תכונות

חיידק ,קוקובציל מהקטנים הידועים בקבוצת הגרם שלילית, כחצי מיקרון אורכו ו-0.2 עד 0.5 מיקרון רוחבו. חסר ניידות, דורש מצעים מיוחדים לתירבות, צומח לאט (כ-5 ימים עד שניתן לפסול נוכחות חיידק). Brucella abortus ו-B. ovis הן capnophilic (דורשות אטמוספרה מועשרת ב-CO2 לצמיחה)

אנטיגנים וסיווג

הקשר בין הפלות לבין חיידקי הברוצלה נעשה לראשונה על ידי רופא וטרינר דני בשם Bang, שבדד את החיידק מקרומי הנפל ופרסם ממצא זה בשנת 1897. לחיידק הוא קרא Bacillus abortus בגלל צורת המתג של החיידק. רק בעבודות מאוחרות נמצא הקשר הזואונוטי בעקבות בידוד החיידק מחלב בקר בשנת 1918 ע"י חוקרת מארה"ב בשם Alice Evans. בשנת 1920 פרסמו שני חוקרים Meyer ו- Shawשקיים קשר בין שני המינים - Bacillus abortus ו-Micrococcus melitensis והציעו לכלול אותם באותו סוג .(Genus)

כיום מחולק הסוג לשמונה מינים בעלי זיקה חלקית לפונדקאים מוגדרים:

בנוסף למינים אלה קיימים בדודים נוספים, כגון B. inopinata,  אשר הכללתם בסוג Brucella או הצדקת הפרדתם ממינים קיימים לא הובררה עדיין.

ההצדקה לחלוקה מבוססת על בסיס שלש תכונות מרכזיות: מטבוליזם חימצוני, רגישות לפאג' וזיקה למאכסן טבעי. משום שהמינים כמעט זהים ברמת ה-DNA (כ- 95%) נשקלה גם האפשרות להגדיר את כל המינים כתתי מין של Brucella melitensis.

חלוקת הסוג למינים נותרה מקובלת בעיקר משום הנוחות בשימוש במעקב אפידמיולוגי אחר מקורות הזיהום בעת הדבקה חדשה של משק בע"ח. העובדה שקיימת זיקה חד משמעית בין מין הברוצלה ומין בע"הח מאפשרת להגדיר נפיצות המין ברמה הארצית ובהתאם, לקבוע מדיניות לבקרה (control) של המחלה.

מבין המינים הנ"ל, Brucella ovis ו- Brucella canis הם בעלי LPS חסר שרשראות O וכתוצאה מכך הם מוגדרים כ-rough, דבר בעל השלכות חשובות על הפתוגנזה (ראה/י להלן).

 

סביבת חיים

חיידקי ברוצלה מופרשים ע"י חיות חולות או נשאיות. כמוכן הם מאכלסים נפלים ושליות של חיות אלה. הם שורדים שעות, ואף ימים ושבועות, בהתאם לתנאים, בהיותם באדמה. טמפרטורה נמוכה ולחות מאריכים את זמן השרידות, ובהקפאה ביובש ניתן לשמר את החיידק לשנים ארוכות.

סחר בינלאומי, לעתים קרובות לא מבוקר (הברחות), הביאו להתפשטות המחלה לאזורים בהם היא לא נצפתה או מהם בוערה בעבר. בנוסף, המודעות ושיפור שיטות האבחון הביאו, אף הם, לעליה לכאורה בהיארעות מחלת הברוצלוזיס.

גורמי אלימות

חיידקי הברוצלה הם טפילים מתוחכמים המנצלים לטובתם מנגנונים שונים שתפקידם להגן על התא. היכולת שלהם לצמצמם את הגירוי של מערכות ההגנה של הפונדקאי עומדת בבסיס ההתפתחות מחלה כרונית שבו החיידק חבוי ועלול להתפרץ במצים בהם הגנות הפונדקאי נחלשים.

לחדירה לתוך התאים מנצלים החיידקים את הרפסודות הליפידיות (ראה פרק מנגנוני הגנה מולדים). השילוב הזה מונע את ההשמדה התוך תאית של החיידקים וגם תהליכי autophagy ומאפשרים בכך את התרבותם התוך תאית. חיידקים חסרי שרשרת O (smooth) לא יוצרים את ההתקשרות עם הרפסודות הליפידיות ומושמדות לאחר חדירת לתא. ברור לכן של-LPS תפקיד מרכזי בפתוגנזה של מחלת הברוצלוזיס.

בתוך התא, כ-90% מהחיידקים מושמדים אך יתר החיידקים משתחררים מהפאגוזום ויוצרים חלופה שנקראת brucellososme. בתחילה מתפתח באברון זה pH חומצי אשר מפעיל מערכת הפרשה מטיפוס IV. לאחר שלב זה ה-pH עולה, תהליך שמונע את האיחוד עם הליזוזום. למנגנון נוסף אשר משנה את מבנה השומנים בקרום ה-brucellosome תוצאה דומה.

מנגנוני אלימות נוספים כוללים יכולת סתירת חומרים ריאקטיביים (כגון חמצן) ויצירת סידרופורים.

פרט לנ"ל, חיידקי ברוצלה גורמים לגירוי מצומצם ביותר של המערכות לזיהוי פתוגנים (PRR) כגון חיישני TLR. גם כאן, למבנה ה-LPS חשיבות ניכרת. בנוסף, חיידקי ברוצלה חסרים אברונים אשא ידועים כמגרים את תגובות הפונדקאי כגון שוטונים, פילי או קופסית.

פתוגנזה

חיידקי הברוצלה הם טפילים תוך תאיים פקולטטיביים. העברה של החיידק בשדה מתקיימת בכמה דרכים:

1.     הפלות: החיידק נמצא בשליה ובאברים הפנימיים של הנפל בכמויות עצומות. היות ומדובר בבע"ח נודדים כגון מעלי גרה קטנים (מג"ק), או עדרי בקר לבשר, ברור כי הפלה היא אמצעי ממדרגה ראשונה להפצת החיידק. יותר מכך, כלבים וטורפים אחרים מעבירים את החומר הנגוע למקומות נקיים ועוזרים בכך להפצת החיידק בשדה. קרבת הכלב למגורי האדם מביאה את החיידק לפתחי הבית.

2.     שתן: זהו אמצעי חשוב נוסף לזיהום המרעה ולהפצת החיידק לבע"ח נוספים המלחכים את המרעה שזוהם. עקב יכולת ההישרדות הטובה שלו, פיזורו מתגבר על ידי העלאת אבק עקב תנועת בע"ח או רוח. תצוין, בהקשר זה, דרך ההדבקה בריריות העין ודרכי הנשימה. מקור נוסף להדבקה הוא

3.     חלב האם וקולוסטרום מזוהמים בכמות רבה של חיידקי הברוצלה. לפיכך, יניקה מעבירה את החיידק לצאצאים ולחילופין, בממשק מבוקר המשתמש בקולוסטרום מאוגד תהיה הדבקה המונית של היונקים במשק. אף על פי כן, היונקים יהיו בדרך כלל עמידים להוקעה וזו תתפרץ לעתים רק בבגרות כתוצאה מעקה, כגון בהריון.

דרכי ההעברה החשובות של המחלה מבע"ח לאדם הן באמצאות

1.     שתיית חלב או אכילת מוצריו שהוכנו מחלב לא מפוסטר. חשוב להזכיר בהקשר זה את ההרגל הפסול לטפטף לתינוקות חלב עיזים לא מפוסטר לטיפול בנגעי פה.

2.     בין הגורמים המקצועיים (רופאים וטרינרים, מגדלים, ושוחטים בבתי מטבחיים, עובדי מעבדות) הדרך הנפוצה להדבקה היא במגע ישיר עם חומר מזוהם. החיידק חודר עור סדוק או בחדירה לפתחי הגוף, ארובות העיניים, האף ודרכי הנשימה כתוצאה מחשיפה לאבק או לתרסיסי טיפות מזוהמים.

עם החדירה הראשונית, בחדירה דרך העור מעורבים תאים מקומיים של הרקמה – פאגוציטים מונונוקלאריים. מאידך, פולימורפונוקלאריים ניאוטרופילים אחראים לבליעת החיידק החודר דרך מערכת העיכול (בעיקר דרך ה-Peyer’s pathches). אלו ואלו עוברים דרך המערכת ה-reticuloendothelial כאשר הפולימורפונוקלארים מגיעים לשם באמצאות זרם הדם ומופנים לטחול ומח העצמות ואילו התאים המונונוקלאריים מועברים לכבד ולבלוטות הלימפה. חיידקי הברוצלה נמצאים מוגנים בתוך התאים הבלעניים ואף מתרבים שם כפי שתואר לעיל.  בהיותם בתוך התאים הפולימורפונוקלארים הובלתם לטחול ולמח העצמות יכולה לגרום התפתחות דלקות ופגיעות נמקיות וכתוצאה מכך לפיזור חיידקי הברוצלה בזרם הדם, ומשם ליתר רקמות הגוף. מאידך, המנגנון העיקרי של מערכת החיסון התאי מבוסס על סילוק החיידקים באמצאות יצירת גראנולומה בכבד ובבלוטות הלימפה. היווצרות הגראנולומות תלויה במין הברוצלה, אלימותה ורגישות המאכסן לחיידק המדביק. כך נצפה כי B. melitensis לא תגרום להתפתחות גראנולומה בכבד עכבר ואילו B. abortus, בד"כ, כן תגרום לכך.

הרגישות להדבקה עולה עם ההתקדמות בהריון. הסיבות לכך לא ברורות אך יתכן והדבר קשור ברגישות משתנה של ה-trophoblasts בשלייה בהשפעה הורמונאלית. החיידק מתרבה בתאים אלה וגורם למותם. כתוצאה מכך מתפתחים כיבים בקרום ה-chorioallantoic. תהליך זה מלווה בהתפתחות דלקת בקרום זה. החיידקים מתפשטים לכפתורי השלייה ולעובר אך לא ל-endometrium. הריכוז הגבוה של erythritol ברחם בזמן ההיריון יכול לשמש כהסבר אפשרי ל-tropism של החיידק לאיבר זה אך אין הסכמה באשר לחשיבות של סוכר זה בפתוגנזה.

