Cholera-vibrio

Volgens de WHO is cholera een infectieziekte die wordt gekenmerkt door acute, ernstige, dehydraterende diarree met ontlasting in de vorm van rijstwater, als gevolg van een infectie met Vibrio cholerae. Omdat de ziekte zich in epidemieën sterk kan verspreiden, een ernstig beloop heeft en een hoge sterftecijfer kent, wordt cholera als een bijzonder gevaarlijke infectie beschouwd.

Het historische thuisland van cholera is India, of preciezer gezegd de delta van de rivieren de Ganges en de Brahmaputra (nu Oost-India en Bangladesh), waar de ziekte al sinds mensenheugenis voorkomt (cholera-epidemieën in deze regio werden al in 500 v.Chr. waargenomen). Het lange bestaan van een endemisch cholerahaard hier wordt door vele redenen verklaard. De cholera-vibrio kan niet alleen lang in water overleven, maar zich er ook onder gunstige omstandigheden in voortplanten - temperaturen boven de 12 °C en de aanwezigheid van organisch materiaal. Al deze omstandigheden zijn evident in India: een tropisch klimaat (gemiddelde jaartemperatuur van 25 tot 29 °C), overvloedige regenval en moerassigheid, een hoge bevolkingsdichtheid, met name in de delta van de Ganges, een grote hoeveelheid organisch materiaal in het water, voortdurende watervervuiling het hele jaar door met rioolwater en uitwerpselen, een lage materiële levensstandaard en unieke religieuze en cultusrituelen van de bevolking.

In de geschiedenis van cholera-epidemieën kunnen vier periodes worden onderscheiden.

Periode I - tot 1817, toen cholera zich alleen concentreerde in Oost- en Zuid-Azië, vooral in India, en zich niet buiten de grenzen daarvan verspreidde.

Periode II - van 1817 tot 1926. Met de totstandkoming van brede economische en andere banden tussen India en Europese en andere landen, verspreidde cholera zich buiten India en veroorzaakte, via de economische en religieuze wegen, zes pandemieën die miljoenen mensenlevens kostten. Rusland was het eerste Europese land waar cholera doordrong. Van 1823 tot 1926 kende Rusland 57 cholerajaren. Gedurende deze periode werden meer dan 5,6 miljoen mensen ziek van cholera en stierven 2,14 miljoen mensen eraan ("40%).

Periode III - van 1926 tot 1961 keerde cholera terug naar zijn belangrijkste endemische focus en brak een periode van relatieve welvaart aan. Het leek erop dat met de ontwikkeling van moderne systemen voor het zuiveren van drinkwater, het verwijderen en desinfecteren van afvalwater, en de ontwikkeling van speciale anticholeramaatregelen, waaronder de oprichting van een quarantainedienst, de landen wereldwijd betrouwbaar beschermd zouden worden tegen een nieuwe cholera-invasie.

De vierde periode begon in 1961 en duurt voort tot op de dag van vandaag. De zevende pandemie begon niet in India, maar in Indonesië en verspreidde zich snel naar de Filipijnen, China, de Indochina-landen en vervolgens naar andere landen in Azië, Afrika en Europa. De bijzonderheden van deze pandemie zijn onder meer dat ze ten eerste werd veroorzaakt door een speciale variant van de cholera-vibrio - V. cholerae eltor, die tot 1961 niet eens officieel werd erkend als verwekker van cholera; ten tweede overtrof ze qua duur alle eerdere pandemieën; ten derde vond ze plaats in twee golven, waarvan de eerste duurde tot 1990 en de tweede begon in 1991 en vele landen in Zuid- en Noord-Amerika trof, waaronder de Verenigde Staten, die sinds 1866 geen cholera-epidemie meer hadden meegemaakt. Van 1961 tot 1996 werden 3.943.239 mensen ziek van cholera in 146 landen.

De verwekker van cholera, Vibrio cholerae, werd in 1883 tijdens de vijfde pandemie ontdekt door R. Koch, maar de vibrio werd voor het eerst in 1854 door F. Pacini aangetroffen in de ontlasting van patiënten met diarree.

V. cholerae behoort tot de familie Vibrionaceae, die verschillende geslachten omvat (Vibrio, Aeromonas, Plesiomonas en Photobacterium). Het geslacht Vibrio telt sinds 1985 meer dan 25 soorten, waarvan V. cholerae, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus en V. fluvialis de belangrijkste voor de mens zijn.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Belangrijkste kenmerken van het geslacht Vibrio

Korte, niet-sporen- en capsulevormende, gebogen of rechte gramnegatieve staafjes, 0,5 µm in diameter en 1,5-3,0 µm lang, beweeglijk (V. cholerae is monotrichous, sommige soorten hebben twee of meer polaire flagella); groeien goed en snel op normale media, zijn chemoorganotroof en fermenteren koolhydraten om zuur te produceren zonder gas (glucose wordt gefermenteerd via de Embden-Meyerhof-route). Oxidase-positief, vormen indool, reduceren nitraten tot nitrieten (V. cholerae geeft een positieve nitrosoindoolreactie), breken gelatine af, geven vaak een positieve Voges-Proskauer-reactie (d.w.z. vormen acetylmethylcarbinol), hebben geen urease, vormen geen H₂S, hebben lysine- en ornithinedecarboxylasen, maar geen argininedihydrolase. Een karakteristiek kenmerk van het geslacht Vibrio is de gevoeligheid van de meeste bacteriestammen voor het medicijn 0/129 (2,4-diamino-6,7-diazopropylpteridine), terwijl vertegenwoordigers van de families Pseudomonadaceae en Enterobacteriaceae resistent zijn tegen dit medicijn. Vibrio's zijn aeroob en facultatief anaeroob; de optimale groeitemperatuur is 18-37 °C, pH 8,6-9,0 (groei in het pH-bereik van 6,0-9,6); sommige soorten (halofielen) groeien niet zonder NaCl. Het G + C-gehalte in DNA is 40-50 mol% (voor V. cholerae ongeveer 47 mol%). Biochemische tests worden gebruikt om binnen de familie Vibrioaceae onderscheid te maken van de morfologisch vergelijkbare geslachten Aeromonas en Plesiomonas, en om onderscheid te maken met de familie Enterobacteriaceae.

