سیرتاریخی طبقهبندی جنس بروسلا
نتایج:
تعریف جنس:
برطبق استانداردهای حداقل سال 1975، جنس بنا بر خصوصیات مورفولوژی، بیوشیمیایی، کشت، سرولوژی وبیماریزایی، با معیارهای بسیارمحدود ژنتیکی (نسبت سیتوزین+گوانینDNA، تجانس هیبریدیزاسیون DNA-DNA) تعریف شدهاست. این معیارها برای اعضای جنس به قوت خود باقی بوده اما در ارتباط با سویههای جدید دیگر کافی به نظر نمیرسند. موقعیت فیلوژنیک جنس از زمان این استانداردها بهطور مشخصی تغییر کرده است. درآن زمان بروسلا جنس متمایزی بدون وابستگی نزدیک به دیگر جنسها شناخته شده بود.
بعداً مشخص گردید که جنس بروسلا با تعدادی از جنسهای درونزیر گروه آلفا ـ۲ پروتئوباکتریا و بهویژه آکروباکتروم رابطهی بسیار نزدیکی دارد. این تشابه درحدی بود که حتی جنس واحدی برای این جنسها پیشنهاد شده است. محتملاست که جنسهای دیگری نیز با وابستگی نزدیک به بروسلا کشف شوند. اکنون مفروض است که جنس بروسلا و وابستههای نزدیک آن چون آکروباکتروم و مایکوپلاسما از نیای مشترک محیطی تکامل یافتهاند. بعید بهنظر میرسد که فسیل چنین نیایی موجود باشد. با وجود این، شواهد واقعی فسیلی ممکن است از ساختارهای ژنومی و اشکال اولیه و بینابینی قابل شناسایی باشد. این بررسیها ممکن است روابط بین جنسهای موجود را توصیف نماید. با وجود این، ازنقطه نظر عملی اختلاف اساسی بین بروسلا وآکروباکتروم وجود داشته که بروسلا بیماریزایی بنیادی داشته و با عفونتهای اختصاصی درطیف وسیعی ازمیزبانان مرتبط میباشد. تمامی گونههای شناختهشده آکروباکتروم باکتریهای محیطی ساپروفیتی بوده، برخی ازآنها بهطور اتفاقی عفونتهای فرصتطلب در انسان و معمولاً در شرایط سرکوبی ایمنی را موجب میشوند. هنوز ویژگیهای تعریف شده براساس بیماریزایی دربروسلا تنها معیار شناخته شده بوده اما سرانجام ژنتیک مولکولی نقش غالب خواهد یافت. محتمل است این معیار در آینده اساس اختلاف در جنس را تشکیل خواهد داد. همچنین کاملاً محتمل است که برخی اشکال بینابینی وجود داشته اما تمامی اجزا تعیینکنندهی خواص بیماریزایی بروسلا درمقابل زمینهی ژنتیک آکروباکتروم مشخص خواهد شد. شاید بروسلا اینوپیناتا بخشی ازاین مسیر را نمایندگی کند. درحالحاضر این معیار ژنتیکی کامل نیست.
تعریف جدید باید بر ویژگیهای ژنتیکی تأکید داشته باشد.نسبت سیتوزین+ گوانینDNA به میزان 56 تا 59٪ وتجانس(هومولوگی) بیشاز 95٪ با DNA سویههای رفرانس، همراه با ساختار کروموزومی و ترادف ژنوم کامل از ویژگیهای ضروری میباشند. باوجود این، تکنولوژی موجود برای این اهداف کافی نبوده و بررسیهای بیشتری مورد نیاز است. کلید اصلی تمایز جنس از باکتریهای دقیقاً وابسته در ترادف نوکلئوتید 16s-rRNA قرارگرفته است. در بررسیهای ششگونه اصلی بروسلا و یک مورد دریایی (ATCC M2357/93)، تماماً 100٪ همانند بودهاند. درمقابل 16s-rRNA آکروباکتروم آنتروپی وابسته همانندی 99/8٪ را نشان داده است. 16s-rRNA بروسلا اینوپیناتا اختلاف بسیار جزئی داشته و بنابراین بهعنوان عضوی از جنس مورد پذیرش قرارگرفته است. ازاین رو، بررسی 16s-rRNA امکانشناسایی و جانشینی سویههای جدید بهعنوان عضوی از جنس را فراهم خواهد ساخت. همچنین، ضروری است خصوصیات فنوتیپی اساسی چون مورفولوژی گرم منفی، فقدان فلاژل و تحرک (هرچند که بروسلا ژنهای فلاژل را حفظ کرده، لیکن این ژنها تغییر یافته، قابلیت تحرک را ازدست داده و ممکناست نقشی در بیماریزایی ایفا نمایند)، موردتوجه بوده باشند اکثر ویژگیهای بیوشیمیایی و کشت باید بدون تغییر ولیکن با اهمیت بیشتری برای فعالیتهای متابولیکی درنظرگرفته شوند. وضعیت اختصاصی سرولوژی سویههای اسموس ویژگی مشخصی بوده و وجود لیپوپلیساکاراید متمایز ترکیب لیپید مرکزی همراه با زنجیره ـO متشکل از هوموپلیمر Nـ فورمیل ـ4ـ آمینوـ4، 6دیدئوکسیمانوز درتشخیص افتراقی جنس مفید میباشد بیماریزایی در انواع مناسب حیوانی و یا وجود ژنهای رمزدهنده (کدکننده) اجزای زهرآگینی (حدت) چونvir B و سیستم ترشحی تیپIV نیز از ویژگیهای شناخته شده بوده هرچند که احتمال حذف یا درهمگسیختگی در سویههای منفرد باید در مدنظر باشد.
تعریف گونه:
از دیرباز بروسلاها بهعنوان گونهی واحد با زیرگونههای متعدد مطرح بودهاند. دراین رابطه اسامی متعددی در زمانهای مختلف پیشنهاد شدهاند. ازجملهی این نامگذاریها میتوان به بروسلا ملیتنسیس واریته ملیتنسیس یا واریته آبورتوس یا بروسلا ملی تنسیس ملیتنسیس و غیره اشاره نمود. درحالیکه از نقطهنظر علمی این رویکرد از اعتباری برخوردار بوده لیکن ازنظر عملی در تمایز سویهها از منابع مختلف و در برنامههای کنترل دارای اهمیت کمی است. در طبقهبندی جاری گونهها براساس تجانس (هومولوگی)DNA با تشابه بیشاز70٪ قرارگرفتهاند. برای بسیاری از جنسها این سطح قادر به تمایز باکتریها نبوده و اختلافات بیولوژیکی اساسی را شامل میگردد. همچنین تکنیکهای هیبریدیزاسیون اولیه قادر به تمایز اختلافات مهم ژنومی نیستند. اما درمورد بروسلا این تمایزات با بررسی و تجزیهی ژنتیک مولکولی موردتأیید قرارگرفته، هرچند که اختلافات واقعی گونهیی ممکن است باقی ماند. ازاین رو، بهترین وضعیت طبقهبندی گونهیی برمبنای نامگذاری گونهها قرار دارد.
استفاده از ویژگیهایی چون نیاز به گاز CO2 برای رشد، تولید گاز H2S، فعالیت اورهآز، حساسیت به رنگها و تیپ آنتیژنی قادر به جانشینی سویهها در سهگونهی اصلی بودهاند. الگوی متابولیک اکسیداتیو با ترکیبات کربوهیدرات، اسیدآمینه و سیکل اوره وابستگی به میزبان طبیعی ترجیحی را رهنمود داده است. این یافته با بررسی بیشتر ازطریق فاژ تایپینگ مورد حمایت قرارگرفت. این روشها همراه با آزمایشهای بیوشیمیایی، سرولوژی و حساسیت به رنگها تمایز بایووارهای سه گونه اصلی بروسلا آبورتوس، بروسلا ملیتنسیس و بروسلا سوئیس را امکانپذیر ساخت. این سیستم طی سالها مورد استفاده بوده هرچند که اختلافات بین سویهها همیشه مطرح بوده و بایووارهای مختلف با خصوصیات برابر قابلتمایز نیستند. بهعنوانمثال، بایووارهای2،1و3 بروسلا ملیتنسیس درواقع سرووار بوده، بایووارهای 3و6 بروسلا آبورتوس به حساسیت رنگ وابستهاند و گاهی عدم تجانس درسویههای بروسلااوویس و بروسلاکنیس مشاهده میگردد. ازاین رو، واضح است که سیستمی دقیقتر برای تمایز زیر گروههای جنس ضروری خواهد بود. روش Multiple PCR درشناسایی گونههای بروسلا و سویههای واکسن به موفقیتهای دست یافته است.
بررسیهای اخیر با تکنیکهای (single nucleotide Polymorphidsm(SNP تجزیه omp2gene RFLP و (Multilocus sequence typing(MLSTبروسلا اوویس را بهعنوان گونهی بنیادی جنس، با اشتقاق دسته بروسلا آبورتوس ـ بروسلا ملیتنسیس و گروه جداگانه بروسلا سوئیس ـ بروسلاکنیس ازآن نشان دادهاند. جالب توجه آن که بروسلا اینوپیناتا 16s-rRNA دقیقا وابسته به بروسلا اما ترادف omp2 متفاوت نشان داده است. جانشینی این باکتری بهعنوان گونهی جداگانه درجنس بروسلا براساس MLST هشت ژن با وابستگی نزدیکتر به بروسلا تا آوکروباکتروم قرار داشته است.
برطبق پیشنهاد بنایی و کوربل اصول طبقهبندی رایج بروسلا ارائهشده در جدول1 ساختار معتبری بوده و باید براساس تکنیکهایی چونشناسایی و تعیین 16s-rRNA، فاژ تایپینگ الگوهای متابولیسم اکسیداتیو و غیره ادامه یابد. در مرحلهی بعدی تایپینگ در سطح بایووار و شناسایی رابطه اپیدمیولوژیکی باید با روشهای تایپینگ مولکولی چون MLST, MLVA و SNP برای تعیین رابطههای فیلوژنیک و (Variable Number Tandem Repeats(VNTR جهت رابطههای اپیدمیولوژیکی تکمیل شود. بدون تردید این روشها قادر خواهند بود وضعیت سویههای غیرمعمول (آتیپیک) را روشن سازند. بهعنوانمثال سویهیی از بایووارI بروسلا ملیتنسیس با محدودیت میزبان به نشخوارکنندگان کوچک و انسان بهوسیلهی بنایی (اطلاعات منتشر نشده) ذکر شده اما تاکنون در گاو شناخته نشده است. داهوگ و همکاران وضعیت مشابهی را در مورد بروسلا ملیتنسیس محدود به عفونت بز درسال2007 گزارش نمودهاند. ذوقی و عبادی نیز با مورد ازسرووار یک بروسلا ملیتنسیس درگاو با حساسیت به هردو آنتیبیوتیک استرپتومایسین و پنیسیلین برخورد داشتهاند (اطلاعات منتشر نشده). سویههای پستانداران دریایی نیز تنوع ژنتیکی نشان داده که اختلافات در پاتوژنی سیتی آنها را منعکس میسازد. ازاینرو هنوز مشکلات آشکاری دراین زمینهها وجود داشته که به بررسیهای بیشتر درآینده نیاز دارد.
