background image

3rd Stage

 

 

Brucellosis 

 

Microbiology lecture

 

 

 

Brucellosis

 

History 

Under  the  name  "Malta  fever",  the  disease  now  called  brucellosis  first  came 
to  the  attention  of  British  medical  officers  in  the  1850s  in  Malta  during  the 
Crimean War. The causal relationship between organism and  disease was first 
established  in 1887 by Dr. David Bruce.   

Cause 

Granuloma and necrosis in the liver of a guinea pig infected with Brucella suis

 

Brucellosis  in  humans  is  usually  associated  with  the  consumption  of 
unpasteurized milk and  soft cheeses  made from  the milk  of infected  animals, 
primarily  goats,  infected  with  Brucella  melitensis  and  with  occupational 
exposure  of  laboratory  workers,  veterinarians,  and  slaughterhouse  workers. 
Some vaccines used in livestock, most notably B. abortus strain 19, also cause 
disease  in  humans  if  accidentally  injected.  Brucellosis  induces  inconstant 
fevers,  miscarriage,  sweating,  weakness,  anaemia,  headaches,  depression, 
and muscular  and bodily pain. 

Brucellosis,  also  called  Bang's  disease,  Crimean  fever,  Gibraltar  fever,  Malta 
fever,  Maltese  fever,  Mediterranean  fever,  rock  fever,  or  undulant  fever,  is  a 
highly  contagious  zoonosis  caused  by  ingestion  of  unsterilized  milk  or  meat 
from  infected  animals  or  close  contact  with  their  secretions.  Transmission 


background image

3rd Stage

 

 

Brucellosis 

 

Microbiology lecture

 

 

 

from human to human, through sexual contact or from mother to child, is rare 
but possible.   

Brucella  are  small,  Gram-negative,  non-motile,  non-spore-forming,  rod 
shaped  (coccobacilli)  bacteria.  They  function  as  facultative  intracellular 
parasites  causing  chronic  disease,  which  usually  persists  for  life.  Symptoms 
include  profuse  sweating  and  joint  and  muscle  pain.  Brucellosis  has  been 
recognized  in animals. 

Pathogenesis  of Brucella spp.  

infections  are  uncommon  and  usually  mild.  Most  natural  human  infections 
have  been  acquired  through  close  contact  with  infected  dogs  or  accidental 
laboratory  contamination .  

In dogs, transmission of the disease usually occurs by breeding or ingestion of 
contaminated  placental  tissues,  aborted  fetuses  or  vaginal  secretions  from 
infected  bitches. 

Importantly,  B.  canis  may  be  shed  for  long  periods  in  semen  or  vaginal 
secretion  after  occurrence  of  abortion  .  In  bitches,  the  predominant  clinical 
sign  is  abortion  after  45-55  days  of  gestation.  Occasionally,  early  embryonic 
death  and  reabsorption,  or  abortion  10-20  days  after  mating,  may  occur  . 
Infected  males  have  unilateral  or  bilateral  epididymitis  and  orchitis  as  the 
most important clinical signs, often  leading to infertility.  

Semen from infected dogs usually contains large numbers of abnormal sperm 
and  inflammatory  cells,  especially  during  the  first  three  months  after 
infection. 

Chronically  infected  males  may  have  azospermia,  or  reduced  numbers  of 
immature sperm . In contrast to other Brucella infections, B. canis infection of 
dogs  results  in  prolonged  bacteremia.  Therefore,  blood  culture  is  a  valuable 
diagnostic  approach  in  canine  brucellosis,  as  opposed  to  other  Brucella/host 
combinations  . 

 

 


background image

3rd Stage

 

 

Brucellosis 

 

Microbiology lecture

 

 

 

TARGET  CELLS 

Brucella spp. is capable of invading and surviving in both phagocytic and non-
phagocytic  host  cells  .  Macrophages,  dendritic  cells  (DCs),  and  trophoblasts 
represent  the  major  target  cells  for  Brucella,  according  to  clinical 
manifestation  of  brucellosis  in  experimental  and  natural  hosts,  characterized 
by  persistent  infectious  in  lymphoid  tissues  and  inflammatory  lesions  in  the 
reproductive  tract of pregnant  females.   

Bacterial entrance,  survival and  replication have  been intensively  investigated 
in  phagocytes,  but  these  mechanisms  are  poorly  characterized  in 
trophoblasts, which  represents an  important  gap in  our understanding  of  the 
disease  and transmission  in the natural host species. 

Signs and  symptoms 

The symptoms are like those associated with many other febrile diseases, but 
with  emphasis  on  muscular  pain  and  sweating.  The  duration  of  the  disease 
can vary from a few weeks to many months or even years. In the first stage of 
the  disease,  septicaemia  occurs  and  leads  to  the  classic  triad  of  undulant 
fevers,  sweating  (often  with  characteristic  smell,  likened  to  wet  hay),  and 
migratory arthralgia  and myalgia (joint and muscle pain).  

