Brucella es un género de bacterias Gram-negativas , [2] [3] que lleva el nombre de David Bruce (1855-1931). Son cocobacilos pequeños (0,5 a 0,7 por 0,6 a 1,5 µm), no encapsulados , no móviles , [4] facultativamente intracelulares .
Brucella spp. son la causa de la brucelosis , que es una zoonosis que se transmite por la ingestión de alimentos contaminados (como productos lácteos no pasteurizados ), el contacto directo con un animal infectado o la inhalación de aerosoles. La transmisión de persona a persona, por ejemplo a través de relaciones sexuales, o de madre a hijo, es extremadamente rara, pero posible. [5] La exposición infecciosa mínima es de entre 10 y 100 organismos.
Las diferentes especies de Brucella son genéticamente muy similares, aunque cada una tiene una especificidad de huésped ligeramente diferente. Por lo tanto, la taxonomía del Centro Nacional de Información Biotecnológica incluye la mayoría de las especies de Brucella bajo B. melitensis .
Los muchos nombres de la brucelosis incluyen (enfermedad humana/enfermedad animal):
Sir David Bruce aisló B. melitensis de soldados británicos que murieron a causa de la fiebre de Malta en Malta . Después de la exposición a Brucella , los humanos generalmente tienen un período de latencia de dos a cuatro semanas antes de presentar síntomas, que incluyen fiebre ondulante aguda (>90% de todos los casos), dolor de cabeza, artralgia (>50%), sudores nocturnos, fatiga y anorexia . [7] Las complicaciones posteriores pueden incluir artritis u epididimoorquitis , espondilitis , neurobrucelosis, formación de abscesos hepáticos y endocarditis , esta última potencialmente fatal. [8]
La brucelosis humana normalmente no se transmite de persona a persona; las personas se infectan por contacto con fluidos de animales infectados (ovejas, vacas o cerdos) o productos alimenticios derivados, como leche y queso no pasteurizados. La brucelosis también se considera una enfermedad profesional por su mayor incidencia en personas que trabajan con animales (casos de matadero). Las personas también pueden infectarse por inhalación de polvo o aerosoles contaminados y, como tal, los CDC han etiquetado a las especies de Brucella como altamente armables. La brucelosis humana y animal comparten la persistencia de la bacteria en los tejidos del sistema fagocítico mononuclear, incluidos el bazo , el hígado , los ganglios linfáticos y la médula ósea . Brucella también puede atacar el tracto reproductivo masculino. [7]
Se estima que cada año se producen en todo el mundo unos 500.000 casos de brucelosis. [7]
La fiebre de Malta fue un importante problema de salud para las tropas británicas en Malta en el siglo XIX y principios del XX, provocando más de 6.000 casos y 574 muertes. [9] En 1860, JA Maraston, cirujano asistente del ejército británico en Malta, dio la primera descripción precisa de la enfermedad que llamó "fiebre remitente gástrica mediterránea". En 1897, AE Wright, un patólogo del ejército británico, desarrolló la prueba de aglutinación, diagnóstica de la enfermedad.
En 1905, Zammit , un médico maltés, identificó las cabras como fuente de infección. E. Bang, un veterinario danés, describió el patógeno intracelular que provoca abortos en el ganado en 1897 y lo llamó Bacillus abortus . En 1918, A. Evans, un microbiólogo estadounidense, estableció la conexión entre B. abortus y Micrococcus melitensis , y los colocó en las Bacteriaceae.
En 1914, Mohler aisló un organismo del hígado y el bazo de los cerdos, B. suis ; B. neotome , B. ovis y B. canis se describieron en 1957, 1963 y 1966, respectivamente. [9]
Las zoonosis que afectan a los animales domésticos son causadas por el contacto con la leche, la orina y los órganos genitales, que concentran los organismos causantes. Algunos reservorios incluyen búfalos y otros animales, pero principalmente ganado. [10] En los seres humanos, la enfermedad se adquiere a través de leche y productos no pasteurizados o carne poco cocida (consumidores), inhalación en el laboratorio (trabajadores de laboratorio), penetración o abrasión accidental de la piel (agricultores, trabajadores de mataderos y veterinarios) y (raramente) contacto con la conjuntiva. , transfusión de sangre, transplacentaria y persona a persona. [11] [12]
La brucelosis puede afectar cualquier órgano o sistema de órganos y el 90% de los pacientes tiene fiebre cíclica (ondulante). Aunque variables, los síntomas también pueden incluir estos signos clínicos: dolor de cabeza, debilidad, artralgia, depresión, pérdida de peso, fatiga y disfunción hepática. El sudor maloliente se considera un signo clásico. Entre el 20 y el 60% de los casos presentan complicaciones osteoarticulares: artritis, espondilitis u osteomielitis. Puede producirse hepatomegalia , al igual que complicaciones gastrointestinales.
