Нематоды это: Нематоды — это… Что такое Нематоды?

8.3. Биологический контроль

В связи с повышением требований к органическому сельскому хозяйству и заботой об окружающей среде использование химических пестицидов сократилось. Альтернативные средства борьбы с вредителями, такие как использование биологических средств контроля, представляют большой интерес для растениеводов. Эффективность нематофаговых бактерий и грибов в борьбе с некоторыми нематодами-вредителями, включая нематод с кистами и корневыми узелками, хорошо изучена [142, 143]. Паразитарные бактерии Pasteuria spp.Сообщалось, что инфицировал 323 вида нематод, включая нематод, паразитирующих на растениях, и свободноживущих нематод [144]. Для борьбы с нематодами были оценены три метода применения P. Penetrans , включая посевную, трансплантационную и послепосадочную обработку [145]. В тепличных исследованиях с участием огурца было показано, что все три обработки Pasteuria уменьшают заедание, вызываемое M. incognita , а также количество почвенных нематод и размножение нематод.В других сообщениях подавление M. incognita наблюдалось в полевой почве, обработанной P. Penetrans , по сравнению с необработанной почвой [146]. Другие роды бактерий, включая Bacillus spp. показали большие перспективы в борьбе с нематодами. Обработка штамма S2 B. cereus привела к гибели 90,96% от M. incognita [147]. B. firmus YBf-10 проявил нематицидную активность против M. incognita , что было ясно продемонстрировано ингибированием вылупления и подвижности яиц [148].Нематофаги Pochonia chlamydosporia потенциально могут использоваться в качестве агента биологической борьбы с M. incognita в овощных культурах. Было показано, что наряду с методами ротации культур P. chlamydosporia снижает уровень нематод в почве, ранее использовавшейся для томатов, чувствительных к корневым нематодам [149]. Продукты грибов-нематофагов, включая хитиназы, демонстрируют большой потенциал для разработки биопестицидов. Некоторые виды узловатых нематод имеют прозрачные защитные оболочки, содержащие хитин.Было показано, что очищенная хитиназа LPCHI1 из Lecanicillium psalliotae разрушает яиц M. incognita [150].

8.4. Устойчивость хозяев

Однако химические нематоциды часто используются для борьбы с нематодами, вызывающими узелковые корневые узелки; Ограничения EPA в отношении некоторых почвенных фумигантов из-за повышенной токсичности для окружающей среды в сочетании с дорогостоящими затратами, связанными с разработкой новых нематицидов, ограничивают их доступность. Сама природа этих пестицидов для млекопитающих представляет значительный риск для человека.Нематоды, паразитирующие на растениях, часто обитают в тканях растений, что затрудняет доставку этого химического вещества в почву. Включение сортов растений, обладающих множественной устойчивостью к множеству патогенов растений, является привлекательным и практичным подходом для селекционеров. Однако консервативное использование конкретных генотипов устойчивых к болезням сортов может способствовать повышению агрессивности патогенов, что приводит к эпифитотическим состояниям; поэтому идентификация дополнительных устойчивых сортов становится все более необходимой для долгосрочного контроля.В течение многих лет культуры отбирались искусственно на основании присущих им свойств устойчивости к болезням посредством фенотипического скрининга и генетического анализа. Гены устойчивости к нематодам, обнаруженные в генофондах различных видов растений, были интрогрессированы в геномы экономически важных сельскохозяйственных культур с естественной восприимчивостью с помощью трансгенных технологий, таких как опосредованная агробактериями трансформация [151, 152].

РНК-интерференция (РНКи) — это метод подавления генов, наблюдаемый у широкого круга организмов. Этот метод подавления генов стал полезным инструментом для биологов при изучении биологических процессов и превратился в новую стратегию контроля растений с устойчивостью к нематодам. Впервые идентифицированный у растений [154] механизм действия был выяснен на нематодном модельном организме C. elegans [155]. РНКи включает подавление специфических транскриптов до минимальных уровней экспрессии как метод посттранскрипционного молчания генов во время процессов развития и считается ответом на проникновение двухцепочечного вируса.РНКи основана на способности клетки распознавать и расщеплять двухцепочечную РНК (дцРНК). ДцРНК преобразуется в малую интерферирующую РНК (миРНК) ферментом Dicer, ферментом, подобным рибосоме III. Двухцепочечная миРНК разматывается на две одноцепочечные РНК, и одна цепь служит проводником, который ассоциируется с РНК-индуцированным комплексом подавления молчания (RISC). Этот комплекс связывается со специфической комплементарной мРНК, экспрессируемой в клетке, где фермент РНКаза H Argonaute разрушает мРНК, что приводит к подавлению гена.С момента открытия РНК-интерференции исследователи разработали трансгенные конструкции, которые специально нацелены на гены для функциональных характеристик. Совсем недавно растения были сконструированы так, чтобы экспрессировать двухцепочечную РНК, которая заставляет замолчать важные гены у паразитических растений нематод [156, 157]. По мере того как нематоды питаются цитоплазмой растений, поглощение siRNA запускает механизм эндогенной РНКи в нематоде, подавляя ген-мишень, вовлеченный в инфекцию [158]. Был применен подход РНКи с использованием фрагментов последовательности из M.incognita , которые кодируют два белка теплового шока 90 (HSP90) и изоцитратлиазу (ICL). Гетерологичная экспрессия конструкций РНКи в растениях табака коррелировала со значительным уровнем устойчивости к M. incognita . У растений, экспрессирующих дцРНК HSP90, наблюдали замедленное заедание и снижение яйценоскости. Эффекторный ген 16D10 кодирует секреторный пептид, синтезируемый в субвентральных пищеводных железах нематод с корневыми узелками, который играет важную роль в клетках образования гигантских клеток [156]. In planta экспрессия дцРНК 16D10 в Arabidopsis придает устойчивость, эффективную против четырех основных видов нематод, вызывающих узелковые корни [156]. В трансгенных линиях картофеля, экспрессирующих конструкцию РНКи 16D10 (Mc16D10L), количество яичных масс и яиц M. chitwoodi было значительно снижено по сравнению с контрольными пустыми векторами [159]. Mc16D10L Экспрессия была снижена в яйцах и молодых особях трансгенного картофеля, что свидетельствует о стабильной наследственности конструкции.Снижение яйценоскости наблюдалось также у трансгенных линий винограда, экспрессирующих 16D10L [160].

Использование сайт-специфичных ДНК-эндонуклеаз, включая нуклеазы цинковых пальцев (ZFNs), [161] эффекторные нуклеазы, подобные активаторам транскрипции (TALEN) [162], а теперь и регулярно сгруппированные короткие палиндромные повторы (CRISPR) / Cas9 [163], предоставил исследователям возможность специфически инактивировать гены и нацеливать генетические области для гомологичной рекомбинации входящей ДНК.В общем, двухцепочечные разрывы, введенные нуклеазами, активируют механизмы репарации ДНК, которые генерируют мутации в целевой последовательности, вызывающие потерю экспрессии, то есть редактирование гена. Гомологичная рекомбинация экзогенно поставляемых последовательностей может приводить к генетическим модификациям (нокаутам). Технология CRISPR имеет важные преимущества перед TALENS и ZFN, в том числе; простота использования [164] выбор целевого сайта [165] и общая эффективность, хотя нецелевые эффекты остаются важной проблемой [166].Система CRISPR / Cas9 может использоваться для изменения экспрессии генов устойчивости для конститутивной экспрессии против нематод, паразитирующих на растениях. Например, точечные мутации в локусе snc1 (супрессор npr1-1, конститутивный 1) у растений Arabidopsis привели к конститутивной экспрессии белков, связанных с патогенезом, и к повышению устойчивости к болезням против двух патогенов растений [167]. Мутация была сопоставлена ​​с изменением одного нуклеотида в области размером 120 т.п.н. на хромосоме 4, которая содержит кластер генов устойчивости.В недавнем исследовании сладкого картофеля предполагаемый ген устойчивости к заболеванию DRL23 показал повышенную экспрессию в устойчивых генотипах сладкого картофеля по сравнению с чувствительными растениями на 14 и 46 дни после инокуляции инокулятом Meloidogyne incognita [168]. Для выявления любых полиморфизмов в аминокислотных последовательностях между DRL23 и из устойчивых и восприимчивых сортов было выполнено выравнивание белков с использованием NCBI BLAST (инструмент поиска базового локального выравнивания). Интересно, что вариации в аминокислотных последовательностях происходили между устойчивыми (положения 187–231) и восприимчивыми (положения 57–102), которые соответствовали домену NBS.Мутации в домене NB-ARC часто отменяют функцию R-белка, что указывает на функциональную значимость этого домена [169]. Точное нацеливание с помощью CRISPR может быть полезно для восстановления функции гена путем замены последовательности в генах, связанных с защитой, тем самым повышая устойчивость к нематодной инфекции.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить программу IBREED в рамках гранта USDA-NIFA № 2014-38821-22448 и сельскохозяйственную экспериментальную станцию ​​Джорджа Вашингтона Карвера при Университете Таскиги.

