13.5. Бруцеллы

В 1886 г. английский военный врач Д. Брюс в селезенке больного, погибшего от мальтийской лихорадки, обнаружил мелкие коккобактерии, выделил их в чистой культуре и назвал Micrococcus melitensis. В этом же году ученый Б. Банг выделил такие же коккобактерии из околоплодных вод при аборте коров. В 1887 г. А. Райт установил, что сыворотка больных мальтийской лихорадкой дает реакцию агглютинации с культурой, выделенной Брюсом. В 1914 г. Д. Траум выделил похожего возбудителя при инфекционном аборте свиней.

Классификация

В 1920 г. все эти возбудители были отнесены к одному роду, и в честь первого открывателя Д. Брюса род получил название Brucella, семейство Brucellaceae, а виды получили исходные названия, зависящие от источника инфекции:

B.melitensis – поражает мелкий рогатый скот;

B.abortus (bovis) – крупный рогатый скот;

B. suis – свиней.

B.canis – собак.

B. ovis – овец.

B.neotomаe – крыс и других грызунов.

Анализ генома бруцелл показал, что по степени гомологии ДНК все они образуют один общий вид. Однако с учетом фенотипических отличий и особенностей заболеваний вышеприведенное деление на группы сохраняется.

Патологию у человека наиболее часто вызывают первых три возбудителя.

Морфология

Бруцеллы представляют собой мелкие грамотрицательные коккобактерии, не имеют жгутиков и спор, могут образовывать капсулу при культивировании на специальных средах с добавлением иммунной сыворотки.

Культуральные свойства

Бруцеллы весьма прихотливы при культивировании. Способны расти на сложных средах с добавлением глюкозы, крови, тиамина и биотина. Рост более активный на средах с печеночным экстрактом (печеночный бульон или агар). Первые генерации размножаются очень медленно (2-4 недели), последующие – 1-2 недели.

На плотных средах бруцеллы могут диссоциировать на S и R-формы, а под действием антибиотиков могут переходить в L-формы. B.abortus в первых генерациях являются микроаэрофилами и нуждаются в повышенной концентрации углекислого газа (5-10%) при культивировании.

Биохимические свойства

Строгие аэробы. Образуют каталазу, часть штаммов – оксидазу.

Разлагают глюкозу и некоторые другие углеводы до кислоты, гидролизуют белки до аминокислот, а B.abortus – до сероводорода. Обладают уреазой.

Выделяют ферменты липазу, фосфатазу, гиалуронидазу.

С учетом ферментативной активности, чувствительности к фуксину и тиамину, лизабельности фагом Т-6 и способности агглютинироваться монорецепторными сыворотками бруцеллы подразделяются на биовары. B. melitensis имеет 3 биовара, B. abortus – 8, B.suis – 4.

Антигенные свойства

Бруцеллы имеют два термостабильных соматических антигена А и М. Количество их варьирует у разных видов бруцелл. М-АГ обнаруживается преимущественно у B. melitensis, А – у B. abortus.

Имеется G-антиген – полисахаридный, общий для всех бруцелл. Есть еще L-антиген – поверхностный термолабильный, сходен с Vi-антигеном у сальмонелл. У R-форм бруцелл имеется R-антиген. Его определяют специфическими антисыворотками при серотипировании бруцелл.

Факторы патогенности

Бруцеллы обладают редким для бактерий вариантом генома, состоящим из 2 кольцевидных хромосом. Плазмид не обнаружено. Несмотря на явную патогенность возбудителей для животных и человека, при анализе генома не выявлено генетических островов патогенности.

Отсюда основными факторами вирулентности являются компоненты бруцелл, обеспечивающие их выживание в фагоцитах и распространение по организму.

Капсула бруцелл предохраняет от фагоцитоза.

ЛПС-эндотоксин возбудителей менее биологически активен в сравнении с эндотоксином энтеробактерий. Тем самым бруцеллы не вызывают усиленной продукции провоспалительных цитокинов, что увеличивает их выживаемость.

Ферменты бактерий гиалуронидаза, липаза ускоряют инвазию возбудителей.

Низкомолекулярные продукты бруцелл ингибируют фагосомо-лизосомальное слияние, что способствует незавершенному фагоцитозу.

Резистентность

Устойчивы к низким температурам, долго сохраняются в почве, навозе (4-5 месяцев), в шерсти овец (3-4 месяца). В замороженных мясных продуктах сохраняют жизнеспособность до 5 месяцев. К высоким температурам, дезинфицирующим растворам и УФ-лучам бруцеллы очень чувствительны, что используется для неспецифической профилактики бруцеллеза.

Патогенез и характеристика заболевания

Бруцеллез – зоонозное особо опасное инфекционное заболевание, склонное к хроническому течению. Протекает по типу хронического сепсиса с длительной лихорадкой, поражением опорно-двигательного аппарата, сердечно-сосудистой, нервной, мочеполовой и других систем организма.

B.melitensis, B.abortus, B. suis являются патогенными для людей. B.ovis, B. canis и B.neotomae патогенны только для животных и грызунов. Из организма животных они выделяются в окружающую среду и обсеменяют ее.

Заболевание носит профессиональный характер, обычно страдают лица, имеющие возможность контакта с больными животными (ветеринарный и зоотехнический персонал, работники ферм, мясокомбинатов, пастухи и т.д.)

Инкубационный период может быть длительным и составляет от 1 до 6 недель.

