Campylobacter płodu -Campylobacter fetus
| Campylobacter fetus | |
|---|---|
|
|
| Generowana komputerowo ilustracja C. fetus przedstawiająca charakterystyczną morfologię w kształcie litery S. | |
| Klasyfikacja naukowa | |
| Królestwo: | |
| Gromada: | |
| Klasa: | |
| Zamówienie: | |
| Rodzina: | |
| Rodzaj: | |
| Gatunek: |
C. płód
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Campylobacter fetus (Smith i Taylor 1919)
Sebald i Véron 1963 |
|
Campylobacter fetus to Gram-ujemny gatunek bakterii wkształcie pręcikaz rodzaju Campylobacter z rodzaju Proteobacteria . Identyfikacja gatunków C. fetus u zakażonych zwierząt lub ludzi jest rutynowo przeprowadzana poprzez posiew na agarze z krwią lub cefoperazonem z deoksycholanem. Podgatunek C. fetus często powoduje choroby rozrodcze u przeżuwaczy i choroby przewodu pokarmowego u ludzi. Transmisja C. fetus subspecies venerealis następuje głównie poprzezkontakt weneryczny, podczas gdy transmisja C. fetus subspecies fetus następuje głównie poprzez spożycie bakterii w skażonym środowisku. Niepłodność u bydła i poronienia u owiec są częstymi skutkami infekcji związanych odpowiednio zpodgatunkami C. fetus wenerycznymi ipodgatunkami C. fetus fetus . Choroba u ludzi następuje poprzez odzwierzęcą transmisję C. fetus, głównie poprzez spożycie skażonej żywności lub źródeł wody. C. fetus można zdiagnozować za pomocątestów reakcji łańcuchowej polimerazy, testów immunoenzymatycznych i testów aglutynacji śluzu pochwowego. Ponieważ szczepionki nie są zazwyczaj skuteczne w zapobieganiu rozprzestrzeniania przyszłego zainfekowane byki są często wycofywane . Zakażenia u ludzi można leczyć erytromycyną, ponieważpojawiła się oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe na fluorochinolony .
Morfologia i identyfikacja
W cytologii C. fetus jest pałeczką Gram-ujemną, chociaż może wykazywać kokoid w nieoptymalnych warunkach. Cechą wyróżniającą C. fetus jest „S-kształt” pręcika, przypominający cienkie, spiralne krętki . C. fetus może być wysoce ruchliwym organizmem za pomocą pojedynczej, pozbawionej osłonki wici . Identyfikacja rodzaju na podstawie ruchliwości może być możliwa dzięki ich charakterystycznemu ruchowi przypominającemu korkociąg. C. fetus są organizmami nie tworzącymi przetrwalników i mikroaerofilnymi , które są zarówno katalazo- i oksydazo-dodatnie , ale niefermentujące.
Identyfikacja C. fetus wymaga aseptycznego pobrania próbki, a następnie hodowli i potencjalnie dalszych metod biochemicznych i molekularnych. Aby zwiększyć prawdopodobieństwo pomyślnego wzrostu, hodowle na agarze z krwią należy przeprowadzić jak najszybciej po pobraniu. Jeśli istnieje prawdopodobieństwo zanieczyszczenia próbek lub wymagany jest szybszy wzrost, można zastosować pożywki selektywne lub zastosować antybiotyki w celu zahamowania wzrostu zanieczyszczeń. Agar z modyfikowanym węglem drzewnym z deoksycholanem cefoperazonu (CCD) jest podłożem wzrostowym przeznaczonym do izolacji bakterii Campylobacter z kału. Na agarze CCD C. fetus będzie rósł w postaci szarych kolonii, które mogą wydawać się wilgotne. Wzrost C. fetus można zaobserwować w ciągu 40-48 godzin inkubacji w temperaturze 25-37°C w warunkach mikroaerofilnych. Niektóre, ale nie wszystkie gatunki C. fetus będą rosły w temperaturze 42 °C. Ponieważ C. fetus jest organizmem wymagającym wzrostu, dodatnie kultury można uznać za diagnostyczne, jednak ujemne kultury nie mogą wykluczyć możliwości zakażenia.
Do diagnozy C. fetus na poziomie podgatunkowym można zastosować dodatkowe metody identyfikacji . Metody biochemiczne mogą identyfikować podgatunki C. fetus , choć mogą być uważane za niewiarygodne. Campylobacter fetus podgatunek płodu (CFF) może rozwijać się w 1% glicynę i wytwarzają H 2 S, a C płodu podgatunek venerealis (CFV) nie. Wzrost Cff nie nastąpi w 3,5% NaCl. Aby zwiększyć wiarygodność identyfikacji, można wykorzystać metody molekularne, takie jak reakcja łańcuchowa polimerazy lub sekwencjonowanie DNA . Inne metody identyfikacji obejmują histologię , immunohistochemię , bezpośrednią immunofluorescencję , aglutynację i test immunoenzymatyczny .
Czynniki zjadliwości
Campylobacter spp. na ogół posiadają lipopolisacharyd błonowy ( LPS ) o niskiej aktywności biologicznej w porównaniu z innymi bakteriami ( np . Enterobacteriaceae ), co w konsekwencji unika wykrycia przez układ odpornościowy gospodarza i co może wyjaśniać, dlaczego mogą wystąpić uporczywe infekcje. Pod względem podgatunku C. płodu podgatunek venerealis i C. płodu podgatunki płodu mają unikalny składnik strukturalny, który zapobiega gospodarza pośredniczą w fagocytozie ; ta „warstwa S” jest mikrokapsułką białek o dużej masie cząsteczkowej ułożonych w sieć. Warstwa S zapobiega zabijaniu bakterii za pośrednictwem dopełniacza poprzez osłabienie wiązania C3b z powierzchnią bakterii. Warstwa S ma kluczowe znaczenie dla patogenności C. fetus , ponieważ pozwala na znaczącą fazę bakteriemiczną dla rozprzestrzeniania się krwiotwórczego. Dodatkowo Cfv ma długie łańcuchy boczne LPS (antygeny O), które mogą opierać się zabijaniu bakterii za pośrednictwem dopełniacza. Poza mechanizmami, w których pośredniczy dopełniacz, C. fetus wyewoluował również zmiany w swoich białkach warstwy S (SLP) warstwy S w celu osłabienia odpowiedzi przeciwciał gospodarza.
Patogeneza i choroba
Istnieją dwa podgatunki C. fetus, które powodują choroby rozrodcze u przeżuwaczy ; C. fetus podgatunek fetus i C. fetus podgatunek weneryczny. Te podgatunki są związane odpowiednio z aborcją u owiec i bydła oraz bezpłodnością u bydła. C. fetus podgatunek płód jest odzwierzęcym patogenem, o którym doniesiono, że powoduje chorobę u ludzi z obniżoną odpornością. Podobny do C płód podgatunek jejuni, C. płodu podgatunki płodu można uzyskać przez odchody-oralną, mieszczący się głównie w przewodzie pokarmowym. Inne sposoby przenoszenia obejmują spożycie zakażonego płynu lub łożyska. Zakażenia Cff wydają się być bardziej szkodliwe u owiec niż u krów, łatwo rozprzestrzeniając się w stadzie, powodując burze aborcyjne.
