Brucellae

Brucellose is een unieke infectieziekte bij mens en dier, veroorzaakt door bacteriën van het geslacht Brucella. In Rusland worden jaarlijks ongeveer 500 primaire gevallen van brucellose bij mensen geregistreerd.

Mensen raken voornamelijk besmet met brucellose via huisdieren (schapen, geiten, koeien, varkens, rendieren – de belangrijkste bron van de ziekteverwekker in de natuur). Brucellose bestaat al heel lang en wordt beschreven onder namen die zijn gebaseerd op de geografische verspreiding (Maltezer, Napolitaans, Gibraltar, Middellandse Zeekoorts).

De ziekteverwekker werd in 1886 ontdekt door D. Bruce, die hem aantrof in een preparaat uit de milt van een soldaat die stierf aan Malta-koorts, en noemde hem de Maltese micrococcus - Micrococcus melitensis. Er werd vastgesteld dat de belangrijkste dragers geiten en schapen zijn, en dat de infectie optreedt bij het drinken van rauwe melk van hen. In 1897 ontdekten B. Bang en B. Stribolt de ziekteverwekker van infectieuze abortus bij koeien - Bacterium abortus bovis, en in 1914 ontdekte J. Traum de ziekteverwekker van infectieuze abortus bij varkens - Brucella abortus suis. Een vergelijkende studie naar de eigenschappen van Brucella melitensis en Brucella abortus bovis, uitgevoerd in 1916-1918 door A. Ivens, toonde aan dat ze in veel eigenschappen bijna niet van elkaar te onderscheiden zijn. In dit opzicht werd voorgesteld om ze samen te voegen tot één groep, vernoemd naar Brucella - Brucella. In 1929 nam I. Heddleson Brucella abortus suis op in deze groep en stelde voor het geslacht Brucella in 3 soorten te verdelen: Brucella melitensis (Micrococcus melitensis), Brucella abortus (Brucella abortus bovis) en Brucella suis (Brucella abortus suis).

De ziekte die door brucellae bij mens en dier wordt veroorzaakt, werd brucellose genoemd. Vervolgens werd het geslacht Brucella aangevuld met drie andere soorten: Brucella ovis, geïsoleerd uit rammen met epididymitis (1953), Brucella neotomae, afkomstig van bosratten (1957) en Brucella canis, afkomstig van jachthonden (1966). Volgens de classificatie van Bergey (2001) behoren brucellae tot de klasse van alfaproteobacteriën.

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

Morfologie van Brucella

Brucella hebben vergelijkbare morfologische, kleur- en cultuureigenschappen. Het zijn gramnegatieve, kleine coccoïde cellen met een diameter van 0,5-0,7 μm en een lengte van 0,6-1,5 μm, die willekeurig, soms in paren, verspreid liggen. Ze hebben geen flagellen en vormen geen sporen of kapsels. Het G+C-gehalte in DNA bedraagt 56-58 mol%.

Biochemische eigenschappen van Brucella

Brucella zijn aerobe of microaerofiele bacteriën en groeien niet onder anaërobe omstandigheden. De optimale temperatuur voor groei is 36-37 °C; pH 7,0-7,2; groeit goed op conventionele voedingsmedia, maar beter met de toevoeging van serum of bloed. Aanbevolen media: voedingsagar met de toevoeging van serum (5%) en glucose; agar bereid op aardappelinfusie, met de toevoeging van 5% serum; bloedagar; vlees-peptonbouillon. Een kenmerk van Brucella abortus is de behoefte aan een verhoogd gehalte aan CO2 (5-10%) in de groeiatmosfeer. Langzame groei is zeer kenmerkend voor brucella's, vooral in de eerste generaties: wanneer gezaaid van mensen en dieren, verschijnt groei soms na 2-4 weken. Brucellakolonies zijn kleurloos, convex, rond - S-vormig of ruw - R-vormig, aanvankelijk delicaat en transparant, en worden troebel met de leeftijd.

Kolonies van Brucella canis, Brucella ovis en het 5e biotype Brucella suis hebben altijd een R-vorm. De groei van Brucella in bouillonmedia gaat gepaard met een gelijkmatige troebelheid. Thiamine, biotine en niacine zijn noodzakelijk voor de groei van Brucella. Brucella fermenteert glucose en arabinose met de vorming van zuur zonder gas, vormt geen indool en reduceert nitraten tot nitrieten. De vorming van waterstofsulfide is het meest uitgesproken bij Brucella suis.

In totaal werden 10-14 antigeenfracties gedetecteerd in Brucella met behulp van immuno-elektroforese van extracten bereid uit cellen die door middel van ultrageluid waren vernietigd. Brucella heeft een gemeenschappelijk genus-specifiek antigeen, verschillende andere somatische antigenen, waaronder soortspecifieke M (overheersend in Brucella melitensis), A (overheersend in Brucella abortus) en R (in ruwe vormen). Antigenen M en A worden ook gedetecteerd in andere soorten (biovars) van Brucella, maar in verschillende verhoudingen, waarmee rekening moet worden gehouden bij de identificatie ervan. Antigenen die gemeenschappelijk zijn voor Francisella tularensis, Bordetella bronchiseptica en Y. enterocolitica (serotype 09) werden gedetecteerd. Omdat sommige kenmerken van brucellae variëren, wordt de soort Brucella melitensis onderverdeeld in 3 biovars, de soort Brucella abortus in 9 en B. suis in 5 biovars. Voor hun differentiatie tot soorten en biotypen en voor hun identificatie wordt een complex van kenmerken gebruikt, waaronder, naast morfologische en kleureigenschappen, ook de behoefte aan CO2 voor groei, het vermogen om te groeien op media in aanwezigheid van bepaalde kleurstoffen (basisch fuchsine, thionine, safranine), het afscheiden van H2S, de vorming van urease, fosfatase en catalase (de activiteit van deze enzymen is het sterkst in Brucella suis; ze groeien niet op een medium met safranine), gevoeligheid voor de Tbilisi-bacteriofaag en agglutinatie met monospecifieke sera. Indien nodig worden aanvullende metabole testen gebruikt: het vermogen om bepaalde aminozuren (alanine, asparagine, glutaminezuur, ornithine, citrulline, arginine, lysine) en koolhydraten (arabinose, galactose, ribose, D-glucose, D-erythritol, D-xylose) te oxideren.

De vierde biovar is Brucella suis. De belangrijkste drager hiervan zijn niet varkens, maar rendieren. Gezien de overige kenmerken van de bacterie is het raadzaam om deze te onderscheiden als een aparte soort: Brucella rangiferis.

De vijfde biovar B. suis omvat culturen die geïsoleerd zijn uit geaborteerde koeien en schapen en die een stabiele R-vorm van Brucella bevatten.

Brucella naar Tbilisi-faag: in de gebruikelijke werkverdunning lyseert de faag alleen B. abortus. In een dosis gelijk aan tien werkverdunningen lyseert de faag echter, zij het zwak, stammen van Brucella suis en Brucella neotomae.

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

Brucella-resistentie

Brucella is relatief resistent in de omgeving. Ze overleven tot 2-3 maanden in vochtige grond en water, en tot 4,5 maanden bij een temperatuur van 11-13 °C; tot 3 maanden in stilstaand water; tot 273 dagen in melk; tot 142 dagen in boter; tot 1 jaar in kaas; tot 72 dagen in fetakaas; tot 30 dagen in zure melk; tot 11 dagen in kefir. Ze zijn echter zeer gevoelig voor hoge temperaturen: bij 70 °C sterven ze na 10 minuten en bij koken binnen enkele seconden. Pasteurisatie van melk bij 80-90 °C veroorzaakt hun dood na 5 minuten. Brucella is ook gevoelig voor verschillende chemische desinfectiemiddelen.

Factoren die de pathogeniteit van Brucella beïnvloeden

Brucella vormt geen exotoxine. Hun pathogeniciteit is te danken aan endotoxine en hun vermogen om fagocytose te onderdrukken en zo een "oxidatieve burst" te voorkomen. Specifieke factoren die fagocytose onderdrukken, zijn nog onvoldoende onderzocht. De pathogeniciteit van brucella hangt ook samen met hyaluronidase en andere enzymen. Het is essentieel dat brucella een zeer sterke allergene eigenschap heeft, die grotendeels de pathogenese en het klinische beeld van brucellose bepaalt.

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

Post-infectieuze immuniteit

Postinfectieuze immuniteit is langdurig en sterk, maar herhaalde ziekten zijn mogelijk. Immuniteit is crosslinked (tegen alle soorten Brucella) en wordt veroorzaakt door T-lymfocyten en macrofagen. Bij immuungeïmmuniseerde mensen en dieren is de fagocytose volledig. De rol van antilichamen in de immuniteit is het stimuleren van fagocytaire activiteit. Een positieve allergische reactie wijst niet alleen op sensibilisatie van het lichaam, maar ook op de aanwezigheid van immuniteit. Een doorbraak in de immuniteit kan optreden bij infectie met grote doses van de ziekteverwekker of bij een hoge virulentie.

