Mycobacterium bovis -Mycobacterium bovis

Mycobacterium bovis
Mycobacterium bovis BCG ZN.jpg
Tulpină atenuată de M. bovis utilizată în vaccinul Bacillus Calmette-Guérin
Clasificare științifică
Domeniu:
Bacterii
Phylum:
„ Actinobacterii ”
Clasă:
Actinobacterii
Ordin:
Mycobacteriales
Familie:
Mycobacteriaceae
Gen:
Mycobacterium
Specii:
M. bovis
Numele binomului
Mycobacterium bovis
Karlson & Lessel 1970, ATCC 19210

Mycobacterium bovis ( M. bovis ) este obacterie aerobă cu creștere lentă ( timp de generare de 16 până la 20 de ore)și agentul cauzator al tuberculozei la bovine (cunoscută sub numele de TB bovină ). Este legată de Mycobacterium tuberculosis , bacteria care provoacă tuberculoza la om. M. bovis poate sări bariera speciei și poate provoca infecție asemănătoare tuberculozei la om și la alte mamifere.

Morfologia și colorarea bacteriilor

Bacteriile sunt tije curbate sau drepte. Uneori formează filamente, care odată perturbate se fragmentează în bacili sau coci . În țesuturi formează tije subțiri, drepte sau curbate, sau în formă de baston. Bacili (tije) scurți, relativ plini, în frotiurile tisulare, tije mari, subțiri, cu margele în cultură. Nu au flageli sau fimbrii , nici o capsulă .

Bacteriile din grupul Mycobacterium tuberculosis au o lungime de 1,0 - 4,0 µm și o lățime de 0,2 - 0,3 µm în țesuturi. În cultură pot apărea ca coci sau ca bacili cu o lungime de până la 6 - 8 µm.

Bacteriile colorează Gram-pozitive , acid-rapide . Peretele celular conține lipide de până la 60%, oferind micobacteriilor caracteristicile lor hidrofobe, creșterea lentă și rezistența la deshidratare, dezinfectanți, acizi și anticorpi. ( Familia Mycobacterium ). Nu sunt ușor de colorat cu coloranți analinici; deși sunt Gram pozitivi, este posibil să nu fie ușor să confirmați acest lucru. Colorarea Ziehl – ​​Neelsen are ca rezultat colorarea roz cu carbol fuscin fierbinte și apoi rezistă la decolorare cu 3% acid clorhidric în 95% alcool (adică sunt acid-alcool rapide); după spălare, lamela este contracolorată cu, de exemplu, albastru de metilen.

Ele nu sunt formatoare de spori .

Cultură și caracteristici biochimice

Cerințe de creștere

Mycobacterium bovis este un parazit intracelular facultativ . Pentru creșterea in vitro , sunt necesare medii de cultură speciale, de exemplu mediul de ouă al lui Dorset încorporează gălbenuș de ou, tampon fosfat, săruri de magneziu și piruvat de sodiu; pot fi adăugați aminoacizi, dar glicerolul nu este inclus, deoarece este inhibitor. Este inhibat de glicerină. Cultura necesită, în general, câteva săptămâni la 37 ° C pentru a ajunge la colonii vizibile ochiului uman fără ajutor. Strict aerob. Crește la 37 ° C, nu crește la 25 ° C. Creștere optimă la 37-38 ° C. Nu reduce nitrații, nu reduce niacina. Rezistent la pirazineamidă. Sensibil la hidrazida acidului tiofen-2-carboxilic.

Apariția coloniilor

Inițial (după 3-4 săptămâni), fulgi plictisitori minute, îngroșându-se pentru a forma mase neregulate uscate care se află deasupra suprafeței mediului de cultură. În cele din urmă, creșterea confluentă pe întreaga suprafață a culturii, formând o pătură de ceară aspră, devenind groasă și ridată și ajungând pe părțile laterale ale recipientului. Galben când sunt vizibile pentru prima dată, se întunecă până la galben intens și, în cele din urmă, roșu cărămidă, dacă sunt expuse la lumină. În mediu fluid, creșterea doar la suprafață, cu excepția cazului în care un agent de umectare (de exemplu, Tween 80) este adăugat la mediu.

Structura celulară și metabolism

M. bovis este similar ca structură și metabolism cu M. tuberculosis . M. bovis este o bacterie aerobă Gram-pozitivă, acidă rapidă, în formă de tijă . Spre deosebire de M. tuberculosis , M. bovis nu are activitate piruvat kinazică, datorită pykA care conține o mutație punctuală care afectează legarea cofactorului Mg 2+ . Piruvat kinaza catalizează etapa finală a glicolizei, defosforilarea fosforenolpiruvatului în piruvat. Prin urmare, la M. bovis , intermediarii glicolitici sunt incapabili să intre în metabolismul oxidativ. Deși nu s-au efectuat studii specifice, se pare că M. bovis trebuie să se bazeze pe aminoacizi sau acizi grași ca sursă alternativă de carbon pentru metabolismul energetic.