1. Введение

Оценка состояния здоровья подразумевает оценку многомерных аспектов развития человека, таких как физические, социальные, психологические и эмоциональные аспекты [1]. Важно учитывать все эти факторы, чтобы применять подход к каждому пациенту, ориентированный на потребности. Хронические кожные заболевания оказывают огромное влияние на качество жизни даже в большей степени, чем другие хронические состояния, такие как астма, эпилепсия или диабет [2]. Псориаз, гнойный гидраденит, угри, атопический дерматит и нарушения волос оказывают наибольшее влияние на качество жизни пациентов [2, 3, 4].

Было разработано множество инструментов для измерения качества жизни пациента, связанного со здоровьем, наиболее часто используемым является подтвержденный дерматологический индекс качества жизни (DLQI). Он оценивает влияние кожных симптомов дерматологических состояний и их лечения на жизнь пациента. Анкета из 10 пунктов охватывает следующие аспекты качества жизни пациентов: симптомы и чувства, повседневную деятельность, досуг, работу или учебу, личные отношения и лечение. Каждый вопрос оценивается по шкале от 0 до 3 (нисколько / нерелевантно (0), мало [1], много [2] и очень много [3]) и отражает степень, в которой качество жизни человека ухудшается. зависит от состояния кожи.Общий балл варьируется от 0 до 30, и более высокий балл отражает более серьезные нарушения в жизни пациентов [5]. Пунктуация DLQI интерпретируется 0–1 = никакого эффекта; 2–5 = небольшой эффект; 6–10 = умеренный эффект; 11–20 = очень большой эффект; 21–30 = чрезвычайно большой эффект [6]. Существуют также другие шкалы для оценки тревожности, депрессии или сексуальной дисфункции, которые также используются для оценки различных аспектов качества жизни пациентов [6, 7]. Утвержденная больничная шкала тревожности и депрессии (HADS) используется для оценки распространенности тревожности и депрессии.Он разделен на две шкалы по семь пунктов в каждой. Баллы, равные или превышающие 8 по субшкалам, указывают на тревогу или депрессию [8]. Проверенные анкеты Международного индекса эректильной функции (IIEF-5) и индекса женской сексуальной функции (FSFI-6) используются для оценки сексуальной дисфункции у мужчин и женщин соответственно. Показатели ниже 22 для МИЭФ-5 и ниже 20 указывают на сексуальную дисфункцию [9, 10]. Кроме того, для сравнения влияния различных заболеваний на качество жизни или для сравнения нескольких улучшений лечения пациентов используются год жизни с поправкой на качество (QALY) или годы жизни с поправкой на глобальную инвалидность (DALY) [11, 12].

Хронические кожные заболевания ухудшают качество жизни не только пациентов, но и их сожителей. Фактически, был описан синдром выгорания лиц, осуществляющих уход, выражающийся в стрессе, тревоге или депрессии, что может ухудшить жизнь людей [13]. Это означает, что основные лица, ухаживающие за больным, также страдают от болезни. Хотя информации о влиянии на качество жизни сожителей очень мало, недавно был разработан Индекс качества жизни в семейной дерматологии (FDLQI).Это вопросник из 10 пунктов, который охватывает восприятие членом семьи определенного конкретного воздействия на его / ее качество жизни за последний месяц. Каждый пункт оценивается по четырехбалльной шкале (0–3). Итоговый балл рассчитывается путем суммирования баллов по отдельным пунктам и варьируется от 0 до 30. Более высокие общие баллы FDLQI указывают на большее ухудшение качества жизни члена семьи [14]. FDLQI можно интерпретировать аналогично DLQI: 0–1 = никакого эффекта; 2–5 = небольшой эффект; 6–10 = умеренный эффект; 11–20 = очень большой эффект; 21–30 = очень большой эффект.

Целью данной главы является обзор литературы для оценки психологического и социального воздействия дерматологических состояний как на пациентов, так и на их сожителей.

2. Материал и методы

Стратегия поиска. Поиск литературы проводился с использованием Medline, Scopus и Embase с момента зачатия до ноября 2020 года. Были использованы следующие поисковые термины: ((Дерматология) ИЛИ (Кожные заболевания) ИЛИ (Алопеция) ИЛИ (Псориаз) ИЛИ (Гнойный гидраденит) ИЛИ (Акне) ИЛИ (инверсные угри) ИЛИ (атопический дерматит) И (качество жизни).

Критерии включения и исключения. Поиск ограничивался: (i) данными о людях, (ii) статьями, касающимися ухудшения качества жизни пациентов и их сожителей, (iii) статьями, написанными на английском или испанском языках. Были включены и проанализированы все типы эпидемиологических исследований (клинические испытания, когортные исследования, исследования случай – контроль и перекрестные исследования). Обзоры, руководства, протоколы и тезисы конференций были исключены. Заболевания кожи были выбраны с учетом их высокой распространенности, серьезности и высокого ухудшения качества жизни.Были включены псориаз, гнойный гидраденит, атопический дерматит, угри и алопеция. Были включены только исследования, в которых использовались валидные шкалы для оценки ухудшения качества жизни.

Выбор исследования. Два исследователя (TMV и MSD) независимо проанализировали заголовки и аннотации статей, полученных при первом поиске, для оценки соответствующих исследований. Были проанализированы полные тексты всех статей, соответствующих критериям включения, и их библиографические ссылки были проверены на наличие дополнительных источников.В анализ были включены статьи, которые оба исследователя сочли актуальными. Разногласия по поводу включения или исключения статей обсуждались до достижения консенсуса. Если не было достигнуто, решение было достигнуто путем обсуждения с третьим исследователем (SAS).

Переменные. Оцениваемые переменные включали количество участников и сожителей, инструменты согласия, используемые для оценки качества жизни, факторы риска, связанные с ухудшением качества жизни сожителей, общее ухудшение качества жизни пациентов.

Целевая аудитория. Клиницисты и исследователи — основная аудитория этого обзора. При принятии решения о лечении врачи должны учитывать ухудшение качества жизни пациентов и их сожителей. Более того, исследование должно включать в себя валидированную оценку качества жизни пациентов и их сожителей.

2.1 Псориаз

Псориаз — это хроническое рецидивирующее мультисистемное воспалительное заболевание, которое в основном поражает кожу и суставы [15]. Это многофакторное заболевание, вызванное сочетанием иммунологического дисбаланса, генетических ассоциаций и факторов окружающей среды [16].Его распространенность вокруг слова оценивается от 0,51% до 11,43% [17], причем чаще в странах, более удаленных от экватора [18]. В Европе распространенность псориаза составляет около 1,3% [19]. Более того, с годами его заболеваемость увеличивается [19, 20]. Он имеет бимодальный возраст начала (от 16 до 22 и от 57 до 60 лет) [21] и одинаково влияет на оба пола [18].

Псориаз считается серьезной проблемой глобального здравоохранения [22]. Хотя кожные проявления обычно являются единственными признанными симптомами псориаза [20], это заболевание связано с множеством сопутствующих заболеваний, таких как артрит, сердечно-сосудистые заболевания, метаболический синдром, депрессия, беспокойство или воспалительное заболевание кишечника [23, 24, 25, 26] .Все они способствуют увеличению смертности этих пациентов. Фактически, как и при многих хронических воспалительных заболеваниях, риск ранней смерти у пациентов с псориазом повышается, особенно из-за сердечно-сосудистых событий [27]. Точно так же риск смерти от сердечно-сосудистых заболеваний выше у пациентов с более тяжелым псориазом [28]. Пациенты с псориазом также подвержены повышенному риску психических проблем. У этих пациентов повышается уровень тревожности, депрессии и даже самоубийства [29].Псориаз также может влиять на межличностное и сексуальное здоровье людей, страдающих псориазом [30]. Таким образом, псориаз влияет на физическую, эмоциональную и социальную жизнь пациента [20]. Более того, экономическое бремя псориаза велико, так как в Европе общие ежегодные затраты на одного пациента составляют от 6 000 до 12 000 евро [31].

Кроме того, псориаз оказывает большое влияние на жизнь сожителей [6, 7, 32]. Наличие псориаза ухудшило качество жизни почти у 90% сожителей. Показатели FDLQI сожителей связаны с показателями DLQI пациентов.Более того, пораженная увеличенная площадь поверхности тела, а также расположение гениталий и кожи головы были связаны с более высоким показателем FDLQI, в то время как показатели FDLQI были ниже для сожителей с более высоким профессиональным / университетским образованием [6]. Тяжесть и продолжительность заболевания негативно влияют на качество жизни сожителей, тревожность и депрессию [6, 32]. Кроме того, после заражения псориазом частота половых контактов снизилась более чем в 90% случаев, а 40% партнеров, страдающих псориазом, страдают сексуальной дисфункцией [7, 32].

