0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Холерный вибрион: микробиология и патогенность

Холерный вибрион: микробиология и патогенность

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПАТОГЕННОСТИ VIBRIO CHOLERAE: УМЕРЕННЫЙ НИТЕВИДНЫЙ ФАГ СТХ, КОДИРУЮЩИЙ ХОЛЕРНЫЙ ТОКСИН, И «ОСТРОВ ПАТОГЕННОСТИ»

Представлен анализ современных данных, касающихся генетического контроля ключевых факторов патогенности Vibrio cholerae — холерного токсина и токсин-корегулируемых пилей адгезии. Основное внимание уделено умеренному нитевидному фагу СТХ, в геноме которого находятся структурные гены холерного токсина ctxAB, а также «острову патогенности», несущему гены tcp, контролирующие важнейший фактор колонизации тонкой кишки человека возбудителем холеры. Обсуждается также механизм координированной регуляции активности основных генов патогенности холерного вибриона. Холера — острое диарейное заболевание, которое поразило человечество более двух тысяч лет назад и до сих пор остается одной из основных причин заболеваемости и смертности значительного количества взрослых и детей в развивающихся странах. До недавнего времени пандемии и эпидемии холеры вызывались токсигенными штаммами Vibrio cholerae, относящимися только к серо группе 01, которая делится на два биовара классический и Эль-Тор. Деление на биовары основывается на биохимических различиях, включающих чувствительность к полимиксину В, гемагглютинацию куриных эритроцитов, гемолиз бараньих эритроцитов и реакцию ацетил метилкарбинола. Возбудителем первых 6 пандемий холеры (с 1817 по 1960 г.) были V. cholerae классического биовара. Седьмая пандемия холеры, начавшаяся в 1961 г. и продолжающаяся до настоящего времени, вызвана V. cholerae биовара Эль-Тор. Однако в конце 1992 г. в Индии и Бангладеш впервые неожиданно появились токсигенные штаммы V. cholerae, не принадлежавшие к 01-серогруппе, но вызвавшие большую эпидемию холеры в указанном регионе. Этот новый возбудитель холеры был отнесен к ранее неизвестной 0139-серогруппе (V. cholerae 0139 с синонимом Бенгал). Таким образом, в настоящее время установлено, что эпидемии холеры могут быть обусловлены холерными вибрионами двух серогрупп — 01 и 0139.

Издание: Молекулярная генетика ,микробиология и вирусология
Год издания: 1999
Объем: 9с.
Дополнительная информация: 1999.-N 4.-С.3-11
Просмотров: 416

Вибрионы

СТАЙЛАБ предлагает тест-системы для выделения и очистки ДНК вибрионов, проведения ПЦР в реальном времени, а также тест-системы для микробиологического анализа вибрионов.

Вибрионы – это палочковидные грамотрицательные бактерии, способные двигаться при помощи одного или нескольких жгутиков. Чаще всего они являются факультативными анаэробами, что означает, что эти бактерии способны существовать и размножаться как в присутствии кислорода, так и в бескислородной среде. Некоторые из вибрионов вызывают заболевания людей, другие опасны для животных, рыб, ракообразных или моллюсков.

Пожалуй, наиболее известным из вибрионов является Vibrio cholera – возбудитель холеры. Основным проявлением этой болезни является диарея, вызываемая токсином холерного вибриона. В тяжелых случаях она приводит к серьезному обезвоживанию организма, и, как следствие, к смерти. Легкие формы холеры сложно отличить от пищевых токсикоинфекций, отравлений и других подобных состояний без ряда анализов. Зачастую холерные вибрионы присутствуют в организме, ничем себя не проявляя. При этом бессимптомные носители способны распространять их. В редких случаях человек может стать хроническим носителем этих микроорганизмов.