Пути передачи – алиментарный (через мясные и молочные продукты от больных животных при недостаточной их термической обработке); контактный (прямой контакт с больными животными, у них особенно много возбудителя в околоплодных водах; возможен непрямой контакт через объекты окружающей среды); воздушно-капельный и воздушно-пылевой через верхние дыхательные пути.

Входные ворота – кожа и слизистые, которые даже могут быть неповрежденными.

От входных ворот бруцеллы диссеминируют лимфогенно и гематогенно. Депонируются в лимфоузлах, проникают в макрофаги. Возбудители блокируют слияние фагосом с лизосомами вследствие быстрого закисления их содержимого. Отсюда фагосомы становятся местом пребывания и активного размножения бактерий. Бактерии устойчивы к действию нейтрофилов и макрофагов.

Происходит диффузная пролиферация и гиперплазия клеток макрофагальной системы, которые переносят возбудителей. Попадая в кровь, бруцеллы инфицируют печень, селезенку, почки, костный мозг, ткани лимфоидной системы.

Бактерицидные факторы крови частично разрушают возбудителя, в результате выделяется эндотоксин, который способствует появлению очагов некроза в пораженных органах.

При аэрогенном проникновении возбудителя первым признаком заболевания является вялотекущая пневмония. В патогенезе заболевания имеет значение рано развивающаяся гиперчувствительность замедленного типа к возбудителю. Она сохраняется в течение всей болезни и длительное время после выздоровления. При бруцеллезе развивается вторичный иммунодефицит.

Бруцеллы могут персистировать в организме, переходя в L-формы и обеспечивать рецидивы заболевания.

Клинические проявления очень разнообразны. Развиваются полиартрит, невриты, миозиты, пневмония, орхиты, эпидидимиты, часто прерывается беременность. Заболевание приводит к длительной потере трудоспособности и возможной инвалидности.

В связи с высокой инвазивной способностью, устойчивостью во внешней среде, резистентностью к фагоцитозу, склонностью к хроническому прогрессирующему течению патологии, а также из-за отсутствия высокоэффективных вакцин, бруцеллезные возбудители могут являться потенциальным средством биотерроризма.

Иммунитет

Иммунитет после заболевания стойкий, клеточный и гуморальный, ведущую роль в защите играют сенсибилизированные Т-лимфоциты и макрофаги. Повторные инфекции возникают редко.

Лабораторная диагностика

Основными методами диагностики являются серологический и аллергический.

Для серологического диагноза исследуют сыворотку первоначально качественным методом (реакция агглютинации Хеддельсона), а затем количественным (реакция Райта). Агглютинины появляются на 2-й неделе острой фазы заболевания.

Реакция Хеддльсона ставится на стекле с концентрированной сывороткой больного в разных количествах с единым бруцеллезным диагностикумом. Для подтверждения диагноза ставят развернутую реакцию агглютинации Райта. Диагностический титр реакции составляет 1:160-1:200. С этой же целью можно использовать РСК, РПГА, ИФА. В ранних сроках в сыворотке выявляют АТ класса IgМ, в поздних – IgG.

Аллергический метод – кожно-аллергическая проба Бюрне с бруцеллином (протеиновый фильтрат культуры бруцелл) для выявления ГЧЗТ. Реакция становится положительной на 2-3 неделе болезни.

Для ускоренной диагностики используют РИФ с целью выявления антигена в синовиальной жидкости, ликворе, крови или моче. Можно использовать пробу Банга для выявления антигена в молоке. Реакция проводится по принципу кольцепреципитации.

Бактериологический метод проводят в специализированных лабораториях с соблюдением мер биобезопасности, так как бруцеллы относятся ко II группе патогенности микроорганизмов.

Выделение чистой культуры более эффективно на ранних стадиях бруцеллеза.

Делают посев 5-10 мл крови на специальные жидкие среды. с добавлением крови, факторов роста. Затем пересевают на плотные среды и через 3-4 недели проводят идентификацию выделенной культуры по антигенным и биохимическим свойствам (таблица № ). Метод используют не так часто, поскольку возбудители культивируются с трудом, имеют сходные антигены и малую биохимическую активность.

Таблица №

Дифференциальные признаки типов бруцелл

Типы бруцелл	Выращивание первых генераций	Бактериостатическое действие красок			Выделение Н2S
		фуксин	тионин	сафранин
B. melitensis	Обычные действия	+	+	+	-
B. suis	Обычные действия	-	+	-	+
B. abortus	При 5-10% СО2	+	-	+	+

Молекулярно-биологический метод – применяют полимеразную цепную реакцию (ПЦР) с праймерами к основным видам бруцелл.

Лечение

Для лечения назначают аминогликозиды (гентамицин, ранее стрептомицин), фторхинолоны, реже тетрациклины. Для активации системы иммунитета при хроническом течении болезни может применяться убитая бруцеллезная вакцина.

Профилактика

Неспецифическая – обеззараживание продуктов от больных животных, мест содержания скота. Обязательно использование молочных и мясных продуктов с достаточной термической обработкой.

Специфическая профилактика – вакцинация лиц из группы риска (работников специализированных лабораторий, ветврачей, доярок, работников мясокомбинатов) живой ослабленной бруцеллезной вакциной из вакцинного штамма B. abortus. Активный искусственный иммунитет сохраняется 1-3 года. Ревакцинацию проводят, если титр антител низкий и нет ГЧЗТ. Разработана химическая вакцина, эффективность которой изучается.