Tuberkolózis terjedése elefántokról emberekre

Bevezetés

A Tuberculosis vagy más néven Gümőkór a Mycobacterium tuberculosis által terjesztett bakteriális fertőző betegség, mely néhány évtizeddel ezelőtt is az egyik legelterjedtebb kór volt és mellyel még a napjainkban is küzdenünk kell. A WHO 2004-es felmérése szerint a világ lakosságának egyharmada hordozója ennek a baktériumnak, azonban ennek csupán 10% mutatja a betegség tüneteit, melynek megjelenésében az immunszupresszív gyógyszerek, AIDS, immungyengeség is jelentősen közrejátszanak. A történelem folyamán elnyerte a magyar kór címet is, mivel a 19. század végén bekövetkező demográfiai mozgások, háborúskodás olyan életkörülményeket teremtett melyben a tuberkulózis könnyedén szedte áldozatait. Ez a cseppfertőzéssel terjedő, fertőző baktérium mind emberről állatra, mind állatról emberre terjedhet bizonyos fajoknál kiváltva a gümőkórt (pl.: vadállatok, szarvasmarha- M. bovis, sertés esetleg kutya, macska, elefánt), tehát zoonózisról is beszélhetünk.(WHO Global tuberculosis Report, 2014)

Míg emberekben hosszú időre nyúlik vissza a betegség kutatása, az elefántok esetében 1996-tól fordítanak nagyobb figyelmet a kimutatására, kezelésére. Ebben az évben ugyanis három nap különbséggel kettő egyed pusztult el egy Illinois-i egzotikus állat farmon, és a boncolás során kiderült, hogy az elhullást tuberkulózis okozta. Ez az egzotikus állat farm tizennyolc ázsiai, és kettő afrikai elefántnak adott otthont, ebből kettő ázsiai elefánt pusztult el. Vizsgálatokkal kimutatársa került, hogy még egy tuberkulózis + egyed van a csordában. 1997-ben öt újabb + teszt született, négy különálló létesítményben. Ekkor nyolcvanhét embert vizsgáltak meg, tizenegy + bőrpróbát mutatott, mindegyikük az illinoisi farm munkatársa volt. Egy esetben ugyanazt a törzset mutatták ki, mint a ferőzött elefántból vett mintában lévő, bár nem lehetett tudni, hogy ki volt fertőzött hamarabb, de ezzel bizonyították a Mycobacterium tuberculosis transzmisszióját az emberek és elefántok között. Az első "review"-t 2000-ben publikálták, mely beszámolt róla, hogy tizenhét tbc + elefántot azonosítottak 1996 óta, nyolc különböző állományban Kaliforniában, Floridában, Arkansasban és Missouriban. Három példány állatkerté, tizennégy pedig magántulajdonban volt. 2000 után a témában megjelenő cikkek elefántok esetében leginkább a tuberkulózis kimutatásával, kezelésével foglalkoztak, de beszámoltak egyéb tbc + esetekről is (pl.: Svédország - 2005.). (Susan K. Mikota, 2011.)

Tünetei

Korai szakaszban láz, izzadtság, levertség (termelődő interferonok miatt), érintett területen esetleges nyirokcsomó duzzanat észlelhető. A tüdőben megjelenő gumók előrehaladott állapotban légzési nehézségeket, köhögés rohamokat válthatnak ki, mellyel esetleg vér is keveredhet. A bélgümők végstádium felé hasmenést okozhatnak, a tejmirigy tuberkulózisa esetén sárgás-zöldes tej nyerhető csupán, melyben baktériumok is előfordulhatnak. Így az anyától még el nem választott utódok könnyedén fertőződhetnek. Érintett lehet még a vese, mellékhere, női nemi szervek, méh, központi idegrendszer- ez esetben meningitisről beszélhetünk. Amennyiben a baktérium bekerül a véráramba úgynevezett milliaris TBC alakul ki, ebben az esetben testszerte apró fókuszpontok létesülnek, mely nagy százalékban halálos kimenetelűek. ( Varga János at all.; 1999)

