Brucella -Brucella
| Brucella | |
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Brucella
Meyer y Shaw 1920 (listas aprobadas 1980)
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Brucella es un género de bacterias Gram-negativas bacterias , el nombre de David Bruce (1855-1931). Son cocobacilos pequeños (0,5 a 0,7 por 0,6 a 1,5 µm), no encapsulados , inmóviles , facultativamente intracelulares.
Brucella spp. son la causa de la brucelosis , que es una zoonosis transmitida por la ingestión de alimentos contaminados (como productos lácteos no pasteurizados), el contacto directo con un animal infectado o la inhalación de aerosoles. La transmisión de persona a persona, por ejemplo, a través de las relaciones sexuales o de madre a hijo, es extremadamente rara, pero posible. La exposición infecciosa mínima es de entre 10 y 100 organismos.
Las diferentes especies de Brucella son genéticamente muy similares, aunque cada una tiene una especificidad de hospedador ligeramente diferente. Por lo tanto, la taxonomía del Centro Nacional de Información Biotecnológica incluye la mayoría de las especies de Brucella bajo B. melitensis .
Los muchos nombres de brucelosis incluyen (enfermedad humana / enfermedad animal):
- Fiebre de Malta / Enfermedad de Bang
- Fiebre ondulante / aborto enzoótico
- Fiebre mediterránea / aborto epizoótico
- Fiebre de las rocas de Gibraltar / deslizamiento de terneros
- Fiebre gástrica / epididimitis ram
- Aborto contagioso / aborto espontáneo
Brucelosis humana
Sir David Bruce aisló B. melitensis de soldados británicos que murieron a causa de la fiebre de Malta en Malta . Después de la exposición a Brucella , los seres humanos generalmente tienen un período de latencia de dos a cuatro semanas antes de presentar síntomas, que incluyen fiebre ondulante aguda (> 90% de todos los casos), dolor de cabeza, artralgia (> 50%), sudores nocturnos, fatiga y anorexia . Complicaciones posteriores pueden incluir artritis o epididymo- orquitis , espondilitis , neurobrucellosis, hígado absceso formación, y endocarditis , este último potencialmente fatal.
La brucelosis humana generalmente no se transmite de persona a persona; las personas se infectan por contacto con líquidos de animales infectados (ovejas, vacas o cerdos) o productos alimenticios derivados, como leche y queso sin pasteurizar. La brucelosis también se considera una enfermedad profesional debido a una mayor incidencia en las personas que trabajan con animales (casos de mataderos). Las personas también pueden infectarse por inhalación de polvo o aerosoles contaminados y, como tal, los CDC han etiquetado a las especies de Brucella como altamente armables. La brucelosis humana y animal comparte la persistencia de las bacterias en los tejidos del sistema de fagocitos mononucleares, incluidos el bazo , el hígado , los ganglios linfáticos y la médula ósea . Brucella también puede apuntar al tracto reproductivo masculino.
A nivel mundial, se estima que ocurren 500.000 casos de brucelosis cada año.
La fiebre de Malta fue un problema de salud importante para las tropas británicas en Malta en el siglo XIX y principios del XX, lo que resultó en más de 6000 casos y 574 muertes. En 1860, JA Maraston, cirujano asistente del ejército británico en Malta, dio la primera descripción precisa de la enfermedad que llamó "fiebre remitente gástrica mediterránea". En 1897, AE Wright, patólogo del ejército británico, desarrolló la prueba de aglutinación, diagnóstico de la enfermedad.
En 1905, Zammit , un médico maltés, identificó a las cabras como la fuente de infección. E. Bang, un veterinario danés, describió el patógeno intracelular que causa el aborto en el ganado en 1897 y lo llamó Bacillus abortus . En 1918, A. Evans, un microbiólogo estadounidense, hizo la conexión entre B. abortus y Micrococcus melitensis , y los colocó en Bacteriaceae.
En 1914, Mohler aisló un organismo del hígado y el bazo de los cerdos, B. suis ; B. neotome , B. ovis y B. canis se describieron en 1957, 1963 y 1966, respectivamente.
Transmisión
La zoonosis que afecta a los animales domésticos es causada por el contacto con la leche, la orina y los órganos genitales, que concentran los organismos causales. Algunos reservorios incluyen búfalos y otros animales, pero principalmente ganado. En los seres humanos, la enfermedad se adquiere por leche y productos no pasteurizados o carne poco cocida (consumidores), inhalación de laboratorio (trabajadores de laboratorio), penetración o abrasión accidental de la piel (granjeros, trabajadores de mataderos y veterinarios) y (rara vez) contacto conjuntival, transfusión de sangre , transplacentario y de persona a persona.
