Cholera: oorzaken en pathogenese

Oorzaken van cholera

De oorzaak van cholera - Vibrio cholerae behoort tot het geslacht Vibrio van de familie Vibrionaceae.

De cholera-vibrio wordt vertegenwoordigd door twee biovars, vergelijkbaar in morfologische en tinctorische eigenschappen (de biologie van cholera zelf en de bioloog El Tor).

Zijn verwekkers van cholera vibrio serogroepen 01 en 0139 species Vibrio cholerae, die behoort tot het geslacht Vibrio, familie Vibrionaceae. Binnen de soort Vibrio cholerae zijn twee belangrijke biovar - biovar cholerae klassiek, outdoor R. Koch in 1883, en biovar El Tor, gewijd in 1906 in Egypte in het quarantainestation van El Tor F. En E. Gotshlihami.

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

Cultuur eigenschappen

Vibrios zijn facultatieve anaëroben, maar zij geven de voorkeur aan aërobe groeiomstandigheden, dus vormt zich een film op het oppervlak van het vloeibare voedingsmedium. De optimale groeitemperatuur is 37 ° C bij pH 8,5-9,0. Voor optimale groei vereisen micro-organismen de aanwezigheid van 0,5% natriumchloride in het medium. Het accumulatiemedium is 1% alkalisch peptonwater, waarop ze 6-8 uur een film vormen. Cholera vibrios zijn pretentieloos en kunnen op eenvoudige media groeien. Het selectieve medium is TCBS-medium (thiosulfaatcitraat-sucrosebevattende agar). Alkalische agar en trypton-soja-agar (TCA) worden gebruikt voor subculturen.

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

Biochemische eigenschappen

Cholera pathogenen zijn biochemisch actief en oxidase-positief, hebben proteolytische en saccharolytische eigenschappen: ze produceren indol, lysine decarboxylase. Vloeibaar gemaakt in trechtervormige vorm gelatine, produceren geen waterstofsulfide. Ferment glucose, mannose, sucrose, lactose (langzaam), zetmeel, fermenteert geen rhamnose, arabiose, dulciet, inositol, inuline. Heeft nitraatreductase-activiteit.

Cholerae vibrios verschillen in gevoeligheid voor bacteriofagen. De klassieke Vibrio cholerae bacteriofaag vernietigd door groep IV Mukerjee en biovar cholerae El Tor - bacteriofagen V groep. Differentiatie tussen cholera uitgevoerd door biochemische eigenschappen, hun vermogen hemolyseren schapen rode bloedcellen, rode bloedcellen agglutineren kip, evenals de gevoeligheid voor polymyxine bacteriofagen. Biovar El Tor bestand tegen polymyxine worden agglutineren kippenerythrocyten gehemolyseerde erythrocyten en schapen positieve Voges-Proskauer reactie en geksaminovy test. V. Cholerae 0139 op fenotypische tekens verwijst naar de bioloog El Tor.

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

Antigenische structuur

Cholera vibrios bezitten O- en H-antigenen. Afhankelijk van de structuur van O-antigeen onderscheiden meer dan 150 serogroepen, waaronder serogroep cholera pathogenen en 0139. 01 Binnen serogroep 01 afhankelijk van de combinatie van A-, B- en C-subeenheden plaats bij unit serovars: Ogawa (AB), Inaba ( AC) en Gikoshima (ABC). Serum 0139 vibrios worden alleen geagglutineerd door serum 0139. H-antigeen is een gebruikelijk antigeen.

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

Houding ten opzichte van omgevingsfactoren

Cholera pathogenen zijn gevoelig voor UV, drogen, desinfectiemiddelen (met uitzondering van quaternaire amines), zure pH-waarden en verwarming. De veroorzakers van cholera, met name de bioloog El Tor, kunnen in water in symbiose met hydrobionts bestaan, algen kunnen onder ongunstige omstandigheden overgaan in een niet-gecultiveerde vorm. Deze eigenschappen maken het mogelijk cholera toe te wijzen aan anthroposapronale infecties.

[23], [24],

Pathogeniteitsfactoren

Het V. Cholerae- genoom bestaat uit twee cirkelvormige chromosomen: groot en klein. Alle genen die nodig zijn voor vitale activiteit en de realisatie van de pathogene oorsprong zijn gelokaliseerd op een groot chromosoom. Een klein chromosoom bevat een integrine dat antibioticaresistentiecassettes vangt en tot expressie brengt.

De belangrijkste factor van pathogeniciteit is cholera-enterotoxine (CT). Het gen dat de synthese van dit toxine medieert, is gelokaliseerd in de toxigen-cassette die zich op het genoom van de filamenteuze bacteriofaag CTX bevindt. Naast het enterotoxinegen zitten zot- en aasgenen op dezelfde cassette. Het product van het zot-gen is toxine (zonula occludens-toxine) en het gen bepaalt de synthese van extra enterotoxine (accessoire cholerae-enterotoxine). Beide toxinen zijn betrokken bij het verhogen van de permeabiliteit van de darmwand. Het genoom van de faag bevat ook het ser-adhesinegen en de RS2-sequentie, die codeert voor faagreplicatie en de integratie ervan in het chromosoom.

De receptor voor faag CTX is toxine-regulerende palen (Ter). Het zijn Type 4 pili die, naast receptoren voor CTX-faag, noodzakelijk zijn voor de kolonisatie van microvilli van de dunne darm, en ook deelnemen aan de vorming van biofilms, in het bijzonder op het oppervlak van de carbiontte-schaal.

Ter wordt gecoördineerd tot expressie gebracht met het CT-gen. Op het grote chromosoom wordt ook dads gen bepaalt de synthese van neuraminidase waardoor de toepassing van de werking van het toxine en hap gen bepaalt de synthese van een oplosbaar gemallyutininproteazy, die een belangrijke rol speelt bij het verwijderen van het pathogeen uit de darmen in het milieu als gevolg van de destructieve effect op de receptoren van de intestinale epitheel geassocieerd met bacillen.

Kolonisatie van de dunne darm uitgevoerd door toksinkoreguliruemymi pili, vormt een basis voor werking van cholera toxine, een eiwit met een molecuulgewicht van 84000D, bestaande uit één subeenheid A en subeenheid B 5 A-subeenheid bestaat uit twee polypeptideketens van A1 en A2, verbonden door disulfidebruggen. De subunit complex van vijf identieke B-polypeptiden zijn met elkaar verbonden niet-covalente binding in een ring. B-subunit complex is verantwoordelijk voor het binden van het gehele toxine molecuul aan de celreceptor - monosialovym ganglioside GM1, die zeer rijk aan epitheelcellen van de dunne darm mucosa. Om subeenheid complex kan interageren met GM1, daaruit worden afgesplitst siaalzuur die met neuraminidase-enzym dat bijdraagt aan de werking van het toxine wordt uitgevoerd. Subunit complex na bevestiging aan de 5-gangliosiden op het membraan van het darmepitheel verandert configuratie zodat laat een verbinding met de A1 A1V5 complex en de cel binnenkomen. Penetrerend in de cel activeert A1-peptide het adenylaatcyclase. Dit gebeurt als gevolg van interactie met AI NAD, resulterend in de vorming van ADP-ribose, die wordt overgebracht naar de GTP-bindingseiwit regulerende subeenheid van adenylaat cyclase. Het resultaat is functioneel remming vereist GTP hydrolyse die leidt tot de accumulatie van GTP in de regulerende subeenheid van adenylaatcyclase, het bepalen van de actieve toestand van het enzym, met als gevolg - verhoogde synthese van cAMP. Onder invloed van c-AMP in de darm varieert actief transport van ionen. In de epitheliale crypten sterk ionen C1 toegewezen en villi in moeilijke absorptie van Na + en Cl-, die de basis vormt voor de osmotische afgifte van water in het lumen van de darm.

Cholera vibrios overleven goed bij lage temperatuur; in het ijs tot 1 maand aanhouden. In zeewater - tot 47 dagen, in rivierwater - van 3-5 dagen tot enkele weken, in de grond - van 8 dagen tot 3 maanden, in ontlasting - tot 3 dagen, op rauwe groenten - 2-4 dagen. Op fruit - 1-2 dagen. Cholera vibrios bij 80 ° C sterven na 5 minuten, bij 100 ° C - direct; zeer gevoelig voor zuren, drogen en direct zonlicht onder invloed van bleekmiddel of ander desinfectans sterven na 5-15 minuten, en goed geconserveerd gedurende lange tijd en zelfs prolifereren in open water en afvalwater rijk aan organische stoffen.

Pathogenese van cholera

De poort naar infectie is het spijsverteringskanaal. De ziekte ontwikkelt zich wanneer ziekteverwekkers de maag barrière te overwinnen (meestal waargenomen in de basale secretie periode, wanneer de maag-pH dicht bij 7), het bereiken van de dunne darm, waar ze zich snel prolifereren en uitscheiden een exotoxine. Enterotoxine of cholerogeen bepaalt het optreden van de belangrijkste manifestaties van cholera. Cholera-syndroom is geassocieerd met de aanwezigheid in deze vibrio van twee stoffen: eiwitenterotoxine - cholerogeen (exotoxine) en neuraminidase. Cholerogeen bindt aan een specifieke receptor van enterocyten - ganglioside. Onder invloed van neuraminidase wordt een specifieke receptor uit de gangliosiden gevormd. Het complex van de cholerogeen-specifieke receptor activeert adenylaatcyclase, dat de synthese van cAMP initieert. Adenosinetrifosfaat reguleert door de ionenpomp de afscheiding van water en elektrolyten uit de cel in het darmlumen. Als gevolg hiervan, het slijmvlies van de dunne darm begint te enorme hoeveelheid isotone vloeistof, die geen tijd om te worden geabsorbeerd in de dikke darm heeft afscheiden - ontwikkelen diarree isotone. Met 1 liter ontlasting verliest het lichaam 5 g natriumchloride. 4 g natriumwaterstofcarbonaat, 1 g kaliumchloride. De toevoeging van braken verhoogt het volume verloren vocht.

Dientengevolge neemt het volume van het plasma af, neemt het volume circulerend bloed af en wordt het dikker. De vloeistof wordt herverdeeld van de interstitiële naar de intravasculaire ruimte. Er zijn hemodynamische aandoeningen, stoornissen van de microcirculatie, die resulteren in dehydratatieschok en acuut nierfalen. Metabole acidose ontwikkelt zich, die gepaard gaat met convulsies. Hypokaliëmie veroorzaakt aritmie, hypotensie, veranderingen in het myocardium en atonie van de darm.