Для лечения псориаза эффективны несколько методов лечения, включая лекарства местного действия, фототерапию, пероральные системные лекарства и биопрепараты [33]. Легкий псориаз можно лечить с помощью местных кортикостероидов или кортикостероидов плюс аналоги витамина D. Псориаз средней степени тяжести необходимо лечить системными методами лечения, такими как метотрексат, ацитретин или циклоспорин, или фототерапией. Если псориаз протекает в тяжелой форме или не поддается лечению, показаны биопрепараты. Существует широкий спектр биологических препаратов для лечения псориаза: TNFα (этанерцепт, адалимумаб, инфликсимаб, цертолизумаб), ингибиторы IL12 / 23 (устекинумаб), ингибитор IL23 (гуселкумаб, ризанкизумаб, тилдракизумаб), ингибиторы IL17 (секукизумаб), ингибиторы IL17 (секукизумаб). [34].Экономические результаты этих целевых методов лечения сравнивались с нецелевыми. Дополнительные преимущества по сравнению с отсутствием целевого лечения представлены в порядке убывания: иксекизумаб 1,68 QALY, бродалумаб 1,64 QALY, секукинумаб 1,51 QALY, устекинумаб 1,43 QALY, инфликсимаб 1,27 QALY, адалимумаб 1,15 QALYs, этанастерцепт 0,97 QALY. Первоначальное таргетное лечение ингибиторами ИЛ-17 кажется наиболее эффективной стратегией лечения пациентов с бляшечным псориазом, у которых не удалось добиться системного результата [11].

2.2 Гнойный гидраденит

Гнойный гидраденит (HS) — хроническое, рецидивирующее, истощающее воспалительное заболевание кожи волосяного фолликула, которое обычно проявляется после полового созревания болезненными, глубоко укоренившимися воспаленными поражениями в областях тела, несущих апокринные железы. чаще всего в подмышечной, паховой и аногенитальной областях [35]. По оценкам, уровень распространенности составляет около 1% [36], 0,03–1% в Европе [37, 38, 39] и 0,053% в США [40].

Его этиопатогенез все еще неясен и может иметь решающее значение для улучшения качества жизни пациентов и их родственников.Генетическая предрасположенность, курение, ожирение и гормональные нарушения являются основными факторами риска развития HS [41]. Более того, HS был связан с множеством сопутствующих физических заболеваний, таких как спондилоартрит, воспалительное заболевание кишечника и повышенный риск сердечно-сосудистых заболеваний [42, 43]. Кроме того, ГС ухудшает психическое здоровье пациентов. Это было связано с более высоким уровнем депрессии, тревожности, худшим качеством жизни, сексуальной дисфункцией и повышенным риском суицида [44, 45, 46, 47]. HS также влияет на социальные отношения и профессиональную карьеру, поскольку среди пациентов с HS зарегистрированы высокие показатели прогулов и безработицы [43].По всем этим причинам ГС является стигматизирующим и инвалидизирующим заболеванием, которое значительно ухудшает физическую, эмоциональную и социальную жизнь пациента. Более того, экономическое бремя HS велико [48]. Прямые медицинские расходы, связанные только с операцией, составляют около 2000 фунтов стерлингов на пациента в год в Великобритании [49]. Косвенные расходы, связанные с высылкой из-за частых и длительных прогулов и инвалидности, также имеют большое влияние на систему здравоохранения [50].

Более того, HS оказывает большое влияние на жизнь сожителей, поскольку они участвуют в уходе за пациентами [51, 52, 53].Наблюдалась положительная связь между индексом качества жизни в дерматологии (DLQI) и индексом качества жизни в семейной дерматологии (FDLQI) [52]. Наиболее затронутыми областями являются эмоциональные расстройства (депрессия, беспокойство, смущение), общественная жизнь и повседневные домашние расходы [53]. Фактически, тревожность и депрессия пациента, а также более высокая оценка негативной аффективности связаны с более низким качеством жизни их сожителей [52]. Тяжесть заболевания также ухудшает жизнь как пациентов, так и их сожителей из-за кожных симптомов (длительность заболевания, боль, более пораженные участки), необходимости постоянного ухода и более неприятных методов лечения, а также более высоких экономических затрат [51].Вдобавок, у партнеров или мужа / жены наблюдается сильное влияние по сравнению с родителями, что потенциально может повлиять на отношения в паре [51]. Фактически, сексуальная дисфункция пациента значительно снижает качество жизни сожителя [52]. С другой стороны, более высокий уровень образования, ранняя диагностика и лечение положительно влияют на жизнь пациентов и их партнеров [51, 52, 53].

HS терапия часто является сложной задачей и требует сочетания медикаментозного и хирургического лечения [54, 55].Медикаментозное лечение легкого заболевания заключается в применении 1% раствора / геля клиндамицина дважды в день в течение 12 недель или, при более распространенном заболевании, тетрациклина 500 мг в день в течение 4 месяцев. Если пациент не отвечает или при заболевании средней или тяжелой степени тяжести, можно рассмотреть возможность назначения 300 мг клиндамицина и 600 мг рифампицина в день в течение 10 недель [56]. Адалимумаб, моноклональное антитело против фактора некроза опухоли-α, является единственным биологическим агентом, доступным в настоящее время для лечения умеренного и тяжелого HS, но у некоторых пациентов наблюдалось первичное или вторичное отсутствие ответа [57].Новые данные о патогенезе HS показывают профиль воспалительных цитокинов, включая повышенные уровни (TNF) -α, интерлейкина (IL) -1ß, IL-17 или интерферона (IFN) -γ и других биологических препаратов, таких как бермекимаб, бимекизумаб, бродалумаб. , гуселкумаб, рисанкизумаб или секукинумаб проходят клинические испытания [58]. Доказательств рентабельности лечения ГС очень мало. Было подсчитано, что соотношение дополнительных затрат и эффективности для адалимумаба по сравнению со стандартным лечением составило около 30 000 фунтов стерлингов на каждый полученный QALY [59].Тем не менее, его экономическая эффективность в значительной степени зависела от полезности состояния здоровья, прекращения лечения и использования ресурсов [60].

2.3 Угри

Вульгарные угри — хроническое воспалительное заболевание волосистой части тела, которое обычно проявляется в подростковом возрасте комедонами (угри и белые угри), папулами, пустулами, узелками, кистами и шрамами. Наиболее пораженные участки соответствуют наибольшей плотности волосяных покровов (лицо, шея, верхняя часть груди, плечи и спина) [61].Это распространенное заболевание, которым страдают 85% подростков и 6–10% населения в целом [62].

Угри — многофакторное заболевание, возникающее в результате индуцированного андрогенами нарушения активности сальных желез, связанного с повышенным образованием кожного сала и изменениями в составе жирных кислот кожного сала, изменением кератинизации, воспалением, Propionibacterium acnes колонизация волосяных фолликулов и дисфункция врожденного и адаптивного иммунитета [63]. Генетическая предрасположенность, загрязнение воздуха, агрессивные средства по уходу за кожей, кортикостероиды и гормональные препараты являются факторами риска развития прыщей.Роль питания в патогенезе угрей до сих пор остается спорной [64]. Акне связано с физической инвалидностью из-за болезненных поражений кожи. Более того, он обычно поражает видимые области с риском необратимого рубцевания и эстетических последствий. Фактически, угри связаны с высоким уровнем тревожности, депрессии и даже самоубийства [65, 66]. Люди с акне также более склонны к социальной фобии [67].

Акне ухудшает жизнь не только пациентов, но и их сожителей. Более 90% людей, уезжающих с пациентами с акне, ухудшили качество жизни.Наблюдается положительная корреляция между FDLQI у сожителей и DLQI у пациентов. Кроме того, уровень депрессии и тревожности пациентов также связан с их сожителями [68].

Лечение акне зависит от тяжести заболевания, предпочтений пациента, места поражения, возраста пациента и переносимости. Местная терапия может использоваться как монотерапия, в комбинации с другими местными агентами или в комбинации с пероральными агентами как для начального контроля, так и для поддержания. Чаще всего используются пероксид бензоила, салициловая кислота, антибиотики, комбинированные антибиотики с пероксидом бензоила, ретиноиды, ретиноид с пероксидом бензоила, ретиноид с антибиотиком, азелаиновая кислота и сульфоновые агенты.Системные антибиотики используются при воспалительных акне средней и тяжелой степени тяжести и должны использоваться в сочетании с местными ретиноидами и пероксидом бензоила. Тетрациклин, в основном доксициклин и миноциклин, являются наиболее эффективными антибиотиками. Оральные контрацептивы могут уменьшить угревую сыпь у многих женщин, в основном у женщин с клиническими или лабораторными признаками гиперандрогении. Пероральный изотретиноин показан при тяжелых формах акне или акне средней степени резистентности к лечению [69]. Эффективность и экономическая эффективность изотретиноина хорошо доказана, поскольку его стоимость на QALY в 898 фунтов стерлингов (13 долларов США 74 доллара США) является доступной [70].Лечение дерматологом оказывается рентабельным, поскольку оно связано с получением дополнительных QALY при затратах 40 000 долларов на полученный QALY [71].