Enfermedad humana
La brucelosis puede afectar cualquier órgano o sistema de órganos y el 90% de los pacientes tienen fiebre cíclica (ondulante). Aunque son variables, los síntomas también pueden incluir estos signos clínicos: dolor de cabeza, debilidad, artralgia, depresión, pérdida de peso, fatiga y disfunción hepática. La transpiración maloliente se considera un signo clásico. Entre el 20 y el 60% de los casos presentan complicaciones osteoarticulares: artritis, espondilitis u osteomielitis. Puede ocurrir hepatomegalia , al igual que complicaciones gastrointestinales.
Hasta el 20% de los casos puede tener afectación genitourinaria; la orquitis y la epididimitis son las más comunes. Los síntomas neurológicos incluyen depresión y fatiga mental. La afectación cardiovascular puede incluir endocarditis con resultado de muerte.
La brucelosis crónica es difícil de definir; la longitud, el tipo y la respuesta al tratamiento son variables. Puede ocurrir una infección localizada. No se deben aceptar donaciones de sangre de personas infectadas.
Los bebés con infección congénita pueden presentar bajo peso al nacer, retraso del crecimiento, ictericia, hepatomegalia, esplenomegalia, dificultad respiratoria y signos generales de sepsis (fiebre, vómitos). Algunos casos son asintomáticos.
Caracteristicas
Brucella especies son, pequeña Gram-negativas , facultativa cocobacilos , la mayoría carece de una cápsula, endosporas , o plásmidos nativos. Son intracelulares dentro del organismo huésped y muestran persistencia ambiental fuera del huésped. El tráfico intracelular incluye dos o tres pasos principales, comenzando con vacuolas endosomales, luego compartimentos derivados del retículo endoplásmico y finalmente vacuolas que tienen varios marcadores de autofagia atípica. Sobreviven a temperaturas, pH y humedad extremos, y en materiales congelados y abortados. Infectan a muchas especies, pero con cierta especificidad.
La especie Brucella pertenece al grupo Rhizobiales, en la clase Alphaproteobacteria. Crecen por crecimiento unipolar, como Agrobacterium tumefaciens , Sinorhizobium meliloti y Ochrobactrum anthropi . Suelen tener dos cromosomas y su replicación y segregación están organizadas temporalmente.
Manifestaciones clínicas
El tracto gastrointestinal se ve afectado en aproximadamente el 70% de los casos, incluidos anorexia, dolor abdominal, vómitos, diarrea, estreñimiento, hepatomegalia y esplenomegalia. El hígado está afectado en la mayoría de los casos, pero las pruebas funcionales son normales o levemente anormales. Se observan granulomas ( B. abortus ), hepatitis ( B. melitensis ) y abscesos ( B. suis ).
El sistema esquelético se ve afectado en 20 a 60% de los casos, incluida la artritis (cadera, rodilla y tobillo), espondilitis , osteomielitis y sacroileítis (las más frecuentes). Las vértebras lumbares pueden verse afectadas mostrando el signo radiológico clásico de erosión vertebral. Los síntomas neurológicos incluyen meningitis, encefalitis, radiculopatía, neuropatía periférica, abscesos intracerebrales y rigidez aguda o crónica del cuello (<50%), y el líquido cefalorraquídeo puede mostrar pleocitosis linfocítica, niveles bajos de azúcar, aumento de proteínas, cultivo bacteriano positivo (<50%) y aglutinación (positivo en> 95%).
La afectación cardiovascular es baja (endocarditis al 2%), pero es la principal causa de mortalidad. A menudo, se necesitan reemplazo de válvulas y antibióticos. También se observan pericarditis y miocarditis.
La infección pulmonar puede ser por inhalación o por fuentes hematógenas y puede causar cualquier síndrome torácico. Rara vez se aísla Brucella del esputo. La infección genitourinaria puede incluir epididemoorquitis o pionefrosis (poco común). La afectación cutánea no es específica. Los signos hematológicos incluyen anemia, leucopenia y trombocitopenia.
Diagnóstico
Brucella se aísla de un hemocultivo en medio de Castaneda o de médula ósea. Es posible que se requiera una incubación prolongada (hasta seis semanas), ya que son de crecimiento lento, pero en las máquinas automáticas modernas, los cultivos a menudo muestran resultados positivos dentro de los 7 días. En la tinción de Gram , aparecen como densos grupos de cocobacilos gramnegativos y son extremadamente difíciles de ver. En los últimos años, las técnicas de diagnóstico molecular basadas en el componente genético del patógeno se han vuelto más populares.
La diferenciación entre Brucella y Salmonella es fundamental, ya que esta última también podría aislarse de hemocultivos y es gramnegativa. La prueba de ureasa lograría la tarea con éxito; es positivo para Brucella y negativo para Salmonella . Brucella también se puede ver en biopsias de médula ósea .