Patogenie

Leziuni în concordanță cu tuberculoza bovină pe maxilarul inferior și plămânul unui mistreț

În prima jumătate a secolului al XX-lea, se estimează că M. bovis a fost responsabil pentru mai multe pierderi în rândul animalelor de fermă decât toate celelalte boli infecțioase combinate. Infecția apare dacă bacteria este ingerată sau inhalată.

M. bovis este de obicei transmis oamenilor prin consumul de lapte crud de la vacile infectate, deși se poate răspândi și prin picături de aerosoli. Infecțiile actuale la om sunt rare în zilele noastre în țările dezvoltate, în principal deoarece pasteurizarea ucide bacteriile M. bovis în laptele infectat. În Marea Britanie, bovinele sunt testate pentru boală ca parte a unui program de eradicare și sacrificate dacă sunt pozitive. Astfel de vite pot pătrunde în continuare în lanțul alimentar uman, dar numai după ce un inspector al cărnii sau un medic veterinar guvernamental a inspectat carcasa și a certificat că este potrivit pentru consumul uman. Cu toate acestea, în zonele din lumea în curs de dezvoltare în care pasteurizarea nu este de rutină, M. bovis este o cauză relativ comună a tuberculozei umane.

Tuberculoza bovină este o boală infecțioasă cronică care afectează o gamă largă de gazde de mamifere, inclusiv oameni, bovine , căprioare , lame , porci , pisici domestice , carnivore sălbatice ( vulpi , coioți ) și omnivori ( possum comun de coadă , mustelide și rozătoare ); rareori afectează echidele sau oile . Boala poate fi transmisă în mai multe moduri; de exemplu, poate fi răspândită în aerul expirat, spută, urină, fecale și puroi, astfel încât boala poate fi transmisă prin contact direct, contact cu excrementele unui animal infectat sau prin inhalarea de aerosoli, în funcție de specia implicată.

Aplicarea la biotehnologie

M. bovis este strămoșul celui mai utilizat vaccin împotriva tuberculozei, M. bovis bacillus Calmette-Guérin. BCG Tulpina a fost izolată după sub-cultivarea pe mediu de cartofi glicerinei 239 de ori în timpul de 13 ani , începând de la o tulpină virulentă inițială.

Epidemiologie și control

Noua Zeelandă

În Noua Zeelandă , possumul comun cu coadă de pensulă introdus este un vector pentru răspândirea M. bovis . Biosecurity Act 1993 , care a stabilit o strategie națională de gestionare a dăunătorilor, este legislația în spatele controlul bolii în Noua Zeelandă. Consiliul pentru sănătatea animalelor operează un program la nivel național de testare a bovinelor și de control al posumului, cu scopul de a eradica M. bovis din specii de animale sălbatice pe 2,5 milioane de hectare - sau un sfert - din zonele cu risc din Noua Zeelandă, până în 2026 și, în cele din urmă, , eradicarea bolii în întregime.

Programul Noua Zeelandă fără TB este considerat „lider mondial”. A redus cu succes ratele de infecție a efectivelor de bovine și de cerbi de la peste 1700 în 1994 la mai puțin de 100 de efective în iulie 2011. O mare parte din acest succes poate fi atribuită controalelor susținute ale bovinelor care reduc infecțiile încrucișate și întrerup ciclul bolii. De exemplu, la Hohotaka, în centrul Insulei de Nord a Noii Zeelande , lucrările de control din 1988 până în 1994 au atins o reducere medie susținută de 87,5% a densității de posum infectate cu TBC. Așa cum era de așteptat, incidența anuală a tuberculozei la efectivele locale de bovine a scăzut în consecință cu o cantitate similară (83,4%).

Posumurile sunt controlate printr-o combinație de capcane , momeli la sol și în cazul în care alte metode sunt impracticabile, tratamentul aerian cu otravă 1080 .

Din 1979 până în 1984, controlul posumului a fost oprit din cauza lipsei de finanțare. Din acel moment și până în 1994, rata TB în turme a crescut constant. Zona din Noua Zeelandă care adăpostește animale sălbatice infectate cu TB sa extins de la aproximativ 10% din țară la 40%.

Faptul că depunerile sunt atât de eficienți transmițătoare de TB pare să fie facilitat de comportamentul lor odată ce suferă de boală.

Regatul Unit

A se vedea, de asemenea, tăierea bursucului în Regatul Unit

In 1930, 40% dintre bovine din Marea Britanie au fost infectate cu M. bovis și 50.000 de cazuri noi de uman M. bovis infecție au fost raportate in fiecare an. Potrivit DEFRA și Agenției pentru Protecția Sănătății, riscul pentru persoanele care contractează TB de la bovine în Marea Britanie ar fi redus.

Bursucii ( Meles meles ) au fost identificați pentru prima dată ca purtători de M. bovis în 1971, dar raportul unui comitet independent de revizuire din 1997 (Raportul Krebs) a concluzionat: „există dovezi circumstanțiale puternice [care există] care sugerează că bursucii reprezintă o sursă semnificativă de Infecția cu M. bovis la bovine ... [h] oricum, legătura cauzală ... nu a fost dovedită ". În esență, contribuția bursucilor „la problema TBC la vitele britanice” a fost în acest moment o ipoteză care trebuia testată, potrivit raportului. Următorul studiu Randomized Badger Culling (proiectat, supravegheat și analizat de Grupul Științific Independent pentru TB de bovine sau ISG) a examinat această ipoteză prin efectuarea unui studiu de teren amplu privind tăierea pe scară largă (proactivă) și tăierea reactivă localizată (în comparație cu zonele care au primit fără tăiere bursuc). În raportul lor final, ISG a concluzionat: „În primul rând, în timp ce bursucii sunt în mod clar o sursă de TB a bovinelor, o evaluare atentă a datelor noastre și a celorlalți indică faptul că tăierea bursucului nu poate aduce o contribuție semnificativă la controlul TB al bovinelor în Marea Britanie. Într-adevăr, unele în al doilea rând, slăbiciunile în regimurile de testare a bovinelor înseamnă că vitele în sine contribuie semnificativ la persistența și răspândirea bolilor în toate zonele în care apare TBC, iar în unele părți ale Marii Britanii sunt să fie principala sursă de infecție. Descoperirile științifice indică faptul că incidența crescândă a bolii poate fi inversată și poate fi redusă răspândirea geografică, prin aplicarea rigidă a măsurilor de control pe bază de bovine. " La 26 iulie 2007, ministrul de stat al Departamentului pentru Mediu, Alimentație și Afaceri Rurale (Lord Rooker) a spus: „Domnii mei, salutăm raportul final al Grupului Științific Independent, care îmbunătățește și mai mult baza dovezilor. Suntem atenți la aceste probleme. că raportul ridică și va continua să colaboreze cu industria, consilierii guvernamentali și experții științifici în luarea deciziilor politice cu privire la aceste probleme. "

În Marea Britanie, s-a constatat că multe alte mamifere sunt infectate cu M. bovis , deși frecvența izolării este în general mult mai mică decât bovinele și bursucii. În unele zone din sud-vestul Angliei, căprioarele , în special căprioarele datorită comportamentului lor gregar , au fost implicate ca posibile gazde de întreținere pentru transmiterea tuberculozei bovine

În unele zone localizate, se susține că riscul transmiterii la bovine de la căprioare este mai mare decât la bursuc.

Unul dintre motivele pentru care Departamentul pentru Mediu, Alimentație și Afaceri Rurale solicită sacrificarea bovinelor infectate sau suspectate este respectarea reglementărilor UE pentru exportul de carne și produse lactate către alte state membre. Carnea și produsele lactate pot fi încă vândute în Marea Britanie în lanțul alimentar uman, cu condiția să se fi aplicat inspecțiile relevante ale carcasei și pasteurizarea laptelui.

Răspândirea bolii la oameni de către animalele de companie domestice a devenit evidentă în martie 2014, când Public Health England a anunțat că două persoane din Anglia au dezvoltat infecții cu bTB după contactul cu o pisică domestică. Cele două cazuri umane au fost legate de 9 cazuri de infecție bTB la pisici în Berkshire și Hampshire în cursul anului 2013. Acestea sunt primele cazuri documentate de transmitere de la pisică la om.

Într-un articol de opinie din Trends in Microbiology din 2010 , Paul și David Torgerson au susținut că tuberculoza bovină este o problemă neglijabilă de sănătate publică în Marea Britanie, cu condiția ca laptele să fie pasteurizat. TBC-ul bovin este foarte rar răspândit de aerosoli de la bovine la oameni. Prin urmare, programul de combatere a tuberculozei bovine din Marea Britanie în forma sa actuală este o alocare greșită a resurselor și nu oferă niciun beneficiu societății. Într-adevăr, există foarte puține dovezi ale unui cost pozitiv pentru industria zootehnică, întrucât puține studii au fost întreprinse cu privire la costurile directe ale TB bovine pentru producția animală. Pasteurizarea laptelui a fost singura intervenție de sănătate publică care a împiedicat transmiterea tuberculozei bovine la oameni și nu se vede nicio justificare pentru actuala politică de testare și eliminare în Marea Britanie.