De cholera-vibrio verschilt van de familie Pseudomonadaceae doordat hij glucose alleen fermenteert via de Embden-Meyerhof-route (zonder deelname van O2), terwijl de eerstgenoemde alleen glucose verbruikt in aanwezigheid van O2. Dit verschil tussen hen is gemakkelijk te zien op het Hugh-Leifson-medium. Het medium bevat voedingsagar, glucose en een indicator. Er wordt gezaaid in twee kolommen met het Hugh-Leifson-medium, waarvan er één gevuld is met vaseline (om anaërobe omstandigheden te creëren). Bij de groei van de cholera-vibrio verandert de kleur van het medium in beide reageerbuizen, bij de groei van pseudomonaden alleen in de reageerbuis zonder vaseline (aërobe groeiomstandigheden).

De cholera vibrio stelt weinig eisen aan voedingsmedia. Hij vermenigvuldigt zich goed en snel in 1% alkalisch (pH 8,6-9,0) peptonwater (PV) met 0,5-1,0% NaCl, en groeit daarmee sneller dan andere bacteriën. Om de groei van Proteus te onderdrukken, wordt aanbevolen kaliumtelluriet (in een uiteindelijke verdunning van 1:100.000) toe te voegen aan 1% PV. 1% PV is het beste verrijkingsmedium voor de cholera vibrio. Tijdens de groei vormt zich na 6-8 uur een delicate, losse, grijsachtige film op het oppervlak van de PV, die gemakkelijk wordt vernietigd door schudden en in de vorm van vlokken naar de bodem zakt, waarna de PV matig troebel wordt. Er zijn verschillende selectieve media voorgesteld voor de isolatie van de cholera vibrio: alkalische agar, gal-zout agar, alkalisch albuminaat, alkalische agar met bloed, lactose-sucrose en andere media. Het beste medium is TCBS (thiosulfaatcitraat-broomthymolsucrose-agar) en de bijbehorende modificaties. Basische MPA wordt echter het meest gebruikt, waarop de cholera-vibrio gladde, glasachtig transparante, blauwachtig getinte, schijfvormige kolonies met een viskeuze consistentie vormt.

Wanneer de vibrio wordt gezaaid door injectie in een kolom van gelatine, veroorzaakt het na 2 dagen bij een temperatuur van 22-23 C vloeibaarmaking vanaf het oppervlak in de vorm van een bel, vervolgens een trechtervormige en ten slotte laag voor laag.

In melk vermenigvuldigt de vibrio zich snel, waardoor er na 24-48 uur stolling optreedt. Vervolgens vindt er peptonisatie van de melk plaats en na 3-4 dagen sterft de vibrio af doordat de pH-waarde van de melk verschuift naar de zure kant.

Op basis van hun vermogen om mannose, sucrose en arabinose te fermenteren, heeft B. Heiberg alle vibrio's (cholera en cholera-achtige bacteriën) ingedeeld in een aantal groepen. Het aantal hiervan bedraagt nu 8.

Vibrio cholerae behoort tot de eerste groep van Heiberg.

Vibrio's die qua morfologische, culturele en biochemische kenmerken vergelijkbaar zijn met de choleravibrio, werden en worden op verschillende manieren genoemd: paracholera, cholera-achtige vibrio's, NAG-vibrio's (niet-agglutinerende vibrio's); vibrio's die niet tot de O1-groep behoren. De laatste naam benadrukt het meest nauwkeurig hun verwantschap met de choleravibrio. Zoals vastgesteld door A. Gardner en K. Venkat-Raman, hebben cholera- en cholera-achtige vibrio's een gemeenschappelijk H-antigeen, maar verschillen ze in O-antigenen. Volgens het O-antigeen worden cholera- en cholera-achtige vibrio's momenteel onderverdeeld in 139 O-serogroepen, maar hun aantal breidt zich voortdurend uit. De choleravibrio behoort tot de O1-groep. Het heeft een gemeenschappelijk A-antigeen en twee typespecifieke antigenen – B en C – waarmee drie serotypen van V. cholerae worden onderscheiden: het Ogawa-serotype (AB), het Inaba-serotype (AC) en het Hikoshima-serotype (ABC). De cholera-vibrio in het dissociatiestadium heeft een OR-antigeen. In dit opzicht worden O-serum, OR-serum en de typespecifieke sera van Inaba en Ogawa gebruikt om V. cholerae te identificeren.

