Brucella suis
Бактерия, вызывающая бруцеллез свиней

Brucella suis
Культура Brucella suis
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Бактерии
Тип:Псевдомонадоты
Сорт:Альфапротеобактерии
Заказ:Гифомикробные
Семья:Бруцелловые
Род:Бруцелла
Разновидность:
Б. суис
Биномиальное имя
Brucella suis
Хаддлсон, 1929 г.

Brucella suis — бактерия , вызывающая бруцеллез свиней , зооноз , поражающий свиней . Заболевание обычно вызывает хронические воспалительные поражения репродуктивных органов восприимчивых животных или орхит , и может даже поражать суставы и другие органы. [1] Наиболее распространенным симптомом является аборт у беременных восприимчивых свиноматок на любой стадии беременности. [2] Другими проявлениями являются временное или постоянное бесплодие, хромота, задний паралич, спондилит и образование абсцессов. Оно передается в основном через проглатывание инфицированных тканей или жидкостей, спермы во время размножения и через подсосных инфицированных животных. [3]

Поскольку бруцеллез угрожает продовольственному снабжению и вызывает волнообразную лихорадку, [4] Brucella suis и другие виды Brucella ( B. melitensis, B. abortus, B. ovis, B. canis ) признаны потенциальными сельскохозяйственными, гражданскими и военными агентами биотерроризма. [5]

Симптомы и признаки

Наиболее частым клиническим признаком заражения B. suis является аборт у беременных самок, снижение производства молока и бесплодие. [6] Крупный рогатый скот также может быть временно инфицирован, когда он делит пастбище или помещения с инфицированными свиньями, а B. suis может передаваться через коровье молоко. [6] [7]

У свиней также развивается орхит (опухоль яичек), хромота (нарушение движения), паралич задних конечностей или спондилит (воспаление суставов). [7]

Причина

Brucella suis — это грамотрицательная , факультативная , внутриклеточная коккобацилла , способная расти и размножаться внутри клеток-хозяев, в частности, фагоцитарных клеток. [8] Они также не образуют спор, не капсулированы и не подвижны. [8] Однако гены жгутиков присутствуют в геноме B. suis , но считаются скрытыми остатками, поскольку некоторые из них были усечены, а другие [8] лишены важнейших компонентов жгутикового аппарата. [9] [10] В мышиных моделях жгутик необходим для нормального инфекционного цикла, где неспособность собрать полный жгутик приводит к серьезному ослаблению бактерий. [11]

Brucella suis подразделяется на пять биоваров (штаммов), из которых биовары 1–3 заражают диких кабанов и домашних свиней, а биовары 1 и 3 могут вызывать тяжелые заболевания у людей. [1] Напротив, биовар 2, обнаруженный у диких кабанов в Европе, проявляет легкие или бессимптомные клинические признаки и не может заражать здоровых людей, но заражает свиней и зайцев. [12]

Патогенез

Фагоциты являются важным компонентом врожденной иммунной системы хозяина с различными механизмами антимикробной защиты для устранения патогенов путем окислительного взрыва , подкисления фагосом и слияния фагосомы и лизосомы. B. suis , в свою очередь, разработала способы противодействия защите клеток хозяина, чтобы выжить в макрофаге и сдерживать иммунные реакции хозяина. [ необходима цитата ]

B. suis обладает гладким липополисахаридом (ЛПС), который имеет полноразмерную O-цепь, в отличие от шероховатого ЛПС, который имеет укороченную или не имеет O-цепи. [13] Эта структурная характеристика позволяет B. suis взаимодействовать с липидными плотами на поверхности макрофагов для их интернализации, а сформированная богатая липидами фагосома способна избегать слияния с лизосомами через этот эндоцитозный путь. [14] Кроме того, это скрытое проникновение в макрофаги не влияет на нормальный трафик клетки. [15] Гладкий ЛПС также ингибирует апоптоз клетки хозяина O-полисахаридами через механизм, независимый от ФНО-альфа , что позволяет B. suis избегать активации иммунной системы хозяина. [13]

Попав внутрь макрофагов, B. suis способен переносить быстрое закисление в фагосоме до pH 4,0–4,5 [16] за счет экспрессии генов метаболизма, в основном для синтеза аминокислот. [15] Кислый pH на самом деле необходим для репликации бактерий, индуцируя основные гены вирулентности оперона virB [ 17] и синтез шаперонов DnaK . [16] DnaK является частью семейства белков теплового шока 70 и способствует правильному синтезу и активации определенных факторов вирулентности. [15]

Кроме того, ген B. suis для транспорта никеля, nikA , активируется при дефиците ионов металла и экспрессируется один раз в фагосоме. [18] Никель необходим для многих ферментативных реакций, включая уреолиз для производства аммиака, который, в свою очередь, может нейтрализовать кислый pH. [15] Поскольку B. suis не может расти в сильнокислой среде, он может быть защищен от подкисления аммиаком .