Холерный вибрион неустойчив к высыханию и воздействию кислот, в том числе, соляной кислоты, содержащейся в желудке. Возможно, это одна из причин, по которым заражение холерой при употреблении воды или пищи, содержащей патогенные вибрионы, происходит не всегда. Для процветания холерному вибриону необходима пресная или солоноватая вода (хотя он, в отличие от многих других микроорганизмов, выдерживает засоление до 25%), богатая органикой, особенно остатками белков. Такие условия присутствуют в дельтах рек Индии, и считается, что холерный вибрион длительное время обитал только на ее территории. Распространиться далеко за ее пределы он не мог: этому препятствовали засушливые области и горы. Чтобы пересечь их, вибрионам требовался носитель – человек или моллюск, в которых этот организм способен накапливаться, или же достаточно богатая органикой вода в емкости, изолированной от окружающей среды. Вероятно, такое происходило, и неоднократно: бессимптомное течение холеры и хроническое носительство оставляют человеку-носителю возможность перейти горы, пустыни или степи, не умерев от обезвоживания. Однако судя по тому, что до 1817 года эпидемии холеры не были зафиксированы вне Индии, вибрионов, успешно преодолевших все препятствия и попавших на подходящие территории, было слишком мало. Возможно, впрочем, что заболевание, вызываемое ими, просто не распознавали как холеру, принимая ее, например, за смертельное пищевое отравление или дизентерию.

Что именно привело к первой пандемии холеры и как именно вибрион попал из Индии в Китай, Японию, Персию и на юг Российской Империи, в Астрахань, неизвестно до сих пор. Эпидемия началась в Индии, но они происходили и ранее. Помочь холерному вибриону распространиться могло усиление торговых и особенно военных транспортных потоков, а также нерегулируемый сброс балластных вод кораблями в портах. В Астрахань микроорганизм попал, вероятно, из Персии, с судами, ходившими по Каспийскому морю. Пандемия продолжалась до 1824 года, после чего по неизвестным причинам прекратилась. За ней последовали еще шесть пандемий. Возбудитель холеры впервые был выявлен в 1854 году Филлипо Пачини. Однако его работы были малоизвестны, и о холерном вибрионе заговорили лишь после того, как в 1883 году его обнаружил Роберт Кох. Считается, что в этом открытии ему способствовала смерть Луи Тюиллье, одного из учеников Пастера, от холеры, которую он исследовал в Египте вместе с коллегами.

В настоящее время в составе Всемирной Организации Здравоохранения существует Глобальная целевая группа ВОЗ по борьбе с холерой, оказывающая поддержку по борьбе и профилактике холеры на уровне стран.

Парагемолитический вибрион (Vibrio parahaemolyticus) не так широко известен, как возбудитель холеры. Этот патогенный микроорганизм распространен в азиатских странах, в том числе, в Японии, где в 1950 году и был выявлен впервые – как возбудитель кишечной инфекции с летальностью в 7,5%. Он также обнаружен в Черном и Каспийском морях, в Африке и Латинской Америке. Парагемолитический вибрион плохо переносит сильное нагревание, но сохраняется в замороженных продуктах и устойчив к воздействию соли: в слабосоленых и сушеных продуктах он способен даже размножаться. На средах без соли парагемолитический вибрион не растет.

Чаще всего им заражаются при употреблении в пищу блюд из моллюсков, крабов, креветок и рыбы, которые были недостаточно качественно приготовлены или хранились в ненадлежащих условиях. В некоторых случаях заражение происходит при употреблении пищи на которую попала морская вода. Энтеротоксин парагемолитического вибриона вызывает энтерит, сопровождающийся диареей. В некоторых случаях парагемолитический вибрион вызывает раневые инфекции.

Vibrio vulnificus нередко накапливается в двустворчатых моллюсках. При попадании этого вибриона в раны возникает гнойная инфекция, тяжелые формы которой схожи с газовой гангреной. Если этот вибрион с морской водой проникает в легкие, он может стать причиной пневмонии. Описаны случаи эндометритов, вызванных V. vulnificus. Употребление в пищу моллюсков, зараженных этим микроорганизмом также приводит к заболеваниям, которые проявляются в том числе в форме поражений кожи. Кроме того, этот вибрион вызывает у людей острые уретриты, кардиоваскулиты и воспаления подкожной жировой ткани. Зафиксированы смертельные случаи таких заболеваний.

В Российской Федерации содержание парагемолитического вибриона ограничено в продуктах из морской рыбы, ракообразных и моллюсков. Согласно Техническому Регламенту Таможенного Союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», содержание V. parahaemolyticus в охлажденной морской рыбе не должно превышать 100 КОЕ/г.

Читать еще:  Бабушкино лекарство»

Методы определения вибрионов включают микробиологические и биохимические методы анализа. К микробиологическим методам относится культивирование бактерий на селективных средах. К биохимическим – анализ того, какие именно вещества способны ферментировать обнаруженные микроорганизмы. Сочетание этих методов позволяет с высокой точностью детектировать бактерии. Наиболее точным методом определения вибрионов является анализ ДНК с помощью метода ПЦР.