Wołowy
Campylobacter fetus podgatunek weneryczny
Niepłodność zakaźna bydła jest chorobą rozrodczą spowodowaną zakażeniem Cfv, która prowadzi do wczesnej śmiertelności zarodków u bydła. Inne nazwy tej choroby u bydła to kampylobakterioza , kampylobakterioza weneryczna bydła (BVC), kampylobakterioza narządów płciowych bydła. Choroba jest również określana bardziej potocznie jako „wibrioza”, w oparciu o poprzednią klasyfikację bakterii do rodzaju Vibrio. Kampylobakterioza weneryczna bydła jest problemem przede wszystkim w hodowli bydła mięsnego . C. fetus podgatunek weneryczny jest obligatoryjnym kolonizatorem błony śluzowej prącia i napletka. Zakażenie buhajów Cfv jest przewlekłą, bezobjawową infekcją, która prowadzi do rozwoju buhajów nosicielskich w stadzie hodowlanym. Infekcja napletka może utrzymywać się latami u byków i często jest niewykryta ze względu na brak widocznych zmian na prąciu lub naplecie. Młodsze buhaje mają większe szanse na usunięcie infekcji Cfv niż starsze buhaje, dlatego ryzyko przeniesienia wzrasta wraz z wiekiem buhajów. Przenoszenie Cfv na krowy następuje poprzez krycie z zarażonym bykiem. Obok Tritrichomonas fetus , kampylobakterioza weneryczna bydła uważana jest za ważną chorobę przenoszoną drogą płciową (STD) bydła. Jednak przeniesienie może nastąpić poprzez sztuczne zapłodnienie nasieniem zarażonego byka. Przenoszenie z nosicieli na krowy naiwne jest wysokie, tak że ogniska Cfv w stadzie często można przypisać introdukcji nowego byka. Miejsca zakażenia u krowy obejmują pochwę, szyjkę macicy, endometrium i jajowody. Jeśli krowa zajdzie w ciążę, łożysko może być również miejscem infekcji. Odpowiedzią zapalną w macicy i jajowodach jest często nie sama kolonizacja bakteryjna, a wczesna śmiertelność embrionów. Utrata embrionów następuje zazwyczaj w ciągu pierwszych 15-21 dni od poczęcia, co wskazuje, że infekcja wystąpiła w pobliżu krycia. W przypadku infekcji Cfv u krów donoszono o późnych aborcjach, ale są one znacznie mniej prawdopodobne niż wczesna utrata embrionów. Krowy z BVC wykazują nieregularne cykle rui, oznaki rui, gdy przypuszcza się, że są w ciąży, i częściej powracają do służby, ale często nie występują żadne zewnętrzne oznaki infekcji. Na poziomie stada Cfv prowadzi do rozległej bezpłodności, dużej zmienności wieku cieląt, dłuższych okresów wycielenia i zmniejszenia plonów cieląt. Zakażone krowy mogą powrócić do rui do pięciu razy, zanim będzie można utrzymać ciążę. Infekcje i utrata ciąży w kolejnych sezonach wycieleń są znacznie mniej dotkliwe niż w pierwszym sezonie infekcji, ponieważ krowy mogą wytworzyć wystarczającą odpowiedź immunologiczną. Jednak u niektórych krów bakterie mogą utrzymywać się w błonie śluzowej pochwy przez lata, prowadząc do zakażenia byków po kryciu. Doniesiono również, że Cfv może stać się endemiczny w stadach krów, co prowadzi do niskiej częstości utraty embrionów co 4 do 5 lat; w takich przypadkach jałówki wydają się być najbardziej podatne na zakażenie Cfv, ponieważ nie mają wystarczającej odporności. Nie zgłoszono przenoszenia Cfv z krowy na krowę. Głównym czynnikiem ryzyka wprowadzenia zakażenia Cfv do stada hodowlanego jest wprowadzanie nowych zwierząt o nieznanym statusie Cfv, niezależnie od tego, czy są to krowy, czy byki. Straty ekonomiczne spowodowane infekcjami Cfv mogą być znaczne - takie straty obejmują ubój nieciężarnych krów, ubój zarażonych buhajów, zmniejszenie liczby urodzonych cieląt, zmniejszenie masy ciała po odsadzeniu i wydłużony sezon wycielenia.
Campylobacter fetus podgatunek płodu
Campylobacter fetus subspecies fetus jest organizmem komensalnym przewodu pokarmowego bydła. Campylobacter fetus subspecies fetus jest przyczyną sporadycznych poronień u bydła i owiec, ale stanowi poważniejszy problem w hodowli owiec. Drogą narażenia bydła jest spożycie pokarmu lub wody skażonej kałem, a nie weneryczne, jak w przypadku Cfv. Zakażenie powstaje w wyniku krwiotwórczego rozprzestrzeniania się bakterii z przewodu pokarmowego przez macicę w celu zakażenia łożyska ciężarnych krów. Często prowadzi to do niepowodzenia ciąży, a częściej do późnych aborcji (tj. między 4. a 7. miesiącem ciąży). Zakażenie płodu prowadzi do śmierci, jednak płód zostaje zatrzymany przez pewien czas przed wydaleniem. Zatrzymanie martwego płodu powoduje martwicę łożyska, a zmiany w łożysku nie są łatwe do odróżnienia od Brucella abortus , charakteryzującego się zmianą koloru liścieni z różowego/czerwonego na żółto/brązowy. Inne patologiczne cechy martwicy łożyska obejmują obrzęk łożyska i skórzastą teksturę.
Owczy
Campylobacter fetus podgatunek płodu
Podgatunek Campylobacter fetus płód jest normalnym członkiem mikrobiomu żołądkowo-jelitowego owcy . Przenoszenie następuje drogą fekalno-oralną lub drogą krwiopochodną z jelita do układu rozrodczego i łożyska. Infekcja po spożyciu łożyska skażonego Cff jest również możliwą drogą infekcji. Owce, które wydają się być szczególnie wrażliwe na zakażenie Cff, to te z podstawową immunosupresją lub naiwne w stosunku do stada. Campylobacter fetus podgatunek płód lokalizuje się w łożysku ciężarnej owcy i może prowadzić do zapalenia wątroby u płodu . W szczególności u owiec i kóz płodom poronionym z powodu kampylobakteriozy często towarzyszy obrzęknięte łożysko, kruche liścienie, a po sekcji zwłok widoczne są ogniska martwicze na ich wątrobach. Aborcja w późnym terminie jest głównym skutkiem infekcji Cff. Ogniska aborcji można zaobserwować w przypadku Cff w podatnym stadzie owiec, gdzie po kilku sporadycznych aborcjach następuje duża liczba aborcji w stadzie. W stadach naiwnych częstość aborcji może sięgać 70%. Poronienia występują w ciągu 3 do 4 tygodni od zakażenia. Zakażone owce rzadko wykazują chorobę ogólnoustrojową, ale mogą obejmować biegunkę, gorączkę i upławy. Jeśli infekcja nastąpi krótkoterminowo, rodzą się słabe jagnięta i często umierają w ciągu kilku dni. W rzadkich przypadkach płód może umrzeć w macicy i spowodować wstępującą infekcję łożyska, posocznicę i prawdopodobnie śmierć owcy. Owce często mogą wytworzyć wystarczającą odpowiedź immunologiczną po zakażeniu, dlatego kolejne sezony wykotów nie są tak poważnie dotknięte. Campylobacter jejuni , inny komensal przewodu pokarmowego przeżuwaczy, jest kolejną ważną przyczyną poronień u owiec.
Transmisja odzwierzęca/międzygatunkowa
Campylobacter płodu podgatunek płodu zakażenia są związane z zapaleniem żołądka i jelit oraz rzadko sepsy u ludzi. Chociaż większość infekcji ustępuje samoistnie, szczególnie niepokojące są osoby z chorobami podstawowymi (np. HIV ), seniorzy, a także kobiety w ciąży. Klinicznie istotna transmisja między ludźmi obejmuje zwykle noworodki. Do przenoszenia odzwierzęcego Cff dochodzi głównie poprzez spożycie pokarmu i wody skażonej kałem zakażonych przeżuwaczy lub spożycie niepasteryzowanych produktów mlecznych od zakażonych krów. Spożycie surowej wątroby owczej lub bydlęcej jest również powiązane ze źródłami infekcji. Podobnie zanieczyszczenie krzyżowe spowodowane niewłaściwym bezpieczeństwem żywności spowodowało podobne infekcje. Objawy ostrego zapalenia żołądka i jelit związanego z infekcjami Cff obejmują skurcze brzucha, nudności, biegunkę i gorączkę. Kiedy sepsa wystąpi, Cff może powodować niezliczone infekcje u przypadkowych gospodarzy, takie jak infekcje okołoporodowe, neurologiczne i wsierdzia. Czasami może dojść do poronienia u ludzi, podobnie jak u owiec, w wyniku zakażenia łożyska poprzez septyczne rozprzestrzenianie się Cff z przewodu pokarmowego. Płód może albo przejść spontaniczną aborcję, albo urodzić się z trwającą infekcją, która może prowadzić do naciekania tkanek nerwowych. Campylobacter fetus podgatunek weneryczny rzadko powoduje posocznicę u osób z obniżoną odpornością .
