Brucella melitensis

Brucella melitensis
B. melitensis kamçısıyla görüntülenmiş
Biyolojik sınıflandırma Bu sınıflandırmayı düzenle
Üst âlem: Bacteria
Şube: Proteobacteria
Sınıf: Alphaproteobacteria
Takım: Rhizobiales
Familya: Brucellaceae
Cins: Brucella
Tür: B. melitensis
İkili adlandırma
Brucella melitensis
(Schmidt 1901) Meyer and Shaw 1920[1]
Sinonimler [2]
  • Bacterium abortus Schmidt 1901
  • Brucella suis Huddleson 1929
  • Brucella canis Carmichael and Bruner 1968
  • Brucella abortus (Schmidt 1901) Meyer and Shaw 1920
  • Brucella ovis Buddle 1956
  • Brucella neotomae Stoenner and Lackman 1957
  • Streptococcus melitensis Hughes 1893

Sinonim: Brucella abortus Alphaproteobacteria sınıfına ait Brucellaceae familyasından,Gram negatif alfa-proteobakteridir. Küçük, mikroaerofilik, spor oluşturmayan, yavaş büyüyen ve kokobasiller olarak karakterize edilmiş çubuk şeklinde patojen bir bakteridir.[3] Ayrıca bruselloza neden olan etkenlerden biridir.

Brucella abortus keşfi

[değiştir | kaynağı değiştir]

1897'de Danimarkalı bir veteriner hekim olan L.F. Bernhard Bang brucella hastalığnı incelemiştir. Dr. Bang, abort olan sığırlardan Brucella abortus suşlarını izole edebilmiştir. B. Abortus patojeninin koyun, keçi ve atlara da bulaşabileceğini fark etmiştir. Böylece brucella hastalığı, Bang hastalığı olarak bilinmeye başlamıştır.[4] Sonuç olarak, Dr. Bang; sığır abortus basilinin (B. abortus), Bang hastalığının etken maddesi olduğunu keşfetmiştir.[4]

Bulaşma yolları

[değiştir | kaynağı değiştir]

Brusella abortus, ihmal edilen endemik zoonotik bir hastalık olan brusellozun etken maddelerinden biridir. Zoonoz olan B. abortus'un sığırdan insana bulaşması, enfekte ineklerin, plesanta veya abortlanmış dokuları veya ürünleri ile doğrudan temas yoluyla gerçekleşebilmektedir.[5] İnsandan insana bulaşması nadirdir. Fakat anne sütü, B. abortus'un olası bir bulaşma kaynağıdır. Anneden fetüse veya emzirme yoluyla  transplasental geçiş olabilmektedir.[6]

İnsanlarda klinik belirtileri

[değiştir | kaynağı değiştir]

Bruselloz, hayvancılık sektöründe çalışan insanlar, laboratuvar personeli, araştırmacılar, veteriner hekimler ve avcılar için meslek hastalığı olarak kabul edilmektedir. Subklinik seyirlerden dalgalı ateş, halsizlik, baş ağrısı, sırt ağrısı, yorgunluk, eklem yangısı, endokardit, menenjit, kemik iltihabı gibi semptomlar gözlenebilmektedir. Ayrıca yaşamı tehdit eden hastalıklar gibi çeşitli klinik belirtilere kadar değişen hem akut hem de kronik semptomlara neden olmaktadır.[5][6]

Sığırlarda klinik belirtileri

[değiştir | kaynağı değiştir]

İlk kez sığırlardan izole edilmiş olan B. abortus, abort ve infertiliteye neden olmaktadır.[5]  Enfekte ineklerin klinik semptomları arasında abortus, zayıf ağırlık, azalan doğurganlık artışı ve süt üretiminde azalma yer almaktadır.[6] Ayrıca, boğanın üreme sistemine yerleşebilen bir organizmadır. Genital sistem hücreleri, bu zoonotik patojenin büyümesini artıran yüksek yoğunlukta eritritol içermektedir. Enfeksiyon orşit, epididimit, seminal vezikülit, ampulla iltihabı, libido azalması ve kısırlığa yol açabilmektedir.[7]

Dünyadaki yaygınlığı

[değiştir | kaynağı değiştir]

Bruselloz, çiftlik hayvanları ve insanlar dahil olmak üzere çok çeşitli memelileri etkileyen dünya çapında bir zoonoz hastalıktır.[8] Bu enfeksiyon birçok gelişmekte olan ülkede insan enfeksiyonu için hala önde gelen risk faktörü olan pastörize edilmemiş süt veya süt ürünlerinin tüketiminden kaynaklanabilmektedir.[9] Düşük gelirli ve gelişmekte olan ülkelerde yıkıcı ekonomik kayıplara neden olmaktadır.[5]

Birçok Batı ülkesinde eradike edilmiştir. Fakat başta Akdeniz havzası olmak üzere; Arap Körfezi, Hint Yarımadası, Orta Asya ve bazı bölgelerde halen önemli halk sağlığı ve veteriner halk sağlığı sorunlarına neden olmaktadır.[10][11]

Genomik yapısı

[değiştir | kaynağı değiştir]

Brusella'nın en ilgi çekici yönlerinden biri, çeşitli türlerinin genom düzeyinde %97 benzerlik göstermesidir.[12] Yıllar boyunca, Brucella türlerinin genomu, her iki kromozom arasında bağımsız karmaşık genetik rekombinasyonlar ve DNA lokuslarının translokasyonlarını gerçekleştirmiştir. B. abortus'un genom boyutu 3,3 Mb'dir. 2,1 ve 1,2 Mb boyutlarında iki dairesel kromozoma bölünmüştür.[13]

Dayanıklılığı

[değiştir | kaynağı değiştir]

Brucella, birden fazla enfeksiyon yolu olan güçlü bir patojendir. Olumsuz koşullar altında bile memeli konakçıların içinde ve dışında uzun süre direnebilir. Asitlik ve 11 ila 14 °C arasındaki sıcaklık gibi olumsuz koşullarda bile gıdada 15 aya kadar veya 37 °C'nin altında 2-3 gün kalabilmektedir. Ayrıca, kışın 2 aydan fazla veya doğrudan güneş ışığına maruz kalırsa birkaç saatten fazla, abort olan enfekte fetüs ve kontamine gübrede hayatta kalabilmektedir.[14]

Patogenezi

[değiştir | kaynağı değiştir]
Brucella spp. boyanma morfolojileri gram negatiftir. Brucella spp. zayıf boyanan, küçük gram-negatif kokobasillerdir (0,5-0,7 x 0,6-1,5 µm) ve çoğunlukla tek hücreli olarak görülürler ve "ince kum" gibi görünürler.

B. Abortus, organizmaya girip dokularda yayılmak için akıllı mekanizmalar kullanmaktadır. Organizma içinde uzun süre hayatta kalabilmektedir. Eksotoksin, endotoksin, lipopolisakkarit (LPS), kapsül, pilus ve sitolizin gibi klasik virülans faktörleri olmadan konakçı hücrelerde çoğalabilmektedir.[15]Brusella, makrofajlar ve dendritik hücreler tarafından yutulduğunda herhangi bir inflamatuar yanıt ortaya çıkarmadan solunum veya sindirim sisteminin mukozal bariyerlerine saldırabilmektedir.[16] Bununla birlikte, hem fagositik hem de fagositik olmayan hücreleri enfekte etme yeteneğine sahiptir.[17]

BvrR ve BvrS, Brucella'nın içselleştirilmesi üzerine konakçı hücre iskeletini değiştirerek, Brucella'nın istila için ihtiyaç duyduğu düzenleyici sistemin iki bileşenidir.[18] Tip IV salgılama sistemleri (T4SS'ler), fagozomun lizozomla birleşmesini önleyerek Brucella'nın hücre içinde hayatta kalmasına yardımcı olmaktadır.[19][20] LPS'nin Brucella yüzeyindeki bütünlüğü, güçlü endotoksik aktivite sergilemediğinden, bakterinin konak bağışıklığından kaçması için çok önemlidir.[21]

Brucella abortus konak hücre tarafından alındıktan sonra, başlangıçta endozomlar ve lizozomlarla etkileşime girdiği erken fagozomların içinde toplanmaktadır. Bu bölmelerde kaldıktan sonra bakterilerin çoğu bakterileri öldüren mekanizmalar tarafından yok edilmektedir. Sadece birkaç Brucella bakterisi, organizmanın konakçı hücre hayatta kalmasına yol açan fagozom-lizozom füzyonunu engelleyerek lizozomal bozulmayı önlemektedir. Daha sonra, Brucella hücre içi saldırısını; endoplazmik retikulumdan türetilen veziküllere yönlendirmektedir. Bununla birlikte; hücrelere herhangi bir sitotoksik etkisi olmadan, enfeksiyondan 12 saat sonra replikasyona başlamaktadır. Brucella yaşam döngüsünün son adımında, vakuol içeren replikatif Brucella, içselleştirmeden 48-72 saat sonra vakuol içeren otofajik Brucella'ya dönüştürülmektedir. Son olarak organizma içerisinde Brucella hücreden hücreye geçiş yapabilmektedir.[22]

Sığır aşıları

[değiştir | kaynağı değiştir]

Sığırlarda bağışıklama için B. abortus'a karşı onaylanmış birkaç canlı zayıflatılmış canlı atenüe aşı mevcuttur. Bunlar; RB51, S19, 45/20 ve SR82'dir.[23][24]

B. abortus S19 tesadüfen elde edilmiş bir suştur.[22] Sığırlarda bruselloza karşı etkili, pürüzsüz atenüe bir aşı türüdür. Aşılanmış dişi sığırlarda düşüklere ve süt üretiminde azalmaya neden olabilmektedir. Hamile dişi sığırlarda kullanılamamaktadır. Ayrıca insanlarda önemli ölçüde enfeksiyona neden olabilmektedir. Ek olarak, bu suşta lipopolisakaritin (LPS) varlığı, anti-LPS antikor çapraz reaktivitesi nedeniyle aşıyla bağışıklık kazanmış hayvanlarla, doğal olarak enfekte olmuş hayvanlar arasında ayrım yapmayı zorlaştırmaktadır.[25] S19 suşu sığırlarda koruyucu etkinliği nedeniyle birçok ülkede kullanılmasına rağmen, yukarıda bahsedilen tanı ve güvenlik sorunları nedeniyle B. abortus RB51 kaba suşu ortaya çıkmıştır.[26]

RB51 aşısı; S19 aşısına göre sığırlarda daha az aborta neden olmaktadır. Ayrıca, B. abortus RB51, LPS'nin O-antijeninden yoksun bir mutant olması nedeniyle, aşılanmış ve enfekte olmuş sığırlar arasında ayrım yapılabilmektedir.[23] Ek olarak, sığırlarda abortus oluşumunu engellese de gebelik sırasında tam dozu ineklerde abortusa neden olabilmektedir.[27][28] Ayrıca S19 aşısına göre daha atenüe olmasına rağmen bu aşı insanlara bulaşıcıdır. En büyük dezavantajı ise insanlarda bruselloz tedavisinde kullanılan bir antibiyotik olan rifampisine dirençli olmasıdır.[22]

Kaynakça

[değiştir | kaynağı değiştir]
  1. ^ Meyer KF, Shaw EB. (1920). "A comparison of the morphologic, cultural and biochemical characteristics of B. abortus and B. melitensis from cattle. Studies on the genus Brucella nov. gen". Journal of Infectious Diseases. 27: 173-184. 
  2. ^ "Species: Brucella melitensis". LPSN. 7 Şubat 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Haziran 2021. 
  3. ^ Pappas, Georgios (Kasım 2010). "The changing Brucella ecology: novel reservoirs, new threats". International Journal of Antimicrobial Agents. 36: S8-S11. doi:10.1016/j.ijantimicag.2010.06.013. ISSN 0924-8579. 
  4. ^ a b "Brucellosis: Evolution and expected comeback". International Journal of Veterinary Science and Medicine (İngilizce). 6: S31-S35. 1 Ocak 2018. doi:10.1016/j.ijvsm.2018.01.008. ISSN 2314-4599. 1 Aralık 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Haziran 2021. 
  5. ^ a b c d Deng, Hongkuan; Zhou, Jian; Gong, Binbin; Xiao, Mingchao; Zhang, Miaomiao; Pang, Qiuxiang; Zhang, Xiufang; Zhao, Bosheng; Zhou, Xiaocui (Eylül 2019). "Screening and identification of a human domain antibody against Brucella abortus VirB5". Acta Tropica. 197: 105026. doi:10.1016/j.actatropica.2019.05.017. ISSN 0001-706X. 
  6. ^ a b c Mahmud, Araf; Khan, Md. Tahsin; Iqbal, Asif (Aralık 2019). "Identification of novel drug targets for humans and potential vaccine targets for cattle by subtractive genomic analysis of Brucella abortus strain 2308". Microbial Pathogenesis. 137: 103731. doi:10.1016/j.micpath.2019.103731. ISSN 0882-4010. 
  7. ^ Givens, M. D. (Haziran 2018). "Review: Risks of disease transmission through semen in cattle". Animal: An International Journal of Animal Bioscience. 12 (s1): s165-s171. doi:10.1017/S1751731118000708. ISSN 1751-732X. PMID 29665869. 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2021. 
  8. ^ Suárez-Esquivel, Marcela; Chaves-Olarte, Esteban; Moreno, Edgardo; Guzmán-Verri, Caterina (20 Ekim 2020). "Brucella Genomics: Macro and Micro Evolution". International Journal of Molecular Sciences. 21 (20): 7749. doi:10.3390/ijms21207749. ISSN 1422-0067. 
  9. ^ El-Wahab, Ekram W. Abd; Hegazy, Yamen M.; El-Tras, Wael F.; Mikheal, Ashraf; Kabapy, Ahmed F.; Abdelfatah, Mahmoud; Bruce, Mieghan; Eltholth, Mahmoud M. (2019). "A multifaceted risk model of brucellosis at the human–animal interface in Egypt". Transboundary and Emerging Diseases (İngilizce). 66 (6): 2383-2401. doi:10.1111/tbed.13295. ISSN 1865-1682. 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2021. 
  10. ^ Nejad, Ramin Bagheri; Krecek, Rosina C.; Khalaf, Omar H.; Hailat, Nabil; Arenas-Gamboa, Angela M. (21 Mayıs 2020). "Brucellosis in the Middle East: Current situation and a pathway forward". PLOS Neglected Tropical Diseases (İngilizce). 14 (5): e0008071. doi:10.1371/journal.pntd.0008071. ISSN 1935-2735. PMC 7241688 $2. PMID 32437346. 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Mayıs 2022. 
  11. ^ Kılıç, Selçuk; Çelebi, Bekir; Turan, Meral (1 Ocak 2021). "Brucella melitensis and Brucella abortus genotyping via real-time PCR targeting 21 variable genome loci". Journal of Microbiological Methods (İngilizce). 180: 106125. doi:10.1016/j.mimet.2020.106125. ISSN 0167-7012. 
  12. ^ Suárez-Esquivel, Marcela; Chaves-Olarte, Esteban; Moreno, Edgardo; Guzmán-Verri, Caterina (2020). "Brucella Genomics: Macro and Micro Evolution". International Journal of Molecular Sciences (İngilizce). 21 (20): 7749. doi:10.3390/ijms21207749. 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2021. 
  13. ^ O'Callaghan, David; Whatmore, Adrian M. (1 Kasım 2011). "Brucella genomics as we enter the multi-genome era". Briefings in Functional Genomics. 10 (6): 334-341. doi:10.1093/bfgp/elr026. ISSN 2041-2649. 
  14. ^ Lucero, Nidia E.; Tenenbaum, Marina; Jacob, Nestor R.; Escobar, Gabriela I.; Groussaud, Pauline; Whatmore, Adrian M.YR 2010. "Application of variable number of tandem repeats typing to describe familial outbreaks of brucellosis in Argentina". Journal of Medical Microbiology,. 59 (6): 648-652. doi:10.1099/jmm.0.017525-0. ISSN 1473-5644. 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2021. 
  15. ^ "Invasion and intracellular trafficking of Brucella abortus in nonphagocytic cells". Microbes and Infection (İngilizce). 2 (7): 829-835. 1 Haziran 2000. doi:10.1016/S1286-4579(00)90368-X. ISSN 1286-4579. 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2021. 
  16. ^ Barquero-Calvo, Elías; Chaves-Olarte, Esteban; Weiss, David S.; Guzmán-Verri, Caterina; Chacón-Díaz, Carlos; Rucavado, Alexandra; Moriyón, Ignacio; Moreno, Edgardo (18 Temmuz 2007). "Brucella abortus Uses a Stealthy Strategy to Avoid Activation of the Innate Immune System during the Onset of Infection". PLOS ONE (İngilizce). 2 (7): e631. doi:10.1371/journal.pone.0000631. ISSN 1932-6203. PMC 1910614 $2. PMID 17637846. 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Mayıs 2022. 
  17. ^ Miraglia, María C.; Rodriguez, Ana M.; Barrionuevo, Paula; Rodriguez, Julia; Kim, Kwang S.; Dennis, Vida A.; Delpino, M. Victoria; Giambartolomei, Guillermo H. (2018). "Brucella abortus Traverses Brain Microvascular Endothelial Cells Using Infected Monocytes as a Trojan Horse". Frontiers in Cellular and Infection Microbiology (İngilizce). 8. doi:10.3389/fcimb.2018.00200. ISSN 2235-2988. 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2021. 
  18. ^ "Regulation of Brucella virulence by the two-component system BvrR/BvrS". Veterinary Microbiology (İngilizce). 90 (1-4): 329-339. 20 Aralık 2002. doi:10.1016/S0378-1135(02)00218-3. ISSN 0378-1135. 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2021. 
  19. ^ Marchesini, María I.; Morrone Seijo, Susana M.; Guaimas, Francisco F.; Comerci, Diego J. (2016). "A T4SS Effector Targets Host Cell Alpha-Enolase Contributing to Brucella abortus Intracellular Lifestyle". Frontiers in Cellular and Infection Microbiology (İngilizce). 6. doi:10.3389/fcimb.2016.00153. ISSN 2235-2988. 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2021. 
  20. ^ "Arşivlenmiş kopya". 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2021. 
  21. ^ "Brucella lipopolysaccharide acts as a virulence factor". Current Opinion in Microbiology (İngilizce). 8 (1): 60-66. 1 Şubat 2005. doi:10.1016/j.mib.2004.12.003. ISSN 1369-5274. 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2021. 
  22. ^ a b c "Pathogenesis and Immunobiology of Brucellosis: Review of Brucella–Host Interactions". The American Journal of Pathology (İngilizce). 185 (6): 1505-1517. 1 Haziran 2015. doi:10.1016/j.ajpath.2015.03.003. ISSN 0002-9440. 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2021. 
  23. ^ a b Olsen, Steven C.; Stoffregen, W. S. (1 Aralık 2005). "Essential role of vaccines in brucellosis control and eradication programs for livestock". Expert Review of Vaccines. 4 (6): 915-928. doi:10.1586/14760584.4.6.915. ISSN 1476-0584. 
  24. ^ "Brucellosis vaccines for livestock". Veterinary Immunology and Immunopathology (İngilizce). 181: 51-58. 15 Kasım 2016. doi:10.1016/j.vetimm.2016.03.011. ISSN 0165-2427. 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2021. 
  25. ^ Smith, Laurie D.; Ficht, Thomas A. (1 Ocak 1990). "Pathogenesis of Brucella". Critical Reviews in Microbiology. 17 (3): 209-230. doi:10.3109/10408419009105726. ISSN 1040-841X. 
  26. ^ Yang, Xinghong; Skyberg, Jerod A.; Cao, Ling; Clapp, Beata; Thornburg, Theresa; Pascual, David W. (1 Şubat 2013). "Progress in Brucella vaccine development". Frontiers in Biology (İngilizce). 8 (1): 60-77. doi:10.1007/s11515-012-1196-0. ISSN 1674-7992. PMC 3666581 $2. PMID 23730309. 
  27. ^ "Adverse events in humans associated with accidental exposure to the livestock brucellosis vaccine RB51". Vaccine (İngilizce). 22 (25-26): 3435-3439. 3 Eylül 2004. doi:10.1016/j.vaccine.2004.02.041. ISSN 0264-410X. 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2021. 
  28. ^ "Brucella abortus mutants lacking ATP-binding cassette transporter proteins are highly attenuated in virulence and confer protective immunity against virulent B. abortus challenge in BALB/c mice". Microbial Pathogenesis (İngilizce). 95: 175-185. 1 Haziran 2016. doi:10.1016/j.micpath.2016.04.009. ISSN 0882-4010. 24 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2021.