Как холерный вибрион разрушает клетку амебы

Возможно, те же молекулярные механизмы, которые позволяют Vibrio cholerae выжить в пресноводном водоеме среди хищных одноклеточных эукариот, в организме человека становятся факторами патогенности.

Холерные эмбрионы в клетке амебы. Credit: Blokesch lab and BioEM facility

Холерные эмбрионы в клетке амебы. Credit: Blokesch lab and BioEM facility

Подготовила Анна Соколенко

Седьмая пандемия холеры продолжается более 50 лет. Эпидемиологическая обстановка в Азии, Африке, Америке обостряется ежегодно, сохраняется угроза выноса инфекции на другие территории, в частности, в Российскую Федерацию. Холерный вибрион, Vibrio choleraе, широко распространен в водной среде и формирует разнообразные биотические связи с фито- и зообионтами водоемов. Для него характерны чрезвычайная изменчивость и адаптивность к условиям окружающей среды. Давно известна способность V. cholerae сохраняться в жизнеспособном состоянии в рыбе, земноводных, моллюсках, одноклеточных водорослях, простейших, в частности в амебах Acanthamoeba castellanii, однако молекулярные механизмы взаимодействия «водный хозяин-патоген» не изучены.

Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны провела исследование, выявляющее отдельные аспекты молекулярных механизмов выживания холерного вибриона в клетках амебы. Они использовали различные техники микроскопии (световую, флуоресцентную, электронную, конфокальную сканирующую). Морфологические наблюдения дополнили биохимическими и генетическими методами: определяли активность экзоферментов, экспрессию генов, в том числе у штаммов, сконструированных генно-инженерными методами (в частности, у них выключали определенные гены, чтобы проверить, как это повлияет на выживание в эукариотической клетке).

Как сообщают авторы исследования, после фагоцитоза V. cholerae попадает из пищеварительной вакуоли амебы в сократительную вакуоль, где и размножается. На этом этапе важна продуцируемая вибрионами растворимая гемагглютинин/протеаза — HapA. Гемагглютинин/протеаза является дополнительным фактором патогенности холерного вибриона, функционально представляя собой модулятор актина эукариотической клетки, в которой находится бактерия. Но она же, возможно, расщепляя токсин гемолизин, предотвращает преждевременную гибель амебы и позволяет вибриону спокойно размножаться. Гемолизин также относится к дополнительным факторам патогенности — он формирует поры в клеточной мембране, существенно повышая гемолитическую активность микробной клетки в организме человека. В конце концов при участии HapA и, вероятно, внеклеточного полисахарида бактерии VPS, повышающего осмотическое давление, вакуоль, заполненная вибрионами, разрывается, и микробные клетки оказываются в цитозоле амебы. Для выхода из эукариотической клетки в водную среду вибрионам требуется подвижность, которую обеспечивает жгутик, и лецитиназа, уничтожающая амебу. Кстати, ген лецитиназы расположен рядом с геном гемолизина hlyA. Следует ли рассматривать лецитиназу в качестве еще одного дополнительного фактора патогенности — покажет время и новые эксперименты.

Таким образом, факторы, вносящие незначительный вклад в развитие инфекции в организме человека, играют ключевую роль при выживании патогена вне организма, в водной среде. Это позволило авторам сформулировать гипотезу о том, что факторы патогенности первоначально возникли в ходе эволюции для повышения приспособленности свободноживущих бактерий в водной среде.

Van der Henst C. et al. // Molecular insights into Vibrio cholerae’s intra-amoebal host-pathogen interactions // Nature Communications volume 9, Article number: 3460 (2018) DOI: 10.1038/s41467-018-05976-x

Пресс-релиз Федеральной политехнической школы Лозанны

Старейший холерный вибрион оказался устойчив к пенициллину еще до открытия антибиотиков

Фотография холерного вибриона (Vibrio cholerae) , сделанная с помощью электронного сканирующего микроскопа.

