Карактеристике Вибрио цхолерае, таксономија, морфологија, станиште



Вибрио цхолерае То је факултативна, флагелирана анаеробна Грам негативна бактерија. Ова врста је узрок болести колере код људи. Ова цревна болест изазива тешку дијареју и може изазвати смрт ако није адекватно лечена. Узрокује више од 100.000 смртних случајева годишње, углавном код деце.

Колера се преноси кроз контаминирану воду и храну или путем контакта између особа. Третман укључује рехидратациону терапију и специфичне антибиотике. Постоје вакцине оралног давања релативног успјеха.

Индек

  • 1 Опште карактеристике
  • 2 Филогенија и таксономија
  • 3 Морфологија
  • 4 Хабитат
  • 5 Репродукција и животни циклус
  • 6 Исхрана
  • 7 Патогенеза
    • 7.1 Пренос
    • 7.2 Епидемиологија
    • 7.3
  • 8 Симптоми и третман
  • 9 Референце

Опште карактеристике

Вибрио цхолерае То је једноћелијски организам са ћелијским зидом. Ћелијски зид је танак, састављен од пептидогликана између две фосфолипидне мембране. Живи у воденим срединама, посебно у ушћима и рибњацима, повезаним са планктоном, алгама и животињама. Позната су два биотипа и неколико серотипова.

Биофилмес

Бактерија је део бактериопланктона у воденим организмима, како у слободном облику (вибриос) тако и при формирању танких филмова (биофилмова) на органским површинама..

Ове биофилмове чине групе бактерија окружене воденим каналима. Адхезија биофилма је могућа захваљујући производњи полисахарида из спољне мембране.

Генес

Вибрио цхолерае Има два хромозома у облику плазмида. Патогене расе имају гене који кодирају производњу колера токсина (ЦТ за акроним на енглеском).

Поред тога, они укључују гене за такозвани фактор колонизације. Пилус ко-регулише токсин (ТЦП) и регулаторни протеин (ТокР). Овај протеин ко-регулира експресију ЦТ и ТЦП. Део генетске информације која кодира за ове факторе патогености обезбеђује бактериофаг.

Геноме

Његов геном се састоји од 4.03 Мб распоређених у два хромозома неједнаке величине. ДНА секвенца целог генома соја Н16961 од В. цхолерае О1.

Секвенце организоване на хромозому 1 изгледа да су одговорне за различите процесе. Међу њима, умножавање ДНК, дељење ћелија, транскрипција гена, транслација протеина и биосинтеза ћелијског зида. 

На хромозому 2 се синтетишу рибосомски протеини који су одговорни за транспорт шећера, јона и аниона, метаболизам шећера и поправку ДНК..

Унутар ове бактерије откривено је најмање седам бактериофага или филаментозних фага. Фаги су паразитни вируси бактерија. Фаг ЦТКС обезбеђује део секвенце која кодира синтезу токсина колере (ЦТ). Ово је због лизогене конверзије,

Укратко, патогеност одређених сојева Вибрио цхолерае зависи од комплексног генетског система патогених фактора. Међу њима је фактор колонизације пилус ко-регулисан токсином (ТЦП) и регулаторним протеином (ТокР) који ко-регулише експресију ЦТ и ТЦП. 

Зараза

Када људско биће конзумира контаминирану храну или воду, бактерија улази у његов пробавни систем. Када доспије до танког цријева, масовно се веже за епител.

Једном тамо излучује токсин који узрокује биокемијске процесе који узрокују дијареју. У овом окружењу бактерија храни и репродукује, поново се ослобађа у медиј кроз фецес. Његова репродукција је бипартицијска.

Филогенија и таксономија

Род Вибрио укључује више од 100 описаних врста. Од њих, 12 узрокују болести код људи. Припада домену Бацтериа, пхилум Протеобацтериа (гамма гроуп), Ордер Вибрионалес, фамили Вибрионацеае.

Вибрио цхолерае то је добро дефинисана врста путем биохемијских и ДНК тестова. Тест позитиван на каталазу и оксидазу; и не ферментира лактозу.

Италијански доктор Филиппо Пацини први је изолирао бактерију колере 1854. године. Пацини јој је дао знанствено име и идентифицирао га као узрочника болести..

Више од 200 серогрупа од Вибрио цхолерае, али до данас су само 01 и 0139 токсикогене. Свака серогрупа може бити подељена на различите антигене или серотипове. Међу њима су Огава и Инаба, или различити биотипови као што су класични и Тор.

Морфологија

Вибрио цхолерае То је бацил (бактерија у облику штапа или штапа) дужине 1,5-2 μм и широка 0,5 μм. Има један флагел који се налази на једном од његових полова. Има цитоплазматску мембрану окружену танким зидом пептидогликана.

Вањска мембрана има сложенију структуру формирану фосфолипидима, липопротеинима, липополисахаридима и полисахаридним ланцима.