In 1992-1993 brak een grote cholera-epidemie uit in Bangladesh, India, China, Maleisië en andere landen. De verwekker was een nieuwe, voorheen onbekende serovar van de soort Vibrio cholerae. Deze verschilt van V. cholerae O1 door antigene eigenschappen: hij heeft het 0139-antigeen en een polysaccharidecapsule en wordt niet geagglutineerd door andere O-sera. Al zijn andere morfologische en biologische eigenschappen, waaronder het vermogen om cholera te veroorzaken, d.w.z. het synthetiseren van het exotoxine-cholerogeen, bleken vergelijkbaar te zijn met de eigenschappen van V. cholerae O1. Bijgevolg ontstond een nieuwe verwekker van cholera, V. cholerae 0139, blijkbaar als gevolg van een mutatie die het O-antigeen veranderde. Deze kreeg de naam V. cholerae 0139 bengal.

De vraag naar de verwantschap van de zogenaamde cholera-achtige vibrio's met V. cholerae is lange tijd onduidelijk geweest. Een vergelijking van V. cholerae en cholera-achtige (NAG-vibrio's) op basis van meer dan 70 kenmerken toonde echter een gelijkenis van 90% aan, en de DNA-homologie van V. cholerae en de bestudeerde NAG-vibrio's is 70-100%. Daarom worden cholera-achtige vibrio's gecombineerd tot één soort met de cholera-vibrio, waarvan ze voornamelijk verschillen in hun O-antigenen, in verband waarmee ze vibrio's van de non-O1-groep worden genoemd - V. cholerae non-O1.

De V. cholerae-soort wordt onderverdeeld in 4 biotypen: V. cholerae, V. eltor, V. proteus en V. albensis. De aard van de El Tor-vibrio wordt al jaren bediscussieerd. Deze vibrio werd in 1906 geïsoleerd door F. Gottschlich in het quarantainestation van El Tor uit het lichaam van een pelgrim die stierf aan dysenterie. F. Gottschlich isoleerde verschillende van dergelijke stammen. Ze verschilden in al hun eigenschappen niet van de cholera-vibrio en werden geagglutineerd door cholera-O-serum. Omdat er echter destijds geen cholera onder de pelgrims voorkwam en langdurig dragerschap van de cholera-vibrio onwaarschijnlijk werd geacht, bleef de vraag naar de mogelijke etiologische rol van V. eltor bij cholera lange tijd controversieel. Bovendien had de El Tor-vibrio, in tegenstelling tot V. cholerae, een hemolytisch effect. In 1937 veroorzaakte deze vibrio echter een grote en ernstige cholera-epidemie op het eiland Sulawesi (Indonesië), met een sterftecijfer van meer dan 60%. Uiteindelijk, in 1961, werd hij de boosdoener van de zevende pandemie, en in 1962 werd de vraag naar zijn cholera-aard eindelijk opgelost. De verschillen tussen V. cholerae en V. eltor betreffen slechts enkele kenmerken. In alle andere eigenschappen verschilt V. eltor niet fundamenteel van V. cholerae. Bovendien is nu vastgesteld dat het biotype V. proteus (V. finklerpriori) de volledige groep vibrio's omvat, met uitzondering van groep 01 (en nu 0139), voorheen NAG-vibrio's genoemd. Het biotype V. albensis werd geïsoleerd uit de Elbe en heeft het vermogen om fosforescerend te zijn, maar nu het dat verloren heeft, verschilt het niet van V. proteus. Op basis van deze gegevens wordt de soort Vibrio cholerae momenteel onderverdeeld in 4 biotypen: V. cholerae 01 cholerae, V. cholerae eltor, V. cholerae 0139 bengal en V. cholerae non 01. De eerste drie behoren tot twee serovars 01 en 0139. De laatste biovar omvat de voorgaande biotypen V. proteus en V. albensis en wordt vertegenwoordigd door vele andere serovars van vibrio's die niet worden geagglutineerd door sera 01 en 0139, d.w.z. NAG-vibrio's.

Pathogene factoren van cholera vibrio

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Chemotaxis van Vibrio cholerae

Dankzij deze eigenschappen interageert de vibrio met epitheelcellen. Bij cholera-vibriomutanten (die hun chemotaxis verloren hebben) is de virulentie aanzienlijk verminderd, terwijl deze bij Mob-mutanten (die hun mobiliteit verloren hebben) volledig verdwijnt of sterk afneemt.

Adhesie- en kolonisatiefactoren waarmee de vibrio zich aan de microvilli hecht en het slijmvlies van de dunne darm koloniseert. Adhesiefactoren zijn onder andere mucinase, oplosbare hemagglutinine/protease, neuraminidase, enz. Ze bevorderen de adhesie en kolonisatie door stoffen te vernietigen die deel uitmaken van het slijm. Oplosbare hemagglutinine/protease bevordert de scheiding van vibrio's van epitheelcelreceptoren en hun uitstroom vanuit de darm naar de buitenwereld, wat zorgt voor hun epidemische verspreiding. Neuraminidase versterkt de binding tussen cholerageen en epitheelcellen en vergemakkelijkt de penetratie van het toxine in de cellen, wat de ernst van diarree vergroot.

Choleratoxine is een cholerageen.

Zogenaamde nieuwe toxines die diarree kunnen veroorzaken, maar geen genetische of immunologische relatie hebben met cholerageen.

Dermoneurotische en hemorragische factoren. De aard van deze toxische factoren en hun rol in de pathogenese van cholera zijn nog onvoldoende onderzocht.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]

Endotoxinen van Vibrio cholerae

Lipopolysacchariden van V. cholerae hebben sterke endotoxische eigenschappen en veroorzaken een algemene vergiftiging van het lichaam.