T.J. Kirn, M.J. Lafferty, C.M.P Sandoe and R.K. Taylor / Molecular Microbiology, 2000

Ученые собрали геном старейшего существующего штамма холерного вибриона, выделенного в 1916 году из образца фекалий британского солдата, сообщается в Proceedings of the Royal Society B. Оказалось, что бактерия обладала устойчивостью к пенициллину, хотя в то время антибиотики еще не были открыты — возможно, она выработала устойчивость к природному антимикробному веществу, встречавшемуся в ее окружении. Также у холерного вибриона не было участков в геноме, отвечающих за вирулентность, поэтому исследователи предполагают, что больной мог заразиться не одним патогеном.

Шестая пандемия холеры продолжалась с 1899 по 1923 годы и привела к смерти более 800 тысяч человек. Она началась в Индии и распространилась на Ближнем Востоке, в Северной Африке, Восточной Европе и России. Пандемию вызвал холерный вибрион серогруппы О1. По данным британских медиков, несмотря на то, что пандемия холеры по времени совпала с Первой мировой войной, холерой заболели 659 британских солдат, воевавших на Ближнем Востоке и в Северной Африке. В 1916 году из фекалий одного из них выделили холерный вибрион (NCTC 30). На сегодняшний день это старейший публично доступный штамм холеры. В 30-х годах прошлого века его исследовали и отнесли не к серогруппе О1, классическому возбудителю заболевания, а к группе О2.

Исследователи из института Сенгера и Службы общественного здравоохранения Великобритании под руководством профессора Ника Томсона (Nick Thomson) собрали и проанализировали геном NCTC 30. Оказалось, что в геноме не было участка, кодирующего вызывающий заболевание холерный токсин, а также нет «островов патогенности», предположительно, связанных с вирулентностью бактерии. Однако ученые обнаружили в геноме участок, кодировавший токсин, который мог вызывать диарею, хотя непонятно, можно ли классифицировать ее как холерную. Возможно, больной мог заразиться более чем одним патогеном, например, вибрионом серотипа О1, вызывавшим болезнь, или кишечной палочкой, которая тоже становится причиной «холерной диареи».

Кроме того, штамм NCTC 30 оказался устойчив к пенициллину. В его ДНК ученые обнаружили ген β-лактамазы, фермента, разрушающего один из структурных компонентов пенициллина. Так как пенициллин был открыт гораздо позднее, в 1928 году, ученые предположили, что бактерия обзавелась геном β-лактамазы для защиты от природных антимикробных веществ, которые встречались в ее окружении.

Шестая пандемия холеры была не последней, в 1960-х годах в Азии вспыхнула седьмая, и через несколько лет болезнь дошла до Италии. Впоследствии вспышки холеры периодически начинались в странах Африки, Южной Азии и Южной Америки и случаются до сих пор. Поэтому в США разработали и в 2016 году одобрили первую в мире вакцину для выезжающих в эндемичные по холере регионы.

Холерный вибрион

Наука микробиология изучает строение, жизнедеятельность, генетику микроскопических форм жизни – микробов. Микробиологию условно делят на общую и частную. Первая рассматривает систематику, морфологию, биохимию, влияние на экосистему. Частная делится на ветеринарную, медицинскую, космическую, техническую микробиологию. Представитель микроорганизмов – холерный вибрион, поражает тонкий кишечник, вызывает интоксикацию, рвоту, диарею, потерю жидкости организма. Возбудитель холеры живёт продолжительный период времени. Для развития и размножения использует организм человека. Вибрионосительство холеры распространяется среди людей пожилого возраста, с пониженным иммунитетом.

История

Этапы возникновения холеры:

  • До 1817 года болезнь не распространялась за пределы границ Восточной и Южной Азии. Возбудителя холеры впервые обнаружил в каловых массах в 1854 году Ф. Пацини, но его открытие проигнорировали, а в 1883 году с холерным вибрионом столкнулся, подробно изучил и описал Р.Кох.
  • С 1817 по 1926 год развиваются торговые отношения между Индией и Европой, эпидемия распространяется по миру, уносит жизнь больше двух миллионов человек.
  • С 1926 – 1961 год благодаря введению очистных сооружений, обеззараживанию и очистке питьевой воды, скорость распространения болезни сократилась.
  • С 1961 года эпидемия холеры вспыхивает в Индонезии, в странах Индокитая, Азии, Африки и Европы. Микробиологи открывают новое свойство вибриона V. cholerae eltor – патогенность, способность проникать, жить в организме человека, животных, вызывать инфекционное заражение. Впервые холера достигает берегов США. В мире переболело 4 миллиона человек.
Читать еще:  Фосфалюгель от изжоги

Разновидности холеры

Семейство Vibrionaceae включает род Vibrio, состоящий из патогенных и условно-патогенных для человека микробов. К патогенным бактериям относят Vibrio cholerae и V. Eltor – быстро двигаются и заражают. Условно-патогенными считаются Aeromonas hydrophilia и Plesiomonas – обитают на слизистых, коже. Условно-патогенные бактерии вызывают инфекцию при слабом иммунитете, ранках на коже.

