Brucellae

Brucellosis adalah penyakit menular unik pada manusia dan hewan yang disebabkan oleh bakteri dari genus Brucella. Di Rusia, sekitar 500 kasus primer brucellosis pada manusia tercatat setiap tahunnya.

Orang-orang terinfeksi brucellosis terutama dari hewan peliharaan (domba, kambing, sapi, babi, rusa kutub - reservoir utama patogen di alam). Brucellosis telah ada sejak lama dan telah dideskripsikan dengan nama-nama yang ditentukan oleh distribusi geografisnya (demam Malta, Neapolitan, Gibraltar, Mediterania).

Patogen ini ditemukan pada tahun 1886 oleh D. Bruce, yang menemukannya dalam sediaan limpa seorang prajurit yang meninggal karena demam Malta, dan menyebutnya micrococcus Malta - Micrococcus melitensis. Telah ditetapkan bahwa pembawa utamanya adalah kambing dan domba, dan infeksi terjadi ketika mengonsumsi susu mentah dari keduanya. Pada tahun 1897, B. Bang dan B. Stribolt menemukan patogen aborsi menular pada sapi - Bacterium abortus bovis, dan pada tahun 1914, J. Traum menemukan patogen aborsi menular pada babi - Brucella abortus suis. Sebuah studi perbandingan tentang sifat-sifat Brucella melitensis dan Brucella abortus bovis yang dilakukan pada tahun 1916-1918 oleh A. Ivens menunjukkan bahwa keduanya hampir tidak dapat dibedakan satu sama lain dalam banyak sifat. Dalam hal ini, diusulkan untuk menggabungkan keduanya menjadi satu kelompok, dinamai untuk menghormati Bruce - Brucella. Pada tahun 1929, I. Heddleson memasukkan Brucella abortus suis ke dalam kelompok ini dan mengusulkan pembagian genus Brucella menjadi 3 spesies: Brucella melitensis (Micrococcus melitensis), Brucella abortus (Brucella abortus bovis) dan Brucella suis (Brucella abortus suis).

Penyakit pada manusia dan hewan yang disebabkan oleh Brucella diputuskan untuk disebut brucellosis. Selanjutnya, genus Brucella ditambah dengan tiga spesies lagi: Brucella ovis diisolasi dari domba jantan yang menderita epididimitis (1953), Brucella neotomae - dari tikus semak (1957) dan Brucella canis - dari anjing pemburu (1966). Menurut klasifikasi Bergey (2001), Brucella termasuk dalam kelas Alphaproteobacteria.

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

Morfologi Brucella

Brucella memiliki sifat morfologi, pewarnaan, dan kultural yang serupa. Mereka adalah sel kokoid gram negatif kecil dengan diameter 0,5-0,7 μm dan panjang 0,6-1,5 μm, terletak secara acak, terkadang berpasangan, tidak memiliki flagela, tidak membentuk spora dan kapsul. Kandungan G + C dalam DNA adalah 56-58 mol %.

Sifat biokimia Brucella

Brucella bersifat aerob atau mikroaerofil, tidak tumbuh dalam kondisi anaerob. Suhu optimum untuk pertumbuhan adalah 36-37 °C; pH 7,0-7,2; tumbuh baik pada media nutrisi konvensional, tetapi lebih baik dengan penambahan serum atau darah. Media yang direkomendasikan: agar nutrisi dengan penambahan serum (5%) dan glukosa; agar yang disiapkan pada infus kentang, dengan penambahan serum 5%; agar darah; kaldu daging-pepton. Ciri Brucella abortus adalah kebutuhannya akan peningkatan kandungan CO2 (5-10%) dalam atmosfer pertumbuhan. Pertumbuhan yang lambat merupakan ciri khas brucella, terutama pada generasi pertama: ketika ditanam dari manusia dan hewan, pertumbuhan terkadang muncul setelah 2-4 minggu. Koloni Brucella tidak berwarna, cembung, bulat - berbentuk S, atau kasar - berbentuk R, halus dan transparan pada awalnya, menjadi keruh seiring bertambahnya usia.

Koloni Brucella canis, Brucella ovis, dan Brucella suis biotipe ke-5 selalu memiliki bentuk R. Pertumbuhan Brucella dalam media kaldu disertai dengan kekeruhan yang seragam. Tiamin, biotin, dan niasin diperlukan untuk pertumbuhan Brucella. Brucella memfermentasi glukosa dan arabinosa dengan pembentukan asam tanpa gas, tidak membentuk indol, dan mereduksi nitrat menjadi nitrit. Pembentukan hidrogen sulfida paling menonjol pada Brucella suis.

