بیماریهای قابل انتقال بین انسان و حیوان (زئونوزها) (۲)

دیدگاه‌های طبقه‌بندی جنس بروسلا:

خصوصیات میکروبشناسی:

گونه‌های بروسلا عوامل سببی بروسلوز درحیوانات و انسان می‌باشند.این باکتری‌ها گرم منفی، به رنگ قرمز در رنگ‌آمیزی اصلاح شده زیل ـ نلسون و به‌شکل کوکوئید یا سلول‌های میله‌یی شکل کوتاه به‌اندازه‌‌های ۱/۵ ـ ۰/۶×۰/۷ ـ ۰/۵ میکرون هستند.
گونه‌های بروسلا به‌صورت پاتوژن‌های غیر‌متحرک داخل سلولی اختیاری در سلول‌های رتیکولوآندوتلیال میزبانان پستاندار زمینی و دریایی زندگی می‌کنند. مکانیسم‌های زهرآگینی (حدت) بروسلا‌ها و بقای آنها در درون فاگوسیت‌های فعال تاحدی به‌صورت نامکشوف باقی‌مانده چون تولید فاکتورهای زهرآگینی چون سیتولیزین‌ها، کپسول‌ها، اگزوتوکسین‌ها،پروتئازهای ترشحی، پیلوس‌ها/ پیلی ‌(pili) و یا فیمبریاها/ فیمبریه (Fimbriae) (ساختارهای مویی یا رشته‌یی ریز در بعضی از باکتری‌ها با‌خصوصیات آنتی‌ژنی سطح سلول ارتباط می‌یابند). تاژک‌ها (فلاژله)، توکسین‌های رمز‌‌دهنده یا کد کننده فاژ و پلاسمیدهای زهرآگینی در بروسلا‌ها شناخته  نشده‌است. با وجود این بروسلا از ژن Vir B محفوظ رمز‌دهنده‌/کد‌کننده سیستم ترشحی تیپ IV برخوردار بوده که ممکن‌است در زهرآگینی (حدت) ذاتی آنها دخالت داشته باشند. علاوه‌برآن، بروسلا دارای سیستم ترشحی فلاژلی تیپ III بوده که براساس دسته‌یی از 44 ژن توزیعی در سه لوکوس (جایگاه ویژه ژن روی کروموزوم) mot B, chr II و flg j مستقر در نواحی مختلف Chr I در بین سه‌گونه کلاسیک قرارگرفته است. با‌وجود این بروسلاها غیرمتحرک با غیرفعال بودن برخی ژن‌های فلاژلی و فقدان سیستم‌های کموتاکتیک توصیف شده‌اند. به‌رغم فقدان تحرک، حضور ژن‌های فلاژلی درکروموزوم‌ها با قابلیت اهمیت در دوام باکتری‌ها در مدل موش‌ (امانه درعفونت کشت سلول) نشان داده شده‌است. ازاین‌رو، به‌نظر می‌رسد وجود اختلافات درتجلی بالقوه فلاژلوم ممکن است سازگاری بروسلا بامیزبانان مختلف را توصیف نماید.
بررسی ساختار ژنومی سه‌گونه کلاسیک بروسلا اطلاعات مرتبط با عملکرد‌های تنفسی و متابولیکی آنها را فراهم ساخته است یافته‌های کروموزومی نشان داده که بروسلاها ممکن‌است با جانشینی داخل سلولی از‌طریق انتخاب برای مکانیسم تنفسی با وابستگی‌ بالا و ازدست‌دادن هم زمان فعالیت سنتز نوکلوئید، تبدیل و تغییر قند، سنتز پلی‌ساکاراید وهمچنین سنتز بیوتین و کولین و ذخیره‌ی‌ انرژی و کربن سازنده‌ی‌گلیکوژن و پلی هیدروکسی بوتیرات سازگاری یابند.
فعالیت تنفسی بروسلا با استفاده از اکسیژن به‌عنوان پذیرنده (Acceptor) الکترون‌ انتهایی با هیدروژنازها به‌عنوان دهندگان(Donors) انجام می‌پذیرد. سیتوکروم های c, b وo بروسلا آبورتوس با رشد لگاریتمی متوسط/ بینابینی مرتبط بوده درحالی‌که سیتوکروم‌هایa+a3 به‌عنوان فاکتورهای اضافی درخلال رشد لگاریتمی تأخیری شناخته شده‌اند. نقش احتمالی برای تنفس نیترات در تحت‌شرایط کاهش اکسیداسیون ـ احیا (ردوکس) پیشنهاد شده‌است. جالب‌توجه آنکه عملکرد Dـ اریتریتول I ـ فسفات (واسطه‌گر یا / میانجی اریتریتول) به‌عنوان دهنده‌ی الکترون به زنجیره‌ی تنفسی شناخته شده‌است. با توجه به این که اریتریتول محصول اصلی تروفوبلاست‌ها برای پوشش جفت در مراحل آخر آبستنی بوده، جذب و گرایش بروسلاها به رحم آبستن و تکثیر در تروفوبلاست‌ها براین اساس معقول درنظرگرفته می‌شود. درسال 1991 پلومت محیط سنتتیک با فاکتورهای غذایی حداقل برای تایپینگ احتمالی سویه واکسن S2 بروسلا سوئیس و انطباق آن با سویه وحشی رفرانس1330 بایووار I بروسلا سوئیس درمقایسه با حداقل نیازهای غذایی رشد آنها مورد استفاده قرار‌داد. سولفات آمونیوم و تیوسولفات آمونیوم جهت تأمین نیتروژن (ازت) و سولفور و گلوکز برای تأمین کربن و تولید انرژی به‌کار گرفته شد. یافته‌ مهم دراین حقیقت نهفته بود که سویه‌های بروسلا ملی‌تنسیس قادر به استفاده ازاسید گلوتامیک به‌عنوان تنها منبع ازت و نیازهای انرژی بوده مشروط بر‌این‌که به وسیله گاز CO₂ تحریک شده یا گلوکز برای انرژی اضافی مصرف نمایند. براساس این نتیجه، مولف مفروض دانست که CO₂ جهت فعال‌سازی جریان یافتن کربن برای سیکل‌تری ‌کربوکسیلیک مورد نیاز می‌باشد. جالب توجه آن که یافته ‌اخیر با مشاهداتی مبنی‌بر نیاز برخی سویه‌های بروسلا به 5‌‌تا‌10 درصد گاز CO₂ برای کشت اولیه مرتبط بوده درحالی که همین سویه‌ها در کشت‌های بعدی ممکن‌است مستقل از CO₂ باشند. با وجود این، هنوز روشن نیست آیا این تحول ناشی‌از تولید آنزیم یا انتخاب در زیر جمعیت‌های کشت‌ها می‌باشد.

