Brucellae

Bruceloza je edinstvena nalezljiva bolezen ljudi in živali, ki jo povzročajo bakterije iz rodu Brucella. V Rusiji vsako leto registrirajo približno 500 primarnih primerov bruceloze pri ljudeh.

Ljudje se z brucelozo okužijo predvsem od domačih živali (ovce, koze, krave, prašiči, severni jeleni - glavni rezervoar povzročitelja v naravi). Bruceloza obstaja že dolgo in je opisana pod imeni, ki jih določa njena geografska razširjenost (malteška, neapeljska, gibraltarska, sredozemska mrzlica).

Vzročnika je leta 1886 odkril D. Bruce, ki ga je našel v pripravku iz vranice vojaka, ki je umrl zaradi malteške mrzlice, in ga poimenoval malteški mikrokok - Micrococcus melitensis. Ugotovljeno je bilo, da so njegovi glavni prenašalci koze in ovce, okužba pa se pojavi pri uživanju njihovega surovega mleka. Leta 1897 sta B. Bang in B. Stribolt odkrila povzročitelja infekcijskega splava pri kravah - Bacterium abortus bovis, leta 1914 pa je J. Traum odkril povzročitelja infekcijskega splava pri prašičih - Brucella abortus suis. Primerjalna študija lastnosti Brucella melitensis in Brucella abortus bovis, ki jo je v letih 1916–1918 izvedel A. Ivens, je pokazala, da se v mnogih lastnostih skoraj ne razlikujeta drug od drugega. V zvezi s tem je bilo predlagano, da se združita v eno skupino, poimenovano v Bruceovo čast - Brucella. Leta 1929 je I. Heddleson vključil Brucella abortus suis v to skupino in predlagal razdelitev rodu Brucella na 3 vrste: Brucella melitensis (Micrococcus melitensis), Brucella abortus (Brucella abortus bovis) in Brucella suis (Brucella abortus suis).

Bolezen ljudi in živali, ki jo povzročajo brucele, so poimenovali bruceloza. Rod Brucella so nato dopolnili s tremi vrstami: Brucella ovis je bila izolirana iz ovnov, ki so trpeli za epididimitisom (1953), Brucella neotomae iz podgan (1957) in Brucella canis iz lovskih psov (1966). Po klasifikaciji Bergeyja (2001) brucele spadajo v razred Alphaproteobacteria.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Morfologija brucel

Brucelle imajo podobne morfološke, tinktorijske in kulturne lastnosti. So gramnegativne majhne kokoidne celice s premerom 0,5-0,7 μm in dolžino 0,6-1,5 μm, razporejene naključno, včasih v parih, nimajo flagel, ne tvorijo spor in kapsul. Vsebnost G + C v DNK je 56-58 mol %.

Biokemijske lastnosti brucel

Brucelle so aerobi ali mikroaerofili, ne rastejo v anaerobnih pogojih. Optimalna temperatura za rast je 36–37 °C; pH 7,0–7,2; dobro rastejo na običajnih hranilnih gojiščih, bolje pa z dodatkom seruma ali krvi. Priporočena gojišča: hranilni agar z dodatkom seruma (5 %) in glukoze; agar, pripravljen na krompirjevem poparku, z dodatkom 5 % seruma; krvni agar; mesno-peptonska juha. Značilnost Brucella abortus je njena potreba po povečani vsebnosti CO2 (5–10 %) v rastni atmosferi. Počasna rast je zelo značilna za brucele, zlasti v prvih generacijah: pri setvi iz ljudi in živali se rast včasih pojavi po 2–4 tednih. Kolonije brucel so brezbarvne, konveksne, okrogle – v obliki črke S ali hrapave – v obliki črke R, sprva nežne in prozorne, s starostjo pa postanejo motne.

Kolonije Brucella canis, Brucella ovis in 5. biotipa Brucella suis imajo vedno R-obliko. Rast brucel v bujonu spremlja enakomerna motnost. Za rast brucel so potrebni tiamin, biotin in niacin. Brucella fermentira glukozo in arabinozo s tvorbo kisline brez plina, ne tvori indola in reducira nitrate v nitrite. Tvorba vodikovega sulfida je najbolj izrazita pri Brucella suis.