תמונה קלינית

חיידקי הברוצלה הם מחוללי מחלת הברוצלוזיס בבע"ח במגזר החקלאיים (מג"ק, בקר וחזירים), חיות בר, חיות מחמד ובאדם. חיידקי הברוצלה הם מהגורמים הזואונוטיים החשובים ביותר. הקשר הזואונוטי של המחלה נתגלה בסוף המאה ה-19 ובראשית המאה העשרים. מגלה מחולל המחלה היה ד"ר ברוס - Sir David Bruce, רופא בצבא המלכותי הבריטי. בימים ההם שלט הצבא הבריטי במלטה (האי קבל שמו בימי הרומאים, שקראו לו "“Melita, כלומר דבש) עם צבא כיבוש שמנה כ-25,000 חיילים שהוצבו באי, בדרכם מאנגליה להודו, וכ-2,500 מהם חיילים קבועים באי. ד"ר ברוס נזקק לעניין מחלתם במה שתואר כקדחת ולפיכך נקראה המחלה בשם "קדחת מלטה". בניתוח שלאחר המוות גילה ד"ר ברוס חיידק שבודד מהכבד חייל שנפטר מהמחלה בשנת 1886. ד"ר ברוס קרא שמו Micrococcus melitensis לפי צורתו. למרות גילוי מחולל המחלה, הקשר הזואונוטי נמצא רק מאוחר יותר, אחרי הקמת וועדה -Mediterranean Fever Commission שנועדה לתת מענה למחלה בחיילים. בעקבות הקמת הוועדה, הוחלט לבצע ניסוי בבע"ח עם גורם המחלה. עזים נבחרו לשם כך בגלל זמינותן באי. קודם לניסוי, העזים נבדקו לנוכחות נוגדנים ולמרבית ההפתעה 4 מתוך 6 העזים שנבחרו לניסוי הגיבו במבחן הסרולוגי. באותה עת, השתתף בניסוי ד"ר זמיט ,(Sir Themistokles Zamit) רופא מקומי ממלטה, והוא היה זה שגילה בשנת 1905 ראשית, את תגובת הנוגדנים בעזים ובהמשך, הוא בידד את החיידק מדם אחת העזים. מיד עם גילוי החיידק נתנה הוראה להפסיק את צריכת החלב בצבא ומאז, החל משנת 1907, נפסקו כמעט לחלוטין אירועי ברוצלוזיס במגזר הצבאי. יצוין, כקוריוז, כי חברי הוועדה התעלמו בכל זמן עבודתם מאירועי ההפלות בעזים.

הסימנים הקליניים העיקריים למחלה בזכרים דלקת באשכים, הבאה לביטוי epididimis או orchitis. בנקיבות ההדבקה יכולה להיות ללא סימני מחלה, הפלה או המלטת ולד חלש בהתאם למועד ההדברה: בתחילת ההיריון במקרה הראשון או בסופו במקרה השלישי. בדרך כלל החיה מפילה רק בפעם הראשונה לאחר ההדבקה ולאחר מכן ההלוטות תהינה תקינות. לעתים רחוקות ניתן לראות ירידה בחיוניות של הבהמה. לאחר ההיריון, החיידק יופרש בד"כ בחלב. תתכן הדבקה של בע"ח ממין אחר, אך זו לא תהיה מלווה בהפלות.

באזורים נגועים בחיידק ממין מסוים תתכן הדבקה של בע"ח שאינו מאכסן טבעי. כך, נמצא ש-B. abortus גרם להדבקת כבשים, וכן גמלים. מאידך, B. melitensis גרם להדבקת בקר. במקרים נדירים נמצאה הדבקת כלבים בחיידק B. melitensis אך בד"כ חשיפה לחיידק מסתיימת בהתפתחות תגובת נוגדנים בלבד.

B. abortus

גורם לברוצלוזיס בבקר, אך גם בבע"ח עם קרבה גנטית כמו בופלו וביזון. קיימת עמידות גנטית בזני בקר מסוימים אשר קשורה לגן דומיננטי. מקרופאגים של חיות עמידות מסוגלות למנוע את התרבות החיידק בתוכם.

בהדבקות ניסוייות נמצא כי הנגעים בשלייה הופיעו לאחר 4-5 שבועות לאחר ההוקעה. לא כל הכפתורים בשלייה נפגעים וגם באותו כפתור מידת הפגיעה לא תמיד אחידה. זיהום בשלבי הריון מתקדמים עלול לגרום להפלה ללא סימנים מאקרוסקופיים של נזקים לשלייה או העובר. במקרים אחרים, ההפלה היא תוצאה של דלקות מפושטות באברי העובר. יצוין כי כל התהליך הפתוגני כולל תגובה הומוראלית ותאית באות לידי ביטוי בעובר, אשר בשל מבחינה חיסונית להגיב בצורה דומה לחיה הבוגרת: נוכחות IgG, IgM וגראנולומות ניפצו כבר 6-9 ימים לאחר ההוקעה. ההפלה ארעה בין 7 ל-19 יום לאחר ההוקעה. רמות cortisol גבוהות משמעותית מהרגיל נמצאו הנפלים.

זיהום העטין ב-B. abortus אינו מלווה לעתים קרובות בסימנים קליניים. החיידקים מתרבים במקרופאגים בחלב או ברקמת העטין. קשרי הלימפה ה-supramammary בצקתיים ומוגדלים. נראה כי קיים קשר ישיר בין כמות החלב המצטברת בעטין למספר החיידקים בו.

