Vibrio cholerae jellemzői, taxonómia, morfológia, élőhely



Vibrio cholerae Ez egy fakultatív, flagellált anaerob Gram-negatív baktérium. A faj a kolera betegség oka az emberekben. Ez a bélbetegség súlyos hasmenést okoz és halált okozhat, ha nem megfelelően kezelik. Évente több mint 100 000 halálesetet okoz, főleg gyermekeknél.

A kolerát szennyezett víz és táplálék útján, vagy személyenként érintkezve továbbítják. A kezelés magában foglalja a rehidratációs terápiát és a specifikus antibiotikumokat. A relatív siker orális adagolására szolgáló vakcinák vannak.

index

  • 1 Általános jellemzők
  • 2 Phylogeny és taxonómia
  • 3 Morfológia
  • 4 Élőhely
  • 5 Szaporodás és életciklus
  • 6 Táplálkozás
  • 7 Patogenezis
    • 7.1 Átvitel
    • 7.2 Epidemiológia
    • 7.3 Az intézkedés formája
  • 8 Tünetek és kezelés
  • 9 Referenciák

Általános jellemzők

Vibrio cholerae Ez egysejtű szervezet sejtfalral. A sejtfal vékony, két foszfolipid membrán közötti peptidoglikánból áll. Vízi környezetben él, különösen a torkolatokban és tavakban, amelyek planktonnal, algákkal és állatokkal kapcsolatosak. Két biotípus és számos szerotípus ismert.

a biofilm

A baktérium a bakterioplankton része vízben, mind szabad formában (vibriók), mind pedig vékony fóliák (biofilmek) képződésénél szerves felületeken..

Ezeket a biofilmeket vízcsatornákkal körülvett baktériumcsoportok alkotják. A biofilm tapadása a külső membránból származó poliszacharidok előállításának köszönhető.

gének

Vibrio cholerae Két kromoszómája van plazmid formájában. A kórokozó fajoknak olyan génjei vannak, amelyek kódolják a kolera toxin termelését (CT az angol nyelvű rövidítése).

Emellett az úgynevezett kolonizációs tényező génjeit is tartalmazzák. A toxin (TCP) és egy szabályozó fehérje (ToxR) által szabályozott pilus. Ez a fehérje szabályozza a CT és a TCP expresszióját. A genetikai információk egy részét, amely ezeket a patogén faktorokat kódolja, bakteriofágok biztosítják.

genom

Genomja 4.03 Mb-ból áll, amelyek két egyenlőtlen kromoszómában oszlanak meg. Az N16961 törzs teljes genomjának DNS-szekvenciája V. cholerae O1.

Úgy tűnik, hogy az 1. kromoszómán rendezett szekvenciák felelősek a különböző folyamatokért. Ezek közül a DNS-szaporodás, a sejtek osztódása, a gén-transzkripció, a fehérje-transzláció és a sejtfal-bioszintézis. 

A 2. kromoszómán a riboszomális fehérjék szintetizálódnak, amelyek felelősek a cukrok, ionok és anionok szállításáért, a cukrok metabolizmusáért és a DNS javításáért..

Ezen a baktériumon belül legalább hét bakteriofág vagy filament fág található. A fágok baktériumok parazita vírusai. A CTX fág a kolera toxin (CT) szintézisét kódoló szekvencia egy részét tartalmazza. Ez a lizogén konverziónak köszönhető,

Röviden, bizonyos törzsek patogenitása Vibrio cholerae ez a patogén faktorok komplex genetikai rendszerétől függ. Ezek közül a toxin (TCP) és a szabályozó fehérje (ToxR) által szabályozott kolonizációs pilus tényezője, amely szabályozza a CT és a TCP expresszióját.. 

fertőzés

Amikor az ember szennyezett ételeket vagy vizet fogyaszt, a baktériumok belépnek az emésztőrendszerébe. Amikor eléri a vékonybélt, az masszívan tapad az epitéliumhoz.

Egyszer ott szekretálja a toxint, ami a hasmenést okozó biokémiai folyamatokat okozza. Ebben a környezetben a baktériumok táplálkoznak és szaporodnak, és a székleten keresztül újra felszabadulnak a közegbe. Szaporodása kétoldalú.

Phylogeny és taxonómia

A nem vibrió baktérium több, mint 100 leírt fajt tartalmaz. Ezek közül 12 emberben betegséget okoz. Tartalmazza a baktériumokat, baktériumok Proteobaktériumok (gamma csoport), rendelés Vibrionok, család Vibrionaceae.

Vibrio cholerae biokémiai és DNS-vizsgálatokkal jól definiált faj. A kataláz és az oxidáz pozitív vizsgálata; és nem fermentálja a laktózt.

Az olasz orvos Filippo Pacini volt az első, aki 1854-ben izolálta a kolera baktériumokat. Pacini tudományos nevet adott neki, és azonosította azt a betegség okozójaként..

Több mint 200 szerocsoportja Vibrio cholerae, de eddig csak 01 és 0139 toxikusak. Minden szerocsoport különböző antigén formákra vagy szerotípusokra osztható. Ezek közé tartozik az Ogawa és az Inaba, vagy a különböző biotípusok, mint a klasszikus és a tor.

morfológia

Vibrio cholerae Ez egy 1,5-2 μm hosszú és 0,5 μm széles bacillus (rúd alakú vagy rúd alakú baktériumok). Az egyik pólusában található egyetlen zászló. Olyan citoplazmás membránnal rendelkezik, amelyet vékony peptidoglikán fal vesz körül.

A külső membrán bonyolultabb szerkezetű, amelyet foszfolipidek, lipoproteinek, lipopoliszacharidok és poliszacharid láncok alkotnak..

A külső membrán a poliszacharidok láncaira irányul, amelyek felelősek a baktériumok tapadóképességéért és a biofilmek kialakításáért..

Ezenkívül a sejtfal mellett megvédi a citoplazmát az epesók és az emberi bélrendszer által termelt hidrolitikus enzimektől..

élőhely

Két nagyon különböző élőhelyet foglal el: a vízi környezetet és az emberi beleket. Szabad fázisában, Vibrio cholerae az alacsony sótartalmú meleg vizekben fejlődik.

Folyókban, tavakban, tavakban, torkolatokban vagy a tengerben élhet. Afrika, Ázsia, Dél-Amerika és Közép-Amerika endémiája. Ezután parazitaként az emberek vékonybélében lakik.

A baktériumok még trópusi strandok területén is megtalálhatók, 35% -os sótartalmú és 25 ° C hőmérsékletű vizekben.

A jelenléte Vibrio cholerae kórokozók az afrikai száraz területeken és szárazföldön. Ez azt jelzi, hogy a faj az élőhelyváltozás amplitúdójában sokkal magasabb, mint korábban gondoltam..

Néhány tanulmány azt mutatja, hogy  Vibrio cholerae Ez egy vad baktérium a trópusi erdők édesvíztestében.

Szaporodás és életciklus

Baktériumként bináris hasadással vagy bipartícióval reprodukálódik. Vibrio cholerae a vízben továbbra is szabad planktoni vibrióként vagy vibriókészítményként.

A vibriók aggregátumai biofilmet képeznek a fitoplanktonban, a zooplanktonban, a rovar tojás tömegében, az exoskeletonokban, a detritusban és a vízi növényekben is. A kitint a szén és a nitrogén forrásaként használják.

A biofilmek olyan halmozott baktériumokból állnak, amelyeket vízcsatornák vesznek körül, egymással és a poliszacharidok külső termelésével egymáshoz ragasztva. Ez egy vékony, zselés baktériumréteg.

A környezeti vibriókat a szennyezett élelmiszerek vagy víz fogyasztásával fogyasztják. Az emésztőrendszer belsejében a baktériumok kolonizálják a vékonybél epitheliumát.

Ezt követően a vibrio a nyálkahártyához csatlakozik pili és speciális fehérjék segítségével. Ezután elkezdi szaporodását és a kolera toxin szekrécióját. Ez a toxin elősegíti a hasmenést, amellyel a baktériumok újra belépnek a külső környezetbe.

táplálás

Ez a baktérium metabolizmusa a glükóz fermentációján alapul. Szabad állapotban különféle ökológiai forrásokból szén- és nitrogéntartalmú élelmiszert szerez. Ezek közül néhány a fitoplankton algák által kiváltott kitin vagy szén.

