カンピロバクター胎児

カンピロバクター胎児
特徴的な「S字型」の形態を示すC. fetusのコンピューター生成イラスト。
科学的分類
ドメイン：	細菌
門:	カンピロバクター
クラス：	「カンピロバクター」
注文：	カンピロバクター
家族：	カンピロバクター科
属:	カンピロバクター
種：	C.胎児
二名法名
カンピロバクター胎児 (スミス & テイラー 1919) シーバルド & ヴェロン 1963

キャンピロバクター・フェタスは、キャンピロバクター属に属する桿菌のグラム陰性菌種である。 ^{[1]感染した動物や人における}キャンピロバクター・フェタス種の同定は、通常、血液培養またはセフォペラゾンデオキシコール酸寒天培地で行われる。[2] [3] キャンピロバクター・フェタスの亜種は、反芻動物の生殖器疾患や人の胃腸疾患の原因となることが多い。[4] キャンピロバクター・フェタス亜種性器感染症の感染は主に性行為^{によるもの}であるのに対し、キャン^ピロバクター・フェタス亜種性器感染症の感染は主に汚染された環境での細菌の摂取による。 ^{[5]牛の不妊症や羊の流産は、それぞれ}キャンピロバクター・フェタス亜種・フェタス亜種性器感染症に関連する感染の一般的な結果である。 ^[4]ヒトの疾患は、主に汚染された食物や水源の摂取を介したC. fetusの人獣共通感染^{によって発生します。 [6]} C. fetusは、ポリメラーゼ連鎖反応法、酵素結合免疫吸着法、膣粘液凝集反応法で診断できます。ワクチンは通常、将来の拡散を防ぐのに効果的ではないため、感染した雄牛は殺処分されることがよくあります。 ^{[7] [8]}フルオロキノロンに対する抗菌薬耐性が出現しているため、ヒトの感染症はエリスロマイシンで治療できる場合があります。 ^{[9] [10]}

細胞学的には、C. fetus はグラム陰性桿菌であるが、最適でない条件下では球菌状を呈することがある。^{[11] [12]} C. fetusの特徴は、細いらせん状のスピロヘータに似た桿菌の「S 字型」である。C . fetus は、鞘のない単一の鞭毛によって非常に運動性の高い生物となることがある。^[1]特徴的なコルク抜きのような動きのため、運動性に基づく属の同定が可能である可能性がある。^[13] C. fetusは、カタラーゼとオキシダーゼの両方に陽性であるが、発酵性ではない、胞子を形成せず微好気性の生物である。 ^[13]

C. fetusの同定には、無菌サンプル採取とそれに続く培養、場合によってはさらなる生化学的および分子学的方法が必要である。^[14]増殖の成功率を高めるために、採取後できるだけ早く血液寒天培地上での培養を行うべきである。 ^[2]サンプルが汚染されている可能性が高い場合やより速い増殖が必要な場合は、選択培地または抗生物質を使用して汚染物質の増殖を阻害することができる。^[14]改良炭化セフォペラゾンデオキシコール酸 (CCD) 寒天培地は、糞便からカンピロバクターを分離するために設計された増殖培地である。 ^[3] CCD 寒天培地上では、C. fetusは灰色のコロニーとして増殖し、湿っているように見えることがある。微好気条件下で 25～37 °C で 40～48 時間以内にC. fetusの増殖が見られる。^{[15] [15] [12]} C. fetusは増殖が難しい微生物であるため、培養が陽性であれば診断とみなすことができますが、培養が陰性であっても感染の可能性を排除することはできません。^[16]

追加の同定法を使用して、C. fetusを亜種レベルまで診断することができます。^{[14]生化学的方法は}C. fetusの亜種を同定できますが、信頼性が低いと見なされる場合があります。^[2] Campylobacter fetus subspecies fetus (Cff) は 1% グリシンで増殖して H ₂ S を生成しますが、C. fetus subspecies venerealis (Cfv) は生成できません。^[2] Cff は 3.5% NaCl では増殖しません。^{[15]同定の信頼性を高めるために、}ポリメラーゼ連鎖反応やDNA 配列決定などの分子的方法が利用される場合があります。^{[14]その他の同定法には}、組織学、免疫組織化学、直接免疫蛍光法、凝集反応、酵素結合免疫吸着法などがあります。^[2]

カンピロバクター属細菌は一般に、他の細菌（腸内細菌科細菌など）に比べて生物活性の低い膜リポ多糖（LPS）を持っているため、宿主の免疫系による検出を回避し、それが持続感染が起こる理由を説明できるかもしれない。^[17]亜種に関しては、C. fetus subspecies venerealisとC. fetus subspecies fetusは、宿主を介した貪食を防ぐ独特の構造成分を持っている。この「S層」は、格子状に配列した高分子タンパク質のマイクロカプセルである。^{[15] [18]} S層は、細菌の表面へのC3bの結合を阻害することにより、補体を介した細菌の殺菌を防ぐ。 ^{[18] S層は、血行性播種のための重要な菌血症段階を可能にするため、} C. fetusの病原性において重要である。^[18]さらに、Cfvは長いLPS側鎖（O抗原）を持っており、補体媒介による細菌殺菌に抵抗する可能性があります。^[17]補体媒介メカニズムとは別に、C. fetusはS層のS層タンパク質（SLP）の変異も進化させ、宿主の抗体反応を阻害します。^[18]

反芻動物に生殖疾患を引き起こすC. fetusには 2 つの亜種、C. fetus subspecies fetusとC. fetus subspecies venerealis がある。^[19]これらの亜種は、それぞれ羊と牛の流産、牛の不妊症に関連している。 ^[4] C. fetus subspecies fetus は人獣共通感染性病原体であり、免疫不全のヒトに疾患を引き起こすことが報告されている。^{[18] [14]} C. fetus subspecies jejuniと同様に、C. fetus subspecies fetus は糞口経路で感染し、主に消化管に生息する。その他の感染経路としては、感染した体液や胎盤の摂取が挙げられる。Cff による感染は雌羊の方が雌羊よりも有害であるようで、群れ全体に容易に広がり、流産の嵐を引き起こす。^[20]

牛伝染性不妊症は、Cfvの感染によって引き起こされる生殖疾患で、牛の早期胎児死亡につながります。^[4]牛におけるこの疾患の別名には、カンピロバクター症、牛性器カンピロバクター症（BVC）、牛生殖器カンピロバクター症などがあります。^{[19] [15]}この疾患は、細菌がビブリオ属に分類されていたことにちなんで、より口語的に「ビブリオ症」とも呼ばれています。^[21]牛性器カンピロバクター症は、主に肉用牛の繁殖用家畜で問題となります^[5] 。C. fetus subspecies venerealis は、雄牛の陰茎と包皮粘膜に必ず生息します。^{[21] [22] [19] [4] [23] [24]} 雄牛のCfv感染は慢性の無症候性感染であり、繁殖群でキャリア雄牛の育成につながる。^{[21] [22] [19] [4] [23] [24]}雄牛の包皮感染は何年も持続することがあり、陰茎や包皮に目に見える病変がないため検出されないことが多い。^[25]若い雄牛は年老いた雄牛よりもCfv感染を排除する可能性が高いため、感染リスクは雄牛の年齢とともに増加する。^{[26] [27]}雌牛へのCfvの感染は、感染した雄牛との交配によって起こる。^{[19] [4] [22] [14] [5]}トリコモナス・フォエタスと並んで、牛性カンピロバクター症は牛の重要な性感染症（STD）と考えられている。しかし、感染した雄牛の精液による人工授精によって感染が起こる可能性がある。 ^{[5] [23] [17] [27]}キャリアから未感染の牛への感染性は高く^[22] 、群れでのCfvの発生は新しい雄牛の導入にまでさかのぼることができる。牛の感染部位には、膣、子宮頸部、子宮内膜、卵管などがある。^{[4] [5]}牛が妊娠した場合、胎盤も感染部位となる可能性がある。^[28]細菌のコロニー形成自体よりも、子宮と卵管で生じる炎症反応が早期胚死亡の原因となることが多い。^[27]胚の喪失は一般に受胎後15～21日以内に起こり、交配の近くで感染が起こったことを示している。^[4]牛のCfv感染では後期流産が報告されているが、早期胚損失よりもはるかに可能性が低い。^{[28] [19]} BVCに感染した牛は発情周期が不規則で、妊娠していると推定されるときに発情の兆候が見られ、繁殖に復帰する回数が増えるが、外見上は感染の兆候が見られないことが多い。^{[4] [22] [23]}牛群レベルでは、Cfvは広範囲にわたる不妊、子牛の年齢の大きなばらつき、出産期の長期化、子牛の産出量の減少につながる。^{[23] [5] [24]}感染した牛は、妊娠が維持されるまでに最大5回発情期に戻る可能性がある。^[17]牛が十分な免疫反応を起こすことができるため、その後の出産期の感染と流産は最初の感染期よりも大幅に軽度である。^[23]しかし、一部の牛では細菌が膣粘膜に何年も残留し、交配時に雄牛に感染する可能性がある。^[25]また、Cfvは牛群で風土病となり、4～5年ごとに胚の喪失が発生する可能性もあると報告されています。 ^[19]この場合、未経産牛は十分な免疫がないため、Cfv感染に対して最も脆弱であると思われます。^[19]牛から牛へのCfvの感染は報告されていません。^[19]繁殖群にCfv感染を導入する主な危険因子は、牛であれ雄牛であれ、Cfv感染状態が不明な新しい動物を導入することです。^[24] Cfv感染による経済的損失は相当なものであり、そのような損失には、妊娠していない牛の淘汰、感染した雄牛の淘汰、出産子牛の減少、離乳時の体重減少、出産期の長期化が含まれます。^[27]

カンピロバクター・フェタス亜種胎児は、牛の消化管の常在菌である。^[19] カンピロバクター・フェタス亜種胎児は、牛や羊の散発的な流産の原因となるが、羊の飼育においてはより深刻な問題である。^{[15] [24] [29]}牛の感染経路は、Cfvの場合のような性感染症ではなく、糞便に汚染された食物や水の摂取である。^{[26] [30]}感染は、細菌が消化管から子宮を通って血行性に広がり、妊娠した牛の胎盤に感染することで起こる。 ^[26]多くの場合、これは妊娠不全につながり、より一般的には後期流産（妊娠4～7ヶ月目）につながる。^{[26] [31]}胎児が感染すると死に至るが、胎児は排出されるまで一定期間留まる。^[26]死亡した胎児の留置により胎盤壊死が起こり、胎盤病変は、子葉の色がピンク/赤から黄色/茶色に変化するBrucella abortusとの区別がつきにくい。 ^[26]胎盤壊死の他の病理学的特徴には、胎盤浮腫や革のような質感などがある。^[26]

カンピロバクター胎児亜種胎児

カンピロバクター・フェタス亜種胎児は羊の消化管微生物叢の正常なメンバーである。^[4]感染は糞口経路または腸から生殖管および胎盤への血行性拡散によって起こる。^{[28] [24]} Cffに汚染された胎盤の摂取による感染も感染経路の可能性がある。^{[28] [17]} Cff感染に特に敏感であると思われる羊は、基礎に免疫抑制がある羊か、群れに馴染みのない羊である。^[19] カンピロバクター・フェタス亜種胎児は妊娠した羊の胎盤に局在し、胎児肝炎を引き起こす可能性がある。^[17]具体的には、ヒツジやヤギでは、カンピロバクター症により流産した胎児は、浮腫状の胎盤や脆い子葉を伴うことが多く、剖検では肝臓に壊死巣が見られます。^[31]  後期流産は、Cff感染の主な結果です。^[19] Cffによる流産の発生は、感受性のある雌羊の群れで見られることがあり、散発的な流産が数回あった後に、群れ内で大量の流産が起こります。感染していない群れでは、流産の発生率は70%に達することがあります。^[24]流産は感染後3～4週間以内に起こります。^{[17]感染した雌羊が全身疾患を示すことはめったにありませんが、下痢、発熱、膣分泌物の症状が現れることがあります。 [24]}感染が妊娠間近に起こると、弱い子羊が生まれ、数日以内に死亡することがよくあります。 ^[4]稀に、胎児が子宮内で死亡し、胎盤から感染が進行して敗血症を起こし、羊が死亡することもあります。^[4]羊は感染後も十分な免疫反応を起こすことが多いため、^[4]その後の出産シーズンはそれほど深刻な影響を受けません。反芻動物の消化管常在菌であるカンピロバクター・ジェジュニも、羊の流産の重要な原因です。^[15]

カンピロバクター・フェタス亜種の胎児感染は、人では胃腸炎や、稀に敗血症を引き起こす。 ^[17]ほとんどの感染は自然に治るものの、基礎疾患（HIVなど）のある人、高齢者、妊婦では特に懸念される。^[32]臨床的に意味のあるヒト間の感染は、一般的に新生児に起こる。^[14] Cffの人獣共通感染は、主に感染した反芻動物の糞便で汚染された食物や水の摂取、または感染した牛の未殺菌乳製品の摂取によって起こる。^{[6] [18] [14]}生の羊や牛の肝臓の摂取も感染源と関連している。^[14]同様に、不適切な食品安全による交差汚染も同様の感染を引き起こしている。^[14] Cff感染に伴う急性胃腸炎の症状には、腹部のけいれん、吐き気、下痢、発熱などがある。^[6]敗血症が起こると、Cffは偶発的な宿主に周産期、神経系、心内膜感染症など、さまざまな感染症を引き起こす可能性がある。^[14]羊の場合と同様に、胃腸管からのCffの敗血症による胎盤感染の結果として、ヒトの流産が起こることもある。^{[4] [18]}胎児は自然流産するか、神経組織への浸潤に至る可能性のある感染が継続した状態で生まれる可能性がある。^[14] カンピロバクター・フェタス亜種ベネレアリスは、免疫不全の人に敗血症を引き起こすことはまれである。 ^[6]

繁殖牛群または群れの疫学的手がかりは、カンピロバクター・フェタス感染を示している可能性がある。多くの場合、カンピロバクター・フェタスは、一般的に繁殖期の終わり（Cfv）または群れの妊娠期間の終わり（Cff）に群れレベルでの変化が認められるまで疑われない可能性がある（例：不妊牛の発生率が高い、複数回の交配に戻る、雌羊の流産の発生率が高い）。^[22]疑われる場合、カンピロバクター・フェタスは、基本的な培養と、ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）アッセイ、^[33] 酵素結合免疫吸着測定法（ELISA）、膣粘液凝集試験（VMAT）などの臨床検査によって診断できる。 ^{[34] [35]診断は、}微好気条件下で原因物質を分離することに依存する。^[33] カンピロバクター・フェタスは、日光、脱水、温度上昇、高_酸素などの環境条件に極めて敏感である。悪条件下では、らせん状の桿体が球状形態に退化し、形態に基づく診断が困難になります。さらに、C. fetus は競合する微生物によって急速に増殖しきってしまう可能性があるため、適時に培養してサンプルを提出することが重要であることがわかります。

生殖疾患の場合、サンプルには膣粘液スワブ、包皮洗浄液または緩衝滅菌生理食塩水による掻爬物、胃内容物または流産児の組織が含まれる。^{[35] [5]}サンプルは直ちに研究室に搬送し、正確な診断を可能にするために増菌を行う必要がある。^[33]サンプルは25～37℃で保存し、クラーク輸送培地（ガスと新鮮な牛血清を含む）またはアミーズ培地（木炭を含む）などの培地で供給する必要がある。^{[36] [37]}抗生物質は競合微生物を阻害してC. fetusのより速い成長を阻害するために使用できる。^[14]

診断の前に、検査室でサンプルから微生物を培養します。診断は血液寒天培地を使用して最も一般的に行われ、25～37℃で4～5日間培養した後に増殖が示されます。コロニーはガンマ溶血性で、丸く、淡いピンク色です。^[38]特殊なガスパックを使用して、酸素（5～10％）と二酸化炭素（3～5％）を減らした微好気性環境が必要です。^[15]培養後、より正確な診断を得るために分子検査を行うことができます。

膣粘液中のIgA 抗体の測定は診断検査として用いられる。ELISAの特異性は98.5%に達する可能性があるが、牛の抗体の変動により偽陽性となる可能性がある。^[39]マウスモノクローナル抗体を用いたELISA検査では、66個の包皮サンプルが採取された。このうち49個はELISAと培養で陽性となり、16個はELISAのみで陽性となり、C. fetusの診断検査として有用であった。^[40]

凝集反応は抗体と抗原の結合を検出し、その結果、細菌細胞が凝集する。標的生物に対する抗体は他の生物と交差反応を起こす可能性があるため、自己凝集反応が起こる可能性がある。^[41]凝集反応は主に膣粘液洗浄液からサンプルを採取する場合に使用され、検査の感度は50％に達する可能性がある。^[42]

ISCfe1挿入部位を用いたリアルタイムPCR技術は、Cfv関連流産の診断に最も感度の高い技術である。^[43] ISCfe1は、CfvとCffを区別するためにPCRで使用される新しく発見された挿入部位である。これはCfv株にのみ存在するため、効率的なCfv制御と根絶の実施に不可欠である。胃の内容物と膣分泌物のサンプルにより、疫学的および病原学的目的でC. fetusとその亜種を正確に診断することができる。^[44]

ELISAとVMATは優れた診断テストですが、通常はスクリーニング目的で使用され、適切な診断にはPCRによる追加テストが必要です。PCRアッセイはC. fetusの亜種を区別し、病原性を特定して効果的な治療計画を作成するために重要です。しかし、 C. fetusの診断は、大気条件での成長が悪く、汚染微生物に負けやすいため、問題となる場合があります。これを克服するには、各動物から複数のサンプルを収集し、複数のテストを同時に使用して感度と正しい診断の可能性を高める必要があります。^[42]

性病性カンピロバクター症は、自然交配が許されている群れでより一般的に見られます。^[30]感染した雄牛は、治療が困難で持続的なキャリアになる可能性があるため、通常、群れから除去されるか、殺処分されます。 ^[45] Cfvに感染した雄牛と雌牛の抗生物質治療は非現実的であると考えられています。^{[5] Cfvフリーの雄牛を使用すれば、} 人工授精で感染の蔓延を減らすことができます。雌牛はこれらの感染から回復することがあるため、殺処分はされませんが、少なくとも2回の出産シーズンは自然交配は避けられます。^[42] ワクチンはカンピロバクター症の発生を減らすために使用できますが、感染を根絶することはできません。^{[5] [7]}たとえば、雄牛、雌牛、および未経産牛のCfvワクチン接種にはある程度の効果がありますが、一貫して伝染を防ぐことはできません^[5] 。慢性および再発の症例が報告されているため、C. fetusは免疫システムによる完全な検出と根絶を逃れる場合があります。C. fetus感染の大部分はCffに特に関連付けられている。^{[14]羊のCffワクチンも同様に、Cffのすべての}株に対する防御力を持たないため、雌羊の将来の感染を予防するのに効果がないことが判明している。^[8]

カンピロバクターによる人獣共通感染症の場合、治療しなくても感染が治ることが多い。基礎疾患や危険因子がある場合は、エリスロマイシンで治療することもある。^[9]抗菌薬耐性が出現しているため、フルオロキノロンは避けられることが多い。 ^[10]このような種間感染の場合、食品安全と手指衛生の適切な衛生プロトコルで感染を予防できることが多い。^[14]

• カンピロバクター症

• BacDive – 細菌多様性メタデータベースにおける Campylobacter fetus subsp. fetus の標準株
• BacDive の Campylobacter fetus subsp. venerealis の標準株 – 細菌多様性メタデータ