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        Brucella abortus en bovinos




       Fernando Vargas Velázquez




Universidad Agraria Autónoma Antonio Narro



               1er semestre



      Medicina veterinaria y zootecnia




      Viernes 05 de octubre de 2012




        Torreón Coahuila, México.
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                                                       Brucella abortus en bovinos

Abstract

En el presente trabajo, se realizo una revisión bibliográfica con las descripciones
de las características morfológicas y fisiológicas de la bacteria Brucella abortus.
De la misma forma se tratan los aspectos de patogenicidad, tipo de vacunas (cepa
19, RB51 y Rev-1), con las que pueden contrarrestarse los efectos de la bacteria
en la célula, ya que es intracelular la ubicación de la B. abortus. Dentro de la
investigación se abordan métodos por los que se puede identificar un género
específico de brucella. Y algunos de los países donde se ha logrado erradicar.
Otros factores de importancia son las afecciones económicas y de salud que la
bacteria genera al contaminar un hato ya sea para producción de leche o de
carne. Las pruebas que se manejan pueden ser de diferente tipo, métodos basales
mediante el empleo de agar tripticasa (TSA). Para lograr más exactitud se
emplean los métodos específicos en el que solo se toma una colonia y se estudia
su composición genética (tipo de ADN). La exactitud de la prueba va depender del
correcto uso de muestra y técnica a la que se le aplique el análisis.
El efecto de la Brucella abortus impacta al ganado bovino como las otras especies
a diferentes animales, y este efecto se ve mas claro en la reproducción el
problema del aborto en el que se encuentran las integrantes de un hato lechero
contaminado por mencionar un ejemplo, con ello el riesgo que corre un humano al
adquirir y hospedar la bacteria.



Palabras clave: brucella abortus, aborto, bovino
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                                                       Brucella abortus en bovinos

Prefacio

El siguiente trabajo de revisión se elaboro para cumplir con las expectativas de la
materia metodología de la investigación, con el fin de obtener una calificación, de
la misma manera se elaboro con el afán de conocer un tema relacionado con la
licenciatura en estudio. La brucella abortus es una de las bacterias mas
importantes del genero brucella por los efectos que tiene el el ganado bovino y a
su vez en la salud de las personas que entran en contacto directo e
indirectamente, tal es el caso de quien consume productos contaminados como
leche y quesos.

La investigación se limita en los temas de erradicación y pérdidas debido a que la
información consultada no es amplia, cabe también mencionar que el formato para
citar las referencias es de acuerdo al, Aerican Psichological Associaton (APA).

Los documentos que se estuvieron revisando en la mayoría son tesis entre otros,
las tesis elaboradas por Doris vega de la universidad de Bogotá y William Carlos
de la universidad de Bolivia. En el año de 2005 y 2006.
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                                                     Brucella abortus en bovinos

Índice de contenido



Introducción……………………………………………………………………….…..511

Historia de la B. abortus……………………………………………………………...6

Fisiología y morfología…………………………………………………………….....6.1

Toxicidad…………………………………………………………………………….....8

Inmunidad…………………………………………………………………………..….8.1

Brucella abortus efectos placentarios…………………………………………........9

Vacuna para la brucelosis…………………………………………………………...9.1

Métodos convencionales para la identificación de brucella abortus…..……....11

Perdidas……………………………………………………………………..………...11.1

Conclusión………………………………………………………………….….……..12

Terminología………………………………………………………………….….…....13

Referencias…………………………………………………………………….…......14
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                                                        Brucella abortus en bovinos

Introducción

La bacteria brucella abortus se ha estudiado con el propósito de conocer su
estructura, función y fisiología, por medio de estas se identifican debilidades para
erradicarse en caso necesario, debido a las perdidas económicas y problemas de
salud que se derivan de la enfermedad causante (brucelosis). Las características
morfológicas y fisiológicas son: La B. abortus suele encontrarse en el tracto genital
del ganado bovino por lo que en consecuencia causa el aborto derivado de ello su
nombre, esta bacteria además de causar el aborto ocasiona otras reacciones
como esterilidad, y puede ser contagiada al hombre por medio de alimentos
contaminados como la leche. La brucella abortus es de los géneros mas
conocidos de brucella, la cual es una bacteria Gram negativa de forma cocobacilar
con una medida de 0.5 a 0.7 um (micras) se conoce como inmóvil, (american
heritage 2012). A diferencia de otras bacterias no contiene plásmidos con un pH
óptimo de 4 o mayor. La necesidad del estudio de la bacteria se basa en fines de
salud y económicos en países desarrollados ya se ha logrado erradicar, como es
el caso den Australia, nueva Zelanda e Isrrael (Iowa state university, 2009).

Existen vacunas de similar naturaleza a las bacterias como la cepa Rb51 obtenida
de la misma brucella abortus, y según la norma oficial mexicana NOM-041-ZOO-
1995, Cabe mencionar que la brucelosis es un problema serio de salud pública y
que los países latinoamericanos son afectados siendo México el segundo sitio a
nivel continental (Martínez, 2010). La vacunación es obligatoria en las fases de
control y erradicación, y es optativa para la fase libre.

La toxicidad de la B. abortus se fortalece en las capacidades que pose la bacteria
para producir enzimas que deterioran la célula, así como la posición en la que se
encuentra por lo que los antibióticos no logran tener un buen efecto a diferencia de
otras bacterias que se pueden debilitar mas fácilmente con sustancias químicas.
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                                            Brucella abortus en bovinos en bovinos



Historia de la B. abortus

Uno de los primeros registros que existen para llegar a conocer hoy en día la
enfermedad conocida como brucelosis, fue una enfermedad que afectó la guerra
de Crimea y los marineros a bordo de las naves. La Brucelosis entonces llamada
fiebre de malta fue una enfermedad crónica debilitante con la complicación de
reumatismo. Una cepa de brucella fue aislada por primera vez por primera vez en
1887 por el capitán David Bruce a partir de los bazos de soldados británicos
muertos, luego de consumir leche de cabra cruda en la isla de malta, a esta se le
denomino mas tarde como brucella melitensis (Dubellco, 1976).

 El profesor L. F. Benhard, veterinario y patólogo Danés, descubrió un organismo
causante de abortos en ganado en 1895 llamado bacillus abortus. En los Estados
Unidos fue aislada la especie Brucella de un feto de cerdo abortado en 1914, a
esta se le llamo B. suis (Vega, 2006).