La brucelosis adquirida en el laboratorio es común. Esto ocurre con mayor frecuencia cuando no se piensa en la enfermedad hasta que los cultivos se vuelven positivos, momento en el cual las muestras ya han sido manipuladas por varios miembros del personal del laboratorio. La idea del tratamiento preventivo es evitar que las personas que han estado expuestas a Brucella se enfermen con la enfermedad. La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es prometedora para el diagnóstico rápido de especies de Brucella en muestras de sangre humana. La PCR positiva al finalizar el tratamiento no predice una recaída posterior. También se han descrito pruebas de PCR para muestras de tejidos y fluidos distintas de la sangre. Una historia de contacto con animales es fundamental; en zona endémica, debe estar en el diagnóstico de cualquier enfermedad febril inespecífica.
En el laboratorio, las pruebas bioquímicas pueden ser diagnósticas. Las pruebas de oxidasa y catalasa son positivas para la mayoría de los miembros del género Brucella .
| Prueba | B. melitensis | B. abortus | B. suis | B. neotomae | B. ovis | B. canis |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Necesidad de CO 2 | - | + | - | - | + | - |
| producción de H 2 S | - | + | + | + | - | - |
| Crecimiento en fushin básico 0,002% | + | + | - | - | + | - |
| Crecimiento de tionina 0,004% | - | - | + | - | + | + |
| Crecimiento de tionina 0,002% | + | - | + | + | + | + |
| Destruir con el fago TB | - | + | - | - | - | - |
La aglutinación del suero con un título> 1: 160 en presencia de una enfermedad compatible apoya el diagnóstico de brucelosis. La demostración de un aumento o disminución de cuatro veces o más en los anticuerpos aglutinantes durante cuatro a 12 semanas proporciona una evidencia aún más sólida para el diagnóstico.
El ELISA es probablemente el segundo método serológico más común. La sensibilidad del ELISA fue del 100% en comparación con el hemocultivo, pero solo del 44% en comparación con las pruebas serológicas distintas del ELISA. La especificidad fue> 99%. En un estudio que incluyó a 75 pacientes con brucelosis, cinco pacientes con ELISA positivo tuvieron una prueba de aglutinación en tubo negativa. En varias regiones endémicas de Brucella , la prueba de aglutinación de Brucella del antígeno febril (FBAT) se utiliza principalmente para el diagnóstico. Sin embargo, investigaciones recientes sobre el uso de FBAT han demostrado su alta inexactitud en el diagnóstico adecuado, destacando la dificultad del control de la brucelosis en entornos de bajos ingresos.
En el contexto de la artritis por Brucella , el recuento de leucocitos en el líquido sinovial no suele superar las 15.000 células / μl. En la brucelosis predominan con frecuencia los linfocitos (a diferencia de la artritis séptica por otras bacterias, en las que con frecuencia predominan los leucocitos polimorfonucleares.
El pronóstico de la brucelosis antes del uso de antibióticos tuvo una mortalidad del 2%, principalmente por endocarditis, y la morbilidad fue alta, especialmente con B. melitensis . A menudo se producían sordera nerviosa permanente y daño de la médula espinal.
La prevención ahora incluye:
- Control de la enfermedad en animales domésticos mediante inmunización con B. abortus cepa 19 y B. melitensis cepa Rev 1: La vacunación en bovinos jóvenes ayuda en la protección, pero no ofrece una eficacia total.
- Pasteurización de rutina de la leche
- En los laboratorios, estrictas precauciones de bioseguridad
Dado que las regiones endémicas de Brucella son principalmente entornos de bajos ingresos, lograr un control adecuado de la brucelosis sigue siendo un desafío. Una reciente investigación basada en casos en el noreste de Kenia ilustró cómo el compromiso de la comunidad con los veterinarios y profesionales médicos podría contribuir en las estrategias preventivas, pero se requiere un compromiso político adicional para garantizar estándares de diagnóstico y tratamiento adecuados.
Tratamiento
No existen ensayos clínicos en los que se pueda confiar como guía para el tratamiento óptimo, pero un ciclo de al menos seis semanas de rifampicina o gentamicina y doxiciclina dos veces al día es la combinación más utilizada y parece ser eficaz; la ventaja de este régimen es que es un medicamento oral sin inyecciones; sin embargo, también se ha informado una alta tasa de efectos secundarios (náuseas, vómitos, pérdida de apetito). Sin embargo, la relación entre el tratamiento y la superposición endémica de la tuberculosis sigue siendo un problema, ya que el tratamiento de una podría causar resistencia en la segunda. Los dispensarios locales que se ocupan de primera mano de la brucelosis en ocasiones tampoco saben cómo tratar adecuadamente, lo que destaca la necesidad de reevaluar la implementación de los regímenes de tratamiento internacionales.
En agosto de 2013, Allison Rice-Ficht, Ph.D. en la Universidad de Texas A&M y su equipo afirman estar cerca de crear una vacuna humana. Se utilizaría principalmente para inmunizar a miembros del ejército en caso de exposición a Brucella armada en el campo de batalla.
Especificidad del hospedador y brucelosis animal
Las especies de Brucella se han encontrado principalmente en mamíferos:
| Especies | Anfitrión |
|---|---|
| B. melitensis | cabras y ovejas |
| B. abortus | vacas |
| B. canis | perros |
| B. suis | cerdos |
| B. ovis | oveja |
| B. neotomae | rata arbórea del desierto ( Neotoma lepida ) |
| B. pinnipedialis | sello |
| B. ceti | delfín , marsopa , ballena |
| B. microti | campañol común ( Microtus arvalis ) |
| B. inopinata | desconocido |
| B. papionis | babuino |
| B. vulpis | zorro rojo ( Vulpes vulpes ) |
Las especies patógenas de Brucella pueden provocar abortos en hembras por colonización de trofoblastos placentarios y esterilidad en machos. Los fármacos con efectos contra Brucella incluyen tetraciclinas, aminoglucósidos (estreptomicina, [desde 1947], gentamicina, netilmicina), rifampicina, quinolonas (ciprofloxacina) y cefalosporinas de tercera generación. El tratamiento para la brucelosis no complicada incluye:
- Estreptomicina + doxiciclina durante 6 semanas
- TMP / SMX + doxiciclina durante 6 semanas
- Rifampicina + doxiciclina durante 6 semanas
El tratamiento de la brucelosis complicada (endocarditis, meningitis) no tiene un acuerdo uniforme, pero por lo general utiliza tres fármacos anti- Brucella durante tres meses.
La plaga de Tebas
La brucelosis causada por B. abortus se ajusta mejor a las características de la plaga descrita en Oedipus Rex . Aunque la progresión de la enfermedad de la brucelosis en los tiempos modernos puede hacer que parezca poco probable, fue al menos un agente en lo que pudo haber sido una plaga multicomponente, junto con Salmonella enterica serovar Typhi u otro patógeno, o posiblemente las versiones ancestrales de Brucella fueron más letales. .
Genómica
El genoma de Brucella incluye dos cromosomas; el primer cromosoma codifica principalmente genes relacionados con el metabolismo, mientras que el segundo (el más pequeño) incluye varios genes relacionados con la patogenicidad. Los genomas de la mayoría de las especies de Brucella se han secuenciado y normalmente codifican de 3200 a 3500 marcos de lectura abiertos (ORF). Ejemplos incluyen:
- Brucella abortus A13334 , 3.401 ORF
- Brucella canis ATCC 23365 , 3.408 ORF
- Brucella melitensis 16M , 3279 ORF
- Brucella microti CCM 4915 , 3346 ORF
- Brucella ovis ATCC 25840 , 3193 ORF
- Brucella pinnipedialis B2 / 94 , 3505 ORF
- Brucella suis 1330 , 3.408 ORF
Los datos del genoma de estas y otras cepas de Brucella están disponibles en las bases de datos GOLD y PATRIC. Además, se ha creado una hoja de cálculo pública y editable de la anotación del genoma de B. abortus 2308W , que se actualizará en función de los nuevos descubrimientos. Además, la anotación del genoma está disponible en una tabla fácil de usar en la página web https://www.babo2308w.una.ac.cr .
Los ARN pequeños bacterianos (ARNs) son una clase importante de moléculas reguladoras. Se han identificado muchos ARNs de Brucella .
Filogenia
La taxonomía actualmente aceptada se basa en la Lista de nombres procarióticos con posición en la nomenclatura (LPSN). La filogenia se basa en el análisis del genoma completo.
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Efecto de la luz azul
La infección de macrófagos por B. abortus es estimulada por luz azul en el tipo salvaje, pero está limitada en mutantes fotoquímicamente inactivos y nulos, lo que indica que una histidina quinasa que contiene flavina funciona como un fotorreceptor que regula la virulencia de B. abortus . Por el contrario, privar a Brucella de las longitudes de onda azules redujo su tasa de reproducción en un 90%.
Notas
Referencias
enlaces externos
- Genomas de Brucella e información relacionada en PATRIC , un Centro de Recursos de Bioinformática financiado por NIAID
- Proyectos del genoma de Brucella (de la base de datos Genomes OnLine )
- Análisis comparativo de los genomas de Brucella (en el sistema IMG del DOE )
- Portal de bioinformática de Brucella
- Guía temática Brucelosis Archivado el 4 de febrero de 2016 en la Wayback Machine de la Universidad de Navarra