大象健康管理——鼻洗、EEHV与TB
大象的鼻子是动物中最奇特和全能的器官之一,常被形容为大象的手臂,如在斯瓦西里语中,Mkonowa tembo指象鼻,字面翻译为大象的手臂;在梵语中,Anguli指象指(象鼻前段的指状突),原意为手指。然而,象鼻灵巧如手的同时,还兼具认知和信息传递的功能,灵敏如狗。此外,象鼻还肩负着呼吸、发声、社交等作用。由于象鼻的存在,大象不需要费力地低头去取食,减少了额外能量的消耗,为巨大头部的存在减轻了负担。同时也使得巨大象牙性征的选择成为了可能,减少了巨牙对生存的负面影响。象鼻是大象认知和接触外界最前线、基本和重要的通道,同时也是最坚实的防线。正是由于其重要的作用,一旦象鼻患病、或是失去鼻干部分,对于大象都是致命的。也正由于这种无可替代性,使得对象鼻的检测变得格外重要。
上图母象的鼻子因兽夹夹到,导致距鼻端约5cm处有一块约5cm的鼻干缺失,两鼻孔暴露。几次观察此象取食,并未觉得象鼻干的缺失对其有任何影响。但象鼻有效距离减少,取水时需要多深入水下10cm,喷水亦受影响。一次观察中未见两头幼象跟随,而且忽略了浅水坑的存在,不知是否与象鼻部分缺失有关。 示象鼻内部结构,视频地址: http://channel.nationalgeographic.com/wild/videos/anatomy-of-the-elephant-trunk/大象利用鼻子获取信息和社交的过程,极可能触及其他象的粪便、尿液、唾液。而且鼻触、鼻嗅(如伸进其他大象口中)行为在大象中是日常社交、情绪传达、安抚等的表现。它们的这种行为特性使得传染性疾病容易在群体中爆发。甚至抛给人一个疑问,怎么没有爆发的记录?下面对结核TB和亲内皮疱疹病毒EEHV以及日常的检测方法——鼻洗作个简单介绍。
上图示对大象进行鼻洗液收集 2017年的一篇文章,提出野生亚洲象的结核杆菌来来自于人类。结核Tuberculosis(TB)是由分枝杆菌病属(Mycobacterium)造成的传染性疾病,人象畜共患,主要危害肺部,影响遍及全身器官。TB在亚洲象身上更常见,但非洲象也易被感染,这可能是源于亚洲象与人类历史悠久的关系。TB在大象粪便和其他分泌物中都有发现。在为数不多的圈养亚洲象种群研究中,携带TB的大象约占13%[1]。野外感染TB的情况也逐渐被研究人员发现[2,3]。在另一项研究中,52%(59/113)的北美乳齿象掌骨区域发现有TB特有的骨蚀区(TB造成骨重吸收形成),研究人员进而提出了乳齿象的灭绝是TB爆发和气候变化共同作用的结果[4]。而更坏的消息是,在2006年多重耐药的TB(MDR TB)也被发现[5]。于人于象,对TB的监测和治疗都显得格外重要。
上图示大象TB阳性的比例。象患病比例逐年升高,在2011,亚洲象阳性率约为18%。 上图示口服(上)和直肠给药(下) 上图示有肺结核造成的肺部结节 上图示肠道结节 涂片示着色的细菌亲内皮疱疹病毒EEHV(Elephant endotheliotropicherpesvirus)是现存对亚洲象最大的威胁[6]。不像TB有着悠久的历史(梵语hastyayurveda一词,至少2000年前被描述)[7],EEHV最初的记录在1970s(1995年以突发急性致死性出血疾病的原发疾病确认)[8],但它们却是从原始长鼻类动物出现时就已经伴随它们了,陪伴了长鼻类的整个演化史[9]。对于1-8岁(尤其是1-3岁的幼象,1岁以内乳象的抵抗力可能源于母源抗体)的亚洲象来说,EEHV是致命的,致死率80%-90%(至少80例疑似)[9],约2/3的幼年圈养亚洲象病死案例源于此[8]。如今,至少19种和亚型EEHV被发现。EEHV对于非洲象更多是造成皮肤或肺部的良性结节(最初的病状描述发生在非洲象身上),除EEHV2会造成若干非洲象急性出血。对于亚洲象,大多为出血性致死。由于EEHV1A和EEHV3在亚、非洲象间存在跨物种传播,两种动物存在长期的交流是不建议的。另一方面,圈养出生和野外出生的亚洲象也要避免接触,因为后者可能携带病毒。EEHV的检测可通过实时荧光聚合酶链反应(real-time RT-PCR)与酶联免疫吸附试验(ELISA)定量等方法检测血清或鼻洗样本[10]。
上图为一头死于EEHV的6岁圈养亚洲象的心脏解剖,心内膜和心肌多病灶、急性出血。该象经历了短暂的抑郁、减少进食两天后死亡。 利用取血和鼻洗对一头2岁幼象进行EEHV检查下面鼻洗这一检测方法进行介绍
鼻洗液是通过向象鼻注入生理盐水收集的鼻内分泌物(shedding)的样品。对鼻洗液的检测,可以获知大象是否患有TB和EEHV。鼻洗液的收集应在早晨,在大象饮水之前(大象用鼻子吸水),收集前一夜象鼻产生内的分泌液和菌群。对于病症检测的取样,应保证在一周内取三次鼻洗液。
站立的鼻洗液收集此方法需要操作者(饲养员、看护员)对站立大象的象鼻和象指进行适当的操作和限制。这些通常是被大象所厌恶的操作,需要对大象进行训练,让它们适应将象鼻交付给操作者,并实施缓和的人为操作和固定。此训练过程通常需要2-4周的时间,取决于大象的脾性和训练的技巧等。