În iulie 2010, al doilea număr al documentului de discuție TB bovină, Time for a Rethink a fost publicat de Rethink Bovine TB, un grup de cercetare independent. Lucrarea ia în considerare politica actuală din Anglia și Țara Galilor. Propune o soluție alternativă, atât practică, cât și rentabilă. În lucrare, dovezile sunt extrase din DEFRA și din lucrările profesorilor Paul și David Torgerson.

În martie 2012, grupul de reflecție Bow Group a publicat o lucrare țintă prin care solicita guvernului să-și reconsidere planurile de eliminare a mii de bursuci pentru a controla tuberculoză bovină, afirmând că concluziile studiilor majore ale laboristilor privind tăierea bursucilor cu câțiva ani înainte au fost că tăierea nu funcționează. . Lucrarea a fost scrisă de Graham Godwin-Pearson, cu o prefață a cântărețului Brian May și contribuții ale oamenilor de știință în tuberculoză, inclusiv Lord Krebs .

În 2017 Rachel Tanner și Helen McShane , de la Jenner Institute, Oxford, au publicat cercetări privind înlocuirea, reducerea și rafinarea utilizării animalelor în cercetarea vaccinului împotriva tuberculozei.

Statele Unite

Informații suplimentare: Industria lactatelor din Statele Unite § Eradicarea tuberculozei bovine
La sfârșitul anului 2013, USDA a acreditat efectivele de bovine în toate statele SUA, cu excepția statelor Michigan și California, ca fiind libere de tuberculoză bovină.

Potrivit Barbara Gutmann Rosenkrantz, descoperirea de la sfârșitul secolului al XIX-lea a relației dintre tuberculoza bovină și cea umană a dus la încercări de stat și federale de a elimina tuberculoza bovină. Campaniile pentru lapte curat și carne i-au înspăimântat pe cetățeni să sprijine controalele, deși la vremea respectivă existau puține dovezi că tuberculoza a fost răspândită la oameni prin carne sau lapte infectat. Campaniile împotriva cărnii și laptelui impur au condus la tensiuni între profesia de medic veterinar în curs de dezvoltare și profesia medicală, fiecare revendică acea zonă ca parte a propriei expertize.

Până în 1917, 5 la sută din bovinele americane erau infectate cu Mycobacterium bovis (tuberculoză bovină sau BTB), inclusiv 10 la sută din animalele de lapte și 1-2 procente din bovinele de rasa. Ratele erau în creștere. În jurul anului 1900, 15.000 de americani, în majoritate copii, au murit în fiecare an din cauza BTB și mulți alții au suferit dureri și desfigurări.

Amenințați de o reducere a vânzărilor comandată de oficiali de sănătate publică urbani, oficialii guvernului de stat din Vermont au lansat o campanie inovatoare de eradicare împotriva tuberculozei bovine în ferme, între 1877 și 1936. Au făcut uz de ultimele cercetări germane și, prin urmare, au păstrat piețele New York și Boston . Vermontul a fost excepțional, deoarece în întreaga țară mulți fermieri au rezistat cu stăruință eradicării tuberculozei bovine ca o încălcare scumpă a dreptului lor libertarian la fermă.

În ultimele decenii, infecțiile cu M. bovis la efectivele de bovine din Statele Unite nu sunt frecvente. M. bovis este endemic la căprioarele cu coadă albă ( Odocoileus virginianus ) din porțiunea de nord-est a Michigan și nordul Minnesota și importate sporadic din Mexic. Numai căprioara cu coadă albă a fost confirmată ca gazdă de întreținere în focarul de tuberculoză bovină din Michigan, deși alte mamifere precum ratoni ( Procyon lotor ), opossums ( Didelphis virginiana ) și coioți ( Canis latrans ) pot servi drept spill-over și gazde fără fund. Faptul că cerbul cu coadă albă este o gazdă de întreținere pentru M. bovis rămâne o barieră semnificativă în calea eradicării la nivel național a SUA a bolii la animale. În 2008, 733.998 vânători de cerbi autorizați au recoltat în jur de 489.922 cerbi cu coadă albă în încercările de a controla răspândirea bolii. Acești vânători au cumpărat peste 1,5 milioane de etichete de recoltare a căprioarelor. Valoarea economică a vânătorii de cerbi pentru economia Michiganului în încercarea de a eradica TBC este substanțială. De exemplu, în 2006, vânătorii au cheltuit 507 milioane de dolari SUA vânând cerbi cu coadă albă în Michigan.