Fisiología y morfología B. abortus

La bacteria brucella abortus se clasifica gram negativa de forma cocobacilar, con
una medida de 0.4 a 1.5 um de longuitud y 0.4 a 0.8 um de ancho, en ocasiones
aparecen aisladas o en pares no forman capsula no esporas, y son inmóviles
(American Heritage, 2012). La bacteria no produce acido ni gas a partir de hidratos
de carbono en medios que contienen peptona por lo tanto su metabolismo es muy
complejo, sin embargo metabolizan oxidativamente varios hidratos de carbono y
aminoácidos. Reacciona formando catalasa en un grado variable, y esta
relacionado con la virulencia de la cepa. (Norman y Billy 2006). En general los
biotipos de brucella abortus no presentan resistencia al calor y a los
desinfectantes. Existe un bacteriófago aislado que descubrieron los rusos que
ocasiona la lisis de la B. abortus y no de las otras especies. La destrucción de esta
bacteria en pasteurización rápida a temperatura de 62 a 63 °C por 3 minutos.
Persisten en el suelo, agua y polvo durante meses pero desaparecen de la leche
en 10 días, esto derivado de la acumulación de ácido láctico. Es de interés saber
que en la mezcla de leche y jugo gástrico desaparezcan en 2 o mas horas. Figura
1 grupo de B abortus. (Freeman 1989).
7




Figura “1” de la B. abortus                440 x 333 X tomada de:
http://www.springerimages.com/Images/LifeSciences/5-10.1186_1471-2180-5-22-2

La brucella abortus requiere de una atmosfera que contenga un 5 a 10 % de
dióxido de carbono, produciendo catalaza y destruyendo la urea, fermenta
lentamente los azucares, por otro lado difiere en su capacidad de producir ácido
sulfhídrico y para crecer en presencia de colorantes bacteriostáticos, como la
tionina y fructosina básica. Además que existe bacterias de características muy
similares el caso de la bacteria coxiella, la cual también provoca fiebre, cocobacilar
y Gram negativa.

 La B. abortus contiene dos cromosomas circulares de ADN. El primero tiene
2,124, 241 nucleótidos largos y códigos para 2200 genes, el segundo son 1,
162,204 nucleótidos largos para codificar 1156 genes, que a diferencia de otras
células no contiene plásmidos, un factor importante de virulencia es la capsula
exotoxina, citolisina por lo que le da resistencia. (Norman y Billy 2006). La B.
abortus es capaz de producir ureasa, una enzima que degrada la urea por lo que
adapta un pH favorable a ella (acido). Debido a esto se lleva a la permanencia
dentro de la célula, así como por la ubicación intracelular la cual es estratégica
ante los antibióticos (Vega 2006). Cuando la bacteria crea su ambiente (ácido), se
reduce enormemente los niveles de síntesis de proteínas esto debido a que la
bacteria atrapa orgánulos celulares como los lisosomas que aunados a la bacteria
se hace mas fuerte, manipulando y destruyendo partículas de restos proteicos. Si
se llegan a bajar los niveles de hierro en la célula se hace débil pero aun así
continua replicándose (Vega 2006).

La transmisión de la B. abortus en la mayoría de los casos ocurre por la vía oral
porque la vacas tienden a lamer el feto y descargas genitales que se producen
durante el aborto, la contaminación por pastos o corrales se debe a que luego del
parto la vaca excreta hasta por 30 días flujo con contenido bacteriano e incluso
una excreción masiva, luego del aborto (Carlos 2005).
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                                                       Brucella abortus en bovinos

Toxicidad

La brucella B. abortus es patógena, se ubica intracelular, su virulencia esta
relacionada con la capacidad que pose para: a) resistir el efecto bactericida del
suero normal, b) adherirse a orgánulos celulares, c) penetrar y multiplicarse en
células eucariotas fagociticas o no fagositicas, d) producción de la enzima ureasa,
la que modifica el pH en la célula (Vega 2006). Cabe mencionar que las especies
brúcela mueren fácilmente con el uso de desinfectantes comunes, como las
soluciones de hipoclorito de sodio, 70 % de etanol, isopropanol, y algunos fenoles,
sin embargo la materia orgánica y la temperatura disminuye la eficacia de los
infectantes. Existen otros metros de muerte hacia la bacteria como el hervor por
10 minutos de la leche contaminada por B. abortus, dentro de la transmisión por
ambiente hacia las vacas esta el estiércol el cual puede contener a la bacteria
hibernando en gran cantidad debido a lo anterior, mencionado (la excreción días
después del aborto) de vacas infectadas, este medio se puede regular con el uso
de cianamida de calcio 20 kg/metro cubico (Iowa State University 2009).

El periodo de incubación de la bacteria puede variar de 15 a 250 días,
dependiendo de la edad, momento gestacional, dosis infectante y resistencia del
huésped. Los periodos cortos se lograron infectando animales susceptibles
gestando de 6 a 9 meses. Con frecuencia se observan infecciones de animales
gestando en el primer tercio de la preñez abortando en el último tercio del mes,
luego de un periodo de incubación de 120 a 180 días. (Carlos 2005).

En el ser humano las tres especies de brucella causan fiebre ondulante, en gran
porcentaje de los casos se presenta linfadenitis generalizada, poco especial en los
cervicales, los enfermos se curan o pasan a una etapa crónica que consiste por
años, en este caso el periodo de incubación es de una a dos semanas y en
ocasiones hasta meses. (Mariño 2006).

Inmunidad

No existe resistencia natural en el ser humano. Los niños son menos susceptibles
a la enfermedad que los adultos: la defensa por edad es igual mostrada por
animales (terneras jóvenes) en su mayor parte se libran de la infección. Un ataque
confiere inmunidad permanente. La afección va seguida de aparición de
anticuerpos en la sangre, un dato de utilidad diagnostica, por cuanto persisten en
el curso de la infección activa. La defensa orgánica depende de función celular de
los macrófagos activados. (Vega 2006).
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                                                       Brucella abortus en bovinos

Brucella abortus efectos placentarios

La brucelosis en el ganado bovino también denominado aborto contagioso,
frecuentemente es ocasionado por B. abortus. Los microorganismos penetran por
distintas vías incluyendo la inoculación directa en la vagina, a través de la
conjuntiva o por el tubo digestivo. El síntoma de primario de la enfermedad del
aborto da origen en la preñez, el tiempo de infección inicial y aborto circunda
entre tres meses a cuatro, y el periodo de gestación en el cual se produce el
aborto puede ser desde los dos meses hasta los nueve. En la lactancia desarrollan
aglutininas séricas. (Freeman, 1989). En la siguiente imagen “2” se muestran
numerosos grumos en la placenta de un bovino distribuidos sobre el cotiledón y el
corion adyacente.




