Vibrio cholerae Je to gramnegativní anaerobní fakultativní bakterie, bičíkovec. Tento druh je příčinou cholerové choroby u lidí. Toto střevní onemocnění způsobuje těžký průjem a může způsobit smrt, pokud není řádně ošetřováno. Způsobuje více než 100 000 úmrtí ročně, většinou u dětí.
Cholera se přenáší prostřednictvím kontaminovaných potravin a vody nebo kontaktem mezi lidmi. Léčba zahrnuje rehydratační terapii a specifická antibiotika. Existují relativně úspěšné orální vakcíny.
Rejstřík článků
Vibrio cholerae je to jednobuněčný organismus s buněčnou stěnou. Buněčná stěna je tenká, složená z peptidoglykanu mezi dvěma fosfolipidovými membránami. Obývá vodní prostředí, zejména ústí řek a rybníky, spojené s planktonem, řasami a zvířaty. Jsou známy dva biotypy a několik sérotypů.
Bakterie je součástí bakterioplanktonu ve vodních útvarech, a to jak ve volné formě (vibrace), tak v tenkých vrstvách (biofilmy) na organických površích..
Tyto biofilmy jsou tvořeny skupinami bakterií obklopených vodními kanály. Adheze biofilmu je možná díky produkci polysacharidů z vnější membrány.
Vibrio cholerae má dva chromozomy ve formě plazmidů. Patogenní rasy mají geny, které kódují produkci toxinu cholery (CT).
Dále obsahují geny pro takzvaný kolonizační faktor. Pilus je společně regulován toxinem (TCP) a regulačním proteinem (ToxR). Tento protein společně reguluje expresi CT a TCP. Část genetické informace, která kóduje tyto faktory patogenity, poskytují bakteriofágy.
Jeho genom je tvořen 4,03 Mb distribuovaným ve dvou chromozomech nestejné velikosti. Sekvence DNA celého genomu kmene N16961 z V. cholerae O1.
Uspořádané sekvence na chromozomu 1 se zdají být zodpovědné za různé procesy. Mezi ně patří množení DNA, dělení buněk, transkripce genů, translace proteinů a biosyntéza buněčných stěn.
Na chromozomu 2 jsou syntetizovány ribozomální proteiny, které jsou zodpovědné za transport cukrů, iontů a aniontů, metabolismus cukrů a opravu DNA.
V této bakterii bylo detekováno nejméně sedm bakteriofágů nebo vláknitých fágů. Fágy jsou parazitické viry bakterií. Fág CTX přispívá částí sekvence, která kóduje syntézu toxinu cholery (CT). To je způsobeno lysogenní přeměnou,
Stručně řečeno, patogenita určitých kmenů Vibrio cholerae záleží na složitém genetickém systému patogenních faktorů. Mezi nimi je pilusový kolonizační faktor společně regulovaný toxinem (TCP) a regulační protein (ToxR), který společně reguluje expresi CT a TCP.
Když lidé konzumují kontaminované potraviny nebo vodu, bakterie vstupují do jejich trávicího systému. Po dosažení tenkého střeva hromadně přilne k epitelu.
Jakmile tam je, vylučuje toxin a způsobuje biochemické procesy, které způsobují průjem. V tomto prostředí se bakterie živí a množí a prostřednictvím výkalů se uvolňuje zpět do prostředí. Jeho reprodukce je rozdělena na dvě části.
Pohlaví Vibrio zahrnuje více než 100 popsaných druhů. Z nich 12 způsobuje onemocnění u lidí. Patří do domény bakterií, Proteobacteria phylum (skupina gama), řád Vibrionales, čeleď Vibrionaceae.
Vibrio cholerae je to druh dobře definovaný biochemickými a DNA testy. Pozitivní testy na katalázu a oxidázu; a nefermentuje laktózu.
Italský lékař Filippo Pacini byl první, kdo izoloval bakterie cholery v roce 1854. Pacini mu dal vědecký název a označil jej za původce nemoci..
Více než 200 séroskupin o Vibrio cholerae, ale k dnešnímu dni jsou toxické pouze 01 a 0139. Každá séroskupina může být rozdělena do různých antigenních forem nebo sérotypů. Mezi ně patří Ogawa a Inaba nebo různé biotypy, jako je klasický a Tor.
Vibrio cholerae je to bacil (tyčinka nebo tyčinkovité bakterie) dlouhý 1,5-2 μm a široký 0,5 μm. Má jeden bičík umístěný na jednom ze svých pólů. Má cytoplazmatickou membránu obklopenou tenkou stěnou peptidoglykanu.
