5β. Βρουκέλλα

Ταξινόμηση και Συστηματική Θέση

• Τάξη: Rhizobiales
• Οικογένεια: Brucellaceae
• Γένος: Brucella
• Κατηγορία: $\alpha\text{-Proteobacteria}$
• Κύρια συγγενή γένη/οικογένειες για διαφορική διάγνωση:
  • Rickettsiales – Anaplasmataceae / Rickettsiaceae
  • Legionellales – Coxiellaceae (Coxiella)
• «Έξι ιστορικά, κατ’ όνομα είδη» βασισμένα σε:
  • Φυσικό ξενιστή
  • Γενετικό υπόβαθρο
  • Ευαισθησία σε βακτηριοφάγους και προφίλ οξείδωσης αμινοξέων/υδατανθράκων

Μορφολογία και Μικροβιολογικά Χαρακτηριστικά

• Gram (-) κοκκοβακτηρίδια ή κοντά βακτηρίδια, ακίνητα, ασπορογόνα
• Διαστάσεις: διάμετρος $0.5!–!0.7\,\mu m$, μήκος $0.6!–!1.5\,\mu m$
• Εμφάνιση: μονήρη κύτταρα, ομάδες ή βραχείες αλυσίδες
• Αναερόβια ικανότητα: αυστηρά αερόβια· ωστόσο B. abortus & B. ovis απαιτούν $+5!–!10\%\,\text{CO}_2$ για ανάπτυξη
• Ζωονόσος με τη μεγαλύτερη παγκόσμια συχνότητα
• Ιστορικά ορόσημα:
  • $1861$: 1η περιγραφή (J.A. Marston – Μάλτα)
  • $1886$: Micrococcus melitensis (Sir D. Bruce)
  • $1897$: Συγκολλητινοαντίδραση (Wright–Smith)
  • $1905$: Απόδειξη ζωονόσου (T. Zammit – κατσίκες)
  • $1920$: Μετονομασία σε Brucella (Meyer–Shaw)

Καλλιεργητικά Χαρακτηριστικά και Ταυτοποίηση

• Θερμοκρασία επώασης: $37^{\circ}C$
• Θρεπτικές απαιτήσεις: ορός, αίμα, γλυκόζη, αμινοξέα, νιασίνη, βιοτίνη
• Συνήθη μέσα:
  • Trypticase Soya Agar (TSA)
  • Brucella agar
  • Αιματούχο / σοκολατόχρουν άγαρ
• Μορφολογία αποικιών
  • Smooth (S) σε στερεό, διαυγές υλικό: λείες, διαφανείς, γυαλιστερές («σταγόνες μελιού»)
  • Rough (R) σε υγρά μέσα ή μετά από επανακαλλιέργεια: θαμπές, αδιαφανείς· απώλεια λοιμογονικότητας & αντιγονικής δομής, μη συγκόλληση σε ομόλογους αντιορούς
• Βασικές δοκιμασίες ταυτοποίησης
  • Βιοχημικές (ουρεάση, οξειδάση, καταλάση)
  • Ορολογικές
  • Λυσιτυπία με βακτηριοφάγους (Tb, Bk2, Wb, Fi)
  • $PCR$ για bcsp31, IS711 κ.ά.

Βιοτύποι – Διαφοροποίηση με Φάγους & Χημικές Δοκιμασίες

• Πίνακας βιοχημικών χαρακτηριστικών (CO₂ απαίτηση, $H_2S$ παραγωγή, υδρόλυση ουρίας, ανάπτυξη παρουσία θειονίνης / βασικής φουξίνης) διαφοροποιεί είδη & βιότυπους
• Λυσιτυπία με φάγους
  • ΟΛ = Ολική λύση, Λ = Λύση, ΜΛ = Μερική λύση
  • B. melitensis: ευαίσθητη σε Tb, Wb, Fi· ανθεκτική σε Bk2
  • B. abortus: λυόλυτη από όλους τους φάγους
  • B. suis: ολική λύση Tb, μερική Fi