2.4 Атопический дерматит

Атопический дерматит (БА) — распространенное хроническое воспалительное заболевание кожи. Он характеризуется повторяющимися экзематозными поражениями и сильным зудом, которые развиваются у людей всех возрастов и национальностей. Распространенность БА оценивается примерно в 12% у детей и 7% у взрослых в США [72]. Он считается основным несмертельным бременем для здоровья, связанным с кожными заболеваниями [73].Этиопатогенез БА до конца не изучен. Однако большинство исследований согласны с тем, что дисфункция кожного барьера и нарушение иммунной регуляции играют ключевую роль в развитии БА [74, 75]. Считается, что генетический полиморфизм в гене филаггрина, который кодирует основной структурный белок в роговом слое, активация цитокинов Th3, таких как IL-4 и IL-13, изменения микробиома кожи и измененный липидный состав ответственны за внешний вид. кожного зуда и поражений кожи у пациентов с БА [75, 76, 77, 78].

нашей эры часто ассоциируется с пищевой аллергией, астмой и ринитом, который также известен как «атопический марш». Эта концепция относится к предрасположенности к болезни Альцгеймера, которая начинается в раннем возрасте и сопровождается последовательной заболеваемостью пищевой аллергией, астмой и сенной лихорадкой [79]. Другие сопутствующие состояния включают эозинофильный эзофагит [80], аллергический контактный дерматит [81], сердечно-сосудистые заболевания [82] и инфекции [83, 84].

Поражения кожи и тяжелая симптоматика, включая сильный зуд и кожную боль, способствуют ухудшению качества жизни пациентов, страдающих АД.Психосоциальный дистресс, стигма, нарушение сна, избегание социального взаимодействия — последствия БА [85]. Значительно более низкие показатели качества жизни, связанные с дерматологией, были обнаружены у пациентов с БА: более высокие показатели DLQI [86] и DLQI у детей [87], большее поражение Skindex [88] и качество жизни, связанное с зудом [89]. У пациентов с БА также влияют разные общие показатели качества жизни [86, 87, 89]. Более того, влияние на качество жизни не ограничивается самим пациентом, но также влияет на его сожителей.Было показано, что родители детей с БА имеют более низкие показатели качества жизни [90, 91, 92] и что БА влияет на супружеские конфликты [93]. Что касается сексуального здоровья, есть свидетельства того, что AD оказывает сильное влияние на сексуальное поведение. Вовлечение видимых областей и чувственных областей приводит к более низким индексам качества жизни и более высоким показателям бремени у пациентов с БА [94]. Более того, люди с более тяжелой формой БА сильнее влияют на сексуальность [94, 95].

Учитывая высокое бремя, AD была связана с высокой потерей QALY, даже большей, чем аутоиммунные расстройства, диабет, пищевая аллергия и сердечные заболевания как у мужчин, так и у женщин [96].Кроме того, шестимерная краткая оценка состояния здоровья (SF-6D), оценка полезности, которая колеблется от 0 (худшее состояние здоровья) до 1 (лучшее здоровье), оценивается до 0,63 в тяжелой форме AD. Это было ниже, чем у SF-6D при высоком кровяном давлении (0,63), диабете (0,65) и аналогично тревоге, депрессии и сердечных заболеваниях (0,63) [96].

Лечение БА следует поэтапному подходу, который адаптируется в зависимости от тяжести и распространенности заболевания [85, 97]. Просвещение пациента и базовый уход за кожей должны проводиться для всех пациентов, в том числе без активных кожных поражений.Он состоит из частого применения увлажняющих кремов для кожи, теплых ванн или душа с использованием очищающих средств, не содержащих мыла, и избегания раздражителей кожи. Лечение легких и локализованных заболеваний включает использование местных кортикостероидов (TCS) и местных ингибиторов кальциневрина (TCI). При умеренно-тяжелом и обширном заболевании показаны фототерапия или системные препараты. Могут использоваться системные иммунодепрессанты, такие как циклоспорин, метотрексат, азатиоприн и микофенолятмофетил [75, 85]. Дупилумаб, моноклональное антитело, которое действует как таргетная терапия для AD, в настоящее время является наиболее эффективной терапией при тяжелой AD.Он действует через блокировку альфа-цепи рецептора IL-4 [85, 98]. Новые методы лечения включают антитела против IL-13 и против IL-31, ингибиторы JAK и ингибиторы PDE-4 [85, 98].

Наконец, AD возлагает тяжелое финансовое бремя на пациентов, семьи и общество из-за прямых медицинских расходов и снижения производительности. Принимая это во внимание, консервативная оценка ежегодных затрат на атопический дерматит в Соединенных Штатах (2015 г.) составляет 5,297 миллиарда долларов [99]. Что касается текущих разработок новых методов лечения, которые требуют более высоких затрат [100], эти затраты, вероятно, со временем увеличатся.

2,5 Облысение

Облысение — это гетерогенная группа распространенных кожных заболеваний. Эту группу можно разделить на две второстепенные группы: а) Нерубцовая алопеция: фолликулярный эпителий не замещается соединительной тканью, поэтому он потенциально обратим; б) Рубцовая алопеция: фолликулярный эпителий заменяется соединительной тканью, поэтому предполагается, что произошло необратимое повреждение области фолликулярных стволовых клеток.

2.5.1 Нерубцовая алопеция

В эту категорию можно отнести множество различных кожных заболеваний.Наиболее распространенная и наиболее репрезентативная нерубцовая алопеция будет рассмотрена ниже.

2.5.1.1 Андрогенетическая алопеция (AGA)

AGA — это андроген-зависимое наследственное заболевание, возникающее в результате превращения концевых волосков кожи головы в миниатюрные пушковые волосы с характерным рисунком. Андрогены действуют на эпителиальные клетки генетически предрасположенных волосяных фолликулов в андроген-зависимых областях, что приводит к миниатюризации фолликулов [101]. Его частота и тяжесть увеличиваются с возрастом, по крайней мере, у 80% мужчин европеоидной расы и у 50% женщин появляются признаки AGA к возрасту 70 лет [102, 103].При облысении по мужскому типу наблюдается прогрессирующее облысение по лобной и битемпоральной линии, а также в макушке. При облысении по женскому типу лобная линия роста волос сохраняется за счет диффузного истончения центральной части макушки.

В некоторых исследованиях AGA ассоциируется с возрастом и семейным анамнезом AGA. Более того, некоторые факторы, связанные с метаболическим синдромом, также связаны с AGA у обоих полов: гипертония, сахарный диабет и окружность талии [104].

Поскольку AGA встречается часто и поражает видимые области, такие как кожа головы, это может привести к значительному ухудшению качества жизни и социальной сдержанности у пациентов.Имеются доказательства ухудшения показателей качества жизни как у мужчин, так и у женщин, страдающих AGA: DLQI [105, 106, 107], шкала Hairdex [105] и шкала Skindex-29 [106]. Более того, AGA оказывает негативное влияние на половую функцию у женщин в пременопаузе, что выражается в снижении FSFI по сравнению со здоровыми женщинами [108].

Только два терапевтических агента были одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов и Европейским агентством по лекарственным средствам для лечения АГА: миноксидил для местного применения (как для мужчин, так и для женщин) и финастерид для перорального применения (для мужчин) [109].Миноксидил был впервые представлен как пероральный препарат для лечения тяжелой гипертензии в 1970-х годах [110]. Когда в качестве побочного эффекта этого лекарства наблюдался гипертрихоз, для лечения алопеции были разработаны как местные, так и пероральные препараты миноксидила. Миноксидил изменяет микросреду волосяного фолликула, вызывая длительную фазу анагена и ускоряя рост волос. Наиболее распространенные формы миноксидила для местного применения включают 2% и 5% лосьоны, которые наносятся 1 мл / 12 часов. Хотя пероральный миноксидил кажется эффективным для лечения АГА, он еще не одобрен [111].Пероральный финастерид одобрен для лечения AGA у мужчин в дозе 1 мг / 24 часа. Он действует путем ингибирования 5-альфа-редуктазы и является эффективным и безопасным [109] при лечении AGA.

2.5.1.2 Alopecia Areata (AA)

AA — это обычное воспалительное выпадение волос, характеризующееся аутоиммунным разрушением волосяных фолликулов из-за активации воспалительных путей. Заболеваемость АА в течение жизни составляет примерно 2% во всем мире [112]. Этиология до сих пор полностью не изучена, но потеря иммунных привилегий в волосяном фолликуле, по-видимому, играет решающую роль в развитии АК [113].Клинические признаки АА варьируются от появления небольших, четко очерченных участков выпадения волос до полного отсутствия волос на теле и коже головы.

Поскольку АК является аутоиммунным заболеванием, пациенты, страдающие АК, имеют более высокий риск развития аутоиммунных заболеваний: заболеваний щитовидной железы [112, 114], с частотой встречаемости АА от 2,3 до 14,6%; сахарный диабет с частотой АА от 0,4 до 11,1% [115]; и витилиго с заболеваемостью АА от 1,8 до 7,0% [115] являются одними из самых распространенных.АК также связаны с атопическими заболеваниями, метаболическим синдромом, инфекцией Helicobacter Pylori и дефицитом витамина D [116]. Более того, 66–74% случаев психических расстройств в течение жизни зарегистрированы у пациентов с АА, при этом распространенность депрессии на протяжении жизни составляет 38–39%, а генерализованного тревожного расстройства — 39–62% [117, 118, 119, 120] .

Что касается качества жизни людей, страдающих АА, появляется все больше свидетельств сильного влияния АА на показатели качества жизни, которые затрагивают до 76 баллов.7% детей и 77,6% взрослых [121]. Сообщалось об ухудшении показателей DLQI, а также показателей облысения [115, 121, 122]. Ролевая эмоциональная сфера, психическое здоровье и жизнеспособность оказываются наиболее затронутыми [121]. Более того, поражение кожи головы, тревога и депрессия отрицательно сказываются на качестве жизни пациентов с АА [121]. АА также влияет на качество сексуальной жизни [123]. Одно исследование показало, что и у мужчин, и у женщин, страдающих АА, снизилось качество сексуальной жизни с низкими показателями качества сексуальной жизни для женщин (SQOL-F) и качества сексуальной жизни для мужчин (SQOL-M).В этом исследовании мужчины четко идентифицировали себя с утверждением «Я забеспокоился», а женщины — с утверждением «Мне неловко».

Предварительные результаты исследования, проведенного в больнице Вирхен-де-лас-Ньевес (Гранада, Испания), которые были представлены на национальном конгрессе Испанской академии дерматологии, также показали значительную нагрузку на сожителей пациентов с АА. Сожители пациентов с AA имели высокие показатели FDLQI, которые коррелировали с DLQI пациентов. Тревога у сожителей также коррелировала со временем развития болезни [124].

Существуют различные терапевтические варианты лечения АА, в зависимости от возраста пациента и распространенности заболевания. Вкратце, взрослые пациенты, страдающие отдельными участками выпадения волос или менее 25% облысения на коже головы, являются лучшими кандидатами на терапию внутриочаговыми инъекциями сильнодействующих кортикостероидов (таких как триамцинолон). В случае взрослых пациентов, которые отказываются от инъекций, и детей, сильнодействующие местные кортикостероиды (бетаметазон, клобетазол) считаются терапией первой линии.Альтернативой для легких случаев является местное применение антралина. При обширной АА рекомендуются системные препараты. Системные кортикостероиды, принимаемые в низких дозах, могут быть эффективными, но вызывают серьезные долгосрочные побочные эффекты. Другие системные иммунодепрессанты могут быть полезны при АК: метотрексат или азатиоприн. Ингибиторы JAK (тофацитиниб, барицитиниб) представляют собой новые многообещающие методы лечения тяжелых случаев АК [125, 126].

2.5.2 Рубцовая алопеция

В эту группу можно отнести широкий спектр заболеваний, как первичные кожные заболевания, так и вторичную рубцовую алопецию.Учитывая, что в большинстве случаев рубцовая алопеция встречается сравнительно редко, данных об их сопутствующих заболеваниях и их лечении мало. Более того, практически любые исследования содержат данные об ухудшении качества жизни, связанном с этими кожными заболеваниями.

Немногие исследования посвящены вопросу качества жизни пациентов с лобной фиброзирующей алопецией (ФФА) [127]. FFA — это рубцовая алопеция, обычно возникающая у женщин в постменопаузе и характеризующаяся медленным прогрессированием выпадения волос на лобной, височной или лобно-височной области черепа и бровей.На волосяных фолликулах наблюдается перифолликулярная эритема и чешуйки. Было обнаружено, что пациенты с FFA демонстрируют нарушения DLQI, а также показателей тревожности и депрессии [127].

Предварительные результаты исследования, проведенного в больнице Вирхен-де-лас-Ньевес (Гранада, Испания), которые были представлены на национальном конгрессе Испанской академии дерматологии, показали значительную нагрузку на сожителей пациентов с FFA. Сожители пациентов с FFA имели высокие показатели FDLQ), которые коррелировали с DLQI пациентов.Тревога у сожителей также коррелировала со временем развития болезни. Однако влияние на качество жизни сожителей пациентов с FFA было ниже, чем влияние на сожителей пациентов с AA [124].

3. Обсуждение

Кожные заболевания оказывают большое влияние на качество жизни пациентов и их сожителей. Клиницисты должны знать об этой проблеме, чтобы они могли предложить индивидуальное лекарство, нацеленное не только на видимые симптомы заболевания, но и на влияние на качество жизни.Исследователи также должны включать шкалы ухудшения качества жизни для пациентов и их сожителей, чтобы измерить эффективность лечения. Универсальные весы необходимы для гомогенизации результатов. Дальнейшие исследования кожных заболеваний должны включать влияние на качество жизни пациентов и их сожителей, оцениваемое с помощью валидных шкал. Более того, политика в области здравоохранения также должна учитывать потребности не только пациентов, но и их сожителей.

Самыми распространенными инструментами для оценки ухудшения качества жизни были DLQI (для пациентов) и FDLQI (для сожителей), таблица 1.HS и псориаз — это заболевания, которые в большей степени влияют на качество жизни пациентов и их сожителей. Показатель медиа DLQI для HS составил 13,34 балла, а медиа FDLQI — 9,76 балла [51, 52, 53]. Пациенты с псориазом сообщили СМИ о 10,79 баллах в DLQI, а их сожители сообщили СМИ о 12,8 баллах в FDLQI [6, 7, 32]. Более серьезные нарушения этого заболевания можно объяснить имеющимися симптомами, хроническим течением и сопутствующими заболеваниями. Клинические проявления HS вызывают боль, зуд, неприятный запах и нагноение среди других симптомов, которые усложняют жизнь пациентам [35].Боль — одна из самых серьезных проблем у пациентов с ГВ, обычно связанная с воспалением узелков. Псориатические бляшки также связаны с зудом и болью, что вызывает у пациентов серьезную физическую нагрузку [15]. Поражения при этих заболеваниях часто появляются в области половых органов, что влияет на половую жизнь [15, 35]. Сексуальные расстройства также могут объяснить серьезное ухудшение качества жизни сожителями [6, 52], не считая хронического характера этого заболевания и синдрома выгорания опекуна.Следующим заболеванием с более высокими баллами в DLQI была AD (среда 10,78) [86, 87, 89]. Это также можно объяснить зудом и нарушением сна, связанным с этим заболеванием [79]. Акне и алопеция были оценены с наименьшей степенью ухудшения качества жизни. Пациенты с акне набрали 7,56 баллов по шкале DLQI, а их сожители — 6,46 баллов по шкале FDLQ [68] I. Это можно объяснить тем, что это заболевание, которое обычно возникает у подростков, и носит временный характер [65].Пациенты с алопецией зарегистрировали средний балл в 6,1 балла по DLQI, а их сожители — средний балл в 6,13 балла [124]. Это можно объяснить тем, что они обычно не связаны с другими симптомами, а некоторые типы алопеции, такие как очаговая алопеция, не являются хроническими, и пациенты могут полностью вылечиться от этого заболевания [125].

Таблица 1.

Статьи об ухудшении качества жизни пациентов с кожными заболеваниями и сожителей.

ABS-F: Семейство весов бремени атопического дерматита; CDLQI: Индекс качества жизни детской дерматологии; DFI: Анкета «Влияние дерматита на семью»; DLQI, Индекс качества жизни дерматологов; FDLQI, Индекс качества жизни в семейной дерматологии; GDS: шкала общей депрессии; HSSI, индекс тяжести суппуративного гидраденита; IDQOL: качество жизни младенческого дерматита; МИЭФ-5, Международный индекс эректильной функции; QPCAE: Анкета для родителей и детей с атопической экземой; SFI-6, Индекс женской сексуальной функции ;.

Что касается психологического воздействия на пациентов и их сожителей, HADS-A и HADS-D являются наиболее часто используемыми шкалами, таблица 2. Наибольшие показатели тревожности пациентов наблюдаются при HS (9,51) и псориазе (8,82), за которыми следует лобное фиброзирование. алопеция (7,5), угри (6,9) и очаговая алопеция (6,6). Самый высокий уровень тревожности у сожителей наблюдается при псориазе (8,06), за ним следуют HS (7,22), угри (6,91), очаговая алопеция (6,5) и лобная фиброзная алопеция (4,5). Депрессия была оценена ниже, чем тревога при всех заболеваниях.Пациенты сообщили о самых высоких показателях HADS-депрессии при HS (7,7) и псориазе (6,15), за которыми следовали очаговая алопеция (4,9), лобная фиброзирующая алопеция (4,1) и акне (2,47). Сожители сообщили о самых высоких показателях HADS-депрессии при очаговой алопеции [6], HS (5,14), псориазе (4,73), угрях (4,23) и лобной фиброзной алопеции. Насколько нам известно, нет сообщений о влиянии БА на тревожность и депрессию сожителей. В соответствии с показателями DLQI и FDLQI, псориаз и HS являются заболеваниями, которые оказывают наибольшее влияние на тревожность пациентов и их сожителей [6, 7, 32, 51, 52, 53].Что касается депрессии, отчеты пациентов согласуются с оценками тревожности и DLQI. Тем не менее, сожители сообщили о самых высоких показателях тревожности при очаговой алопеции [124]. Это может быть связано с тем, что большинство пациентов с очаговой алопецией — дети, и их выпадение волос негативно влияет на психику их родителей [112].

Таблица 2.

Статьи о пациентах с психологическими нарушениями с кожными заболеваниями и сожителями.

HADS, Больничная шкала тревожности и депрессии; MCS-12, подшкала психического здоровья; ПАНАС: график положительных и отрицательных воздействий; PCS-12, подшкала физического здоровья; SWLS: оценка удовлетворенности жизнью; SSC: Краткий опросник стресса.

IntechOpen всегда поддерживал новые и развивающиеся идеи в научных публикациях. Мы понимаем сообщество, которому служим, но чтобы предоставить нашим авторам и академическим редакторам IntechOpen услуги еще лучше, мы установили партнерские отношения с ведущими компаниями и ассоциациями в научной области и за ее пределами.

Полезные нематоды

Расширение

Вернуться в Многолетник Перри Страницы, статьи

Объяснение паразитических нематод растений

Рис. 1. Самки нематод соевых бобов (желтые стрелки) и клубеньки (белые стрелки) на корнях сои.Фото: Департамент патологии растений штата Пенсильвания и архивы экологической микробиологии, Университет штата Пенсильвания, Bugwood.org

Нематоды — это нитевидные круглые черви, которые обитают в самых разных средах, включая почву, пресную и соленую воду. Есть виды нематод, которые питаются грибами, бактериями, простейшими, другими нематодами и растениями. Они также могут паразитировать на насекомых, людях и животных. Нематоды, которые питаются частями растений, называются нематодами-паразитами растений (PPN) и повсеместно распространены в сельскохозяйственных почвах.Жизненный цикл нематоды включает яйца, молодь и взрослых особей, и они могут перезимовать на любой из этих стадий. Повреждение урожая является результатом сложного взаимодействия окружающей среды, исходных популяций нематод при посадке, патогенности видов нематод и способности растения переносить питание нематод.

Большинство PPN питаются путем прокалывания и уничтожения корневых клеток игольчатыми структурами, называемыми стилетами. Нематоды, которые используют этот тип питания, включают нематод с поражениями, копьями, иглами, жалами, каскадерами и жалящими нематодами.Некоторые из наиболее экономически вредных нематод, такие как нематода корневых узлов (RKN) и нематода соевых бобов (SCN), проникают в корни и создают постоянные места питания, где они завершают свой жизненный цикл, не убивая клетки вокруг себя.

Симптомы, связанные с инфекцией нематод, аналогичны симптомам, вызванным нарушением роста и функции корней, поэтому они могут напоминать абиотический стресс, такой как засуха и дефицит питательных веществ, а также биотические факторы, такие как гниль стеблей и корней.Общие симптомы нематод включают пожелтение, задержку роста и увядание, сопровождающееся снижением урожайности. В случае SCN признаками инфекции являются женские тела от белого до бледно-желтого цвета, присутствующие в корнях, которые можно увидеть невооруженным глазом (Рисунок 1). Тем не менее, наземные симптомы не всегда очевидны, и инфекции могут оставаться незамеченными до тех пор, пока население не превысит экономический порог. RKN вызывает истирание корней, однако степень заедания может зависеть от взаимодействия между растением и видами RKN.

Анализ нематод в образцах почвы — единственный способ подтвердить присутствие и плотность популяции PPN на вашем поле. После посадки урожая и начала прорастания корней он будет служить источником пищи для поддержки размножения нематод и роста популяции. Таким образом, лучшее время для мониторинга плотности нематод в почве — непосредственно перед сбором урожая или во время сбора урожая, когда популяция нематод достигает своего максимального уровня. Эти результаты можно использовать для прогнозирования потенциальных проблем с нематодами в будущих культурах.Однако следует отметить, что отбор проб можно проводить во время вегетационного периода, если есть подозрения, что нематоды влияют на ваш урожай. Образцы, собранные весной, обычно имеют пониженные уровни нематод из-за неблагоприятных условий для патогена и отсутствия сельскохозяйственных культур, а в некоторых случаях такие виды, как RKN, могут быть не обнаружены.

Отбор проб на нематод: соберите керны почвы диаметром 1 дюйм на глубину 8 дюймов. Для сбора образцов следуйте зигзагообразной схеме и возьмите керны почвы внутри рядов и между растениями.Соберите керны почвы в ведро и смешайте их вместе, чтобы создать составной образец. Поместите композитный образец в пластиковый пакет, храните его в защищенном от прямых солнечных лучей или тепла и храните в холодильнике до отправки. Сделайте не менее 20 ядер почвы для участков площадью 20 акров или меньше. В случае участков низкорослых и желтых растений образцы следует собирать с краев пораженных участков, избегая участков, где растения выглядят сильно поврежденными. Кроме того, вы можете выкопать растения и отправить образцы в лабораторию для более точного диагноза.Если вы намереваетесь отправить растения, обратитесь в лабораторию по поводу процедуры подачи образцов. Есть много государственных и частных лабораторий, которые проводят анализы на нематод.

Количество нематод, необходимое для потери урожая, варьируется в зависимости от нематод и видов растений, поэтому внедрение методов управления для снижения воздействия PPN будет основано на правильной интерпретации результатов анализа нематод. Подходы к интерпретации анализа нематод включают:

1. Пороговые значения действий: популяция PPN, при которой необходимо применять методы управления для предотвращения экономических потерь.
2. Уровень риска: популяции нематод классифицируются как низкие, средние и высокие в зависимости от вероятности нанесения ущерба урожаю.

Основываясь на результатах анализа нематод, большинство лабораторий будут включать в свои отчеты руководящие принципы управления. Однако важно отметить, что пороговые значения и уровни риска применяются к пробам, взятым в конце вегетационного периода, и они могут отличаться от одного штата к другому в зависимости от конкретных культур, типов почвы, местных исследований и собственного опыта лаборатории.

Пороговые уровни и рекомендации разных лабораторий также различаются в зависимости от количества почвы, используемой для анализов. Хотя наши результаты были основаны на 500 см3 почвы, доступные пороги действия основаны на количестве нематод в 100 или 250 см3 почвы. Количество нематод должно быть стандартизировано на единицу объема почвы, чтобы сделать адекватную интерпретацию.

Отбор проб нематод в Пенсильвании

В рамках общегосударственного исследовательского проекта, направленного на изучение факторов, ограничивающих урожай сои, а также наших обязательств перед национальной коалицией SCN, весной 2018 г. были собраны пробы для анализов нематод из более чем 30 ферм по ПА.Текущие результаты указывают на присутствие нематод с поражением, жалами, спиралями, корнями, копьями и кинжалами. Некоторые из этих PPN были обнаружены в сое, кукурузе или и в том, и в другом. Тот факт, что RKN и SCN не были обнаружены в весенних образцах, не следует интерпретировать так, как если бы они не присутствовали на полях, поскольку, как указывалось ранее, весенние популяции могут быть слишком малы, чтобы учесть все PPN, и руководящие принципы управления обычно основаны на на уровне популяции по образцам, взятым при сборе урожая. Мы сравним результаты весенних выборок (исходные данные), чтобы отслеживать, как популяции PPN менялись в течение вегетационного периода.Для более точной интерпретации результатов могут потребоваться дополнительные анализы для идентификации нематод на уровне видов.

Черви: Phyla Platyhelmintes, Nematoda и Annelida

Знакомство с гельминтами

Большинство людей знакомы с дождевыми червями, обитающими в садовой почве. Хотя множество различных видов животных обычно называют «червями», есть несколько различных типов, которые подпадают под эту категорию. Черви, как правило, длинные и тонкие существа, которые эффективно передвигаются без ног.Разные типы червей различаются по размеру, сложности и строению тела. Плоские черви (тип Platyhelminthes) — простые животные, которые немного сложнее книдарий. У круглых червей (тип Nematoda) немного более сложный план тела. Сегментированные черви (тип Annelida) — самые сложные животные с червеобразным строением тела. Изучение червей может пролить свет на возможную историю эволюции некоторых систем органов и особенностей тела.

Черви — беспозвоночные животные с двусторонней симметрией.Черви имеют четко выраженный передний (головной) конец и задний (хвостовой) конец. вентральная поверхность червей и других организмов — это нижняя часть тела, часто самая близкая к земле. Спинная поверхность расположена в верхней части тела, обращенной к небу. Боковые поверхности находятся на левой и правой сторонах корпуса. На рис. 3.35 сравнивается двусторонняя симметрия китовой акулы и плавающего червя-плихеты. Органы восприятия света, прикосновения и обоняния сосредоточены в головах червей.Они могут определять виды окружающей среды, с которыми сталкиваются, двигаясь в переднем направлении.

Существует шесть функций и систем, которые показывают возрастающую сложность строения тела большинства червей:

1. мезодерма, промежуточный слой тела между внутренним (энтодерма) и внешним (эктодерма) слоями ткани, который формирует мышечную ткань
2. Центральная нервная система, управляемая «мозгом»
3. Выделительная система для удаления некоторых видов отходов
4. Полная пищеварительная система от переднего рта до заднего ануса
5. целом, полость тела между пищеварительной трубкой и внешней стенкой тела, которая выстлана тканью
6. кровеносная система, состоящая из ряда трубок (сосудов), заполненных жидкостью (кровью), для быстрой и эффективной транспортировки растворенных питательных веществ, кислорода и продуктов жизнедеятельности по телу

Плоские черви: Phylum Platyhelminthes

Тип Platyhelminthes состоит из простых червеобразных животных, называемых плоскими червями (рис.3.36). Название Platyhelminthes (произносится как «плат-и-хель-мин-тез») происходит от греческого корневого слова platy , означающего плоский , и греческого корневого слова гельминт , означающего червя . Плоские черви живут на суше, в пресной воде, в океане, а также внутри или на других животных как паразиты (например, ленточные черви). Паразитические плоские черви, которые живут на или внутри других животных, включая людей, могут повредить или даже убить организм-хозяин. Свободноживущие непаразитические плоские черви обычно имеют длину менее 10 сантиметров.Морские виды обитают в песке или под камнями на мелководье. Все свободноживущие плоские черви — хищники, активно охотящиеся за пропитанием. Некоторые живут в симбиозе с крабами, моллюсками, устрицами, креветками и ракушками. Некоторые морские плоские черви ярко окрашены (рис. 3.36 A), в то время как другие тусклые и сливаются с окружающей средой (рис. 3.36 B).

Плоские черви сложнее книдарий.Книдарии имеют два слоя клеток: эктодерму и энтодерму; у плоских червей есть средний слой, называемый мезодерма , между двумя другими слоями (рис. 3.16). Этот дополнительный слой важен, потому что его клетки специализируются на мышечной системе, которая позволяет животному передвигаться. Начиная с плоских червей, все животные, которых мы в дальнейшем будем изучать, имеют мезодерму и мышечную систему. Клетки эктодермы и энтодермы также более организованы, чем аналогичные клетки книдарий.Впервые мы видим группы тканей, которые превратились в органы, например, пищеварительную, нервную и выделительную системы.

Подобно книдариям, у плоских червей пищеварительная система имеет только одно отверстие в пищеварительную полость, но у независимо живущих морских плоских червей эта полость разветвляется на все части тела (рис. 3.37 B). Эти плоские черви питаются через глотку. Глотка представляет собой длинную трубчатую часть рта, которая выходит из тела, окружает пищу и разрывает ее на очень мелкие кусочки (рис.3.37 C и D). Клетки, выстилающие пищеварительную полость, завершают переваривание пищи. Затем растворенные питательные вещества переходят в другие клетки тела. Непереваренная пища снова выходит через рот, как у книдарийцев. Паразитические ленточные черви обычно поглощают питательные вещества непосредственно от хозяина, в то время как паразитические сосальщики сохраняют пищеварительную систему.

Как и большинство самодвижущихся животных, у независимых плоских червей есть центральная нервная система. Центральная нервная система состоит из массы нервных клеток, называемых ганглием (у более сложных организмов ганглии развиваются в мозг ) в передней части тела, и нервного шнура , продолжающегося от мозга к заднему концу тела (рис.3.38). Сенсорные клетки в голове обнаруживают изменения в окружающей среде. У свободноживущих плоских червей сенсорные клетки, которые реагируют на свет, сгруппированы в двух глазных пятнах на голове. Сенсорные клетки, которые обнаруживают водные потоки, твердые предметы и химические вещества, находятся в двух лоскутных выступах на голове, которые называются ушными раковинами . У самодвижущихся животных эти органы чувств в голове являются первой частью животного, которая сталкивается с новым окружением. Ганглии получают информацию от сенсорных структур и посылают сигналы другим частям тела по двум нитям нервных клеток, идущим к хвосту.Поскольку нервные нити соединены поперечными нитями в форме стремянки, этот тип нервной системы часто называют «нервной лестницей».

Выделительная система удаляет продукты жизнедеятельности и лишнюю воду из тканей плоских червей. У плоских червей есть удивительно сложная система избавления организма от шлаков (рис. 3.39). Эта сеть проходит по всей длине животного с каждой стороны и открывается наружу через небольшие поры в задней части тела.К трубкам присоединены крошечные клетки, которые перемещают отходы и воду из тканей в трубки. Эти клетки содержат жгутики, которые колеблются взад и вперед, создавая поток жидкости, который постоянно движется к выделительным порам. Под микроскопом движение жгутиков выглядит как мерцающий огонь, а структура называется пламенной лампой .

Плоские черви не имеют кровеносной системы. Животные без системы кровообращения имеют ограниченные возможности доставлять кислород и питательные вещества к клеткам своего тела из-за поведения молекул.Когда молекулы распространяются в воде, они становятся менее концентрированными по мере удаления от источника. Это известно как диффузия . Морское животное шарообразной формы не получит достаточного количества кислорода и питательных веществ для своих внутренних клеток, потому что клетки находятся слишком далеко от поверхности тела, чтобы молекулы могли перемещаться (диффундировать) к ним (рис. 3.40 A). Но у книдарийцев нет проблем с диффузией, потому что большинство клеток их мешковидных тел находятся в прямом контакте с водой, облегчая обмен кислорода и питательных веществ (рис.3,40 В). Плоские черви, имеющие форму мешка, но сплющенные, также легко доставляют кислород и питательные вещества к клеткам своего тела, потому что все их клетки расположены близко либо к их внешней поверхности, либо к их пищеварительной полости (рис. 3.40 C). По мере того, как животные становятся крупнее и сложнее, диффузия часто становится невозможной, и тогда мы начинаем наблюдать развитие кровеносной и дыхательной систем.

Круглые черви: Phylum Nematoda

Виды филума Nematoda (от греческого корня nema , означающего нить ) более известны как круглые черви (рис.3.41). Существует около 25 000 видов нематод, официально описанных учеными. Нематоды встречаются почти в каждой среде обитания на Земле. Один вид был впервые обнаружен живущим внутри войлочных пивных подставок в немецких пивных. Исследования сельскохозяйственных угодий обнаружили до 10 000 нематод в 100 кубических сантиметрах ( ³ см) почвы. Нематоды также широко распространены в морских и пресноводных отложениях, где они служат важными хищниками, разрушителями и добычей для других видов, таких как крабы и улитки.

Как и плоские черви, аскариды ведут свободноживущий или паразитический образ жизни. К паразитическим нематодам (рис. 3.41 A, C, D и E) относятся сердечные черви, заражающие домашних собак, а также анкилостомы и острицы, которые обычно заражают маленьких детей. Многие нематоды, паразитирующие на растениях, могут опустошать посевы. Некоторые нематоды являются криптобиотиками и продемонстрировали замечательную способность оставаться в состоянии покоя в течение десятилетий, пока условия окружающей среды не станут благоприятными.

Как и плоские черви, нематоды двусторонне симметричны. Они получили свое название от круглой формы поперечного сечения тела. В отличие от плоских червей, у которых пища и отходы входят и выходят через одно и то же отверстие, у нематод есть полноценная пищеварительная система. Животное с полной пищеварительной системой имеет рот на одном конце, длинную трубку со специализированными частями в середине и анус на другом конце. Полноценная пищеварительная система наблюдается у более сложных организмов и предлагает много преимуществ по сравнению с методом пищеварения плоских червей.При полноценной пищеварительной системе животное может есть, пока переваривается его предыдущая еда. Части пищеварительной системы могут специализироваться на выполнении различных функций, переваривая пищу поэтапно (рис. 3.42). По мере продвижения пищи она разбивается на молекулы и поглощается клетками, выстилающими трубку. Мышцы, окружающие трубку, сокращаются, сжимая пищу и подталкивая ее в процессе, называемом перистальтикой . Неперевариваемые отходы выходят через задний проход.

В отличие от плоских червей, нематоды тонкие и покрыты защитной кутикулой.Кутикула представляет собой восковое покрытие, секретируемое эпидермисом или внешней клеточной тканью. Из-за этого покрытия газообмен не может происходить непосредственно через кожу, как у плоских червей. Скорее, газообмен и выведение шлаков у нематод происходит за счет диффузии через стенку кишечника. Хотя у нематод действительно есть пространство в теле между пищеварительным трактом и стенкой тела, оно не выстлано тканью и не считается истинным целом . Таким образом, нематод иногда называют псевдокоеломатами (рис.3.17 C).

У большинства червей есть две группы мышц: продольных мышц, , которые проходят по всей длине тела, и круговых мышц, , которые образуют круглые полосы вокруг тела. В отличие от других червей, у которых есть две группы мышц, у нематод есть только продольные мышцы. Этим объясняется их характерное стремительное движение, поскольку они могут двигаться, только сокращая длинные мышцы с обеих сторон своего тела и извиваясь вперед. Нервная система нематод состоит из набора нервов, которые проходят по всему телу и соединяются с передними ганглиями.Свободноживущие нематоды способны воспринимать свет глазками, и большинство нематод обладают довольно сложными хемосенсорными способностями. Большинство нематод не являются гермафродитами , имеющими оба пола в одной особи, но известны как раздельнополых — имеющих особи разных полов. Их химиосенсорные способности очень полезны, поскольку они полагаются на феромоны, чтобы найти потенциальных партнеров.

Сегментированные черви: Тип Annelida

Черви типа Annelida (от латинского корневого слова annelus , означающего кольцо ) обычно имеют сложные сегментированные тела (рис.3.43). Тело кольчатого червя делится на повторяющиеся части, называемые сегментами, с множеством внутренних органов, повторяющихся в каждом сегменте. Дождевые черви (класс Oligochaeta) — известные наземные представители этого типа, а пиявки (класс Hirudinea) — хорошо известные паразитические представители этого типа, чаще всего встречающиеся в пресной воде. Многощетинковые черви или «щетинистые черви» (класс Polychaeta) — самая большая группа в филуме Annelida. Они встречаются в основном в морских и солоноватоводных местообитаниях.

Polychaete (от греческих корневых слов poly , означающих многие и chaeta , что означает щетины ) кольчатые черви названы так потому, что большинство их сегментов имеют щетинки, называемые chatae или щетинок .На рис. 3.44 показаны два примера полихетных щетинок. Свободно движущиеся (не сидячие) полихеты по бокам имеют мышечные лоскуты, называемые parapodia (от греческого para , что означает около и podia , что означает футов ), а щетинки на этих параподиях впиваются в песок. для передвижения. Огненные черви — это тип полихет, получивший свое название от жалящей щетины на каждой параподии (рис. 3.44 A). Эти щетинки могут проникать в кожу человека, вызывая раздражение, боль и отек, подобное раздражению, вызванному воздействием стекловолокна.

Трубчатые черви — сидячие полихеты, которые живут в трубках, которые они строят, выделяя материал трубок. Трубки, прикрепленные к камням или погруженные в песок или грязь, могут быть кожистыми, известковыми или покрытыми песком в зависимости от вида червя (рис. 3.45). Трубчатые черви питаются, вытягивая щупальца из трубки. Кусочки пищи продвигаются по бороздкам в щупальцах ко рту. Некоторые трубчатые черви втягивают свои щупальца, когда на них попадает пища.Трубчатые черви используют свои параподии для создания потоков воды, которые текут по трубкам, чтобы помочь в дыхании и помочь очистить трубки. Напротив, свободноживущие или подвижные многощетинковые черви имеют хоботок , который может выходить изо рта для ловли добычи. Это питающий орган, который часто вооружен маленькими зубами или челюстями на кончике. Обладая активным образом жизни и хорошей защитой, свободно передвигающиеся полихеты могут зарабатывать себе на жизнь в различных средах обитания, таких как грязь, песок, губки, живые кораллы и водоросли.

Подобно плоским червям, кольчатые черви имеют мезодерму с мышцами, центральную нервную систему и выделительную систему. Каждая из этих систем более сложна у кольчатых червей, чем у плоских червей или нематод. В дополнение к более специализированной полной пищеварительной системе, кольчатые черви также развили особенности тела, которых нет у плоских червей или нематод. Эти особенности в той или иной форме проявляются у всех более крупных и сложных животных:

1. a целом , полость тела между пищеварительной трубкой и внешней стенкой тела, которая выстлана тканью
2. кровеносная система , состоящая из ряда трубок (сосудов), заполненных жидкостью (кровью) для быстрой и эффективной транспортировки растворенных питательных веществ, кислорода и продуктов жизнедеятельности

Напомним, что целом представляет собой заполненную жидкостью полость, лежащую между пищеварительной трубкой и внешней трубкой тела и окруженную мезодермальной тканью.Пищеварительная трубка находится внутри внешней трубки тела. Такое расположение называется конструкцией «труба в трубе» (рис. 3.46). Жидкость в целоме поддерживает мягкие ткани стенки тела так же, как и гидростатический скелет книдарийцев. Мезодермальные мышцы в стенке трубки тела и пищеварительной трубки могут оказывать давление на жидкость, чтобы способствовать движению. В стенке тела кольчатых червей расположены мышцы двух типов: круговые и продольные. Когда круговые мышцы сокращаются, сегмент становится длиннее и уже.Когда продольные мышцы сокращаются, сегмент становится короче и толще (рис. 3.47). Эти сокращения вызывают ползание червей. Напомним, что у нематод нет круговых мышц, и они могут двигаться, только сокращая свои продольные мышцы, поэтому они скорее извиваются и извиваются, чем ползут. Щетинки на теле полихет прилипают к субстрату, удерживая части червя на месте, в то время как другие части движутся вперед.

Аннелиды имеют замкнутую систему кровообращения , в которой кровь перекачивается мышцами в кровеносных сосудах (рис.3.48). Кровь течет через микроскопические капилляры, собирая молекулы пищи из пищеварительного тракта и кислород из кожи и доставляя их к клеткам тела. Параподии, лоскуты по бокам сегментов, увеличивают площадь поверхности кожи для дыхания. В такой эффективной системе кровообращения внутренние ткани животного не обязательно должны находиться рядом с его органами пищеварения и дыхания, потому что кровь доставляет питательные вещества и кислород. Такая система позволяет животным расти намного крупнее, чем это возможно в случае плоских червей, которые должны полагаться на диффузию.

Нервная система также более сложна у кольчатых червей, чем у других червеобразных типов. У аннелид есть простой орган мозга, состоящий из пары нервных кластеров в области головы (рис. 3.49). Нервы связывают мозг с органами чувств в голове, которые обнаруживают окружающую среду перед червем. Дождевые черви безглазые, но у многощетинковых кольчатых червей есть глаза, которые могут различать свет и темноту. Глаза некоторых многощетинковых червей могут даже распознавать формы. Нервы также отходят от мозга вокруг пищеварительной трубки и вдоль брюшной поверхности.Ганглий или кластер нервных клеток управляет органами в каждом сегменте.

Экскреторная система кольчатых червей состоит из пары небольших трубок в каждом сегменте. Эти трубки, получившие название nephridia (от греческого корня nephrus , означающего почка ), открыты с обоих концов. Они фильтруют целомическую жидкость, которая содержит полезные молекулы питательных веществ вместе с молекулами отходов. Когда жидкость движется по трубке, полезные молекулы возвращаются в целом, а молекулы отходов переходят в воду.Хотя эта система кажется менее сложной, чем у плоских червей, нефридии на самом деле являются более эффективным методом обращения с продуктами жизнедеятельности, поскольку они фильтруют жидкость, удерживая полезные молекулы внутри тела (рис. 3.50).

нематод: самые многочисленные животные на планете

Честно говоря, когда я начал работать над этим проектом около двух лет назад, я был в ужасе. По образованию молекулярный биолог и специализирующийся на передаче сигналов через клетки, экология почвы была областью, в которую я даже не задумывался.Работа в лаборатории Crowther Lab в ETH Zürich как-то изменила это. Мне предложили поработать над огромным набором данных, который ждал анализа, и я погрузился в совершенно новую тему: почвенные нематоды.

Почвенные организмы, включая бактерии, грибы, протистов и животных, имеют решающее значение для земной биосферы. Они играют центральную роль во всех аспектах глобальной биогеохимии, влияя на плодородие почв и обмен CO2 и других газов с атмосферой. Безусловно, самыми многочисленными почвенными животными являются нематоды, составляющие около четырех пятых всех животных на Земле.Всего один грамм почвы может вместить до нескольких сотен этих крошечных червей. Поскольку нематоды играют центральную роль в пищевой сети почвы, они являются отличным индикатором здоровья и функционирования почвы.

Учитывая их важность для почв, понимание глобальных закономерностей распространения нематод имеет решающее значение для моделирования климата и, в конечном итоге, для принятия экологических решений и эффективных проектов восстановления. Мы создали глобальную сеть из 70 почвенных экологов из 58 различных университетов и институтов, каждый из которых предоставляет свои местные данные о численности почвенных нематод.В результате был получен набор данных, который был больше, чем когда-либо ранее, и содержал 6 759 уникальных образцов со всех континентов.

Мы использовали алгоритмы машинного обучения, чтобы связать этот набор данных с 73 слоями глобальной информации об окружающей среде, включая почву, растительность и климатические характеристики. Полученная модель учит нас, что нематоды в почве присутствуют в астрономических количествах. В верхнем слое почвы Земли 4,4 x 10 ²⁰ нематод, или, другими словами: на каждого человека на планете приходится 60 миллиардов нематод.В сумме их вес составляет примерно четыре пятых общей биомассы человека. Мы были удивлены, обнаружив, что большинство почвенных нематод обитает в холодных регионах, таких как тундра и бореальные леса на Аляске, в Сибири и Скандинавии, а их численность намного меньше в тропических регионах. Одно из объяснений состоит в том, что характеристики почвы, такие как содержание органического углерода в почве, играют ключевую роль в регулировании численности почвенных нематод. С бумагой связана интерактивная версия карты. Полный текст статьи можно найти здесь, а весь код и данные, которые использовались для получения результатов и цифр, можно найти здесь.

В целом, мы думаем, что результаты этого исследования коренным образом меняют наше понимание жизни на суше. Обнаружение наибольшей численности почвенных нематод в бореальных регионах, а не в тропиках, — это противоположность тому, что многие ожидали.