Признаки возбудителя болезни

Вибрион холеры – аэробная бактерия, представляет прямую или изогнутой формы палочку. Благодаря жгутику на теле бактерия подвижна. Вибрион живёт в воде и щелочной среде, поэтому размножается в кишечнике, легко выращивается в лабораторных условиях.

Отличительные признаки возбудителя холеры:

  • Чувствительность к свету, высыханию, ультрафиолетовому излучению.
  • Гибель под воздействием кислот, антисептиков, дезинфектантов.
  • Непереносимость действий антибиотиков, повышенной температуры, при кипячении погибает сразу.
  • Способность жить при минусовой температуре.
  • Выживаемость на белье, фекальных массах, в почве.
  • Благоприятная водная среда.
  • Благодаря антигенам, мирно сосуществуют в человеческом теле.

Возбудителями холеры являются бактерии кокки, стафилококки и бациллы, они постоянно присутствуют в природе и организме человека.

Симптомы заболевания

  • 1 стадия лёгкая, длится двое суток, характеризуется потерей жидкости до 3% массы тела из-за поноса и рвоты.
  • 2 стадия средняя. Увеличивается потеря жидкости до 6% массы тела, развиваются судороги мышц, и образуется синюшность носогубной области.
  • 3 стадия тяжёлая. Потеря жидкости доходит до 9% массы тела, судороги усиливаются, появляется бледность кожных покровов, учащаются дыхание и сердцебиение.
  • 4 стадия тяжёлая. Полное истощение организма. Температура тела опускается до 34С, давление снижается, рвота переходит в икоту. В организме происходят необратимые процессы.

Маленькие дети тяжелее переносят обезвоживание, страдает центральная нервная система, возникает кома. Детей труднее диагностировать по плотности плазмы из-за внеклеточной жидкости.

Причины возникновения Vibrio cholerae

Вибрион холеры распространяется через инфицированные предметы, вещи и грязные руки – фекально-оральным путём. Чисто обработать контактные поверхности удаётся с трудом.

Пути передачи холеры:

  • Купание в заражённых вибрионом холеры реках и прудах. Использование грязной воды для мытья овощей, фруктов. Это главная причина распространения холеры.
  • Контакт с больным человеком. Холера получила название алиментарный – пищевой. Человек может легко заболеть, если использует инфицированную продукцию.
  • Необработанная продукция животноводства и рыболовства сохраняет возбудителя болезни.
  • Мухи, комары и другие насекомые. После контакта с больным холерой на теле насекомых остаются бактерии, переносимые на здорового человека.

Патогенность холеры

Вибрион холеры проникает в слизистую тонкого кишечника с помощью жгутика и фермента муциназы, связывается с рецептором энтероцитов – ганглизидом. Сцепление происходит с помощью филаментоподобных веществ на клетке вибриона. На стенках кишечника начинается размножение молекул холерогена, состоящие из белковых токсинов А и Б. Главный фактор вибриона вызывает инфекцию – патогенность.

Субъединица Б находит, распознает и связывается с рецептором энтероцита, формирует внутримембранный канал для прохождения в него субъединицы А. Это ведёт к нарушению водно-солевого обмена и обезвоживанию организма. Больной человек теряет до 30 литров жидкости в день.

Лабораторные исследования холеры

Микробиологическая диагностика холеры считается решающим методом. Главный материал исследования – рвотные или каловые массы, вода. У вибриононосителей берут анализ каловых масс, у умерших исследуют лигированный отрезок тонкой кишки и желчный пузырь. Постоянно делают анализы проб воды в водоёмах и сточных вод.

Условия при проведении диагностики:

  • Исследовать материал нужно в короткий срок.
  • Контролировать, чтобы посуда, хранящая заборный материал, не имела следов химических средств.
  • Предпринимать меры против возможного заражения окружающей среды.

  • Анализ крови. Подсчёт количества эритроцитов и лейкоцитов. Нормативное отклонение указывает на заболевание организма.
  • Бактериоскопический метод. Под микроскопом исследуют каловые и рвотные массы на наличие патогенных микробов. Материал для анализа обрабатывают в физиологическом растворе, помещают на стекло, окрашивают, визуально изучают.
  • При бактериологическом методе выделяют чистую культуру, наблюдают за ростом бактерий в щелочной среде. Результат выдают через 36 часов.
  • Серологический метод исследования заключается в обнаружении антигена в сыворотке крови пациента, а измерение плотности плазмы и гематокрит покажут степень обезвоживания.

Мероприятия по отношению к больным и контактным лицам

Лечение включает прохождение этапов:

  • Госпитализация обязательна для потенциальных больных, вне зависимости от вида холеры.
  • Изоляция контактных особ. Устанавливают карантин на территории возникновения очага, больных изолируют, не дают общаться с другими людьми. Индивидуально назначают регидратацию, бактериологический анализ испражнений, лечение антибиотиками. Прописывают пребиотики, витаминные комплексы.

Условия выписки

Человека выписывают с положительными анализами. За пациентом с хроническим заболеванием печени наблюдают в продолжение 5 дней. Перед первым анализом дают слабительное. Ребёнка после выписки из больницы нельзя допускать к коллективу в течение 15 дней. Граждан, переболевших холерой, наблюдают в течение 3 месяцев. Периодически делают анализы кала: сначала раз в декаду, далее – раз в месяц.

Профилактика

Профилактические меры по предотвращению эпидемии делятся на специфические и неспецифические. В первом случае делают вакцинацию взрослым и детям с 7-летнего возраста. В неспецифические меры профилактики входит санитарный надзор за канализацией, проточной водой, продуктами питания. Специально создаётся комиссия, по показаниям которой вводят карантин. Контактным лицам в профилактических целях назначают антибиотики 4 дня.

Холера – опасное заболевание для людей, независимо от возраста. Возбудители присутствуют в организме, природе. Бактерии устойчивы к выживанию при минусовой температуре, живут в воде, почве, испражнениях человека. Обезвоживание, нарушение гемостаза приводит к инфаркту миокарда, тромбозу, флебиту. При несвоевременном обращении за помощью возможен летальный исход.

Патогенетическая микробиология (часть 2)

О1-групповые штаммы (классический и Эль-Тор) имеют антигенные детерминанты А, В и С, которые делают возможным их дальнейшее типирование. Сочетание АВ-субъединиц называется субтипом Огава, АС — серотипом Инаба, АВС (встречается редко) — серотипом Хикошима (рис. 2). Эти особенности используются в эпидемиологических исследованиях для определения сходства или различия штаммов, спровоцировавших холеру. V. cholerae О139 очень похож на серовар О1, что допускает его происхождение от биотопа Эль-Тор. Подобно другим не-О1 холерным штаммам, он образует капсулу, которая скорее всего не участвует в болезнетворном процессе.

V. cholerae является короткой, слегка искривленной, высоко подвижной грамотрицательной палочкой. У него один полярно расположенный Н-жгутик, который серологически идентичен у всех холерных вибрионов. По липополисахаридному О-антигену холерные вибрионы разделяют более чем на 150 серотипов (серогрупп), которые можно отличить не только по этому признаку, но и по генотипическим деталям, отражающим степень вирулентности. По мере обнаружения новых О-серотипов возникло противоречие, связанное с признанием того, что холеру вызывают представители лишь одного О-серотипа V. cholerae — О1. Пришлось принять компромиссное решение — оставив неизменным название вида (V. cholerae), остальные штаммы именовать не-О1-серотипами, или неагглютинирующимися. Оказалось, что не-О1-штаммы способны вызывать диарейные (даже холероподобные) инфекции у человека (спорадические и небольшие вспышки) за счет плохо понятных факторов, не связанных с продукцией холерного энтеротоксина. Более того, с 1992 г. началось пандемическое распространение холеры, связанной с энтеротоксигенным штаммом О139 V. cholerae, который, выйдя из южной части Индийского полуострова, обрел черты эпидемичности.

