Mycobacterium bovis -Mycobacterium bovis

Mycobacterium bovis
Mycobacterium bovis BCG ZN.jpg
Ceppo attenuato di M. bovis utilizzato nel Bacillus Calmette-Guérin vaccino
Classificazione scientifica
Dominio:
batteri
Filo:
" Actinobatteri "
Classe:
Actinobatteri
Ordine:
Micobatteri
Famiglia:
Micobatteriacee
Genere:
Micobatterio
Specie:
M. bovis
Nome binomiale
Mycobacterium bovis
Karlson & Lessel 1970, ATCC 19210

Mycobacterium bovis ( M. bovis ) è unbatterio aerobico a crescita lenta (16-20 ore di tempo di generazione )e l'agente eziologico della tubercolosi nei bovini ( nota come tubercolosi bovina ). È correlato al Mycobacterium tuberculosis , il batterio che causa la tubercolosi nell'uomo. M. bovis può superare la barriera delle specie e causare un'infezione simile alla tubercolosi nell'uomo e in altri mammiferi.

Morfologia e colorazione del batterio

I batteri sono bacchette curve o dritte. Talvolta formano filamenti che, una volta disturbati , si frammentano in bacilli o cocchi . Nei tessuti formano bastoncini sottili, dritti o ricurvi, oa forma di clava. Bacilli (bastoncini) corti e relativamente paffuti negli strisci di tessuto, bastoncelli grandi e sottili in coltura. Non hanno flagelli o fimbria , né capsula .

I batteri del gruppo Mycobacterium tuberculosis sono lunghi 1,0 - 4,0 µm e larghi 0,2 - 0,3 µm nei tessuti. In coltura possono apparire come cocchi o bacilli lunghi fino a 6 - 8 µm.

I batteri si colorano Gram-positivi , acido-resistenti . La parete cellulare contiene fino al 60% di lipidi, conferendo ai micobatteri le loro caratteristiche idrofobiche, crescita lenta e resistenza all'essiccazione, disinfettanti, acidi e anticorpi. ( Famiglia dei micobatteri ). Non sono facili da colorare con i coloranti analitici; sebbene siano Gram positivi, potrebbe non essere facile confermarlo. La colorazione di Ziehl–Neelsen determina una colorazione rosa con carbolfuscina calda e quindi resiste alla decolorazione con acido cloridrico al 3% in alcol al 95% (cioè sono resistenti all'alcol-acido); dopo il lavaggio, il vetrino viene controcolorato ad es. con blu di metilene.

Essi sono non spore -forming.

Cultura e caratteristiche biochimiche

Requisiti di crescita

Il Mycobacterium bovis è un parassita intracellulare facoltativo . Per la crescita in vitro sono necessari terreni di coltura speciali, ad esempio il terreno per uova di Dorset comprende tuorlo d'uovo, tampone fosfato, sali di magnesio e piruvato di sodio; gli amminoacidi possono essere aggiunti ma il glicerolo non è incluso in quanto è inibitorio. È inibito dalla glicerina. La coltura richiede generalmente diverse settimane a 37 ° C per raggiungere colonie visibili ad occhio nudo. Rigorosamente aerobico. Cresce a 37 °C, non cresce a 25 °C. Crescita ottimale a 37-38 °C. Non riduce i nitrati, non riduce la niacina. Resistente alla pirazinamide. Sensibile all'idrazide dell'acido tiofene-2-carbossilico.

Aspetto delle colonie

Inizialmente (dopo 3-4 settimane), piccoli fiocchi opachi, che si ispessiscono per formare masse irregolari secche che si elevano in alto sopra la superficie del terreno di coltura. Alla fine crescita confluente su tutta la superficie della coltura, formando una ruvida coltre cerosa, diventando spessa e rugosa e raggiungendo i lati del contenitore. Gialle quando sono visibili per la prima volta, tendendo a diventare giallo intenso e infine rosso mattone, se esposte alla luce. Nei terreni fluidi, crescita solo sulla superficie, a meno che non venga aggiunto un agente bagnante (ad es. Tween 80).

