Возбудитель
Бруцеллы - мелкие коккобактерии (0,3-0,6 мкм) или палочки (0,6-2,5 мкм), в окрашенных препаратах располагаются одиночно, парами и небольшими группами. Неподвижны, спор не образуют. Мукоидные и гладкие варианты синтезируют нежную капсулу. Хорошо окрашиваются анилиновыми красителями, грамотрицательны. При окраске по Козловскому бруцеллы красные, другие микроорганизмы и фон препарата зеленого цвета.
Культивирование
Бруцеллы могут расти на обычных питательных средах при 36-38°С и рН 6,8-7,2, однако для их культивирования используют специальные среды: мясопептонный печеночный бульон (МППБ), мясопептонный печеночно-глюкозно-глицериновый агар (МППГТА), печеночно-глюкозно-глицериновый бульон и агар (ПГГБ, ПГГА) с 1 % глюкозы и 23 % глицерина, картофельный агар, сывороточно-декстрозный агар и др.
Бруцеллы В. abortus и В. ovis - микро-аэрофилы, первые их генерации выращивают в условиях при содержании 10-15 % СО2. Выделяемые из первичного материала бруцеллы растут очень медленно, в среднем 15-30 суток, старые лабораторные культуры вырастают уже через 24-48 ч.
Вирулентные типичные штаммы (S-форма) на поверхности агара образуют мелкие, 2-3 мм в диаметре, круглые, выпуклые, с гладкой поверхностью и ровными краями, прозрачные с голубоватым оттенком колонии; в бульоне - слабое равномерное помутнение и пристеночное кольцо, в дальнейшем - небольшой осадок.
Авирулентные варианты (R-форма) на агаре образуют шероховатые колонии, в бульоне - неравномерное помутнение с просветлением и крошковатым осадком. На агаре с кровью бруцеллы гемолиза не дают, пигмент не синтезируют.
Биохимические свойства
Сахаролитическая активность у бруцелл выражена слабо. Они утилизируют углеводы, но не образуют кислоту и газ в количествах, достаточных для их идентификации. Нитраты редуцируют в нитриты. Молоко не свертывают, желатин не разжижают. Некоторые виды гидролизуют аминокислоты с образованием аммиака.
В. abortus и особенно В. suis при росте выделяют сероводород; В. melitensis образует его в незначительном количестве на средах с серосодержащими аминокислотами. Могут продуцировать каталазу, пероксидазу, липазу, фосфатазу.
Антигенная структура
Бруцеллы в S-форме трех основных видов обладают двумя соматическими антигенами: М (melitensis) и А (В. abortus). М-антигена у В. melitensis в 20 раз больше, чем у других видов, в небольшом количестве также имеется А-антиген; соотношение антигенов А и М У В. abortus составляет 20:1. В. suis содержит больше М-антигена, чем В. abortus. Предполагают, что эти антигены представлены сложным глюцидо-липидополипептидным комплексом. Они активно индуцируют синтез антител, выявляемых в реакциях преципитации, агглютинации, РСК и других. Особенности антигенной структуры бруцелл позволяют получить моноспецифические А- и М-антисыворотки. Кроме того, был обнаружен поверхностный L-антиген, сходный с У-антигеном сальмонелл.
Устойчивость
Бруцеллы малоустойчивы к действию различных физических и химических факторов. Агаровые культуры в запарафинированных пробирках сохраняются несколько недель, лиофильновысушенные - годами. Прямые солнечные лучи убивают их за 4,5 ч. В воде бруцеллы выживают и более 5 месяцев, в поверхностном слое почвы - 40 суток, на глубине 5-8 см - до 3 месяцев, в навозе при медленном высушивании - до 120 суток, в моче коров - до 4 суток, в почве зимой - 4-5 суток, в высушенных плодных оболочках - до 120 суток. В охлажденном молоке сохраняются 6-8 суток, в кислом молоке - 1-4, в масле - 40-60, в сырах - более 42, в брынзе (5-11%-й раствор поваренной соли) – 45-60, в замороженном мясе - свыше 320 суток, в засоленных шкурах - 2 месяцев, в шерсти - до 3-4 месяцев.
При температуре 60°С бруцеллы погибают через 30 мин, при 80-85°С - через 5 мин, при 100°С - мгновенно. Пастеризацию молока проводят при 85-90°С 30 мин.
Дезинфицирующие растворы - 2% фенол, 1% креолин, 0,5% лизол, 1-2% формалин, 0,5-1% хлорамин, 1% соляная кислота, 3% гидроксид натрия, 5% хлорная известь убивают бруцелл в течение нескольких минут.
