Vibrio cholerae charakteristikos, taksonomija, morfologija, buveinė



Vibrio cholerae Tai yra fakultatyvinė, antspauduota anaerobinė gramneigiama bakterija. Ši rūšis yra choleros ligos priežastis žmonėms. Ši žarnyno liga sukelia sunkų viduriavimą ir gali sukelti mirtį, jei ji nėra tinkamai gydoma. Kasmet miršta daugiau kaip 100 000 žmonių, daugiausia vaikų.

Cholera perduodama per užterštą vandenį ir maistą arba per asmeninį kontaktą. Gydymas apima rehidratacijos terapiją ir specifinius antibiotikus. Yra vakcinos, skirtos gerti santykinai sėkmingai.

Indeksas

  • 1 Bendrosios charakteristikos
  • 2 Filogenija ir taksonomija
  • 3 Morfologija
  • 4 Buveinė
  • 5 Reprodukcija ir gyvavimo ciklas
  • 6 Mityba
  • 7 Patogenezė
    • 7.1 Perdavimas
    • 7.2 Epidemiologija
    • 7.3 Veiksmo forma
  • 8 Simptomai ir gydymas
  • 9 Nuorodos

Bendrosios charakteristikos

Vibrio cholerae Tai vienaląsnis organizmas su ląstelių sienelėmis. Ląstelės sienelė yra plona, ​​susidedanti iš peptidoglikano tarp dviejų fosfolipidų membranų. Jis gyvena vandens aplinkoje, ypač estuarijose ir tvenkiniuose, susijusiuose su planktonu, dumbliais ir gyvūnais. Yra žinomi du biotipai ir keli serotipai.

Biofilmes

Bakterija yra bakterioplanktono dalis vandens telkiniuose, tiek laisvoje formoje (vibriose), tiek formuojant plonas plėveles (biofilmas) ant organinių paviršių..

Šias biofilmas sudaro bakterijų grupės, apsuptos vandens kanalų. Biofilmo sukibimas yra galimas dėl polisacharidų gamybos iš išorinės membranos.

Genai

Vibrio cholerae Ji turi dvi chromosomas plazmidžių pavidalu. Patogeninės rasės turi genus, kurie koduoja choleros toksino gamybą (CT akronimas anglų kalba)..

Be to, jie apima vadinamojo kolonizacijos faktoriaus genus. Pilinas, kurį reguliuoja toksinas (TCP) ir reguliavimo baltymas (ToxR). Šis baltymas reguliuoja CT ir TCP ekspresiją. Dalis genetinės informacijos, kuri koduoja šiuos patogeniškumo faktorius, yra pateikta bakteriofaguose.

Genomas

Jo genomas susideda iš 4,03 Mb, paskirstytų dviejose nevienodo dydžio chromosomose. Viso N16961 kamieno genomo DNR seka V. cholerae O1.

Atrodo, kad 1 chromosomoje organizuotos sekos yra atsakingos už įvairius procesus. Tarp jų, DNR dauginimas, ląstelių dalijimasis, genų transkripcija, baltymų transliacija ir ląstelių sienelių biosintezė. 

2 chromosomoje sintetinami ribosomų baltymai, kurie yra atsakingi už cukrų, jonų ir anijonų transportavimą, cukraus metabolizmą ir DNR remontą..

Šioje bakterijoje aptikta bent septyni bakteriofagai arba gijiniai fagai. Fagai yra parazitiniai bakterijų virusai. Fagas CTX suteikia dalį sekos, kuri koduoja choleros toksino (CT) sintezę. Taip yra dėl lizogeninės konversijos,

Trumpai tariant, tam tikros. \ T Vibrio cholerae tai priklauso nuo sudėtingos patogeninių veiksnių genetinės sistemos. Tarp jų - kolonizacijos pilių, reguliuojamų pagal toksiną (TCP), ir reguliavimo baltymo (ToxR), kuris reguliuoja CT ir TCP ekspresiją, veiksnys. 

Užsikrėtimas

Kai žmogus sunaudoja užterštą maistą ar vandenį, bakterijos patenka į virškinimo sistemą. Kai jis pasiekia plonąją žarną, jis masyviai laikosi epitelio.

Kartą jis išskiria toksiną, sukeliantį biocheminius procesus, kurie sukelia viduriavimą. Šioje aplinkoje bakterijos maitina ir dauginasi, išleidžiamos į terpę per išmatą. Jos reprodukcija yra dvipusis.

