Płód Campylobacter

Campylobacter fetus
Wygenerowana komputerowo ilustracja C. fetus przedstawiająca charakterystyczną morfologię „ w kształcie litery S ”.
Klasyfikacja naukowa
Domena:	Bakteria
Gromada:	Campylobacterota
Klasa:	„Campylobakterie”
Zamówienie:	Campylobacterale
Rodzina:	Campylobacteraceae
Rodzaj:	Campylobacter
Gatunek:	C. płód
Nazwa dwumianowa
Płód Campylobacter (Smith i Taylor 1919) Sebald i Véron 1963

Campylobacter fetus jest Gram-ujemnym gatunkiem bakterii w kształcie pałeczki z rodzaju Campylobacter z rodzaju Pseudomonadota . Identyfikacja C. fetus u zakażonych zwierząt lub ludzi jest rutynowo wykonywana przez posiew z krwią lub agarem z dezoksycholanem cefoperazonu. Podgatunek C. fetus często powoduje choroby rozrodcze u przeżuwaczy i choroby przewodu pokarmowego u ludzi. Przenoszenie C. fetus subspecies venerealis następuje głównie poprzez kontakt weneryczny , podczas gdy przenoszenie C. fetus subspecies fetus następuje głównie poprzez spożycie bakterii w zanieczyszczonym środowisku. Bezpłodność u bydła i poronienie u owiec są częstymi skutkami infekcji związanej odpowiednio z C. fetus subspecies venerealis i C. fetus subspecies fetus . Choroba u ludzi występuje w wyniku przenoszenia odzwierzęcego C. fetus, głównie poprzez spożycie skażonej żywności lub źródeł wody. C. fetus można zdiagnozować za pomocą testów reakcji łańcuchowej polimerazy , testów immunoenzymatycznych i testów aglutynacji śluzu pochwy . Ponieważ szczepionki zazwyczaj nie są skuteczne w zapobieganiu przyszłemu rozprzestrzenianiu się wirusa, zakażone byki są często ubijane . Zakażenia u ludzi można leczyć erytromycyną , ponieważ na fluorochinolony pojawia się oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe .

Morfologia i identyfikacja

W badaniu cytologicznym C. fetus jest pałeczką Gram-ujemną, chociaż w warunkach suboptymalnych może wykazywać ziarniaki. Cechą wyróżniającą C. fetus jest „kształt litery S” pręcika, przypominający cienkie, spiralne krętki . C. fetus może być organizmem wysoce ruchliwym dzięki pojedynczej, nieosłoniętej wici . Identyfikacja rodzaju na podstawie ruchliwości może być możliwa dzięki ich charakterystycznemu ruchowi przypominającemu korkociąg. C. fetus to organizmy mikroaerofilne , które nie tworzą przetrwalników i są katalazo- i oksydazo-dodatnie , ale nie fermentują.

Identyfikacja C. fetus wymaga aseptycznego pobrania próbki, a następnie hodowli i ewentualnie dalszych metod biochemicznych i molekularnych. Aby zwiększyć prawdopodobieństwo pomyślnego wzrostu, posiewy na agarze z krwią należy wykonać jak najszybciej po pobraniu. Jeśli istnieje prawdopodobieństwo zanieczyszczenia próbek lub wymagany jest szybszy wzrost, można zastosować pożywki selektywne lub zastosowanie antybiotyków w celu zahamowania wzrostu zanieczyszczeń. Zmodyfikowany węgiel drzewny agar z dezoksycholanem cefoperazonu (CCD) jest podłożem wzrostowym przeznaczonym do izolowania Campylobacter z kału. Na agarze CCD C. fetus będzie rosnąć w postaci szarych kolonii, które mogą wyglądać na wilgotne. Wzrost C. fetus można zaobserwować w ciągu 40–48 godzin od inkubacji w temperaturze 25–37 °C w warunkach mikroaerofilnych. Niektóre, ale nie wszystkie gatunki C. fetus rosną w temperaturze 42 °C. Ponieważ C. fetus jest organizmem wymagającym wzrostu, dodatnie posiewy można uznać za diagnostyczne, jednak posiewy ujemne nie mogą wykluczyć możliwości zakażenia.

C. fetus do poziomu podgatunku można zastosować dodatkowe metody identyfikacji . Metody biochemiczne mogą identyfikować podgatunki C. fetus , chociaż można je uznać za niewiarygodne. Campylobacter fetus subspecies fetus (Cff) może rosnąć w 1% glicynie i wytwarzać H2S _, podczas gdy C. fetus subspecies venerealis (Cfv) nie. Wzrost Cff nie wystąpi w 3,5% NaCl. W celu zwiększenia wiarygodności 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 wirulencji

Campylobacter spp. na ogół posiadają lipopolisacharyd błonowy ( LPS ) o niskiej aktywności biologicznej w porównaniu z innymi bakteriami ( tj . Enterobacteriaceae ), następnie unikając wykrycia przez układ odpornościowy gospodarza, co może wyjaśniać, dlaczego mogą wystąpić uporczywe infekcje. Jeśli chodzi o podgatunki, C. fetus subspecies venerealis i C. fetus subspecies fetus mają unikalny składnik strukturalny, który zapobiega fagocytozie za pośrednictwem gospodarza ; ta „warstwa S” jest mikrokapsułką białek o dużej masie cząsteczkowej ułożonych w sieć. Warstwa S zapobiega dopełniacza poprzez upośledzenie wiązania C3b z powierzchnią bakterii. Warstwa S ma kluczowe znaczenie dla patogenności C. fetus , ponieważ pozwala na znaczącą fazę bakteriemii dla rozsiewu hematogennego. Ponadto Cfv ma długie łańcuchy boczne LPS (antygeny O), które mogą być odporne na zabijanie bakterii za pośrednictwem dopełniacza. Oprócz mechanizmów, w których pośredniczy dopełniacz, C. fetus wyewoluował również zmienność swoich białek warstwy S (SLP) warstwy S, aby osłabić odpowiedź przeciwciał gospodarza.

Patogeneza i choroba

Istnieją dwa podgatunki C. fetus , które powodują choroby rozrodcze u przeżuwaczy ; C. fetus podgatunek fetus i C. fetus podgatunek venerealis. Te podgatunki są związane odpowiednio z poronieniami u owiec i bydła oraz bezpłodnością u bydła. Podgatunek C. fetus fetus jest odzwierzęcym patogenem, o którym donoszono, że powoduje choroby u ludzi z obniżoną odpornością. Podobnie jak C. fetus subspecies jejuni, C. fetus subspecies fetus może być nabyty drogą fekalno-oralną i przebywa głównie w przewodzie pokarmowym. Inne sposoby przenoszenia obejmują spożycie zainfekowanego płynu lub łożyska. Zakażenia Cff wydają się być bardziej szkodliwe u owiec niż u krów, łatwo rozprzestrzeniając się w stadzie, powodując burze poronień.