De belangrijkste van de genoemde pathogeniciteitsfactoren van de cholera-vibrio is het exotoxine cholerageen (CTX AB), dat de pathogenese van deze ziekte bepaalt. Het choleramolecuul bestaat uit twee fragmenten: A en B. Fragment A bestaat uit twee peptiden: A1 en A2. Het heeft een specifieke eigenschap van choleratoxine en verleent het de eigenschappen van een superantigeen. Fragment B bestaat uit 5 identieke subeenheden. Het vervult twee functies: 1) herkent de receptor (monosialoganglioside) van de enterocyt en bindt eraan; 2) vormt een intramembraneus hydrofoob kanaal voor de passage van subeenheid A. Peptide A2 dient om fragmenten A en B te binden. De eigenlijke toxische functie wordt uitgevoerd door peptide Aj (ADP-ribosyltransferase). Het interageert met NAD en veroorzaakt de hydrolyse ervan; de resulterende ADP-ribose bindt zich aan de regulerende subeenheid van adenylaatcyclase. Dit leidt tot remming van GTP-hydrolyse. Het resulterende GTP + adenylaatcyclasecomplex veroorzaakt ATP-hydrolyse met de vorming van cAMP. (Een andere route voor cAMP-accumulatie is de onderdrukking door cholerageen van het enzym dat cAMP hydrolyseert tot 5-AMP). De manifestatie van de functie van het ctxAB-gen dat codeert voor de synthese van exotoxine hangt af van de functie van een aantal andere pathogeniciteitsgenen, met name de tcp-genen (die coderen voor de synthese van toxine-gecontroleerde adhesiepili - TCAP), de regulerende genen toxR, toxS en toxT, de hap-genen (oplosbaar hemagglutinine/protease) en neuraminidase-genen (neuraminidase). De genetische controle van de pathogeniciteit van V. cholerae is daarom complex.

Het bleek dat er twee pathogeniciteitseilanden in het V. cholerae-chromosoom zitten. Eén daarvan is het genoom van de filamenteuze matig converterende faag CTXφ, en de andere is het genoom van de eveneens filamenteuze matig converterende faag VPIcp. Elk van deze pathogeniciteitseilanden bevat cassettes van genen die in de profase zijn gespecificeerd en die de pathogeniciteit van de cholerapathogeen bepalen. De CTXφ-profaag draagt de CTX-genen, genen van de nieuwe toxines zot en ace, het ser-gen (adhesinesynthese) en het ortU-gen (synthese van een product met een onbekende functie). Deze cassette bevat ook het nei-gen en de RS2-faagregio, die codeert voor de replicatie en integratie van de profaag in chromosomen. De zot-, ace- en ortU-genen zijn noodzakelijk voor de vorming van faagvirionen wanneer de profaag is uitgesloten van het chromosoom van de pathogeen.

De VPIcp-profaag draagt de tcp-genen (die coderen voor de productie van pili (TCPA-eiwit)), toxT, toxR en act-genen (extra kolonisatiefactor, mobiliteitsgenen (integrases en transposases)). De transcriptie van virulentiegenen wordt gereguleerd door drie regulerende genen: toxR, toxS en toxT. Deze genen veranderen op transcriptieniveau gecoördineerd de activiteit van meer dan 20 virulentiegenen, waaronder ctxAB, tcp en andere genen. Het belangrijkste regulerende gen is het toxR-gen. Beschadiging of afwezigheid ervan leidt tot avirulentie of tot een meer dan 100-voudige afname van de productie van choleratoxine CTX en TCPA. Mogelijk wordt de gecoördineerde expressie van virulentiegenen op deze manier gereguleerd in pathogeniteitseilanden gevormd door gematigde converterende fagen en in andere bacteriesoorten. Er is vastgesteld dat er nog een andere profaag, K139, aanwezig is op het chromosoom van V. cholerae eltor, maar het genoom daarvan is nog nauwelijks onderzocht.

Het hap-gen is gelokaliseerd op het chromosoom. De virulentie (pathogeniteit) en het epidemische vermogen van V. cholerae worden dus bepaald door vier genen: ctxAB, tcp, toxR en hap.

Er zijn verschillende methoden beschikbaar om vast te stellen of V. cholerae cholerageen kan produceren.

Biologische test op konijnen. Wanneer cholera-vibrio's intramusculair worden geïnjecteerd bij zogende konijnen (niet ouder dan 2 weken), ontwikkelen ze een typisch cholerasyndroom: diarree, uitdroging en de dood van het konijn.

Directe detectie van cholerageen door PCR, IFM of passieve immuunhemolysereactie (cholerageen bindt aan Gmj van erytrocyten en deze worden afgebroken na toevoeging van antitoxische antilichamen en complement). Detectie van het vermogen om toxine te produceren alleen is echter niet voldoende om het epidemische gevaar van dergelijke stammen te bepalen. Hiervoor is het noodzakelijk om de aanwezigheid van het hap-gen te detecteren. De beste en meest betrouwbare manier om toxigene en epidemische stammen van cholera-vibrio's van serogroep 01 en 0139 te onderscheiden, is daarom PCR met behulp van specifieke primers om alle vier pathogeniciteitsgenen te detecteren: ctxAB, tcp, toxR en hap.

Het vermogen van V. cholerae anders dan serogroep 01 of 0139 om sporadische of clusterdiarree bij mensen te veroorzaken, kan te wijten zijn aan de aanwezigheid van enterotoxinen van het type LT of ST, die respectievelijk de adenyl- of guanylcyclasesystemen stimuleren, of aan de aanwezigheid van alleen de ctxAB-genen maar geen hap-gen.

