Brucellabakterier

Brucellos är en unik infektionssjukdom hos människor och djur som orsakas av bakterier av släktet Brucella. I Ryssland registreras cirka 500 primärfall av brucellos hos människor årligen.

Människor smittas huvudsakligen av brucellos från husdjur (får, getter, kor, grisar, renar – patogenens huvudsakliga reservoar i naturen). Brucellos har funnits länge och har beskrivits under namn som bestäms av dess geografiska utbredning (maltesisk, napolitansk, gibraltarsk, medelhavsfeber).

Patogenen upptäcktes 1886 av D. Bruce, som fann den i ett preparat från mjälten hos en soldat som dog av Maltasfeber, och kallade den den maltesiska mikrokocken - Micrococcus melitensis. Det fastställdes att dess huvudsakliga bärare är getter och får, och infektion uppstår vid konsumtion av rå mjölk från dem. År 1897 upptäckte B. Bang och B. Stribolt patogenen för infektiös abort hos kor - Bacterium abortus bovis, och 1914 upptäckte J. Traum patogenen för infektiös abort hos grisar - Brucella abortus suis. En jämförande studie av egenskaperna hos Brucella melitensis och Brucella abortus bovis som genomfördes 1916-1918 av A. Ivens visade att de är nästan oskiljbara från varandra på många sätt. I detta avseende föreslogs det att slå samman dem i en grupp, uppkallad efter Bruce - Brucella. År 1929 inkluderade I. Heddleson Brucella abortus suis i denna grupp och föreslog att dela upp släktet Brucella i 3 arter: Brucella melitensis (Micrococcus melitensis), Brucella abortus (Brucella abortus bovis) och Brucella suis (Brucella abortus suis).

Sjukdomen hos människor och djur orsakad av brucellae beslutades att kallas brucellos. Därefter kompletterades släktet Brucella med ytterligare tre arter: Brucella ovis isolerades från baggar som led av epididymitis (1953), Brucella neotomae - från buskråttor (1957) och Brucella canis - från hundar (1966). Enligt Bergeys klassificering (2001) tillhör brucellae klassen Alphaproteobacteria.

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

Brucellas morfologi

Brucella har liknande morfologiska, tinktoriala och kulturella egenskaper. De är gramnegativa små kokcoida celler med en diameter på 0,5-0,7 μm och en längd på 0,6-1,5 μm, slumpmässigt placerade, ibland parvis, saknar flageller och bildar inte sporer eller kapslar. G+C-halten i DNA är 56-58 mol%.

Biokemiska egenskaper hos Brucella

Brucella är aerober eller mikroaerofiler och växer inte under anaeroba förhållanden. Den optimala temperaturen för tillväxt är 36-37 °C; pH 7,0-7,2; växer bra på konventionella näringsmedier, men bättre med tillsats av serum eller blod. Rekommenderade medier: näringsagar med tillsats av serum (5 %) och glukos; agar beredd på potatisinfusion, med tillsats av 5 % serum; blodagar; kött-peptonbuljong. En egenskap hos Brucella abortus är dess behov av en ökad halt av CO2 (5-10 %) i tillväxtatmosfären. Långsam tillväxt är mycket karakteristisk för brucella, särskilt i de första generationerna: vid sådd från människor och djur uppstår ibland tillväxt efter 2-4 veckor. Brucellakolonier är färglösa, konvexa, runda - S-formade eller grova - R-formade, ömtåliga och transparenta till en början, blir grumliga med åldern.

Kolonier av Brucella canis, Brucella ovis och den 5:e biotypen Brucella suis har alltid en R-form. Brucellas tillväxt i buljongmedium åtföljs av jämn grumlighet. Tiamin, biotin och niacin är nödvändiga för Brucellas tillväxt. Brucella fermenterar glukos och arabinos med bildandet av syra utan gas, bildar inte indol och reducerar nitrater till nitriter. Bildningen av vätesulfid är mest uttalad i Brucella suis.