Hasta un 20% de los casos puede tener afectación genitourinaria; la orquitis y la epididimitis son las más comunes. Los síntomas neurológicos incluyen depresión y fatiga mental. La afectación cardiovascular puede incluir endocarditis que provoca la muerte.
La brucelosis crónica es difícil de definir; la duración, el tipo y la respuesta al tratamiento son variables. Puede ocurrir una infección localizada. No se deben aceptar donaciones de sangre de personas infectadas. [13]
El acuerdo general es que la brucelosis en mujeres embarazadas no está relacionada con malformaciones congénitas. El recién nacido puede no estar infectado, lo que es más común, o estar infectado con brucelosis congénita o neonatal. La mayoría de los recién nacidos no infectados que nacen a término tienen un resultado favorable, mientras que los nacimientos prematuros y los casos con brucelosis congénita tienen un mayor riesgo de muerte neonatal. La brucelosis congénita se puede transmitir por vía transplacentaria, mientras que la brucelosis neonatal se puede adquirir por contacto con fluidos corporales secretados durante el parto o mediante la lactancia posparto. La brucelosis congénita, por otra parte, es una enfermedad rara; la mayoría de los casos están asociados con el nacimiento prematuro y afecta aproximadamente al 2% de los bebés expuestos a la brucelosis en el útero. [14] Los bebés con infección congénita pueden presentar bajo peso al nacer, retraso del crecimiento, ictericia, hepatomegalia, esplenomegalia, dificultad respiratoria y signos generales de sepsis (fiebre, vómitos). Algunos casos son asintomáticos. [13]
Las especies de Brucella son cocobacilos facultativos pequeños, gramnegativos , y la mayoría carece de cápsula, endosporas o plásmidos nativos. Son intracelulares dentro del organismo huésped y muestran persistencia ambiental fuera del huésped. El tráfico intracelular incluye dos o tres pasos principales, comenzando con vacuolas endosómicas, luego con compartimentos derivados del retículo endoplasmático y finalmente con vacuolas que tienen varios marcadores de autofagia atípica. [15] Sobreviven temperaturas extremas, pH y humedad, y en materiales congelados y abortados. Infectan a muchas especies, pero con cierta especificidad. [dieciséis]
La especie Brucella pertenece al grupo Rhizobiales, en la clase Alphaproteobacteria. Crecen por crecimiento unipolar, como Agrobacterium tumefaciens , Sinorhizobium meliloti y Ochrobactrum anthropi . [17] Suelen tener dos cromosomas [15] y su replicación y segregación están organizadas temporalmente. [18]
El tracto gastrointestinal se ve afectado en aproximadamente el 70% de los casos, incluyendo anorexia, dolor abdominal, vómitos, diarrea, estreñimiento, hepatomegalia y esplenomegalia. El hígado está afectado en la mayoría de los casos, pero las pruebas de función son normales o ligeramente anormales. Se observan granulomas ( B. abortus ), hepatitis ( B. melitensis ) y abscesos ( B. suis ).
El sistema esquelético se ve afectado en 20 a 60% de los casos, incluyendo artritis (cadera, rodilla y tobillo), espondilitis , osteomielitis y sacroileitis (la más común). Las vértebras lumbares pueden verse afectadas mostrando el clásico signo radiológico de erosión vertebral. Los síntomas neurológicos incluyen meningitis, encefalitis, radiculopatía, neuropatía periférica, abscesos intracerebral y rigidez del cuello aguda o crónica (<50%), y el líquido cefalorraquídeo puede mostrar pleocitosis linfocítica, niveles bajos de azúcar, aumento de proteínas, cultivo bacteriano positivo (<50%) y aglutinación (positiva en >95%).