B. melitensis

עזים הן המאכסן הטבעי וכבשים הן המין המועדף, אך הפלה נגרמת בשני מיני בע"הח. תמונה קלינית דומה לזו שתוארה לעיל לגבי B. abortus אך עם נטייה חזקה יותר לגרימת נמק ברחם.

 

B. suis

גורם לברוצלוזיס בחזירים. גם בחיות אלה קיימת תופעה של עמידות גנטית בדומה למתואר לגבי B. abortus בבקר. זכרים מפתחים זיהומים באשכים ואברים נלווים של מערכת המין ומהווים מקור לזיהום בזמן הרבעה. החיידק גורם לדלקת גראנולומטותית ב-endometrium אך הזיהום מלווה שלב בקטראמי ממושך כך שהחיידק מתפזר לאברים רבים. הגראנולומות באברים נוטים לעבור תהליך של נמק גבני (caseous necrosis) ולהיות מוקפים בשכבה עבה של רקמת חיבור.

 

B. ovis

גורם ל-epididymitis באילים. ההדבקה היא בעיקר בזמן ההרבעה. הפגיעה היא בדרך כלל בזנב האיבר. התגובה הדלקתית גורמת להרס ה-tubuli ויציאת תאי הזרע מהם. תופעה זו גורמת למגע בין תאי הזרע למערכת החיסונית של הגוף (ממנה הם מנותקים באופן פיזיולוגי) ויצירת גראנולומה סביבם. עקב זאת עלול להחסם ה-epididymis וכתוצאה מכך להתנוון האשך.

בחיות נקביות בריאות מבחינה קלינית, ניתן למצוא את החיידקים בטחול. בהוקעות ניסוייות התפתחו נגעים בשלייה אך הם היו ממוקמים בין ולא על הכפתורים. הפלות נצפו 23 עד 80 יום לאחר ההוקעה, עם נזקים עובריים דומים לאלה שתוארו לגבי B. abortus. הזמן הממושך יחסית בין הוקעה להפלה (1-3 שבועות בלבד ב-B. abortus) קשורות ככל הנראה לרמת אלימותו הנמוכה של החיידק.

 

B. canis

גורם לברוצלוזיס בכלבים: הפלות בכלבות ו-epididymitis, ניוון אשכים וחוסר פוריות בזכרים. ההעברה היא דרך מגע מיני או דרך הפה עם הגדלת קשרי הלימפה ה-inguinal וה-external iliac במקרה הראשון וה-retropharyngeal במקרה השני. בקטראמיה מופיעה 1-3 שבועות לאחר ההדבקה ויכולה להמשך חודשים ושנים. גראנולומות יכולות להיווצר באברים שונים. מיקומם ב-epididymis ובפרוסטטה גורמים לדלקות כרוניות באברים אלה. תתכן המלטה של גורים מתים. נמצאו נוגדני IgA נגד תאי זרע אשר יכולים להסביר את חוסר הפוריות המתפתחת כתופעת לוואי למחלה. נוגדנים אלה נוצרים ככל הנראה עקב חשיפת תאי הזרע למערכת החיסונית, כפי שתואר לגבי B. ovis. מדביקה בני אדם לעתים רחוקות.

 

B. neotomae

בודד ממכרסמים מדבריים. כנראה לא אלים. לא נחשבת כזואונוטית.

B. miroti

בודד ממכרסמים מדבריים. כנראה לא אלים. לא נחשבת כזואונוטית.

B. ceti

כולל שלושה זנים בעלי זיקה שונה לשני מיני דולפינים (dolphin ו-porpoise) ובני אדם, בהתאמה. חיות חיוביות סרולוגית אך בריאות נמצאו במקומות שונים בעולם. הפגיעות הם בדרך כלל באברי המין אך הם יכולים להתפשט גם לאברים אחרים. בדרך כלל מדובר בחיות מוחלשות, עם מספר רב של טפילים. חיידקי הברוצלה נמצא בקרבת הטפילים כך שקיימת אפשרות שהם משמשים כווקטור להעברתו.

 

B. pinnipedalis

נמצא בעיקר בכלבי ים בריאים. פגיעה באיברים נצפתה רק בחיות מוחלשות.

בני אדם 

בבני אדם ברוצלוזיס יכולה להתבטא בצורות שונות. בד"כ, המחלה דומה לשפעת. מאפיינים אותה חום גלי (undulant): גבוה בשעות הבוקר ונמוך אחה"צ, כאשר מופיעות גם צמרמורות מלוות בהזעה. המחלה באה לביטוי בחולשה כללית ובכאבי ראש בעיקר בחלק המצח. חוסר אבחון מוקדם יכול להוליך להתפתחות מחלה כרונית בה החיידק נעלם מזרם הדם אך הוא נשאר חבוי בתוך תאי המערכת ה-reticuloendothelial. במצב זה, תתכן התפתחות מחלה מקומית באחד האברים או יותר. בעיקר, החיידק יתמקם בבלוטות לימפה או במח העצם. הגדלת טחול וכבד, דלקות קרום הלב, אוסטיאומיליטיס, נוירוברוצלוזיס ודלקת קרום המח הם חלק מאפשרויות המחלה. בנוסף, יתכנו מצבים של מחלה ללא סימנים קליניים (asymptomatic). המחלה יכולה להיות חבויה למשך זמן ארוך ביותר, שימשך שבועות ואף חודשים (latent). תוצאה כזו תהיה הרסנית במיוחד היות ובגלל הדמיון בין מאפייני הברוצלוזיס והשפעת, ומשום המרחק בין אירוע החשיפה לבין התפתחות מחלה ברורה, החולה ימנע מביקור אצל הרופא. כתוצאה, הגורמים המקצועיים יחמיצו את אבחון המחלה והחולה יישאר בלתי מטופל לזמן ארוך ויפתח בהמשך מחלה כרונית הקשה לריפוי.