Totalt detekterades 10–14 antigenfraktioner i Brucella med hjälp av immunoelektrofores av extrakt framställda från celler förstörda med ultraljud. Brucella har ett gemensamt genusspecifikt antigen, diverse andra somatiska antigener, inklusive artsspecifika M (dominerande i Brucella melitensis), A (dominerande i Brucella abortus) och R (i grova former). Antigenerna M och A detekteras också i andra arter (biovarer) av Brucella, men i olika proportioner, vilket måste beaktas vid identifiering. Antigener gemensamma för Francisella tularensis, Bordetella bronchiseptica och Y. enterocolitica (serotyp 09) detekterades. På grund av att vissa egenskaper hos brucella varierar, är arten Brucella melitensis uppdelad i 3 biovarer, arten Brucella abortus – i 9 och arten B. suis – i 5 biovarer. För deras differentiering till arter och biotyper och identifiering används ett komplex av egenskaper, vilket inkluderar, förutom morfologiska och tinktoriska egenskaper, även behovet av CO2 för tillväxt, förmågan att växa på medier i närvaro av vissa färgämnen (basiskt fuchsin, tionin, safranin), att utsöndra H2S, att bilda ureas, fosfatas, katalas (aktiviteten hos dessa enzymer uttrycks starkast i Brucella suis, de växer inte på ett medium med safranin), känslighet för Tbilisi-bakteriofagen, agglutination med monospecifika serum. Vid behov används ytterligare metaboliska tester: förmågan att oxidera vissa aminosyror (alanin, asparagin, glutaminsyra, ornitin, citrullin, arginin, lysin) och kolhydrater (arabinos, galaktos, ribos, D-glukos, D-erytritol, D-xylos).

Den fjärde biovaren är Brucella suis, eftersom dess huvudsakliga bärare inte är grisar, utan renar, och med hänsyn till dess andra egenskaper är det lämpligt att särskilja den som en oberoende art, Brucella rangiferis.

Den femte biovaren B. suis innefattar kulturer isolerade från aborterade kor och får och innehållande en stabil R-form av Brucella.

Brucella- till Tbilisi-fag: i den vanliga arbetsspädningen lyserar fagen endast B. abortus. I en dos motsvarande tio arbetsspädningar lyserar fagen dock, om än svagt, stammar av Brucella suis och Brucella neotomae.

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

Brucella-resistens

Brucella är relativt resistenta i miljön. De överlever i fuktig jord och vatten i upp till 2-3 månader, och vid en temperatur på 11-13 °C - upp till 4,5 månader; i stillastående vatten - upp till 3 månader; i mjölk - upp till 273 dagar; i smör - upp till 142 dagar; i ost - upp till 1 år; i fetaost - upp till 72 dagar; i surmjölk - upp till 30 dagar; i kefir - upp till 11 dagar. De är dock mycket känsliga för höga temperaturer - vid 70 °C dör de efter 10 minuter, och vid kokning - inom några sekunder. Pastörisering av mjölk vid 80-90 °C orsakar deras död efter 5 minuter. Brucella är också känsliga för olika kemiska desinfektionsmedel.

Brucellas patogenicitetsfaktorer

Brucella bildar inte ett exotoxin. Deras patogenicitet beror på endotoxin och förmågan att undertrycka fagocytos, förhindra "oxidativ burst". Specifika faktorer som undertrycker fagocytos har inte studerats tillräckligt. Brucellas patogenicitet är också associerad med hyaluronidas och andra enzymer. Det är viktigt att brucella har en mycket stark allergiframkallande egenskap, vilket i hög grad avgör patogenesen och den kliniska bilden av brucellos.

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

Postinfektiös immunitet

Postinfektiös immunitet är långvarig och stark, men upprepade sjukdomar är möjliga. Immuniteten är tvärbunden (mot alla typer av Brucella) och orsakas av T-lymfocyter och makrofager. Hos immuna människor och djur är fagocytosen fullständig. Antikropparnas roll i immuniteten är att stimulera fagocytisk aktivitet. En positiv allergisk reaktion indikerar inte bara sensibilisering av kroppen, utan också närvaron av immunitet. Ett genombrott i immuniteten kan ske vid infektion med stora doser av patogenen eller med dess höga virulens.

Epidemiologi för brucellos

De huvudsakliga bärarna av brucellos är får, getter (Brucella melitensis), nötkreatur (Brucella abortus), grisar (Brucella suis) och renar (Brucella rangiferis). De kan dock också spridas till många andra djurarter (jakar, kameler, bufflar, vargar, rävar, gnagare, lamor, saigor, bisonoxar, hästar, harar, igelkottar, kycklingar etc.). Övergången av Brucella melitensis till nötkreatur är särskilt farlig, eftersom den i detta fall behåller sin höga patogenicitet för människor. Av alla arter är den mest patogena för människor i vårt land Brucella melitensis. Den orsakar sjukdom hos människor i mer än 95–97 % av alla fall av brucellos. Brucella abortus orsakar som regel en latent form av sjukdomen, och kliniska manifestationer observeras endast i 1–3 %. Brucella suis orsakar sjukdomen ännu mer sällan (mindre än 1 %). Brucellos patogenicitet varierar inte bara beroende på art utan även på biovar. I synnerhet är biovariationerna 3, 6, 7, 9 av Brucella abortus inte sämre i virulens än Brucella melitensis. Amerikanska varianter av Brucella suis är också mycket virulenta, därför manifesterar sig den etiologiska rollen hos enskilda arter av brucellos olika i olika länder. Till exempel, i Mexiko spelas huvudrollen i epidemiologin för brucellos av Brucella melitensis, i USA - Brucella suis, och i Kanada och vissa europeiska länder - Brucella abortus. Det är möjligt att biovariationerna 3, 6, 7, 9 av Brucella abortus uppstod som ett resultat av migrationen av Brucella melitensis till nötkreatur och dess transformation.

Hos djur förekommer brucellos som en allmän sjukdom, vars bild kan se olika ut. För stora och små nötkreatur är de vanligaste manifestationerna av sjukdomen infektiösa aborter, särskilt om de är massförgiftningar. Hos grisar är aborter mindre vanliga, sjukdomen uppträder som kronisk sepsis med skador på leder, testiklar och andra organ. Från sjuka djur utsöndras patogenen med mjölk, urin, avföring, pus och särskilt rikligt - under fostermissfallsperioden, fosterhinnor och utsöndring från förlossningskanalen, vilka är det mest smittsamma materialet. Riklig reproduktion av brucella i fostrets membran är förknippad med närvaron av en flervärd alkohol - erytritol, som fungerar som en viktig tillväxtfaktor för Brunella av alla arter, utom Brucella ovis.

En person smittas från djur (mycket sällan från en sjuk person) huvudsakligen genom kontakt eller hushållskontakt (80-90 % av alla sjukdomar). Matsmältningsmetoden observeras huvudsakligen vid konsumtion av opastöriserad mjölk från sjuka djur eller mejeriprodukter framställda av den, samt vatten. Alla personer som ständigt eller tillfälligt hanterar djur eller animaliska råvaror på grund av sitt yrke (herdar, boskapsuppfödare, mjölkpigor, veterinärer och andra) kan smittas genom kontakt eller hushållskontakt. Brucella kommer in i människokroppen genom huden eller, mycket oftare, genom slemhinnorna i munnen, näsan, ögonen (förs in via smutsiga händer).

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

Symtom på brucellos

Inkubationstiden för brucellos varierar från 1 vecka till flera månader.