Betegség lefolyása

Leggyakrabban a tüdő alveolusaiból indul ki a betegség, ahol a baktéium osztódni kezd. Azonban itt a fertőzött állat/személy védelmi rendszere megpróbálja ezt megakadályozni, azonban a nyirokkeringéssel az adott esetben mediastinalis nyirokcsomókba való átterjedését a baktériumnak a szervezet nem tudja megakadályozni. A gyulladásos megbetegedések közé tartozó TBC makrophágok, T- és B- lymphocyták és fibrobastok megjelenését hoza magával a kialakuló granulómában, mely még a baktériumokat is tartalmazza. Az ott jelenlévő T- lymphocyták citokineket, interferonokat termelnek, mellyel jelzik az egész szervezet számára a probléma jelenlétét, s egyrészt ösztönzik a makrophágok infekció helyére történő migrációját, s ott a baktériumok elpusztítását, másrészt maguk is képesek a bacilus megszüntetésére. Sokszor a szervezet csak visszaszorítani képes a bejutott kórokozót, s ilyenkor az lappang rövidebb- hosszabb ideig. A betegség folyamén megjelenő granulóma vagy tuberkulum sajátossága, hogy közepén gyakran sejtelhalás, nekrózis megy végbe, ez a terület elfolyósodásával jár.

Az immunológiai történések magukban foglalják a citokin, kemokin mediált monocytákat, neutrophil granulocytákat és a szöveti macrophagokat. A macrophagok interakciója az aktivált T- sejtekkel fogja nagy részben kiváltani a granuloma létrejöttét, melyben e sejtek nagy mennyiségben megtalálhatók, s feladatuk, hogy megpróbálják kontrolálni a M. tuberculosis baktériumot, nem feltétlen sikerrel, hiszen aktív fertőzés esetén is megfigyelhetünk granulomákat. (Varga

A baktérium

Aerob, patogenikus baktériumot (M. tuberculosis) Robert Koch fedezte fel 1882 egy fertőzött állat tuberculumját szétmorzsolva, s a benne élő kórokozót kitenyésztve.

A kissé görbült pálcika alakal rendelkező falgellum nélküli, gyengén gramm-positív baktérium, amely nem formál spórát, vagy védelmező tokot maga köré, s még toxinokat sem termel. A változó méretű nagyjából 0,3-0,6 mikrométer széles és 1-4 mikrométer hosszú baktérium, nagyon különleges sejtfalal rendelkezik, s ennek köszönthetően nagyon ellenálló a manapság használt antibiotikumok többségére (például az rifampicin, vagy isoniazid). Fejlődésére jellemző, hogy nagyon lassan növekszik, osztódási üteme nagyjából 24 óra körüli, s laboratóriumi körlümények között is nagyjából 3-4 hét szükséges, hogy látható méretűvé válljon a baktérium populáció, mely intracelluláris makrophág patogenitással rendelkezik.

A Mycrobacteria nemzettségben jelenleg ismert 60 faj közül kevés patogén ismert, köztük a TBC okozójával, vagy éppen a lepra kialakítójával. Jelenlegi kutatások szerint valószínüleg a M. bovis egyik elődjéből fejlődött ki az embereket oly gyakran fertőző M. tuberculosis, mely még jelenleg is kezeletlenül aktív TBC esetén 40-60% mortalitással rendelkezik. Az, hogy a bejutott baktérium lappangó, vagy aktív TBC-ét alakít ki, sok tényezőtől függ. Egyrészt az éppen infekciót okozó baktérium populáció is rendelkezik egy adott virulencia képességgel (nagyobb virulenciájó baktériumok, nagyobb valószínűséggel alakítanak ki aktív TBC), másrészt a lappangásra kényszerített kórokozók az immunrendszer védekezőképességének csökkenésére (így például, egy fejlődő HIV vírus miatt legyengült szervezetben) aktívvá válhatnak. Pont emiatt gyakran jelentkezik a TBC más immunszupresszív betegségekkel. (Rodrigo Gay Ducati at all. 2006)

A baktérium virulenciájáért az általa termelt ESAT-6 fehérje mennyisége felelős, mely CFP-10 (culture filtrate protein) fehérjével együtt egy heterodimer fehérjekomplexet alkot. A CFP-10 fehérje, korábban az ESAT-6 chaperon fehérjéjének tekintették, azonban mai kutatások szerinte nagyobb jelentősége van annál, mivel kizárólag a neutrophil granulocítákra kemotaxikus hatással van, s belőlük Ca2+ tranziens felszabadítását váltja ki. (Welin A, 2014)

Granulóma típusok

Beszélhetünk ezen kívül még nem nekrotikus (későbbi periódusban, főleg aktív, vagy reaktív fázisában a betegségnek), sejtes granulomákról és gennyesedést okozókról. Fibrózus, ásványi sókat tartalmazó granulómák jellegzetesen latens fertőzés idején fordulnak elő gyakrabban Exsudatív folyamatok során a sejtes immunválasz visszaszorítódik, s vérsavó és lymphoid sejtek granulómába szivárgása jellemző, sejtburjánzás helyett. Ebben az esetben elsajtosodást figyelhetünk meg.

A necrotikus granulómák felépítésére jellemző, hogy rendelkeznek egy belső necrosisos területtel mely két „gyűrűvel” van körülvéve: egy belső macrophag dominanciát mutató, s egy külső lymphocyták uralta résszel, melyben a T és B sejtek találhatók.

A macrophágokat attól függően, hogy gyulladás keltő, avagy gyulladás csökkentő szereppel rendelkeznek M1-es, baktérium aktivitását csökkentő, illetve M2-es, gyulladás csökkentő, gyógyulást serkentő sejteket különböztetünk meg.

M1: iNOS (inducible nitric oxid synthase) szekréció jellemzi ezt a típust, s jelenlétük nagyban segít kialakítani a védelmet a baktérium ellen.

M2: Gyógyulás serkentő aktivitásuk egybefügg argináz szintézisükkel, mely enzim L-argininből ureát és L-ornitint tud képezni, ami azonnal L-prolinná alakul. A prolin, illetve hidroxi-prolint a kollagén szintézis egyik fontos eleme, így ennek koncentrációjának növelésével serkentődik a hegképződés. Jelentős anti-féreg hatással is rendelkeznek. Az M2 argináz, illetve az M1 típus iNOS enzime kompetitív versenyeznek az L- argininért, tehát az egyes, illetve kettes típusú Macrophagok aránya jelentősen befolyásolja a kialakuló granulóma típusát természetesen a fertőzés stádiumától függően. (Joshua T. Mattila at all.; 2013)

Alkalmazott vizsgálati módszerek elefántoknál:

„Cultures”: Ez a legáltalánosabb módszer, az első vizsgálatok így készülnek leginkább. A minták származhatnak az ormány átöblítéséből, szájból vagy ormányból, mint kenet vagy a friss ürülékből. Az ormányból mosófolyadékkal gyűjtött mintát két módszerrel nyerhetik. Az egyik, hogy katéteren keresztül 30-60 ml fiziológiás sóoldatot juttatnak az egyik orrlyukba, majd fecskendőbe szívják vissza. A másik pedig, hogy 60 ml fiziológiás sóoldatot juttatnak az egyik orrlyukba, majd a kilélegzett folyadékot gyűjtik be, az ormány végéhez tartott műanyag tasakba (általában ezt a módszert alkalmazzák). Ennek az eljárásnak nagy előnye, hogy altatás nélkül lehet a mintát begyűjteni. A mintákból sejttenyészetet hoznak létre.

Egyéb eljárásokat is alkalmaznak, ezeket főleg másodlagosan, az első vizsgálat eredményének igazolására. Ilyen például: NAAT (nucleic acid amplification test - Ezzel a módszerrel a fertőzést okozó baktérium (M. tuberculosis) genetikai anyagait lehet felderíteni.) Intradermal tuberculin testing, ELISA, stb. (Susan K. Mikota at all., 2001)

Zoonózisok

A vadvilágból származó zoonózisok az egyik legfőbb népegészségügyi probléma, amely valamennyi földrész érinti. Egyre nő a jelentősége annak a fontos felismerésnek, miszerint a vadvilág a zoonózisok rezervoárja. Manapság erre a területre igyekeznek sok figyelmet fordítani. A zoonózisok változatossága a több száz kórokozónak és az eltérő átadási módoknak köszönhető, elterjedését különböző körülmények befolyásolják. A zoonózisok pontos száma ismeretlen, de Taylor és munkatársai 2001-ben 1,415 ismert emberi kórokozót írtak le, amely 62 %-a állati eredetű volt.(1) Egyre több emberi kórokozóról derül ki, hogy állatokból származik. Továbbá, a legtöbb felmerülő fertőző emberi betegség is zoonózis. A vadvilágból származó zoonozisokat tipikusan baktérium, vírus és parazita okozza, míg a gombák elhanyagolható fontosságúak.

Történelem

A történelem során a vadvilág fontos forrása volt azoknak a fertőző betegségeknek, amelyeket az embereket is megfertőzhettek, az állatok valamilyen módon mindig szerepet játszottak a történelem nagy járványaiban. Vegyünk például egy ismert bakteriális megbetegedést, amely ősidők óta rengeteg áldozatot szedett. A bubó pestis terjesztésében a patkányoknak és a rajtuk élő bolháknak volt központi szerepe. (2)

A veszettséget elsőként Mezopotámiában írták le vadászkutyákban Kr. e 2,300 körül. Néhány ősi kínai, egyiptomi, görög és római feljegyzésben felismerhető leírás van a betegségről. (3) A középkori Európában a betegség előfordult háziállatokban és vadállatokban is. Veszett rókák, farkasok, borzok és medvék szerepeltek az akkori irodalomban és képzőművészetben.

Terjedése

A zoonózisok terjedése sokféleképp történhet. Számtalan zoonózis közvetlen érintéssel terjed át állatról emberre. A Francisella tularensis, a tularémia okozója elkapható, ha a bőr érintkezik egy fertőző, beteg vagy halott nyúllal vagy más rágcsálóval. A veszettség a veszett állat harapásával, nyálával terjed. A hantavírus a levegőben terjed rágcsálókról emberre. A zoonózisok fertőzhetnek állati eredetű élelmiszerrel vagy vízzel is, pl. Salmonella ssp. és Leptospira ssp. Számos vadállatoktól származó betegség rovarokkal terjed. Jól ismert terjesztők a szúnyogok, a legyek, a bolhák és a kullancsok. Az állatsimogatók látogatói elsősorban gyerekek, így őket fertőzi a közvetlen érintkezés útján is terjedő E. coli, Salmonella ssp. (4)

Referenciák:

Joshua T. Mattila, Olabisi O. Ojo, Diane Kepka-Lenhart, Simeone Marino, Jin Hee Kim, Seok Yong Eum, Laura E. Via, Clifton E. Barry, III, Edwin Klein, Denise E. Kirschner, Sidney M. Morris, Jr, Philana Ling Lin, and JoAnne L. Flynn - Microenvironments in tuberculous granulomas are delineated by distinct populations of macrophage subsets and expression of nitric oxide synthase and arginase isoforms - 2013

Rodrigo Gay Ducati, Antonio Ruffino-Netto, Luiz Augusto Basso, Diógenes Santiago Santos (2006) The resumption of consumption - a review on tuberculosis

Susan K. Mikota - A Brief History of TB in Elephants (Tuberculosos in elephants: A scientific seminar sponsored by USDA-APHIS-Animal Care) - 2011

• Susan K. MikotaD.V.M., Linda PeddieD.V.M., James PeddieD.V.M., Ramiro IsazaD.V.M., M.S., Freeland DunkerD.V.M., Gary WestD.V.M., William LindsayD.V.M., R. Scott LarsenD.V.M., M.S., M.D., SalmanB.V.M.S., Ph.D., Delphi ChatterjeePh.D., Janet PayeurD.V.M., Ph.D., Diana WhippleM.S., Charles ThoenD.V.M., Ph.D., Donald S. DavisPh.D., Charles SedgwickD.V.M., Richard J. MontaliD.V.M., Michael ZiccardiD.V.M., M.P.V.M., and Joel MaslowM.D., Ph.D - Epidemiology and diagnosis of Mycobacterium tuberculosis in captive asian elephants (Elephas maximus) – 2001.

Varga János, Tuboly Sándor, Mészáros János – A háziállatok fertőző betegségei, Állatorvosi járványtan II. - 1999

Welin A, Björnsdottir H, Winther M, Christenson K, Oprea T, Karlsson A, Forsman H, Dahlgren C, Bylund J. - Culture filtrate protein 10 kDa (CFP-10) from Mycobacterium tuberculosis selectively activates human neutrophils through a pertussis toxin-sensitive chemotactic receptor. - 2014

(1) Taylor LH, Latham SM, Woolhouse ME Risk factors for human disease emergence. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2001

(2) Wheelis M Biological warfare at the 1346 Siege of Caffa. Emerg Infect Dis. 2002

(3) Blancou J History of the surveillance and control of transmissible animal diseases. Paris: Office International des Epizooties; 2003

(4) Bender JB, Shulman SA Reports of zoonotic disease outbreaks associated with animal exhibits and availability of recommendations for preventing zoonotic disease transmission from animals to people in such settings. J Am Vet Med Assoc 2004