Z imunoelektroforezo ekstraktov, pripravljenih iz celic, uničenih z ultrazvokom, je bilo pri brucellah odkritih skupno 10–14 antigenskih frakcij. Brucelle imajo skupni rodovno specifični antigen, različne druge somatske antigene, vključno z vrstno specifičnimi M (prevladujočimi pri Brucella melitensis), A (prevladujočimi pri Brucella abortus) in R (v grobih oblikah). Antigena M in A sta odkrita tudi pri drugih vrstah (biovarjih) brucel, vendar v različnih razmerjih, kar je treba upoštevati pri njihovi identifikaciji. Odkriti so bili antigeni, skupni za Francisella tularensis, Bordetella bronchiseptica in Y. enterocolitica (serotip 09). Ker se nekatere značilnosti brucel razlikujejo, je vrsta Brucella melitensis razdeljena na 3 biovarje, vrsta Brucella abortus na 9 in B. suis na 5 biovarjev. Za njihovo razlikovanje v vrste in biotipe ter identifikacijo se uporablja kompleks značilnosti, ki poleg morfoloških in tinktorialnih lastnosti vključuje tudi potrebo po CO2 za rast, sposobnost rasti na gojiščih v prisotnosti določenih barvil (bazični fuksin, tionin, safranin), izločanje H2S, tvorbo ureaze, fosfataze, katalaze (aktivnost teh encimov je najmočneje izražena pri Brucella suis, na gojišču s safraninom ne rastejo), občutljivost na tbiliski bakteriofag, aglutinacijo z monospecifičnimi serumi. Po potrebi se uporabljajo dodatni presnovni testi: sposobnost oksidacije določenih aminokislin (alanin, asparagin, glutaminska kislina, ornitin, citrulin, arginin, lizin) in ogljikovih hidratov (arabinoza, galaktoza, riboza, D-glukoza, D-eritritol, D-ksiloza).

Četrti biovar je Brucella suis, saj njegov glavni nosilec niso prašiči, temveč severni jeleni, in glede na druge značilnosti ga je priporočljivo ločiti kot samostojno vrsto, Brucella rangiferis.

Peti biovar B. suis vključuje kulture, izolirane iz splavljenih krav in ovac, ki vsebujejo stabilno R-obliko brucelle.

Brucella v tbiliski fag: v običajni delovni razredčitvi fag lizira le B. abortus. Vendar pa v odmerku, enakem desetim delovnim razredčitvam, fag lizira, čeprav šibko, seve Brucella suis in Brucella neotomae.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Odpornost na brucelozo

Brucele so v okolju relativno odporne. V vlažni zemlji in vodi preživijo do 2-3 mesece, pri temperaturi 11-13 °C pa do 4,5 meseca; v stoječi vodi do 3 mesece; v mleku do 273 dni; v maslu do 142 dni; v siru do 1 leta; v feta siru do 72 dni; v kislem mleku do 30 dni; v kefirju do 11 dni. Vendar so zelo občutljive na visoke temperature - pri 70 °C poginejo po 10 minutah, pri vrenju pa v nekaj sekundah. Pasterizacija mleka pri 80-90 °C povzroči njihovo smrt po 5 minutah. Brucele so občutljive tudi na različna kemična razkužila.

Dejavniki patogenosti bruceloz

Brucel ne tvorijo eksotoksina. Njihova patogenost je posledica endotoksina in sposobnosti zaviranja fagocitoze, preprečevanja "oksidativnega izbruha". Specifični dejavniki, ki zavirajo fagocitozo, niso bili dovolj raziskani. Patogenost brucel je povezana tudi s hialuronidazo in drugimi encimi. Bistveno je, da imajo brucele zelo močno alergeno lastnost, ki v veliki meri določa patogenezo in klinično sliko bruceloze.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]

Postinfekcijska imunost

Postinfekcijska imunost je dolgotrajna in močna, vendar so možne ponovne bolezni. Imunost je zamrežena (proti vsem vrstam brucel) in jo povzročajo T-limfociti in makrofagi. Pri imunih ljudeh in živalih je fagocitoza popolna. Vloga protiteles v imunosti je spodbujanje fagocitne aktivnosti. Pozitivna alergijska reakcija ne kaže le na senzibilizacijo telesa, temveč tudi na prisotnost imunosti. Preboj v imunosti se lahko pojavi pri okužbi z velikimi odmerki patogena ali pri njegovi visoki virulenci.

Epidemiologija bruceloze

Glavni prenašalci bruceloze so ovce, koze (Brucella melitensis), govedo (Brucella abortus), prašiči (Brucella suis) in severni jeleni (Brucella rangiferis). Lahko pa se razširijo tudi na številne druge živalske vrste (jake, kamele, bivole, volkove, lisice, glodavce, lame, sajge, bizone, konje, zajce, ježe, kokoši itd.). Prehod Brucelle melitensis na govedo je še posebej nevaren, saj v tem primeru ohrani visoko patogenost za ljudi. Od vseh vrst je za ljudi pri nas najbolj patogena Brucella melitensis. Povzroča bolezni pri ljudeh v več kot 95–97 % vseh primerov bruceloze. Brucella abortus praviloma povzroča latentno obliko bolezni, klinične manifestacije pa opazimo le pri 1–3 %. Brucella suis povzroča bolezen še redkeje (manj kot 1 %). Patogenost bruceloze se razlikuje ne le glede na vrsto, temveč tudi na biovar. Predvsem biovari 3, 6, 7 in 9 Brucella abortus niso slabše virulence od Brucella melitensis. Ameriške različice Brucella suis so prav tako zelo virulentne, zato se etiološka vloga posameznih vrst bruceloze v različnih državah kaže različno. Na primer, v Mehiki ima glavno vlogo pri epidemiologiji bruceloze Brucella melitensis, v ZDA - Brucella suis, v Kanadi in nekaterih evropskih državah pa Brucella abortus. Možno je, da so biovari 3, 6, 7 in 9 Brucella abortus nastale kot posledica migracije Brucella melitensis na govedo in njene transformacije.

Pri živalih se bruceloza pojavlja kot splošna bolezen, katere slika je lahko različna. Pri velikem in malem govedu so najpogostejše manifestacije bolezni infekcijski splavi, zlasti če so množični. Pri prašičih so splavi manj pogosti, bolezen se pojavlja kot kronična sepsa s poškodbo sklepov, mod in drugih organov. Pri bolnih živalih se povzročitelj izloča z mlekom, urinom, blatom, gnojem in še posebej obilno - v času splava s plodom, amnijsko membrano in izločkom iz porodnega kanala, ki so najbolj infekcijski material. Obilno razmnoževanje brucel v plodovih membranah je povezano s prisotnostjo polihidričnega alkohola - eritritola, ki služi kot pomemben rastni dejavnik za brunele vseh vrst, razen Brucella ovis.

Človek se okuži od živali (zelo redko od bolne osebe) predvsem s stikom ali kontaktno-gospodinjskim potekom (80–90 % vseh bolezni). Prehranska metoda okužbe se opazi predvsem pri uživanju nepasteriziranega mleka bolnih živali ali mlečnih izdelkov, pripravljenih iz njega, pa tudi vode. Vse osebe, ki zaradi svojega poklica stalno ali začasno delajo z živalmi ali živalskimi surovinami (pastirji, živinorejci, mlekarice, veterinarski delavci in drugi), se lahko okužijo s stikom ali kontaktno-gospodinjskim potekom. Brucella vstopi v človeško telo skozi kožo ali, veliko pogosteje, skozi sluznico ust, nosu, oči (vnese se z umazanimi rokami).

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ]

Simptomi bruceloze

Inkubacijska doba bruceloze se giblje od enega tedna do nekaj mesecev.

Patogen vstopi v bezgavke po limfnih poteh; z razmnoževanjem tvori "primarni brucelozni kompleks", katerega lokalizacija je odvisna od mesta vstopnih vrat, najpogosteje pa gre za limfatični aparat ustne votline, retrofaringealne, cervikalne, submandibularne žleze in limfatični aparat črevesja. Iz bezgavk patogen vstopi v kri in se širi po telesu, pri čemer selektivno prizadene tkiva limfohematopoetskega sistema. Bakteriemija in generalizacija procesa vodita do hude alergizacije telesa. Bruceloza se pojavlja kot kronična sepsa. To je posledica nepopolne narave fagocitoze. Brucele, ki se nahajajo in množijo znotraj celic, vključno s fagociti, so nedostopne ne protitelesom ne kemoterapevtskim zdravilom. Poleg tega se lahko znotraj celic preoblikujejo v L-oblike in v tej obliki dolgo časa vztrajajo v telesu, ko pa se vrnejo v prvotno obliko, povzročijo ponovitev bolezni.

