Как среди лабораторных, так и среди свежевыделенных культур бруцелл могут встречаться штаммы с весьма различной степенью вирулентности. В опытах на морских свинках высоковирулентные штаммы всех трех классических видов бруцелл вызывают развитие генерализованной инфекции уже в дозе 5-10 микробных тел (м. т.). По данным многих авторов и результатам наших собственных исследований, развитие генерализованной инфекции после такого заражения наступает обычно в течение 4-5 недель.

Для многих вирулентных штаммов бруцелл одна ИД составляет 25-50 м. т., а иногда и больше. Существуют слабовирулентные и авирулентные штаммы бруцелл. Культуры таких штаммов плохо приживаются в организме животных.

Исследователи определяли минимальную инфицирующую дозу бруцелл и в опытах на сельскохозяйственных животных. Нuddleson (1943) приводит результаты опытов Мак Ивена с соавторами и Хатчинга, в которых исследователи подвергли конъюнктивальному заражению осемененных телок разными дозами культуры Вr. abortus.

Хаддлсон подчеркивает, что для коров средней чувствительности минимальная инфицирующая доза культуры Вr. abortus составляла около 1 миллиона бактерий (м. т.) и что в опытах Хатчинга значительно меньшая доза и в более короткий срок вызывала появление первого доказательства инфекции в виде положительной реакции агглютинации. При подкожном заражении овец высоковирулентной культурой Вr. abortus доза 5-25 тыс. бруцелл вызывала лишь регионарную инфекцию (П.А. Вершилова, 1961). Развитие генерализованной инфекции регулярно получали после введения такой культуры в дозе 100 тыс. микробных клеток. При нанесении культуры на конъюнктиву или слизистую влагалища в дозе не менее 1-500 миллионов бруцелл наблюдали регулярное заражение овец.

У бруцелл нередко наблюдается спонтанное понижение вирулентности. Это может быть связано с популяционной изменчивостью культуры. Появляющиеся в культуре штамма измененные клетки вследствие свойственному им селективному преимуществу постепенно увеличиваются в количестве и начинают преобладать в популяции клеток, придавая культуре новые измененные свойства. Ослабленную вирулентность можно вновь повысить. Для этого, используя действие закона естественного отбора, культуры подвергают многократным пассажам через организм высокочувствительных к бруцеллезу морских свинок или каких-либо других чувствительных к бруцеллезной инфекции животных.

В сравнимых условиях опыта на морских свинках сопоставляли Вr. abortus и Вr. melitensis (П.Ф. Здродовский и П.В. Воскресенский, 1930), а также Br. Abortus и Вr. suis (Харди и др., 1931) с целью обнаружения различий в патогенности у разных видов бруцелл. Результаты исследований были противоречивы, поэтому выделить тот или иной вид бруцелл, как наиболее патогенный для морских свинок, не представилось возможным.

Делались попытки по оценке вирулентности бруцелл на основе их ферментативной активности и особенностей обмена веществ. Нuddleson (1943), изучив у всех трех классических видов бруцелл активность фермента каталазы, полагал, что высокой степени вирулентности соответствует более высокая каталазная активность штамма. Е.А. Драновская (1968) отмечает, что слабовирулентные штаммы Br. abortus и Вr. melitensis отличались от вирулентных штаммов более высокой активностью некоторых дегидрогеназных систем, участвующих в энергетическом обмене.

Антигенная структура бруцелл.

Естественное заражение бруцеллезом, как и искусственное введение культуры бруцелл, обычно сопровождается образованием в организме животного специфических антител. Это явление давно используется для диагностики болезни и серологической дифференциации различных видов и типов бруцелл.

Еще в 1932 г. Wilson и Miles установили, что клетки всех трех классических видов бруцелл, находящихся в обычной для них гладкой S-форме, содержат два серологически отличимых антигена А и М и что каждый из этих антигенов у различных видов бруцелл содержится в неодинаковом количестве. Несколько позже Мiles (1939) уточнил, что у Br. melitensis количественное соотношение между антигенами А и М может быть выражено примерно как отношение 1: 20, а у Вr. abortus и Вr. suis - как 20:

1. Это открытие дало основание для использования адсорбированных сывороток при отнесении исследуемой культуры бруцелл либо к виду Br. melitensis, либо в группу двух других видов. Клетки Br. suis имеют несколько большее количество антигена М, чем клетки Br. abortus. Но эта разница не столь значительна, чтобы ею можно было воспользоваться для серологической дифференциации этих видов бруцелл. Впоследствии накапливалось все больше фактов, которые свидетельствовали, что существенные количественные различия в содержании А и М антигенов наблюдается не только в культурах, принадлежащих к разным видам, но и у разных штаммов одного и того же вида. Все более частые случаи выявления серологических вариантов внутри того или иного вида бруцелл значительно затрудняли использование метода абсорбции агглютининов для целей межвидовой серологической дифференциации этих бактерий. Результат такой дифференциации был очень условным и относительным (П.Ф. Здродовский, 1953). В конце концов все это привело к признанию, что дифференциация бруцелл по РА с моноспецифической сывороткой имеет значение в основном только при идентификации биотипов внутри каждого из трех классических видов бруцелл.

Используя разные способы экстрагирования, из культуры бруцелл удается выделить липоидно-полисахаридно-белковый комплекс, который обладает специфическими антигенными и токсическими свойствами. При исследовании этого антигенного комплекса с помощью метода преципитации в геле установлено, что с гомологической сывороткой он дает до 6 линий преципитации. Иными словами, в экстрактах из бруцелл с помощью реакции преципитации в геле удается обнаружить до б различных антигенов. Метод иммуноэлектрофореза дает возможность выявить у бруцелл значительно большее количество антигенных компонентов.

С помощью метода преципитации в геле было показано также, что у бруцелл имеются поверхностные и глубинные антигены.

И.И. Дубровская (1950-1968) установила, что антигенные комплексы у бруцелл состоят из двух антигенов. Один из них - это антиген типа Буавена, содержащий полисахариды, липиды и белок, а другой, так называемый четвертый компонент, также содержит специфический полисахарид, но другой природы, белковое вещество и дезоксирибонуклеиновую кислоту. У разных видов бруцелл эти антигены содержатся в неодинаковом количестве. В отличие от всего антигенного комплекса четвертый его компонент, проявляя серо-логическую активность и аллергенные свойства, не обладает токсичностью.

Исследуя культуры бруцелл S - и R-формы, И.И. Дубровская обнаружила, что химический состав их антигенных комплексов был совершенно различным. Антигенные вещества из R-культур содержали мало белка и не имели ДНК содержащего компонента. Анти-генный комплекс из культуры бруцелл К-формы отличался от антигенов из S-культур и по качественному составу полисахаридов.

В реакции преципитации в геле антигены из R-формы, показали значительно меньшую активность, чем антигены S-формы, и давали с гомологичной сывороткой только одну линию преципитации.