لیپوپـــلی ساکاراید بروسلا (LPS):

 لیپیدهای A اعضای پروتئوباکتر آلفا2(α²) شامل زنجیره بلند اسیدهای چرب هیدروکسیلات ـ 2-n ،چون(C28.o (27-OH و (C30.o (29-OH  بوده، اما زیر گروه‌های بتا(β) یا گاما (γ) متفاوت می‌باشند. ساختار هسته لیپید A حاوی دی ساکارایدهای دی آمینو گلوکز مونو ـ یا بیس فسفریلات با امکان تنها اتصال آمیدی به گروه‌های آسیل 3-OH می‌باشد. درمقابل، لیپید A کلاسیک اکثر باکتری‌های بیماری‌زا گرم منفی از دی‌ساکاراید بیس‌فسفریلات با دوآمید و دو‌استر مرتبط به 3-OH هیــــدروکسی‌میــریــــــستات ‌3-OH C14.0، تشـکیل یافته ‌است. در بروسلا‌آبورتوس، اسیدهای‌چرب هیدروکسیل اصلی درنیمه لیپید A فاقد اسید میریستیک b-OH (بتا‌-‌OH) ازیک طرف بوده اما ازطرفی دیگر با هفت اسید چرب اصلی 85٪ اسیدهای‌چرب دارای طول زنجیره معادل 16 اتم کربن یا بیشتر را نشان می‌دهد. اسیدهای چرب زنجیره طولانی‌تر به‌ترتیبO(OH-3)C18:o,(27-OH)C28:o و OH-3)‌C14:o) شناسایی شده‌اند. اخیراًِ ماهیت اسیدهای چرب زنجیره بلند (C28) به‌عنوان عامل پاتوژنز گونه‌های بروسلا با به حداقل رساندن پاسخ ایمنی ذاتی با واسطه TLR4 میزبان در‌مقایسه با لیپوپلی ساکاراید آنتروباکتریال شناخته شده‌است.
اولیگوساکاراید و هاپتن استخراجی به‌وسیله‌ی آب ـ فنل از LPS بروسلا آبورتوس اسموس شامل مانوز، گلوکز2ـ آمینوـ2، 6ـ دی‌دئـوکسی ـ Dـ گلوکــز (کینو و وزامین)، 2ـ آمینو ـ 2ـ دئوکسی‌ـ D ـ گلوکز (گلوکزآمین9، 3ـ دئوکسی‌ـ D ـ مانوز ـ 2‌ـ اسید اوکتولوزونیک(KDO) و قندهای شناسایی نشده دیگر می‌باشند. ازطرفی دیـــگر پلیB (پلی‌ساکاراید هاپتن استخراجی با اسید تری‌کلراستیک از بروسلا ملی‌تنسیس سویه راف B115) شامل مقادیر جزئی کینو و وزامین و KDO بوده اما فاقد مانوز، گلوکز و گلوکزآمین بوده‌است.
بخش آب دوست (هیدروفیلیک)LPS حاوی آنتی‌ژن زنجیره ـO (موجود در سویه‌های اسموس بروسلا) می‌باشد. در بروسلاهای دارای اپی توپA (چون بایووار I بروسلا آبورتوس) آنتی‌ژن‌ـ‌O حاوی پروزامین با 96‌تا‌100 زیر واحد گلیکوزیل، و در بروسلاهای دارای اپی توپ M‌ (مثل بایووار I بروسلا ملی تنسیس) آنتی‌ژن ـO حاوی پروزامین‌پنتا ساکارایدی (5 قندی) است. ساختار متمایز LPS، ازجمله پروزامین زنجـــیره‌ـO درسویــــه‌های اسموس بروسلا، از ویــژگی‌ شناخته بروســلا محسوب می‌گردد.
فرآورده‌های ژنی per,gmd وwbkc در سنتز 4 ـ فورمامیدو ـ4، 6ـ دی دئوکسی مانوز دخالت دارند. محصول ژن wbkA مشابه چندین مانوزیل ترانسفراز بوده واحتمالاً در پلیمریزاسیون زنجیره ـ O بروسلا ملی‌تنسیس نقش دارد. قابل اهمیت است ذکر شود که یرسینیا آنتروکولیتیا 0:9  به‌علت ساختار تقریباً مشابه زنجیره ـO با آنتی‌ژن A بروسلا آبورتوس واکنش متقاطع دارد. این واکنش متقاطع در تشخیص سرولوژی دخالت داشته و برنامه ریشه‌کنی بروسلوز را مشکل‌می‌سازد. واکنش متقاطع خفیف‌تری بین LPS بروسلای اسموس(صاف) و اشرشیاکولی 0:157، فرانسیسلا تولارنسیس، سالمونلا0:30، استنوتروفوموناس مالتوفیلیا و ویبریوکلرا اتفاق می‌افتد. این واکنش‌ها نیز ناشی‌از ساختارهای پروزامین در LPS می‌باشند. واکنش‌ها با این باکتری‌ها اتفاقی بوده و ساختارهای لیپیدA و هسته پلی ساکاراید در این باکتری‌ها کــاملاً از بــروسلا متفاوت است.
گونه‌های راف (خشن) بروسلا فاقد آنتی‌ژن زنجیره ـO می‌باشند. بروسلاکنیس با پرگنه‌های موکوئیدی رشد کرده اما خصوصیات بیوشیمیایی آن بسیار با بروسلا سوئیـس نزدیک است. به‌رغم فقدان آنتی‌ژن ـO پلی‌ساکاراید اسموس در بروسلا کنیس،  این باکتری ‌برای سگ  کاملاً زهرآگین (حاد) بوده و برای انسان نیز با شدت کمتری ازسویه‌های اسموس بیماریزا می‌باشد. بروسلا اوویس نیز به طورطبیعی راف بوده و برای گوسفند بیماریزا است. بروسلا اوویس فاقد بخشی‌از کروموزوم ازجمله قطعه 15.1kb مرتبط با جایگاه2 ژنومی درگیر در سنتز LPS  است (جدول۲). این قطعه اختصاصی حاوی ژن wbo 4 و دو ژن دیگر درگیر در بیوسنتز LPS بوده و ازاین رو در فقدان آن مورفولوژی راف بروسلا‌ اوویس شکل می‌گیرد.