Patogenen kommer in i lymfkörtlarna via lymfvägarna; genom att föröka sig bildar den ett "primärt brucelloskomplex", vars lokalisering beror på ingångsportens plats, men oftast är det lymfapparaten i munhålan, retrofaryngeala, cervikala, submandibulära körtlar och lymfapparaten i tarmen. Från lymfkörtlarna kommer patogenen in i blodomloppet och sprider sig i hela kroppen och påverkar selektivt vävnaderna i det lymfohematopoetiska systemet. Bakteriemi och generalisering av processen leder till allvarlig allergi i kroppen. Brucellos uppstår som kronisk sepsis. Detta beror på fagocytosens ofullständiga natur. Brucellae, som finns och förökar sig inuti celler, inklusive fagocyter, är oåtkomliga för vare sig antikroppar eller kemoterapiläkemedel. Dessutom kan de omvandlas till L-former inuti celler och i denna form kvarstå i kroppen under lång tid, och återgå till sin ursprungliga form orsaka ett återfall av sjukdomen.

Symtomen på brucellos är mycket varierande och komplexa. De beror främst på kroppens allergi och berusning samt vilka organ och vävnader som är involverade i infektionsprocessen. Oftast påverkas lymfsystemet, kärlsystemet, lever- och mjältsystemet, nervsystemet och särskilt muskuloskeletala systemet. Brucellos kännetecknas av ett långt förlopp (ibland upp till 10 månader), i svåra fall kan det leda till långvarig förlust av arbetsförmåga och tillfällig funktionsnedsättning, men sjukdomen slutar som regel med fullständig återhämtning.

Laboratoriediagnostik av brucellos

Brucellos diagnostiseras med hjälp av biologiskt test, bakteriologisk metod, serologiska reaktioner, Burnet-allergitest och DNA-DNA-hybridiseringsmetod. Materialet för studien är blod, benmärg, konjunktivalsekret, urin, bröstmjölk (hos ammande mödrar), mer sällan - avföring, periartikulär vätska. Eftersom patogenens huvudsakliga uppehållsort i kroppen är celler i hemo- eller lymfopoietiska system, bör isolering av hemo- eller myelokultur föredras. Vid bakteriologisk forskning är det nödvändigt att skapa förutsättningar för tillväxt av Brucella abortus (behov av CO2). Identifiering av isolerade brucellakulturer utförs baserat på de tecken som anges i tabell 30. Ett biologiskt test (infektion av marsvin) används i fall där materialet är kraftigt kontaminerat med främmande mikroflora och det är svårt att erhålla en renkultur av patogenen direkt från den. Serologiska reaktioner kan användas antingen för att detektera patogenens antigener eller för att detektera antikroppar mot den. För att detektera brucellosantigener som kan cirkulera i blodet antingen i fri form eller i form av antigen + antikroppskomplex (CIC - cirkulerande immunkomplex) används följande reaktioner: RPGA (särskilt med erytrocytdiagnostik med monoklonala antikroppar mot det genusspecifika antigenet hos Brucella); aggregat-hemagglutinationsreaktion (AGR); erytrocyter bär antikroppar mot brucellosantigener; koagglutinations-, utfällnings- och IFM-reaktioner. För att detektera antikroppar i patientens serum används följande: Wright-agglutinationsreaktion, Coombs-reaktion (för att detektera ofullständiga antikroppar), indirekt immunofluorescensreaktion, RPGA, IFM, RSK, OFR, samt accelererade reaktioner på glas: Heddleson, Rose Bengal, latexagglutination, indirekt hemolysreaktion (erytrocyter sensibiliserade med Brucella LPS lyseras i närvaro av antikroppar och komplement).

Hur förebygger man brucellos?

Brucellosvaccin är en specifik profylax mot brucellos. Vaccination utförs med ett levande vaccin framställt från B. abortus-stammen (levande brucellosvaccin - LBB), endast i fokus för get- och fårbrucellos. Vaccinet appliceras kutant, en gång. Revaccination utförs endast för individer med negativt Burnet-test och serologiska reaktioner. Eftersom LBB har en stark allergiframkallande effekt har ett kemiskt brucellosvaccin (CBV) framställt från brucellas cellväggsantigener föreslagits istället. Det har hög immunogenicitet, men är mindre allergiframkallande. En suspension av dödade brucellor (dödat terapeutiskt vaccin) eller LBB kan användas för att behandla kronisk brucellos (stimulera bildandet av immunitet efter infektion).