钩虫感染可能比预想的更早导致认知障碍
来自Raffi Aroian博士实验室的证据表明，在哺乳动物模型中，即使是低水平的短期人类钩虫感染，也会导致快速、急性和可测量的空间记忆认知障碍。这些发现发表在科学报告，强调了消除钩虫的全球重要性，并建议开展额外的、具体的空间记忆研究。
“这些寄生虫对我们有真正的影响大脑功能在啮齿动物中，独立于长期发育迟缓，可以很快观察到最初的感染分子医学教授阿里安博士说。“这意味着我们很可能低估了这些寄生虫对儿童和成人大脑的影响，尤其是对幼儿的影响。”
钩虫是一种寄生生物，生活在小肠并通过皮肤、循环和肺部感染。钩虫感染在发展中国家最为常见，因为那里的卫生和环境卫生是一个挑战。众所周知，长期感染会导致严重的发育和认知障碍。美国疾病控制与预防中心估计，全球有5.76亿至7.4亿人感染了这种疾病。
钩虫感染是贫血、发育不良和营养不良的主要原因之一。这些蠕虫通常可以在小肠中生活几年，但长达10年，它们消耗血液，掠夺宿主的铁和蛋白质，干扰关键营养物质的吸收，抑制免疫系统。感染可导致慢性贫血，并永久阻碍受感染儿童的身体和智力发育。
有三种钩虫可以感染人类。最常见的感染者通常居住在卫生条件差的贫困地区，并通过受污染的土壤或食物接触到蠕虫。100年前，钩虫在美国南部很常见，在20世纪早期，通过改善卫生设施和公共卫生的努力，钩虫在美国几乎被消灭了。
根据Aroian的说法，先前对这一领域的研究受到了一种假设的阻碍，即认知障碍是由于长期感染引起的发育迟缓和营养不良造成的。阿里安说，虽然很明显，随着时间的推移，严重的感染负荷确实会影响发育和大脑功能，但目前尚不清楚感染是否会导致独立于发育迟缓的急性认知障碍。
由于受感染人群的贫困状况，以及大量可能影响或不影响认知发展的环境变量，对患者的认知研究也受到缺乏准确数据的困扰。一些研究表明，工作记忆和认知表现存在显著缺陷，而另一些研究只发现了很小的缺陷。与此同时，对钩虫的介入性研究在清除感染的效果上产生了相互矛盾的结果。一些研究表明治疗后认知能力有所改善，而另一些研究则没有改善。
为了在受控的实验室环境中研究钩虫感染对大脑功能的急性影响，Aroian和其他研究人员开发了一系列实验来测试空间记忆以及啮齿动物的物体记忆。
为了模拟急性感染，啮齿动物感染了幼鼠钩虫属ceylanicum它是一种钩虫，可以感染人类、狗、猫和啮齿动物。Aroian和同事完成了一系列测试，旨在评估动物是否能够识别放置在其环境中的新物体(物体记忆)或在感染后17至22天内从一个地方移动到另一个地方的物体(空间记忆)。
令人惊讶的是，研究人员发现，无论钩虫感染程度或强度如何，啮齿动物识别放置在环境中的新物体的能力都没有变化。然而，在空间记忆的测量中，即使在低水平的感染情况下，啮齿动物检测被移动物体的能力也会受到影响。在感染程度较高的情况下，啮齿动物未能完成任务，并且对移动或未移动的物体没有表现出偏好。
这些结果不能归因于寄生虫感染引起的嗜睡或缺乏兴趣，因为受试动物在物体记忆测试中表现正常，活动水平与未受感染的啮齿动物没有区别。
“越来越多的证据表明，肠道微生物群的变化，通过改变神经肽、神经激素和能穿过血脑屏障的神经活性物质，可以调节大脑功能，影响空间记忆和学习，”阿里安说。
为了研究钩虫感染和大脑之间的联系，阿里安调查了钩虫感染是否会导致啮齿动物微生物群的变化。感染和未感染啮齿动物肠道细菌的基因测序显示，在科和属水平上，微生物多样性下降，微生物类群发生变化。这些变化提供了一种可能的机制，通过钩虫可能会影响认知功能，并导致空间记忆缺陷。
“我们的工作表明，这些寄生虫对认知有真正的影响，独立于长期的发育迟缓，可以在很短的时间内观察到，”阿里安说。“这也可能有助于解释过去研究中仅在空间上的一些不一致内存可能会受到影响。为了了解感染如何影响认知功能和发育，这些结果需要更多、更精细的研究。
“更重要的是，它支持全球驱虫努力消除的重要性和紧迫性钩虫为了减轻贫困，拯救贫困儿童的大脑。”
更多信息:塞缪尔·c·潘等。实验性锡兰钩虫感染对仓鼠认知和微生物组的影响，科学报告(2019)。DOI: 10.1038 / s41598 - 019 - 44301 - 4