Secara total, 10-14 fraksi antigen terdeteksi pada Brucella menggunakan imunoelektroforesis ekstrak yang disiapkan dari sel yang dihancurkan oleh ultrasound. Brucella memiliki antigen spesifik genus yang sama, berbagai antigen somatik lainnya, termasuk M spesifik spesies (dominan pada Brucella melitensis), A (dominan pada Brucella abortus) dan R (dalam bentuk kasar). Antigen M dan A juga terdeteksi pada spesies lain (biovar) Brucella, tetapi dalam proporsi yang berbeda, yang harus diperhitungkan saat mengidentifikasinya. Antigen yang umum untuk Francisella tularensis, Bordetella bronchiseptica dan Y. enterocolitica (serotipe 09) terdeteksi. Karena fakta bahwa beberapa fitur brucellae bervariasi, spesies Brucella melitensis dibagi menjadi 3 biovar, spesies Brucella abortus - menjadi 9 dan B. suis - menjadi 5 biovar. Untuk diferensiasi menjadi spesies dan biotipe serta identifikasi, digunakan serangkaian fitur, yang meliputi, selain sifat morfologi dan pewarnaan, juga kebutuhan akan CO2 untuk pertumbuhan, kemampuan tumbuh pada media dengan adanya pewarna tertentu (fuchsin basa, thionine, safranin), mengeluarkan H2S, membentuk urease, fosfatase, katalase (aktivitas enzim ini paling kuat diekspresikan pada Brucella suis, enzim ini tidak tumbuh pada media dengan safranin), kepekaan terhadap bakteriofag Tbilisi, aglutinasi dengan serum monospesifik. Jika perlu, digunakan uji metabolik tambahan: kemampuan mengoksidasi asam amino tertentu (alanin, asparagin, asam glutamat, ornitin, sitrulin, arginin, lisin) dan karbohidrat (arabinosa, galaktosa, ribosa, D-glukosa, D-eritritol, D-xilosa).

Biovar keempat adalah Brucella suis, karena pembawa utamanya bukan babi, tetapi rusa kutub, dan dengan mempertimbangkan fitur-fitur lainnya, disarankan untuk membedakannya sebagai spesies independen, Brucella rangiferis.

Biovar kelima B. suis mencakup kultur yang diisolasi dari sapi dan domba yang digugurkan dan mengandung Brucella bentuk-R yang stabil.

Brucella terhadap fag Tbilisi: dalam pengenceran kerja yang biasa, fag hanya melisiskan B. abortus. Namun, dalam dosis yang sama dengan sepuluh pengenceran kerja, fag melisiskan, meskipun lemah, strain Brucella suis dan Brucella neotomae.

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

Resistensi terhadap Brucella

Brucella relatif tahan terhadap lingkungan. Mereka bertahan hidup di tanah dan air yang lembap hingga 2-3 bulan, dan pada suhu 11-13 °C - hingga 4,5 bulan; di air yang tergenang - hingga 3 bulan; dalam susu - hingga 273 hari; dalam mentega - hingga 142 hari; dalam keju - hingga 1 tahun; dalam keju feta - hingga 72 hari; dalam susu asam - hingga 30 hari; dalam kefir - hingga 11 hari. Namun, mereka sangat sensitif terhadap suhu tinggi - pada suhu 70 °C mereka mati setelah 10 menit, dan ketika direbus - dalam beberapa detik. Pasteurisasi susu pada suhu 80-90 °C menyebabkan kematian mereka setelah 5 menit. Brucella juga sensitif terhadap berbagai disinfektan kimia.

Faktor Patogenisitas Brucella

Brucella tidak membentuk eksotoksin. Patogenisitasnya disebabkan oleh endotoksin dan kemampuan untuk menekan fagositosis, mencegah "ledakan oksidatif". Faktor-faktor spesifik yang menekan fagositosis belum diteliti secara memadai. Patogenisitas brucella juga dikaitkan dengan hialuronidase dan enzim lainnya. Brucella memiliki sifat alergenik yang sangat kuat, yang sangat menentukan patogenesis dan gambaran klinis brucellosis.

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

Kekebalan pasca infeksi

Kekebalan pasca infeksi berlangsung lama dan kuat, tetapi penyakit berulang mungkin terjadi. Kekebalan bersifat saling terkait (melawan semua jenis Brucella) dan disebabkan oleh limfosit T dan makrofag. Pada orang dan hewan yang kebal, fagositosis berlangsung secara lengkap. Peran antibodi dalam kekebalan adalah untuk merangsang aktivitas fagositosis. Reaksi alergi yang positif menunjukkan tidak hanya kepekaan tubuh, tetapi juga adanya kekebalan. Terobosan dalam kekebalan dapat terjadi dengan infeksi oleh patogen dosis besar atau dengan virulensinya yang tinggi.