 

חסינות ותרכיבים

חסינות מולדת:

התגובה הראשונית מושתתת במידה רבה על שפעול לימפוציטים כולל תאי Natural Killer  ו-γδT . כמוכן מושרה ייצור δ Inf.

חסינות נרכשת:

תגובה הומוראלית

תפקיד משתנה בהגנה בפני זיהום בחיידקי ברוצלה בחיות שונות. בעכברים ניתן להראות השריית הגנה סבילה מוגברת כתוצאה מהעברת נוגדנים של תורם מחוסן לחיה נאיבית. לעומת זאת, בבקר סוג זה של חיסון נכשל בהקניית הגנה לפרות. יתר על כן נראה שחיידקים שעברו opsonization בנוגדנים עוברים פאגוציטוזה ביתר יעילות ובכך מחמירים את המצב. בניסוי בעכברים הראו שעכברים חסרי יכולת לתגובה הומוראלית הזיהום היה חריף וקצר בזמן שבקבוצה שכן יצרה נוגדנים התפתח זיהום כרוני.

כרגיל, הנוגדנים הראשונים שמופיעים לאחר הדבקה הם IgM והם מתחלפים בהמשך ב-IgG אשר יכולים לשרוד בדם משך זמן רב. להבדל זה חשיבות בקביעת סמיכות מועד ההדבקה לבדיקה הסרולוגית.

לשני מינים, B. ovis ו-B. canis, מבנה ה-LPS מחוספס (rough) באופן טבעי. בנוסף, זנים מסוימים שבמקור מבנה ה-LPS של תא האם הוא חלק (smooth) מתפתחים למבנה מחוספס (גזעי התרכיב זן 19 ו-Rev1). כמובן, התגובה ההומוראלית לא תיצור נוגדנים נגד אפיטופ חלק ולפיכך השיטות הרגילות של האבחון לא יזהו את המחלה. לשם כך, נחוץ להשתמש באנטיגן מחוספס. מלבד התגובה ל-O-chain epitope נוצרים גם נוגדנים כנגד אנטיגנים חלבוניים של החיידק ובסה"כ, תתקיים תגובה צולבת גבוהה מאד בין מינים שונים של ברוצלה וכתוצאה מכך נמנע אבחון של גורם המחלה ברמת המין ומשאירה רק זיהוי כללי של הסוג.

 

תגובה תאית

הגנה בפני ברוצלוזיס תלויה בתגובה התאית, אם כי יש שינויים במהותה של תגובה זו בהתאם למין החיידק וסוג הפונדקאי. ניתן לראות שני מרכיבים עיקריים בהתפתחות תגובה תאית נגד הסוג ברוצלה: התגובה הראשונית מבוססת על תאים פולימורפונוקליאריים, הזמינים יותר, בהם ככל הנראה החיידקים אינם מתרבים אך גם אינם מושמדים. ובהמשך מבוססת על פעילות התאים המונונוקליאריים אשר זמינותם נמוכה יותר.

בתוך תאים אלה, חלק מהחיידקים מתחמקים מהשמדה ומתרבים בהתאם למה שתואר לעיל במנגנוני אלימות.

 

תרכיבים ומדיניות חיסון

 תרכיב B. abortus מוחלש, שנקרא, זן 19, פותח ע"י Cotton, Buck ו-Smith, בשנת 1934. חוקרים אלה מצאו כי זן B. abortus שעמד שנה במצע אגר נחלש ואבד חלק מהאלימות שהייתה לזן האם ממנו הוא נגזר. החוקרים הראו כי הזן המוחלש הקנה עמידות חיסונית לבקר. מאז, נעשה שימוש רחב ממדים בתרכיב בכל רחבי העולם. שתי בעיות מרכזיות נצפו:

·        חיסון בהמות בהריון גרם להפלה.

·        הזהות האנטיגנית בין זן התרכיב וזן האם הולידה התפתחות נוגדנים נגד ה- Smooth LPS כפי שקיים באירוע מחלה.

לפיכך, כתוצאה מחיסון אי אפשר היה לסרוק בשיטות סרולוגיות את העדרים. בעיות נוספות כללו הפרשת הזן ע"י חיה מחוסנת או שלעתים החיסון לא מנע הדבקת הבהמה בזן שדה. בעיות אלו חייבו המשך החיפוש אחרי תרכיב מוצלח יותר.

