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구충제에 의한 간흡충 (Clonorchis sinensis) 미세구조의 변화에 관한 연구

Title
 구충제에 의한 간흡충 (Clonorchis sinensis) 미세구조의 변화에 관한 연구
Other Titles
 Experimental studies on the ultrastructural changes of clonorchis sinensis treated by flubendazole and praziquantel
Issue Date
1980
Publisher
 연세대학교 대학원
Description
의학과/박사
Abstract
[한글] 우리나라 오대강 유역을 중심으로 만연되어 있는 간흡충(肝吸, Clonorchis sinensis)에 대한 효과 있는 구충제는 아직까지도 개발되어 있지 않은 실정이다. 최근에 Borgers등 (1975a, b)은 benzimidazole 유도체인 mebendazole을 조충유충 구충에, Soh 및 Min(1977), Soh등(1977)은 flubendazole을, Soh등(1979)은 praziquantel을 간흡충감염동물과 인체 간흡충증에 투여하여 일부 구충효과가 있는 것으로 보고하고 있다. 그러나 아직까지도 그 구충기전에 관하여는 확실히 알려진바 없다. 鄭(1968), Soh 및 Min(1977)이 1,4-bis-trichloromethyl-benzole(Hetol** )과 flubendazole을 간흡충에 감염된 가토에 투여하고 간흡충의 미세구조의 변화를 관찰하였으나 미흡한 실정이다. 더구나 간흡충의 정상구조마저 체계적으로 관찰되어 있지 않다. 본 실험연구는 간흡충의 미세구조에 관한 관찰 및 flubendazole(methyl N-[5-(6)-(p-fluorobenzoyl)-2-benzimidazolyl] carbamate)과 praziquantel (2-cyclohexylcarbonyl-1, 3, 4, 6, 7, 11-hexahydro-2H-pyrazino(2, 1-a) isoquinoline-4-one)이 본충에 어떻게 작용하는가를 알기 위하여 그 미세구조의 변화를 보고져 시행하였다. 본 실험에서는 간흡충성충을 얻기 위하여 2kg 내외의 가토를 사용하였다. 즉 간흡충의 제2중간숙주인 참붕어(Pseudorasbora parva)의 근육으로부터 분리한 메타셀카리아 200개를 가토의 위에 직접 주입 감염시켰으며 감염 5주후에 flubendazole 20mg/kg을 투여하였고 praziquantel은 1일 100mg/kg씩 2회 투여하였다. flubendazole투여군에서는 6, 24, 72시간 후에 그리고 Praziquantel 투여군에서는 6, 12, 24, 48, 72시간 후 그리고 5일, 7일후에 희생시켜 가토 담관내의 간흡충 성충을 수집하였다. 수집된 성충의 일부는 formalin-alcohol-acetic acid-glycerin(FAAG) 용액에 고정하고 aceto-carmine염색을 하여 광학현미경으로 관찰하였으며 일부는 3% glutaraldehyde용액으로 고정후 간흡충의 구흡반부, 장 관, 난소부위, 정소부위를 분리하여 1% osmium tetroxide로 재고정하고 통상적인 방법에 따라 uranyl acetate와 lead citrate로 염색하여 전자현미경(Hitachi 500)으로 관찰하였다. Flubendazole투여군에서는 약물투여 5일후에 완전히 구충되었으며 praziquantel투여군에서는10일 후에 완전구충되었다. 약물투여 후 시간 경과에 따른 간흡충성충의 변화를 보면 flubendazole 투여시 48시간 후에 충체의 운동성이 극히 저하되었으며 72시간 후에는 정소와 난소에서의 염색상의 소실 및 퇴행성변화가 관찰되었으며 praziquantel투여군에서는 48시간 후에 정소측지의 위축이 관찰되었고 7일 후에는 정소의 일부 소실이 관찰되었다. 전자현미경적 관찰상 정상 간흡충의 외피충은 핵이 없는 합포체(syncytium)로 되어 있으며 그 안에 mitochondria와 2종의 분비과립이 산재해 있으며 syncytium은 상피세포의 연장인 protoplasmic microtubule로 연결되어 있었다. 외피상피세포내에는 잘 발달된 과립내형질망(RER)과 Golgi체, mitochondria 및 분비과립들이 관찰되었다. 정상 장관은 수많은 microvilli가 상피세포의 내측에 발달되어 있었으며 장상피세포내의 세포질에는 약간 팽대된 RER cisterna와 mitochondria가 관찰되었으나 상부 장상피세포의 경우 분비과립은 극히 드물었고 장관의 중간 부위에서는 분비과립들이 쉽게 관찰되 었다. 정상 정소는 그 내강에 정조세포, 모세포, 정세포 및 정자들이 조밀하게 채워져있으며 분화과정중의 생식세포들이 쉽게 관찰되었다. 정자의 꼬리부분에는 두개의 축사(axofilament)와 한쌍의 microtubular set가 있음이 관찰되었으며 두부에서는 acrosome을 관찰할 수 없었다. 정상 수장낭은 부위에 따라 다소와 차이는 있으나 내강에 microvilli를 가지고 있었으며 상피세포의 세포질에는 mitochondria가 잘 발달되어 있었다. 정상 난소에는 분화중인 자성생식세포들이 조밀하게 관찰되었고 난조세포, 난모세포의 세포질에는 mitochondria, RER들이 잘 발달되어 있었다. Flubendazole투여시 약물은 48시간 이내에 간흡충 외피층의 mitochondria, protoplasmic microtubule 및 기저막에 작용하여 공포화 및 퇴행성변화를 야기시켰으며 외피상피세포의 mitochondria, RER에 작용하여 변성을 초래하였고 정소의 기저막과 웅성생식세포의 퇴행성변화, 난조세포의 박리 및 감소를 초래하였다. Praziquantel 투여군에서 약물의 효과는 완만하여 5일 이후에야 뚜렷한 변화를 관찰할 수 있었다. 즉 외피층의 mitochondria의 변성과 분비과립의 공포화 또는 투명화, 장상피세포의 기저막의 부분적 소실과 정소내 생식세포의 cytoplasmic pooling, mitochondria의 공포성변성, 난소 기저막의 비후 및 난세포내 mitochondria의 변성을 유발하였다. 이상의 결과로 보아 flubendazole은 간흡충의 단백질대사과정에 보다 급성적으로 작용하여 대사장애를 초래하여 기질적인 퇴행성변화를 일으켜 사멸케하는 것으로 생각되며 praziquantel은 간흡충의 전기관에 고루 작용하여 완만한 퇴행성변화를 초래함으로써 간흡충을 사멸케 하는 것으로 생각된다.
