Brucella suis - Brucella suis

Brucella suis
Brucella suis culture.jpg
Brucella suis культура
Научная классификация редактировать
Домен:Бактерии
Тип:Протеобактерии
Учебный класс:Alphaproteobacteria
Заказ:Ризобиальные
Семья:Brucellaceae
Род:Brucella
Разновидность:
B. suis
Биномиальное имя
Brucella suis
Хаддлсон, 1929 год.

Brucella suis это бактерия что вызывает бруцеллез свиней, а зооноз это влияет свиньи. Заболевание обычно вызывает хронические воспалительные поражения репродуктивных органов восприимчивых животных или орхит, и может даже повлиять на суставы и другие органы.[1] Самый частый симптом - аборт у восприимчивых беременных свиноматок на любом сроке беременности.[2] Другие проявления - временное или постоянное бесплодие, хромота, задний паралич, спондилит, и образование абсцесса. Он передается в основном при проглатывании инфицированных тканей или жидкостей, спермы во время размножения и кормления грудью инфицированных животных.[3]

С бруцеллез угрожает питанию и вызывает волнообразную лихорадку,[4] Brucella suis и другие Brucella разновидность (B. melitensis, B. abortis, B. ovis, B. canis ) признаны потенциальными агентами биотерроризма в сельском хозяйстве, гражданском и военном секторе.[5]

Причина

Brucella suis это Грамотрицательный, факультативный, внутриклеточный коккобациллы, способные расти и воспроизводиться внутри клеток-хозяев, в частности фагоцитарных клеток.[6] Они также не образуют споры, не капсулируют и не подвижны.[6] Жгутиковый гены, однако, присутствуют в B. suis геном, но считаются загадочными остатками, потому что некоторые были усечены, а другие[6] отсутствуют важнейшие компоненты жгутикового аппарата.[7][8] В моделях мышей жгутик необходим для нормального инфекционного цикла, когда неспособность собрать полный жгутик приводит к серьезному ослаблению бактерий.[9]

Brucella suis дифференцирован на пять биоваров (штаммов), где биовары 1–3 заражают кабанов и домашних свиней, а биовары 1 и 3 могут вызывать тяжелые заболевания у человека.[1] Напротив, биовар 2, обнаруженный у диких кабанов в Европе, проявляет слабые клинические признаки или не проявляет никаких клинических признаков и не может заразить здоровых людей, но заражает свиней и зайцев.[10]

Патогенез

Фагоциты являются важным компонентом хоста врожденная иммунная система с различными механизмами антимикробной защиты для удаления патогенов путем окислительный взрыв, подкисление фагосом и слияние фагосомы и лизосомы. B. suis, в свою очередь, разработал способы противодействовать защите клетки-хозяина, чтобы выжить в макрофаг и для сдерживания иммунных ответов хозяина.

B. suis обладает гладкой липополисахарид (LPS), имеющий полноразмерный O-цепь, в отличие от грубого LPS, у которого есть усеченная O-цепь или нет.[11] Эта структурная характеристика позволяет B. suis взаимодействовать с липидные рафты на поверхности интернализируемых макрофагов и образовавшихся богатых липидами фагосома может избежать слияния с лизосомы через этот эндоцитарный путь.[12] Кроме того, это скрытое проникновение в макрофаги не влияет на нормальный трафик клетки.[13] Гладкий LPS также ингибирует клетку-хозяин апоптоз к О-полисахариды через TNF-альфа -независимый механизм, позволяющий B. suis чтобы избежать активации иммунной системы хозяина.[11]

Попав внутрь макрофагов, B. suis способен выдерживать быстрое закисление в фагосоме до pH 4,0–4,5[14] путем экспрессии генов метаболизма, главным образом, для синтеза аминокислот.[13] Кислый pH действительно необходим для репликации бактерий, индуцируя основные гены вирулентности virB. оперон[15] и синтез DnaK шапероны.[14] DnaK является частью белок теплового шока 70, и помогает в правильном синтезе и активации определенных факторов вирулентности.[13]

В дополнение B. suis ген для транспорта никеля, nikA, активируется дефицитом ионов металлов и экспрессируется один раз в фагосоме.[16] Никель необходим для многих ферментативных реакций, в том числе уреолиз для производства аммиака, который, в свою очередь, может нейтрализовать кислый pH.[13] С B. suis не может расти в сильнокислой среде, его можно защитить от подкисления аммиак.

Резюме:

  • Brucella suis сталкивается с макрофагом, но не происходит окислительного взрыва.
  • Липидные рафты необходимы для проникновения макрофагов.
  • Фагосома быстро подкисляется, создавая стрессовую среду для бактерий, которая запускает активацию генов вирулентности.
  • Липидные рафты на фагосомах предотвращают лизосомное слияние, и нормальный перенос клеток не нарушается.

Симптомы

Наиболее частый клинический признак после B. suis Инфекция - это прерывание беременности у беременных, снижение надоев молока и бесплодие.[17] Крупный рогатый скот также может быть временно инфицирован, когда они делят пастбище или помещения с инфицированными свиньями, и B. suis может передаваться с коровьим молоком.[17][18]

У свиней также развивается орхит (отек яичек), хромота (нарушение движений), паралич задних конечностей или спондилит (воспаление суставов).[18]

Уход

Потому что B. suis является факультативным и внутриклеточным, и способен адаптироваться к условиям окружающей среды в макрофагах, частота неудач лечения и рецидивов высока.[18] Единственный эффективный способ борьбы с зоонозом и его искоренения - вакцинация всех восприимчивых хозяев и уничтожение инфицированных животных.[19] В Бруцелла абортус (грубый LPS Brucella) вакцина, разработанная для крупного рогатого скота бруцеллез и лицензированный Службой инспекции здоровья животных Министерства сельского хозяйства США, показал защиту некоторых свиней, а также эффективен против B. suis инфекции, но в настоящее время нет одобренной вакцины от бруцеллеза свиней.[20]

Биологическая война

В Соединенных Штатах, B. suis был первым биологическим агентом, использованным в качестве оружия в 1952 году, и прошел полевые испытания с B. suis-наполненные бомбы называются Кассетные бомбы M33.[21] Однако он считается одним из агентов меньшей опасности, потому что многие инфекции протекают бессимптомно, а смертность низкая.[22] но он используется больше как средство, выводящее из строя.

