2017年，当时在佐治亚大学担任寄生虫学家和兽医的雷·卡普兰开始收到美国各地同事的电子邮件，请求帮助处理狗的耐药性寄生虫感染。这些寄生虫是钩虫，这是一类以动物和人类为目标的蛔虫。卡普兰专攻牲畜，而不是宠物。但电子邮件中描述的感染听起来像是耐药性病例，他曾在牲畜寄生虫中研究过耐药性。绵羊和山羊中过度使用驱虫药以及这些动物的贸易导致了全球范围内的耐药性。如果耐药性寄生虫也在狗身上传播，那将令人担忧。然而，卡普兰在开始研究之前，并不知道这个问题有多大。
在过去几年发表的一系列研究中，卡普兰和他的同事追踪了狗的耐药性钩虫的起源、进化和传播。他们的发现表明，赛狗行业与这些超级寄生虫的兴起有关。赛狗曾经是一项全国性的消遣活动，现在在美国几乎已经绝迹。但它可能留下了一个危险的遗产，对所有狗都构成风险。研究人员的发现也为人类寄生虫感染的管理提供了警示。
寄生性蛔虫在动物王国中无处不在。钩虫因其钩状的口器而得名，它们用口器抓住宿主的肠壁并吸食血液。在狗中，最常见的物种是犬钩口线虫。成年钩虫生活在肠道中，它们的卵通过粪便传播。狗在受污染的区域行走或玩耍时，或者在摄入被幼虫污染的粪便时，可能会受到感染。
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兽医们知道，犬钩口线虫感染可能对幼犬致命。蠕虫会消耗大量血液，以至于幼小的动物会因失血而死亡。幼犬也处于危险之中，因为大量幼虫可以通过受感染母亲的乳汁传播。
钩虫通常使用三类驱虫药之一治疗：苯并咪唑类、大环内酯类或四氢嘧啶类。为了 выяснить 狗钩虫是否对这些药物中的任何一种产生耐药性，卡普兰开始对来自三只顽固性感染狗（包括一只名叫沃西的赛狗）的钩虫样本进行一系列费力的体外和体内测试。
赛狗以发生耐药性钩虫感染而臭名昭著。多年来，兽医将这种趋势归咎于犬钩口线虫潜伏在其宿主组织中并在原始感染清除后重新出现的 Fähigkeit，这种现象被称为幼虫渗漏。但卡普兰的初步结果，于 2019 年发表，表明他测试的三只狗体内的蠕虫对用于治疗钩虫感染的所有三类主要药物都具有耐药性。卡普兰还测试了沃西的室友和另一只退役赛狗的蠕虫对苯并咪唑的耐受性，这两只狗都有顽固性感染的历史，结果发现它们都具有耐药性。
这些发现，以及赛狗的钩虫声誉，使卡普兰怀疑赛狗场正在发生一些事情。他在进一步调查中发现的是促进耐药性进化的完美因素组合。
在 20 世纪 90 年代早期，美国的赛狗运动处于顶峰时期。1993 年，赛狗在 19 个州的数十个赛道上比赛，美国国家赛狗协会报告称，当年赛狗场出生了 39,139 只新狗。由于动物福利组织的压力以及许多州决定禁止赛狗运动，这项运动在 21 世纪初开始衰落。到 2020 年，赛狗场每年出生的新赛狗数量已降至 4,898 只。如今，狗赛在 42 个州是非法的，只有两条赛道仍在运营，尽管大约 100 个繁殖场仍在运营。
在赛狗运动的鼎盛时期，赛狗场一次饲养数百只狗，并定期使用驱虫药对它们进行治疗——无论它们是否患有活动性感染——以保持它们的最佳健康状态。“如果你想避免耐药性，这正是你不想做的事情，”乔治华盛顿大学的钩虫专家约翰·霍顿说，他在 2019 年独立报告了另一只退役赛狗的耐药性钩虫。
持续的药物暴露意味着任何存活下来的蠕虫都具有繁殖优势，并在下一代中占据主导地位。此外，这些狗的运动围栏设置在沙地或泥土上，这可能是钩虫幼虫发育的理想栖息地。狗在围栏中排便后，钩虫卵孵化，幼虫最终蜕皮，在五到十天内达到感染阶段。因此，每天当赛狗外出跑步时，它们都会接触到来自其他狗的耐药性钩虫幼虫，并且它们会将自己的耐药性钩虫播种到环境中。
（兽医们在犬心丝虫方面遇到了类似但不太严重的情况。宠物狗通常会定期接受针对这种寄生虫的预防性治疗。尽管在美国南部某些地区已检测到这些蠕虫的耐药性，但仍有有效的治疗方法，并且耐药性特征似乎并未传播，这可能是因为这种寄生虫与钩虫相比，在生物学和流行病学方面存在差异。卡普兰说，狗主人应该让他们的狗继续接受心丝虫预防治疗，并每年进行一次测试。）
为了证实钩虫耐药性起源于赛狗场，卡普兰进行了第二项研究，该研究于 2021 年发表，他在阿拉巴马州伯明翰和得克萨斯州达拉斯的两个赛狗收养犬舍以及佛罗里达州桑福德的一个活跃赛狗犬舍采集了蠕虫样本，并测试了它们的耐药性。佛罗里达州犬舍的样本是从地面采集的，因此无法知道它们来自哪只狗。但是这个犬舍的狗来自科罗拉多州、阿肯色州、俄克拉荷马州和西弗吉尼亚州等其他四个州的设施——这意味着任何耐药性检测呈阳性的蠕虫也可能存在于这些地点。结果重复了卡普兰两年前在沃西身上发现的结果：赛狗场的钩虫对所有三类药物都具有高度耐药性。对苯并咪唑类药物具有耐药性的蠕虫，其 DNA 中最多有三个已知的单核苷酸突变，这些突变赋予了耐药性。这些变化，每次都是对一个 DNA 构建块的变化，发生在单个基因序列的三个位置，从而可以快速筛选蠕虫的 DNA，并 выяснить 它们是否对苯并咪唑类药物具有耐药性。在 2021 年对赛狗场进行的研究中，99% 的测序样本都具有三个耐药性突变之一。
卡普兰意识到，赛狗场中耐药性钩虫的存在对宠物群体构成了威胁。随着赛狗行业在 21 世纪初开始衰落，一些组织纷纷涌现，为这些狗重新安置家园，导致在过去二十年中，成千上万只赛狗被全美各地的人们收养。感染了耐药性钩虫的赛狗可能会将寄生虫传播给其他宠物狗。
传统上，兽医不太关注狗的钩虫感染，因为病例不多。当医生确实看到病例时，他们会开药，但很少进行随访，持续性感染被归咎于幼虫渗漏。
犬钩口线虫。图片来源：丹尼斯·昆克尔显微镜/科学来源
然后，狗公园开始越来越受欢迎。2009 年至 2019 年间，美国 100 个最大城市的此类公园数量增加了 74%。这些空间为寄生虫的传播提供了完美的环境。成年犬的单次排泄物中最多可留下 500,000 个钩虫卵，一旦公园中存在卵和幼虫，就几乎不可能清除它们。2020 年和 2021 年的两项研究发现，与总体人群相比，去狗公园的狗的钩虫感染率高出 70%。
在确定赛狗场正在产生耐药性钩虫，并且至少有一些宠物狗感染了这些钩虫之后，卡普兰需要一种方法来确定这些超级寄生虫在普通狗群体中变得多么普遍。他与加拿大卡尔加里大学的约翰·吉列德及其实验室合作。吉列德成功地改进了一种 DNA 测序技术，该技术可以同时筛选来自单只狗的数百个钩虫卵，以检测耐药性突变。
在对已知含有钩虫的粪便样本进行测序后，这些样本是从田纳西州、马萨诸塞州、伊利诺伊州和加利福尼亚州的诊断实验室获得的，研究人员感到震惊。“我们认为 5% 或 10% 的患病率可能已经很高了，”卡普兰说。但令他们惊讶的是，他们发现已知的一种耐药性突变存在于 49% 的粪便样本中，而一种他们证实也赋予耐药性的新型突变存在于 31% 的样本中。这些结果于 3 月份发表在《PLOS 病原体》杂志上，表明在美国，大约 50% 的钩虫感染狗携带对苯并咪唑类药物具有耐药性的蠕虫。尽管对于其他类别的药物，无法进行耐药性基因筛查，但卡普兰认为，很可能有些蠕虫也会对它们产生耐药性。
为赛跑而繁殖的赛狗在促进耐药性钩虫兴起的条件下饲养。图片来源：斯科特·麦金太尔为《华盛顿邮报》通过 Getty Images 拍摄
耐药性寄生虫问题有多严重取决于谁被感染。对于大多数狗来说，耐药性钩虫不是致命的，并且除非再次感染，否则蠕虫最终会死亡。但是，这些蠕虫在人群中循环得越多，幼犬和其他弱势个体死亡的风险就越大。
犬钩口线虫也会感染人类。这种蠕虫会引起一种称为皮肤幼虫移行症的疼痛病症，幼虫会在皮肤中（有时会在眼睛中）钻洞，并在周围游荡，寻找表明它们处于正确宿主中的分子线索。霍顿说，也有罕见的 犬钩口线虫 在人类中引起严重的胃肠道症状的病例，这种情况称为嗜酸性粒细胞性肠炎。他指出，最近有一些未经证实的报告称，有人患有明显的 犬钩口线虫 感染，这意味着在他们的身体中可以检测到具有生殖能力的成年寄生虫，并指出，即使这些特定病例仍未得到证实，“在未来发生这种情况并非不可想象”。由于狗和人类的钩虫感染都使用相同的药物类别，因此耐药性蠕虫的兴起将使所有治疗变得复杂化。
尽管通常认为钩虫的动物到人传播并不常见，但美国没有关于病例数量的可靠数据。大多数报告的人类感染病例来自从热带地区（特别是卫生和畜牧业条件较差的地区）返回美国的旅行者。然而，人畜共患传播可能被低估了。当卡普兰向疾病控制与预防中心提出耐药性钩虫问题时，他发现他们对此几乎不感兴趣，因为皮肤幼虫移行症不是他们监测或追踪的东西。但是来自世界另一端的数据表明，可能存在担忧的原因：2020 年，澳大利亚的研究人员发现，与之前的观点相反，一种在东南亚猫和狗中常见的钩虫物种也会感染人类，并且在某些地区，它占人类钩虫的比例高达 46%。
尽管存在这些令人担忧的趋势，卡普兰和霍顿强调，我们不应该责怪赛狗。“因为随着最后一条赛道的消亡，将会有更多的狗被收养，因此污名化它们是一种耻辱，”霍顿说。耐药性蠕虫已经在美国犬类群体中传播，这意味着所有狗都可能感染和传播它们。卡普兰认为，从其他狗的宠物暴露风险来看，尽管大多数赛狗体内都存在钩虫，但其他品种的狗可能是主要的携带者。“每年只有几千只赛狗被收养，”他说。但是，“美国有 1 亿只狗，”我们知道寄生虫在该群体中的患病率约为 4%。
兽医巴勃罗·大卫·希门尼斯·卡斯特罗作为研究生与卡普兰一起参与了赛狗研究，现在是美国兽医寄生虫学家协会钩虫工作组的联合主席。据他说，狗主人可以做的保护宠物免受钩虫侵害的最佳方法，无论是收养赛狗与否，都是让兽医每年进行四次粪便卵检查。如果您的狗感染了蠕虫，请认真对待兽医开出的治疗方法，最重要的是，清理宠物的粪便。“尽快捡起粪便，”希门尼斯·卡斯特罗说。如果主人阻止受感染的狗再次感染或将寄生虫传播给家中的任何其他宠物，蠕虫就会自行消退并死亡。“[狗主人]基本上想烧掉后院、草坪，所有东西，只是因为他们知道狗感染了钩虫，”希门尼斯·卡斯特罗说。但是，在 48 小时内处理粪便足以在粪便中的任何卵孵化并具有感染性之前将其从该区域清除。
随着赛狗运动的衰落，人们认为退役赛狗的收养已将耐药性钩虫传播到家养犬中。图片来源：斯科特·麦金太尔为《华盛顿邮报》通过 Getty Images 拍摄
同样，希门尼斯·卡斯特罗说，主人不应该害怕狗公园。“在[像]纽约这样的大城市，狗成为狗的唯一场所将是狗公园，”他指出。但是主人需要了解风险，并随时与兽医进行检查。不幸的是，城市在消除公园中的钩虫方面几乎无能为力。一旦幼虫进入草地和土壤，就无法找到和杀死它们。
与此同时，研究人员需要监测其他物种，以寻找这些超级寄生虫感染的迹象。我们无法对环境进行蠕虫治疗意味着经常出入城市空间的野生犬科动物（如郊狼和狐狸）也可能感染耐药性蠕虫。野生犬科动物的活动范围比家养犬科动物大得多，并且不会定期接受寄生虫治疗或监测，因此它们可能是耐药性蠕虫的隐形传播者。
狗的耐药性钩虫的兴起是对可能发生在感染人类的其他蛔虫物种身上的情况的警告。人类的几种严重的、被忽视的热带病是由蛔虫引起的，包括河盲症、淋巴丝虫病和蛔虫病。由于这些蠕虫在基因上与狗钩虫相似，并且使用相同的药物治疗，因此它们可能会产生类似的赋予耐药性的突变。在过去的十年中，公共卫生官员、非政府组织和制药公司在受这些疾病引起的蠕虫影响的社区开展了大规模药物管理计划。他们提供了数百万剂驱虫药，主要针对儿童，儿童受严重的蠕虫感染引起的患病率和发育迟缓的影响最大，并取得了巨大的成功。在实施此类计划后，淋巴丝虫病在多个国家被视为已根除。
已经有报告称，人类蛔虫中出现了相同的苯并咪唑类耐药性突变。吉列德警告说，仅靠药物无法消除寄生虫，而且正如赛狗的例子所示，耐药性可能会在一个群体中出现并轻易传播到其他群体。他说，对耐药性进行广泛的监测——现在使用现代 DNA 测序技术是可能的——至关重要。如果没有它，耐药性将在控制计划能够适应之前未被发现地传播，从而导致每个人的世界都更加充满蠕虫。