Tijdens de zevende pandemie werden V. cholerae-stammen met verschillende virulentiegraden geïsoleerd: cholerogeen (virulent), zwak cholerogeen (laagvirulent) en niet-cholerogeen (niet-virulent). Niet-cholerogene V. cholerae vertonen doorgaans hemolytische activiteit, worden niet gelyseerd door de cholera-diagnostische faag HDF (5) en veroorzaken geen menselijke ziekten.

Voor de faagtypering van V. cholerae 01 (inclusief El Tor) stelde S. Mukherjee sets fagen voor, die vervolgens in Rusland werden aangevuld met andere fagen. Een set van dergelijke fagen (1-7) maakt het mogelijk om faagtypen te onderscheiden binnen V. cholerae 0116. Voor de identificatie van toxigene en niet-toxigene V. cholerae El Tor worden nu in Rusland, in plaats van HDF-3, HDF-4 en HDF-5, de fagen CTX* (lyseren toxigene El Tor vibrio's) en CTX" (lyseren niet-toxigene El Tor vibrio's) voorgesteld.

[ 19 ], [ 20 ], [ 21 ]

Resistentie van cholera-pathogenen

Cholera vibrio's overleven goed bij lage temperaturen; ze blijven tot 1 maand levensvatbaar in ijs; in zeewater - tot 47 dagen, in rivierwater - van 3-5 dagen tot enkele weken, in gekookt mineraalwater overleven ze meer dan 1 jaar, in de grond - van 8 dagen tot 3 maanden, in verse uitwerpselen - tot 3 dagen, op gekookte producten (rijst, noedels, vlees, pap, enz.) overleven ze 2-5 dagen, op rauwe groenten - 2-4 dagen, op fruit - 1-2 dagen, in melk en zuivelproducten - 5 dagen; bij koude bewaring neemt de overlevingsperiode met 1-3 dagen toe; op linnen dat besmet is met uitwerpselen overleven ze tot 2 dagen en op vochtig materiaal - een week. Cholera vibrio's sterven binnen 5 minuten bij een temperatuur van 80 °C en onmiddellijk bij 100 °C; ze zijn zeer gevoelig voor zuren; ze sterven binnen 5-15 minuten onder invloed van chlooramines en andere desinfectiemiddelen. Ze zijn gevoelig voor uitdroging en direct zonlicht, maar overleven goed en lang en vermenigvuldigen zich zelfs in open wateren en afvalwater rijk aan organisch materiaal, met een alkalische pH en een temperatuur boven de 10-12 °C. Ze zijn zeer gevoelig voor chloor: een dosis actief chloor van 0,3-0,4 mg/l water in 30 minuten zorgt voor een betrouwbare desinfectie tegen cholera-vibrio's.

Pathogene Vibrio's voor de mens die niet tot de soort Vibrio Cholerae behoren

Het geslacht Vibrio omvat meer dan 25 soorten, waarvan er, naast V. cholerae, minstens acht ziekten bij mensen kunnen veroorzaken: V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus, V. fluvialis, V. fumissii, V. mimicus, V. damsela en V. hollisae. Al deze vibrio's leven in zeeën en baaien. Besmetting vindt plaats door te zwemmen of door het eten van zeevruchten. Er is gebleken dat cholera- en niet-cholera-vibrio's niet alleen gastro-enteritis kunnen veroorzaken, maar ook wondinfecties. Dit vermogen is aangetroffen bij V. cholerae 01 en niet-01 groepen, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. mimicus, V. damsela en V. vulnificus. Ze veroorzaken ontstekingsprocessen in zachte weefsels wanneer deze worden beschadigd door het schild van zeedieren of wanneer ze in direct contact komen met besmet zeewater.

Van de genoemde pathogene niet-cholera vibrio's zijn V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus en V. fluvialis de meest praktische interessant.

V. parahaemolyticus - een parahemolytische vibrio - werd voor het eerst geïsoleerd in Japan in 1950 tijdens een grote uitbraak van voedselvergiftiging veroorzaakt door de consumptie van halfgedroogde sardines (sterfte was 7,5%). De verwekker behoorde tot het geslacht Vibrio door R. Sakazaki in 1963. Hij verdeelde de bestudeerde stammen in 2 soorten: V. parahaemolyticus en V. alginolyticus. Beide soorten worden gevonden in kustwateren en in hun bewoners zijn het halofielen (Grieks hals - zout); in tegenstelling tot gewone vibrio's groeien halofiele soorten niet op media zonder NaCl en planten ze zich goed voort bij hoge concentraties ervan. De soortenaffiliatie van halofiele vibrio's wordt bepaald door hun vermogen om sucrose te fermenteren, acetylmethylcarbinol te vormen en zich voort te planten in PV met 10% NaCl. Al deze kenmerken zijn inherent aan de soort V. alginolyticus, maar ontbreken bij V. parahaemolyticus.

De parahemolytische vibrio heeft drie soorten antigenen: hittelabiele flagellaire H-antigenen, hittestabiele O-antigenen die niet worden vernietigd door verhitting tot 120 °C gedurende 2 uur, en oppervlakte-K-antigenen die wel worden vernietigd door verhitting. Vers geïsoleerde culturen van V. parahaemolyticus hebben duidelijk gedefinieerde K-antigenen die levende vibrio's beschermen tegen agglutinatie door homologe O-sera. De H-antigenen zijn voor alle stammen hetzelfde, maar de H-antigenen van monotrichus verschillen van de H-antigenen van peritrichus. Volgens het O-antigeen is V. parahaemolyticus onderverdeeld in 14 serogroepen. Binnen de serogroepen worden vibrio's onderverdeeld in serotypen volgens K-antigenen, waarvan het totale aantal 61 bedraagt. Het antigene schema van V. parahaemolyticus is uitsluitend ontwikkeld voor de stammen die van mensen zijn geïsoleerd.

