Holera - Cauze și patogeneză

Cauzele holerei

Cauza holerei este Vibrio cholerae, care aparține genului Vibrio din familia Vibrionaceae.

Vibrionul holeric este reprezentat de două biovaruri, similare ca proprietăți morfologice și tinctoriale (biovarul holeric și biovarul El Tor).

Agenții cauzatori ai holerei sunt vibrionii din serogrupurile 01 și 0139 din specia Vibrio cholerae, care aparține genului Vibrio, familiei Vibrionaceae. În cadrul speciei Vibrio cholerae se disting două biovaruri principale - biovarul cholerae clasic, descoperit de R. Koch în 1883, și biovarul El Tor, izolat în 1906 în Egipt la stația de carantină El Tor de F. și E. Gotshlich.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Proprietăți culturale

Vibrionii sunt anaerobi facultativi, dar preferă condițiile de creștere aerobe, astfel încât formează o peliculă la suprafața mediului nutritiv lichid. Temperatura optimă de creștere este de 37 °C la un pH de 8,5-9,0. Pentru o creștere optimă, microorganismele necesită prezența a 0,5% clorură de sodiu în mediu. Mediul de acumulare este apă peptonată alcalină 1%, pe care formează o peliculă în 6-8 ore. Vibrionii holerici sunt nepretențioși și pot crește pe medii simple. Mediul electiv este TCBS (agar tiosulfat citrat zaharoză-bilă). Pentru subcultură se utilizează agar alcalin și agar triptonă soia (TSA).

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

Proprietăți biochimice

Agenții cauzatori ai holerei sunt biochimic activi și oxidazo-pozitivi, au proprietăți proteolitice și zaharolitice: produc indol, lizin decarboxilază, lichefiază gelatina sub formă de pâlnie, nu produc hidrogen sulfurat. Fermentează glucoza, manoza, zaharoza, lactoza (lent), amidonul, nu fermentează ramnoza, arabinoza, dulcitolul, inozitolul, inulina. Au activitate de nitrat reductază.

Vibrionii holerici diferă în ceea ce privește sensibilitatea la bacteriofagi. Vibrionul holeric clasic este lizat de bacteriofagii din grupa IV conform lui Mukerjee, iar vibrionul biovar El Tor este lizat de bacteriofagii din grupa V. Diferențierea agenților patogeni holerici se realizează prin proprietăți biochimice, prin capacitatea de a hemoliza eritrocitele de berbec, de a aglutina eritrocitele de pui și prin sensibilitatea la polimixină și bacteriofagi. Biovar El Tor este rezistent la polimixină, aglutinează eritrocitele de pui și hemolizează eritrocitele de berbec, are o reacție Voges-Proskauer pozitivă și un test la hexamină. V. cholerae 0139 aparține biovarului El Tor conform caracteristicilor fenotipice.

[ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]

Structura antigenică

Vibrionii holerici au antigene O și H. În funcție de structura antigenului O, se disting peste 150 de serogrupuri, dintre care agenții cauzatori ai holerei sunt serogrupurile 01 și 0139. În cadrul serogrupului 01, în funcție de combinarea subunităților A, B și C, există o împărțire în serotipuri: Ogawa (AB), Inaba (AC) și Hikoshima (ABC). Vibrionii din serogrupul 0139 sunt aglutinați numai de serul 0139. Antigenul H este un antigen generic.

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]

Atitudinea față de factorii de mediu

Agenții cauzatori ai holerei sunt sensibili la UV, uscare, dezinfectanți (cu excepția aminelor cuaternare), valori ale pH-ului acid și încălzire. Agenții cauzatori ai holerei, în special biovarul El Tor, sunt capabili să existe în apă în simbioză cu hidrobionți și alge; în condiții nefavorabile, se pot transforma într-o formă necultivată. Aceste proprietăți ne permit să clasificăm holera drept o infecție antroposapronică.

[ 23 ], [ 24 ]

Factori de patogenitate

Genomul V. cholerae este alcătuit din doi cromozomi circulari: mare și mic. Toate genele necesare vieții și implementării principiului patogen sunt localizate pe cromozomul mare. Cromozomul mic conține un integron care captează și exprimă casetele de rezistență la antibiotice.

Principalul factor de patogenitate este enterotoxina holerei (CT). Gena care mediază sinteza acestei toxine este localizată în caseta de toxigenitate situată pe genomul bacteriofagului filamentos CTX. Pe lângă gena enterotoxinei, genele yot și ace sunt situate pe aceeași casetă. Produsul genei yot este o toxină (toxina zonula occludens), iar gena ace determină sinteza unei enterotoxine suplimentare (enterotoxina accesorie a holerei). Ambele toxine participă la creșterea permeabilității peretelui intestinal. Genomul fagului conține, de asemenea, gena ser-adhesin și secvența RS2 care codifică replicarea fagului și integrarea acestuia în cromozom.

Receptorul pentru fagul CTX este pilul reglat de toxină (Ter). Aceștia sunt pilul de tip 4, care, pe lângă faptul că sunt receptori pentru fagul CTX, sunt necesari pentru colonizarea microvililor intestinului subțire și participă, de asemenea, la formarea biofilmului, în special pe suprafața cochiliei organismelor acvatice.

Genele Ter sunt exprimate într-o manieră coordonată cu gena CT. Cromozomul mare conține și gena pap, care determină sinteza neuraminidazei, facilitând implementarea acțiunii toxinei, și gena hap, care determină sinteza hemalutinin proteazei solubile, care joacă un rol important în eliminarea agentului patogen din intestin în mediul extern ca urmare a acțiunii sale distructive asupra receptorilor epiteliului intestinal asociați cu vibrionii.

Colonizarea intestinului subțire de către pili reglați de toxină creează o platformă pentru acțiunea enterotoxinei holerice, care este o proteină cu o greutate moleculară de 84.000D, formată dintr-o subunitate A și 5 subunități B. Subunitatea A este formată din două lanțuri polipeptidice A1 și A2, legate între ele prin punți disulfidice. În complexul subunității B, cinci polipeptide identice sunt legate între ele printr-o legătură necovalentă sub formă de inel. Complexul subunității B este responsabil pentru legarea întregii molecule de toxină la receptorul celular - gangliozida monosialică GM1, care este foarte bogată în celulele epiteliale ale mucoasei intestinale subțiri. Pentru ca complexul subunității să interacționeze cu GM1, acidul sialic trebuie scindat de acesta, ceea ce este realizat de enzima neuraminidază, care facilitează implementarea acțiunii toxinei. Complexul subunității B, după atașarea la 5 gangliozide de pe membrana epitelială intestinală, își schimbă configurația astfel încât să permită complexului A1 să se desprindă de complexul A1B5 și să pătrundă în celulă. După ce a pătruns în celulă, peptida A1 activează adenilat ciclaza. Aceasta are loc ca urmare a interacțiunii dintre IA și NAD, rezultând formarea de ADP-riboză, care este transferată la proteina de legare a GTP a subunității reglatoare a adenilat ciclazei. Ca urmare, hidroliza funcțională necesară a GTP este inhibată, ducând la acumularea de GTP în subunitatea reglatoare a adenilat ciclazei, determinând starea activă a enzimei și, ca o consecință, la creșterea sintezei de c-AMP. Sub influența c-AMP în intestin, transportul ionilor activi se modifică. În zona criptelor, celulele epiteliale eliberează intensiv ioni de Cl-, iar în zona vilozităților, absorbția de Na+ și Cl- este împiedicată, ceea ce formează baza osmotică pentru eliberarea apei în lumenul intestinal.

Vibrionii holerici supraviețuiesc bine la temperaturi scăzute; supraviețuiesc în gheață până la 1 lună, în apă de mare - până la 47 de zile, în apă de râu - de la 3-5 zile până la câteva săptămâni, în sol - de la 8 zile până la 3 luni, în fecale - până la 3 zile, pe legume crude - 2-4 zile, pe fructe - 1-2 zile. Vibrionii holerici mor în 5 minute la 80 °C, instantaneu la 100 °C; sunt foarte sensibili la acizi, uscare și lumina directă a soarelui, sub influența...Cloramina și alți dezinfectanți mor în 5-15 minute, persistă bine și mult timp și chiar se înmulțesc în ape deschise și ape uzate bogate în materie organică.

Patogeneza holerei

Punctul de intrare pentru infecție este tractul digestiv. Boala se dezvoltă numai atunci când agenții patogeni depășesc bariera gastrică (de obicei, acest lucru se observă în perioada de secreție bazală, când pH-ul conținutului gastric este apropiat de 7), ajung în intestinul subțire, unde încep să se multiplice intens și să secrete exotoxină. Enterotoxina sau coleragenul determină apariția principalelor manifestări ale holerei. Sindromul holeric este asociat cu prezența a două substanțe în acest vibrion: enterotoxina proteică - coleragen (exotoxină) și neuraminidaza. Coleragenul se leagă de un anumit...Receptor enterocitar - gangliozid. Sub acțiunea neuraminidazei, se formează un receptor specific din gangliozide. Complexul receptor specific holerei activează adenilat ciclaza, care inițiază sinteza cAMP. Adenozin trifosfatul reglează secreția de apă și electroliți din celulă în lumenul intestinal prin intermediul unei pompe de ioni. Ca urmare, membrana mucoasă a intestinului subțire începe să secrete o cantitate imensă de lichid izotonic, care nu are timp să fie absorbit în intestinul gros - se dezvoltă diaree izotonică. Cu 1 litru de fecale, organismul pierde 5 g de clorură de sodiu, 4 g de bicarbonat de sodiu și 1 g de clorură de potasiu. Adăugarea vărsăturilor crește volumul de lichid pierdut.

Ca urmare, volumul plasmatic scade, volumul sângelui circulant scade și acesta se îngroașă. Lichidul este redistribuit din spațiul interstițial în cel intravascular. Apar tulburări hemodinamice și tulburări de microcirculație, care au ca rezultat șoc de deshidratare și insuficiență renală acută. Se dezvoltă acidoză metabolică, care este însoțită de convulsii. Hipokaliemia provoacă aritmie, hipotensiune arterială, modificări ale miocardului și atonie intestinală.