Читать еще:  Сахарный диабет и беременность

V. cholerae не образует спор. Поэтому он весьма чувствителен к физическим и химическим агентам. Погибает при умеренно высоких температурах (10 мин при 55 о С) и столь же легко уничтожается обычными дезинфектантами. Факультативный анаэроб со склонностью к аэробным условиям существования. Восстанавливает нитраты в нитрит, и это служит стимулом для анаэробного роста при наличии ферментируемого субстрата, например глюкозы или сахарозы. Вообще, подобно другим вибрионам, V. cholerae отличается неприхотливостью и может быть выращен на обычной пептонной воде. Негалофилен, или галотолерантен, что означает его способность выживать и развиваться на средах, не содержащих или включающих до 3% NaCl. Оксидазоположителен, что отличает V. cholerae от энтеробактерий, которые тоже выделяются из кишечника человека и животных. Оптимальная температура роста — 30—37 о С, но размножение может быть получено в диапазоне от 16 до 42 о С. Это служит лимитирующим фактором для накопления V. cholerae в окружающей среде (прежде всего в воде), способствуя сезонности холерных эпидемий. Продуцирует комплекс экстрацеллюлярных ферментов, которые расщепляют ДНК, желатин, хитин, белок, лецитин, утилизируют крахмал и многие углеводы (сбраживание до кислоты). Это сближает V. cholerae с другими вибрионами, родами Aeromonas и Plesiomonas (которые тоже способны вызывать заболевания у человека) и больше годится для взаимоотношений с внешней средой, чем с человеком.

В патогенезе инфекции серьезную роль играет повышенная чувствительность V. cholerae к кислотам и несколько необычная резистентность к щелочам и солям желчных кислот. Во-первых, это требует от холерного вибриона высокой дозировки для того, чтобы преодолеть кислую среду нормального желудка и инициировать инфекцию. Во-вторых, способствует выживанию бактерий, оказавшихся в условиях повышенного содержания солей желчных кислот и щелочной среды слизистой тонкого кишечника. Относительная толерантность холерных вибрионов к высоким рН (до 9,6) и таким ингибиторам бактериального роста, как тиосульфат, соли желчных кислот и теллурит, широко используется в приготовлении селективных питательных сред для культивирования холерного вибриона. Холерные вибрионы составляют первую группу (из шести) по Хейбергу, т.е. разлагают маннозу и сахарозу, но инертны к арабинозе. В предварительной идентификации V. cholerae ключевым шагом служит позитивный оксидазный тест: он отличает их от энтеробактерий, загрязняющих водоемы.

Патогенез холеры — сложный процесс, который зависит от комплекса факторов, обеспечивающих колонизацию эпителия (энтероцитов) тонкого кишечника и продукцию энтеротоксина, разрывающего ионный транспорт в интестинальных клетках. Хотя образование холерного токсина, закодированного в ctxAB-генах (англ. cholera toxin, A и В субъединицы токсина), напрямую связано с явлениями диареи, развитие холеры возникает вследствие синергического эффекта многих генов, включая гены колонизационных факторов, прежде всего tcp (англ. toxin coregulated pili). Кстати, холерный энтеротоксин был открыт лишь в 1959 г. на основе теста с изолированной кишкой кролика в независимых опытах De и Dutta (рис. 3). До этого считалось, что главным в патогенезе холеры является эндотоксин, всасывающийся в кровь из кишечника.

Рис. 3. Тест на изолированной петле кишечника для изучения холерного энтеротоксина. В перевязанные сегменты тонкого кишечника кролика вводят культуральные фильтраты холерного вибриона (или других энтеротоксигенных бактерий); промежуточные петли служат негативным контролем. Через 24 ч (in vivo) опытные петли расширяются благодаря аккумуляции жидкости, тогда как контрольные петли остаются сплющенными

Основные гены вирулентности находятся в трех хромосомных кластерах (островах патогенности), два из которых привносятся в клетку при помощи умеренных нитевидных бактериофагов. Сегодня известно, что координированная экспрессия генов ctxAB и tcp контролируется в составе регулона тремя регуляторными генами toxS, toxT и toxR, среди которых последний является глобальным геном-регулятором. Отсутствие или повреждение гена toxR у штаммов, имеющих структурные гены ctxAB и tcp, обусловливает авирулентность или слабую вирулентность V. cholerae, резко (более чем в 100 раз) снижая продукцию холерного энтеротоксина и токсинкорегулируемых пилей. Присутствие в геноме вибрионов указанных генов и их эффективная экспрессия обеспечивают развитие инфекционного процесса при заражении человека.