Imagen “2” tomada de: the center for food security and public health, Iwoa state
university.



Vacuna para la brucelosis

Inicialmente la cepa mas conocida y utilizada para la prevención de la brucelosis
era conocida como cepa 19, por que correspondía al lote de una serie de cultivos
aislados por Buk en 1930 a partir de una vaca llamada Lady Matilda de un hato
afectado de Belts ville, Maryland Estados unidos. Dentro de las características
más sobresalientes de la cepa se encuentra su baja virulencia y capacidad inmune
hasta los 8 partos. (Martínez, 2010)

Después de estar trabajando con la cepa 19 se presentaron pocos avances en
cuanto ala investigación científica, dando lugar al uso de bacterias del genero
brucella y a bacterias elaboradas a partir de estas. El Dr. Elberg de la universidad
de Berkley California desarrollo una cepa vacunal de Brucella melitensis, a la que
denomino Rev-1, debido a que podía revertir su virulencia, pero en un grado
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                                                        Brucella abortus en bovinos

mayor al de su antecesora, también se le considero como una mutante
dependiente de la estreptomicina. (Martínez 2010). El Dr. Gehard Schuring del
instituto politécnico de la universidad de Virginia en Estados Unidos. Desarrollo la
cepa RB51 de brucella abortus a partir de la cepa 2308 en 1982. Esta cepa a
pesar de su baja virulencia fue aceptada como vacuna contra la brucelosis bovina
en Estados Unidos desde 1996, y en México, Chile, Argentina en 1997. Y Costa
Rica, Colombia, y Paraguay en 1999. (Martínez, 2010). A pesar de la baja
virulencia, la cepa RB51 de Brucella abortus demostró ser capaz de producir
placentitis por su afinidad al epitelio trofoblastico y placentomas. Sin embargo hay
estudios hechos en Estados Unidos y México que demuestran que la inducción de
l aborto resulto inferior al 1 % al utilizar hembras gestantes.

De acuerdo con la Norma Oficial Mexicana NOM-041-200-1995, las vacunas que
se emplean para la prevención y erradicación de la brucelosis, son elaboradas con
cepas vivas, atenuadas y liofilizadas, para la legislación vigente de Brucella
abortus, se emplea la cepa RB51 y para la B. melitensis se usa la REV-1, la que
tiene un efecto de reversión pero mayor al de la bacteria original. Para la
aplicación de estas vacunas se deben tomar en cuenta que a pesar de la baja
virulencia pueden infectar al aplicador que la maneja por lo que debe usar (overol,
gafas, guantes), como medida de precaución (Martínez, 2010). La vacunación es
obligatoria en las fases de control y erradicación, y es optativa para la fase libre.
Así mismo debe considerarse que la brucelosis es un serio problema de salud
pública que afecta a los países de Latinoamérica y que México ocupa el segundo
lugar a nivel continental. Las hembras de la especie bovina deberán vacunarse
con cepas vivas y liofilizadas que corresponden con la cepa 19 o la RB51 de B.
abortus. Vía subcutánea o un tercio del cuello y de acuerdo al siguiente esquema,
(cuadro1).

Cuadro 1. Esquema de vacunación de acuerdo a la NOM-041-ZOO-1995

                 Cepa              Edad             Dosis             Volumen
                                                                      (dosis)
Becerra          RB51              4 a 12 meses 6 a 12 x10^10             2 ml
                                                UFC
Vaca            RB51            A partir de los 3 x10^9 UFC                2 ml
                                19 meses
Becerra         19              4 a 12 meses    6 a 12 x10^10              5 ml
                                                UFC
Vaca            19              A partir de los 3 x10^8 UFC                2 ml
                                19 meses
*UFC: unidad formadora de colonia
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Métodos convencionales para la identificación de brucella abortus

Para demostrar el agente en diversas muestras biológicas se pueden utilizar
distintos métodos dependiendo del objetivo, morfológico, genético tal es la tinción
con frotis, basales, o en sondas de ADN como el caso de la reacción de la cadena
de polimerasa (PCR). La detección mediante el examen microscópico de un frotis
teñido puede ser útil para el diagnostico presuntivo, tomando en cuenta su forma
cocobacilar, que se ubica en pares, aunque se corre el riesgo de confundirse con
coxiella. En humanos el cultivo o seriologia pueden aplicarse debido a que en
algunos casos la bacteria puede aislarse de la sangre al inicio de la infección
(Iowa State University 20095). Existen otros métodos como: a) medio basa, hay
diferentes para la brucella, agar triptosa o (tripticasa) de soja (TSA). Es necesario
añadir 2-5 % de suero bovino para el crecimiento de cepas de la biovariedad 2 de
Brucella abortus. Se pueden utilizar otros como suero-dextrosa (SDA), este para
estudiar la morfología de la célula (manual OIE 2008). b) métodos selectivos: en
este se añaden los antibióticos apropiados para evitar el crecimiento de otros
microorganismos, el Farrel 30 por mencionar, en este se añaden 6 antibioticos a
un medio base, para un litro de base se emplea:1 sulfato de poliximina B (5,000
unidades = 5 mg), 2 bacitracina (25,000 unidades = 25 mg), 3 natamicina (50 mg),
4 ácido nalidixico (5 mg), 5 nistanina (1000, unidades), 6 vancomicina (20 mg),
puede destruir también a la B. abortus (Manual OIE, 2008).

Existe otro método para la identificación de la bacteria, nombrado reconocimiento
de ADN. a) En este se tiene una preparación bacteriana inicial con la selección de
una sola colonia se prepara el agua grado PCR. b) secuencias de cebadores para
PCR y concentraciones stoke, se continua siguiendo el parámetro para la
definición de brucella mediante la secuencia de las bases nitrogenadas, esta es
GCC-AAC-CAA-CCC-AAA-TGC-TCA-CCA 1,55 ug/ul, a lo que ug representa una
millonésima parte de un gramo (Manual OIE 2008).