Filogenija ir taksonomija

Lytis Vibrio apima daugiau kaip 100 aprašytų rūšių. Iš jų 12 žmonių sukelia ligas. Priklauso domenui Bakterijos, prieglobstis Proteobakterijos (gama grupė), užsakymas Vibrionai, šeimos Vibrionaceae.

Vibrio cholerae tai yra gerai apibrėžta rūšis biocheminiais ir DNR testais. Bandomasis teigiamas katalazei ir oksidazei; ir jis nesmulkina laktozės.

Italijos gydytojas Filippo Pacini pirmasis izoliavo choleros bakterijas 1854 m. Pacini davė jai mokslinį pavadinimą ir jį nustatė kaip ligos sukėlėją..

Daugiau nei 200 serogrupių Vibrio cholerae, tačiau iki šiol tik 01 ir 0139 yra toksiški. Kiekviena serogrupė gali būti suskirstyta į įvairias antigenines formas arba serotipus. Tarp jų yra Ogawa ir Inaba, arba įvairūs biotipai, pavyzdžiui, klasika ir tor.

Morfologija

Vibrio cholerae Tai yra 1,5-2 μm ilgio ir 0,5 μm pločio bacillus (lazdelės formos arba strypo formos bakterijos). Ji turi vieną vėliavą, esančią viename iš jos polių. Ji turi citoplazminę membraną, apsuptą plona peptidoglikano siena.

Išorinė membrana turi sudėtingesnę struktūrą, kurią sudaro fosfolipidai, lipoproteinai, lipopolisacharidai ir polisacharido grandinės.

Išorės membranos projektuojasi į polisacharidų grandines, kurios yra atsakingos už bakterijų sukibimą ir sudaro biofilmus.

Be to, šalia ląstelės sienelės jis apsaugo citoplazmą nuo tulžies druskų ir hidrolizinių fermentų, kuriuos gamina žmogaus žarnyno traktas..

Buveinė

Ji užima dvi labai skirtingas buveines: vandens aplinką ir žmogaus žarnyną. Savo laisvo etapo metu, Vibrio cholerae jis vystosi šiltuose vandenyse, kuriuose yra mažai druskingumo.

Jis gali gyventi upėse, ežeruose, tvenkiniuose, upių žiotyse arba jūroje. Jis yra endeminis Afrikoje, Azijoje, Pietų Amerikoje ir Centrinėje Amerikoje. Tada kaip parazitas jis gyvena žmonių plonojoje žarnoje.

Bakterijos gali būti randamos net tropinių paplūdimių vietose, vandenyse, kuriuose yra 35% druskingumo ir 25 ° C temperatūros.

Buvimas Vibrio cholerae patogenams sausose vietovėse ir vidaus Afrikoje. Tai rodo, kad rūšis gali išgyventi buveinių įvairovės amplitudėje, kuri yra daug didesnė nei anksčiau manoma..

Kai kurie tyrimai rodo, kad  Vibrio cholerae Tai yra laukinė bakterija gėlame vandenyje tropiniuose miškuose.

Dauginimasis ir gyvavimo ciklas

Bakterija yra dauginanti dvejetainiu arba dvipartiniu būdu. Vibrio cholerae vanduo išlieka kaip laisvi planktono vibrios arba vibrios užpildai.

Vibrio agregatai sudaro biofilmus fitoplanktone, zooplanktone, vabzdžių kiaušinių masėse, eksoskeletuose, detrituose ir net vandens augaluose. Jie naudoja chitiną kaip anglies ir azoto šaltinį.

Biofilmas susideda iš sukrautų bakterijų, apsuptų vandens kanalų, prilipusių vienas prie kito ir prie substrato išorės polisacharidų gamybos būdu. Tai plonas želatinis bakterijų sluoksnis.

Aplinkos vibrios yra suvartojamos užteršto maisto ar vandens suvartojimo būdu. Viduje virškinimo sistemos bakterijos kolonizuoja plonosios žarnos epitelį.

Vėliau vibrio yra pritvirtintas prie gleivinės, naudojant pilius ir specializuotus baltymus. Tada jis pradeda daugintis ir choleros toksino sekreciją. Šis toksinas skatina viduriavimą, su kuriuo bakterijos vėl patenka į išorinę aplinką.

Mityba

Ši bakterija turi metabolizmą, paremtą gliukozės fermentacija. Laisvoje aplinkoje jis gauna maistą anglies ir azoto pavidalu iš įvairių organinių šaltinių. Kai kurie iš jų yra chitinas arba anglis, kurią išskiria fitoplanktonų dumbliai.