Blood  tests  characteristically  reveal  leukopenia  and  anemia,  show  some 
elevation  of AST and ALT, and demonstrate  positive  Bengal  Rose . 

This complex is, at least in Portugal, known as Malta fever. During episodes of 
Malta  fever,  melitococcemia  (presence  of  brucellae  in  blood)  can  usually  be 
demonstrated  by  means  of  blood  culture  in  tryptose  medium  or  Albini 
medium.  If  untreated,  the  disease  can  give  origin  to  focalizations  or  become 
chronic. The  focalizations of  brucellosis occur  usually in  bones and  joints  and 
spondylodiscitis  of  the  lumbar  spine  accompanied  by  sacroiliitis  is  very 
characteristic  of this disease.  Orchitis is also common in men. 

Diagnosis  of brucellosis 

·  Demonstration of the agent: blood cultures in tryptose broth,  bone marrow 
cultures. The  growth  of  brucellae is  extremely  slow  (they can  take  up  to  two 


background image

3rd Stage

 

 

Brucellosis 

 

Microbiology lecture

 

 

 

months to  grow)  and  the culture  poses  a  risk to  laboratory  personnel  due  to 
high infectivity  of brucellae.   

Demonstration  of  antibodies  against  the  agent  either  with  the  classic 
Huddleson,  Wright  and/or  Bengal  Rose  reactions,  either  with  ELISA  or  the  2-
mercaptoethanol  assay for IgM antibodies associated  with chronic disease   

·  Histologic evidence  of granulomatous  hepatitis on hepatic  biopsy  

·  Radiologic alterations  in infected  vertebrae.   

Treatment  and prevention 

Antibiotics  like  tetracyclines,  rifampicin,  and  the  aminoglycosides 
streptomycin and gentamicin are effective against Brucella bacteria. However, 
the use of  more than  one antibiotic  is needed  for several  weeks, because  the 
bacteria  incubate within cells. 

The  gold  standard  treatment  for  adults  is  daily  intramuscular  injections  of 
streptomycin  1  g  for  14  days  and  oral  doxycycline  100  mg  twice  daily  for 
45  days  (concurrently).  Gentamicin  5  mg/kg  by  intramuscular  injection  once 
daily  for  seven  days  is  an  acceptable  substitute  when  streptomycin  is  not 
available or contraindicated. Another widely used regimen is  doxycycline plus 
rifampin twice daily  for at least  six weeks.  This regimen has  the advantage  of 
oral  administration.  A  triple  therapy  of  doxycycline,  with  rifampin  and  co-
trimoxazole,
  has been  used successfully  to treat  neurobrucellosis. 

Doxycycline is able to cross the blood–brain barrier, but requires the  addition 
of  two  other  drugs  to  prevent  relapse.  Ciprofloxacin  and  co-trimoxazole 
therapy  is  associated  with  an  unacceptably  high  rate  of  relapse.  In  brucellic 
endocarditis,  surgery  is  required  for  an  optimal  outcome.  Even  with  optimal 
antibrucellic  therapy,  relapses  still  occur  in  5–10  percent  of  patients  with 
Malta fever. 

The  main  way  of  preventing  brucellosis  is  by  using  fastidious  hygiene  in 
producing raw milk products, or by pasteurizing all milk that is to be ingested 
by human beings, either in its unaltered form or as a derivate, such as  cheese. 


background image

3rd Stage

 

 

Brucellosis 

 

Microbiology lecture

 

 

 

Experiments have shown that co-trimoxazole and rifampin are both safe drugs 
to use in treatment  of pregnant  women who have brucellosis 

Prognosis 

With combination drug therapy, most individuals recover in 2 to 3 weeks. Even 
widespread  infections  may  be  cured.  Untreated,  however,  the  infection  may 
progress  and  increase  in  severity  and  also  affect  new  tissues.  Although 
brucellosis  can  take  a  chronic  form,  with  periods  of  illness  alternating  with 
periods of  no  symptoms,  persistent  illness lasting  longer  than  2  months  may 
be  due  to  a  previously  unsuspected  underlying  disease  or  a  complication  of 
the brucellosis. 

Approximately 10% of individuals may have a relapse, even after treatment  is 
completed.  In these cases,  treatment  should be repeated. 

This disease has a low mortality rate (lower than 2%); the most likely cause of 
death is endocarditis  caused by Brucella  melitensis. 

Biological  warfare 

In 1954, B. suis became the first agent weaponized by the United States at its 
Pine  Bluff  Arsenal  near  Pine  Bluff,  Arkansas.  Brucella  species  survive  well  in 
aerosols and resist drying. Brucella and all other remaining biological weapons 
in  the  U.S.  arsenal  were  destroyed  in  1971–72  when  the  American  offensive 
biological  warfare  (BW)  program  was  discontinued  by  order  of  President 
Richard Nixon.  

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: ali anas
المشاهدات: لقد قام 6 أعضاء و 138 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل