The effects of gamma irradiation on the survival and development of Clonorchis sinensis metacercariae

감마선 조사가 흰쥐에서의 간흡충 생존 및 발육에 미치는 영향

The effects of gamma irradiation on the survival and development of C. sinensis metacercariae were studied to evaluate the feasibility of irradiation as a control measure for clonorchiasis. Pseudorasbora parve were collected at an endemic river of clonorchiasis and were used for irradiation of the fluke in three schemes. The first (Scheme 1) was irradiation of the isolated metacercariae from the fish followed by infection to experimental rats. The second (Scheme 2) was irradiation of the fish, and then the metacercariae were isolated and in(ected to rats. The third (Scheme 3) was irradiation on the rat livers after infection with normal metacercariae. Irradiation doses varied from 5 to 100 Gy for Schemes 1 and 2, and 10 to 25 Gy for Scheme 3. The rats were sacrificed 2 to 6 weeks after infection. In Scheme 1, the metacercariae irradiated at 50 Gy failed to survive in the rats after 2 or 6 weeks. However, 1 to 44% of the metacercariae irradiated at 5∼30 Gy survived. The estimated LD50 of Scheme 1 was 16.5 Gy. The flukes irradiated in Scheme 2 survived better than those in Scheme 1. The average worm recovery rate in 50 Gy was 28%(7∼39% individually). Increasing the dose up to 100 Gy brought a remarkably low survival rate of an average 1%(0∼3% individually). The LD50 of Scheme 2 was 47.5 Gy. Worm recovery rates in the 10 Gy group of Scheme 3 were 21∼39%, and those in the 25 Gy group were 2% and 34%. Although the metacercariae were irradiated, all of the recovered worms were morphologically normal. Only the worms irradiated with 10 Gy or 25 Gy after 9 days from infection in Scheme 3 showed underdeveloped testes and seminal receptacle. The present results suggest that irradiation of the fish by 100 Gy could be adopted as a control measure for clonorchiasis.

우리 나라에서 가장 중요한 인체 기생충의 하나인 간흡충(Clonorchis sinensis)의 감마선에 대한 영향과 그 관리책으로 감마선 조사의 효용성을 관찰하고자 이 연구를 시행하였다. 김해산 참붕어를 수집하여 이를 소화시켜 피낭유충을 분리하고, 분리된 피낭유충을 조사한 실험군(l군), 죽은 참붕어를 조사한 후 피낭유충을 분리한 군(2군), 피낭유충을 흰쥐에 감염시키고 감염 초기에 간을 조사한 군(3군)으로 나누어 실험을 하였다. 조사된 피낭유충은(1,2군) 흰쥐에 실험감염시키고 3군의 실험동물과 함께 감염 2주 및 6주 후에 도살하여 감염된 충체를 회수하였다. 감마선 조사량은 5 Gy(1Gy=100rad)부터 100 Gy의 범위에 있었다. 그 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 분리한 피낭유충을 조사한 후 감염시킨 1군에서는 감염 2주에 평균 충체 회수율이 5, 10, 15 Gy 조사량에 따라 각각 36.5%, 44.1%, 30.7%이었고, 20Gy, 25Gy, 30Gy 조사량에서는 평균 5.7%, 11.8%, 1.0%가 회수되었다. 조사량 50 Gy군에서는 한 마리도 검출되지 않았다. 감염 후 6주의 충체 회수율도 대조군에서 62.6%이 고, 조사량이 증가함에 따라 감소하였고 30 Gy군에서 7.8%, 50 Gy군에서 0%이었다. $LD_{50}$는 16.5 Gy이었다. 2. 참붕어를 직접 조사한 2군의 감염 6주 후 충체 회수율은 10 Gy에서 79.8%이었으나, 조사량이 늘어남에 따 라 20Gy에 55.3%, 25 Gy에 64.0%, 30 Gy에 72.8%, 50 Gy에 28.2%, 100 Gy에 1.1%로 감소하였다. LD50은 47.5 Gy로 계산되었다. 이러한 소견은 간흡충의 피낭유충이 죽은 생선의 근육내에 있을 경우에, 분리하여 식염수에 넣은 채 노출시킬 때보다 감마선 조사에 훨씬 저항성이 있음을 보여준다. 3. 제 3군의 감염 초기에 조사하고 감염 후 6주에 관찰한 경우 l0Gy 조사에서 감염 2일 후 조사에 의해 39% (31~51%), 5일과 9일 후에 각각 21%(0~46%) 및 24%(0~34%)가 회수되었다. 조사량을 25Gy로 증가시킨 후에는 대부분의 흰쥐가 충체 회수 전에 사망하여, 감염 2일과 9일 후에 조사한 군에서 각각 한 마리 씩에서만 2마리 및 34마리의 충체를 얻었다. 이 결과는 같은 조사량에 노출된 피낭유충의 생존률과 같은 수준이었다. 4. 감마선에 노출된 피낭유충이나 흰쥐에 실험감염 후 생존한 충체를 관찰한 결과 형태학적인 이상은 관찰되지 않았다. 다만 흰쥐에 감염시키고 9일 후에 10 Gy 및 25 Gy를 조사한 충체에서는 고환과 저정낭의 발육이 매우 부진하였다. 이상의 결과로 미루어 보면, 간흡충은 감마선에 비교적 예민하며 l00Gy의 조사량을 죽은 어류에 조사하면 긴 흡충 피낭유충의 감염력이 거의 없어지는 것을 확인하였다. 죽은 어체 안에 있는 퍼낭유충이, 이미 분리되어 식 염수에 담겨진 것이나 동물 감염 후 2~9일에 감마선 조사에 노출된 충체보다 더 많이 살아 남았는데, 이는 죽은 어체가 무산소 환경이기 때문에 hydroxy radical(OH-)이 적게 생기기 때문으로 생각된다. 또한 감마선에 노출 된 충체의 대부분은 외형적으로 온전하고 산란도 정상으로 하였으나, 감염 9일 후에 조사된 것에서는 고환의 발육 부진과 정자 생성의 저해가 관찰되었다. 감마선 조사를 실제 간흡충 관리에 적용하기 위해서는 일상생활에서 이 방법의 응용 가능성에 대할 열구가 더 필요하다고 생각된다.