Geležies įsisavinimui rūšys gamina sideroporą vibriobaktiną. Vibriobaktinas yra geležies chelatinis junginys, ištirpinantis šį mineralą, leidžiantį jį absorbuoti aktyviu transportu.

Vandens aplinkoje ji atlieka svarbias funkcijas, susijusias su jos mityba ekosistemoje. Prisideda prie organinės anglies ir mineralinių maistinių medžiagų remineralizacijos.

Kita vertus, ji yra bakteriška. Visa tai suteikia svarbų vaidmenį kaip bakterioplanktono dalis mikroorganizmų kilpose arba mikroorganizmų trofiniuose tinkluose vandens ekosistemose..

Vibrio cholerae atlieka pagrindinius procesus, kad virškintų savo maistą ne per tas medžiagas, kurias ji išskiria. Šis mechanizmas yra panašus į kitų bakterijų mechanizmą.

Rūšis veikia substratą, sukeldamas jo mitybai svarbius mineralinius elementus, kurie vėliau absorbuojami. Be to, ieškant ir apdorojant maistą, jie atakuoja kitas bakterijas. Jie gali užpulti tą pačią rūšį, bet ne savo padermę.

Nužudyti kitas bakterijas, V. cholerae naudojama VI tipo sekrecijos sistema (T6SS). Ši sistema panaši į harpūną, kuris įsiskverbia į kitų Gram-neigiamų bakterijų ląstelių sienelę ir sukelia jų mirtį.

Taigi šių bakterijų maistiniai junginiai yra prieinami, o T6SS yra panaši į sistemą, kurią naudoja bakteriofagai, norėdami inokuliuoti jų genetinę informaciją bakterijų ląstelėse. Ši sistema gali būti naudojama ir Vibrio cholerae užkrėsti savo toksiną epitelio ląstelėse.

Patogenezė

Perdavimas

Bakterijos perduodamos išmatomis per burną, tiek asmeniui, tiek vandeniui, objektams, arba užterštam maistui. Cholera yra sprogi, kai ji pasireiškia populiacijoje be ankstesnio imuniteto.

Daug metų buvo manoma, kad pagrindinis ligos perdavimo būdas buvo užteršto vandens nurijimas. Šiandien žinoma, kad yra maisto produktų, kurie gali būti transporto priemonės Vibrio cholerae. Kai kurie iš šių maisto produktų yra: moliuskai, austrės, midijos, krevetės ir krabai.

Norint, kad sveikas žmogus serga, apie 10 metų, reikalinga didelė inokuliato dozė5 - 108 bakterijų Tačiau nepakankamas kiekis inokuliato yra pakankamas silpniems ar prastai maitinantiems asmenims. Ligos inkubavimo laikotarpis svyruoja nuo 6 iki 5 dienų.

Epidemiologija

Nors yra informacijos apie choleros epidemijas nuo XIV a., Pirmosios dokumentuotos pandemijos atsirado XIX a. Pradžioje. Nuo 1817 iki 1923 m. Buvo bent šešios žinomos choleros pandemijos, kurias sukėlė klasikinis biotipas Vibrio cholerae.

Ši pandemijų serija prasidėjo Indijoje, daugiausia iš Gango upės deltos. Kai ji pasiekė Artimuosius Rytus, ji iš ten išsiplėtė į Europą. Kitas būdas patekti į Europą buvo Viduržemio jūra per karavanus iš Arabijos. Iš Europos atvyko į Ameriką.

Nuo 1923 iki 1961 m. Buvo šios ligos laikotarpis be pandemijų ir buvo žinomi tik vietiniai choleros atvejai. Nuo 1961 m. Jis vėl pasirodo su nauju biotipu, vadinamu Tor, kuris sukėlė septintąją pandemiją.

Nuo dešimtojo dešimtmečio buvo nustatyta daugiau nei 200 serogrupių ir netipinių Toro formų. 1991 m. Įvyko aštunta choleros pandemija. Šiuo metu choleros atvejai daugiausia apsiriboja Afrikoje į pietus nuo Sacharos, Indijoje, Pietryčių Azijoje ir kai kuriose Karibų jūros teritorijose. Šiuose regionuose jis tapo endeminis.

Veiksmo forma

Bakterija gamina kelis toksinus, tačiau klasikiniai diarėjaus dehidratacijos ligos simptomai atsiranda dėl choleros enterotoksino (CT)..

Jį sudaro netoksiškas subvienetas B ir fermentiškai aktyvus subvienetas A. B subvienetas veikia plonosios žarnos epitelio ląstelių receptorius. A subvienetas aktyvuoja adenilato ciklazę.

Enterotoksinas jungiasi su žarnyno gleivinės ląstelėmis per bakterinius pilius ir sukelia viduriavimą ir dehidrataciją aktyvuodamas adenilato ciklazės fermentą..

Dėl to padidėja intracelulinio ciklinio adenozino monofosfato gamyba, todėl gleivių ląstelės pumpuoja didelį kiekį vandens ir elektrolitų..

Vibrio cholerae išleidžia kitus toksinus, tokius kaip ZOT ir ACE. Jie veikia neutralizuodami imuninės sistemos ląsteles, galinčias pašalinti vibrios (IgG atvejis). Jie taip pat gali neutralizuoti choleros enterotoksiną (IgA atvejis).

Simptomai ir gydymas

Tarp simptomų yra: hipovoleminis šokas, vėmimas, viduriavimas, acidozė, raumenų mėšlungis, sausa oda, glazūruotos ar nuskendusios akys, didelis širdies susitraukimų dažnis, mieguistumas ir mieguistumas.

Endeminėse vietovėse bakterijų buvimas aptiktas žmonėms, kurie yra artimi choleros ligoniams. Pacientai neturi matomų ligos simptomų, rodančių asimptominių asmenų buvimą.

Cholera yra išvengiama ir yra veiksmingos geriamosios vakcinos nuo ligos iki 60-66%. Tačiau protrūkius gali sukelti natūralūs įvykiai arba žmonės. Tai atsitinka, kai teršiamas vanduo arba kyla pavojus patekti į geriamąjį vandenį ir sanitariją.

Tinkama ir savalaikė rehidratacijos terapija gali sumažinti mirtingumą iki mažiau kaip 1%. Gydymas antibiotikais gali sumažinti vibrių išsiskyrimą. Tačiau nė viena iš šių gydymo priemonių reikšmingai nepakeitė ligos plitimo.

Suaugusiesiems dažniausiai vartojami antibiotikai yra Doxycline ir Tetracycline grupės. Nėščioms moterims naudojamas nitrofurano furazolidonas. Vaikams rekomenduojama naudoti sulfametoksazolį ir trimetoprimą (SMZ + TMP).

Pagrindinis epidemijų kontrolės elementas yra tinkamas nuotekų ir sanitarinių sąlygų sanitarinis valdymas apskritai. Šia prasme cholera yra liga, susijusi su skurdo sąlygomis.

Buvimas Vibrio cholerae organizme nustatomi laboratoriniai tyrimai, pvz., PCR, ELISA arba selektyvaus auginimo terpės naudojimas.

Nuorodos

  1. Baker-Austin, C., Trinanes, J., Gonzalez-Escalona, ​​N. ir Martinez-Urtaza, J. (2017). Ne choleros vibrios: klimato kaitos mikrobų barometras. „Trends Microbiol“. 25, 76-84.
  2. Faruque, S.M., Albert, M.J. ir Mekalanos, J. J. (1998). Epidemiologija, genetika ir toksiškumo ekologija Vibrio cholerae. Mikrobiologijos ir molekulinės biologijos apžvalgos.62 (4); 1301-1314.
  3. Faruque, S. M. ir G. Balakrish Nair, G. B. (red.). (2008). Vibrio cholerae Genomika ir molekulinė biologija. Caister Academic Press. Bangladešas. 218 p.
  4. Stiklas R.I., Black R.E. (1992) Choleros epidemiologija (p. 129-154). Į: Barua D., Greenough W.B. (red.) Cholera. Dabartinės infekcinių ligų temos. Springer, Bostonas, Niujorkas.
  5. Kierek, K. ir Watnick, P. I. (2003). Vibrio cholerae biofilmų vystymosi aplinkos veiksniai. Taikoma ir aplinkos mikrobiologija. 69 (9); 5079-5088.
  6. Perez-Rosas, N. ir Hazent, T. C. (1989). In situ Survival Vibrio cholerae ir Escherichia coli atogrąžų miško vandenyse. Taikoma ir aplinkos mikrobiologija. 55 (2): 495-499.
  7. Zuckerman, J. N., Rombo, L. ir Fisch, A. (2017). Tikra choleros našta ir rizika: poveikis prevencijai ir kontrolei. „Lancet“. Infekcinių ligų apžvalga. 7 (8): 521-530.