La afectación cardiovascular es baja (endocarditis del 2%), pero es la principal causa de mortalidad. A menudo, se necesita reemplazo valvular y antibióticos. También se observan pericarditis y miocarditis.
La infección pulmonar puede ser por inhalación o por vía hematógena y puede causar cualquier síndrome torácico. Rara vez se aísla Brucella del esputo. La infección genitourinaria puede incluir epididemoorquitis o pionefrosis (rara vez). La afectación cutánea no es específica. Los signos hematológicos incluyen anemia, leucopenia y trombocitopenia. [19]
Brucella se aísla de un hemocultivo en medio Castaneda o de médula ósea. Puede ser necesaria una incubación prolongada (hasta seis semanas), ya que crecen lentamente, pero en las máquinas automatizadas modernas, los cultivos suelen mostrar resultados positivos en 7 días. En la tinción de Gram , aparecen como densos grupos de cocobacilos Gram negativos y son extremadamente difíciles de ver. En los últimos años se han popularizado las técnicas de diagnóstico molecular basadas en el componente genético del patógeno. [3]
Diferenciar Brucella de Salmonella es crucial, ya que esta última también podría aislarse de hemocultivos y es gramnegativa. Las pruebas de ureasa lograrían con éxito la tarea; es positivo para Brucella y negativo para Salmonella . Brucella también se puede observar en biopsias de médula ósea .
La brucelosis adquirida en el laboratorio es común. [20] Esto ocurre con mayor frecuencia cuando no se piensa en la enfermedad hasta que los cultivos se vuelven positivos, momento en el cual las muestras ya han sido manipuladas por varios miembros del personal del laboratorio. La idea del tratamiento preventivo es evitar que las personas que han estado expuestas a Brucella enfermen con la enfermedad. La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es prometedora para el diagnóstico rápido de especies de Brucella en muestras de sangre humana. La PCR positiva al finalizar el tratamiento no predice una recaída posterior. También se han descrito pruebas de PCR para muestras de fluidos y tejidos distintos de la sangre. Una historia de contacto con animales es fundamental; en zona endémica debe ser en el diagnóstico de cualquier enfermedad febril inespecífica.
En el laboratorio, las pruebas bioquímicas pueden ser diagnósticas. [19] Las pruebas de oxidasa y catalasa son positivas para la mayoría de los miembros del género Brucella .
La aglutinación sérica con un título > 1:160 en presencia de una enfermedad compatible apoya el diagnóstico de brucelosis. La demostración de un aumento o disminución de cuatro veces o más en los anticuerpos aglutinantes durante cuatro a 12 semanas proporciona evidencia aún más sólida para el diagnóstico.
ELISA es probablemente el segundo método serológico más común. [21] La sensibilidad del ELISA fue del 100% en comparación con el hemocultivo, pero solo del 44% en comparación con pruebas serológicas distintas del ELISA. La especificidad fue >99%. En un estudio que incluyó a 75 pacientes con brucelosis, cinco pacientes con ELISA positivo tuvieron una prueba de aglutinación en tubo negativa. En varias regiones endémicas de Brucella , la prueba de aglutinación del antígeno febril de Brucella (FBAT) se utiliza principalmente para el diagnóstico. Sin embargo, investigaciones recientes sobre el uso de FBAT han ilustrado su alta inexactitud en el diagnóstico adecuado, destacando la dificultad del control de la brucelosis en entornos de bajos ingresos. [22]
En el caso de la artritis por Brucella , el recuento de leucocitos del líquido sinovial generalmente no supera las 15 000 células/μl. [21] En la brucelosis, los linfocitos frecuentemente predominan (a diferencia de la artritis séptica debida a otras bacterias, en la que con frecuencia predominan los leucocitos polimorfonucleares).
El pronóstico [23] para la brucelosis antes del uso de antibióticos tenía una mortalidad del 2%, principalmente debido a endocarditis, y la morbilidad era alta, especialmente con B. melitensis . A menudo se producía sordera permanente de los nervios y daño de la médula espinal.