Ген tcp (точнее его главный компонент tcpА) рассматривается как инициирующий элемент в каскаде генов tcp-острова патогенности. Его экспрессия определяет синтез TCP-пилей, которые являются ведущим фактором микробной колонизации человека. Кроме того, ТСР-пили служат рецептором для фага, вносящего гены холерного токсина (CTX), создавая условия для горизонтального приобретения этого важнейшего атрибута холерного вибриона. Полагают, что такой обмен может происходить внутри тонкого кишечника, где создаются оптимальные условия для взаимодействия бактерий с лизогенными фагами. Важно, что многие клинические изоляты V. cholerae O1 и О139 несут множество копий СТХ и, следовательно, ctxAB-оперонов. Это повышает вирулентность штаммов, делая их более агрессивными.

Молекула холерного токсина состоит из белковых субъединиц, которые собираются вместе в периплазматическом пространстве — одной А и пяти В. Компонент В служит рецептором токсина, связываясь с GM1-гликозидами на поверхности эпителиальных клеток тонкого кишечника. Оказавшись внутри энтероцитов, холерный токсин высвобождает свою субъединицу А (точнее А1) и находит молекулярную мишень (белок Gs), действие на которую ведет к холерной диарее. Этот эффект происходит в результате АДФ-рибозилирования Gs-белка, как это наблюдается при действии дифтерийного токсина на фактор элонгации EF-2 (см. «Возбудитель дифтерии»). Такой механизм лишает Gs-белок гуанинтрифосфатазной активности, снимая контроль с торможения аденилатциклазы. Создается повод для бесконтрольного синтеза циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) и через это — к извращениям в обмене электролитами и потере воды.

Холерный вибрион и холера

Для покупки документа sms доступом необходимо ознакомиться с условиями обслуживания

ВНИМАНИЕ! Услуга для абонентов NEO, Tele2 временно недоступна
ВНИМАНИЕ! Услуга для абонентов Beeline, NEO, Tele2 временно недоступна

Стоимость услуги — тенге с учетом комиссии.

Холерный вибрион и холера (микробиология)

Обзор литературы провела Хампиева Л.М.

К семейству Vibrionaceae относятся несколько родов, из которых род Vibrio включает патогенные и условно-патогенные для человека виды. К патогенным относятся возбудитель холеры — V. cholerae и V. eltor, к условно-патогенным — Aeromonas hydrophilia и Plesiomonas.

Холерный вибрион

V. cholerae был выделен Р. Кохом в 1882 г., а V. eltor — на карантинной станции Ель-Тор также в Египте. Другие роды данного семейства содержат условно-патогенные виды (V. proteus, вибрион Мечникова, V. plesiomonas, светящийся вибрион), которые могут вызвать гастроэнтериты.

Морфология и физиология

Слегка изогнутая грамотрицательная полиморфная палочка. Монотрих. Спор и капсул не образует. Вибрионы относятся к хемоорганотрофам с окислительным и бродильным типами метаболизма. Ферментируют многие углеводы: глюкозу, мальтозу, сахарозу и другие с образованием кислоты. Разжижают желатин, образуют индол, восстанавливают нитраты в нитриты. Продуцируют такие ферменты как лецитиназа, лизиндекарбоксилаза, орнитиндекарбоксилаза, нейраминидаза. Способность восстанавливать нитраты и образовывать индол лежит в основе положительной нитрозоиндоловой пробы — реакции холера-рот. Вибрионы хорошо растут на простых средах при щелочной реакции рН = 8,5-9,0. На плотных средах образуют небольшие прозрачные круглые колонии, на жидких — пленку с легким помутнением среды. Вибрионы — факультативные анаэробы, образуют цитохромоксидазу.

Антигены

Холерные вибрионы имеют два антигена: О-антиген типоспецифический термолабильный и Н-антиген жгутиковый видоспецифический термостабильный. Возбудители холеры имеют 01-антиген. Вибрионы, относящиеся к серогруппам 02, 03, 04 могут вызвать энтериты и гастроэнтериты. 01-антиген состоит из трех компонентов — А, В, С, разные сочетания которых образуют серовары Огава (АВ), Инаба (АС), Гикошима (АВС). Часто выделяются вибрионы, не агглютинирующиеся 01 антисывороткой. Их называют неагглютинирующимися НАГ-вибрионами.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector