بروسيلا سويس

بروسيلا سويس هي بكتيريا تُسبب داء البروسيلات الخنزيري ، وهو مرض حيواني المنشأ يُصيب الخنازير . يُسبب هذا المرض عادةً آفات التهابية مزمنة في الأعضاء التناسلية للحيوانات المُعرّضة للإصابة، أو التهاب الخصية ، وقد يُصيب المفاصل وأعضاء أخرى. ^{[ 1 ]} العرض الأكثر شيوعًا هو الإجهاض لدى الخنازير الحوامل المُعرّضة للإصابة في أي مرحلة من مراحل الحمل. ^{[ 2 ]} تشمل الأعراض الأخرى العقم المؤقت أو الدائم، والعرج، وشلل الأطراف الخلفية، والتهاب الفقرات ، وتكوّن الخراجات. ينتقل المرض بشكل رئيسي عن طريق تناول الأنسجة أو السوائل المُصابة، والسائل المنوي أثناء التزاوج، ورضاعة الحيوانات المُصابة. ^{[ 3 ]}

نظراً لأن داء البروسيلات يهدد الإمدادات الغذائية ويسبب حمى متموجة، ^{[ 4 ]} فإن بكتيريا البروسيلا الخنزيرية وأنواع البروسيلا الأخرى ( البروسيلا الملتية، والبروسيلا المجهضة، والبروسيلا الضأنية، والبروسيلا الكلبية ) تُعتبر عوامل محتملة للإرهاب البيولوجي الزراعي والمدني والعسكري. ^{[ 5 ]}

أكثر الأعراض السريرية شيوعًا بعد الإصابة ببكتيريا البروسيلا سويس هي الإجهاض لدى الإناث الحوامل، وانخفاض إنتاج الحليب، والعقم. ^{[ 6 ]} كما يمكن أن تُصاب الماشية بشكل عابر عند مشاركتها المراعي أو المرافق مع الخنازير المصابة، ويمكن أن تنتقل بكتيريا البروسيلا سويس عن طريق حليب الأبقار. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

كما تُصاب الخنازير بالتهاب الخصية (تورم الخصيتين)، والعرج (صعوبة الحركة)، وشلل الأطراف الخلفية، أو التهاب الفقار (التهاب المفاصل). ^{[ 7 ]}

البروسيلا الخنزيرية هي بكتيريا عصوية مكورة اختيارية سالبة الغرام ، قادرة على النمو والتكاثر داخل خلايا العائل، وتحديدًا الخلايا البلعمية. ^{[ 8 ]} وهي أيضًا غير مكونة للأبواغ، وغير محاطة بكبسولة، وغير متحركة. ^{[ 8 ]} ومع ذلك، توجد جينات السوط في جينوم البروسيلا الخنزيرية ، ولكن يُعتقد أنها بقايا خفية لأن بعضها مبتور والبعض الآخر ^{[ 8 ]} يفتقر إلى مكونات أساسية من جهاز السوط. ^{[ 9 ] [ 10 ]} في نماذج الفئران، يُعد السوط ضروريًا لدورة العدوى الطبيعية، حيث يؤدي عدم القدرة على تكوين سوط كامل إلى ضعف شديد في البكتيريا. ^{[ 11 ]}

تُصنّف بكتيريا البروسيلا الخنزيرية إلى خمسة أنماط حيوية (سلالات)، حيث تُصيب الأنماط الحيوية من 1 إلى 3 الخنازير البرية والخنازير المنزلية، وقد يُسبب النمطان الحيويان 1 و3 أمراضًا خطيرة لدى البشر. ^{[ 1 ]} في المقابل، يُظهر النمط الحيوي 2 الموجود في الخنازير البرية في أوروبا أعراضًا سريرية خفيفة أو معدومة، ولا يُصيب البشر الأصحاء، ولكنه يُصيب الخنازير والأرانب البرية. ^{[ 12 ]}

تُعدّ الخلايا البلعمية مكونًا أساسيًا من مكونات جهاز المناعة الفطرية لدى المضيف، حيث تمتلك آليات دفاعية مضادة للميكروبات متنوعة للقضاء على مسببات الأمراض عن طريق الانفجار التأكسدي ، وتحمض الجسيمات البلعمية، واندماج الجسيم البلعمي مع الليزوزوم. ^{[ 13 ]} في المقابل، طوّرت بكتيريا البروسيلا سويس طرقًا لمواجهة دفاعات خلايا المضيف للبقاء على قيد الحياة داخل البلاعم وردع الاستجابات المناعية للمضيف. ^{[ 14 ]}

تمتلك بكتيريا B. suis عديد سكاريد دهني أملس (LPS) ذو سلسلة O كاملة الطول ، على عكس عديد السكاريد الدهني الخشن الذي يحتوي على سلسلة O مبتورة أو معدومة. ^{[ 15 ]} تسمح هذه الخاصية البنيوية لبكتيريا B. suis بالتفاعل مع الحويصلات الدهنية على سطح البلاعم ليتم ابتلاعها، ويستطيع الجسيم البلعمي الغني بالدهون المتكون تجنب الاندماج مع الليزوزومات عبر هذا المسار الإدخالي. ^{[ 16 ]} إضافةً إلى ذلك، لا يؤثر هذا الدخول الخفي إلى البلاعم على حركة الخلية الطبيعية. ^{[ 17 ]} كما يثبط عديد السكاريد الدهني الأملس موت الخلايا المضيفة بواسطة عديدات السكاريد O من خلال آلية مستقلة عن عامل نخر الورم ألفا (TNF-α) ، مما يسمح لبكتيريا B. suis بتجنب تنشيط الجهاز المناعي للمضيف. ^{[ 15 ]}

بمجرد دخولها إلى البلاعم، تستطيع بكتيريا البروسيلا سويس تحمل التحمض السريع في الفجوة البلعمية إلى درجة حموضة تتراوح بين 4.0 و4.5 ^{[ 18 ]} عن طريق التعبير عن جينات الأيض المسؤولة بشكل أساسي عن تخليق الأحماض الأمينية. ^{[ 17 ]} وتُعد درجة الحموضة المنخفضة ضرورية لتكاثر البكتيريا من خلال تحفيز جينات الضراوة الرئيسية في أوبيرون virB ^{[ 19 ]} وتخليق بروتينات DnaK المرافقة . ^{[ 18 ]} ينتمي DnaK إلى عائلة بروتينات الصدمة الحرارية 70، ويساعد في التخليق والتنشيط الصحيحين لبعض عوامل الضراوة. ^{[ 17 ]}

بالإضافة إلى ذلك، يتم تنشيط جين nikA الخاص بنقل النيكل في بكتيريا B. suis عند نقص أيونات المعادن، ويُعبَّر عنه مرة واحدة في الفاجوسوم. ^{[ 20 ]} يُعد النيكل ضروريًا للعديد من التفاعلات الإنزيمية، بما في ذلك تحلل اليوريا لإنتاج الأمونيا التي بدورها قد تُعادل الرقم الهيدروجيني الحمضي. ^{[ 17 ]} ولأن بكتيريا B. suis غير قادرة على النمو في وسط حمضي قوي، فقد تكون الأمونيا تحميها من التحمض .

ملخص:

• تواجه بكتيريا البروسيلا الخنزيرية خلية بلعمية كبيرة، ولكن لا يحدث انفجار تأكسدي.
• تعتبر الحويصلات الدهنية ضرورية لاختراق الخلايا البلعمية.
• تتحمض الفجوة البلعمية بسرعة، مما يخلق بيئة مرهقة للبكتيريا، الأمر الذي يؤدي إلى تنشيط جينات الضراوة.
• تمنع الحويصلات الدهنية الموجودة على البلعوميات اندماج الليزوزومات، ولا تتأثر حركة الخلايا الطبيعية.

نظرًا لأن بكتيريا البروسيلا الخنزيرية اختيارية التطفل وداخل الخلايا، وقادرة على التكيف مع الظروف البيئية في البلاعم، فإن معدلات فشل العلاج والانتكاس مرتفعة. ^{[ 7 ]} الطريقة الفعالة الوحيدة للسيطرة على الأمراض الحيوانية المنشأ والقضاء عليها هي تطعيم جميع العوائل المعرضة للإصابة والتخلص من الحيوانات المصابة. ^{[ 21 ]} أظهر لقاح البروسيلا المجهضة ( البروسيلا ذات عديد السكاريد الشحمي الخشن )، الذي طُوِّر لداء البروسيلات البقري وحصل على ترخيص من خدمة فحص صحة الحيوان والنبات التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية، فعالية في حماية بعض الخنازير، وهو فعال أيضًا ضد عدوى البروسيلا الخنزيرية ، ولكن لا يوجد حاليًا لقاح معتمد لداء البروسيلات في الخنازير. ^{[ 22 ]}

في الولايات المتحدة، كانت بكتيريا البروسيلا سويس أول عامل بيولوجي يُستخدم كسلاح في عام 1952، وقد تم اختبارها ميدانيًا باستخدام قنابل عنقودية من طراز M33 محشوة بهذه البكتيريا . ^{[ 23 ]} ومع ذلك، تُعتبر من العوامل الأقل خطورة لأن العديد من الإصابات بها لا تظهر عليها أعراض، ومعدل الوفيات منخفض، ^{[ 24 ]} ولكنها تُستخدم في الغالب كعامل مُعطِّل .