Brucella suis -Brucella suis
| Brucella suis | |
|---|---|
|
|
| Kultura Brucella suis | |
Klasyfikacja naukowa 
|
|
| Domena: | Bakteria |
| Gromada: | Proteobakterie |
| Klasa: | Alfaproteobakterie |
| Zamówienie: | Hipodrobnoustroje |
| Rodzina: | Brucellaceae |
| Rodzaj: | Brucella |
| Gatunek: |
B. suis
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Brucella suis Huddleson, 1929
|
|
Brucella suis jest bakteria , która powoduje brucelozy , a chorobę odzwierzęcą który wpływa świń . Choroba zazwyczaj powoduje przewlekłe zmiany zapalne w narządach rozrodczych podatnych zwierząt lub zapalenie jąder , a nawet może zaatakować stawy i inne narządy. Najczęstszym objawem jest poronienie u podatnych loch ciężarnych na każdym etapie ciąży. Inne objawy to przejściowa lub trwała bezpłodność, kulawizna, porażenie tylne, zapalenie stawów kręgosłupa i tworzenie ropni. Przenosi się głównie przez połknięcie zakażonych tkanek lub płynów, nasienie podczas rozrodu oraz karmienie zakażonych zwierząt.
Ponieważ bruceloza zagraża dostawom żywności i powoduje falującą gorączkę, Brucella suis i inne gatunki Brucella ( B. melitensis, B. abortis, B. ovis, B. canis ) są uznawane za potencjalne czynniki bioterroryzmu rolniczego, cywilnego i wojskowego.
Przyczyna
Brucella suis jest Gram-ujemną , fakultatywną , wewnątrzkomórkową coccobacillus , zdolną do wzrostu i reprodukcji wewnątrz komórek gospodarza, w szczególności komórek fagocytujących. Nie tworzą również zarodników, nie są otoczkowane ani nie poruszają się. Geny wiciowe są jednak obecne w genomie B. suis , ale uważa się, że są tajemniczymi pozostałościami, ponieważ niektóre zostały skrócone, a innym brakowało kluczowych elementów aparatu wiciowego. W modelach mysich wici mają zasadnicze znaczenie dla normalnego cyklu zakaźnego, w którym niezdolność do złożenia pełnej wici prowadzi do silnego osłabienia bakterii.
Brucella suis dzieli się na pięć biowarów (szczepów), w których biowary 1–3 infekują dzika i świnie domowe, a biowary 1 i 3 mogą powodować poważne choroby u ludzi. W przeciwieństwie do tego, biowar 2 znaleziony u dzików w Europie wykazuje łagodne lub żadne objawy kliniczne i nie może zarażać zdrowych ludzi, ale zaraża świnie i zające.
Patogeneza
Fagocyty są niezbędnym składnikiem wrodzonego układu odpornościowego gospodarza z różnymi mechanizmami obrony przeciwdrobnoustrojowej, które usuwają patogeny poprzez rozerwanie oksydacyjne , zakwaszenie fagosomów i fuzję fagosomu i lizosomu. B. suis z kolei opracowała sposoby przeciwdziałania obronie komórek gospodarza w celu przetrwania w makrofagach i powstrzymania odpowiedzi immunologicznych gospodarza.
B. suis posiada gładki lipopolisacharyd (LPS), który ma pełnej długości łańcuch O , w przeciwieństwie do szorstkiego LPS, który ma skrócony lub brak łańcucha O. Ta cecha strukturalna pozwala B. suis na interakcję z raftami lipidowymi na powierzchni makrofagów w celu internalizacji, a utworzony fagosom bogaty w lipidy jest w stanie uniknąć fuzji z lizosomami poprzez ten szlak endocytarny. Ponadto to ukradkowe wejście do makrofagów nie wpływa na normalny ruch komórek. Gładki LPS hamuje również apoptozę komórek gospodarza przez O-polisacharydy poprzez mechanizm niezależny od TNF-alfa , co pozwala B. suis uniknąć aktywacji układu odpornościowego gospodarza.
Po wejściu do makrofagów B. suis jest w stanie wytrzymać gwałtowne zakwaszenie w fagosomie do pH 4,0-4,5 poprzez ekspresję genów metabolizmu, głównie w celu syntezy aminokwasów. Kwaśne pH jest w rzeczywistości niezbędne do replikacji bakterii poprzez indukcję głównych genów wirulencji operonu virB i syntezę białek opiekuńczych DnaK . DnaK jest częścią rodziny białek szoku cieplnego 70 i pomaga w prawidłowej syntezie i aktywacji niektórych czynników wirulencji.
Ponadto gen B. suis odpowiedzialny za transport niklu, nikA , jest aktywowany przez niedobór jonów metali i ulega jednokrotnej ekspresji w fagosomie. Nikiel jest niezbędny w wielu reakcjach enzymatycznych, w tym w ureolizie do produkcji amoniaku, który z kolei może neutralizować kwaśne pH. Ponieważ B. suis nie może rosnąć w silnie kwaśnym środowisku, może być chroniony przed zakwaszeniem amoniakiem .
Streszczenie:
- Brucella suis napotyka makrofaga, ale nie dochodzi do wybuchu oksydacyjnego.
- Tratwy lipidowe są niezbędne do penetracji makrofagów.
- Fagosom szybko się zakwasza, tworząc stresujące środowisko dla bakterii, co powoduje aktywację genów wirulencji.
- Tratwy lipidowe na fagosomach zapobiegają fuzji lizosomalnej i nie ma to wpływu na normalne przemieszczanie się komórek.
Objawy
Najczęstszym objawem klinicznym po zakażeniu B. suis jest poronienie u ciężarnych kobiet, zmniejszona produkcja mleka i bezpłodność. Bydło może być również przejściowo zakażone, gdy dzieli pastwisko lub pomieszczenia z zakażonymi świniami, a B. suis może być przenoszone przez mleko krowie.
U świń rozwija się również zapalenie jąder (obrzęk jąder), kulawizna (upośledzenie ruchu), paraliż kończyn tylnych lub zapalenie stawów kręgosłupa (zapalenie stawów).
Leczenie
Ponieważ B. suis jest fakultatywna i wewnątrzkomórkowa oraz jest w stanie przystosować się do warunków środowiskowych w makrofagach, częstość niepowodzeń leczenia i nawrotów jest wysoka. Jedynym skutecznym sposobem kontroli i wyeliminowania choroby odzwierzęcej jest szczepienie wszystkich podatnych żywicieli i eliminacja zakażonych zwierząt. Brucella abortus (szorstki LPS Brucella ) szczepionka opracowana dla bydła brucelozy i licencjonowany przez służbę ochrony roślin Zdrowia Zwierząt USDA, wykazały ochronę jakiegoś trzody chlewnej, a także jest skuteczny przeciwko B. suis infekcji, ale nie jest jeszcze zatwierdzone szczepionki dla świń bruceloza.
Wojna biologiczna
W Stanach Zjednoczonych B. suis był pierwszym środkiem biologicznym zbrojonym w 1952 roku i został przetestowany w warunkach polowych z użyciem bomb wypełnionych B. suis, zwanych bombami kasetowymi M33 . Jest jednak uważany za jeden z czynników o mniejszym zagrożeniu, ponieważ wiele infekcji przebiega bezobjawowo, a śmiertelność jest niska, ale jest stosowany raczej jako czynnik obezwładniający.