De pathogeniciteit van V. parahaemolyticus wordt geassocieerd met zijn vermogen om hemolysine te synthetiseren, wat enterotoxische eigenschappen heeft. Dit laatste wordt gedetecteerd met behulp van de Kanagawa-methode. De essentie ervan ligt in het feit dat V. parahaemolyticus, pathogeen voor mensen, duidelijke hemolyse veroorzaakt op bloedagar met 7% NaCl. Op bloedagar met minder dan 5% NaCl wordt hemolyse veroorzaakt door veel stammen van V. parahaemolyticus, en op bloedagar met 7% NaCl - alleen stammen met enteropathogene eigenschappen. De parahaemolytische vibrio wordt gevonden aan de kusten van de Japanse, Kaspische, Zwarte en andere zeeën. Het veroorzaakt door voedsel overgedragen toxische infecties en dysenterie-achtige ziekten. Infectie treedt op bij het eten van rauwe of halfrauwe zeevruchten die besmet zijn met V. parahaemolyticus (zeevis, oesters, schaaldieren, enz.).

Van de acht bovengenoemde vibrio's die geen cholera veroorzaken, is V. vulnificus de meest pathogene voor mensen. Deze bacterie werd voor het eerst beschreven in 1976 als Beneckea vulnificus en vervolgens in 1980 heringedeeld als Vibrio vulnificus. Deze bacterie wordt vaak aangetroffen in zeewater en in zeewaterbewoners en veroorzaakt diverse ziekten bij de mens. Stammen van V. vulnificus van mariene en klinische oorsprong verschillen fenotypisch noch genetisch van elkaar.

Wondinfecties veroorzaakt door V. vulnificus ontwikkelen zich snel en leiden tot de vorming van tumoren die leiden tot weefselnecrose. Dit gaat gepaard met koorts, koude rillingen, soms hevige pijn en in sommige gevallen tot de noodzaak van amputatie.

Er is vastgesteld dat V. vulnificus exotoxine produceert. Dierproeven hebben aangetoond dat de ziekteverwekker ernstige lokale schade veroorzaakt met de ontwikkeling van oedeem en weefselnecrose, gevolgd door de dood. De rol van exotoxine in de pathogenese van de ziekte wordt onderzocht.

Naast wondinfecties kan V. vulnificus longontsteking veroorzaken bij drenkelingen en endometritis bij vrouwen na blootstelling aan zeewater. De ernstigste vorm van infectie veroorzaakt door V. vulnificus is primaire sepsis, die wordt veroorzaakt door het eten van rauwe oesters (en mogelijk ook andere zeedieren). Deze ziekte ontwikkelt zich zeer snel: de patiënt ontwikkelt malaise, koorts, koude rillingen en uitputting, gevolgd door ernstige hypotensie, wat de belangrijkste doodsoorzaak is (het sterftecijfer is ongeveer 50%).

V. fluvialis werd voor het eerst beschreven als een pathogeen voor gastro-enteritis in 1981. Het behoort tot een subgroep van niet-cholerapathogene vibrio's die argininedihydrolase bevatten, maar geen netornithine- en lysinedecarboxylasen (V. fluvialis, V. furnissii, V. damsela, d.w.z. fenotypisch vergelijkbaar met Aeromonas). V. fluvialis is een veelvoorkomende verwekker van gastro-enteritis, die gepaard gaat met hevig braken, diarree, buikpijn, koorts en ernstige of matige uitdroging. De belangrijkste pathogene factor is enterotoxine.

Epidemiologie van cholera

De belangrijkste bron van infectie is slechts een persoon - een patiënt met cholera of een vibrio-drager, evenals water dat met hen besmet is. Geen enkel dier in de natuur krijgt cholera. De infectieweg is feco-oraal. Besmettingswegen: a) de belangrijkste - via water dat wordt gebruikt voor drinken, baden en huishoudelijke behoeften; b) contact - huishouden en c) via voedsel. Alle grote epidemieën en pandemieën van cholera waren geassocieerd met water. Cholera-vibrio's hebben dergelijke adaptieve mechanismen die het voortbestaan van hun populaties garanderen, zowel in het menselijk lichaam als in bepaalde ecosystemen van open waterlichamen. Ernstige diarree, die wordt veroorzaakt door de cholera-vibrio, leidt tot reiniging van de darmen van concurrerende bacteriën en draagt bij aan de wijdverbreide verspreiding van de ziekteverwekker in het milieu, voornamelijk in afvalwater en in open waterlichamen waar ze worden gedumpt. Een persoon met cholera scheidt de ziekteverwekker in enorme hoeveelheden uit - van 100 miljoen tot 1 miljard per 1 ml ontlasting. Een vibriodrager scheidt 100-100.000 vibrio's uit per 1 ml; de infectieuze dosis bedraagt ongeveer 1 miljoen vibrio's. De uitscheidingsduur van cholera-vibrio bij gezonde dragers bedraagt 7 tot 42 dagen en bij herstelde dragers 7 tot 10 dagen. Een langere uitscheiding is uiterst zeldzaam.

Een bijzonderheid van cholera is dat er nadien doorgaans geen sprake is van langdurige verspreiding en er geen stabiele endemische haarden worden gevormd. Zoals hierboven echter al aangegeven, overleeft de cholera-vibrio in de zomer niet alleen langdurig in open wateren, maar vermenigvuldigt zich zelfs.

Van groot epidemiologisch belang is het feit dat cholera-vibrio's van de O1-groep, zowel niet-toxigeen als toxigeen, lange tijd kunnen overleven in verschillende aquatische ecosystemen als ongekweekte vormen. Met behulp van de polymerasekettingreactie werden vct-genen van ongekweekte vormen van V. chokrae gedetecteerd in verschillende waterlichamen in een aantal endemische gebieden van het GOS tijdens negatieve bacteriologische studies.

De El Tor cholera-vibrio is endemisch in Indonesië. Men denkt dat de opkomst van deze veroorzaker van de zevende pandemie verband houdt met de uitbreiding van de economische banden van Indonesië met de buitenwereld na de onafhankelijkheid. De duur en de razendsnelle ontwikkeling van de pandemie, met name de tweede golf, werden beslissend beïnvloed door het gebrek aan immuniteit tegen cholera en verschillende maatschappelijke omwentelingen in landen in Azië, Afrika en Amerika.

In geval van cholera wordt een reeks maatregelen tegen de epidemie genomen. De belangrijkste en doorslaggevende zijn: actieve en tijdige detectie en isolatie (ziekenhuisopname, behandeling) van patiënten met acute en atypische vormen en van gezonde vibriodragers. Er worden maatregelen genomen om mogelijke infectieroutes te voorkomen. Er wordt speciale aandacht besteed aan de watervoorziening (chlorering van drinkwater), naleving van sanitaire en hygiënische omstandigheden in levensmiddelenbedrijven, in kinderinstellingen en op openbare plaatsen. Er worden strenge controles uitgevoerd, ook bacteriologische, in open wateren, er wordt vaccinatie van de bevolking uitgevoerd, enz.

[ 22 ], [ 23 ], [ 24 ], [ 25 ], [ 26 ]

Symptomen van cholera

De incubatietijd van cholera varieert van enkele uren tot 6 dagen, meestal 2-3 dagen. Nadat ze het lumen van de dunne darm zijn binnengedrongen, worden cholera-vibrio's, dankzij hun mobiliteit en chemotaxis ten opzichte van het slijmvlies, naar het slijm geleid. Om erdoorheen te dringen, produceren vibrio's een aantal enzymen: neuraminidase, mucinase, proteasen en lecithinase. Deze enzymen vernietigen stoffen in het slijm en vergemakkelijken de verplaatsing van vibrio's naar de epitheelcellen. Door adhesie hechten vibrio's zich aan de glycocalyx van het epitheel en verliezen hun mobiliteit. Ze beginnen zich snel te vermenigvuldigen, koloniseren de microvilli van de dunne darm (zie kleureninzet, Fig. 101.2) en produceren tegelijkertijd een grote hoeveelheid exotoxine-cholerogeen. Cholerageenmoleculen binden zich aan monosialoganglioside Gni! En dringen door tot het celmembraan, waar ze het adenylaatcyclasesysteem activeren, en de accumulerende cAMP veroorzaakt hypersecretie van vocht, kationen en anionen (Na, HCO, Kl, Cl) uit enterocyten, wat leidt tot choleradiarree, uitdroging en ontzilting van het lichaam. Er zijn drie soorten van de ziekte:

• een heftige, ernstige, uitdrogende diarree die binnen enkele uren tot de dood van de patiënt leidt;
• minder ernstig verloop, of diarree zonder uitdroging;
• asymptomatisch verloop van de ziekte (dragerschap van vibrio's).

In ernstige gevallen van cholera ontwikkelen patiënten diarree, neemt de frequentie van de ontlasting toe, wordt de ontlasting overvloediger, wateriger, verliest zijn geur en ziet eruit als rijstbouillon (een troebele vloeistof met slijmresten en epitheelcellen erin). Vervolgens treedt er slopend braken op, eerst van de darminhoud, waarna het braaksel eruitziet als rijstbouillon. De temperatuur van de patiënt daalt tot onder normaal, de huid wordt blauwachtig, gerimpeld en koud - cholera algie. Door uitdroging verdikt het bloed, ontstaat cyanose, zuurstofgebrek, verslechtert de nierfunctie sterk, treden er stuiptrekkingen op, verliest de patiënt het bewustzijn en treedt de dood in. Het cholerasterftecijfer tijdens de zevende pandemie varieerde van 1,5% in ontwikkelde landen tot 50% in ontwikkelingslanden.

Postinfectieuze immuniteit is sterk en langdurig, en terugkerende ziekten komen zelden voor. De immuniteit is antitoxisch en antimicrobieel, en wordt veroorzaakt door antilichamen (antitoxines blijven langer aanwezig dan antimicrobiële antilichamen), immuungeheugencellen en fagocyten.

Laboratoriumdiagnostiek van cholera

De belangrijkste en meest doorslaggevende methode voor het diagnosticeren van cholera is bacteriologisch onderzoek. Het materiaal dat van de patiënt wordt onderzocht, bestaat uit ontlasting en braaksel; ontlasting wordt onderzocht op aanwezigheid van vibrio's; bij personen die aan cholera zijn overleden, wordt een afgebonden deel van de dunne darm en galblaas afgenomen voor onderzoek; objecten uit de buitenwereld, water uit open reservoirs en afvalwater worden het vaakst onderzocht.