Struttura cellulare e metabolismo

M. bovis è simile per struttura e metabolismo a M. tuberculosis . M. bovis è un batterio aerobio Gram-positivo, acido-resistente, a forma di bastoncino . A differenza di M. tuberculosis , M. bovis manca di attività della piruvato chinasi, a causa del fatto che pykA contiene una mutazione puntiforme che influenza il legame del cofattore Mg 2+ . La piruvato chinasi catalizza la fase finale della glicolisi, la defosforilazione del fosforenolpiruvato in piruvato. Pertanto, in M. bovis , gli intermedi glicolitici non sono in grado di entrare nel metabolismo ossidativo. Sebbene non siano stati effettuati studi specifici, sembra che M. bovis debba fare affidamento su aminoacidi o acidi grassi come fonte alternativa di carbonio per il metabolismo energetico.

patogenesi

Lesioni compatibili con tubercolosi bovina sulla mascella inferiore e sul polmone di un cinghiale

Durante la prima metà del XX secolo, si stima che M. bovis sia stato responsabile di più perdite tra gli animali da allevamento rispetto a tutte le altre malattie infettive messe insieme. L'infezione si verifica se il batterio viene ingerito o inalato.

Il M. bovis viene solitamente trasmesso all'uomo consumando latte crudo di vacche infette, sebbene possa diffondersi anche tramite goccioline di aerosol. Le infezioni effettive nell'uomo sono oggi rare nei paesi sviluppati, principalmente perché la pastorizzazione uccide i batteri M. bovis nel latte infetto. Nel Regno Unito, i bovini vengono testati per la malattia come parte di un programma di eradicazione e abbattuti se risultano positivi. Tali bovini possono ancora entrare nella catena alimentare umana, ma solo dopo che un ispettore della carne o un veterinario del governo ha ispezionato la carcassa e certificato che è adatta al consumo umano. Tuttavia, nelle aree del mondo in via di sviluppo in cui la pastorizzazione non è di routine, il M. bovis è una causa relativamente comune di tubercolosi umana.

La tubercolosi bovina è una malattia infettiva cronica che colpisce un'ampia gamma di ospiti di mammiferi, tra cui esseri umani, bovini , cervi , lama , maiali , gatti domestici , carnivori selvatici ( volpi , coyote ) e onnivori ( opossum comune , mustelidi e roditori ); raramente colpisce equidi o pecore . La malattia può essere trasmessa in diversi modi; ad esempio, può diffondersi nell'aria espirata, nell'espettorato, nelle urine, nelle feci e nel pus, quindi la malattia può essere trasmessa per contatto diretto, contatto con gli escrementi di un animale infetto o inalazione di aerosol, a seconda della specie coinvolta.

Applicazione alla biotecnologia

M. bovis è l'antenato del vaccino più utilizzato contro la tubercolosi, il M. bovis bacillus Calmette-Guérin. Il ceppo BCG è stato isolato dopo sub-coltura su terreno di patate glicerina 239 volte durante 13 anni a partire da un ceppo virulento iniziale.

Epidemiologia e controllo

Nuova Zelanda

In Nuova Zelanda , l' opossum comune a coda di rondine introdotto è un vettore per la diffusione di M. bovis . Il Biosecurity Act 1993 , che ha stabilito una strategia nazionale di gestione dei parassiti, è la legislazione dietro il controllo della malattia in Nuova Zelanda. L' Animal Health Board gestisce un programma nazionale di test sui bovini e controllo degli opossum, con l'obiettivo di eradicare M. bovis da specie selvatiche vettrici in 2,5 milioni di ettari – o un quarto – delle aree a rischio della Nuova Zelanda, entro il 2026 e, infine, , debellando completamente la malattia.