·操作者将大象控制住,命其鼻端向上保持。
·用无菌注射器将60mL的生理盐水注入象鼻的一个鼻孔中。
·控制鼻端将其向上抬高,越高越好,以便生理盐水向唇端前进。
·将一加仑的样品袋套住鼻端,控制象鼻降低,以便液体回流入样品袋中。
·上述步骤在训练后的大象身上很容易实施,注入生理盐水、命其等待、回收,最重要的是别忘了给予奖励。
·理想的样品应保证约40ml的回流样液,回流样液内可见象鼻内的粘液。
·液体中可能有少量的泥沙和食物碎片;如果过多,考虑重复上述收集工作。
·如果可能,在收集样品的过程中,同时利用样品袋收集大象呼出的气体
·之后将样品转移至指定标签的试管,冷却后送到实验室做鉴定。
·若无法直接转移到实验室,应保存在-20--10°的冰箱内。
·通常收集并冰冻三份样品后,打包转移至实验室。
在麻醉过程中保证鼻道畅通非常重要,近地面为支撑侧鼻孔。麻醉侧卧位大象鼻洗(适合对无法配合操作的大象取样)
·等待直到侧卧的大象进入稳定的麻醉状态(原文为左侧卧,旨在保证右肺能否充分扩张)。
·向支撑侧的象鼻鼻孔(左侧卧时为左鼻孔,保证非支撑的右鼻孔畅通)插入一根灭过菌的驹胃管(适用于大型动物的胃管),进入约2.5m。
·在胃管游离端加装一个50ml的吸液器(sample suction trap),并在吸液器上连接吸气泵以收集象鼻近身体端的粘液分泌物。
·如果收集的分泌液过少,去除吸液器,向胃管注入100ml无菌生理盐水;再次加附洗液器和气泵收集样品;装满后,替换新的洗液器。
·抽出胃管后,可以插入咽喉处,收集食道处的粘液。
利用鼻洗样品检测TB也有很多限制,比如此方法依赖于感染的大象会传播分枝杆菌到呼吸道、鼻内分泌液包含分支杆菌、且感染大象在一周取样的三次至少有一次会传播病菌进入象鼻。
特别注意:大象非常灵敏,又快又静,有时会淘气或突然异常的兴奋和紧张。它们巨大的体重轻触一下也不是人能承受的。操作时需要万分小心。除了在对大象进行操作时的潜在危险外,操作者在鼻洗过程中还可能接触到携带细菌的分泌物、粘液、雾化的粘液,存在潜在的感染风险。操作者需做好防护措施。
示取鼻洗液,操作者未进行防护措施,此问题较常见。视频地址:https://www.youtube.com/watch?v=3i5HnbSfw60参考:
[1] Tuberculosis in Elephants - Frequently Asked Questionshttp://www.elephantcare.org/TBinfo.htm
[2]ObandaV, Poghon J, Yongo M, et al. First reported case of fatal tuberculosis in awild African elephant with past human–wildlife contact[J]. Epidemiology andinfection, 2013, 141(07): 1476-1480.
[3]Zachariah A, Pandiyan J, Madhavilatha G, Mundayoor S, ChandramohanB, Sajesh P, et al. Mycobacterium tuberculosis in Wild Asian Elephants,Southern India. Emerg Infect Dis. 2017;23(3):504-506.
[4]Rothschild B M, Laub R. Hyperdisease in thelate Pleistocene: validation of an early 20th century hypothesis[J].Naturwissenschaften, 2006, 93(11): 557-564.
[5] Lyashchenko K P,Greenwald R, Esfandiari J, et al. Tuberculosis in elephants: antibody responsesto defined antigens of Mycobacterium tuberculosis, potential for earlydiagnosis, and monitoring of treatment[J]. Clinical and Vaccine Immunology,2006, 13(7): 722-732.
[6]http://www.ringlingelephantcenter.com/anatomyofasianelephant/elephantcare/
[8]http://veteriankey.com/elephant-herpesviruses/
[9]http://www.elephant.se/elephant_herpes_virus.php?open=Elephant%20diseases
[10]https://en.wikipedia.org/wiki/Elephant_endotheliotropic_herpesvirus