Αντιγονική Δομή

• Λιποπολυσακχαρίτης (LPS) πλευρική πολυσακχαριδική αλυσίδα = σωματικό Ο αντιγόνο
• S-LPS φάση (smooth): περιέχει επιτόπους Α (Abortus) και Μ (Melitensis) → χρήση μονοκλωνικών/πολυκλωνικών Abs για βιοτυπία
• R-LPS φάση (rough): R επίτοπος (ιδίως B. canis, B. ovis)
• Λιπίδιο Α LPS → ενδοτοξινική δράση· επάγει παραγωγή Abs

Οικολογία – Επιδημιολογία

• > $5\times10^{5}$ νέες ανθρώπινες περιπτώσεις/έτος
• Ενδημικές περιοχές: Μέση Ανατολή, Κεντρική Ασία, λεκάνη Μεσογείου, Ν. Αμερική
• $17$ χώρες ελεύθερες νόσου
• Η Ελλάδα εντός των $25$ χωρών με υψηλότερη επίπτωση (≈ $21$ νέες περιπτώσεις / $10^{6}$ κατοίκους / έτος)
• B. melitensis: No $1$ παγκοσμίως· μεγαλύτερη λοιμογόνος δύναμη· ανίχνευση σε ψάρι Clarias gariepinus (Νείλος)
• Φύλο: άνδρες > γυναίκες
• B. abortus εξαλειφθεί σε βοοειδή ανεπτυγμένων χωρών• αναζωπύρωση σε κάποιες περιοχές Ευρώπης
• B. suis: επαγγελματική νόσος κυνηγών/εκτροφέων χοίρων· αγριογούρουνα (Αυστραλία, ΗΠΑ), οικόσιτοι χοίροι (Αφρική, Ασία, Λ. Αμερική)· Βιότυπος $4$ = Β. Αμερική & Ρωσία
• Χρήση ως παράγων βιολογικού πολέμου

Τρόποι Μετάδοσης στον Άνθρωπο

• Δερματική επαφή ή αερογενής έκθεση σε εκκρίματα/αποκρίματα νοσούντων ζώων (σταγονίδια βλεννογόνων αναπνευστικού/στόματος)
• Κατανάλωση μη παστεριωμένου γάλακτος & γαλακτοκομικών (κυρίως τυριού)
• Εργαστηριακή έκθεση (χειρισμός καλλιεργειών)· τραυματισμοί κατά τον εμβολιασμό ζώων
• Μετάδοση άνθρωπος→άνθρωπο: σπάνια· σεξουαλική, μετάγγιση, κάθετη/θηλασμός

Παθογένεια & Ανοσοδιαφυγή

• Δυνητικά ενδοκυττάριο παράσιτο: εισέρχεται σε ουδετερόφιλα → λεμφαγγεία → λεμφαδένες → αιματογενής διασπορά → Δικτυοενδοθηλιακό Σύστημα (ΔΕΣ)
• Εξωκυττάριοι σχηματισμοί: αποστήματα–κοκκιώματα
• Σειρά λοιμογονικότητας: B. melitensis, B. suis > B. abortus > B. canis
• Τροποποίηση ενδοκυττάριας πορείας → σχηματισμός Brucella-Containing Vacuoles (BCVs) = brucellosomes
• Προσαρμογή στο όξινο ενδοκυττάριο περιβάλλον, αναστολή απόπτωσης μακροφάγων (Omp25 & Brucella soluble factor)
• Ανοσοτροποποιητικές δράσεις (Skendros 2011):
  • Αναστολή φαγολυσωματικής σύντηξης & παρουσίασης Ag
  • Παρεμπόδιση σηματοδότησης $\text{TLR}$ & $\text{IFN}\gamma$
  • Μείωση $\text{TNF}\alpha$, $\text{IL-12}$· παραγωγή Th2 κυτταροκινών ($\text{IL-10}, \text{IL-13}, \text{TGF}\beta1$)
  • Ελαττωμένη NK κυτταροτοξικότητα· πρόληψη απόπτωσης