Bij het uitvoeren van een bacteriologisch onderzoek moeten de volgende drie voorwaarden worden vervuld:

• verwijder het materiaal zo snel mogelijk van de patiënt (cholera vibrio overleeft een korte tijd in de ontlasting);
• de container waarin het materiaal wordt meegenomen, mag niet met chemicaliën worden gedesinfecteerd en mag geen sporen daarvan bevatten, aangezien de cholera vibrio daar zeer gevoelig voor is;
• de mogelijkheid van besmetting en infectie van anderen uitsluiten.

De cultuur wordt geïsoleerd volgens het volgende schema: zaaien op PV, gelijktijdig op alkalische MPA of een ander selectief medium (TCBS is het beste). Na 6 uur wordt de op PV gevormde film onderzocht en indien nodig wordt een overzetting gemaakt naar een tweede PV (de zaaisnelheid van de cholera vibrio neemt in dit geval met 10% toe). Vanuit PV wordt een overzetting gemaakt naar alkalische MPA. Verdachte kolonies (glasachtig-transparant) worden overgezet om een zuivere cultuur te verkrijgen, die wordt geïdentificeerd op basis van morfologische, culturele, biochemische eigenschappen, motiliteit en uiteindelijk getypeerd met behulp van diagnostische agglutinerende sera O-, OR-, Inaba- en Ogawa- en fagen (HDF). Er zijn verschillende opties voor versnelde diagnostiek voorgesteld, waarvan de luminescentie-serologische methode de beste is. Deze maakt het mogelijk om cholera vibrio direct in het testmateriaal te detecteren (of na voorkweek in twee reageerbuizen met 1% PV, aan één waarvan de cholera faag is toegevoegd) binnen 1,5-2 uur. Voor de versnelde detectie van cholera-vibrio heeft het IEM van Nizjni Novgorod een set papieren indicatorschijven voorgesteld, bestaande uit 13 biochemische testen (oxidase, indool, urease, lactose, glucose, sucrose, mannose, arabinose, mannitol, inositol, arginine, ornithine, lysine). Deze maken het mogelijk om vertegenwoordigers van het geslacht Vibrio te onderscheiden van de geslachten Aeromonas, Plesiomonas, Pseudomonas, Comamonas en de familie Enterobacteriaceae. Voor snelle detectie van cholera-vibrio in feces en in omgevingsobjecten kan RPGA met een antilichaamdiagnostisch middel worden gebruikt. Voor de detectie van niet-gekweekte vormen van cholera-vibrio in omgevingsobjecten wordt uitsluitend de polymerasekettingreactiemethode gebruikt.

In gevallen waarin niet-Ol-groep V. cholerae wordt geïsoleerd, dienen ze te worden getypeerd met behulp van de corresponderende agglutinerende sera van andere serogroepen. Isolatie van niet-Ol-groep V. cholerae bij een patiënt met diarree (inclusief cholera-achtige diarree) vereist dezelfde anti-epidemische maatregelen als isolatie van Ol-groep V. cholerae. Indien nodig wordt in dergelijke vibrio's de aanwezigheid van de pathogeniciteitsgenen ctxAB, tcp, toxR en hap bepaald met behulp van PCR.

Serologische diagnostiek van cholera is van ondersteunende aard. Hiervoor kan de agglutinatiereactie worden gebruikt, maar het is beter om de titer van vibriocidale antilichamen of antitoxinen te bepalen (antilichamen tegen cholera worden bepaald met behulp van enzymimmunoassay of immunofluorescentiemethoden).

Laboratoriumdiagnostiek van niet-cholera pathogene vibrio's

De belangrijkste methode voor het diagnosticeren van ziekten die worden veroorzaakt door niet-cholera pathogene vibrio's is bacteriologisch, waarbij gebruik wordt gemaakt van selectieve media zoals TCBS, MacConkey, enz. Of de geïsoleerde cultuur tot het geslacht Vibrio behoort, wordt bepaald op basis van de belangrijkste kenmerken van de bacteriën van dit geslacht.

Behandeling van cholera

De behandeling van cholerapatiënten moet primair bestaan uit rehydratatie en herstel van de normale water-zoutstofwisseling. Hiervoor wordt het gebruik van zoutoplossingen aanbevolen, bijvoorbeeld met de volgende samenstelling: NaCl - 3,5; NaHC03 - 2,5; KCl - 1,5 en glucose - 20,0 g per liter water. Een dergelijke pathogenetisch onderbouwde behandeling in combinatie met rationele antibiotische therapie maakt het mogelijk de mortaliteit bij cholera te verlagen tot 1% of minder.

Specifieke preventie van cholera

Om kunstmatige immuniteit te creëren, werd een choleravaccin voorgesteld, waaronder een vaccin gemaakt van gedode Inaba- en Ogawa-stammen; een cholera-toxoïd voor subcutaan gebruik en een enteraal chemisch bivalent vaccin bestaande uit anatoxine en somatische antigenen van de Inaba- en Ogawa-serotypen, aangezien er geen kruisimmuniteit ontstaat. De immuniteit na vaccinatie duurt echter niet langer dan 6-8 maanden, dus vaccinaties worden alleen uitgevoerd op basis van epidemiologische indicaties. Antibioticaprofylaxe heeft zich goed bewezen bij cholerahaarden, met name tetracycline, waarvoor de cholera-vibrio zeer gevoelig is. Andere antibiotica die effectief zijn tegen V. cholerae kunnen voor hetzelfde doel worden gebruikt.