Perdidas

Cuantificando económicamente la producción determinada por año, se puede
indicar que en un hato afectado por brucelosis se obtuvo 32205 $ US por la venta
de leche, 1020 $ US por vaquillas, 2860 $US por sus toretes, 4368 $ US por carne
de descartes y por venta de cueros y menudos, con un total de 40831 $ US. En un
hato libre de brucelosis, se obtuvo mejores ingresos siendo los mismos de: 33528
$ US por leche, 1360 $ US vaquillas, 3380 $US por toretes, 4189 $ US por carne,
y 360 $ US por menudos y cueros, con un total de 42817 $ US anuales, cuadro 2.
(Carlos 2005).
12


                                                                   Brucella abortus en bovinos

          Cuadro 2: indicadores anuales en un hato sin/ y otro con brucelosis.

INDICADORES                     3. 27 % de     brucelosis                   Libre de     Brucelosis

                  unidad        Unitario $     Cantidad      total          cantidad     Total

Leche/venta       Lt            0,185          174079        32205          181233       33528

Vaquillas         Cabezas       170            6             1020           8            1360

Toretes           Cabezas       130            22            2860           26           3380

Carne         por Kg/gancho     1,12           3900          4348           3740         4189
descartes
Cuero          y Unidades       18             21            378            20           360
menudo
Total                                                                       40831        42817



          *se observa un mayor ingreso en el hato afectado por brucelosis, debido a que en
          este hato hubo mayor porcentaje de descartes por el efecto de la enfermedad.




          Conclusión:

          La brucella abortus es una bacteria a la que se le considera como la principal
          fuente de aborto microbiano en las especies de ganado bovino, la bacteria tiene
          características muy peculiares que la hacen resistente dentro de la célula sin que
          el sistema linfático del portador pueda hacer mucho, sin embargo el avance de la
          investigación ha logrado el desarrollo de cepas derivadas de la misma bacteria
          que tienen la capacidad de inactivarla, ya que la B. abortus poco a poco esta
          deteriorando la célula hasta ocasionarle su muerte. La bacteria puede reproducirse
          de forma rápida y reforzar su acción patógena con la unión de enzimas que
          adquiere al fagocitar los lisosomas, los que poseen en su interior enzimas de alto
          riesgo para la célula si llegan a liberarse.
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                                                       Brucella abortus en bovinos

Terminología

Aglutinas séricas: agregación de células o partículas de proteínas citoplasmáticas,
por la acción de anticuerpos específicos. [12]

Cepa: variante fenotípica de una especie , usualmente propagada clonalmente,
debido al interés en la conservación de sus cualidades definitorias. [11]

Citolisina: degradar a la base nitrogenada citosina afectando la síntesis de
proteínas. [10]

Coxiella: es una especie de bacteria patogénica intracelular, el agente causante de
la fiebre. [11]

Exotoxina: expulsión de veneno producido por organismos vivos. [10]

Fagositicas: células capases de captar microorganismos llevarlos a su interior y
eliminarlos. [11] 16- sep-12

Frotis: es un mecanismo científico que consiste en el extendido de una gota de
muestra para analizar en la superficie de un portaobjetos. [13]

Ganglio: conjunto de células que forman un corpúsculo con una morfología
ovoidea o esférica, hay dos tipos de ganglios linfáticos y nerviosos. [12]

Hato: refiere al conjunto de cabezas de ganado, como bueyes, vacas, ovejas, etc.
En el mismo sentido, puede también referir a la hacienda de campo destinada a la
cría de toda clase de dicho ganado. [11]

Liofilización: es un proceso en el que se congela el producto y posteriormente se
introduce en una cámara de vacío para realizar la separación del agua por
sublimación. De esta manera se elimina el agua desde el estado sólido al gaseoso
del ambiente sin pasar por el estado líquido. [11]

PCR: la reacción en cadena de la polimerasa, conocida como PCR por sus siglas
en inglés (Polymerase Chain Reaction), cuyo objetivo es obtener un gran número
de copias de un fragmento de un ADN molde. [11]

Placentitis: inflamación de la placenta. [13]

Stokes: inconciencia repentina, causada por el bloqueo cardiaco. [12]

Tionina: compuesto fármaco inhibidor de la síntesis de hormonas. [12]

UFC: unidad formadora de colonia. [13]
14


                                                       Brucella abortus en bovinos

Referencias

1. Dubellco R. B.D. Tratado de microbiología: brucelosis. 2da ed. (1976).
Barcelona España. Pp. 827-830

2. Vega M. D. brucella abortus: antecedentes y avances en aspectos de
patogénesis, diagnostico y control (2006) agosto 11 Bogotá D.C.
http:www.javeriana.edu/biblios/tesis/ciencias/tesis238.pdf [online] Pp. 10-48

3. MVZ. MSC. PhD. David I. Martínez Herrera (2010): campaña nacional de
vacunación contra la brucelosis.

 www.uv.mx/agronomia/documents/campananacionalcontralabrucelosis/pdf
[online] Pp. 2-9

4. Norman F. Billy. Infection and immunity B. abortus, B. suis, B melitensis. Vol.58
(2006) http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/brucella-abortus [online] Pp. 6-8

5. The American Heritage. Medical dictionary. 2da ed. (2012)
http://wwwthefreedictionary.edu/breucellaabortus [online] Pp. 1-2



6. Carlos A.J.W. perdidas económicas por brucelosis bovina en un hato lechero.
(2005) Bolivia. www.fcv.ugram.edu.bo/sistemabibliotecario/doctesisiswilliamcarlos-
20101109-0955650.pdf [online] Pp. 8-42

7. College of Veterinary and Medicine Iowa State University. Brucelosis bovina
(2009) www.cfsp.iastate.edu/factsheets/es/brucella-abortus.pdf [online] Pp. 1-5

8. Manual de la OIE animales terrestres Brucelosis bovina (2008).

www.oie.int/fileadm/home/esp/healt-satandards/tham/2.04.03brucelosisbovina.pdf
Pp. 5-9

9. Shirley M. Brooke D. Completion of the genome of Brucella abortus and
comparison to the highly similar genomes of Brucella melitensiis and B. suis (2005)
vol. 187

http/jb.asm.org/content/187/215/.full.pdf+html [online] Pp. 13-14

10. Diccionario de la real academia española - Vigésima segunda edición (2009).
http/rea.e/drae/?val [online].
15


                                                           brucella abortus en bovinos

11. Wikipedia la enciclepedia libre. http://es.wikipedia.org/wiki [online]

12. Iturria J. Diccionario de medicina Espasa (2009).

 http://librosdeciencias.blogspot.mx/2009/04/diccionario-de-medicina-espasa.html
[online]

13. Diccionarios médicos. www.portalesmedicos.com/diccionario_medico/index.../

[Online] 3 septiembre 2012

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  • 1. 1 Brucella abortus en bovinos Fernando Vargas Velázquez Universidad Agraria Autónoma Antonio Narro 1er semestre Medicina veterinaria y zootecnia Viernes 05 de octubre de 2012 Torreón Coahuila, México.
  • 2. 2 Brucella abortus en bovinos Abstract En el presente trabajo, se realizo una revisión bibliográfica con las descripciones de las características morfológicas y fisiológicas de la bacteria Brucella abortus. De la misma forma se tratan los aspectos de patogenicidad, tipo de vacunas (cepa 19, RB51 y Rev-1), con las que pueden contrarrestarse los efectos de la bacteria en la célula, ya que es intracelular la ubicación de la B. abortus. Dentro de la investigación se abordan métodos por los que se puede identificar un género específico de brucella. Y algunos de los países donde se ha logrado erradicar. Otros factores de importancia son las afecciones económicas y de salud que la bacteria genera al contaminar un hato ya sea para producción de leche o de carne. Las pruebas que se manejan pueden ser de diferente tipo, métodos basales mediante el empleo de agar tripticasa (TSA). Para lograr más exactitud se emplean los métodos específicos en el que solo se toma una colonia y se estudia su composición genética (tipo de ADN). La exactitud de la prueba va depender del correcto uso de muestra y técnica a la que se le aplique el análisis. El efecto de la Brucella abortus impacta al ganado bovino como las otras especies a diferentes animales, y este efecto se ve mas claro en la reproducción el problema del aborto en el que se encuentran las integrantes de un hato lechero contaminado por mencionar un ejemplo, con ello el riesgo que corre un humano al adquirir y hospedar la bacteria. Palabras clave: brucella abortus, aborto, bovino
  • 3. 3 Brucella abortus en bovinos Prefacio El siguiente trabajo de revisión se elaboro para cumplir con las expectativas de la materia metodología de la investigación, con el fin de obtener una calificación, de la misma manera se elaboro con el afán de conocer un tema relacionado con la licenciatura en estudio. La brucella abortus es una de las bacterias mas importantes del genero brucella por los efectos que tiene el el ganado bovino y a su vez en la salud de las personas que entran en contacto directo e indirectamente, tal es el caso de quien consume productos contaminados como leche y quesos. La investigación se limita en los temas de erradicación y pérdidas debido a que la información consultada no es amplia, cabe también mencionar que el formato para citar las referencias es de acuerdo al, Aerican Psichological Associaton (APA). Los documentos que se estuvieron revisando en la mayoría son tesis entre otros, las tesis elaboradas por Doris vega de la universidad de Bogotá y William Carlos de la universidad de Bolivia. En el año de 2005 y 2006.
  • 4. 4 Brucella abortus en bovinos Índice de contenido Introducción……………………………………………………………………….…..511 Historia de la B. abortus……………………………………………………………...6 Fisiología y morfología…………………………………………………………….....6.1 Toxicidad…………………………………………………………………………….....8 Inmunidad…………………………………………………………………………..….8.1 Brucella abortus efectos placentarios…………………………………………........9 Vacuna para la brucelosis…………………………………………………………...9.1 Métodos convencionales para la identificación de brucella abortus…..……....11 Perdidas……………………………………………………………………..………...11.1 Conclusión………………………………………………………………….….……..12 Terminología………………………………………………………………….….…....13 Referencias…………………………………………………………………….…......14
  • 5. 5 Brucella abortus en bovinos Introducción La bacteria brucella abortus se ha estudiado con el propósito de conocer su estructura, función y fisiología, por medio de estas se identifican debilidades para erradicarse en caso necesario, debido a las perdidas económicas y problemas de salud que se derivan de la enfermedad causante (brucelosis). Las características morfológicas y fisiológicas son: La B. abortus suele encontrarse en el tracto genital del ganado bovino por lo que en consecuencia causa el aborto derivado de ello su nombre, esta bacteria además de causar el aborto ocasiona otras reacciones como esterilidad, y puede ser contagiada al hombre por medio de alimentos contaminados como la leche. La brucella abortus es de los géneros mas conocidos de brucella, la cual es una bacteria Gram negativa de forma cocobacilar con una medida de 0.5 a 0.7 um (micras) se conoce como inmóvil, (american heritage 2012). A diferencia de otras bacterias no contiene plásmidos con un pH óptimo de 4 o mayor. La necesidad del estudio de la bacteria se basa en fines de salud y económicos en países desarrollados ya se ha logrado erradicar, como es el caso den Australia, nueva Zelanda e Isrrael (Iowa state university, 2009). Existen vacunas de similar naturaleza a las bacterias como la cepa Rb51 obtenida de la misma brucella abortus, y según la norma oficial mexicana NOM-041-ZOO- 1995, Cabe mencionar que la brucelosis es un problema serio de salud pública y que los países latinoamericanos son afectados siendo México el segundo sitio a nivel continental (Martínez, 2010). La vacunación es obligatoria en las fases de control y erradicación, y es optativa para la fase libre. La toxicidad de la B. abortus se fortalece en las capacidades que pose la bacteria para producir enzimas que deterioran la célula, así como la posición en la que se encuentra por lo que los antibióticos no logran tener un buen efecto a diferencia de otras bacterias que se pueden debilitar mas fácilmente con sustancias químicas.