Epidemiologie van brucellose

De belangrijkste dragers van brucellose zijn schapen, geiten (Brucella melitensis), runderen (Brucella abortus), varkens (Brucella suis) en rendieren (Brucella rangiferis). Ze kunnen zich echter ook verspreiden naar vele andere diersoorten (yaks, kamelen, buffels, wolven, vossen, knaagdieren, lama's, saiga's, bizons, paarden, hazen, egels, kippen, enz.). De overdracht van Brucella melitensis naar runderen is bijzonder gevaarlijk, omdat het in dit geval zijn hoge pathogeniciteit voor de mens behoudt. Van alle soorten is Brucella melitensis in ons land de meest pathogene voor de mens. Deze veroorzaakt in meer dan 95-97% van alle gevallen van brucellose menselijke ziekte. Brucella abortus veroorzaakt in de regel een latente vorm van de ziekte en klinische verschijnselen worden slechts bij 1-3% waargenomen. Brucella suis veroorzaakt de ziekte nog minder vaak (minder dan 1%). De pathogeniciteit van brucellose varieert niet alleen per soort, maar ook per biovar. Biovars 3, 6, 7 en 9 van Brucella abortus zijn met name niet inferieur in virulentie aan Brucella melitensis. Amerikaanse varianten van Brucella suis zijn ook zeer virulent, waardoor de etiologische rol van individuele soorten brucellose zich in verschillende landen verschillend manifesteert. Zo speelt in Mexico Brucella melitensis de hoofdrol in de epidemiologie van brucellose, in de VS Brucella suis, en in Canada en sommige Europese landen Brucella abortus. Het is mogelijk dat biovars 3, 6, 7 en 9 van Brucella abortus zijn ontstaan als gevolg van de migratie van Brucella melitensis naar runderen en de transformatie ervan.

Bij dieren komt brucellose voor als een algemene ziekte, waarvan het beeld kan verschillen. Bij groot en klein vee zijn de meest typische manifestaties van de ziekte infectieuze abortussen, vooral als het om massale abortussen gaat. Bij varkens komen abortussen minder vaak voor; de ziekte manifesteert zich als chronische sepsis met schade aan de gewrichten, testikels en andere organen. Bij zieke dieren wordt de ziekteverwekker uitgescheiden met melk, urine, ontlasting, pus en vooral overvloedig - tijdens de periode van een miskraam met de foetus, de vruchtvliezen en de afscheiding uit het geboortekanaal, die het meest besmettelijke materiaal vormen. Overvloedige voortplanting van brucellae in de vliezen van de foetus gaat gepaard met de aanwezigheid van een meerwaardige alcohol - erythritol, die dient als een belangrijke groeifactor voor Brunella van alle soorten, behalve Brucella ovis.

Een persoon raakt besmet via dieren (zeer zelden via een ziek persoon), voornamelijk door contact of door contact met het huishouden (80-90% van alle ziekten). De besmetting vindt voornamelijk plaats via voeding door het consumeren van ongepasteuriseerde melk van zieke dieren of zuivelproducten die daarvan zijn bereid, evenals water. Iedereen die beroepshalve voortdurend of tijdelijk met dieren of dierlijke grondstoffen omgaat (herders, veehouders, melkveehouders, dierenartsen en anderen) kan besmet raken door contact of door contact met het huishouden. Brucella komt het menselijk lichaam binnen via de huid of, veel vaker, via de slijmvliezen van de mond, neus en ogen (via vuile handen).

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

Symptomen van brucellose

De incubatietijd van brucellose varieert van 1 week tot enkele maanden.

De ziekteverwekker komt de lymfeklieren binnen via de lymfevaten; vermenigvuldigt zich en vormt een "primair brucellosecomplex", waarvan de lokalisatie afhangt van de plaats van de ingang, maar meestal bevindt het zich in het lymfestelsel van de mondholte, de retrofaryngeale, cervicale, submandibulaire klieren en het lymfestelsel van de darm. Vanuit de lymfeklieren komt de ziekteverwekker in het bloed terecht en verspreidt zich door het lichaam, waarbij het selectief de weefsels van het lymfohematopoëtische systeem aantast. Bacteriëmie en generalisatie van het proces leiden tot ernstige allergie van het lichaam. Brucellose treedt op als chronische sepsis. Dit komt door het onvolledige karakter van fagocytose. Omdat ze zich in cellen bevinden en zich daar vermenigvuldigen, waaronder fagocyten, zijn brucellae ontoegankelijk voor antilichamen of chemotherapie. Bovendien kunnen ze in cellen transformeren tot L-vormen en in deze vorm lang in het lichaam aanwezig blijven. Terugkeren naar de oorspronkelijke vorm kan een recidief van de ziekte veroorzaken.

De symptomen van brucellose zijn zeer divers en complex. Ze hangen voornamelijk af van de allergie en intoxicatie van het lichaam en van welke organen en weefsels betrokken zijn bij het infectieproces. Meestal worden het lymfestelsel, het vaatstelsel, de lever, het zenuwstelsel en vooral het bewegingsapparaat aangetast. Brucellose kent een langdurig beloop (soms tot wel 10 maanden) en kan in ernstige gevallen leiden tot langdurig verlies van arbeidsvermogen en tijdelijke invaliditeit. Desondanks leidt de ziekte in de regel tot volledig herstel.

Laboratoriumdiagnostiek van brucellose

Brucellose wordt gediagnosticeerd met behulp van een biologische test, bacteriologische methode, serologische reacties, Burnet-allergietest en DNA-DNA-hybridisatiemethode. Het materiaal voor de studie is bloed, beenmerg, conjunctiva-afscheiding, urine, moedermelk (bij zogende moeders), minder vaak - feces, periarticulaire vloeistof. Aangezien de belangrijkste verblijfplaats van de ziekteverwekker in het lichaam cellen van het hemo- of lymfopoëtische systeem zijn, dient de voorkeur te worden gegeven aan de isolatie van hemo- of myelocultuur. Bij bacteriologisch onderzoek is het noodzakelijk om omstandigheden te creëren voor de groei van Brucella abortus (behoefte aan CO2). Identificatie van geïsoleerde brucellakweken wordt uitgevoerd op basis van de tekenen gespecificeerd in Tabel 30. Een biologische test (infectie van cavia's) wordt gebruikt in gevallen waarin het materiaal zwaar verontreinigd is met vreemde microflora en het moeilijk is om er rechtstreeks een zuivere kweek van de ziekteverwekker uit te verkrijgen. Serologische reacties kunnen worden gebruikt om antigenen van de ziekteverwekker of om antilichamen ertegen te detecteren. Voor de detectie van brucellose-antigenen die in vrije vorm of in de vorm van antigeen-antilichaamcomplexen (CIC - circulerende immuuncomplexen) in het bloed kunnen circuleren, worden de volgende reacties gebruikt: RPGA (met name met behulp van erytrocytendiagnostiek met monoklonale antilichamen tegen het genusspecifieke antigeen van Brucella); aggregaat-hemagglutinatiereactie (AGR); erytrocyten dragen antilichamen tegen brucellose-antigenen; coagglutinatie-, precipitatie- en IFM-reacties. Voor de detectie van antilichamen in het serum van de patiënt worden de volgende reacties gebruikt: Wright-agglutinatiereactie, Coombs-reactie (voor de detectie van incomplete antilichamen), indirecte immunofluorescentiereactie, RPGA, IFM, RSK, OFR, evenals versnelde reacties op glas: Heddleson-reactie, Rose Bengal-reactie, latexagglutinatie, indirecte hemolysereactie (erytrocyten die gesensibiliseerd zijn met Brucella LPS worden gelyseerd in aanwezigheid van antilichamen en complement).

Hoe voorkom je brucellose?

Brucellosevaccin is een specifieke profylaxe tegen brucellose. Vaccinatie wordt uitgevoerd met een levend vaccin, bereid uit de B. abortus-stam (levend brucellosevaccin - LBB), uitsluitend in foci van geiten- en schapenbrucellose. Het vaccin wordt eenmalig cutaan toegediend. Herhalingsvaccinatie wordt alleen uitgevoerd bij personen met een negatieve Burnet-test en serologische reacties. Omdat LBB een sterk allergeen effect heeft, is in plaats daarvan een chemisch brucellosevaccin (CBV), bereid uit brucella-celwandantigenen, voorgesteld. Dit heeft een hoge immunogeniciteit, maar is minder allergeen. Een suspensie van gedode brucellae (gedood therapeutisch vaccin) of LBB kan worden gebruikt voor de behandeling van chronische brucellose (stimuleert de vorming van immuniteit na infectie).