Вањска мембрана се пројектује према ланцима полисахарида који су одговорни за способност адхезије бактерија и формирају биофилмове.

Поред тога, поред ћелијског зида, штити цитоплазму од жучних соли и хидролитичких ензима које производи интестинални тракт људског бића.

Хабитат

Заузима два веома различита станишта: водене средине и људска цријева. У својој слободној фази, Вибрио цхолерае развија се у топлим водама мале сланости.

Може живјети у ријекама, језерима, рибњацима, ушћима или у мору. Ендемит је у Африци, Азији, Јужној Америци и Централној Америци. Онда као паразит настањује танко црево људи.

Бактерије се могу наћи чак иу подручјима тропских плажа, у водама са 35% салинитета и температурама од 25 ° Ц.

Присуство Вибрио цхолерае патогени у аридним подручјима и унутрашњости Африке. Ово указује да врста може да преживи у амплитуди варијације станишта много више него што се раније мислило..

То показују неке студије  Вибрио цхолерае То је дивља бактерија у телима слатке воде у тропским шумама.

Репродукција и животни циклус

Као бактерија, репродукује се бинарном фисијом или бипартицијом. Вибрио цхолерае у води се задржава као слободни вибриони планктона или вибрационих агрегата.

Агрегати вибрија формирају биофилмове у фитопланктону, зоопланктону, масама инсеката, егзоскелетонима, детритусу па чак и на воденим биљкама. Користе хитин као извор угљеника и азота.

Биофилми се састоје од наслаганих бактерија окружених воденим каналима, прилепљених једна на другу и на супстрат спољашњом производњом полисахарида. То је танак желатинозни слој бактерија.

Вибрације животне средине се уносе кроз потрошњу контаминиране хране или воде. Када се уђе у пробавни систем, бактерије колонизирају епител танког цријева.

Након тога, вибрио је везан за слузницу помоћу пили и специјализованих протеина. Затим почиње размножавање и излучивање токсина колере. Овај токсин промовише дијареју којом бактерије поново улазе у спољашње окружење.

Нутритион

Ова бактерија има метаболизам заснован на ферментацији глукозе. У слободном стању добија храну у облику угљеника и азота из различитих органских извора. Неки од њих су хитин или угљеник који излучују фитопланктонске алге.

За асимилацију гвожђа, врста производи сидерофор вибриобактин. Вибриобацтин је хелатно једињење гвожђа које раствара овај минерал и омогућава да се апсорбује активним транспортом.

У воденим срединама, он испуњава важне функције везане за његову исхрану у екосистему. Доприноси реминерализацији органског угљеника и минералних хранива.

С друге стране, бактеријска је. Све ово одређује релевантну улогу као део бактериопланктона у микробним петљама или микробним трофичким мрежама у воденим екосистемима..

Вибрио цхолерае обавља основне процесе за варење хране ван, кроз супстанце које излучује. Овај механизам је сличан механизму других бактерија.

Врста делује на супстрат узрокујући растварање минералних елемената неопходних за његову исхрану, који се касније апсорбују. Такође, у претрази и преради хране нападају друге бактерије. Могу напасти исту врсту, али не и своју врсту.

Убити друге бактерије, В. цхолерае користи механизам који се зове систем за секрецију типа ВИ (Т6СС). Овај систем је сличан харпуну који продире у ћелијски зид других Грам-негативних бактерија узрокујући њихову смрт.

Тако су доступни хранљиви састојци ових бактерија.Т6СС је сличан систему који користе бактериофаги за инокулацију своје генетичке информације у бактеријским ћелијама. Овај систем можда користи и Вибрио цхолерае да инокулише његов токсин у епителне ћелије.

Патогенеза

Пренос

Бактерија се преноси фекално-оралним путем, било од особе до особе, водом, предметима или контаминираном храном. Колера је експлозивна када се јави у популацији без претходног имунитета.

Годинама се сматрало да је главни пут преноса болести унос контаминиране воде. Данас се зна да постоје намирнице које могу бити средства за пренос Вибрио цхолерае. Неке од ових намирница укључују: шкољке, каменице, дагње, рачиће и ракове.

Висока доза инокулума је неопходна да би здрави појединци били болесни, око 105 - 108 бактерије Међутим, код ослабљених или потхрањених појединаца довољна је мања количина инокулума. Период инкубације болести креће се од 6 сати до 5 дана.

Епидемиологи

Иако постоје подаци о епидемији колере још од 14. века, прве документоване пандемије датирају из почетка 19. века. Између 1817. и 1923. било је најмање шест познатих пандемија колере, узрокованих класичним биотипом Вибрио цхолерае.

Ова серија пандемија почела је у Индији, углавном из делте реке Ганг. Када је стигла на Блиски исток, проширила се одатле на Европу. Други начин за улазак у Европу био је Медитеран, кроз караване који долазе из Арабије. Из Европе је стигао у Америку.

Од 1923. до 1961. године постојао је период без пандемија ове болести и познати су само локални случајеви колере. Од 1961. поново се појављује са новим биотипом Тор који је изазвао седму пандемију.

Од 1990-их година, идентификовано је више од 200 серогрупа и атипичних облика Тор. 1991. године дошло је до осме пандемије колере. Тренутно су случајеви колере углавном ограничени на регионе подсахарске Африке, Индије, југоисточне Азије и неких подручја на Карибима. У овим регионима постала је ендемска.

Форм оф ацтион

Бактерија производи неколико токсина, али су класични симптоми дехидратације болести проузроковани холерентеротоксином (ЦТ).

Формира се не-токсичном подјединицом Б и ензиматски активном подјединицом А. Б подјединица делује на рецепторе епителних ћелија танког црева. Подјединица А активира аденилат циклазу.

Ентеротоксин се везује за ћелије цревне слузнице кроз бактеријски пили и изазива дијареју и дехидрацију активирањем ензима аденилат циклазе..

Ово доводи до повећане продукције интрацелуларног цикличког аденозин монофосфата, што узрокује да ћелије слузи пумпају велике количине воде и електролита..

Вибрио цхолерае ослобађа друге токсине као што су ЗОТ и АЦЕ. Делују тако што неутралишу ћелије имуног система које су способне да елиминишу вибрионе (случај ИгГ). Такође могу да неутралишу холерентеротоксин (случај ИгА).

Симптоми и третман

Међу симптомима су: хиповолемијски шок, повраћање, дијареја, ацидоза, грчеви у мишићима, сува кожа, остакљене или потопљене очи, висока брзина откуцаја срца, летаргија и поспаност.

У ендемским подручјима, присуство бактерија је откривено код људи блиских пацијентима који болују од колере. Пацијенти немају видљиве симптоме болести, што указује на постојање асимптоматских појединаца.

Колера се може спречити и постоје ефикасне оралне вакцине против болести до 60-66%. Међутим, епидемије могу бити узроковане природним догађајима или узроковане људима. То се дешава када загађује воду или угрожава приступ питкој води и санитарним условима.

Одговарајућа и благовремена терапија рехидрације може смањити смртност на мање од 1%. Лечење антибиотицима може смањити ослобађање вибрија. Међутим, ниједна од ових мера лијечења није значајно промијенила ширење болести.

Антибиотици који се обично користе код одраслих су они из групе Докицлине и Тетрацицлине. Код жена које су трудне користи се нитрофуран Фуразолидон. Код деце се препоручују сулфаметоксазол и триметоприм (СМЗ + ТМП).

Основни елемент за контролу епидемија је адекватно санитарно управљање отпадним водама и санитарним условима уопште. У том смислу, колера је болест повезана са стањем сиромаштва.

Присуство Вибрио цхолерае у организму се детектује лабораторијским тестовима као што је ПЦР, ЕЛИСА или употребом селективних подлога за културу.

Референце

  1. Бакер-Аустин, Ц., Тринанес, Ј., Гонзалез-Есцалона, Н. анд Мартинез-Уртаза, Ј. (2017). Неколерни вибриос: микробни барометар климатских промјена. Трендс Мицробиол. 25, 76-84.
  2. Фарукуе, С.М., Алберт, М.Ј., и Мекаланос, Ј.Ј. (1998). Епидемиологија, генетика и екологија токсигена Вибрио цхолерае. Микробиологија и молекуларна биологија Ревиевс.62 (4); 1301-1314.
  3. Фарукуе, С. М. и Г. Балакрисх Наир, Г. Б. (ур.). (2008). Вибрио цхолерае Геномика и молекуларна биологија. Цаистер Ацадемиц Пресс. Бангладеш. 218 п.
  4. Гласс Р.И., Блацк Р.Е. (1992) Епидемиологија колере (стр. 129-154). Ин: Баруа Д., Грееноугх В.Б. (едс) Колера. Актуелне теме у инфективној болести. Спрингер, Бостон, Нев Иорк.
  5. Киерек, К. и Ватницк, П. И. (2003). Одреднице животне средине за развој биофилма Вибрио цхолерае. Примењена и еколошка микробиологија. 69 (9); 5079-5088.
  6. Перез-Росас, Н. и Хазент, Т.Ц. (1989). Ин ситу Сурвивал оф Вибрио цхолерае и Есцхерицхиа цоли у водопаду Тропске прашуме. Примењена и еколошка микробиологија. 55 (2): 495-499.
  7. Зуцкерман, Ј.Н., Ромбо, Л. анд Фисцх, А. (2017). Прави терет и ризик од колере: импликације за превенцију и контролу. Тхе Ланцет. Инфецтиоус Дисеасес Ревиев. 7 (8): 521-530.