מספר שנים מאוחר יותר פתחו חוקרים בשם McEwen ו- Priestley תפישה חדשה של שימוש בזן rough לשם חיסון. החוקרים הנ"ל פתחו זן rough, המכונה 45/20 B. abortus, שגם הוא הראה תכונות החלשה לעומת זן האם ה-smooth. חיסון בזן זה גרם להגנה מפני הוקעה בזן אלים ובו זמנית, לא עורר נוגדנים נגד אנטיגן ה- smooth LPS של החיידק האלים. כך, ניתן היה להשתמש בחיסון במקביל לבדיקות סורקות לאבחון עדרים .(surveillance) לרוע המזל, בשימוש שנעשה בתרכיב נצפתה חזרה לאלימות של זן התרכיב יחד עם חזרה למבנה אנטיגני smooth. תוצאה זו הובילה לשינוי נוסף בתפישה החיסונית ולמעבר לשימוש בזן תרכיב מומת עם adjuvant. התברר, כי גם פתרון זה מוגבל משום שה-adjuvant גרם לתגובה מקומית בעור הפרה ואילו יעילות החיסון הייתה מופחתת באופן יחסי לחיסון בזן חי ומוחלש.

בשנים 1955 עד 1958 עבד חוקר בשם Sanford S. Elberg על פיתוח תרכיב נגד B. melitensis. הרעיון שהוביל את פיתוח התרכיב היה ליצור זן תרכיב חי, בעל דרישות תזונתיות מיוחדות, שקיומו במאכסן יותנה באספקת חומר שהזן תלוי בו לצמיחתו (dependant). כך, כל עוד יסופק חומר זה לגוף החיה המחוסנת, זן החיסון יתרבה בתוכה ויעורר ע"י כך את התגובה החיסונית של החיה. ברגע בו תתעורר תגובה חיסונית מספקת ניתן יהיה לחסל את החיידק בגוף ע"י הפסקת אספקת החומר שבו הוא תלוי לצמיחתו.

ואמנם, ד"ר אלברג הגיע לפיתוח זן B. melitensis שהיה תלוי בצמיחתו באספקת האנטיביוטיקה streptomycin וזה השרה תגובה חיסונית מגנה בחזירי ים. למרבית הצער, התברר כי החיידק עבר שינוי והפך להיות עמיד לאנטיביוטיקה במקום להיות תלוי בה. יתכן ובכך היה בא הקץ לרעיון זה אלמלא במקביל להפיכתו לעמיד לאנטיביוטיקה הפך החיידק להיות מוחלש (attenuated). החיידק המוחלש, שנקרא זן Rev1, נמצא ראוי לחיסון כבשים ועזים. בבדיקות שעשו במקביל במקומות שונים בעולם (כולל בישראל ע"י ד"ר נאמן) הוכחה יעילות התרכיב בהגנה על המג"ק מחד, ומאידך נמצא כי התרכיב בטוח לשימוש, שכן הוא לא גרם להעברה אופקית (horizontal transfer) של הזן בשדה, וכן לא נמצא שהזן עובר שינויים לחזרה לאלימות. מאידך זןRev1  עורר בעיות דומות לאלה שתוארו לגב זן 19: מג"ק בהריון שחוסן הפיל ומעת לעת נמצאה הפרשה של הזן בחיות המחוסנות. יותר מכך, החיסון גרם להופעת נוגדנים במג"ק שהפריעו בבדיקות הסרולוגיות ומנעו שימוש נרחב בשדה.

שני התרכיבים המובילים, זן 19 בבקר וזן Rev1 במג"ק, פתחו מצד אחד אפשרויות לבקר את המחלה אך מצד שני הפריעו בבצוע מעקבים סרולוגיים משום שהשרו יצירת נוגדנים זהים לאלה המתפתחת במחלה. יותר על כן, זני התרכיב יכולים לגרום לתחלואה בבני אדם. כך, נצפו אירועים רבים של תחלואה בבני אדם בעקבות הזרקה עצמית של זן התרכיב, בזמן חיסון החיות. החיסון הפרטני של כל חיה דורשת לאתר וללכוד כל חיה לפני החיסון ולסמנה לאחריו (בעיקר אם החיות נמצאות מפוזרות בשטח).

תרכיב נוסף, RB51, המבוסס על זן חי ממוייר rough של B. abortus פותח בשנת 1990, ע"י סלקציה לעמידות לפניצילין ולרימפמיצין (rifampicin). הזן גדל במצב rough קבוע ולא נמצאו בו שינויים חזרה למצב smooth. בניסיונות שנעשו עם הזן, הן בחיות מעבדה והן בבקר, נמצא שהתרכיב מקנה חיסון יעיל לפחות כמו זן 19. בהיותו rough, החיסון אינו מעורר נוגדנים נגד מרכיב ה-smooth LPS של חיידק השדה ולפיכך, החיסון אינו מפריע בבדיקות הסרולוגיות. כך, ניתן להשתמש בתרכיב בחיסונים חוזרים ללא הפרעה למעקבים אחרי מצב נגיעות בעדרים, והשימוש בתרכיב אפשרי בזכר ובנקבה, בצעיר ובבוגר.