Il programma neozelandese senza tubercolosi è considerato "leader mondiale". Ha ridotto con successo i tassi di infezione delle mandrie di bovini e cervi da oltre 1700 nel 1994 a meno di 100 mandrie nel luglio 2011. Gran parte di questo successo può essere attribuito ai controlli prolungati del bestiame che riducono le infezioni incrociate e interrompono il ciclo della malattia. Ad esempio, a Hohotaka, nell'isola settentrionale centrale della Nuova Zelanda , il lavoro di controllo dal 1988 al 1994 ha ottenuto una riduzione media sostenuta dell'87,5% nella densità degli opossum infetti da tubercolosi. Come previsto, l'incidenza annuale della tubercolosi negli allevamenti bovini locali è di conseguenza diminuita di una quantità simile (83,4%).

Gli opossum sono controllati attraverso una combinazione di cattura , pasturazione e, dove altri metodi non sono pratici, trattamento aereo con 1080 veleno .

Dal 1979 al 1984, il controllo dell'opossum fu interrotto per mancanza di fondi. Da quel momento fino al 1994, i tassi di tubercolosi negli allevamenti sono aumentati costantemente. L'area della Nuova Zelanda che ospita animali selvatici infetti dalla tubercolosi si è espansa da circa il 10% del paese al 40%.

Che gli opossum siano trasmettitori così efficaci della tubercolosi sembra essere facilitato dal loro comportamento una volta che contraggono la malattia.

Regno Unito

Vedi anche: Abbattimento del tasso nel Regno Unito

Negli anni '30, il 40% dei bovini nel Regno Unito era stato infettato da M. bovis e ogni anno venivano segnalati 50.000 nuovi casi di infezione umana da M. bovis . Secondo il DEFRA e la Health Protection Agency, il rischio per le persone di contrarre la tubercolosi da bovini in Gran Bretagna sarebbe basso.

I tassi ( Meles meles ) sono stati identificati per la prima volta come portatori di M. bovis nel 1971, ma il rapporto di un comitato di revisione indipendente nel 1997 (il rapporto Krebs) ha concluso: "[esiste] forti prove circostanziali che suggeriscono che i tassi rappresentano una fonte significativa di Infezione da M. bovis nei bovini... [h] tuttavia, il nesso causale... non è stato dimostrato". In sostanza, il contributo dei tassi "al problema della tubercolosi nei bovini britannici" era a questo punto un'ipotesi che doveva essere verificata, secondo il rapporto. Il successivo Randomiized Badger Culling Trial (progettato, supervisionato e analizzato dall'Independent Scientific Group on Cattle TB, o ISG) ha esaminato questa ipotesi conducendo un'ampia prova sul campo di abbattimento (proattivo) su larga scala e reattivo localizzato (rispetto alle aree che hanno ricevuto nessun tasso di abbattimento). Nel loro rapporto finale, l'ISG ha concluso: "In primo luogo, mentre i tassi sono chiaramente una fonte di tubercolosi bovina, un'attenta valutazione dei dati nostri e di altri indica che l'abbattimento del tasso non può dare un contributo significativo al controllo della tubercolosi bovina in Gran Bretagna. Infatti, alcuni politiche in esame rischiano di peggiorare le cose anziché migliorarle.In secondo luogo, le debolezze nei regimi di test sui bovini significano che i bovini stessi contribuiscono in modo significativo alla persistenza e alla diffusione della malattia in tutte le aree in cui si verifica la tubercolosi, e in alcune parti della Gran Bretagna è probabile che essere la principale fonte di infezione. I risultati scientifici indicano che la crescente incidenza della malattia può essere invertita e la diffusione geografica contenuta, solo con la rigida applicazione delle misure di controllo basate sul bestiame". Il 26 luglio 2007, il ministro di Stato, Dipartimento per l'ambiente, l'alimentazione e gli affari rurali (Lord Rooker) ha dichiarato: "Miei signori, accogliamo con favore la relazione finale del gruppo scientifico indipendente, che migliora ulteriormente la base di prove. Stiamo valutando attentamente le questioni che il rapporto sollevi e continuerà a lavorare con l'industria, i consulenti del governo e gli esperti scientifici per raggiungere decisioni politiche su questi temi".

Nel Regno Unito, è stato riscontrato che molti altri mammiferi sono stati infettati da M. bovis , sebbene la frequenza di isolamento sia generalmente molto inferiore rispetto a bovini e tassi. In alcune aree del sud-ovest dell'Inghilterra, i cervi , in particolare i daini a causa del loro comportamento gregario , sono stati implicati come possibili ospiti di mantenimento per la trasmissione della tubercolosi bovina

In alcune aree localizzate, si sostiene che il rischio di trasmissione al bestiame da parte dei daini sia maggiore rispetto a quello dei tassi.

Uno dei motivi per cui il Dipartimento per l'ambiente, l'alimentazione e gli affari rurali richiede l'abbattimento dei bovini infetti o sospetti è il rispetto delle normative UE per l'esportazione di carne e prodotti lattiero-caseari verso altri Stati membri. Carne e latticini possono ancora essere venduti nel Regno Unito nella catena alimentare umana, a condizione che siano state applicate le relative ispezioni delle carcasse e la pastorizzazione del latte.

La diffusione della malattia all'uomo da parte degli animali domestici è diventata evidente nel marzo 2014 quando Public Health England ha annunciato che due persone in Inghilterra hanno sviluppato infezioni da bTB dopo il contatto con un gatto domestico. I due casi umani sono stati collegati a 9 casi di infezione da bTB nei gatti nel Berkshire e nell'Hampshire durante il 2013. Questi sono i primi casi documentati di trasmissione da gatto a uomo.

In un articolo di opinione del 2010 su Trends in Microbiology , Paul e David Torgerson hanno sostenuto che la tubercolosi bovina è un problema trascurabile di salute pubblica nel Regno Unito, a condizione che il latte sia pastorizzato. La tubercolosi bovina si trasmette molto raramente tramite aerosol dal bestiame all'uomo. Pertanto, il programma di controllo della tubercolosi bovina nel Regno Unito nella sua forma attuale è una cattiva allocazione delle risorse e non fornisce alcun beneficio alla società. In effetti, esistono pochissime prove di un vantaggio in termini di costi per l'industria zootecnica, poiché sono stati condotti pochi studi sui costi diretti della tubercolosi bovina per la produzione animale. La pastorizzazione del latte è stato l'unico intervento di sanità pubblica che ha impedito la trasmissione della tubercolosi bovina all'uomo e non si riscontra alcuna giustificazione per l'attuale politica di test e abbattimento nel Regno Unito.

Nel luglio 2010, il secondo numero del documento di discussione Bovine TB, Time for a Rethink è stato pubblicato da Rethink Bovine TB, un gruppo di ricerca indipendente. Il documento prende in considerazione l'attuale politica in Inghilterra e Galles. Propone una soluzione alternativa pratica ed economica. Nel documento, le prove sono tratte dal DEFRA e dal lavoro dei professori Paul e David Torgerson.

Nel marzo 2012, il think tank The Bow Group ha pubblicato un documento mirato in cui sollecitava il governo a riconsiderare i suoi piani per l'abbattimento di migliaia di tassi per controllare la tubercolosi bovina, affermando che i risultati delle principali prove di abbattimento del tasso di Labour diversi anni prima erano che l'abbattimento non funziona . Il documento è stato scritto da Graham Godwin-Pearson con una prefazione del cantante Brian May e contributi di importanti scienziati della tubercolosi, tra cui Lord Krebs .

Nel 2017 Rachel Tanner e Helen McShane , del Jenner Institute, Oxford, hanno pubblicato una ricerca sulla sostituzione, la riduzione e il perfezionamento dell'uso degli animali nella ricerca sui vaccini contro la tubercolosi.

stati Uniti

Per ulteriori informazioni: Industria lattiero-casearia negli Stati Uniti § Eradicazione della tubercolosi bovina
A partire dalla fine del 2013, l'USDA ha accreditato allevamenti di bovini in tutti gli stati degli Stati Uniti, ad eccezione del Michigan e della California, come indenni dalla tubercolosi bovina.

Secondo Barbara Gutmann Rosenkrantz, la scoperta alla fine del XIX secolo della relazione tra la tubercolosi bovina e umana ha portato a tentativi statali e federali di debellare la tubercolosi bovina. Le campagne per il latte e la carne puliti hanno spaventato la gente di città nel sostenere i controlli, anche se all'epoca c'erano poche prove che la tubercolosi fosse diffusa agli esseri umani attraverso carne o latte infetti. Le campagne contro la carne e il latte impuri hanno portato alla tensione tra la professione veterinaria in via di sviluppo e la professione medica, ognuna delle quali rivendicava quell'area come parte della propria competenza.

Nel 1917, il 5% dei bovini americani era stato infettato da Mycobacterium bovis (tubercolosi bovina o BTB), incluso il 10% degli animali da latte e l'1–2% dei bovini da pascolo. Le tariffe stavano salendo. Intorno al 1900 15.000 americani, per lo più bambini, morivano ogni anno di BTB e molti altri soffrivano di dolore e deturpazione.

Minacciati da un taglio delle vendite ordinato dai funzionari della sanità pubblica urbana, i funzionari del governo dello stato del Vermont hanno lanciato un'innovativa campagna di eradicazione contro la tubercolosi bovina negli allevamenti, dal 1877 al 1936. Hanno fatto uso delle ultime ricerche tedesche, e quindi hanno mantenuto i mercati di New York e Boston . Il Vermont era eccezionale, poiché in tutto il paese molti agricoltori si opponevano strenuamente all'eradicazione della tubercolosi bovina come una costosa violazione del loro diritto libertario all'agricoltura.

Negli ultimi decenni le infezioni da M. bovis negli allevamenti di bovini negli Stati Uniti non sono comuni. M. bovis è endemico nel cervo dalla coda bianca ( Odocoileus virginianus ) nella parte nord-orientale del Michigan e nel nord del Minnesota e importato sporadicamente dal Messico. Solo il cervo dalla coda bianca è stato confermato come ospite di mantenimento nell'epidemia di tubercolosi bovina del Michigan, sebbene altri mammiferi come i procioni ( Procyon lotor ), gli opossum ( Didelphis virginiana ) e i coyote ( Canis latrans ) possano fungere da spill-over e host senza uscita. Il fatto che il cervo dalla coda bianca sia un ospite di mantenimento per M. bovis rimane un ostacolo significativo all'eradicazione nazionale della malattia nel bestiame negli Stati Uniti. Nel 2008, 733.998 cacciatori di cervi autorizzati hanno raccolto circa 489.922 cervi dalla coda bianca nel tentativo di controllare la diffusione della malattia. Questi cacciatori hanno acquistato più di 1,5 milioni di tag di raccolta dei cervi. Il valore economico della caccia al cervo per l'economia del Michigan nel tentativo di eradicare la tubercolosi è notevole. Ad esempio, nel 2006, i cacciatori hanno speso 507 milioni di dollari per la caccia al cervo dalla coda bianca nel Michigan.

Globale

La malattia è riscontrata nei bovini di tutto il mondo, ma alcuni paesi sono stati in grado di ridurre o limitare l'incidenza della malattia attraverso un processo di "analisi e eliminazione" del bestiame. La maggior parte dell'Europa e diversi paesi caraibici (inclusa Cuba) sono praticamente privi di M. bovis . L'Australia è ufficialmente indenne dalla malattia dal successo del programma BTEC, ma potrebbero esistere infezioni residue nei bufali d'acqua selvatici in parti isolate del Territorio del Nord. In Canada, alci selvatici colpiti e cervi dalla coda bianca si trovano all'interno e intorno al Parco nazionale di Riding Mountain nel Manitoba. Per migliorare il controllo ed eliminare la tubercolosi bovina, la Canadian Food Inspection Agency ha suddiviso il Manitoba in due aree di gestione: l'area di eradicazione della tubercolosi di Riding Mountain, dove è stata riscontrata la malattia, e l'area di eradicazione della tubercolosi di Manitoba, il resto della provincia al di fuori della RMEA dove la malattia non è stata trovata. La malattia è stata trovata anche nel bufalo africano in Sud Africa.

M. bovis può essere trasmesso da uomo a uomo; un focolaio si è verificato a Birmingham , in Inghilterra , nel 2004, e dall'uomo al bestiame, ma tali eventi sono rari.

In Messico, la malattia è prevalente e in aumento tra gli esseri umani.

Tubercolosi zoonotica

L'infezione dell'uomo da M. bovis è indicata come tubercolosi zoonotica. Nel 2017, l'Organizzazione mondiale della sanità ( OMS ), l'Organizzazione mondiale per la salute animale ( OIE ), l' Organizzazione per l' alimentazione e l'agricoltura ( FAO ) e l'Unione internazionale contro la tubercolosi e le malattie polmonari (Unione) hanno pubblicato la prima tabella di marcia per la tubercolosi zoonotica, riconoscere la tubercolosi zoonotica come un importante problema di salute globale. La principale via di trasmissione è attraverso il consumo di latte non pastorizzato o altri prodotti lattiero-caseari, sebbene sia stata segnalata anche la trasmissione per inalazione e attraverso il consumo di carne poco cotta. Nel 2018, sulla base del più recente Global Tuberculosis Report, si sono verificati 142.000 nuovi casi di tubercolosi zoonotica e 12.500 decessi dovuti alla malattia. Casi di tubercolosi zoonotica sono stati segnalati in Africa, nelle Americhe, in Europa, nel Mediterraneo orientale e nel Pacifico occidentale. I casi di tubercolosi zoonotica umana sono legati alla presenza di tubercolosi bovina nei bovini e le regioni senza adeguate misure di controllo della malattia e/o sorveglianza della malattia sono a rischio più elevato. È difficile distinguere clinicamente la tubercolosi zoonotica dalla tubercolosi causata da Mycobacterium tuberculosis nelle persone e l'attuale diagnostica più comunemente utilizzata non può distinguere efficacemente tra M. bovis e M. tuberculosis , il che contribuisce a sottostimare i casi totali in tutto il mondo. Il controllo di questa malattia richiede che i settori della salute animale, della sicurezza alimentare e della salute umana lavorino insieme secondo un approccio One Health (collaborazioni multidisciplinari per migliorare la salute degli animali, delle persone e dell'ambiente).

La tabella di marcia 2017 ha individuato dieci aree prioritarie per affrontare la tubercolosi zoonotica, che comprendono la raccolta di dati più accurati, il miglioramento della diagnostica, il colmare le lacune della ricerca, il miglioramento della sicurezza alimentare, la riduzione del M. bovis nelle popolazioni animali, l'identificazione dei fattori di rischio per la trasmissione, l'aumento della consapevolezza, lo sviluppo di politiche, attuare interventi e aumentare gli investimenti. Per allinearsi agli obiettivi delineati nel piano globale di partnership Stop TB to End TB 2016-2020, la Roadmap delinea traguardi e obiettivi specifici da raggiungere entro questo lasso di tempo.

Trattamento

M. bovis è per natura resistente alla pirazinamide ; pertanto, il trattamento umano standard è isoniazide e rifampicina per 9 mesi. La maggior parte dei bovini che risultano positivi vengono uccisi.

Guarda anche

Riferimenti

link esterno