Рекомендации

  1. ^ а б Фретин, Д; Более того, AM; Аль-Дахук, S; Neubauer, H; Гарин-Бастуджи, Б; Альберт, D; Van Hessche, M; Ménart, M; Годфроид, Дж; Walravens, K; Ваттиау, П. (15 октября 2008 г.). "Brucella suis идентификация и типирование биоваров методом ПЦР в реальном времени ». Ветеринарная микробиология. 131 (3–4): 376–85. Дои:10.1016 / j.vetmic.2008.04.003. PMID  18499359.
  2. ^ Годфроид, Дж; Cloeckaert, A; Liautard, JP; Kohler, S; Фретин, Д; Walravens, K; Гарин-Бастуджи, Б; Летессон, Дж. Дж. (2005). «С момента открытия возбудителя мальтийской лихорадки до открытия резервуара морских млекопитающих, бруцеллез постоянно являлся вновь возникающим зоонозом» (PDF). Ветеринарные исследования. 36 (3): 313–26. Дои:10.1051 / ветрес: 2005003. PMID  15845228.открытый доступ
  3. ^ Николетти, П (2016). «Бруцеллез свиней - репродуктивная система». Ветеринарное руководство Merck. Получено 2017-04-29.
  4. ^ Уилсон, Г. С. (1955). Принципы бактериологии и иммунитета Топли и Вильсона. Лондон, Англия: Edward Arnold Publishers Ltd.
  5. ^ Холл, СМ; Peterson-Burch, BD; Брикер, Би Джей; Zuerner, RL; Цин, Z; Ли, LL; Капур, В; Alt, DP; Ольсен, Южная Каролина (апрель 2005 г.). "Завершение последовательности генома Бруцелла абортус и сравнение с очень похожими геномами Brucella melitensis и Brucella suis". Журнал бактериологии. 187 (8): 2715–26. Дои:10.1128 / jb.187.8.2715-2726.2005. ЧВК  1070361. PMID  15805518.
  6. ^ а б c Liautard, JP; Брутто, А; Дорнанд, Дж; Köhler, S (июнь 1996 г.). «Взаимодействие между профессиональными фагоцитами и Brucella spp ". Microbiología. 12 (2): 197–206. PMID  8767704.
  7. ^ DelVecchio, VG; Капатрал, В; Эльзер, П; Патра, G; Mujer, CV (20 декабря 2002 г.). "Геном Brucella melitensis". Ветеринарная микробиология. 90 (1–4): 587–92. Дои:10.1016 / S0378-1135 (02) 00238-9. PMID  12414174.
  8. ^ Морено, Э; Морион, I (8 января 2002 г.). "Brucella melitensis: неприятная ошибка со скрытыми учетными данными для вирулентности ". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 99 (1): 1–3. Дои:10.1073 / pnas.022622699. ЧВК  117501. PMID  11782541.
  9. ^ Фретин, Д; Фоконье, А; Köhler, S; Холл, S; Леонар, S; Nijskens, C; Феруз, Дж; Лестрейт, П; Дельру, РМ; Данезе, I; Vandenhaute, J; Тибор, А; ДеБолле, X; Летессон, Дж. Дж. (Май 2005 г.). "Защищенный жгутик Brucella melitensis участвует в сохранении мышиной модели инфекции ". Клеточная микробиология. 7 (5): 687–98. Дои:10.1111 / j.1462-5822.2005.00502.x. PMID  15839898.
  10. ^ Лагье, А; Коричневый, S; Суала, А; Julier, I; Турран, B; Альберт, D; Рейес, Дж; Гарин-Бастуджи, Б. (2005). "Brucellose aiguë à Brucella suis biovar 2 chez un chasseur de sanglier ". Médecine et Maladies Infectieuses (На французском). 35: 185.
  11. ^ а б Селеем, Миннесота; Бойл, С.М. Шриранганатхан, Н. (25 мая 2008 г.). «Бруцелла: патоген без классических генов вирулентности». Ветеринарная микробиология. 129 (1–2): 1–14. Дои:10.1016 / j.vetmic.2007.11.023. PMID  18226477.
  12. ^ Lapaque, N., Moriyon, I., Moreno, E., Gorvel, J.P. «Липополисахарид Brucella действует как фактор вирулентности». Curr. Мнение. Microbio 8 (2005): 60-66.
  13. ^ а б c d Köhler, S; Porte, F; Jubier-Maurin, V; Уахрани-Беттаче, S; Тейсье, Дж; Лиотар, JP (20 декабря 2002 г.). "Интрамакрофагическая среда Brucella suis и бактериальный ответ ". Ветеринарная микробиология. 90 (1–4): 299–309. Дои:10.1016 / S0378-1135 (02) 00215-8. PMID  12414150.
  14. ^ а б Porte, F; Liautard, JP; Köhler, S (август 1999). «Раннее закисление фагосом, содержащих Brucella suis необходим для внутриклеточного выживания в мышиных макрофагах ». Инфекция и иммунитет. 67 (8): 4041–7. ЧВК  96697. PMID  10417172.
  15. ^ Boschiroli, ML; Уахрани-Беттаче, S; Foulongne, V; Мишо-Шарашон, S; Bourg, G; Allardet-Servent, A; Cazevieille, C; Liautard, JP; Рамуз, М; О'Каллаган, Д. (5 февраля 2002 г.). «Оперон Brucella suis virB индуцируется внутриклеточно в макрофагах». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 99 (3): 1544–9. Дои:10.1073 / pnas.032514299. ЧВК  122227. PMID  11830669.
  16. ^ Jubier-Maurin, V; Родриг, А; Уахрани-Беттаче, S; Layssac, M; Мандран-Бертело, Массачусетс; Köhler, S; Лиотар, JP (январь 2001 г.). «Идентификация кластера генов ник Brucella suis: регуляция и вклад в активность уреазы ». Журнал бактериологии. 183 (2): 426–34. Дои:10.1128 / jb.183.2.426-434.2001. ЧВК  94896. PMID  11133934.
  17. ^ а б Ача, ПН; Szyfres, B, eds. (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.
  18. ^ а б c Селеем, Миннесота; Бойл, С.М. Шриранганатхан, Н. (27 января 2010 г.). «Бруцеллез: вновь возникающий зооноз». Ветеринарная микробиология. 140 (3–4): 392–8. Дои:10.1016 / j.vetmic.2009.06.021. PMID  19604656.
  19. ^ Брионес, Г., Н. Инон де Яннино, М. Розет, А. Виглиокко, П.С. Пауло и Р.А. Угальде. «Циклические бета-1,2-глюкановые мутанты Brucella abortus обладают пониженной вирулентностью у мышей и нарушают внутриклеточную репликацию в клетках HeLa». Инфекционный иммунитет 69 (2001): 4528-4535.
  20. ^ Кемп, Джеффри М. и Миллер, Лоуэлл А. «Оральная вакцинация и иммуноконтрацепция диких свиней с использованием brucella suis с экспрессией мультимерного белка gnrh». Proc. 23 вертебр. Pest Conf. (2008): 250-252.
  21. ^ Кристофер, Г. У., Снова, М. Б., Чеслак, Т. Дж. И Олсон, П. Э. «История военного вклада США в изучение бактериальных зоонозов». Военная медицина 170 (2005): 39-48.
  22. ^ Bossi, P., Tegnell, A., Baka, A, Van Loock, F., Hendriks, J., Werner, A., Maidhof, H., Gouvras, G. "Рекомендации Биша по клиническому ведению бруцеллеза и биотерроризма. -зависимый бруцеллез ». Евронадзор 9 (2004): 1-5.