Global

Boala se găsește la bovine din întreaga lume, dar unele țări au reușit să reducă sau să limiteze incidența bolii printr-un proces de „testare și eliminare” a efectivului de bovine. Majoritatea Europei și a mai multor țări din Caraibe (inclusiv Cuba) sunt practic libere de M. bovis . Australia este oficial lipsită de boală de la programul de succes BTEC, dar ar putea exista infecții reziduale la bivoliții de apă sălbatică din părți izolate ale Teritoriului de Nord. În Canada, elanii sălbatici afectați și căprioarele cu coadă albă se găsesc în și în jurul Parcului Național Riding Mountain din Manitoba. Pentru a îmbunătăți controlul și a elimina TBC bovină, Agenția canadiană de inspecție a alimentelor a împărțit Manitoba în două zone de gestionare: zona de eradicare a tuberculozei Riding Mountain, unde a fost găsită boala, și zona de eradicare a tuberculozei din Manitoba, restul provinciei în afara RMEA unde boala nu a fost găsită. Boala a fost găsită și la bivolii africani din Africa de Sud.

M. bovis poate fi transmis de la om la om; un focar a avut loc în Birmingham , Anglia , în 2004 și de la om la bovine, dar astfel de apariții sunt rare.

În Mexic, boala este răspândită și crește în rândul oamenilor.

Tuberculoza zoonotică

Infecția oamenilor cu M. bovis este denumită tuberculoză zoonotică. În 2017, Organizația Mondială a Sănătății ( OMS ), Organizația Mondială pentru Sănătatea Animalelor ( OIE ), Organizația pentru Alimentație și Agricultură ( FAO ) și Uniunea Internațională împotriva Tuberculozei și Bolilor Pulmonare (Uniunea), au publicat prima Foaie de parcurs pentru tuberculoza zoonotică, recunoscând tuberculoza zoonotică ca fiind o problemă de sănătate globală proeminentă. Principala cale de transmitere este prin consumul de lapte nepasteurizat sau alte produse lactate, deși a fost raportată și transmiterea prin inhalare și prin consumul de carne slab gătită. În 2018, pe baza celui mai recent Raport global asupra tuberculozei, au fost estimate 142.000 de cazuri noi de tuberculoză zoonotică și 12.500 de decese cauzate de boală. Au fost raportate cazuri de tuberculoză zoonotică în Africa, America, Europa, Mediterana de Est și Pacificul de Vest. Cazurile de tuberculoză zoonotică umană sunt legate de prezența tuberculozei bovine la bovine, iar regiunile fără măsuri adecvate de control al bolii și / sau supravegherea bolii prezintă un risc mai mare. Este dificil să se distingă clinic tuberculoza zoonotică de tuberculoza cauzată de Mycobacterium tuberculosis la oameni, iar diagnosticul cel mai frecvent utilizat în prezent nu poate distinge în mod eficient între M. bovis și M. tuberculosis , ceea ce contribuie la o subestimare a cazurilor totale la nivel mondial. Controlul acestei boli necesită sectoarele sănătății animalelor, siguranței alimentelor și sănătății umane să lucreze împreună în cadrul unei abordări One Health (colaborări multidisciplinare pentru îmbunătățirea sănătății animalelor, a oamenilor și a mediului).

Foaia de parcurs 2017 a identificat zece domenii prioritare pentru abordarea tuberculozei zoonotice, care includ colectarea de date mai exacte, îmbunătățirea diagnosticului, închiderea lacunelor de cercetare, îmbunătățirea siguranței alimentare, reducerea M. bovis la populațiile de animale, identificarea factorilor de risc pentru transmitere, creșterea gradului de conștientizare, dezvoltarea politicilor, implementarea intervențiilor și creșterea investițiilor. Pentru a se alinia obiectivelor prezentate în Planul global de parteneriat Stop TB pentru a pune capăt TB 2016-2020, foaia de parcurs prezintă etapele specifice și obiectivele care trebuie îndeplinite în acest interval de timp.

Tratament

M. bovis este înnăscut rezistent la pirazinamidă ; prin urmare, tratamentul uman standard este izoniazida și rifampicina timp de 9 luni. Majoritatea bovinelor care dau rezultate pozitive sunt ucise.

Vezi si

Referințe

linkuri externe