[영문] The liver fluke, Clonorchis sinensis, is one of the important parasites in Korea and is distributed mainly along big rivers in Korea establishing endemic areas. In the past, eventhough a number of drugs against Clonorchis sinensis have been introduced, neither of those were satisfactory as effective anthelmintics. Recently benzimidazole derivatives such as mebendazole(Borgers et at., 1975a, b), flubendazole(Soh and Min, 1977: Soh et al., 1977) and praziquantel(Soh et at., 1979) as a derivative of isochinoline-pyrazine were reported as prospective drugs against experimentally and clinically. However, the mechanism of drug actions to the parasite was not clearly demonstrated in view of pharmacodynamics and ultrastructural changes. The present study aimed to observe the ultrastructural changes of Clonorchis sinensis treated by flubendazole and praziquantel. Rabbits were used as experimental animal. Metacercariae isolated from fresh water fish, Pseudorasbora parva, were directly introduced into stomach of the rabbits. Single dose of 20mg/kg of flubendazole and two doses of 100mg/kg/day of praziquantel were administered to each infected group, in 5 weeks after the infection. The rabbits were sacrificed at 6, 24 and 72 hours after medication in flubendazole group, and 6, 12, 24 hours and 2, 3, 5, 7 days in praziquantel group. All worms were collected from bile ducts of the rabbits. A part of collected worms were immediately fixed in solution of formalin-alcohol-acetic acid-glycerin (FAAG) fixative and stained with aceto-carmine for light microscopic observation and the rest part of collected worms were fixed in 3% glutaraldehyde buffer saline, and then oral sucker, intestine, male sex organs and female sex organs were seperated respectively for electron microscopic observation. The materials were embedded in epon and sectioned slices were post-stained with uranyl acetate and lead citrate, and examined under electron microscope(model: Hitachi 500). As results, in the groups of flubendazole or raziquantel administered group no live worm was seen in any place of the liver at 5 days or 10days after the medication. In flubendazole administered group, worms showed tory sluggish movement at 48 hours and unstained testis, ovary and general degenerative changes were observed under light microscope at 72 hours after the medication. In praziquantel treated group, small sized testis and unstained testis was seen at 48 hours and 7 days after medication respectively. Under the electron microscopic observation liver fluke in the untreated animals showed normal integument. It was composed of anucleated syncytium in which mitochondria, round and rod shaped secretory granules were scattered and the matrix was connected through the protoplasmic microtubule to the epidermal cell. Well developed rough endoplasmic reticulums(RER), Golgi-complex, mitochondria and numerous secretory granules in the epidermal cell were observed. The secretory granules were supposed to be produced by Golgi-ER complex in this cell. In the intestine numerous microvilli were projected to intestinal lumen and slightly dilated RER, mitochondria were seen in the epithelial cells. Secretory granules were rare in the upper portion but easily observed in the mid portion of the intestine. In the testis, sperms were fulfiled. The sperm had two axes and one pair of microtubular set in the tail part but the acrosome was not found in the head part. Although there was a little variation in number of microvilli by location, mitochondria were developed in the cytoplasm of epithelial cell of testis. In the ovary the cells in oogenesis were well arranged and in the cytoplasm of oogonium and oocyte, RER and mitochondria were also well developed. In flubendazole treated group, the vacuolization of secretory granules, general degenerative changes of mitochondria, RER and Golgi-complex in the epidermal cells, degenerative changes of the basement membrane and cells in spermatogenesis in the testis, the seperation of oogonia from epithelia and the reduction of female sex cells in their number were observed in early days after medication. In praziquantel treated group, drug acted generally on all organs and induced chronic degenerative changes. Degenerative changes of mitochondria, vacuolization of secretory granules in the integument, partial destruction of basement membrane in the intestine, vacuolization of mitochondria and cytoplasmic pooling of cells in spermatogenesis, thickening of the basement membrane, degenerated mitochondria in the ovary were observed 5days after medication. Conclusively the results suggest flubendazole acts rapidly on the metabolism and/or synthesis of protein and to give rise to degenerative changes and praziquantel acts on evenly all organs of the worm inducing degerative changes slowly.
URI
http://ir.ymlib.yonsei.ac.kr/handle/22282913/115765
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2. 학위논문 > 1. College of Medicine (의과대학) > 박사
Yonsei Authors
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