Diagnoza
Ślady epidemiologiczne w stadzie hodowlanym mogą wskazywać na infekcje Campylobacter fetus . Często C. fetus można nie podejrzewać, dopóki nie zostaną zauważone zmiany poziomu stada, zazwyczaj pod koniec sezonu lęgowego (Cfv) lub pod koniec ciąży stada (Cff) (np. wysoka częstość występowania otwartych krów, wielokrotne przywrócenie do służby, wysoka częstość aborcji u owiec). W przypadku podejrzenia, C. fetus można zdiagnozować poprzez podstawowe hodowle i testy laboratoryjne, takie jak testy reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR), testy ELISA i test aglutynacji śluzu pochwy (VMAT). Diagnoza polega na wyizolowaniu czynnika sprawczego w warunkach mikroaerofilnych . C. fetus jest niezwykle wrażliwy na warunki środowiskowe, w tym na światło słoneczne, odwodnienie, podwyższoną temperaturę i wysoki poziom O 2 . W niesprzyjających warunkach spiralne pręciki degenerują się do morfologii kokoidalnej, co utrudnia diagnozę na podstawie morfologii. Ponadto C. fetus może szybko zostać przerośnięty przez konkurujące drobnoustroje, co wskazuje, że ważne są terminowe hodowle i dostarczenie próbek.
W przypadku chorób układu rozrodczego próbki mogą obejmować wymazy śluzu pochwowego, popłuczyny z napletka lub zeskrobany buforowaną jałową solą fizjologiczną, zawartość żołądka lub tkankę poronień. Próbki należy natychmiast przetransportować do laboratorium i zapewnić wzbogacenie, aby umożliwić dokładną diagnozę. Próbki powinny być przechowywane w temperaturze 25-37 °C i dostarczane na podłożach takich jak Clarks Transport Medium (zawiera gaz i świeżą surowicę bydlęcą) lub Amies Medium (zawiera węgiel drzewny). Antybiotyki mogą być stosowane do hamowania konkurencyjnych drobnoustrojów w celu szybszego wzrostu C. fetus.
Przed diagnozą laboratoria wyhodują organizm z próbek. Diagnozę najczęściej przeprowadza się na agarze z krwią , gdzie wzrost jest prezentowany po inkubacji przez 4–5 dni w temperaturze 25-37°C. Kolonie będą wyglądać jak gamma- hemolityczne , okrągłe i jasnoróżowe. Potrzebne jest mikroaerofilne środowisko o obniżonej zawartości tlenu (5-10%) i dwutlenku węgla (3-5%) dzięki zastosowaniu specjalistycznych pakietów gazowych. Po wyhodowaniu można przeprowadzić testy molekularne w celu uzyskania dokładniejszej diagnozy.
ELISA
Jako test diagnostyczny stosuje się pomiar przeciwciał IgA w śluzie pochwy. Swoistość testu ELISA może osiągnąć 98,5%, jednak wahania przeciwciał u bydła mogą skutkować fałszywie dodatnimi. W teście ELISA z użyciem mysich przeciwciał monoklonalnych pobrano 66 próbek napletka. 49 z nich było pozytywnych w teście ELISA i hodowli, a 16 było pozytywnych w teście ELISA, co czyni go użytecznym jako test diagnostyczny dla C. fetus.
Test aglutynacji śluzu pochwy
Aglutynacja może wykryć wiązanie przeciwciał i antygenów , co prowadzi do zlepiania się komórek bakteryjnych. Ponieważ przeciwciała przeciwko organizmowi docelowemu mogą reagować krzyżowo z innymi organizmami, może wystąpić autoaglutynacja. Aglutynację stosuje się przede wszystkim, gdy próbka jest pobierana z płukania śluzówki pochwy, a test może osiągnąć czułość 50%.
PCR
Techniki PCR w czasie rzeczywistym wykorzystujące miejsce insercji ISCfe1 są najbardziej czułą techniką diagnozowania poronienia związanego z Cfv. ISCfe1 to nowo odkryte miejsce insercji stosowane w PCR do rozróżniania Cfv i Cff. Występuje tylko w szczepach Cfv, dlatego jest niezbędny do wdrożenia skutecznej kontroli i zwalczania Cfv. Próbki z treści żołądkowej i wydzieliny z pochwy pozwalają na dokładną diagnozę C. fetus i jej podgatunków w celach epidemiologicznych i patogenicznych.
Testy ELISA i VMAT są dobrymi testami diagnostycznymi, chociaż zwykle są wykorzystywane do celów przesiewowych, a właściwa diagnoza wymaga dalszych badań metodą PCR. Test PCR różnicuje podgatunki C. fetus, które są ważne dla określenia patogenezy i opracowania skutecznego planu leczenia. Jednak diagnoza C. fetus może być problematyczna ze względu na słaby wzrost w warunkach atmosferycznych i zdolność do pokonania przez zanieczyszczenia drobnoustrojami. Aby temu zaradzić, od każdego zwierzęcia należy pobrać wiele próbek i jednocześnie zastosować wiele testów, aby zwiększyć czułość i prawdopodobieństwo prawidłowej diagnozy.
Leczenie
Weneryczną Kampylobakterioza jest bardziej powszechnie spotykane w stadach, w których naturalne krycie jest dozwolony. Zakażone byki są zazwyczaj usuwane ze stada lub poddawane ubojowi, ponieważ leczenie może być trudne i może skutkować uporczywymi nosicielami. Leczenie antybiotykami zakażonych byków i krów Cfv jest uważane za niepraktyczne. Sztuczne unasiennianie może zmniejszyć częstość występowania infekcji, jeśli używany jest buhaj bez Cfv. Ponieważ krowy mogą wyzdrowieć po tych infekcjach, nie są one ubijane, ale nie mogą się kryć w sposób naturalny przez co najmniej dwa sezony wycielenia. Szczepionki mogą być stosowane w celu zmniejszenia występowania kampylobakteriozy, ale nie wyeliminują infekcji. Na przykład szczepienie buhajów, krów i jałówek przeciwko Cfv ma pewną skuteczność, ale nie zapobiega konsekwentnie transmisji . C. fetus może uniknąć całkowitego wykrycia i zwalczenia przez układ odpornościowy, ponieważ odnotowano przypadki przewlekłe i nawrotowe. Większość zakażeń C. fetus została specyficznie powiązana z Cff. Szczepionka Cff dla owiec również okazała się nieskuteczna w zapobieganiu przyszłym infekcjom u owiec, biorąc pod uwagę, że nie zapewnia ochrony przed wszystkimi szczepami Cff.
W odzwierzęcych przypadkach Campylobacter infekcje często ustępują bez leczenia. W przypadku wystąpienia chorób podstawowych lub czynników ryzyka, pacjenci mogą być leczeni erytromycyną . Często unika się fluorochinolonów, ponieważ pojawia się oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe . Często w takich przypadkach infekcji międzygatunkowych odpowiednie protokoły higieniczne dotyczące bezpieczeństwa żywności i higieny rąk mogą zapobiec infekcji.