  • 6. 6 Brucella abortus en bovinos en bovinos Historia de la B. abortus Uno de los primeros registros que existen para llegar a conocer hoy en día la enfermedad conocida como brucelosis, fue una enfermedad que afectó la guerra de Crimea y los marineros a bordo de las naves. La Brucelosis entonces llamada fiebre de malta fue una enfermedad crónica debilitante con la complicación de reumatismo. Una cepa de brucella fue aislada por primera vez por primera vez en 1887 por el capitán David Bruce a partir de los bazos de soldados británicos muertos, luego de consumir leche de cabra cruda en la isla de malta, a esta se le denomino mas tarde como brucella melitensis (Dubellco, 1976). El profesor L. F. Benhard, veterinario y patólogo Danés, descubrió un organismo causante de abortos en ganado en 1895 llamado bacillus abortus. En los Estados Unidos fue aislada la especie Brucella de un feto de cerdo abortado en 1914, a esta se le llamo B. suis (Vega, 2006). Fisiología y morfología B. abortus La bacteria brucella abortus se clasifica gram negativa de forma cocobacilar, con una medida de 0.4 a 1.5 um de longuitud y 0.4 a 0.8 um de ancho, en ocasiones aparecen aisladas o en pares no forman capsula no esporas, y son inmóviles (American Heritage, 2012). La bacteria no produce acido ni gas a partir de hidratos de carbono en medios que contienen peptona por lo tanto su metabolismo es muy complejo, sin embargo metabolizan oxidativamente varios hidratos de carbono y aminoácidos. Reacciona formando catalasa en un grado variable, y esta relacionado con la virulencia de la cepa. (Norman y Billy 2006). En general los biotipos de brucella abortus no presentan resistencia al calor y a los desinfectantes. Existe un bacteriófago aislado que descubrieron los rusos que ocasiona la lisis de la B. abortus y no de las otras especies. La destrucción de esta bacteria en pasteurización rápida a temperatura de 62 a 63 °C por 3 minutos. Persisten en el suelo, agua y polvo durante meses pero desaparecen de la leche en 10 días, esto derivado de la acumulación de ácido láctico. Es de interés saber que en la mezcla de leche y jugo gástrico desaparezcan en 2 o mas horas. Figura 1 grupo de B abortus. (Freeman 1989).
  • 7. 7 Figura “1” de la B. abortus 440 x 333 X tomada de: http://www.springerimages.com/Images/LifeSciences/5-10.1186_1471-2180-5-22-2 La brucella abortus requiere de una atmosfera que contenga un 5 a 10 % de dióxido de carbono, produciendo catalaza y destruyendo la urea, fermenta lentamente los azucares, por otro lado difiere en su capacidad de producir ácido sulfhídrico y para crecer en presencia de colorantes bacteriostáticos, como la tionina y fructosina básica. Además que existe bacterias de características muy similares el caso de la bacteria coxiella, la cual también provoca fiebre, cocobacilar y Gram negativa. La B. abortus contiene dos cromosomas circulares de ADN. El primero tiene 2,124, 241 nucleótidos largos y códigos para 2200 genes, el segundo son 1, 162,204 nucleótidos largos para codificar 1156 genes, que a diferencia de otras células no contiene plásmidos, un factor importante de virulencia es la capsula exotoxina, citolisina por lo que le da resistencia. (Norman y Billy 2006). La B. abortus es capaz de producir ureasa, una enzima que degrada la urea por lo que adapta un pH favorable a ella (acido). Debido a esto se lleva a la permanencia dentro de la célula, así como por la ubicación intracelular la cual es estratégica ante los antibióticos (Vega 2006). Cuando la bacteria crea su ambiente (ácido), se reduce enormemente los niveles de síntesis de proteínas esto debido a que la bacteria atrapa orgánulos celulares como los lisosomas que aunados a la bacteria se hace mas fuerte, manipulando y destruyendo partículas de restos proteicos. Si se llegan a bajar los niveles de hierro en la célula se hace débil pero aun así continua replicándose (Vega 2006). La transmisión de la B. abortus en la mayoría de los casos ocurre por la vía oral porque la vacas tienden a lamer el feto y descargas genitales que se producen durante el aborto, la contaminación por pastos o corrales se debe a que luego del parto la vaca excreta hasta por 30 días flujo con contenido bacteriano e incluso una excreción masiva, luego del aborto (Carlos 2005).
  • 8. 8 Brucella abortus en bovinos Toxicidad La brucella B. abortus es patógena, se ubica intracelular, su virulencia esta relacionada con la capacidad que pose para: a) resistir el efecto bactericida del suero normal, b) adherirse a orgánulos celulares, c) penetrar y multiplicarse en células eucariotas fagociticas o no fagositicas, d) producción de la enzima ureasa, la que modifica el pH en la célula (Vega 2006). Cabe mencionar que las especies brúcela mueren fácilmente con el uso de desinfectantes comunes, como las soluciones de hipoclorito de sodio, 70 % de etanol, isopropanol, y algunos fenoles, sin embargo la materia orgánica y la temperatura disminuye la eficacia de los infectantes. Existen otros metros de muerte hacia la bacteria como el hervor por 10 minutos de la leche contaminada por B. abortus, dentro de la transmisión por ambiente hacia las vacas esta el estiércol el cual puede contener a la bacteria hibernando en gran cantidad debido a lo anterior, mencionado (la excreción días después del aborto) de vacas infectadas, este medio se puede regular con el uso de cianamida de calcio 20 kg/metro cubico (Iowa State University 2009). El periodo de incubación de la bacteria puede variar de 15 a 250 días, dependiendo de la edad, momento gestacional, dosis infectante y resistencia del huésped. Los periodos cortos se lograron infectando animales susceptibles gestando de 6 a 9 meses. Con frecuencia se observan infecciones de animales gestando en el primer tercio de la preñez abortando en el último tercio del mes, luego de un periodo de incubación de 120 a 180 días. (Carlos 2005). En el ser humano las tres especies de brucella causan fiebre ondulante, en gran porcentaje de los casos se presenta linfadenitis generalizada, poco especial en los cervicales, los enfermos se curan o pasan a una etapa crónica que consiste por años, en este caso el periodo de incubación es de una a dos semanas y en ocasiones hasta meses. (Mariño 2006). Inmunidad No existe resistencia natural en el ser humano. Los niños son menos susceptibles a la enfermedad que los adultos: la defensa por edad es igual mostrada por animales (terneras jóvenes) en su mayor parte se libran de la infección. Un ataque confiere inmunidad permanente. La afección va seguida de aparición de anticuerpos en la sangre, un dato de utilidad diagnostica, por cuanto persisten en el curso de la infección activa. La defensa orgánica depende de función celular de los macrófagos activados. (Vega 2006).
  • 9. 9 Brucella abortus en bovinos Brucella abortus efectos placentarios La brucelosis en el ganado bovino también denominado aborto contagioso, frecuentemente es ocasionado por B. abortus. Los microorganismos penetran por distintas vías incluyendo la inoculación directa en la vagina, a través de la conjuntiva o por el tubo digestivo. El síntoma de primario de la enfermedad del aborto da origen en la preñez, el tiempo de infección inicial y aborto circunda entre tres meses a cuatro, y el periodo de gestación en el cual se produce el aborto puede ser desde los dos meses hasta los nueve. En la lactancia desarrollan aglutininas séricas. (Freeman, 1989). En la siguiente imagen “2” se muestran numerosos grumos en la placenta de un bovino distribuidos sobre el cotiledón y el corion adyacente. Imagen “2” tomada de: the center for food security and public health, Iwoa state university. Vacuna para la brucelosis Inicialmente la cepa mas conocida y utilizada para la prevención de la brucelosis era conocida como cepa 19, por que correspondía al lote de una serie de cultivos aislados por Buk en 1930 a partir de una vaca llamada Lady Matilda de un hato afectado de Belts ville, Maryland Estados unidos. Dentro de las características más sobresalientes de la cepa se encuentra su baja virulencia y capacidad inmune hasta los 8 partos. (Martínez, 2010) Después de estar trabajando con la cepa 19 se presentaron pocos avances en cuanto ala investigación científica, dando lugar al uso de bacterias del genero brucella y a bacterias elaboradas a partir de estas. El Dr. Elberg de la universidad de Berkley California desarrollo una cepa vacunal de Brucella melitensis, a la que denomino Rev-1, debido a que podía revertir su virulencia, pero en un grado
  • 10. 10 Brucella abortus en bovinos mayor al de su antecesora, también se le considero como una mutante dependiente de la estreptomicina. (Martínez 2010). El Dr. Gehard Schuring del instituto politécnico de la universidad de Virginia en Estados Unidos. Desarrollo la cepa RB51 de brucella abortus a partir de la cepa 2308 en 1982. Esta cepa a pesar de su baja virulencia fue aceptada como vacuna contra la brucelosis bovina en Estados Unidos desde 1996, y en México, Chile, Argentina en 1997. Y Costa Rica, Colombia, y Paraguay en 1999. (Martínez, 2010). A pesar de la baja virulencia, la cepa RB51 de Brucella abortus demostró ser capaz de producir placentitis por su afinidad al epitelio trofoblastico y placentomas. Sin embargo hay estudios hechos en Estados Unidos y México que demuestran que la inducción de l aborto resulto inferior al 1 % al utilizar hembras gestantes. De acuerdo con la Norma Oficial Mexicana NOM-041-200-1995, las vacunas que se emplean para la prevención y erradicación de la brucelosis, son elaboradas con cepas vivas, atenuadas y liofilizadas, para la legislación vigente de Brucella abortus, se emplea la cepa RB51 y para la B. melitensis se usa la REV-1, la que tiene un efecto de reversión pero mayor al de la bacteria original. Para la aplicación de estas vacunas se deben tomar en cuenta que a pesar de la baja virulencia pueden infectar al aplicador que la maneja por lo que debe usar (overol, gafas, guantes), como medida de precaución (Martínez, 2010). La vacunación es obligatoria en las fases de control y erradicación, y es optativa para la fase libre. Así mismo debe considerarse que la brucelosis es un serio problema de salud pública que afecta a los países de Latinoamérica y que México ocupa el segundo lugar a nivel continental. Las hembras de la especie bovina deberán vacunarse con cepas vivas y liofilizadas que corresponden con la cepa 19 o la RB51 de B. abortus. Vía subcutánea o un tercio del cuello y de acuerdo al siguiente esquema, (cuadro1). Cuadro 1. Esquema de vacunación de acuerdo a la NOM-041-ZOO-1995 Cepa Edad Dosis Volumen (dosis) Becerra RB51 4 a 12 meses 6 a 12 x10^10 2 ml UFC Vaca RB51 A partir de los 3 x10^9 UFC 2 ml 19 meses Becerra 19 4 a 12 meses 6 a 12 x10^10 5 ml UFC Vaca 19 A partir de los 3 x10^8 UFC 2 ml 19 meses *UFC: unidad formadora de colonia
  • 11. 11 Brucella abortus en bovinos Métodos convencionales para la identificación de brucella abortus Para demostrar el agente en diversas muestras biológicas se pueden utilizar distintos métodos dependiendo del objetivo, morfológico, genético tal es la tinción con frotis, basales, o en sondas de ADN como el caso de la reacción de la cadena de polimerasa (PCR). La detección mediante el examen microscópico de un frotis teñido puede ser útil para el diagnostico presuntivo, tomando en cuenta su forma cocobacilar, que se ubica en pares, aunque se corre el riesgo de confundirse con coxiella. En humanos el cultivo o seriologia pueden aplicarse debido a que en algunos casos la bacteria puede aislarse de la sangre al inicio de la infección (Iowa State University 20095). Existen otros métodos como: a) medio basa, hay diferentes para la brucella, agar triptosa o (tripticasa) de soja (TSA). Es necesario añadir 2-5 % de suero bovino para el crecimiento de cepas de la biovariedad 2 de Brucella abortus. Se pueden utilizar otros como suero-dextrosa (SDA), este para estudiar la morfología de la célula (manual OIE 2008). b) métodos selectivos: en este se añaden los antibióticos apropiados para evitar el crecimiento de otros microorganismos, el Farrel 30 por mencionar, en este se añaden 6 antibioticos a un medio base, para un litro de base se emplea:1 sulfato de poliximina B (5,000 unidades = 5 mg), 2 bacitracina (25,000 unidades = 25 mg), 3 natamicina (50 mg), 4 ácido nalidixico (5 mg), 5 nistanina (1000, unidades), 6 vancomicina (20 mg), puede destruir también a la B. abortus (Manual OIE, 2008). Existe otro método para la identificación de la bacteria, nombrado reconocimiento de ADN. a) En este se tiene una preparación bacteriana inicial con la selección de una sola colonia se prepara el agua grado PCR. b) secuencias de cebadores para PCR y concentraciones stoke, se continua siguiendo el parámetro para la definición de brucella mediante la secuencia de las bases nitrogenadas, esta es GCC-AAC-CAA-CCC-AAA-TGC-TCA-CCA 1,55 ug/ul, a lo que ug representa una millonésima parte de un gramo (Manual OIE 2008). Perdidas Cuantificando económicamente la producción determinada por año, se puede indicar que en un hato afectado por brucelosis se obtuvo 32205 $ US por la venta de leche, 1020 $ US por vaquillas, 2860 $US por sus toretes, 4368 $ US por carne de descartes y por venta de cueros y menudos, con un total de 40831 $ US. En un hato libre de brucelosis, se obtuvo mejores ingresos siendo los mismos de: 33528 $ US por leche, 1360 $ US vaquillas, 3380 $US por toretes, 4189 $ US por carne, y 360 $ US por menudos y cueros, con un total de 42817 $ US anuales, cuadro 2. (Carlos 2005).
  • 12. 12 Brucella abortus en bovinos Cuadro 2: indicadores anuales en un hato sin/ y otro con brucelosis. INDICADORES 3. 27 % de brucelosis Libre de Brucelosis unidad Unitario $ Cantidad total cantidad Total Leche/venta Lt 0,185 174079 32205 181233 33528 Vaquillas Cabezas 170 6 1020 8 1360 Toretes Cabezas 130 22 2860 26 3380 Carne por Kg/gancho 1,12 3900 4348 3740 4189 descartes Cuero y Unidades 18 21 378 20 360 menudo Total 40831 42817 *se observa un mayor ingreso en el hato afectado por brucelosis, debido a que en este hato hubo mayor porcentaje de descartes por el efecto de la enfermedad. Conclusión: La brucella abortus es una bacteria a la que se le considera como la principal fuente de aborto microbiano en las especies de ganado bovino, la bacteria tiene características muy peculiares que la hacen resistente dentro de la célula sin que el sistema linfático del portador pueda hacer mucho, sin embargo el avance de la investigación ha logrado el desarrollo de cepas derivadas de la misma bacteria que tienen la capacidad de inactivarla, ya que la B. abortus poco a poco esta deteriorando la célula hasta ocasionarle su muerte. La bacteria puede reproducirse de forma rápida y reforzar su acción patógena con la unión de enzimas que adquiere al fagocitar los lisosomas, los que poseen en su interior enzimas de alto riesgo para la célula si llegan a liberarse.
  • 13. 13 Brucella abortus en bovinos Terminología Aglutinas séricas: agregación de células o partículas de proteínas citoplasmáticas, por la acción de anticuerpos específicos. [12] Cepa: variante fenotípica de una especie , usualmente propagada clonalmente, debido al interés en la conservación de sus cualidades definitorias. [11] Citolisina: degradar a la base nitrogenada citosina afectando la síntesis de proteínas. [10] Coxiella: es una especie de bacteria patogénica intracelular, el agente causante de la fiebre. [11] Exotoxina: expulsión de veneno producido por organismos vivos. [10] Fagositicas: células capases de captar microorganismos llevarlos a su interior y eliminarlos. [11] 16- sep-12 Frotis: es un mecanismo científico que consiste en el extendido de una gota de muestra para analizar en la superficie de un portaobjetos. [13] Ganglio: conjunto de células que forman un corpúsculo con una morfología ovoidea o esférica, hay dos tipos de ganglios linfáticos y nerviosos. [12] Hato: refiere al conjunto de cabezas de ganado, como bueyes, vacas, ovejas, etc. En el mismo sentido, puede también referir a la hacienda de campo destinada a la cría de toda clase de dicho ganado. [11] Liofilización: es un proceso en el que se congela el producto y posteriormente se introduce en una cámara de vacío para realizar la separación del agua por sublimación. De esta manera se elimina el agua desde el estado sólido al gaseoso del ambiente sin pasar por el estado líquido. [11] PCR: la reacción en cadena de la polimerasa, conocida como PCR por sus siglas en inglés (Polymerase Chain Reaction), cuyo objetivo es obtener un gran número de copias de un fragmento de un ADN molde. [11] Placentitis: inflamación de la placenta. [13] Stokes: inconciencia repentina, causada por el bloqueo cardiaco. [12] Tionina: compuesto fármaco inhibidor de la síntesis de hormonas. [12] UFC: unidad formadora de colonia. [13]
  • 14. 14 Brucella abortus en bovinos Referencias 1. Dubellco R. B.D. Tratado de microbiología: brucelosis. 2da ed. (1976). Barcelona España. Pp. 827-830 2. Vega M. D. brucella abortus: antecedentes y avances en aspectos de patogénesis, diagnostico y control (2006) agosto 11 Bogotá D.C. http:www.javeriana.edu/biblios/tesis/ciencias/tesis238.pdf [online] Pp. 10-48 3. MVZ. MSC. PhD. David I. Martínez Herrera (2010): campaña nacional de vacunación contra la brucelosis. www.uv.mx/agronomia/documents/campananacionalcontralabrucelosis/pdf [online] Pp. 2-9 4. Norman F. Billy. Infection and immunity B. abortus, B. suis, B melitensis. Vol.58 (2006) http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/brucella-abortus [online] Pp. 6-8 5. The American Heritage. Medical dictionary. 2da ed. (2012) http://wwwthefreedictionary.edu/breucellaabortus [online] Pp. 1-2 6. Carlos A.J.W. perdidas económicas por brucelosis bovina en un hato lechero. (2005) Bolivia. www.fcv.ugram.edu.bo/sistemabibliotecario/doctesisiswilliamcarlos- 20101109-0955650.pdf [online] Pp. 8-42 7. College of Veterinary and Medicine Iowa State University. Brucelosis bovina (2009) www.cfsp.iastate.edu/factsheets/es/brucella-abortus.pdf [online] Pp. 1-5 8. Manual de la OIE animales terrestres Brucelosis bovina (2008). www.oie.int/fileadm/home/esp/healt-satandards/tham/2.04.03brucelosisbovina.pdf Pp. 5-9 9. Shirley M. Brooke D. Completion of the genome of Brucella abortus and comparison to the highly similar genomes of Brucella melitensiis and B. suis (2005) vol. 187 http/jb.asm.org/content/187/215/.full.pdf+html [online] Pp. 13-14 10. Diccionario de la real academia española - Vigésima segunda edición (2009). http/rea.e/drae/?val [online].
  • 15. 15 brucella abortus en bovinos 11. Wikipedia la enciclepedia libre. http://es.wikipedia.org/wiki [online] 12. Iturria J. Diccionario de medicina Espasa (2009). http://librosdeciencias.blogspot.mx/2009/04/diccionario-de-medicina-espasa.html [online] 13. Diccionarios médicos. www.portalesmedicos.com/diccionario_medico/index.../ [Online] 3 septiembre 2012