Wołowy

Campylobacter fetus podgatunek venerealis

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 , weneryczna kampylobakterioza bydła (BVC), kampylobakterioza narządów płciowych bydła. Choroba jest również określana bardziej potocznie jako „wibrioza”, w oparciu o poprzednią klasyfikację bakterii do rodzaju Vibrio. Weneryczna kampylobakterioza bydła jest przede wszystkim problemem w stadzie hodowlanym bydła mięsnego . C. fetus subspecies venerealis jest bezwzględnym kolonizatorem prącia byka i błony śluzowej napletka. Zakażenie buhajów Cfv jest przewlekłą, bezobjawową infekcją, która prowadzi do rozwoju buhajów nosicieli w stadzie hodowlanym. Infekcja napletka może utrzymywać się u buhajów latami i często pozostaje niewykryta z powodu braku jakichkolwiek widocznych zmian na penisie lub napletku. Młodsze buhaje mają większe szanse na usunięcie zakażenia Cfv niż buhaje starsze, dlatego ryzyko przeniesienia wirusa wzrasta wraz z wiekiem buhaja. Przeniesienie Cfv na krowy następuje poprzez krycie z zakażonym bykiem. Obok Tritrichomonas fetus bydlęca kampylobakterioza weneryczna jest uważana za ważną chorobę przenoszoną drogą płciową (STD) bydła. Jednak przeniesienie może nastąpić poprzez sztuczne zapłodnienie nasieniem zakażonego buhaja. Przenoszenie się z nosicieli na krowy naiwne jest wysokie, tak że ogniska Cfv w stadzie często można przypisać wprowadzeniu nowego buhaja. Miejsca zakażenia u krowy obejmują pochwę, szyjkę macicy, endometrium i jajowody. Jeśli krowa zajdzie w ciążę, łożysko może być również miejscem infekcji. Zamiast samej kolonizacji bakteryjnej, wynikająca z tego reakcja zapalna w macicy i jajowodach jest często przyczyną wczesnej śmiertelności zarodków. Utrata zarodków następuje na ogół w ciągu pierwszych 15 do 21 dni od poczęcia, co wskazuje, że infekcja wystąpiła w pobliżu krycia. Późne poronienia zgłaszano w przypadku zakażeń Cfv u krów, ale są one znacznie mniej prawdopodobne niż wczesna utrata zarodka. Krowy z BVC wykazują nieregularne cykle rui, oznaki rui, gdy przypuszcza się, że są w ciąży, i częściej powracają do pracy, ale często nie mają żadnych zewnętrznych oznak infekcji. Na poziomie stada Cfv prowadzi do powszechnej bezpłodności, dużej zmienności wieku cieląt, dłuższych okresów wycielenia i zmniejszonych plonów cieląt. Zainfekowane krowy mogą powrócić do rui nawet pięć razy, zanim ciąża będzie mogła zostać podtrzymana. Infekcje i utrata ciąży w kolejnych sezonach wycielenia są znacznie mniej dotkliwe niż w pierwszym sezonie infekcji, ponieważ krowy mogą wytworzyć wystarczającą odpowiedź immunologiczną. Jednak bakterie mogą utrzymywać się w błonie śluzowej pochwy przez lata u niektórych krów, prowadząc do infekcji buhajów podczas krycia. Istnieją również doniesienia, że ​​Cfv może stać się chorobą endemiczną w stadach krów, co prowadzi do niskiej częstości utraty zarodków co 4 do 5 lat; w takich przypadkach jałówki wydają się być najbardziej podatne na zakażenie Cfv, ponieważ brakuje im wystarczającej odporności. Nie odnotowano przenoszenia Cfv z krowy na krowę. Głównym czynnikiem ryzyka wprowadzenia zakażenia Cfv do stada hodowlanego jest wprowadzenie 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 zakażonych buhajów, zmniejszoną liczbę urodzeń cieląt, zmniejszoną masę ciała przy odsadzeniu i wydłużony okres wycielenia.

Campylobacter fetus podgatunek płodu

Campylobacter fetus podgatunek fetus jest komensalnym organizmem bydlęcego przewodu pokarmowego. Campylobacter fetus subspecies fetus jest przyczyną sporadycznych poronień u bydła i owiec, ale stanowi poważniejszy problem w produkcji owiec. Spożycie zanieczyszczonej kałem żywności lub wody, a nie przenoszenie weneryczne, jak w przypadku Cfv, jest drogą narażenia bydła. Zakażenie powstaje w wyniku krwiopochodnego rozprzestrzeniania się bakterii z przewodu pokarmowego przez macicę w celu zakażenia łożyska ciężarnych krów. Często prowadzi to do niepowodzenia ciąży i, częściej, późnych aborcji (tj. między 4 a 7 miesiącem ciąży). Zakażenie płodu prowadzi do śmierci, jednak płód jest zatrzymywany przez pewien czas przed wydaleniem. Zatrzymanie martwego płodu powoduje martwicę łożyska, a zmiany w łożysku są trudne do odróżnienia od Brucella abortus , charakteryzującej się zmianą koloru liścienia z różowo-czerwonego na żółto-brązowy. Inne patologiczne cechy martwicy łożyska obejmują obrzęk łożyska i skórzastą teksturę.

Owczy

Campylobacter fetus podgatunek płodu

Campylobacter fetus podgatunek płód jest normalnym członkiem mikrobiomu przewodu pokarmowego owiec . Do zakażenia dochodzi drogą fekalno-oralną lub drogą krwiopochodną z jelita do układu rozrodczego i łożyska. Możliwą drogą zakażenia jest również zakażenie w wyniku spożycia łożyska skażonego Cff. Owce, które wydają się być szczególnie wrażliwe na infekcję Cff, to te, które mają podstawową immunosupresję lub nie mają kontaktu ze stadem. Podgatunek Campylobacter fetus fetus 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 wykazują ogniska martwicy na wątrobie. Późna aborcja jest głównym skutkiem zakażenia Cff. Wybuchy poronień można zaobserwować w przypadku Cff w podatnym stadzie owiec, gdzie po kilku sporadycznych poronieniach następuje duża liczba poronień w stadzie. W stadach naiwnych częstość poronień może sięgać 70%. Poronienia występują w ciągu 3 do 4 tygodni od zakażenia. Zainfekowane owce rzadko wykazują choroby ogólnoustrojowe, ale mogą obejmować biegunkę, gorączkę i upławy. Jeśli infekcja nastąpi w krótkim czasie, rodzą się słabe jagnięta, które często umierają w ciągu kilku dni. W rzadkich przypadkach płód może obumrzeć w macicy i spowodować wznoszącą się infekcję łożyska, posocznicę i prawdopodobnie śmierć owcy. Maciorki często mogą wytworzyć wystarczającą odpowiedź immunologiczną po zakażeniu, dlatego kolejne sezony jagniąt nie są tak poważnie dotknięte. Campylobacter jejuni , inny komensal przewodu pokarmowego przeżuwaczy, jest kolejną ważną przyczyną poronień u owiec.

Choroba odzwierzęca/przenoszenie międzygatunkowe

płodu z podgatunku Campylobacter fetus są związane z zapaleniem żołądka i jelit oraz rzadko z posocznicą u ludzi. Chociaż większość infekcji ustępuje samoistnie, szczególne obawy budzą osoby z chorobami współistniejącymi (np. HIV ), seniorzy, a także kobiety w ciąży. Klinicznie istotne przenoszenie między ludźmi na ogół dotyczy noworodków. Zoonotyczne przenoszenie Cff następuje głównie poprzez spożycie pokarmu i wody zanieczyszczonej odchodami zakażonych przeżuwaczy lub spożycie niepasteryzowanych produktów mlecznych pochodzących od zakażonych krów. Spożycie surowej wątroby owczej lub bydlęcej również zostało powiązane ze źródłami infekcji. Podobnie zanieczyszczenie krzyżowe spowodowane niewłaściwym bezpieczeństwem żywności spowodowało podobne infekcje. Objawy ostrego zapalenia żołądka i jelit związanego z zakażeniem Cff obejmują skurcze brzucha, nudności, biegunkę i gorączkę. Kiedy wystąpi posocznica, Cff może spowodować 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 samoistne poronienie, albo urodzić się z trwającą infekcją, która może doprowadzić do nacieku tkanek nerwowych. Podgatunek Campylobacter fetus venerealis rzadko powoduje posocznicę u osób z obniżoną odpornością .

Diagnoza

Ślady epidemiologiczne w stadzie hodowlanym mogą wskazywać na zakażenie Campylobacter fetus . Często można nie podejrzewać C. fetus, dopóki nie zostaną zauważone zmiany w poziomie stada, zwykle pod koniec sezonu lęgowego (Cfv) lub pod koniec ciąży w stadzie (Cff) (np. duża częstość występowania krów na wolnym powietrzu, wielokrotne powroty do użytkowania, wysoka częstości poronień u owiec). Jeśli podejrzewa się, C. fetus można zdiagnozować za pomocą podstawowych testów hodowlanych i laboratoryjnych, takich jak testy reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR), testy enzymatycznego sorbentu immunologicznego (ELISA) i test aglutynacji śluzu pochwy (VMAT). Rozpoznanie zależy od izolacji czynnika sprawczego w mikroaerofilnych . C. fetus jest niezwykle wrażliwy na warunki środowiskowe, takie jak światło słoneczne, odwodnienie, podwyższona temperatura i wysoki poziom _tlenu . W niesprzyjających warunkach spiralne pręciki degenerują się do morfologii kokosowatej, co utrudnia diagnozę opartą na morfologii. Ponadto C. fetus może szybko zostać przerośnięty przez konkurujące drobnoustroje, co wskazuje, że ważna jest terminowa hodowla i dostarczenie próbek.

W przypadku chorób rozrodczych próbki mogą obejmować wymazy ze śluzu pochwowego, popłuczyny z napletka lub zeskrobiny z buforowaną sterylną solą fizjologiczną, zawartość żołądka lub tkankę poronienia. Próbki należy natychmiast przetransportować do laboratorium i zapewnić wzbogacenie, aby umożliwić dokładną diagnozę. Próbki należy przechowywać w temperaturze 25-37 °C i dostarczać na pożywkach 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 postawieniem diagnozy laboratoria wyhodują organizm z próbek. Diagnozę przeprowadza się najczęściej za pomocą agaru z krwią , na którym obserwuje się wzrost po inkubacji przez 4–5 dni w temperaturze 25–37°C. Kolonie będą widoczne jako gamma- hemolityczne , okrągłe i jasnoróżowe. Potrzebne jest środowisko mikroaerofilne o obniżonej zawartości tlenu (5-10%) i dwutlenku węgla (3-5%) poprzez zastosowanie specjalistycznych wkładów gazowych. Po wyhodowaniu można przeprowadzić testy molekularne w celu uzyskania dokładniejszej diagnozy.

ELIZA

Pomiar przeciwciał IgA w śluzie pochwy służy jako test diagnostyczny. Swoistość testu ELISA może sięgać 98,5%, jednak fluktuacje przeciwciał u bydła mogą skutkować fałszywie dodatnimi wynikami. 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 tylko jako test diagnostyczny dla C. fetus.

Test aglutynacji śluzu pochwy

Aglutynacja może wykryć wiązanie przeciwciał i antygenów , co skutkuje zlepieniem się komórek bakteryjnych. Ponieważ przeciwciała przeciwko organizmowi docelowemu mogą reagować krzyżowo z innymi organizmami, może wystąpić autoaglutynacja. Aglutynację stosuje się przede wszystkim wtedy, gdy próbkę uzyskuje się z popłuczyn ze śluzówki pochwy, a czułość testu może osiągnąć 50%.

PCR

Technika PCR w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem miejsca insercji ISCfe1 jest najbardziej czułą techniką w diagnostyce aborcji związanej z Cfv. ISCfe1 to nowo odkryte miejsce insercji używane w PCR do różnicowania Cfv i Cff. Występuje tylko w szczepach Cfv, więc jest niezbędny do wdrożenia skutecznej kontroli i eradykacji Cfv. Próbki treści żołądkowej i wydzieliny z pochwy pozwalają na dokładne rozpoznanie C. fetus i jego podgatunków w celach epidemiologicznych i patogenetycznych.

Testy ELISA i VMAT są dobrymi testami diagnostycznymi, chociaż są zwykle stosowane w celach przesiewowych, a właściwa diagnoza wymaga dalszych testów za pomocą PCR. Test PCR umożliwia rozróżnienie podgatunków C. fetus, co jest istotne dla ustalenia 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 zanieczyszczających drobnoustrojów. Aby temu zaradzić, od każdego zwierzęcia należy pobrać wiele próbek i jednocześnie zastosować wiele testów w celu zwiększenia czułości i prawdopodobieństwa postawienia prawidłowej diagnozy.

Leczenie

Weneryczna kampylobakterioza występuje częściej w stadach, w których dozwolone jest naturalne krycie . Zainfekowane byki są zazwyczaj usuwane ze stada lub ubijane , ponieważ leczenie może być trudne i może skutkować trwałymi nosicielami. Leczenie antybiotykami buhajów i krów zakażonych Cfv jest uważane za niepraktyczne. Sztuczna inseminacja może zmniejszyć częstość występowania infekcji, jeśli używany jest byk wolny od CfV. Ponieważ krowy mogą wyleczyć się z tych infekcji, nie są zabijane, ale powstrzymywane od naturalnego krycia przez co najmniej dwa sezony wycielenia. Szczepionki mogą być stosowane w celu ograniczenia występowania kampylobakteriozy, ale nie wyeliminują infekcji. Na przykład szczepienie buhajów, krów i jałówek przeciwko Cfv ma pewną skuteczność, ale nie zawsze zapobiega przenoszeniu wirusa . C. fetus może uniknąć całkowitego wykrycia i wyeliminowania przez układ odpornościowy, ponieważ odnotowano przypadki przewlekłe i nawroty. Większość C. fetus została specyficznie powiązana z Cff. Szczepionka Cff dla owiec została również uznana za nieskuteczną w zapobieganiu przyszłym infekcjom u owiec, biorąc pod uwagę, że nie zapewnia ona ochrony przed wszystkimi szczepami Cff.

W odzwierzęcych przypadkach Campylobacter infekcje często ustępują bez leczenia. W przypadku współistniejących schorzeń lub czynników ryzyka, pacjentów można leczyć erytromycyną . Często unika się fluorochinolonów, ponieważ pojawia się oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe . Często w takich przypadkach zakażeń międzygatunkowych odpowiednie protokoły higieniczne dotyczące bezpieczeństwa żywności i higieny rąk mogą zapobiec zakażeniu.

Zobacz też

• Kampylobakterioza

Linki zewnętrzne

• Szczep typu Campylobacter fetus subsp. płód w Bac Dive – metabaza różnorodności bakteryjnej
• Szczep typu Campylobacter fetus subsp. venerealis w Bac Dive – metabazie różnorodności bakteryjnej