Краткое содержание:

  • Brucella suis сталкивается с макрофагом, но окислительного взрыва не происходит.
  • Липидные плоты необходимы для проникновения макрофагов.
  • Фагосома быстро закисляется, создавая стрессовую среду для бактерий, что вызывает активацию генов вирулентности.
  • Липидные рафты на фагосомах предотвращают слияние лизосом, и нормальный клеточный трафик не нарушается.

Диагноз

Уход

Поскольку B. suis является факультативным и внутриклеточным возбудителем, способным адаптироваться к условиям окружающей среды в макрофагах, частота неудач лечения и рецидивов высока. [7] Единственный эффективный способ контроля и искоренения зооноза — вакцинация всех восприимчивых хозяев и устранение инфицированных животных. [19] Вакцина Brucella abortus (грубый ЛПС бруцеллез ), разработанная для лечения бруцеллеза крупного рогатого скота и лицензированная Службой инспекции здоровья животных и растений Министерства сельского хозяйства США, показала защиту для некоторых свиней и также эффективна против инфекции B. suis , но в настоящее время нет одобренной вакцины для лечения бруцеллеза свиней. [20]

Биологическая война

В Соединенных Штатах B. suis был первым биологическим агентом, использованным в качестве оружия в 1952 году, и был испытан в полевых условиях с использованием бомб, наполненных B. suis, называемых кассетными бомбами M33 . [21] Однако он считается одним из агентов меньшей опасности, поскольку многие инфекции протекают бессимптомно, а смертность низкая, [22] но он используется больше как агент, выводящий из строя.

