DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-94370-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40195375
تاريخ النشر: 2025-04-07
المؤلف: Babar Ali وآخرون
الموضوع الرئيسي: بروسيلا: التشخيص، الوبائيات، العلاج
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة انتشار بكتيريا بروسيلة ميلتينسيس في الماشية من منطقة البنجاب، باكستان، مع تسليط الضوء على أهميتها كمرض حيواني زونوزي يؤثر على كل من الماشية والبشر. تم جمع ما مجموعه 903 عينة دم من ثلاثة سلالات من الماشية—هولشتاين فريزيان، ساهيوال، والهجين—على مدى فترة من مارس 2022 إلى أبريل 2023. باستخدام طريقة تعتمد على تفاعل البوليميراز المتسلسل تستهدف جين IS711، وجدت الدراسة انتشارًا إجماليًا بنسبة 4% (39/903) لبروسيلة ميلتينسيس. ومن الجدير بالذكر أن جميع سلالات الماشية أظهرت قابلية متساوية للإصابة، مع ملاحظات حول اختلافات في الحمل البكتيري في سلالة ساهيوال عبر مواسم مختلفة. أظهرت التحليلات الوبائية أن المزارع التي تربي الماشية فقط وتلك التي تحتوي على كلاب وحملات عالية من القراد كانت لديها معدلات إصابة مرتفعة.
كما أفادت الدراسة بتغيرات كبيرة في المعايير الدموية، بما في ذلك عدد كريات الدم الحمراء ونسب اللمفاويات، في الماشية الإيجابية لبروسيلة عبر جميع السلالات. تؤكد النتائج على انتشار معتدل لبروسيلة ميلتينسيس في المنطقة وتقترح أنه لا توجد سلالة معينة أكثر عرضة للإصابة. تدعو الأبحاث إلى إجراء دراسات طولية وتحليلات تطورية لتعزيز فهم داء البروسيلات في باكستان، مما يساعد في النهاية على تطوير استراتيجيات فعالة للسيطرة على هذا المرض وتحسين إنتاجية قطاع الماشية.
طرق البحث
في هذه الدراسة، تم إجراء مسح وبائي موسمي في منطقة ملتان في البنجاب، باكستان، والتي تتميز بمناخها الجاف وتباين درجات الحرارة الكبير، حيث تتراوح من 4.5 درجة مئوية في الشتاء إلى 50 درجة مئوية في الصيف. استخدمت الأبحاث صيغة سولفين لتحديد حجم العينة الإجمالي البالغ 900 عينة دم، والتي تم توزيعها بالتساوي عبر أربعة مواسم، مع جمع 225 عينة في كل موسم. تم الحصول على العينات من ثلاثة سلالات صحية من الماشية: هولشتاين فريزيان (298 عينة)، ساهيوال (299 عينة)، والهجين (306 عينة)، خلال الفترة من مارس 2022 إلى أبريل 2023، بموافقة مالكي الماشية.
تم تعريف التصنيف الموسمي للدراسة كما يلي: الصيف (مايو إلى يوليو)، الخريف (أغسطس إلى أكتوبر)، الشتاء (نوفمبر إلى يناير)، والربيع (فبراير إلى أبريل). سمح هذا النهج المنظم بإجراء تحليل شامل للأنماط الوبائية عبر مواسم مختلفة، مما ساهم في تقديم رؤى قيمة حول الحالة الصحية للماشية في المنطقة.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى أنه تم الكشف عن بكتيريا بروسيلة في 39 من أصل 903 عينة دم من الماشية (4%) من منطقة ملتان، باستخدام تضخيم PCR لجين bcsp31. أكدت التحليلات الإضافية باستخدام بادئات نوعية تستهدف جين IS711 وجود بروسيلة ميلتينسيس في هذه العينات الإيجابية، بينما لم تختبر أي عينات إيجابية لبروسيلة أبورتوس.
شملت التحقيقات ثلاثة سلالات من الماشية: هولشتاين فريزيان، ساهيوال، والهجين، حيث أظهرت السلالة الهجينة معدل إصابة أعلى قليلاً. ومع ذلك، كشفت التحليلات الإحصائية باستخدام ANOVA أحادي الاتجاه عن عدم وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية في انتشار بروسيلة ميلتينسيس بين السلالات المدروسة (P = 0.7)، كما هو موضح في الجدول التكميلي 1.
المناقشة
تناقش قسم المناقشة في ورقة البحث الانتشار الجزيئي والموسمي لبروسيلة ميلتينسيس في الماشية من منطقة ملتان في البنجاب، باكستان. وجدت الدراسة أن 4% من 903 ماشية تبدو صحية تم فحصها كانت مصابة ببروسيلة ميلتينسيس، دون وجود تباين موسمي كبير في معدلات الإصابة بين الماشية من سلالة هولشتاين فريزيان والهجين. ومع ذلك، لوحظ انتشار ملحوظ في ماشية ساهيوال، خاصة خلال الربيع (15%) والصيف (3%)، مما يشير إلى تأثير موسمي على معدلات الإصابة. كما أبرزت الدراسة أن بعض العوامل الوبائية، مثل وجود كلاب مع حملات من القراد في المزارع، كانت مرتبطة بمعدلات إصابة أعلى في ماشية ساهيوال.
كشفت تحليلات تعداد الدم الكامل عن تغييرات دموية كبيرة في الحيوانات المصابة، بما في ذلك انخفاض عدد اللمفاويات والوحيدات، وزيادة عدد الصفائح الدموية، مما يشير إلى استجابة مناعية للإصابة. استخدمت الدراسة تفاعل البوليميراز المتسلسل المتعدد للكشف وأكدت وجود بروسيلة ميلتينسيس من خلال تسلسل الحمض النووي، الذي كشف عن تشابهات جينية مع سلالات من مناطق أخرى، مما يبرز التنوع الجيني لأنواع بروسيلة. بشكل عام، تؤكد النتائج على الحاجة إلى مراقبة مستمرة وتقييم عوامل الخطر لإدارة داء البروسيلات في الماشية بشكل فعال، خاصة في المناطق التي تم الإبلاغ عن إصابات فيها.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-94370-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40195375
Publication Date: 2025-04-07
Author(s): Babar Ali et al.
Primary Topic: Brucella: diagnosis, epidemiology, treatment
Overview
This study investigates the prevalence of Brucella melitensis in cattle from Punjab, Pakistan, highlighting its significance as a bacterial zoonosis affecting both livestock and humans. A total of 903 blood samples were collected from three cattle breeds—Holstein Friesian, Sahiwal, and crossbred—over a period from March 2022 to April 2023. Utilizing a PCR-based method targeting the IS711 gene, the study found an overall prevalence of 4% (39/903) for Brucella melitensis. Notably, all cattle breeds exhibited equal susceptibility to the infection, with variations in bacterial load observed in the Sahiwal breed across different seasons. Epidemiological analysis indicated that farms exclusively raising cattle and those with dogs and high tick loads had elevated infection rates.
The study also reported significant alterations in hematological parameters, including red blood cell counts and lymphocyte percentages, in Brucella-positive cattle across all breeds. The findings underscore the moderate prevalence of Brucella melitensis in the region and suggest that no specific breed is more susceptible to infection. The research advocates for longitudinal studies and phylogenetic analyses to enhance understanding of brucellosis in Pakistan, ultimately aiding in the development of effective control strategies for this disease and improving the livestock sector’s productivity.
Methods
In this study, a seasonal epidemiological survey was conducted in the Multan district of Punjab, Pakistan, characterized by its dry climate and significant temperature variations, ranging from 4.5°C in winter to 50°C in summer. The research utilized Solvin’s formula to determine a total sample size of 900 blood samples, which were evenly distributed across four seasons, with 225 samples collected each season. The samples were obtained from three healthy cattle breeds: Holstein Friesian (298 samples), Sahiwal (299 samples), and Crossbred (306 samples), during the period from March 2022 to April 2023, with the consent of livestock owners.
The seasonal classification for the study was defined as follows: summer (May to July), autumn (August to October), winter (November to January), and spring (February to April). This structured approach allowed for a comprehensive analysis of the epidemiological patterns across different seasons, contributing valuable insights into the health status of cattle in the region.
Results
The results of the study indicate that Brucella spp. were detected in 39 out of 903 cattle blood samples (4%) from the Multan district, utilizing PCR amplification of the bcsp31 gene. Further analysis with species-specific primers targeting the IS711 gene confirmed the presence of Brucella melitensis in these positive samples, while no samples tested positive for Brucella abortus.
The investigation included three cattle breeds: Holstein Friesian, Sahiwal, and Crossbred, with the Crossbred exhibiting a slightly higher infection rate. However, statistical analysis using one-way ANOVA revealed no significant differences in the prevalence of Brucella melitensis among the breeds studied (P = 0.7), as detailed in Supplementary Table 1.
Discussion
The discussion section of the research paper addresses the molecular and seasonal prevalence of *Brucella melitensis* in cattle from the Multan district of Punjab, Pakistan. The study found that 4% of the 903 apparently healthy cattle screened were infected with *B. melitensis*, with no significant seasonal variation in infection rates among Holstein Friesian and crossbred cattle. However, a notable prevalence was observed in Sahiwal cattle, particularly during spring (15%) and summer (3%), indicating a seasonal influence on infection rates. The study also highlighted that certain epidemiological factors, such as the presence of dogs with tick loads on farms, were associated with higher infection rates in Sahiwal cattle.
Complete blood count analyses revealed significant hematological changes in infected animals, including reduced lymphocyte and monocyte counts, and increased platelet counts, suggesting an immune response to infection. The study utilized multiplex PCR for detection and confirmed the presence of *B. melitensis* through DNA sequencing, which revealed genetic similarities with strains from other regions, underscoring the genetic diversity of *Brucella* species. Overall, the findings emphasize the need for ongoing surveillance and risk factor assessment to manage brucellosis in cattle effectively, particularly in regions with reported infections.