Brucella melitensis

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. Ayrıca bruselloza neden olan etkenlerden biridir.

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. Sonuç olarak, Dr. Bang; sığır abortus basilinin (B. abortus), Bang hastalığının etken maddesi olduğunu keşfetmiştir.

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. İnsandan insana bulaşması nadirdir. Fakat anne sütü, B. abortus’un olası bir bulaşma kaynağıdır. Anneden fetüse veya emzirme yoluyla  transplasental geçiş olabilmektedir.

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.

İlk kez sığırlardan izole edilmiş olan B. abortus, abort ve infertiliteye neden olmaktadır.  Enfekte ineklerin klinik semptomları arasında abortus, zayıf ağırlık, azalan doğurganlık artışı ve süt üretiminde azalma yer almaktadır. 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.

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

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.

Brusella'nın en ilgi çekici yönlerinden biri, çeşitli türlerinin genom düzeyinde %97 benzerlik göstermesidir. 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.

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.

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.Brusella, makrofajlar ve dendritik hücreler tarafından yutulduğunda herhangi bir inflamatuar yanıt ortaya çıkarmadan solunum veya sindirim sisteminin mukozal bariyerlerine saldırabilmektedir. Bununla birlikte, hem fagositik hem de fagositik olmayan hücreleri enfekte etme yeteneğine sahiptir.

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

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.

B. abortus S19 tesadüfen elde edilmiş bir suştur. 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. S19 suşu sığırlarda koruyucu etkinliği nedeniyle birçok ülkede kullanılmasına rağmen, yukarıda bahsedilen tanı ve güvenlik sorunları nedeniyle B. abortus RB51 kaba suşu ortaya çıkmıştır.

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. Ek olarak, sığırlarda abortus oluşumunu engellese de gebelik sırasında tam dozu ineklerde abortusa neden olabilmektedir. 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.