Ссылки

  1. ^ ab Fretin, D; Whatmore, AM; Al Dahouk, S; Neubauer, H; Garin-Bastuji, B; Albert, D; Van Hessche, M; Ménart, M; Godfroid, J; Walravens, K; Wattiau, P (15 октября 2008 г.). "Идентификация Brucella suis и типирование биоваров методом ПЦР в реальном времени" (PDF) . Ветеринарная микробиология . 131 ( 3– 4): 376– 85. doi :10.1016/j.vetmic.2008.04.003. PMID  18499359.
  2. ^ Godfroid, J; Cloeckaert, A; Liautard, JP; Kohler, S; Fretin, D; Walravens, K; Garin-Bastuji, B; Letesson, JJ (2005). «От открытия возбудителя мальтийской лихорадки до открытия резервуара среди морских млекопитающих бруцеллез постоянно был вновь возникающим зоонозом» (PDF) . Veterinary Research . 36 (3): 313–26 . doi : 10.1051/vetres:2005003 . PMID  15845228.Значок открытого доступа
  3. ^ Николетти, П. (2016). «Бруцеллез свиней — репродуктивная система». Ветеринарный справочник Merck . Получено 29.04.2017 .
  4. ^ Уилсон, Г. С. (1955). Принципы бактериологии и иммунитета Топли и Уилсона. Лондон, Англия: Edward Arnold Publishers Ltd.
  5. ^ Halling, SM; Peterson-Burch, BD; Bricker, BJ; Zuerner, RL; Qing, Z; Li, LL; Kapur, V; Alt, DP; Olsen, SC (апрель 2005 г.). «Завершение последовательности генома Brucella abortus и сравнение с весьма схожими геномами Brucella melitensis и Brucella suis». Journal of Bacteriology . 187 (8): 2715– 26. doi :10.1128/jb.187.8.2715-2726.2005. PMC 1070361. PMID  15805518 . 
  6. ^ ab Acha, PN; Szyfres, B, ред. (2003). "Бруцеллез" (PDF) . Зоонозы и инфекционные заболевания, общие для человека и животных. Том 1 (3-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: Панамериканская организация здравоохранения. стр. 40–66. ISBN 978-9275119914.
  7. ^ abc Seleem, MN; Boyle, SM; Sriranganathan, N (27 января 2010 г.). «Бруцеллез: вновь возникающий зооноз». Ветеринарная микробиология . 140 ( 3– 4): 392– 8. doi : 10.1016/j.vetmic.2009.06.021. PMID  19604656.
  8. ^ abc Liautard, JP; Gross, A; Dornand, J; Köhler, S (июнь 1996 г.). «Взаимодействие между профессиональными фагоцитами и Brucella spp». Microbiología . 12 (2): 197–206 . PMID  8767704.
  9. ^ ДельВеккио, В.Г.; Капатрал, В; Эльзер, П; Патра, Г; Мухер, резюме (20 декабря 2002 г.). «Геном Brucella melitensis ». Ветеринарная микробиология . 90 ( 1–4 ): 587–92 . doi :10.1016/S0378-1135(02)00238-9. ПМИД  12414174.
  10. ^ Moreno, E; Moriyon, I (8 января 2002 г.). «Brucella melitensis: мерзкий жук со скрытыми полномочиями для вирулентности». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (1): 1– 3. Bibcode : 2002PNAS ...99....1M. doi : 10.1073/pnas.022622699 . PMC 117501. PMID  11782541. 
  11. ^ Fretin, D; Fauconnier, A; Köhler, S; Halling, S; Léonard, S; Nijskens, C; Ferooz, J; Lestrate, P; Delrue, RM; Danese, I; Vandenhaute, J; Tibor, A; DeBolle, X; Letesson, JJ (май 2005 г.). «Обтянутый оболочкой жгутик Brucella melitensis участвует в персистенции в мышиной модели инфекции». Cellular Microbiology . 7 (5): 687– 98. doi : 10.1111/j.1462-5822.2005.00502.x . PMID  15839898. S2CID  41751352.
  12. ^ Лажье, А; Браун, С; Суала, А; Жюльер, я; Турран, Б; Альберт, Д; Рейес, Дж; Гарин-Бастуджи, Б (2005). «Бруцеллоза aiguë à Brucella suis biovar 2 chez un chasseur de sanglier». Médecine et Maladies Infectieuses (на французском языке). 35 : 185.
  13. ^ ab Seleem, MN; Boyle, SM; Sriranganathan, N (25 мая 2008 г.). «Brucella: патоген без классических генов вирулентности». Ветеринарная микробиология . 129 ( 1– 2): 1– 14. doi : 10.1016/j.vetmic.2007.11.023. PMID  18226477.
  14. ^ Лапак Н., Морион И., Морено Э., Горвел Дж. П. «Липополисахарид бруцеллы действует как фактор вирулентности». Курс. Мнение. Микробио 8 (2005): 60-66.
  15. ^ abcd Köhler, S; Porte, F; Jubier-Maurin, V; Ouahrani-Bettache, S; Teyssier, J; Liautard, JP (20 декабря 2002 г.). «Интрамакрофагальная среда Brucella suis и бактериальная реакция». Veterinary Microbiology . 90 ( 1– 4): 299– 309. doi :10.1016/S0378-1135(02)00215-8. PMID  12414150.
  16. ^ ab Porte, F; Liautard, JP; Köhler, S (август 1999). «Раннее закисление фагосом, содержащих Brucella suis, необходимо для внутриклеточного выживания в мышиных макрофагах». Инфекция и иммунитет . 67 (8): 4041– 7. doi : 10.1128 /IAI.67.8.4041-4047.1999. PMC 96697. PMID  10417172. 
  17. ^ Boschiroli, ML; Ouahrani-Bettache, S; Foulongne, V; Michaux-Charachon, S; Bourg, G; Allardet-Servent, A; Cazevieille, C; Liautard, JP; Ramuz, M; O'Callaghan, D (5 февраля 2002 г.). «Оперон Brucella suis virB индуцируется внутриклеточно в макрофагах». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (3): 1544– 9. Bibcode : 2002PNAS...99.1544B. doi : 10.1073/pnas.032514299 . PMC 122227. PMID  11830669 . 
  18. ^ Jubier-Maurin, V; Rodrigue, A; Ouahrani-Bettache, S; Layssac, M; Mandrand-Berthelot, MA; Köhler, S; Liautard, JP (январь 2001 г.). «Идентификация кластера генов nik у Brucella suis: регулирование и вклад в активность уреазы». Journal of Bacteriology . 183 (2): 426– 34. doi :10.1128/jb.183.2.426-434.2001. PMC 94896 . PMID  11133934. 
  19. ^ Брионес, Г., Н. Инон де Яннино, М. Розет, А. Вильокко, П. С. Пауло и Р. А. Угальде. «Циклические бета-1,2-глюкановые мутанты Brucella abortus обладают пониженной вирулентностью у мышей и дефектны во внутриклеточной репликации в клетках HeLa». Инфекционный иммунитет 69 (2001): 4528-4535.
  20. ^ Кемп, Джеффри М. и Миллер, Лоуэлл А. «Пероральная вакцинация и иммуноконтрацепция диких свиней с использованием brucella suis с мультимерной экспрессией белка ГнРГ». Proc. 23rd vertebr. Pest Conf. (2008): 250-252.
  21. ^ Кристофер, Г. В., Эгейн, М. Б., Чеслак, Т. Дж. и Олсон, П. Е. «История вклада армии США в изучение бактериальных зоонозов». Военная медицина 170 (2005): 39-48.
  22. ^ Босси П., Тегнелл А., Бака А., Ван Лок Ф., Хендрикс Дж., Вернер А., Майдхоф Х., Гуврас Г. «Руководство Биша по клиническому ведению бруцеллеза и бруцеллеза, связанного с биотерроризмом». Евронаблюдение 9 (2004): 1-5.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Brucella_suis&oldid=1263200817"