Κλινική Εικόνα

• Ελάχιστη μολυσματική δόση: $\approx10$ μικρόβια
• Επώαση: $10!–!30$ ημέρες (έως μήνες)
• Συχνά μη ειδικά συμπτώματα → «μεγάλος μιμητής»
  • Κυματοειδής πυρετός, δύσοσμος ιδρώτας, κακουχία
• Διάρκεια: οξεία (< $2$ μ), υποξεία ($2!–!12$ μ), χρόνια (> $12$ μ)
• Υποτροπές: $\approx10\%$ (ήπιες, εντός $6$ μ – $2$ έτη)· οφείλονται σε ατελή θεραπεία· όχι αντοχή στα ABs
• Χρόνιο μεταλοιμώδες σύνδρομο: αμβλυχρά συμπτώματα (αδυναμία, αρθραλγίες), κακή ανταπόκριση σε αντιβιοτικά

Επιπλοκές (διεθνείς σειρές περιστατικών)

• Μυοσκελετικές: $10!–!85\%$ (ιερολαγονίτιδα, σπονδυλίτιδα ΟΜΣΣ, περιφερική αρθρίτιδα· χρειάζεται $MRI$)
• Νευροβρουκέλλωση: < $5\%$ (οξεία/χρόνια μηνιγγίτιδα)· θνητότητα < $1\%$, $1!/5$ μόνιμες βλάβες
• Καρδιαγγειακά: ενδοκαρδίτιδα $\approx1\%$ (κυρίως αορτική βαλβίδα)· θνητότητα $13\%$
• Ηπατικές: ήπια τρανσαμινασαιμία· ηπατομεγαλία $32!–!63\%$· σπάνια απόστημα θυρεοειδούς
• Στατιστικά επιπλοκών ανά χώρα (τουλ. n>100): π.χ. οστά/αρθρώσεις $44\%$ στην Ελλάδα, \etc

Εργαστηριακή Διάγνωση

Καλλιέργεια

• «Gold standard»: καλλιέργεια μυελού οστών (υψηλότερη ευαισθησία)
• Αιμοκαλλιέργεια: συνεχής/διαλείπουσα· χρόνος διπλασιασμού $2!–!3$ h
  • Ευαισθησία $15!–!70\%$· επηρεάζεται από στάδιο νόσου, είδος, προ-AB αγωγή
  • Μέθοδοι: διφασικό Castaneda, λύση-φυγοκέντρηση (ταχύτερη), αυτόματα συστήματα (ανίχνευση σε $2!–!4$ ημέρες)
• Αποικίες: άχρωμες, μη αιμολυτικές σε $48!–!72$ h· Gram (-) «λεπτή άμμος»

Ορολογικές Δοκιμασίες

• Άνιση ερμηνεία σε αρχικό στάδιο, χρόνιες/υποτροπές, ενδημικές περιοχές· διασταυρούμενες αντιδράσεις με $Y. enterocolitica\,O:9$, $F. tularensis$, \etc
• Rose Bengal Test (RBT)
  • Εναιώρημα $B. abortus$ + χρωστική R.B., $pH 3.65$
  • Χρόνος $2!–!4$ min, ευαισθησία > $96\%$· ειδικότητα ↑ με αραίωση $\ge1{:}8$
• Wright (SAT / MAT)
  • Τίτλος αξιολόγησης: $\ge1{:}160$ (+κλινική εικόνα) ή $\ge1{:}320$ σε ενδημικές περιοχές· τετραπλασιασμός τίτλου σε $\ge14$ ημέρες
  • Ψευδώς (+/-) όπως παραπάνω· φαινόμενο prozone σε πρώιμη νόσο
• ELISA (IgM, IgG υποτάξεις, IgA)
  • Ευαισθησία/ειδικότητα υψηλές· μέθοδος εκλογής σε χρόνιες, επιπλεγμένες, νευροβρουκέλλωση (συνδυασμός IgM + IgG + IgA ≈$100\%$)
  • Διαφοροποιεί στάδια νόσου (π.χ. οξεία: IgM↑, IgG1/3↑; χρόνια: IgG1/4↑, IgMø)
• Χρονοδιάγραμμα θετικότητας/αρνητικοποίησης (Dahouk 2003):
  • SAT αρνητικοποιείται σε $6!–!24$ μ, ELISA IgG/IgA > $24$ μ