Vnější membrána má složitější strukturu tvořenou fosfolipidy, lipoproteiny, lipopolysacharidy a polysacharidovými řetězci..
Vnější membrána vyčnívá směrem k polysacharidovým řetězcům, které jsou odpovědné za adhezní kapacitu bakterií a tvoří biofilmy..
Kromě toho spolu s buněčnou stěnou chrání cytoplazmu před žlučovými solemi a hydrolytickými enzymy produkovanými lidským střevním traktem..
Zabírá dvě velmi odlišná stanoviště: vodní prostředí a lidská střeva. Ve své volné fázi, Vibrio cholerae daří se mu v teplých vodách s nízkým obsahem soli.
Může žít v řekách, jezerech, rybnících, ústí řek nebo v moři. Je endemický v Africe, Asii, Jižní Americe a Střední Americe. Později jako parazit obývá tenké střevo lidí..
Bakterie se dokonce vyskytuje v oblastech tropických pláží, ve vodách s 35% slaností a teplotami 25 ° C.
Přítomnost někoho Vibrio cholerae patogeny ve suchých zónách a ve vnitrozemské Africe. To naznačuje, že tento druh může přežít v mnohem větším rozsahu variací stanovišť, než se dříve myslelo..
Některé studie to ukazují Vibrio cholerae je divoká bakterie nacházející se ve sladkovodních útvarech v tropických deštných pralesech.
Jako bakterie se množí binárním štěpením nebo biparticí. Vibrio cholerae přetrvává ve vodě jako volné planktonové vibrace nebo agregáty vibrací.
Agregáty vibrací tvoří biofilmy ve fytoplanktonu, zooplanktonu, masách hmyzích vajec, exoskeletonech, detritech a dokonce i na vodních rostlinách. Používají chitin jako zdroj uhlíku a dusíku.
Biofilmy se skládají z naskládaných bakterií obklopených vodními kanály, které jsou navzájem spojeny a k substrátu vnější produkcí polysacharidů. Je to tenká želatinová vrstva bakterií.
Vibrace prostředí jsou přijímány konzumací kontaminovaných potravin nebo vody. Jakmile jsou uvnitř trávicího systému, bakterie kolonizují epitel tenkého střeva.
Vibrio je následně připojeno ke sliznici pilisem a specializovanými proteiny. Poté začíná jeho množení a sekrece toxinu cholery. Tento toxin podporuje průjem, při kterém se bakterie znovu dostávají do vnějšího prostředí.
Tato bakterie má metabolismus založený na fermentaci glukózy. Ve volném stavu získává potravu ve formě uhlíku a dusíku z různých organických zdrojů. Některé z nich jsou chitin nebo uhlík vylučovaný řasami z fytoplanktonu.
Pro asimilaci železa tento druh produkuje siderofor vibriobaktin. Vibriobactin je sloučenina chelatující železo, která rozpouští tento minerál a umožňuje jeho absorpci aktivním transportem.
Ve vodním prostředí plní důležité funkce související s jeho výživou v ekosystému. Přispívá k remineralizaci organického uhlíku a minerálních živin.
Na druhou stranu je to bakterivorní. To vše mu přiřazuje důležitou roli jako součást bakterioplanktonu v mikrobiálních smyčkách nebo mikrobiálních potravních sítích ve vodních ekosystémech..
Vibrio cholerae provádí základní procesy trávení potravy v zahraničí prostřednictvím látek, které vylučuje. Tento mechanismus je podobný jako u jiných bakterií.
Tento druh působí na substrát a způsobuje rozpouštění základních minerálních prvků pro jeho výživu, které jsou následně absorbovány. Při hledání a zpracování potravy také útočí na jiné bakterie. Mohou zaútočit na stejný druh, ale ne na svůj vlastní kmen.
Zabít další bakterie, V. cholerae využívá mechanismus nazývaný sekreční systém typu VI (T6SS). Tento systém je podobný harpuně, která proniká do buněčné stěny jiných gramnegativních bakterií a způsobuje smrt..
Jsou tedy k dispozici nutriční sloučeniny těchto bakterií.T6SS je podobný systému používanému bakteriofágy k naočkování jejich genetické informace do bakteriálních buněk. Tento systém možná používá i Vibrio cholerae naočkovat svůj toxin do epiteliálních buněk.
Bakterie se přenášejí fekálně-orální cestou, buď z člověka na člověka, kontaminovanou vodou, předměty nebo potravinami. Cholera je výbušná, pokud se vyskytuje v populaci bez předchozí imunity.
Po celá léta se předpokládalo, že hlavní cestou přenosu nemoci je požití kontaminované vody. Dnes je známo, že existují potraviny, které mohou být prostředky pro přenos Vibrio cholerae. Některé z těchto potravin zahrnují: škeble, ústřice, slávky, krevety a kraby.
Aby nemocný jedinec onemocněl, je zapotřebí vysoká dávka inokula, přibližně 105 - 108 bakterie U oslabených nebo podvyživených jedinců však stačí mnohem menší množství inokula. Inkubační doba onemocnění se pohybuje od 6 hodin do 5 dnů.
Ačkoli existují informace o epidemiích cholery od 14. století, první dokumentované pandemie pocházejí z počátku 19. století. V letech 1817 až 1923 došlo k nejméně šesti známým pandemím cholery způsobeným klasickým biotypem Vibrio cholerae.
Tato série pandemií začala z Indie, hlavně z delty řeky Gangy. Jakmile dosáhl na Střední východ, odtud se rozšířil do Evropy. Další cestou vstupu do Evropy bylo Středomoří, přes karavany z Arábie. Z Evropy přišla do Ameriky.
V letech 1923 až 1961 došlo k pandemickému období tohoto onemocnění a byly známy pouze místní případy cholery. Od roku 1961 se znovu objevuje s novým biotypem zvaným Tor, který způsobil sedmou pandemii.
Od 90. let bylo identifikováno více než 200 séroskupin a atypických forem Tor. V roce 1991 došlo k osmé pandemii cholery. V současné době jsou případy cholery omezeny hlavně na regiony subsaharské Afriky, Indie, jihovýchodní Asie a některé oblasti Karibiku. V těchto regionech se to stalo endemickým.
Bakterie produkují několik toxinů, ale klasické dehydratační průjmové příznaky onemocnění jsou způsobeny cholerovým enterotoxinem (TC).
Skládá se z netoxické podjednotky B a enzymaticky aktivní podjednotky A. B podjednotka působí na receptory epiteliálních buněk tenkého střeva. Podjednotka A aktivuje adenylátcyklázu.
Enterotoxin se váže na buňky střevní sliznice bakteriálními pili a způsobuje průjem a dehydrataci aktivací enzymu adenylátcyklázy.
To vede ke zvýšené produkci intracelulárního cyklického adenosinmonofosfátu, což způsobuje, že buňky sliznice pumpují velké množství vody a elektrolytů..
Vibrio cholerae uvolňuje další toxiny jako ZOT a ACE. Působí neutralizací buněk imunitního systému, které jsou schopné eliminovat vibrace (případ IgG). Mohou také neutralizovat enterotoxin cholery (případ IgA).
Mezi příznaky patří: hypovolemický šok, zvracení, průjem, acidóza, svalové křeče, suchá kůže, skelné nebo propadlé oči, vysoká srdeční frekvence, letargie a ospalost.
V endemických oblastech byla přítomnost bakterií zjištěna u lidí blízkých lidem s cholerou. Pacienti nemají žádné viditelné příznaky onemocnění, což naznačuje existenci asymptomatických jedinců.
Cholere se dá předcházet a existují perorální vakcíny, které jsou účinné proti této nemoci až do 60–66%. Záchvaty však mohou být způsobeny přírodními událostmi nebo lidmi. K tomu dochází znečištěním vody nebo ohrožením přístupu k nezávadné vodě a hygieně..
Adekvátní a včasná rehydratační terapie může snížit úmrtnost na méně než 1%. Antibiotická léčba může snížit vylučování vibrací. Žádné z těchto léčebných opatření však významně nezměnilo šíření nemoci..
Antibiotika běžně používaná u dospělých jsou antibiotika skupiny Doxycycline a Doxycycline. Nitrofuran Furazolidon se používá u těhotných žen. U dětí se doporučuje sulfamethoxazol a trimethoprim (SMZ + TMP)..
Základním prvkem pro kontrolu epidemií je přiměřené sanitární řízení odpadních vod a hygienické podmínky obecně. V tomto smyslu je cholera onemocněním spojeným s podmínkami chudoby..
Přítomnost někoho Vibrio cholerae v těle je detekován laboratorními testy, jako je PCR, test ELISA nebo použitím selektivního kultivačního média.
Zatím žádné komentáře