לאחר שהוכחו יעילות התרכיב ובטיחותו, הוחלט בארה"ב לאמצו כשיטת החיסון היחידה המאושרת. בכך תם עידן זן 19 בארה"ב. אחת הסיבות המשמעותיות למעבר לשימוש דווקא בזן זה הייתה האפשרות לחיסון ללא יצירת תגובת נוגדנים נגד ברוצלה, מצב המאפשר לטעון לסטטוס brucellosis free. יתר על כן, היות וניתן להשתמש בתרכיב בכל גיל, משמש כיום התרכיב בארה"ב לחיסון עדרי הביזונים בפארק הלאומי שב-Yellow Stone. למרות זאת, התרכיב אינו בטוח לשימוש בהריון ואף נצפו אירועים ראשונים של ברוצלוזיס באדם כתוצאה מחשיפה לתרכיב.

בסין, שם מגזר בעה"ח החקלאים מגיע למיליוני בהמות, פותחה תפישת חיסון שלישית: שימוש בזן חיסון חי ממוייר שיינתן לבעה"ח בדרך של השקאתם בנוזל בו מורחף התרכיב. היות ש- B. suis מהווה בעיה משקית חמורה, פיתחו הסינים ב-1971 זן תרכיב בשם B. suis strain 2 מוחלש. בשנת 1986 פרסמו הסינים את השימוש הנרחב בתרכיב בדרך של השקאת בע"ח (oral vaccination). במקרה זה, הבעיה העיקרית הייתה הבטחת החיסון אצל כל בעה"ח היות ולא ניתן לשלוט באמצעי ההשקיה על כמות (dose) החיידקים הנלגמת. יותר מכך, חיסון כזה יוצר תפישה של חיסון המוני ללא שליטה בגיל החיה, ובמצב ההריון. לפיכך, קשה לשלוט בהפלות ובהפרשת הזן בשדה.

ברוצלוזיס בישראל

 

למרות ש-B. abortus בוערה בישראל בשנות ה-80, המשיכו לחסן נגד החיידק בתרכיב מבוסס על זן חי ממוייר (זן 19) עד תחילת 2014 בעיקר עקב החשש לחדירתו מהארצות השכנות. לאחר הערכת סיכונים ע"י השירותים הווטרינריים ובהתחשב בכך שהתרכיב אינו מקנה הגנה נגד B. melitensis, אשר עדיין נפוץ בישראל (ראה/י בהמשך), הוחלט להפסיק חיסון זה מינואר 2014.

בניגוד ל-B. abortus, מספר בידודי B. melitensis מג"ק ובני אדם היא תופעה נפוצה בישראל, בעיקר במגזרי המיעוטים. במספר מקרים בודד גלש הזיהום גם לרפתות חלב עם נזקים כלכליים קשים, כולל במקרה אחד השמדת כל העדר. כמובן שהנגיעות הנרחבת בחיידק מהווה בעיית בריאות ציבור ראשונה במעלה ולכן התנהל בישראל מבצע ביעור במחצית הראשונה של שנות ה-90. למרות שהמבצע, שעלה בכסף רב עקב הצורך לשלם פיצויים, הביא לכאורה לירידה בנגיעות בבני אדם, הוא הופסק עקב שיתוף פעולה בלתי מספק מצד בעלי העדרים. לקראת 2016, בהתחשב גם בעלייה התלולה במספר המקרים בבני אדם, מתכננים השירותים הווטרינריים למבצע ביעור חדש שיישם את לקחי זה שקדם לו.

חיסון מג"ק בישראל מתבצע בזן Rev1, אף הוא חי, ממוייר. השימוש בזן התרכיב בחיה הבוגרת בעייתי בשני היבטים:

החיסון בגיל מבוגר יוצר נוגדנים זהים לנוגדנים המתפתחים כתוצאה ממחלה הנשארים בזרם הדם לאורך שנים ולפיכך מפריעים לאבחון

יש סבירות גבוהה להנצחת קיום זן החיסון בחיה המחוסנת ולפיכך חלק מהמג"ק יפריש את זן התרכיב בחלב לאורך זמן.

שתי תופעות אלו, ובוודאי השנייה, הרות אסון בעת יישום מדיניות חיסון המונית של העדר ללא הבדל מין וגיל. במקרה כזה, מדיניות החיסון תהיה הפוכה בתוצאות למדיניות הביעור, שכן מג"ק יגיב סרולוגית אך לא ניתן יהיה לקבוע את הגורם לתגובה – החיסון או הדבקה בעדר. במקרים קיצוניים זן החיסון יופרש בחלב המג"ק ויהווה בעיה בריאותית חמורה לתעשיית החלב ומוצריו. לפיכך, תתחייב נקיטת צעדי ביעור והסגר על המשק כאילו היה נגוע. גורם נוסף שהיה ידוע עם פיתוח התרכיב היה שחיסון מג"ק בהריון יוביל להפלות. לפיכך מדיניות חיסון מג"ק היא לחסן רק נקבות צעירות, עד לגיל 6 חודשים. זכרים לא מחסנים בישראל בהנחה ש:

  1. הם בד"כ משמשים לפיטום ולכן הסבירות שיחלו ויפיצו המחלה היא קטנה.

  2. מספר הזכרים להרבעה במשק הוא מצומצם ולכן הם לא יהיו חלון לחדירת המחלה.

  3. זכרים לא מחוסנים יכולים לשמש כקבוצת בקרה (sentinels) להוכחת חדירת המחלה למשק.

  4. מג"ק מסומנים בתוויות אוזן בהתאם לסטטוס החיסוני שלהם

בנובמבר 1997 המירו השירותים הווטרינרים את ספק התרכיב ועברו לשימוש בלעדי בתרכיב המבוסס על זרע תרכיב seed stock)) שמקורו בזן האם שפותח ע"י ד"ר אלברג. תרכיב זה שונה במעט מן הישן בכך שהוא ניתן בטפטוף לעין (ולא בזריקה תת-עורית) וכן, מנת תרכיב נמוכה בלוג אחד לעומת הישן. שני מרכיבים אלו מוסיפים ממד בטיחותי נוסף לעצם איכות הזן. בשיטת הטפטוף לעין הזן מוגבל לחדירתו למערכות הגוף והוא מסולק בעודו בבלוטות הלימפה של הראש. כתוצאה, החיסון אינו משרה יצירת נוגדנים ארוכי חיים כנגד ברוצלה ולכן מקל ניטור המחלה באבחון סרולוגי ובקטריולוגי.

עם הכנסת התרכיב לשימוש לאומי נפתחה מחדש הדרישה לחיסון בוגרות. למרות זאת, שימוש לא זהיר בתרכיב הביא לחיסון נקבות בהריון שגרר אחריו גל הפלות חריף. הנזק שנגרם בהפסדי המלטה, ובסגירת העדרים עד להפסקת האירוע, הוביל בסופו של דבר לחזרה למדיניות של חיסון נקבות לפני המלטה ראשונה בלבד.

טיפול

חיות משק לא מטופלות. קיים קושי בריפוי גם בתנאים של אבחון מהיר של המחלה היות והחיידק נמצא בפונדקאי בתוך הפאגוציטים, ולפיכך הוא מוגן מפני פעילות נוגדנים ומאנטיביוטיקה בעלת פארמקודינמיקה לא מתאימה (אינה חודרת לתאים). הטיפול, בהשגחה צמודה של גורמים מקצועיים, מבוסס על שילוב שתי אנטיביוטיקות (בד"כ נגזרת טטרהציקלין עם סטרפטומיצין או ריפמיצין) בשלב ראשון וטטרהציקלין לבד בשלב שני.

 

זיהוי מעבדתי

מבוסס על:

  1. בדיקות סרולוגיות עם אבחנה בין IgG ו-IgM

  2. צביעת Stamp של רקמות. צובעת חיידקי ברוצלה (בנוסף לכלמידיה וריקציה) באדום על רקע כחול

  3. תרביות על מצעים מיוחדים, כולל הדגרה בתנאי מתח CO2 מוגבר

  4. בדיקת מאפיינים הפנוטיפיים ביניהם:

  5. ביצוע phagetyping

  6. בשנים האחרונות פותחו שיטות מולקולאריות בעלות רזולוציה גבוהה לזיהוי בידודי Brucella (כמו  PCRו-.(VNTR באמצעות שיטות אלה ניתן לבצע תחקירים אפידמיולוגיים בעלי חשיבות ניכרת לזיהוי מקורות הדברה בחיידק.

בנוסף ניתן לבצע, בתנאי שדה, את מבחן הטבעת. מבחן הטבעת – Milk Ring Test (MRT), Abortus Bang Ring (ABR) test - בא לבדוק נוכחות נוגדנים בחלב בקר. מבוסס על הוספת אנטיגן B. abortus צבוע בהמטוקסילין (כחול כהה) לחלב. היות ונוגדנים נוטים להסתפח לשומן אשר צף על פני החלב, הרי שאם קיימים נוגדנים נגד ברוצלה הם ילכדו את האנטיגן ותתקבל שכבה עליונה צבועה. אם אין נוגדנים כאלה, האנטיגן יתפזר בצורה אחידה בדגימה. השיטה מתאימה הן לזיהוי נוגדנים נגד B. abortus והן נגד B. melitensis בגלל הדמיון האנטיגני בין השניים. ניתן להשתמש בשיטה גם לבדיקת טנק חלב אך יש לקחת בחשבון שרגישותה תלויה באחוז הפרות הנגועות בעדר. תהליך איחוד הרפתות המתקיים בשנים האחרונות בישראל גרם לכך שמספר הפרות בחלק מרפתות החלב גדל לממדים שפוגעים ברגישות הבדיקה: חלב של פרה אחת או מספר קטן של פרות נגועות נמהל בטנק חלב לרמות שמתחת לסף הגילוי של השיטה. בהתחשב במספר המקרים הנמוך של הדבקויות בקר לחלב בברוצלוזיס, אשר רובם לא התגלו בבדיקת MRT, והמשאבים הניכרים הדרושים לביצועה בכל הרפתות, הוחלט להפסיק לעשות בה שימוש. השיטה אינה מתאימה לחלב מג"ק עקב הבדלי המרקם שיש בין חלב זה לחלב בקר, הבדלים אשר פוגעים ברגישות השיטה.

שיטות סרולוגיות:

אבחון סרולוגי של ברוצלוזיס בישראל נעשה על ידי בדיקות

אשר בודקים נוכחות נוגדנים בנסיוב בעל החיים. CFT ידועה בסגוליות גבוהה ונחשבת לשיטה סרולוגית מועדפת על ידי ה-World Irganization of Animal Health (OIE). שיטה זו מאפשרות בדיקת seroprevalence באוכלוסייה וכך ניתן לאמוד את המצאותה.

בדיקות מבוצעות בעדרים: