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コリネバクテリウム・シュードツベルクローシスは、反芻動物、馬、そしてまれにヒトに感染することが知られているグラム陽性細菌です。通性嫌気性で、カタラーゼ陽性、 β溶血能を有します。小型反芻動物では、 C. シュードツベルクローシスは乾酪性リンパ節炎と呼ばれる疾患を引き起こし、これは化膿性肉芽腫性膿瘍の形成を特徴とします。一般的に、この細菌は皮膚、リンパ節、および内臓に病変を引き起こします。馬の四肢末端におけるC. シュードツベルクローシス感染により、潰瘍性リンパ節炎と呼ばれる疾患も発生することがあります。この細菌は、ホスホリパーゼDとミコール酸という病原性因子を用いて、それぞれ真核細胞壁を損傷し、貪食細胞によるリソソーム分解に抵抗します。この細菌による感染は、膿性滲出液の細菌培養によって確認されることが多いです。診断が確定すれば感染症の治療を開始できますが、病原体の性質や形成する病変のため、治療は困難です。具体的には、 C. pseudotuberculosisは本来ストレプトマイシンに耐性があり、ペニシリンとネオマイシンに対する耐性は株によって異なります。アンピシリン、ゲンタマイシン、テトラサイクリン、リンコマイシン、クロラムフェニコールには感受性があることが示されています。また、この感染症に対する獲得免疫を獲得するためのワクチンも開発されています。
ワクチンの開発は1983年に完了し、羊の推奨クロストリジウムワクチンに追加されました。オーストラリアの全国平均有病率は2009年に5.2%でしたが、これは地域によって異なります。[ 1 ] C. pseudotuberculosisは馬にも病気を引き起こし、「鳩熱」や「潰瘍性リンパ節炎」の症例が記録されている地域では、蔓延していると考えられます。[ 2 ]
細菌感染の主な原因は、表層膿瘍が破裂して分泌物が放出され、グルーミング中に他の動物と接触したり、他の動物が摂取する飼料、水、寝床を汚染したりすることです。馬では、節足動物媒介が重要な感染源と考えられています。気温の上昇に伴い媒介パターンが変化するため、馬におけるC. pseudotuberculosisは米国で再出現しています。[ 2 ]
この細菌種は、感染した小型反芻動物と密接に接する人々に時折感染を引き起こし、首や鼠径部のリンパ節の同様の腫れを引き起こします。[ 3 ] [ 1 ]最も可能性の高い感染経路は、感染した動物またはその生製品との直接接触です。[ 3 ]
C. pseudotuberculosisはグラム陽性細菌で、球菌状または糸状の桿菌として観察され、柵状に配列することがある。アルバート染色法またはナイサー染色法で染色した場合、桿菌形態ではリン酸を含む異染性ボルチン顆粒が見られるが、球菌形態では見られない。この細菌のその他の特徴としては、胞子形成をせず、莢膜を持たず、運動性がなく、線毛を持つことが挙げられる。[ 4 ]
この細菌は通性嫌気性菌で、37 ℃で好気性または嫌気性条件下で増殖します。 固体培地で48時間培養すると、直径1～2mmの乾燥した淡黄色のコロニーを形成します。血清または全血を含む培地は細菌の増殖を促進し、血液寒天培地で48～72時間培養すると、細菌コロニーの周囲にβ溶血帯が形成される傾向があります。C . pseudotuberculosisは液体培地では塊を形成します。[ 5 ]
C. pseudotuberculosisの菌株は形態や培地上での増殖は一貫しているが、発酵能力などの生化学的特性には大きなばらつきが見られる。ガスを生成することはできないが、すべての菌株はグルコース、フルクトース、マルトース、マンノース、スクロースを利用して酸を生成することができる。この細菌のその他の生化学的特性としては、β 溶血性、ホスホリパーゼ Dおよびカタラーゼ陽性、オキシダーゼ陰性などが挙げられる。[ 4 ]一般的に、C. pseudotuberculosisには 2 つのサブタイプが知られている。equiバイオバーはウマとウシに感染し、ovisバイオバーは小型反芻動物に感染する。[ 6 ]硝酸塩を還元する能力は、これらのサブタイプを区別するために使用できる。equiバイオバーは硝酸塩を還元できるが、ovisバイオバーは一般的に硝酸塩を還元できないが、いくつかの例外が実証されている。[ 7 ] C. pseudotuberculosisを含むコリネ型細菌は、酵素および炭水化物発酵試験を含む API コリネ システムと呼ばれる生化学的検査を使用して鑑別することもできます。この検査は、実施に 24 ～ 48 時間かかります。[ 4 ]最後に、生化学的同定が不十分な場合は、遺伝子配列解析を使用してC. pseudotuberculosisの同定を確認できます。 [ 6 ]コリネバクテリウム属の近縁種であるC. pseudotuberculosis、C. ulcerans、およびC. diphtheriaeを鑑別できる特徴的な遺伝子のいくつかを使用したマルチプレックス ポリメラーゼ連鎖反応アッセイが開発されています。[ 8 ]
C. pseudotuberculosis は、ヤギやヒツジなどの小型反芻動物に最もよく見られる乾酪性リンパ節炎と呼ばれる病気を引き起こします。[ 9 ] [ 10 ]この病気は、しばしば化膿性肉芽腫性膿瘍の形成を伴います。[ 11 ]膿瘍は多くの部位で発生する可能性がありますが、最も一般的には皮膚領域と表在リンパ節に影響を及ぼします。これは病気の外部型として知られており、ヤギに影響を与える主な形態です。結節性病変がしばしば見られます。病気の内部型は、内臓とリンパ節が影響を受けるヒツジにとってより懸念されるものです。[ 10 ]時間が経つにつれて、これらの膿瘍は線維性被膜の複数の層を沈着させ、断面に層状の外観を与えます。[ 11 ] [ 10 ]膿瘍の内容物は粘稠で膿性であり、膿瘍はしばしば破裂します。[ 11 ]
疾患の内部症状は臨床徴候がそれほど明白ではないため認識しにくいが、生殖能力の低下や体調不良が含まれる可能性がある。[ 12 ]病変の部位によっては、動物は嚥下障害や異常な反芻を起こす可能性がある。[ 11 ]
感染した牛で最も一般的な臨床症状は、皮膚の潰瘍性病変です。[ 13 ]乳房炎は、ストレプトコッカス属およびスタフィロコッカス属の種によって最も一般的に引き起こされる乳房の感染症ですが、まれにC. pseudotuberculosisによって引き起こされることもあります。 [ 14 ] [ 11 ] [ 13 ]感染した牛は流産の頻度が高くなることもあります。[ 13 ]
C. pseudotuberculosis は馬にも病気を引き起こすことがあり、馬にも膿瘍形成が見られますが、病変は腹部と胸部の下面に最もよく見られます。C . pseudotuberculosis は四肢末端の感染症も引き起こすことがあり、これは潰瘍性リンパ管炎として知られています。これは通常片側性の病変です。患肢は痛みと腫れがあり、排膿を伴う潰瘍性および結節性病変があります。[ 13 ]
C. pseudotuberculosisの診断は、体重減少や全身の衰弱などの曖昧な臨床症状のため困難な場合があります。[ 12 ]病気の内部型に感染した動物の診断を確定することはさらに困難ですが、超音波検査やレントゲン検査が役立つ場合があります。[ 10 ] PCR は診断に有望な結果を示しており、ヒツジやヤギでは二重抗体サンドイッチELISA を使用できます。[ 12 ]
C. pseudotuberculosisには、ホスホリパーゼD（エンドトキシン）[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]とミコール酸表面脂質[ 15 ]という2つのよく知られた病原性因子がある。C . pseudotuberculosisにはプラスミドが見つかっていないため、これらの病原性因子はどちらもプラスミドとは無関係であると考えられている。[ 15 ]
これまでの研究で分離されたC. pseudotuberculosis株はすべて、ホスホリパーゼ D 病原性因子を有していた。[ 15 ] C. pseudotuberculosisに感染したマウスにおけるホスホリパーゼ D 遺伝子の欠損または変異を調べた研究では、慢性膿瘍形成が起こらないことが示されている。[ 16 ]このホスホリパーゼをコードする遺伝子は、病原性アイランド 1 に単離されている。[ 18 ] C. pseudotuberculosisでは、少なくとも 7 つの病原性アイランドが記録されている。[ 18 ]
ホスホリパーゼ D はエステル結合を切断する外毒素であり、細菌にスフィンゴミエリンを切断する能力を与えます[ 15 ]。スフィンゴミエリンはグリセロリン脂質の真核細胞壁成分です[ 19 ]。そのため、この成分が破壊または切断されると、細胞壁が損傷します[ 15 ] 。これにより、真核細胞の死または機能喪失を引き起こす可能性があります。この効果は、C. pseudotuberculosisの侵入を助ける可能性があります[ 18 ]。
ホスホリパーゼDは血管透過性も増加させます[ 15 ] [ 17 ] 。これはおそらくスフィンゴミエリナーゼの作用によるものです。透過性の増加によりリンパドレナージが増加し、 C. pseudotuberculosisが慢性膿瘍を引き起こすリンパ節への移動メカニズムの1つにつながる可能性があります[ 17 ] 。
リンパ輸送のもう 1 つのメカニズムは、 C. pseudotuberculosisを覆うミコール酸表面脂質の存在によって促進されます。[ 15 ]ミコール酸は、細菌細胞が貪食性白血球によるリソソーム分解に抵抗できるようにする保護バリアを提供します。 [ 17 ] [ 15 ]これにより、細菌は貪食されると通性細胞内寄生体として機能できます。貪食細胞は最終的にリンパ節に移動し、そこで慢性感染が発生します。表面脂質は細胞毒性があり、マクロファージを死に至らしめる可能性があります。[ 15 ]
