Brucella -Brucella

Brucella
Brucella melitensis.jpg
Klasyfikacja naukowa
Domena:
Gromada:
Klasa:
Zamówienie:
Rodzina:
Rodzaj:
Brucella

Meyer i Shaw 1920 (Listy Zatwierdzonych 1980)
Gatunek
Synonimy
  • Ochrobactrum Holmes i in . 1988

Brucella to rodzaj z Gram-ujemnych bakterii , nazwanych David Bruce (1855/31). Są to małe (0,5 do 0,7 od 0,6 do 1,5 | im), nie zamknięty , nie ruchliwych , fakultatywnie wewnątrzkomórkowe coccobacilli .

Brucella spp. są przyczyną brucelozy , która jest chorobą odzwierzęcą przenoszoną przez spożycie skażonej żywności (np. niepasteryzowane produkty mleczne), bezpośredni kontakt z zakażonym zwierzęciem lub wdychanie aerozoli. Transmisja z człowieka na człowieka, na przykład poprzez stosunek płciowy lub z matki na dziecko, jest niezwykle rzadka, ale możliwa. Minimalna ekspozycja na infekcje wynosi od 10 do 100 organizmów.

Różne gatunki Brucella są genetycznie bardzo podobne, chociaż każdy ma nieco inną specyfikę gospodarza. Stąd taksonomia National Center for Biotechnology Information obejmuje większość gatunków Brucella pod B. melitensis .

Wiele nazw brucelozy obejmuje (choroba człowieka/choroba zwierząt):

  • Gorączka Malty/choroba Banga
  • Gorączka falująca / aborcja enzootyczna
  • gorączka śródziemnomorska/aborcja epizootyczna
  • Gorączka skalna Gibraltaru/skradanie się cieląt
  • Gorączka żołądka/baranie zapalenie najądrza
  • Aborcja zakaźna/aborcja spontaniczna

Bruceloza ludzka

Sir David Bruce wyizolował B. melitensis od brytyjskich żołnierzy, którzy zmarli na Malcie na gorączkę Malty . Po ekspozycji na Brucellę , ludzie zwykle mają od dwóch do czterech tygodni okres utajenia, zanim pojawią się objawy, które obejmują ostrą falującą gorączkę (>90% wszystkich przypadków), ból głowy, ból stawów (>50%), nocne poty, zmęczenie i anoreksja . Późniejsze powikłania mogą obejmować zapalenie stawów lub zapalenie jąder i najądrzy , zapalenie stawów kręgosłupa , neurobrucelozę, ropień wątroby i zapalenie wsierdzia , które może być śmiertelne.

Bruceloza ludzka zwykle nie przenosi się z człowieka na człowieka; ludzie zarażają się przez kontakt z płynami od zakażonych zwierząt (owiec, bydła lub świń) lub pochodnych produktów spożywczych, takich jak niepasteryzowane mleko i ser. Bruceloza jest również uważana za chorobę zawodową ze względu na większą częstość występowania u osób pracujących ze zwierzętami (przypadki rzeźnicze). Ludzie mogą być również zarażeni przez wdychanie skażonego pyłu lub aerozoli, dlatego CDC określiła gatunki Brucella jako wysoce podatne na broń. Bruceloza u ludzi i zwierząt łączy przetrwanie bakterii w tkankach układu fagocytów jednojądrzastych, w tym w śledzionie , wątrobie , węzłach chłonnych i szpiku kostnym . Brucella może również atakować męski układ rozrodczy.

Szacuje się, że każdego roku na całym świecie dochodzi do około 500 000 przypadków brucelozy.

Maltańska gorączka była głównym problemem zdrowotnym wojsk brytyjskich na Malcie w XIX i na początku XX wieku, powodując ponad 6000 przypadków i 574 zgonów. W 1860 r. JA Maraston, asystent chirurga w armii brytyjskiej na Malcie, przedstawił pierwszy dokładny opis choroby, którą nazwał „śródziemnomorską gorączką remitującą żołądka”. W 1897 r. AE Wright, patolog w armii brytyjskiej, opracował test aglutynacji do diagnostyki choroby.

W 1905 roku maltański lekarz Zammit zidentyfikował kozy jako źródło infekcji. E. Bang, duński lekarz weterynarii, opisał wewnątrzkomórkowy patogen powodujący poronienie u bydła w 1897 roku i nazwał go Bacillus abortus . W 1918 roku A. Evans, amerykański mikrobiolog, wykonane połączenie między B. abortus i Micrococcus melitensis i umieszcza je w Bacteriaceae.

W 1914 Mohler wyizolował organizm z wątroby i śledziony świń, B. suis ; B. neotome , B. ovis i B. canis zostały opisane odpowiednio w 1957, 1963 i 1966 roku.

Przenoszenie

Choroba odzwierzęca dotykająca zwierzęta domowe jest spowodowana kontaktem z mlekiem, moczem i narządami płciowymi, które koncentrują organizmy sprawcze. Niektóre zbiorniki zawierają bawoły i inne zwierzęta, ale głównie bydło. U ludzi choroba jest przenoszona z niepasteryzowanego mleka i produktów lub niedogotowanego mięsa (konsumenci), inhalacji laboratoryjnej (pracownicy laboratoryjni), przypadkowej penetracji lub otarcia skóry (rolnicy, pracownicy rzeźni i weterynarzy) oraz (rzadko) kontaktu spojówkowego, transfuzji krwi , przezłożyskowe i od osoby do osoby.

Choroba ludzka

Bruceloza może wpływać na każdy narząd lub układ narządów, a 90% pacjentów ma cykliczną (falującą) gorączkę. Choć zmienne, objawy mogą również obejmować następujące objawy kliniczne: bóle głowy, osłabienie, bóle stawów, depresję, utratę wagi, zmęczenie i zaburzenia czynności wątroby. Pot cuchnący jest uważany za klasyczny znak. Od 20 do 60% przypadków ma powikłania kostno-stawowe: zapalenie stawów, zapalenie stawów kręgosłupa lub zapalenie kości i szpiku. Może wystąpić hepatomegalia , a także powikłania żołądkowo-jelitowe.

Do 20% przypadków może dotyczyć układu moczowo-płciowego; najczęstsze są zapalenie jąder i najądrza. Objawy neurologiczne obejmują depresję i zmęczenie psychiczne. Zajęcie układu sercowo-naczyniowego może obejmować zapalenie wsierdzia prowadzące do śmierci.

Przewlekła bruceloza jest trudna do zdefiniowania; długość, rodzaj i reakcja na leczenie są zmienne. Może wystąpić zlokalizowana infekcja. Oddawanie krwi od osób zakażonych nie powinno być akceptowane.

Noworodki zakażone wrodzoną chorobą mogą wykazywać niską masę urodzeniową, zaburzenia prawidłowego rozwoju, żółtaczkę, powiększenie wątroby, splenomegalię, trudności w oddychaniu i ogólne objawy sepsy (gorączka, wymioty). Niektóre przypadki są bezobjawowe.

Charakterystyka

Gatunki Brucella są małe, Gram-ujemne , fakultatywne coccobacilli , w większości pozbawione torebki, przetrwalników lub natywnych plazmidów. Są wewnątrzkomórkowe w organizmie gospodarza i wykazują trwałość w środowisku poza gospodarzem. Transport wewnątrzkomórkowy obejmuje dwa lub trzy główne etapy, zaczynając od wakuoli endosomalnych, następnie przedziałów pochodzących z retikulum endoplazmatycznego i wreszcie wakuoli posiadających kilka markerów atypowej autofagii. Przetrwają ekstremalne temperatury, pH i wilgotność, a także w zamrożonych i przerwanych materiałach. Zarażają wiele gatunków, ale z pewną specyfiką.

Gatunek Brucella należy do grupy Rhizobiales, w klasie Alphaproteobacteria. Rosną przez jednobiegunowy wzrost, jak Agrobacterium tumefaciens , Sinorhizobium meliloti i Ochrobactrum anthropi . Zwykle mają dwa chromosomy, a ich replikacja i segregacja są zorganizowane czasowo.

Objawy kliniczne

Przewód pokarmowy jest zajęty w około 70% przypadków, w tym anoreksja, ból brzucha, wymioty, biegunka, zaparcia, powiększenie wątroby i splenomegalia. W większości przypadków zaangażowana jest wątroba, ale testy czynnościowe są prawidłowe lub nieznacznie nieprawidłowe. Widoczne są ziarniniaki ( B. abortus ), zapalenie wątroby ( B. melitensis ) i ropnie ( B. suis ).