Simptomi bruceloze so zelo raznoliki in kompleksni. Odvisni so predvsem od alergije in zastrupitve telesa ter od tega, kateri organi in tkiva so vključeni v infekcijski proces. Najpogosteje so prizadeti limfni, žilni, hepatosplenični, živčni in zlasti mišično-skeletni sistem. Za brucelozo je značilen dolg potek (včasih do 10 mesecev), v hujših primerih lahko povzroči dolgotrajno izgubo delovne sposobnosti in začasno invalidnost, vendar se bolezen praviloma konča s popolnim okrevanjem.

Laboratorijska diagnostika bruceloze

Brucelozo diagnosticiramo z biološkim testom, bakteriološko metodo, serološkimi reakcijami, Burnetovim alergijskim testom in metodo hibridizacije DNK-DNK. Material za študijo so kri, kostni mozeg, konjunktivalni izloček, urin, materino mleko (pri doječih materah), redkeje blato, periartikularna tekočina. Ker je glavno prebivališče patogena v telesu celice hematopoetskega ali limfopoetskega sistema, je treba dati prednost izolaciji hemo- ali mielokulture. Pri bakterioloških raziskavah je treba zagotoviti pogoje za rast Brucella abortus (potreba po CO2). Identifikacija izoliranih kultur brucele se izvede na podlagi znakov, navedenih v tabeli 30. Biološki test (okužba morskih prašičkov) se uporabi v primerih, ko je material močno kontaminiran s tujo mikrofloro in je težko neposredno iz njega pridobiti čisto kulturo patogena. Serološke reakcije se lahko uporabijo bodisi za odkrivanje antigenov patogena bodisi za odkrivanje protiteles proti njemu. Za odkrivanje antigenov bruceloze, ki lahko krožijo v krvi bodisi v prosti obliki bodisi v obliki kompleksov antigen + protitelo (CIC - krožeči imunski kompleksi), se uporabljajo naslednje reakcije: RPGA (zlasti z uporabo diagnostike eritrocitov z monoklonskimi protitelesi proti rodu specifičnemu antigenu Brucella); agregatno-hemaglutinacijska reakcija (AGR); eritrociti nosijo protitelesa proti antigenom bruceloze; koaglutinacijske, precipitacijske in IFM reakcije. Za odkrivanje protiteles v bolnikovem serumu se uporabljajo naslednje: Wrightova aglutinacijska reakcija, Coombsova reakcija (za odkrivanje nepopolnih protiteles), indirektna imunofluorescenčna reakcija, RPGA, IFM, RSK, OFR, pa tudi pospešene reakcije na steklu: Heddlesonova, Rose Bengal, lateks aglutinacija, indirektna hemolizna reakcija (eritrociti, senzibilizirani z Brucella LPS, se lizirajo v prisotnosti protiteles in komplementa).

Kako preprečiti brucelozo?

Cepivo proti brucelozi je specifična profilaksa bruceloze. Cepljenje se izvaja z živim cepivom, pripravljenim iz seva B. abortus (živo cepivo proti brucelozi - LBB), le v žariščih bruceloze koz in ovac. Cepivo se aplicira kožno, enkratno. Recepcija se izvaja le pri posameznikih z negativnim Burnetovim testom in serološkimi reakcijami. Ker ima LBB močan alergeni učinek, je bilo namesto tega predlagano kemično cepivo proti brucelozi (CBV), pripravljeno iz antigenov celične stene brucel. Ima visoko imunogenost, vendar je manj alergeno. Za zdravljenje kronične bruceloze (spodbujanje nastanka imunosti po okužbi) se lahko uporabi suspenzija ubitih brucel (ubito terapevtsko cepivo) ali LBB.