Ž. Cvetnić*, Maja Zdelar-Tuk, Sanja Duvnjak, Martina Đuras, T. Gomerčić, Irena Reil i S. Špičić
Dr. sc. Željko CVETNIĆ*, dr. med. vet., znanstveni savjetnik, naslovni redoviti profesor, (dopisni autor, e-mail: cvetnic@veinst.hr), dr. sc. Maja ZDELAR-TUK, dr. med. vet., znanstvena savjetnica, dr. sc. Sanja DUVNJAK, dipl. ing. molekul. biol., Irena REIL, dr. med. vet., dr. sc. Silvio ŠPIČIĆ, dr. med. vet., znanstveni savjetnik, Hrvatski veterinarski institut, Zagreb, Hrvatska; dr. sc. Martina ĐURAS, dr. med. vet., docentica, dr. sc. Tomislav GOMERČIĆ, dr. med. vet., docent, Veterinarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Hrvatska
UvodEtiologijaBrucella cetiBrucella pinnipedialisPrijenos bruceloze u morskih sisavacaBrucella i ribeInfekcije ljudi s brucelama iz morskih sisavacaBrucele morskih sisavaca u ostalih životinjaSažetakLiteraturaAbstract
Uvod
B ruceloza je prepoznata i dokazana u kitova, dupina, tuljana, morskih lavova, morževa i vidra. Čini se da je široko rasprostranjena u morskih sisavaca, a klinički se po svemu sudeći očituje placentitisom i pobačajem, neonatalnom smrtnošću, meningoencefalitisom, apscesima po koži. Brucele su izdvojene i iz morskih sisavaca bez ikakvih simptoma i tkiva bez patoloških promjena. Bruceloza se može prenijeti na kopnene sisavce koji se hrane morskim sisavcima, poput sjevernog medvjeda. Pokusima je dokazano da mogu inficirati i domaće životinje. Prirodno su se inficirali i ljudi, najčešće oni koji su profesionalno izloženi i rade s morskim sisavcima (Hernandez-Mora i sur., 2013.).Potencijalni domaćini Brucella (B.) u vodenim sustavima mogu uključiti čak oko 130 vrsta morskih sisavaca koji žive i hrane se u morima, rijekama i jezerima.
Među njima je 86 različitih vrsta kitova iz reda Cetacea iz podreda Odontoceti (kitovi zubani) i Mysticeti (kitovi usani) kojem pripadaju dupini i kitovi, 36 vrsta koje pripadaju u podred Pinnipedia (perajari), porodicu Otariidae (ušani), Odobenidae (morževi), Phocidae (tuljani). Osim toga sjeverna morska vidra (Enhydra lutris), južna morska vidra (Lutra felina), polarni medvjed (Ursus maritimus), morska krava (Trichechus sp.), kitolike morske krave (Dugong dugon) isto tako čine skupinu morskih sisavaca (Jefferson i sur., 2008. cit. Hernandez-Mora i sur., 2013., Gomerčić, 1998.).
Etiologija
Minimalni standardi za opisivanje novih vrsta i biotipova roda Brucella predloženi su 1975. godine. Pododbor za taksonomiju bakterija roda Brucella je 2003. godine je ponovno evaluirao kriterije za definiranje vrste roda Brucella, zbog razvoja novih molekularnih metoda, s posebnim osvrtom na sojeve izdvojene iz morskih sisavaca.
Temeljem konvencije o nomenklaturi brucela tradicionalno se vrsta imenuje po glavnom domaćinu. U početku su svi navedeni sojevi nazvani B. maris (Jahans i sur., 1997.). Kasnije su studije pokazale da se radi o dvije vrste brucela.
Izolati iz kitova su prvo nazvani Brucella cetacea (Cloeckaert i sur., 2001.). Godine 2007. preimenovane su u Brucella ceti čiji su prirodni domaćini kitovi (Cetacea).
