrium (دينار بحريني)، هي واحدة من الأسباب الرئيسية لهذه الانخفاضات الدراماتيكية 2 دينار بحريني هو أسوأ الممرض على الاطلاق عن التسبب في فقدان التنوع البيولوجي: أن يصيب أكثر من 600 نوعا من البرمائيات وديه تسبب انخفاض في أكثر من 300 نوعا، منها أصبحت ما يصل الى 200 أنواع المهددة بالانقراض أو انقرضت 2،3. وحيدة الخلية لدى الحيوانات البرمائية الفطر لا تستضيف محددة وليس واضحا ما هي الصفات للمضيف السماح للعدوى دينار بحريني إلى التقدم المسببة للأمراض شديدة. Chytridiomycosis يسبب الوفاة عن طريق تعطيل القنوات الأيونية في الجلد، مما يؤدي إلى فقدان الكهارل وفشل القلب 4. أيضا، طاف دينار بحريني (لا تحتوي على zoospores دينار بحريني) يسبب استجابة مناعية في الضفادع الصغيرة 5 الشجريةز الباحثين إلى الاعتقاد دينار بحريني تنتج السمية من قبل المنتج 6.
لأن العديد من الأنواع آخذة في الانخفاض بسرعة، المستعمرات ضمان الأسير وبرامج التربية هي التدابير الهامة الحفظ، ويمكن أن تكون شريان الحياة الوحيد بالنسبة لبعض الأنواع. إنشاء وصيانة المستعمرات خالية من المرض يشكل تحديا لإدارة المرافق البرمائيات. أساليب العلاج الكيميائي الحالي لعلاج الالتهابات دينار بحريني، على الرغم من فعالية، يمكن أن تكون ضارة للحيوانات يعالجون، وكانت لا توجد طريقة علاج واحد ناجح في كل أنواع وفئات العمر من البرمائيات 7.
وقد أجريت التجارب السريرية قليلة من العلاجات لعدوى دينار بحريني 7. الطرق الثلاثة الأكثر شيوعا للعلاج هي العلاج الحراري، الكلورامفينيكول والايتراكونازول. العلاج الحراري هو خيار العلاج nonchemotherapeutic الذي يظهر لديهم آثار جانبية قليلة، ويمكن استخدامها على عدة مراحل الحياة، وينايرحليف فعالة. في محاكمة العلاج، وجدت شاتفيلد وريتشاردز-8 Zawacki أن 96٪ من الحيوانات المعالجة قد مسح العدوى بعد أن يقع في 30 درجة مئوية لمدة 10 يوما. على الرغم من أن هذه المحاكمة لم تكن ناجحة 100٪، فإنه يوفر الأساس للآخرين لتقييم العلاج الحراري للأنواع الخاصة بهم. العلاج الحراري، على الرغم من فعالية بالنسبة لكثير من الأنواع، وغير عملي لكثير من الأنواع جبال الألب التي لا يمكن أن تبقى في درجات حرارة عالية لفترة طويلة من الزمن. الكلورامفينيكول، وهو مضاد للجراثيم، وقد استخدمت بنجاح لعلاج دينار بحريني في كثير من الأنواع، ويمنع نمو الفطريات في المختبر. باعتبارها مضادة للجراثيم، والكلورامفينيكول لا يهاجم الفطر على وجه التحديد ولكن كان من المعروف أن يسبب موت الخلايا المبرمج في الخلايا حقيقية النواة 9. وكان قد تردد أن العلاج يسبب موت الخلايا المبرمج الكلورامفينيكول في الجلد، مما أسفر عن مقتل مباغات داخل الخلايا، على الرغم من أن الآلية الدقيقة لعمل غير معروف. على الرغم من أنه لم يتم إجراء التجارب السريرية، وبالتاليلم يتم تقييم الجرعة ووقت العلاج، تتطلب بروتوكولات العلاج الحالية عادة غمر لمدة يومين أو أربعة أسابيع 10،11، مما يجعل هذا العلاج غير عملي لالبرمائيات الأرضية. كما تم تقييد الكلورامفينيكول في بعض البلدان للاستخدام البيطري لأن ارتبط التعرض البشري مع شكل نادر من فقر الدم اللاتنسجي 12.
الايتراكونازول، وهو مضاد آزول، هو الأكثر استخداما على نطاق واسع لعلاج عدوى دينار بحريني في عام البرمائيات في الأسر. البروتوكول الأكثر استخداما على نطاق واسع هو الحيوانات الاستحمام في حل الايتراكونازول 0.01٪ لمدة خمس دقائق في اليوم لمدة 11 يوما متتالية. وقد اشتق هذا البروتوكول من المعايير المستخدمة لإدارة الثدييات، و، في حين فعالة لالبرمائيات، لا يقوم على التجارب السريرية في البرمائيات 11،13. هذا البروتوكول يمكن أن يسبب آثار جانبية سلبية في بعض الأنواع، وخاصة في جنس رنا والضفادع الصغيرة وmetamorphs الأخيرة 11.وقد كان العلاج الشرغوف ناجحة باستخدام تركيز أقل من ذلك بكثير (0.0005٪) من الايتراكونازول، ولكن كان مرتبطا مع تصبغ 14. تم محاكمتهم هذا نفس التركيز على metamorphs الأخيرة وجدت أن تنجح في علاج العدوى 15. لأن هناك خطر الآثار الجانبية السلبية مع العلاج الايتراكونازول، استخدمت بعض الممارسين نصف تركيز المعتادة (0.005٪) لمدة 11 يوما متتالية وجدت هذا أن تكون ناجحة في علاج الالتهابات دينار بحريني 16.
هذه الدراسة هو ملخص لمحاكمة العلاج السريري باستخدام الايتراكونازول لعلاج العدوى دينار بحريني 15. يصف بروتوكول محاولة للعثور على أقل جرعة العلاج والوقت الذي هو على حد سواء آمنة وفعالة لعلاج الحيوانات المصابة دينار بحريني مع الايتراكونازول. كانت الحيوانات المستخدمة في هذه الدراسة metamorphs الأخيرة من الضفادع ساحل الخليج، Incilius nebulifer.
Protocol
Representative Results
Discussion
باستخدام هذا البروتوكول تمكنا من خفض بأمان وفعالية جرعة العلاج ووقت العلاج الايتراكونازول للدينار بحريني في البرمائيات. كان أقل جرعة العلاج والوقت (0.0025٪ لمدة ستة أيام) لعلاج ناجح لإصابة دون سريريا أولا nebulifer. فعالية كل جرعة أقل ووقت العلاج تدليل على الحاجة …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأود أن أشكر CL-ريتشاردز Zawacki لمساعدة تصور التصميم التجريبي والمساعدة مع المواد، A. Pessier لمساعدة إنشاء نظام العلاج والتشريح ويحلل، MWH شاتفيلد، MJ Robak، K. تاسكر وD. Lenger للمساعدة في المختبرات والدعم وM. مكفادين وP. هارلو في حديقة حيوان تارونغا لاستخدام الفضاء أثناء التصوير. وقد تم تمويل المشروع جزئيا من قبل وزارة ولاية لويزيانا من الحياة البرية والثروة السمكية من خلال منحة لجنة التعليم البيئي لويزيانا منحت لLA Brannelly وتقنيات الحياة.
Materials
| 0.1% Aqueous Itraconazole, Sporonox | Janssen Pharmaceutica Inc. | |
| NaCl | Fisher Scientific | S640-500 |
| KCl | Fisher Scientific | BP366-1 |
| CaCl2 | Fisher Scientific | BP510-100 |
| NaHCO3 | Fisher Scientific | BP328-500 |
| Sterile cotton swabs | Medical and Wire Equipment | MW113 |
| 1.5 ml micro tubes | Sarstedt | 73.703.217 |
| Qiagen DNEasy Blood and Tissue Kit | Qiagen | 69581 |
| 7500 Real-time PCR | Applied Biosystems | 4351104 |
| VIC IPC | Applied Biosystems | 4308323 |
| BSA | Applied Biosystems | AM2618 |
| Agar | Invitrogen | 30391023 |
| Tryptone | Invitrogen | Q10029 |
| Penicillin-streptomycin | Invitrogen | 15070-063 |
| Petri Dish | Sigma Aldrich | CLS430589 |
References
- Stuart, S. N., et al. Status and trends of amphibian declines and extinctions worldwide. Science. 306 (5702), 1783-1786 (2004).
- Skerratt, L. F., et al. Spread of chytridiomycosis has caused the rapid global decline and extinction of frogs. EcoHealth. 4, 125-134 (2007).
- Wake, D. B., Vredenburg, V. T. Colloquium paper: are we in the midst of the sixth mass extinction? A view from the world of amphibians. PNAS. 105, 11466-11473 (2008).
- Voyles, J., et al. Electrolyte depletion and osmotic imbalance in amphibians with chytridiomycosis. Dis. Aquat. Org. 77 (2), 113-118 (2007).
- Ramsey, J. P. Amphibian immune defenses against Batrachochytrium dendrobatidis: A war between host and pathogen. , (2011).
- McMahon, T. A., et al. Chytrid fungus Batrachochytrium dendrobatidis has nonamphibian hosts and releases chemicals that cause pathology in the absence of infection. PNAS. 110 (1), 210-215 (2013).
- Berger, L., Speare, R., Pessier, A., Voyles, J., Skerratt, L. F. Treatment of chytridiomycosis requires urgent clinical trials. Dis. Aquat. Org. 92, 165-174 (2010).
- Chatfield, M. W. H., Richards-Zawacki, C. L. Elevated temperature as a treatment for Batrachochytrium dendrobatidis infection in captive frogs. Dis. Aquat. Org. 94 (3), 235-238 (2011).
- Karbowski, M., et al. Free radical-induced megamitochondria formation and apoptosis. Free Rad. Biol. Med. 26 (98), 396-409 (1999).
- Bishop, P. J., et al. Elimination of the amphibian chytrid fungus Batrachochytrium dendrobatidis by Archey’s frog Leiopelma archeyi. Dis. Aquat. Org. 84 (1), 9-15 (2009).
- Pessier, A. P., Mendelson, J. . A Manual For Control of Infectious Diseases in Amphibian Survival Assurance Colonies and Reintroduction Programs. , (2009).
- Page, S. W. Chloramphenicol 1. Hazards of use and the current regulatory environment. Aus. Vet. J. 68 (1), 1-2 (1991).
- Yoon, H. -. J., Seo, M. H., Kim, J. -. K. . Pharmaceutical formulations for itraconazole. , (2005).
- Garner, T. W. J., Garcia, G., Carroll, B., Fisher, M. C. Using itraconazole to clean Batrachochytrium dendrobatidis infection, and subsequent depigmentation of Alytes muletensis tadpoles. Dis. Aquat. Org. 83, 257-260 (2009).
- Brannelly, L. A., Richards-Zawacki, C. L., Pessier, A. P. Clinical trials with itraconazole as a treatment for chytrid fungal infections in amphibians. Dis. Aquat. Org. 101 (2), 95-104 (2012).
- Jones, M. E. B., Paddock, D., Bender, L., Allen, J. L., Schrenzel, M. S., Pessier, A. P. Treatment of chytridiomycosis with reduced-dose itraconazole. Dis. Aquat. Org. 99 (3), 243-249 (2012).
- Boyle, D. G., Boyle, D. B., Olsen, V., Morgan, J. A. T., Hyatt, A. D. Rapid quantitative detection of chytridiomycosis (Batrachochytrium dendrobatidis) in amphibian samples using real-time Taqman PCR assay. Dis. Aquat. Org. 60 (2), 141-148 (2004).
- Martel, A., et al. Developing a safe antifungal treatment protocol to eliminate Batrachochytrium dendrobatidis from amphibians. Med. Mycol. 49 (2), 143-149 (2011).
- Bowerman, J., Rombough, C., Weinstock, S. R., Padgett-Flohr, G. E. Terbinafine hydrochloride in ethanol effectively clears Batrachochytrium dendrobatidis in amphibians. J. Herpetol. Med. Surg. 20 (1), 24-29 (2010).
- Young, S., Speare, R., Berger, L., Skerratt, L. F. Chloramphenicol with fluid and electrolyte therapy cures terminally ill green tree frogs (Litoria caerulea) with chytridiomycosis. J. Zoo Wildlife Med. 43 (2), 330-337 (2012).