Патогенность и патогенез
Патогенность. Патогенное действие связано с образованием эндотоксинов, а также гиалуронидазы, каталазы, уреазы. Бруцеллы высокоинвазивны, могут проникать через неповрежденные слизистые покровы пищеварительного тракта, легких, глаз и кожу. Восприимчивы овцы, козы, крупный рогатый скот, буйволы, свиньи, лошади, мулы, верблюды, северные олени, собаки, кошки, многие дикие животные (лоси, косули, сайгаки и др.). Молодняк до половой зрелости более устойчив. Каждый вид бруцелл поражает животных определенного вида. Но бруцеллы могут мигрировать, заражая животных других - крупный рогатый скот, свиней и лошадей, В. abortus - коз, овец, лошадей и свиней, В. suls - крупный и мелкий рогатый скот, лошадей. Для человека наиболее опасна В. melitensis.
Больные животные выделяют возбудителя с молоком, абортированным плодом, околоплодной жидкостью, влагалищной слизью, мочой, калом.
Из экспериментальных животных к бруцеллезу чувствительны белые мыши и морские свинки. У мышей после заражения иногда развивается септицемия, свинки абортируют, худеют, у них выпадают волосы, возникает генерализованная инфекция.
У многих животных через 1-2 года наступает самовыздоровление.
Патогенез. Независимо от места внедрения в организм бруцеллы распространяются по лимфатическим путям и задерживаются в регионарных лимфатических узлах, где размножаются, затем проникают в кровяное русло и попадают в паренхиматозные органы. Бруцеллы - внутриклеточные паразиты, обитающие в клетках лимфоидно-макрофагальной системы. В местах их размножения образуются специфические гранулемы. При обострении процесса бруцеллы из клеток вновь проникают в кровь, вызывая различной интенсивности бактериемию и рецидив. В результате гибели бруцелл происходит освобождение эндотоксина, который обусловливает соответствующую симптоматику острого и хронического бруцеллеза.
Плодные оболочки многих животных содержат эритриол - фактор роста для бруцелл. Этим можно объяснить особенно высокую восприимчивость к инфекции беременных животных.
В патогенезе бруцеллеза определенное значение имеют L-формы бруцелл, которые длительное время персистируют в организме. При хроническом процессе от животных выделяли культуры бруцелл стабильных L-форм.
Иммунитет и средства специфической профилактики
Противобруцеллезный иммунитет формируется медленно в две фазы: первая фаза - инфекционный, или нестерильный, иммунитет; вторая - постинфекционный, или стерильный, иммунитет. Нестерильный иммунитет обусловлен присутствием возбудителя в организме.
В сыворотке крови больных животных накапливаются вначале IgM, затем IgG, а также неполные (IgA и IgG) антитела. Роль антител в механизме защиты при бруцеллезе неэффективна: присутствие их в организме не препятствует бактериемии. Но они имеют большое диагностическое значение. В первой фазе отмечается угнетение макрофагальной реакции и фагоциты не способны переваривать бруцелл, что и приводит к диссеминации возбудителя по всему организму.
Иммунитет при бруцеллезе клеточный и обеспечивается Т-системой лимфоцитов. Для бруцеллеза характерно развитие гиперчувствительности замедленного типа (аллергия). Инфекционный иммунитет переходит в постинфекционный постепенно и сопровождается освобождением организма от возбудителя, в результате чего может наступить самовыздоровление.
Для специфической профилактики бруцеллеза предложены живые вакцины. Применяют живую вакцину из штамма 19 В. abortus. Этот штамм выделил в 1923 г. Бук, в процессе десятилетнего пассирования культуры на картофельном агаре, т. е. был селекционирован иммуногенный мутант. Вакцинация профилактирует аборты и распространение бруцеллеза в стаде, однако сопровождается длительной серопозитивностью привитых животных, что не вполне удовлетворяет практику.
У нас в стране кроме указанной вакцины широко применяют сухую живую вакцину из слабоагглютиногенного штамма 82 В. abortus против бруцеллеза крупного рогатого скота; живую вакцину из штамма Рев-1 бруцелл вида мелитензис - против бруцеллеза мелкого рогатого скота. Во ВГНКИ разработана инактивированная адьювант-вакцина из штамма В. abortus KB 17/100, которая создает напряженный иммунитет у крупного рогатого скота, не обладает реактогенными и абортогенными свойствами, не вызывая при этом образования S-аглютининов у вакцинированных животных, что важно для серологической диагностики.