Μοριακές Τεχνικές

• PCR/Real-time PCR: στόχοι bcsp31, IS711, omp2a/b, 16S rRNA
• Δείγματα: ολικό αίμα, λευκά, πλάσμα, ορός, ΕΝΥ, πύον, ιστικά, ούρα
• Πλεονεκτήματα: ταχύτητα, υψηλή ευαισθησία/ειδικότητα, ↓ κίνδυνος έκθεσης
• Περιορισμοί: ψευδώς (+/-), έλλειψη τυποποίησης, απαιτητική τεχνικά
• Ταυτοποίηση/τυποποίηση: multiplex PCR, MLVA, AP-PCR, lab-on-chip → επιδημιολογία, διάκριση νέας λοίμωξης vs υποτροπής

Θεραπεία (WHO $1986$ – Αναθεωρήσεις)

• Ενήλικες (τυπικές περιπτώσεις)
  • $\text{Doxycycline }100\,\text{mg}$ po bid × $6$ εβδομ. + $\text{Rifampicin }600!–!900\,\text{mg}$ po qd × $6$ εβδομ.
  • $\text{Doxycycline }100\,\text{mg}$ po bid × $6$ εβδομ. + $\text{Streptomycin }1\,\text{g}$ im qd × $2!–!3$ εβδομ.
• Παιδιά/κύηση: rifampicin + cotrimoxazole
• Υποτροπή: επανάληψη ενός εκ των ανωτέρω σχημάτων

Πρόληψη – Δημόσια Υγεία

• Έλεγχος/εξάλειψη σε ζώα: σφαγή μολυσμένων & εμβολιασμοί (B. melitensis Rev-1, B. abortus S19 ή RB51)
• Ατομική προστασία: προσωπικό εργαστηρίων & κτηνίατροι – Biosafety Level 3 (BSL-3), κατάλληλος ρουχισμός
• Ανάγκη για ασφαλές, αποτελεσματικό, μακροχρόνιας προστασίας ανθρώπινο εμβόλιο

Περιβαλλοντική Ανθεκτικότητα

• Θερμική ευαισθησία: $60^{\circ}C$ × $10$ min καταστρέφει πυκνά εναιωρήματα
• Παστερίωση, UV/ηλιακή/γ-ακτινοβολία
• Μέτρια ανθεκτικότητα σε οξύ· ευαισθησία σε κοινά απολυμαντικά & ευρύ φάσμα αντιβιοτικών
• Επιβίωση σε: έδαφος, σκόνη, κοπριά (εβδομάδες–μήνες), νεκρό εμβρυϊκό υλικό, βούτυρο/τυρί/παγωτό, χοιρινό σε ψύξη

Χρήσιμες Υπομνήσεις για Εξέταση

• Ελάχιστη μολυσματική δόση $\sim10$· υψηλός επαγγελματικός κίνδυνος!
• B. melitensis = ισχυρότερη λοιμογονικότητα, πιο συχνή
• Οροδιαγνωστική στρατηγική: δοκιμασία διαλογής υψηλής ευαισθησίας (π.χ. RBT) + επιβεβαιωτική υψηλής ειδικότητας (π.χ. ELISA IgG)
• Καλλιέργεια μυελού οστών παραμένει «χρυσός κανόνας»· ωστόσο PCR κερδίζει έδαφος σε χρόνιες/επιπλεγμένες μορφές
• Σκεπτικός πυρετός με αρνητικές κοινές καλλιέργειες + έκθεση σε ζώα/γαλακτοκομικά = πάντα σκέψου βρουκέλλωση