개회충(toxocara canis)유충 이행에 따른 미세구조의 변화에 관한 연구

Abstract

[한글]

간비대와 호산구증다증을 동반한 소년으로 부터 채취한 간 조직에서 개회충 (Toxocaracanis)의 유충을 동정 (同定)하고, 이들 유충으로 인해 유발되는 유충 내장 이행증(visceral larva migrans)을 Beaver 등(1952)이 보고한 이래, 여러 연구자에 의하여 많은 임상례가 보고 되었다. 개회충의 성숙 난자가 경구적으로 사람 또는 비호적 (非好適) 숙주에 섭취되면, 기관 이행을 하지 않고 조직 이행을 하여 피막을 형성하거나 육아종성 변화를 초래하여, 그 안에서 광학현미경상으로는 발육, 성장없이 감염능력을 보유한 채 장기간 생존한다. 따라서 장기간의 숙주내 생존에 있어서, 물질대사의 가능성에 따른 유충의 각 장기의 발육이 필연적으로 수반될 것으로 추측된다.

본 연구는 이 점을 규명하기 위한 것으로 실험 내용 및 결과는 다음과 같다.

도살된 개의 장에서 수집된 개회충(Toxocara canis)의 자성 (雌性) 성충의 자궁에서 충란을 채취하여 10% 차아염소산소다(NaOCl)에 넣어 30분간 처치하여 충란의 단백막을 제거하고, 0.5% 포르말린 용액에 넣어 실온(22∼25℃)에서 6주간 혹은 항온실(37℃)에서 4주간 배양하였다. 배양된 감염기 충란을 두장의 경검용 슬라이드 사이에 놓고, 가압하여 난각을 파괴한 후에 Baermann씨 장치를 이용하여 활동성인 감염기 유충을 수집하였다. 또 개회충의 비호적 숙주인 체중 20gm 내외의 마우스(albino mouse)에 감염기 충란 500∼1,000개씩을 소 구경의 철제 도관이 연결된 주사기로 위내에 주입 감염시키고, 5일및 10일 후에 감염된 마우스를 희생시킨 다음, 마우스의 간, 근육, 뇌 및 폐를 적출하여, 각 장기 별로 세절하고, 37℃의 인공 위액으로 소화시키면서 Baermann씨 장치를 이용하여 활동성인 이행기 유충을 수집하였다.

분리 수집된 유충을 4℃의 0.1M phosphate buffer (pH 7.4)로 완충된 3% g1utaraldehyde 용액으로 2시간 고정하여 완충액으로 세척한 후에 1% 한천에 가포매하고, 다시 0.1M phosphate buffer(pH 7.4)로 완충된 l% osmium tetraoxide(OsO^^4)로 4℃에서 2시간동안 재

고정하였다. 그 후에 알콜로 탈수, Epon 812에 포매하고 600Å 두께로 세절하여, uranyl acetate와 lead citrate로 염색하여 전자 현미경으로 관찰하였다.

개회충(Toxocara canis)의 성숙난 내의 감염기 유충과 비호적 숙주인 마우스 체내 이행기 유충을 전자 현미경으로 관찰하여, 그 미세구조를 비교 검토한 바 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 감염기 유충과 이행기 유충간에 외형 및 크기에 있어 차이를 볼 수 없었다.

2. 실험 동물의 각 장기 및 조직에서, 이행 시기별로 채취한 유충간의 미세구조의 차이는볼 수 없었다.

3. 이행기 유충의 전단 부위에서는 감염기 유충에서 볼 수 없었던 많은 사립체(mitochondria), 근섬유속 및 multilamellae 구조물이 관찰되었으며, 미세관(microtubule)은 더욱 발달되어 있었다.

4. 이행기 유충에서는, 감염기 유충에서 볼 수 없었던 근원섬유들이 식도 주위에서 많이 괸찰되었다.

5. 감염후 5일된 이행기 유충의 배측 식도선에서 미세관이 관찰되었고, 이 미세관은 감염후 10일된 이행기 유충에서 더욱 발달되었으며 배설속에는 종주 배설관(longitudinal excretory casal)이 나타나고, 그 주위에 많은 소공포들을 관찰할 수 있었다.

6. 감염기 유충의 장은 주로 지방적(lipid droplet)으로 충만되어 있으나, 감염후 5일된 이행기 유충의 장에서는 지방적이 감소하고, 당원과립과 dense body의 출현을 관찰할 수 있었으며, 감염 후 10일된 이행기 유충의 장에서는 당원과립이 현저히 증가되었으며

중앙에 미세융모(microvilli)를 관찰할 수 있었다.

이상의 결과로 개회충 유충이 비호적 숙주에 섭취되어 체내 이행을 하는 경우, 크기등 외형의 변화를 일으키지는 않으나, 유충 체내 미세구조의 변화를 볼 수 있었다.

[영문]

Visceral larva migrans was reported by Beaver et al, in 1952, who had observed hepatomegaly and eosinophilia in three children and demonstrated Toxocara canis larvae in their liver biopsy specimens. Thereafter, visceral larva migrans involved in liver, lung, eye ball, muscle and brain were reported in experimental animals and humen. Lee et al(1976) demonstrated that Toxocara canis larvae could trans-placentally reach the fetus during pregnancy in infected mice.

The morphology of larval stages of Ascaris species were observed with a light microscope by a few workers. Nichols (1956) gave a very accurate description of the larvae of Ascaris, including Toxocara canis, but very little information is

availabel on the ultrastructural changes of the larvae of Ascaris during the migration in the host. The ultrastructural changes of intestine, excretory system and pharynx in various stages of Ascaris suum larvae were reported (Jenkins & Erasmus, 1971: Jenkins, 1971 a,b). However no information was found on the

ultrastructural changes of Toxocara canis larvae in migratory phases.

This present study is designed to observe the ultrastructural changes of Toxocara canis larvae in the infective stage and migrating stages (5 days and 10 days after the infection).

Adult female Toxocara canis were obtained from a local slaughter house, from which fertilized eggs were collected from the distal portion of uteri. The eggs were treated in 10% NaOCl solution for 30 minutes to remove the albuminoid coat, and cultured in 0.5% formalin solution for 6 weeks at room temperature (22-26℃) or for 4 weeks in an incubator (37℃).

The infective eggs were washed with phosphate buffered solution (pH 7.4) and centrifuged. The sediments were gently squeezed between two smooth glass lates to destroy the egg shell. Then the materials were put into a Baermann's apparatus to collect the emerged larvae. To demonstrate the migrating larvae, albino mice

weighing approximately 20 grams in average were used as experimental animals.

Approximately 500-1,000 infective eggs were given orally to each mouse, which was sacrificed 5 and 10 days later. The carcass, liver, jung and brain were removed and digested with artificial gastric juice, and then the migrating larvae were collected in Baermann's apparatus.

The preparatory procedures for electronmicroscopy were as follows in brief;

The larvae were fixed in 3% glutaraldehyde in 0.1M phosphate buffer, pH 7.4 at 4℃ for 2 hours, the washed in 0.1M phosphate buffer solution 3 times. The larvae were concentrated and supported in clumps in 1% agar, which was cut into 1-4 cub.

mm blocks. They were postfixed with 1% osmium tetraoxide (O^^sO^^4) in phosphate buffer for 2 hours 4℃. Then they were dehydrated in ethanol, embedded in Epon 812, sectioned in 500Å thickness with an ultrastructural and electron microscope.

In the study, the following findings were observed.

1. No difference was noticed in size and gross morphology between the infective stage and migrating stage of Toxocara canis larvae.

2. No ultrastructural change was observed in the same day larvae collected from the carcasa, liver, lung and brain of the mice.

3. Mitochondria, muscle fibrils and multilamellae structures, which were not observed in the infective stage larvae, were appeared at the anterior end of the migrating stages of Toxocara canis larvae.

4. Muscle fibrils were observed around triradiated esophagus in 5 and 10 day old larvae.

5. Development of microtubules in the buccal apparatus of the migrating larvae appeared significantly. In 5 day old larvae microtubules were observed at a dorsal esohageal gland, which had not developed in infective stage larvae, and the tubules showed more development in 10 day old larvae. A longitudinal excretory canal and single membrane bounded vesicles around the canal were observed in the excretory column of 10 day old larvae.

6. The intestine of infective stage larvae was filled mainly with lipid droplets, but 5 days after the infection the lipid droplets were decreased and replaced by a number of glycogen particles and electron dense bodies. In 10 day old larvae, a

remarkable increase of glycogen, a decrease of lipid droplets and new formation of microvilli were observed.

The above results indicate that the migrating larvae of Toxocara canis show micromorphological development in spite revealing of no change in the size and shape.