Układ kostny jest zajęty w 20–60% przypadków, w tym zapalenie stawów (biodra, kolana i kostki), zapalenie stawów kręgosłupa , zapalenie kości i szpiku oraz zapalenie stawów krzyżowo - biodrowych (najczęściej). Kręgi lędźwiowe mogą być zaatakowane, wykazując klasyczny radiologiczny objaw erozji kręgów. Objawy neurologiczne obejmują zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, zapalenie mózgu, radikulopatię, neuropatię obwodową, ropnie śródmózgowe oraz ostrą lub przewlekłą sztywność karku (<50%), a płyn mózgowo-rdzeniowy może wykazywać pleocytozę limfocytarną, niski poziom cukru, podwyższony poziom białka, dodatni posiew bakteryjny (<50%) oraz aglutynacja (dodatnia w > 95%).

Zajęcie układu sercowo-naczyniowego jest niskie (zapalenie wsierdzia na poziomie 2%), ale jest główną przyczyną śmiertelności. Często konieczna jest wymiana zastawki i antybiotyki. Widoczne jest również zapalenie osierdzia i zapalenie mięśnia sercowego.

Infekcja płuc może pochodzić z dróg oddechowych lub krwiopochodnych i może powodować każdy zespół klatki piersiowej. Rzadko Brucella jest izolowana z plwociny. Zakażenie układu moczowo-płciowego może obejmować zapalenie najądrza lub ropniczki nerek (rzadko). Zajęcie skóry nie jest specyficzne. Objawy hematologiczne obejmują niedokrwistość, leukopenię i małopłytkowość.

Diagnoza

Brucella jest izolowana z posiewu krwi na podłożu Castaneda lub ze szpiku kostnego. Może być wymagana przedłużona inkubacja (do sześciu tygodni), ponieważ są one wolno rosnące, ale na nowoczesnych automatach kultury często wykazują pozytywne wyniki w ciągu 7 dni. Na barwniku Grama wyglądają jak gęste kępy Gram-ujemnych pałeczek Gram-ujemnych i są niezwykle trudne do zauważenia. W ostatnich latach coraz większą popularność zyskały techniki diagnostyki molekularnej oparte na składniku genetycznym patogenu.

Różnicowanie Brucelli od Salmonelli jest kluczowe, ponieważ ta ostatnia może być również wyizolowana z posiewów krwi i jest Gram-ujemna. Testy na ureazę z powodzeniem wykonałyby zadanie; jest pozytywny dla Brucelli i negatywny dla Salmonelli . Brucellę można również zobaczyć w biopsjach szpiku kostnego .

Bruceloza nabyta laboratoryjnie jest powszechna. Zdarza się to najczęściej, gdy nie myśli się o chorobie, dopóki kultury nie staną się pozytywne, do tego czasu próbki były już obsługiwane przez wielu pracowników laboratorium. Ideą leczenia zapobiegawczego jest powstrzymanie osób, które miały kontakt z Brucellą, przed zachorowaniem na tę chorobę. Reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR) daje nadzieję na szybką diagnostykę gatunku Brucella w próbkach krwi ludzkiej. Dodatni wynik PCR po zakończeniu leczenia nie jest predyktorem późniejszego nawrotu. Opisano również testy PCR dla próbek płynów i tkanek innych niż krew. Historia kontaktu ze zwierzętami jest kluczowa; na obszarze endemicznym powinno być w diagnozie jakiejkolwiek niespecyficznej choroby przebiegającej z gorączką.

W laboratorium testy biochemiczne mogą być diagnostyczne. Testy oksydazy i katalazy są pozytywne dla większości przedstawicieli rodzaju Brucella .

Test B. melitensis B. poronienie B. suis B. neotomae B. ovis B. canis
Potrzeba CO 2 - + - - + -
produkcja H 2 S - + + + - -
Wzrost na podstawowym fushinie 0,002% + + - - + -
Wzrost na tioninie 0,004% - - + - + +
Wzrost na tioninie 0,002% + - + + + +
Zniszcz za pomocą faga Tb - + - - - -

Aglutynacja surowicy o mianie > 1:160 w obecności zgodnej choroby potwierdza rozpoznanie brucelozy. Wykazanie czterokrotnego lub większego wzrostu lub spadku przeciwciał aglutynujących w ciągu czterech do 12 tygodni dostarcza jeszcze silniejszych dowodów na diagnozę.

ELISA jest prawdopodobnie drugą najczęstszą metodą serologiczną. Czułość testu ELISA wyniosła 100% w porównaniu z posiewem krwi, ale tylko 44% w porównaniu z testami serologicznymi innymi niż ELISA. Swoistość wynosiła >99%. W badaniu obejmującym 75 pacjentów z brucelozą, pięciu pacjentów z dodatnim wynikiem testu ELISA miało ujemny wynik testu aglutynacji w probówkach. W kilku Brucella -endemic regionach Gorączka Antygen Brucella test aglutynacji (FBAT) jest używany głównie do diagnostyki. Ostatnie badania nad zastosowaniem FBAT wykazały jednak dużą niedokładność w prawidłowej diagnozie, podkreślając trudności w kontroli brucelozy w warunkach o niskich dochodach.

W przypadku zapalenia stawów wywołanego przez Brucella , liczba białych krwinek w płynie maziowym na ogół nie przekracza 15 000 komórek/μl. W brucelozie często przeważają limfocyty (w przeciwieństwie do septycznego zapalenia stawów wywołanego przez inne bakterie, w którym często przeważają leukocyty wielojądrzaste).

Rokowanie dla brucelozy przed zastosowaniem antybiotyków wykazywało śmiertelność 2%, głównie z powodu zapalenia wsierdzia, a zachorowalność była wysoka, zwłaszcza w przypadku B. melitensis . Często występowała trwała głuchota nerwowa i uszkodzenie rdzenia kręgowego.

Zapobieganie obejmuje teraz:

  • Zwalczanie choroby u zwierząt domowych poprzez immunizację przy użyciu B. abortus szczep 19 i B. melitensis szczep Rev 1: Szczepienie młodego bydła pomaga w ochronie, ale nie zapewnia pełnej skuteczności.
  • Rutynowa pasteryzacja mleka
  • W laboratoriach ścisłe środki bezpieczeństwa biologicznego

Ponieważ regiony endemiczne z Brucellą to przede wszystkim środowiska o niskich dochodach, podejście do właściwej kontroli brucelozy pozostaje wyzwaniem. Niedawne dochodzenie oparte na przypadkach w północno-wschodniej Kenii pokazało, w jaki sposób zaangażowanie społeczności weterynarzy i lekarzy może przyczynić się do strategii prewencyjnych, ale konieczne jest dodatkowe zaangażowanie polityczne w celu zapewnienia odpowiednich standardów diagnostyki i leczenia.

Leczenie

Nie istnieją żadne badania kliniczne, na których można by polegać jako przewodnik optymalnego leczenia, ale co najmniej sześciotygodniowy kurs ryfampicyny lub gentamycyny i doksycykliny dwa razy dziennie jest najczęściej stosowaną kombinacją i wydaje się być skuteczna; zaletą tego schematu jest to, że jest to lek doustny bez zastrzyków; jednak odnotowano również wysoki wskaźnik działań niepożądanych (nudności, wymioty, utrata apetytu). Pokrewieństwo w leczeniu i endemiczne nakładanie się gruźlicy pozostaje jednak problemem, ponieważ leczenie jednego może wywołać opór w drugim. Lokalne przychodnie zajmujące się bezpośrednio brucelozą czasami również nie wiedzą, jak właściwie leczyć, co wskazuje na potrzebę ponownej oceny wdrażania międzynarodowych schematów leczenia.

Od sierpnia 2013 r. dr Allison Rice-Ficht. z Texas A&M University i jej zespół twierdzą, że są blisko stworzenia szczepionki dla ludzi. Byłby używany przede wszystkim do immunizacji członków wojska w przypadku narażenia na uzbrojoną Brucellę na polu bitwy.

Specyfika żywiciela a bruceloza zwierząt

Gatunki Brucella znaleziono głównie u ssaków:

Gatunek Gospodarz
B. melitensis kozy i owce
B. poronienie bydło
B. canis psy
B. suis wieprzowy
B. ovis owce
B. neotomae pustynny szczur leśny ( Neotoma lepida )
B. pinnipedialis foka
B. ceti delfin , morświn , wieloryb
B. mikrotika nornik zwyczajny ( Microtus arvalis )
B. inopinata nieznany
B. papionis pawian
B. vulpis rudy lis ( Vulpes vulpes )

Patogenne gatunki Brucella mogą powodować poronienie u samic przez kolonizację trofoblastów łożyskowych i bezpłodność u samców. Do leków działających na Brucellę należą tetracykliny, aminoglikozydy (streptomycyna [od 1947], gentamycyna, netilmycyna), ryfampicyna, chinolony (cyprofloksacyna) i cefalosporyny trzeciej generacji. Leczenie niepowikłanej brucelozy obejmuje:

  • Streptomycyna + doksycyklina przez 6 tygodni
  • TMP/SMX + doksycyklina przez 6 tygodni
  • Ryfampicyna + doksycyklina przez 6 tygodni

Leczenie powikłanej brucelozy (zapalenie wsierdzia, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych) nie ma jednolitej zgodności, ale zwykle stosuje się trzy leki przeciw Brucella przez trzy miesiące.

Plaga Teb

Bruceloza wywołana przez B. abortus najlepiej pasuje do charakterystyki dżumy opisanej u Króla Edypa . Chociaż postęp brucelozy w dzisiejszych czasach może wydawać się mało prawdopodobny, był to przynajmniej jeden czynnik, który mógł być wieloskładnikową zarazą, wraz z serowarem Salmonella enterica Typhi lub innym patogenem, lub prawdopodobnie pradawne wersje Brucelli były bardziej śmiertelne. .

Genomika

Brucella Genom zawiera dwa chromosomów; pierwszy chromosom koduje głównie geny związane z metabolizmem, drugi (mniejszy) zawiera kilka genów związanych z patogennością. Genomy większości gatunków Brucella zostały zsekwencjonowane i zazwyczaj kodują od 3200 do 3500 otwartych ramek odczytu (ORF). Przykłady obejmują:

  1. Brucella abortus A13334 , 3401 ORF
  2. Brucella canis ATCC 23365 , 3408 ORF
  3. Brucella melitensis 16M , 3279 ORF
  4. Brucella microti CCM 4915 , 3346 ORF
  5. Brucella ovis ATCC 25840 , 3193 ORF
  6. Brucella pinnipedialis B2/94 , 3505 ORF
  7. Brucella suis 1330 , 3408 ORF

Dane genomowe dla tych i innych szczepów Brucella są dostępne w bazach danych GOLD i PATRIC. Utworzono również publiczny i edytowalny arkusz kalkulacyjny z adnotacjami genomu B. abortus 2308W , który ma być aktualizowany w oparciu o nowe odkrycia. Ponadto adnotacja genomu jest dostępna w przyjaznej dla użytkownika tabeli na stronie internetowej https://www.babo2308w.una.ac.cr .

Bakteryjne małe RNA (sRNA) stanowią ważną klasę cząsteczek regulatorowych. Zidentyfikowano wiele sRNA Brucella .

Filogeneza

Obecnie przyjęta taksonomia oparta jest na Liście nazw prokariotycznych posiadających pozycję w nomenklaturze (LPSN). Filogeneza oparta jest na analizie całego genomu.

Brucella

Brucella thiophenivorans

Brucella pituitosa

Brucella grignonensis

Brucella rhizosphaerae

Brucella pseudogrignonensis

Brucella pośrednia

Brucella lupini

Brucella anthropi

Brucella vulpis

Brucella inopinata

Brucella Ovis

Brucella neotomae

Brucella abortus

Brucella melitensis

Brucella microti

Brucella ceti

Brucella suis

Brucella canis

obcy

Paenochrobactrum

Efekt niebieskiego światła

Infekcja makrofagów przez B. abortus jest stymulowana przez światło niebieskie w typie dzikim, ale jest ograniczona w przypadku mutantów nieaktywnych fotochemicznie i zerowych, co wskazuje, że kinaza histydynowa zawierająca flawinę działa jako fotoreceptor regulujący wirulencję B. abortus . I odwrotnie, pozbawienie Brucelli niebieskich długości fal obniżyło jej współczynnik reprodukcji o 90%.

Uwagi

Bibliografia

Zewnętrzne linki