La prevención [21] ahora incluye:
Como las regiones endémicas de Brucella son principalmente entornos de bajos ingresos, lograr un control adecuado de la brucelosis sigue siendo un desafío. Una reciente investigación basada en casos en el noreste de Kenia ilustró cómo la participación de la comunidad con veterinarios y profesionales médicos podría contribuir a las estrategias preventivas, pero se requiere una participación política adicional para garantizar estándares adecuados de diagnóstico y tratamiento. [22]
No existen ensayos clínicos que sirvan de guía para un tratamiento óptimo, pero la combinación más utilizada es un ciclo de al menos seis semanas de rifampicina o gentamicina y doxiciclina dos veces al día y parece ser eficaz; [20] [24] [25] [26] la ventaja de este régimen es que es un medicamento oral sin inyecciones; sin embargo, también se ha informado una alta tasa de efectos secundarios (náuseas, vómitos, pérdida de apetito). [26] Sin embargo , la relación entre el tratamiento y la superposición endémica de la tuberculosis sigue siendo un problema, ya que el tratamiento de uno podría causar resistencia en el segundo. En ocasiones, los dispensarios locales que se ocupan de primera mano de la brucelosis tampoco saben cómo tratarla adecuadamente, lo que pone de relieve la necesidad de reevaluar la implementación de regímenes de tratamiento internacionales. [22]
En agosto de 2013, Allison Rice-Ficht, Ph.D. de la Universidad Texas A&M y su equipo afirman estar cerca de crear una vacuna humana. Se utilizaría principalmente para inmunizar a miembros del ejército en caso de exposición a Brucella armada en el campo de batalla. [27]
Las especies de Brucella se han encontrado principalmente en mamíferos: [7]
Las especies patógenas de Brucella pueden provocar abortos en hembras mediante colonización de trofoblastos placentarios y esterilidad en machos. [28] Los medicamentos con efectos contra Brucella incluyen tetraciclinas, aminoglucósidos (estreptomicina, [desde 1947], gentamicina, netilmicina), rifampicina, quinolonas (ciprofloxacina) y cefalosporinas de tercera generación. El tratamiento para la brucelosis no complicada incluye:
El tratamiento de la brucelosis complicada (endocarditis, meningitis) no tiene un acuerdo uniforme, pero normalmente se utilizan tres fármacos anti- Brucella durante tres meses.
La brucelosis causada por B. abortus se ajusta mejor a las características de la peste descrita en Edipo Rey . Aunque la progresión de la enfermedad de la brucelosis en los tiempos modernos puede hacer que parezca poco probable, fue al menos un agente en lo que pudo haber sido una plaga multicomponente, junto con Salmonella enterica serovar Typhi u otro patógeno, o posiblemente las versiones ancestrales de Brucella fueron más letales. . [29]
El genoma de Brucella incluye dos cromosomas; el primer cromosoma codifica principalmente genes relacionados con el metabolismo, mientras que el segundo (más pequeño) incluye varios genes relacionados con la patogenicidad. Los genomas de la mayoría de las especies de Brucella han sido secuenciados [30] y normalmente codifican entre 3200 y 3500 marcos de lectura abiertos (ORF). Ejemplos incluyen:
Los datos del genoma de estas y otras cepas de Brucella están disponibles en las bases de datos GOLD [30] y PATRIC [31] . Además, se ha creado una hoja de cálculo pública y editable de la anotación del genoma de B. abortus 2308W, que se actualizará en función de nuevos descubrimientos. Además, la anotación del genoma está disponible en una tabla fácil de usar en la página web http://hdl.handle.net/11056/23125.
Los ARN pequeños bacterianos (ARNs) son una clase importante de moléculas reguladoras. Se han identificado muchos ARNs de Brucella . [ cita necesaria ]
La taxonomía actualmente aceptada se basa en la Lista de nombres procarióticos con estatus en la nomenclatura (LPSN). [1] La filogenia se basa en el análisis del genoma completo. [32]
La infección de macrófagos por B. abortus es estimulada por la luz azul en el tipo salvaje, pero está limitada en mutantes nulos y fotoquímicamente inactivos, lo que indica que una histidina quinasa que contiene flavina funciona como un fotorreceptor que regula la virulencia de B. abortus . Por el contrario, privar a Brucella de las longitudes de onda azules redujo su tasa de reproducción en un 90%. [33] [34]