Izolati iz perajara razlikuju se od B. ceti i nazvani su B. pinnipedialis čiji su domaćini tuljani (Phocidae) (Corbel i Morgan, 1975., Corbel i sur., 1983., Osterman i Moriyon, 2006., Cloeckaert i sur., 2003., Foster i sur., 2002., 2007.).
Veliko istraživanje koje je obuhvaćalo 102 izolata izdvojenih bakterija vrste B. ceti i B. pinnipedialis pokazalo je da postoje značajne razlike u karakteristikama tih sojeva. Pri čemu je rast pri CO2 posebno bio značajan u identifikaciji, jer je CO2 u atmosferi bio potreban za rast izolata iz tuljana, a nije bio potreban izolatima iz kitova (Dawson i sur., 2008.). Isto tako, drugim analizama uz primjenu oksidativnog metaboličkog obrasca u različitim supstancama, potvrdila se prvobitna podjela, pri čemu prva podjela obuhvaća izolate iz tuljana i vidri, a druga i treća skupina obuhvaćaju izolate iz kitova.
Drugim komercijalnim biokemijskim postupcima lako se razlikuju sojevi izdvojeni iz tuljana i dupina sa specifičnošću od 100% (Jacques i sur., 2007., Al Dahouk i sur., 2010.). Iako svi izdvojeni izolati iz kitova pripadaju B. ceti, prepoznate su tri različite skupine prema preferiranom domaćinu, nekim bakteriološkim svojstvima i zasebnim genetskim svojstvima. Navodi se da postoje tri tipa B. ceti, onaj izdvojen iz običnog dupina, iz obalnog dupina i iz čovjeka. Smatra se da sojevi izdvojeni iz dupina i obalnog dupina pokazuju promjenjivu infektivnost prilikom pokusa na kopnenim životinjama i nisku infektivnost za ljude. Međutim bruceloza se u nekih običnih dupina i obalnih dupina pokazala teškom kroničnom bolešću, koja pokazuje teške kliničke i patološke znakove vezane uz pobačaje, neplodnost mužjaka, neurobrucelozu, kardiopatije, lezije kostiju i kože, nasukavanja i u konačnici uginuće (Guzman-Verri i sur., 2012.).
B. pinnipedialis je izdvojena iz tuljana mjehuraša (Cystophora cristata) koji su se nasukali ili su ulovljeni u njihovom prirodnom okruženju (Nymo i sur., 2011.). Unatoč visokom omjeru seropozitivnih (31-35%) i bakteriološki pozitivnih (38%) tuljana mjehuraša u populaciji sjeveroistočnog Atlantika, nisu prijavljene nikakve veće patološke promjene (Tryland i sur., 2005.). Od 204 serološki pretražena tuljana mjehuraša na sjeverozapadnom dijelu Atlantika pozitivne serološke reakcije utvrđene su u 10 (5%) životinja (Nielsen i sur., 2001.). Više istraživanja je pokazalo da izolati iz tuljana mjehuraša čine jednu skupinu koja se razlikuje od izolata dobivenih iz drugih vrsta tuljana (Nymo i sur., 2011.).
Sekvencioniranje 16S rRNK izolata bakterije Brucella iz kita pokazalo je homolognost od 99,5% sa 16S rRNK šest klasičnih vrsta bakterija Brucella.
Raspored multiplih sekvenci recA i 16S rRNK genskih sekvenci šest klasičnih bakterijskih vrsta roda Brucella i izolata iz kita i običnog tuljana pokazao je da su svi identični (Scholz i sur., 2006.). Kasnijim istraživanjima DNK-DNK hibridizacija je pokazala da brucele iz morskih sisavaca pripadaju monospecifičnom rodu Brucella (Verger i sur., 2000.).
Brucella ceti
Bruceloza u kitova se smatra važnom bolešću koja ugrožava njihovo očuvanje. Zbog migracije kitova, unutar nacionalnih programa kontrole teško je njih uključiti i službeno pratiti i kontrolirati brucelozu ili druge bolesti.
U zonama intenzivne ljudske aktivnosti, veća je vjerojatnost interakcije između kitova i ljudi, a samim time je i lakše širenje bruceloze među njima. Praksa poput lova i prekomjernog ribolova, onečišćenje mikroorganizmima i različitim drugim onečišćenjima dovodi u rizik hranidbene resurse kitova. Takve negativne aktivnosti mogu potaknuti grupiranje kitova unutar smanjenog područja uz smanjenu dostupnost hrane što prouzroči prekomjerno natjecanje i nedovoljnu ishranjenost.
Tijekom vremena svi ti uvjeti mogu znatno povećati broj prijemljivih životinja i poticati prijenos bruceloze unutar vrste i različitih vrsta iz reda kitova. Budući da je bruceloza bolest koja remeti reproduktivnu funkciju, njezina prevalencija u sisavaca iz reda kitova mogla bi imati veliki utjecaj u populacijskoj dinamici kitova i dupina.
Red kitova (Cetacea) ima veliku ekološku i komercijalnu vrijednost, budući da su temeljni dio prehrambenog lanca i izvor proteina i masnoća za mnoge ljude širom svijeta (Endo i sur., 2005.).
Osim navedenog kitovi i dupini su turistička atrakcija u akvarijima i na obalama, a dupini se upotrebljavaju i u medicinsko–terapijske svrhe.
Ujedno tzv. “whalewatching“ sve više pridonosi kroz taj vid turizma, odnosno gospodarstvu pojedinih zemalja. Red kitova (Cetacea) ima veliku ekološku važnost budući da se radi o predatorima na vrhu hranidbenog lanca. Očuvanje kitova je moralna i kulturološka potreba, a u mnogim zemljama i zakonska obveza. Među pojavama koje dovode ljude u bliski dodir s tim životinjama je dolazak na obalu dezorijentiranih dupina i kitova koji pokazuju probleme s plivanjem.
Posljednjih godina sve je više takvih događaja i dodira ljudi s nasukanim kitovima i dupinima širom svijeta, čime se povećava rizik od prijenosa patoloških brucela s tih sisavaca na ljude i domaće životinje (Guzman-Verri i sur., 2012.).
Iako nisu izravne neke usporedne analize ukazuju da su pojedine vrste iz reda kitova prijemljivije na infekciju brucelom od drugih vrsta.
Među kitovima zubanima bruceloza se najčešće javlja u obalnog dupina (Phocena phocena), zatim u plavobijelog dupina (Stenella coeruleoalba), atlanskog bjelobokog dupina (Lagenorhynchus acutus), dobrog dupina (Tursiops truncatus), običnog dupina (Delphinus delphis) te patuljastog kita (Balaenoptera acutostrata) (Hernandez-Mora i sur., 2013.) (Tabela 1. i 2.).
Brucella pinnipedialis
Izolati su izdvojeni iz životinja iz Sjevernog Atlantika (Sjeverna Irska, Nova Engleska, Kanada), Sjevernog mora (Škotska, Njemačka) i Pacifičkog oceana (Kalifornija, SAD) (Hernandez-Mora i sur., 2013.).
Razlog za porast veličine populacije je nepoznat, ali opadanje broja životinja na istočnoj strani je toliko dramatično da je tuljan mjehuraš klasificiran kao ugrožena vrsta (Nymo i sur., 2011.).
Prijenos bruceloze u morskih sisavaca
Razrjeđivanje bakterija ispod infektivne doze može ometati prijenos. Način prijenosa bruceloze u morskih sisavaca nije još utvrđen, smatra se da se infekcija u kitova može širiti između pojedinih jedinki spolnim kontaktom ili prilikom pobačaja u dodiru s pobačenim plodom i tkivom posteljice. Osim toga poznat je i vertikalni način s majke na fetus ili novorođenče. U tuljana je način prijenosa u pravilu malo poznat, ali zajednički život u skupinama i stalni neposredni dodir pogoduje širenju infekcije među njima (Hernandez-Mora i sur., 2008., 2009., Guzman-Verri i sur., 2012.).
Plućne nematode (Pseudalius inflexus) su prepoznati kao mogući vektori bruceloze u morskom okolišu. Brucele su identificirane u maternici i crijevnom lumenu plućnih nematoda izdvojenih iz dupina i tuljana. U životnom ciklusu ovih parazita poznato je da tijekom razvoja migriraju kroz respiratorni sustav morskih lavova, zatim dolaze u probavni sustav, odonuda izmetom odlaze u okoliš. Zelena riba (Girella nigricans) i drugi posrednici poput koprofagičnih riba pojedu kontaminirani izmet. Ribe kasnije dospiju u životni ciklus morskih sisavaca te se u probavnom sustavu oslobađaju ličinke, opet migriraju u pluća i nastavljaju ciklus razvoja. Izlučivanje brucela izmetom tuljana isto tako potvrđuje širenje brucela preko koprofagnih riba na tuljane (Garner i sur., 1997., Perrett i sur., 2004., Dawson i sur., 2008.).
Brucella i ribe
Bruceloza je endemska bolest među preživačima duž delte Nila u Egiptu.
Nedavna izvješća pokazuju da se povećala učestalost bruceloze u ljudi. U tom području postoji praksa bacanja životinjskog otpada u Nil. Rezultat takva onečišćenja može biti infekcija riba vrstom B. melitensis. Istraživanja su provedena na 120 somova iz Nila. Pozitivne serološke reakcije utvrđene su u 11 (9,2%) riba, a lančanom reakcijom polimerazom (PCR) ustanovljene su u 16 (13,3%) uzoraka kožnih briseva, 6 (5%) uzoraka jetara, 5 (4,2%) uzoraka bubrega i 6 (5%) slezene.
Prema dosadašnjim spoznajama, ovo je prvo izvješće o izdvajanju B. melitensis biovara 3 iz riba. Istraživanje je nedvojbeno pokazalo da je nilski som zaražen vrstom B. melitensis biovar 3, što može imati veliku ulogu u epidemiologiji bruceloze u ljudi (El-Tras i sur., 2010.).
U nerazvijenim zemljama životinjski otpad može biti pohranjen u rijeke te rijeka i ribe mogu biti inficirane brucelama. Nije poznato koliko riba može imati ulogu kao rezervoar i u širenju infekcije u vodenim sustavima. Međutim poznate su infekcije ljudi brucelama koji su često konzumirali sirove plodove mora (McDonald i sur., 2006.).
Infekcije ljudi s brucelama iz morskih sisavaca
Smatra se da manje od 10% slučajeva bruceloze u ljudi nije klinički prepoznato, niti je odgovarjuće liječeno i nije izvješteno o tome (Mantur i sur., 2007.). Brucele se s morskih sisavaca mogu prenijeti na ljude.
Prvi opisani slučaj bruceloze u ljudi prouzročen brucelama podrijetlom iz mora posljedica je profesionalne izloženosti. Ljudi koji love morske sisavce, kitolovci i lovci na tuljane osobito su rizična skupina, a posebice kada obrađuju trupla ili jedu sirovo meso. U ugrožene skupine ubrajaju se zoolozi, veterinari, laboratorijski radnici, ribari ljudi koji rade s morskim sisavcima u različitim centrima, kao i svi oni koji pristupe nasukanim životinjama ili lešini na plaži (Nymo i sur., 2011.). Prvi opisani slučaj u laboratorijskog radnika iz 1999. godine posljedica je profesionalne izloženosti.
Laborantica je obrađivala sojeve izdvojene iz morskih sisavaca i inficirala se te se u nje razvila bakterijemij a. Imala je blage simptome, poput glavobolje, umor, teški sinusitis i bila je serološki pozitivna, a klinički znaci su nestali nakon antibiotske terapije.
Brucele su izdvojene iz njezine krvi i identificirane kao B. maris (Brew i sur., 1999.).
U SAD su opisana dva slučaja jedan s neurobrucelozom, a drugi s intracerebralnim granulomima. Jedna osoba je imala višemjesečnu periorbitalnu bol i povremene glavobolje. Druga je imala glavobolje tijekom godine dana, mučnine, povraćanja i progresivno pogoršanje vida. Izvor zaraze se nije mogao točno odrediti, ali oba bolesnika su nedavno emigrirala iz Perua i redovito konzumirala sirovu ribu te imali značajnu izloženost morskim sisavcima (Sohn i sur., 2003.). U Novom Zelandu opisan je i slučaj u čovjeka s osteomijelitisom na kralježnici, koja se klinički očitovala s groznicom, jakim bolovima u lumbalnom dijelu kralježnice. Ovaj pacijent je bio ribar koji je imao stalni dodir sa sirovom ribom koju je koristio kao mamac, a često je i konzumirao sirovu ribu (McDonald i sur., 2006.).
Infekcije u ljudi prouzročene brucelama podrijetlom iz morskih sisavaca slične su infekcijama s klasičnim brucelama izdvojenim iz kopnenih sisavaca. U većine ljudi bruceloza izaziva slične simptome. Infekcija može biti simptomatska i asimptomatska. U slučajevima sa simptomima, bolest je izuzetno promjenjiva i klnički se znaci mogu pojaviti podmuklo i naglo. Najčešće započinje s vrućicom, glavoboljom, slabošću, bolovima u leđima, mišićima i općom slabošću. Jedan od tipičnih simptoma je noćno znojenje.
Može doći do spontanog ozdravljenja (rjeđe), a najčešće se bruceloza očituje spondilitisom, artritisom, kroničnim umorom, epididimitisom i orhitisom.
Ponekad se jave i neurološki simptomi, meningitis, uveitis, depresija. Može doći i do pojave apscesa na jetri i slezeni, do pojave nefritisa, endokarditisa i dermatitisa. Neurološki se znaci javljaju u manje od 5% bolesnika. Bolest se liječi antibioticima, ali može doći do recidiva i nekoliko mjeseci nakon početnih simptoma. Stopa smrtnosti nije visoka, u 2% do 5% neliječenih bolesnika, a obično je prouzročena endokarditisom i meningitisom (Brew i sur., 1999.).
Brucele morskih sisavaca u ostalih životinja
U prasadi nisu uočene nikakve patološke promjene, niski titrovi protutijela zabilježeni su u tri praseta, a brucele su izdvojene iz limfnog čvora tri druga praščića (Bingham i sur., 2008.). Pokusnom infekcijom izolatima iz morskih sisavaca izdvojenima iz dobrog dupina, običnog dupina i tuljana inficirane su gravidne ovce i zabilježena je pojava niskog titra protutijela. Nije došlo do značajnih patoloških promjena u inficiranih ovaca. Infekcija zamorčadi s tri ista izolata dovela je do splenomegalije i visokog titra protutijela (Perrett i sur., 2004.). U drugom je istraživanju dokazano da je B. ceti manje virulentna od brucela podrijetlom iz preživača i glodavaca (Ewalt i sur., 1994.). Tuljani predstavljaju važnu kariku u prehrani polarnih medvjeda, na Arktiku su u 5 do 10% populacije medvjeda utvrđena protutijela za brucelozu (O’Hara i sur., 2010.). Isto tako opisana je seroprevalencija od 3 do 8% vidre na Aljasci (Hanni i sur., 2003.).
Sažetak
B ruceloza je prepoznata i dokazana u kitova, dupina, tuljana, morskih lavova, morževa i vidra. Klinički se po svemu sudeći očituje placentitisom i pobačajem, neonatalnom smrtnošću, meningoencefalitisom, apscesima po koži. Poznato je da su brucele izdvojene iz morskih sisavaca bez ikakvih simptoma i tkiva bez patoloških promjena. Potencijalni domaćini Brucella u vodenim sustavima mogu uključiti čak oko 130 vrsta morskih sisavaca koji žive i hrane se u morima, rijekama i jezerima. U početku su svi izolati izdvojeni iz morskih sisavaca nazvani B. maris. Kasnije su studije pokazale da se radi o dvije vrste brucela. Izolati iz kitova nazvani su Brucella ceti, a prirodni domaćini su im kitovi (Cetaceans). Izolati iz perajara nazvani su B. pinnipedialis, a najčešći domaćini su tuljani (Phocidae). Nakon gotovo dva desetljeća istraživanja i pronalaska bruceloze u morskih sisavaca sada je dobro poznato da je bruceloza u morskih sisavaca globalno rasprostranjena. Dokazano je da ljudi iz 114 različitih zemalja često imaju dodir s morskim sisavcima. Profesionalna izloženost ljudi odgovorna je i za prvi opisani slučaj bruceloze prouzročen brucelama podrijetlom iz mora.
Ljudi koji love morske sisavce, kitolovci i lovci na tuljane su rizična skupina, a osobito kada obrađuju trupla ili konzumiraju sirovo meso.
U druge ugrožene skupine ubrajaju se zoolozi, veterinari, laboratorijski radnici, ribari, ljudi koji rade s morskim sisavcima u različitim centrima, kao i svi oni koji pristupaju nasukanim životinjama ili lešini na plaži.
Ključne riječi: bruceloza, morski sisavci, Brucella ceti, Brucella pinnipedialis
Literatura [… prikaži]
Brucellosis in Marine Mammals (Part I.)
Željko CVETNIĆ, DVM, PhD, Scientific Advisor, Full Professor, Maja ZDELAR-TUK, DVM, PhD, Sanja DUVNJAK, PhD, Irena REIL, DVM, Silvio ŠPIČIĆ, DVM, PhD, Scientific Advisor, Croatian Veterinary Institute, Zagreb, Croatia; Martina ĐURAS, DVM, PhD, Assistant Professor, Tomislav GOMERČIĆ, DVM, PhD, Assistant Professor, Faculty of Veterinary Medicine University of Zagreb, Croatia
B rucellosis has been recognised and confi rmed in whales, dolphins, seals, walruses and others. Clinical signs in marine mammals include placentitis, abortion, neonatal death, meningoencephalitis and skin abscess. Brucellas have been isolated from marine mammals with no clinical symptoms or from their tissue with no visible pathological changes. As many as 130 mammal species living and/or feeding in aquatic systems can be considered potential hosts of brucellae. Initially, brucellas isolated from marine mammals were classified as B. maris. Later studies showed that isolated strains belong to two different brucella species. Strains isolated from whales were designated as B. ceti, with whales as their natural hosts. Brucella strains isolated from pinnipedials were designated as B. pinnipedialis, with dolphins as their natural hosts. After two decades of intensive research, it has become clear that brucellosis is widespread in marine mammals around the world. Frequent contacts of the human population with marine mammals have been recorded in 114 countries. Professional exposure was responsible for the first human case of brucellosis caused by brucellae of marine origin. Marine mammal, whale and seal hunters are at a higher risk for acquiring brucellosis, especially during carcass processing or from eating the raw flesh of marine mammals. Zoologists, veterinary professionals, laboratory staff, fishermen, people working with marine mammals in aqua parks or research centres and people who approach stranded animals or carcases are also at a higher risk of infection.
Key words: Brucellosis, Marine mamalls, Brucella ceti, Brucella pinnipedialis