Epidemiologi Brucellosis

Pembawa utama brucellosis adalah domba, kambing (Brucella melitensis), sapi (Brucella abortus), babi (Brucella suis) dan rusa kutub (Brucella rangiferis). Namun, mereka juga dapat menyebar ke banyak spesies hewan lainnya (yak, unta, kerbau, serigala, rubah, hewan pengerat, llama, saigas, bison, kuda, kelinci, landak, ayam, dll.). Transisi Brucella melitensis ke sapi sangat berbahaya, karena dalam kasus ini ia mempertahankan patogenisitasnya yang tinggi bagi manusia. Dari semua spesies, yang paling patogen bagi manusia di negara kita adalah Brucella melitensis. Ini menyebabkan penyakit manusia pada lebih dari 95-97% dari semua kasus brucellosis. Brucella abortus, sebagai suatu peraturan, menyebabkan bentuk penyakit laten, dan manifestasi klinis hanya diamati pada 1-3%. Brucella suis menyebabkan penyakit bahkan lebih jarang (kurang dari 1%). Patogenisitas brucellosis bervariasi tidak hanya bergantung pada spesiesnya, tetapi juga pada biovarnya. Secara khusus, biovar 3, 6, 7, 9 dari Brucella abortus tidak kalah virulensinya dengan Brucella melitensis. Varian Brucella suis di Amerika juga sangat virulen, oleh karena itu, peran etiologi spesies brucellosis individual memanifestasikan dirinya secara berbeda di berbagai negara. Misalnya, di Meksiko, peran utama dalam epidemiologi brucellosis dimainkan oleh Brucella melitensis, di AS - Brucella suis, dan di Kanada dan beberapa negara Eropa - Brucella abortus. Ada kemungkinan bahwa biovar 3, 6, 7, 9 dari Brucella abortus muncul sebagai akibat dari migrasi Brucella melitensis ke sapi dan transformasinya.

Pada hewan, brucellosis terjadi sebagai penyakit umum, yang gambarannya bisa berbeda. Untuk sapi besar dan kecil, manifestasi penyakit yang paling umum adalah aborsi menular, terutama jika jumlahnya banyak. Pada babi, aborsi lebih jarang terjadi, penyakit ini terjadi sebagai sepsis kronis dengan kerusakan pada sendi, testis, dan organ lainnya. Dari hewan yang sakit, patogen dikeluarkan bersama susu, urin, feses, nanah, dan terutama dalam jumlah banyak - selama periode keguguran dengan janin, selaput ketuban, dan cairan dari jalan lahir, yang merupakan bahan yang paling menular. Reproduksi brucellae yang melimpah di selaput janin dikaitkan dengan keberadaan alkohol polihidrat - erythritol, yang berfungsi sebagai faktor pertumbuhan penting bagi Brunella dari semua spesies, kecuali Brucella ovis.

Seseorang terinfeksi dari hewan (sangat jarang dari orang yang sakit) terutama melalui kontak atau kontak-rumah tangga (80-90% dari semua penyakit). Metode infeksi melalui makanan diamati terutama ketika mengonsumsi susu yang tidak dipasteurisasi dari hewan yang sakit atau produk susu yang dibuat darinya, serta air. Semua orang yang secara terus-menerus atau sementara berurusan dengan hewan atau bahan baku hewani karena profesinya (gembala, peternak sapi, pemerah susu, pekerja veteriner dan lain-lain) dapat terinfeksi melalui kontak atau kontak-rumah tangga. Brucella memasuki tubuh manusia melalui kulit atau, lebih sering, melalui selaput lendir mulut, hidung, mata (dibawa oleh tangan yang kotor).

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

Gejala Brucellosis

Masa inkubasi brucellosis bervariasi dari 1 minggu hingga beberapa bulan.

Patogen memasuki kelenjar getah bening melalui jalur limfatik; dengan berkembang biak, ia membentuk "kompleks brucellosis primer", yang lokasinya bergantung pada lokasi gerbang masuk, tetapi yang paling sering adalah aparatus limfatik rongga mulut, kelenjar retrofaring, serviks, submandibular, dan aparatus limfatik usus. Dari kelenjar getah bening, patogen memasuki darah dan menyebar ke seluruh tubuh, secara selektif memengaruhi jaringan sistem limfohematopoietik. Bakteremia dan generalisasi proses tersebut menyebabkan alergi parah pada tubuh. Brucellosis terjadi sebagai sepsis kronis. Hal ini disebabkan oleh sifat fagositosis yang tidak lengkap. Berada dan berkembang biak di dalam sel, termasuk fagosit, brucellae tidak dapat diakses oleh antibodi atau obat kemoterapi. Selain itu, mereka dapat berubah menjadi bentuk-L di dalam sel dan dalam bentuk ini bertahan dalam tubuh untuk waktu yang lama, dan kembali ke bentuk aslinya, menyebabkan kekambuhan penyakit.

Gejala brucellosis sangat beragam dan kompleks. Gejalanya terutama bergantung pada alergi dan keracunan tubuh serta organ dan jaringan mana yang terlibat dalam proses infeksi. Paling sering, sistem limfatik, vaskular, hepatosplenik, saraf, dan terutama sistem muskuloskeletal yang terkena. Brucellosis ditandai dengan perjalanan penyakit yang panjang (kadang-kadang hingga 10 bulan), dalam kasus yang parah dapat menyebabkan hilangnya kemampuan kerja jangka panjang dan kecacatan sementara, tetapi penyakit ini, sebagai suatu peraturan, berakhir dengan pemulihan total.

Diagnostik laboratorium brucellosis

Brucellosis didiagnosis menggunakan uji biologis, metode bakteriologis, reaksi serologis, uji alergi Burnet, dan metode hibridisasi DNA-DNA. Bahan untuk penelitian ini adalah darah, sumsum tulang, sekresi konjungtiva, urin, ASI (pada ibu menyusui), lebih jarang - feses, cairan periartikular. Karena tempat tinggal utama patogen dalam tubuh adalah sel-sel sistem hemo- atau limfopoietik, preferensi harus diberikan pada isolasi hemo- atau mielokultur. Dalam penelitian bakteriologis, perlu untuk menyediakan kondisi untuk pertumbuhan Brucella abortus (kebutuhan akan CO2). Identifikasi kultur brucella yang diisolasi dilakukan berdasarkan tanda-tanda yang ditentukan dalam Tabel 30. Uji biologis (infeksi marmut) dilakukan dalam kasus-kasus di mana bahan tersebut sangat terkontaminasi dengan mikroflora asing dan sulit untuk mendapatkan kultur patogen murni langsung darinya. Reaksi serologis dapat digunakan untuk mendeteksi antigen patogen atau untuk mendeteksi antibodi terhadapnya. Untuk mendeteksi antigen brucellosis yang dapat beredar dalam darah baik dalam bentuk bebas maupun dalam bentuk kompleks antigen + antibodi (CIC - circulating immunity complexes), digunakan reaksi-reaksi berikut: RPGA (terutama menggunakan diagnostik eritrosit dengan antibodi monoklonal terhadap antigen spesifik genus Brucella); reaksi agregat-hemaglutinasi (AGR); eritrosit membawa antibodi terhadap antigen brucellosis; reaksi koaglutinasi, presipitasi dan IFM. Untuk mendeteksi antibodi dalam serum pasien, digunakan reaksi berikut: reaksi aglutinasi Wright, reaksi Coombs (untuk mendeteksi antibodi yang tidak lengkap), reaksi imunofluoresensi tidak langsung, RPGA, IFM, RSK, OFR, serta reaksi yang dipercepat pada kaca: Heddleson, Rose Bengal, aglutinasi lateks, reaksi hemolisis tidak langsung (eritrosit yang disensitisasi dengan LPS Brucella akan lisis dengan adanya antibodi dan komplemen).

Bagaimana cara mencegah brucellosis?

Vaksin brucellosis merupakan profilaksis spesifik brucellosis. Vaksinasi dilakukan dengan menggunakan vaksin hidup yang dibuat dari strain B. abortus (vaksin brucellosis hidup - LBB), hanya pada fokus brucellosis kambing dan domba. Vaksin dioleskan secara kutan, satu kali. Revaksinasi hanya dilakukan pada individu dengan uji Burnet dan reaksi serologis negatif. Karena LBB memiliki efek alergenik yang kuat, vaksin brucellosis kimia (CBV) yang dibuat dari antigen dinding sel brucella telah diusulkan sebagai gantinya. Vaksin ini memiliki imunogenisitas tinggi, tetapi kurang alergenik. Suspensi brucellae yang dimatikan (vaksin terapeutik yang dimatikan) atau LBB dapat digunakan untuk mengobati brucellosis kronis (merangsang pembentukan kekebalan pasca infeksi).