A vas asszimilációjához a faj termeli a sziderophor vibriobactint. A Vibriobactin egy vas-kelátképző vegyület, amely feloldja ezt az ásványi anyagot, lehetővé téve az aktív transzport felszívódását.

A vízi környezetben fontos funkciókat lát el az ökoszisztéma táplálkozásához. Hozzájárul a szerves szén és ásványi tápanyagok remineralizálásához.

Másrészt, baktériumok. Mindez fontos szerepet játszik a bakterioplankton részeként a vízi ökoszisztémák mikrobiális hurokban vagy mikrobiális trofikus hálózatokban..

Vibrio cholerae elvégzi az alapvető folyamatokat az ételnek az általa szekretált anyagokon keresztül történő emésztéséhez. Ez a mechanizmus hasonló a többi baktériumhoz.

A faj a szubsztrátumra hat, ami a táplálkozáshoz nélkülözhetetlen ásványi elemek feloldódását okozza, amely ezt követően felszívódik. Továbbá az élelmiszerek keresésében és feldolgozásában más baktériumokat támadnak meg. Lehet, hogy ugyanazokat a fajokat támadják meg, de nem saját törzsüket.

Megölni más baktériumokat, V. cholerae egy VI típusú szekréciós rendszer (T6SS) nevű mechanizmust alkalmaz. Ez a rendszer hasonlít egy hárfánra, amely behatol a többi Gram-negatív baktérium sejtfalába, ami halálát okozza.

Így a baktériumok táplálkozási összetevői rendelkezésre állnak, a T6SS hasonló a bakteriofágok által használt genetikai információ beoltásához a bakteriális sejtekben. Ezt a rendszert esetleg a Vibrio cholerae a toxint az epiteliális sejtekben beoltani.

kórtani

átvitel

A baktériumokat széklet-orális úton, személyenként, vízzel, tárgyakkal vagy szennyezett élelmiszerekkel továbbítják. A kolera robbanásveszélyes, ha egy populációban előzetes immunitás nélkül jelentkezik.

Évek óta úgy vélték, hogy a betegség átviteli fő útja a szennyezett víz lenyelése volt. Manapság ismert, hogy vannak olyan élelmiszerek, amelyek járművek lehetnek a továbbításhoz Vibrio cholerae. Ezek közül az élelmiszerek közül néhány: kagyló, osztriga, kagyló, garnélarák és rákok.

Az egészséges személy betegségéhez nagy mennyiségű inokulum szükséges, kb5 - 108 baktériumok. Azonban az inokulum sokkal kisebb mennyisége elegendő a legyengült vagy alultáplált egyedek számára. A betegség inkubációs ideje 6 óra és 5 nap között van.

járványtan

Bár a 14. század óta létezik információ a kolera járványokról, az első dokumentált pandémiák a 19. század elejére nyúlnak vissza. 1817 és 1923 között legalább hat ismert kolera-járvány volt, melyet a klasszikus biotípus okozott Vibrio cholerae.

Ez a sorozat a világjárvány Indiában kezdődött, főként a Gangesz folyó deltájából. Miután elérte a Közel-Keletet, kibővült onnan Európába. Egy másik módja annak, hogy bejuthassunk Európába, a Földközi-tenger, az arabiai lakókocsik révén. Európából érkezett Amerikába.

1923-tól 1961-ig a betegség járványmentes volt, és csak helyi kolerák voltak ismertek. 1961-től egy új biotípussal jelenik meg, amelyet Tornak neveztek, ami a hetedik pandémiát okozza.

Az 1990-es évek óta több mint 200 szerorcsoportot és atípusos formát azonosítottak. 1991-ben a nyolcadik kolera pandémiája következett be. Jelenleg a kolera-esetek főként a szubszaharai Afrika, India, Délkelet-Ázsia és néhány karibi térségre korlátozódnak. Ezekben a régiókban endemikus lett.

A cselekvés formája

A baktérium több toxint termel, de a betegség klasszikus hasmenéses dehidratáló tüneteit a kolera enterotoxin (CT) okozza..

Nem B toxikus alegységből és egy enzimatikusan aktív A alegységből áll. A B alegység a vékonybél epitheliális sejtjeinek receptoraira hat. Az A alegység aktiválja az adenilát-ciklázt.

Az enterotoxin a bakteriális pilion keresztül kötődik a bélnyálkahártya sejtjeihez, és hasmenést és dehidratációt okoz az adenilát-cikláz enzim aktiválásával..

Ez az intracelluláris ciklikus adenozin-monofoszfát fokozott termeléséhez vezet, ami a nyálkahártyák nagy mennyiségű vizet és elektrolitot pumpál..

Vibrio cholerae más toxinokat, például ZOT-ot és ACE-t szabadít fel. Az immunrendszer sejtjeinek semlegesítésével hatnak, amelyek képesek a vibriók eltávolítására (IgG eset). A kolera enterotoxint semlegesíthetik (IgA eset).

Tünetek és kezelés

A tünetek közé tartoznak a következők: hipovolémiás sokk, hányás, hasmenés, acidózis, izomgörcsök, száraz bőr, mázas vagy elsüllyedt szem, magas szívverés, letargia és álmosság.

Az endémiás területeken a baktériumok jelenlétét kimutatták a kolera-betegek közelében. A betegek nem észlelhetik a betegség látható tüneteit, jelezve, hogy tünetmentes személyek léteznek.

A kolera megelőzhető, és a betegség elleni hatékony orális vakcinák 60-66% -ig terjednek. Azonban a járványkitöréseket természetes események okozhatják, vagy emberek okozhatják. Ez akkor fordul elő, ha szennyezi a vizet, vagy veszélyezteti az ivóvíz és a higiéniai hozzáférést.

A megfelelő és időszerű rehidrációs terápia kevesebb, mint 1% -ra csökkentheti a mortalitást. Az antibiotikumokkal történő kezelés csökkentheti a vibriók felszabadulását. Ezek közül a kezelési intézkedések közül egyik sem változtatta meg jelentősen a betegség terjedését.

A felnőttekben általánosan alkalmazott antibiotikumok a Doxycline és a Tetracycline csoportok. Terhes nőknél nitrofurán-furazolidont használnak. Gyermekeknél javasolt a szulfametoxazol és a trimetoprim (SMZ + TMP) alkalmazása.

A járványok ellenőrzésének alapvető eleme a szennyvíz és az egészségügyi feltételek megfelelő egészségügyi kezelése. Ebben az értelemben a kolera a szegénységhez kapcsolódó betegség.

A jelenléte Vibrio cholerae a szervezetben laboratóriumi vizsgálatokkal, mint pl.

referenciák

  1. Baker-Austin, C., Trinanes, J., Gonzalez-Escalona, ​​N. és Martinez-Urtaza, J. (2017). Nem kolera vibriók: az éghajlatváltozás mikrobás barométere. Trendek Microbiol. 25, 76-84.
  2. Faruque, S.M., Albert, M.J. és Mekalanos, J. J. (1998). Epidemiológia, genetika és toxicitás ökológiája Vibrio cholerae. Mikrobiológia és molekuláris biológia vélemények.62 (4); 1301-1314.
  3. Faruque, S. M. és G. Balakrish Nair, G. B. (szerk.). (2008). Vibrio cholerae Genomika és molekuláris biológia. Caister Academic Press. Bangladesben. 218 p.
  4. R. R. R., Black R.E. (1992) A kolera epidemiológiája (129-154. O.). -ban: Barua D., Greenough W.B. (szerk.) Cholera. A fertőző betegségek aktuális témái. Springer, Boston, New York.
  5. Kierek, K. és Watnick, P. I. (2003). A Vibrio cholerae biofilm fejlődésének környezeti tényezői. Alkalmazott és környezetvédelmi mikrobiológia. 69 (9); 5079-5088.
  6. Perez-Rosas, N. és Hazent, T. C. (1989). In situ Survival of Vibrio cholerae és Escherichia coli egy trópusi esőerdőben. Alkalmazott és környezetvédelmi mikrobiológia. 55 (2): 495-499.
  7. Zuckerman, J. N., Rombo, L. és Fisch, A. (2017). A kolera valódi terhe és kockázata: a megelőzésre és az ellenőrzésre gyakorolt ​​hatás. A Lancet. Fertőző betegségek áttekintése. 7 (8): 521-530.