12頭のボーアヤギを対象とした前向き研究では、対照動物と比較してミコール酸を接種した群では、対照群と比較して肺の病理学的変化の統計的に有意な証拠が得られた。[ 20 ]ミコール酸またはC. pseudotuberculosisを接種した群は、対照群と比較して組織病理学的に評価された。両群とも出血、充血、浮腫、炎症、壊死を示した。これらの変性変化の影響を受けた臓器には、肺、心臓、腎臓、脾臓が含まれるが、重症度は臓器内およびミコール酸のみ感染群とC. pseudotuberculosis感染群内で異なっていた。[ 20 ]この病原性因子の重要性は、ミコール酸を注射されたマウスが、高用量で増加する慢性膿瘍を発症することを示した研究でも強調されている。[ 15 ]
C. pseudotuberculosisには、Cp1002、CpC231、Cp119、CpFRC41の4 つの異なる株が認識されています。 [ 18 ]これらの株内の遺伝子を比較すると、最大のゲノムは 2,377 個の遺伝子であり、そのうち 1,851 個の遺伝子が 4 つの株すべてで共有されていることがわかりました。[ 18 ]少女から分離された CpFRC41 株では、他の特定の病原性因子とともにスーパーオキシドジスムターゼをコードする遺伝子が見つかりました。[ 21 ]スーパーオキシドジスムターゼは、細菌細胞を殺すはずの体内で分泌される反応性化学物質を不活性化することで、免疫系を回避することに関与しています。[ 22 ] 6 番目の病原性島 (PiCp6) で Cp1002 株と CpC231 株を比較すると、Cp1002 株にはpipA1遺伝子が含まれていましたが、CpC231 株にはpipB遺伝子が含まれていました。[ 18 ]この島（6）は、タンパク質からプロリンを除去するのに関与するプロリンイミノペプチダーゼをコードしています。
ゲノム解析により、さらに多くの病原性因子が発見された。[ 18 ] [ 21 ] [ 22 ]
感染動物におけるC. pseudotuberculosisの治療は、主に病変の性質と、この生物の通性細胞内寄生性のため、困難であることが証明されている。[ 15 ] [ 23 ] C. pseudotuberculosisの株は、アンピシリン、ゲンタマイシン、テトラサイクリン、リンコマイシン、クロラムフェニコールなど、多くの抗菌療法に対して試験管内で感受性があることが示されている。生体動物内 ( in vivo ) での治療は、膿瘍病変の硬いカプセルと厚い乾酪状の性質により、抗菌療法の標的になりにくいため、制限されると考えられている。[ 15 ] [ 24 ] C. pseudotuberculosisのほとんどの株は、ストレプトマイシンに対して本質的に耐性があることが示されており、ペニシリンとネオマイシンに対する耐性は株によって異なる。 [ 24 ]
C. pseudotuberculosis感染症の治療には、現在、バクテリン、トキソイド、混合ワクチン、生ワクチン、DNAワクチンなど、いくつかの種類のワクチンが利用可能です。[ 17 ] C. pseudotuberculosisのライフサイクルの一部が細胞内であることは、ワクチン治療にさらなる困難をもたらします。ワクチンは、体から細菌を排除するために、液性抗体反応だけでなく細胞性反応を誘導できなければなりません。 [ 23 ]ホスホリパーゼD外毒素の組換え型を使用したワクチンが現在広く使用されており、感染時に観察される肺病変の発生と組織損傷の量を減少させることが示されています。ワクチン接種は群れでの感染を防ぐものではありませんが、ワクチン接種は感染の重症度を最小限に抑えるため、ワクチン接種は生産者にとって屠殺の廃棄を減らすことができます。この外毒素は、クロストリジウム疾患からも保護する混合ワクチンによく含まれています。混合ワクチンGlanvac 6（Zoetis）を用いた持続的なワクチン接種プロトコルの実施を含む適切な管理慣行は効果的であることが実証されており、オーストラリアにおける乾酪性リンパ節炎の減少につながっている。[ 1 ]ワクチンは、最高の効果を得るために製造元の指示に従って投与し、適切な動物に適切な年齢でワクチンを投与し、推奨される間隔でブースター接種を行う必要がある。[ 17 ]
抗菌療法やワクチン接種プロトコルがやや限られているため、乾酪性リンパ節炎を制御するには適切な管理方法が強く推奨されます。[ 25 ]適切な飼育管理は、小型反芻動物における乾酪性リンパ節炎の発生と蔓延を減らし、動物の健康を改善し、生産者への経済的影響を最小限に抑えることができます。[ 23 ] C. pseudotuberculosisは、毛刈り、去勢、断尾、耳標付けの際に生じる表層創傷を介して一般的に広がるため、動物間の器具の消毒と創傷部位の清潔保持は蔓延を制限するのに役立ちます。この病気は、動物同士の闘争中に生じる表層創傷を介しても広がる可能性があります。C . pseudotuberculosis は、藁敷き、干し草、木材、糞便などの媒介物上で数週間、土壌中では最大 8 か月生存できるため、病気の蔓延を制限するには、施設の適切な消毒と牧草地管理が不可欠です。 [ 23 ]感染した動物は隔離することが推奨され、場合によっては感染した動物の淘汰が適応となることがあります。[ 23 ]