Kolera vibrio

WHO:n mukaan kolera on tartuntatauti, jolle on ominaista akuutti, vaikea, nestehukkaan johtava ripuli riisiveden muodossa, joka on seurausta Vibrio cholerae -infektiosta. Koska sille on ominaista voimakas kyky levitä laajalti epidemioissa, vakava kulku ja korkea kuolleisuus, koleraa pidetään erityisen vaarallisena tartuntatautina.

Koleran historiallinen kotimaa on Intia, tarkemmin sanottuna Ganges- ja Brahmaputra-jokien suistoalue (nykyinen Itä-Intia ja Bangladesh), jossa sitä on esiintynyt muinaisista ajoista lähtien (koleraepidemioita tällä alueella havaittiin jo vuonna 500 eaa.). Koleran endeemisen pesäkkeen pitkäaikainen olemassaolo täällä selittyy monilla syillä. Koleravibrio ei ainoastaan säily pitkään vedessä, vaan myös lisääntyy siinä suotuisissa olosuhteissa - yli 12 °C:n lämpötiloissa ja orgaanisen aineksen läsnä ollessa. Kaikki nämä olosuhteet ovat ilmeisiä Intiassa: trooppinen ilmasto (keskimääräinen vuotuinen lämpötila 25-29 °C), runsaat sateet ja soisuus, korkea väestötiheys, erityisesti Ganges-joen suistoalueella, suuri määrä orgaanista ainesta vedessä, jatkuva ympärivuotinen veden saastuminen jätevesillä ja ulosteilla, alhainen aineellinen elintaso ja väestön ainutlaatuiset uskonnolliset ja kulttirituaalit.

Koleraepidemioiden historiassa voidaan erottaa neljä ajanjaksoa.

Jakso I - vuoteen 1817 asti, jolloin kolera keskittyi vain Itä- ja Etelä-Aasiaan, pääasiassa Intiaan, eikä levinnyt sen rajojen ulkopuolelle.

II kausi - vuosina 1817–1926. Laajojen taloudellisten ja muiden siteiden syntymisen myötä Intian ja Euroopan sekä muiden maiden välille kolera levisi Intian ulkopuolelle ja levisi taloudellisten ja uskonnollisten siteiden kautta aiheuttaen kuusi pandemiaa, jotka vaativat miljoonia ihmishenkiä. Venäjä oli ensimmäinen Euroopan maa, jossa kolera levisi. Vuosina 1823–1926 Venäjällä oli 57 koleravuotta. Tänä aikana yli 5,6 miljoonaa ihmistä sairastui koleraan ja 2,14 miljoonaa ihmistä kuoli siihen ("40 %).

III kausi - vuosina 1926–1961 kolera palasi pääasialliseen endeemiseen painopisteeseensä, ja suhteellisen hyvinvoinnin kausi alkoi. Vaikutti siltä, että nykyaikaisten juomaveden puhdistus-, jätevesien poisto- ja desinfiointijärjestelmien kehittämisen sekä erityisten koleran vastaisten toimenpiteiden, mukaan lukien karanteenipalvelun perustamisen, kehittämisen myötä maailman maat olisivat luotettavasti suojattuja toiselta koleran hyökkäykseltä.

Neljäs jakso alkoi vuonna 1961 ja jatkuu tähän päivään asti. Seitsemäs pandemia ei alkanut Intiassa, vaan Indonesiassa, levisi nopeasti Filippiineille, Kiinaan, Indokiinan maihin ja sitten muihin Aasian, Afrikan ja Euroopan maihin. Tämän pandemian erityispiirteisiin kuuluu se, että ensinnäkin sen aiheutti koleravibrion erityinen variantti - V. cholerae eltor, jota ei vuoteen 1961 asti edes virallisesti tunnustettu koleran aiheuttajaksi; toiseksi, kestoltaan se ylitti kaikki aiemmat pandemiat; kolmanneksi, se tapahtui kahdessa aallossa, joista ensimmäinen kesti vuoteen 1990 asti ja toinen alkoi vuonna 1991 ja kattoi monia Etelä- ja Pohjois-Amerikan maita, mukaan lukien Yhdysvallat, jossa ei ollut nähty koleraepidemiaa vuoden 1866 jälkeen. Vuosien 1961 ja 1996 välillä koleraan sairastui 3 943 239 ihmistä 146 maassa.

Koleran aiheuttaja, Vibrio cholerae, löydettiin vuonna 1883 viidennen pandemian aikana R. Kochin toimesta, mutta vibrio löydettiin ensimmäisen kerran ripulipotilaiden ulosteista vuonna 1854 F. Pacinin toimesta.

V. cholerae kuuluu Vibrionaceae-heimoon, johon kuuluu useita sukuja (Vibrio, Aeromonas, Plesiomonas, Photobacterium). Vibrio-sukuun kuuluu vuodesta 1985 lähtien yli 25 lajia, joista ihmisille tärkeimmät ovat V. cholerae, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus ja V. fluvialis.

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

Vibrio-suvun tärkeimmät ominaisuudet

Lyhyitä, itiöitä ja kapselia muodostamattomia, kaarevia tai suoria gramnegatiivisia sauvoja, halkaisijaltaan 0,5 µm ja pituudeltaan 1,5–3,0 µm, liikkuvia (V. cholerae on monotrikkoosi, joillakin lajeilla on kaksi tai useampia polaarisia siimoja); kasvavat hyvin ja nopeasti tavallisilla kasvualustoilla, ovat kemoorganotrofeja ja fermentoivat hiilihydraatteja tuottaen happoa ilman kaasua (glukoosi fermentoituu Embden-Meyerhof-reitin kautta). Oksidaasipositiivisia, muodostavat indolia, pelkistävät nitraatit nitriiteiksi (V. cholerae antaa positiivisen nitrosoindolireaktion), hajottavat gelatiinia, antavat usein positiivisen Voges-Proskauer-reaktion (ts. muodostavat asetyylimetyylikarbinolia), ei sisällä ureaasia, eivät muodosta H2S:ää, sisältävät lysiini- ja ornitiinidekarboksylaaseja, mutta ei arginiinidihydrolaasia. Vibrio-suvun ominaispiirre on useimpien bakteerikantojen herkkyys lääkkeelle 0/129 (2,4-diamino-6,7-diatsopropyylipteridiini), kun taas Pseudomonadaceae- ja Enterobacteriaceae-heimojen edustajat ovat resistenttejä tälle lääkkeelle. Vibriot ovat aerobisia ja fakultatiivisia anaerobeja, joiden kasvun lämpötilaoptimi on 18–37 °C, pH 8,6–9,0 (kasvavat pH-alueella 6,0–9,6), jotkut lajit (halofiilit) eivät kasva ilman NaCl:a. DNA:n G + C-pitoisuus on 40–50 mol-% (V. choleraella noin 47 mol-%). Biokemiallisia testejä käytetään erottamaan Vibrionaceae-heimon sisällä morfologisesti samankaltaisista Aeromonas- ja Plesiomonas-suvusta sekä Enterobacteriaceae-heimosta.

Koleravibrio eroaa Pseudomonadaceae-heimon kasveista siinä, että se fermentoi glukoosia vain Embden-Meyerhof-reitin kautta (ilman O2:n osallistumista), kun taas edelliset kuluttavat glukoosia vain O2:n läsnä ollessa. Tämä ero niiden välillä näkyy helposti Hugh-Leifson-elatusaineessa. Elatusaine sisältää ravintoagaria, glukoosia ja indikaattoria. Kylvö tehdään kahteen Hugh-Leifson-elatusainekolonniin, joista toinen on täytetty vaseliinilla (anaerobisten olosuhteiden luomiseksi). Koleravibrion kasvun tapauksessa elatusaineen väri muuttuu molemmissa koeputkissa, pseudomonadien kasvun tapauksessa vain vaseliinittomassa koeputkessa (aerobiset kasvuolosuhteet).

Koleravibrio on hyvin vaatimaton ravintoalustoille. Se lisääntyy hyvin ja nopeasti 1 % emäksisessä (pH 8,6–9,0) peptonivedessä (PV), joka sisältää 0,5–1,0 % NaCl, nopeammin kuin muut bakteerit. Proteuksen kasvun estämiseksi on suositeltavaa lisätä kaliumtelluriittia (loppulaimennoksena 1:100 000) 1 % PV:hen. 1 % PV on paras rikastusalusta koleravibriolle. Kasvun aikana se muodostaa PV:n pinnalle 6–8 tunnin kuluttua ohuen, löysän, harmahtavan kalvon, joka hajoaa helposti ravistettaessa ja putoaa pohjalle hiutaleina, PV:stä tulee kohtalaisen samea. Koleravibrion eristämiseen on ehdotettu erilaisia selektiivisiä alustoja: emäksinen agari, sappisuola-agari, emäksinen albuminaatti, emäksinen agari verellä, laktoosi-sakkaroosi ja muita alustoja. Paras on TCBS (tiosulfaattisitraatti-bromitymolisakkaroosiagar) -alusta ja sen modifikaatiot. Useimmin käytetään kuitenkin emäksistä MPA:ta, johon koleravibrio muodostaa sileitä, lasimaisen läpinäkyviä, sinertävän sävyisiä, kiekonmuotoisia, viskoosin koostumuksen omaavia pesäkkeitä.

Kun vibrio kylvetään injektoimalla gelatiinikolonniin, se aiheuttaa kahden päivän kuluttua 22–23 °C:n lämpötilassa nesteytymisen pinnalta kuplan muodossa, sitten suppilonmuotoisena ja lopuksi kerros kerrokselta.

Maidossa vibrio lisääntyy nopeasti aiheuttaen hyytymisen 24–48 tunnin kuluttua, ja sitten maito peptonoituu, ja 3–4 päivän kuluttua vibrio kuolee maidon pH:n muutoksen vuoksi happamalle puolelle.

B. Heiberg jakoi kaikki vibriot (kolera ja koleran kaltaiset) useisiin ryhmiin, joiden lukumäärä on nyt 8, perustuen niiden kykyyn fermentoida mannoosia, sakkaroosia ja arabinoosia.

Vibrio cholerae kuuluu Heibergin ensimmäiseen ryhmään.

Morfologisilta, kulttuurillisilta ja biokemiallisilta ominaisuuksiltaan koleravibrion kanssa samankaltaisia vibrioita kutsuttiin ja kutsutaan edelleen eri tavoin: parakoleera, koleran kaltaiset vibriot, NAG-vibriot (ei-agglutinoiva vibriot); O1-ryhmään kuulumattomat vibriot. Jälkimmäinen nimi korostaa parhaiten niiden suhdetta koleravibrioon. Kuten A. Gardner ja K. Venkat-Raman ovat todenneet, koleralla ja koleran kaltaisilla vibrioilla on yhteinen H-antigeeni, mutta ne eroavat toisistaan O-antigeenien suhteen. O-antigeenin mukaan kolera ja koleran kaltaiset vibriot jaetaan tällä hetkellä 139 O-seroryhmään, mutta niiden määrä kasvaa jatkuvasti. Koleravibrio kuuluu O1-ryhmään. Sillä on yhteinen A-antigeeni ja kaksi tyyppispesifistä antigeenia - B ja C, joiden avulla erotetaan kolme V. choleraen serotyyppiä - Ogawa-serotyyppi (AB), Inaba-serotyyppi (AC) ja Hikoshima-serotyyppi (ABC). Dissosiaatiovaiheessa olevalla kolera Vibriolla on OR-antigeeni. Tässä suhteessa V. choleraen tunnistamiseen käytetään O-seerumia, OR-seerumia ja tyyppispesifisiä seerumeita Inaba ja Ogawa.

Vuosina 1992–1993 Bangladeshissa, Intiassa, Kiinassa, Malesiassa ja muissa maissa alkoi laaja koleraepidemia, jonka aiheuttajana oli uusi, aiemmin tuntematon Vibrio cholerae -lajin serovar. Se eroaa V. cholerae O1:stä antigeenisten ominaisuuksiensa osalta: sillä on 0139-antigeeni ja polysakkaridikapseli, eikä mikään muu O-seerumi agglutinoi sitä. Kaikki muut sen morfologiset ja biologiset ominaisuudet, mukaan lukien kyky aiheuttaa koleraa eli syntetisoida eksotoksiini-kolerogeenia, osoittautuivat samankaltaisiksi kuin V. cholerae O1:n ominaisuudet. Näin ollen uusi koleran aiheuttaja, V. cholerae 0139, syntyi ilmeisesti O-antigeenia muuttaneen mutaation seurauksena. Se nimettiin V. cholerae 0139 bengaliksi.

Kysymys niin kutsuttujen koleran kaltaisten vibrioiden ja V. choleraen välisestä suhteesta on ollut pitkään epäselvä. Yli 70 ominaisuuden vertailu V. choleraen ja koleran kaltaisten (NAG-vibrioiden) välillä kuitenkin paljasti niiden 90 %:n samankaltaisuuden, ja V. choleraen ja tutkittujen NAG-vibrioiden DNA-homologia-aste on 70–100 %. Siksi koleran kaltaiset vibriot yhdistetään yhdeksi lajiksi koleravibrion kanssa, josta ne eroavat pääasiassa O-antigeeniensa osalta, minkä vuoksi niitä kutsutaan ei-01-ryhmän vibrioiksi - V. cholerae non-01.

V. cholerae -lajit jaetaan neljään biotyyppiin: V. cholerae, V. eltor, V. proteus ja V. albensis. El Tor -vibrion luonteesta on keskusteltu jo vuosia. F. Gottschlich eristi tämän vibrion vuonna 1906 El Torin karanteeniasemalla punatautiin kuolleen pyhiinvaeltajan ruumiista. F. Gottschlich eristi useita tällaisia kantoja. Ne eivät eronneet koleravibriosta kaikilta ominaisuuksiltaan ja agglutinoivat kolera O-seerumia. Koska pyhiinvaeltajien keskuudessa ei kuitenkaan tuolloin ollut koleraa ja koleravibrion pitkäaikaista kantajuutta pidettiin epätodennäköisenä, kysymys V. eltorin mahdollisesta etiologisesta roolista kolerassa pysyi pitkään kiistanalaisena. Lisäksi El Tor -vibriolla, toisin kuin V. choleraella, oli hemolyyttinen vaikutus. Vuonna 1937 tämä vibrio kuitenkin aiheutti laajan ja vakavan koleraepidemian Sulawesin saarella (Indonesiassa), jonka kuolleisuus oli yli 60 %. Lopulta vuonna 1961 siitä tuli seitsemännen pandemian syyllinen, ja vuonna 1962 kysymys sen koleraluonteesta ratkesi lopullisesti. V. choleraen ja V. eltorin väliset erot koskevat vain joitakin ominaisuuksia. Kaikissa muissa ominaisuuksissa V. eltor ei ole perustavanlaatuisesti erilainen kuin V. cholerae. Lisäksi on nyt todettu, että V. proteus -biotyyppi (V.finklerpriori) sisältää koko vibrioryhmän lukuun ottamatta 01-ryhmää (ja nyt 0139), jota aiemmin kutsuttiin NAG-vibrioiksi. V. albensis -biotyyppi eristettiin Elbe-joesta, ja sillä on kyky fosforesoida, mutta menetettyään tämän kyvyn se ei eroa V. proteuksesta. Näiden tietojen perusteella Vibrio cholerae -laji jaetaan tällä hetkellä neljään biotyyppiin: V. cholerae 01 cholerae, V. cholerae eltor, V. cholerae 0139 bengal ja V. cholerae non 01. Kolme ensimmäistä kuuluvat kahteen serovariin 01 ja 0139. Viimeinen biovar sisältää aiemmat biotyypit V. proteus ja V. albensis, ja sitä edustavat monet muut vibrio-serovarit, jotka eivät ole agglutinoituneet seerumeihin 01 ja 0139, eli NAG-vibriot.

Kolera vibrion patogeenisuustekijät

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

Vibrio choleraen kemotaksis

Näiden ominaisuuksien avulla vibrio vuorovaikuttaa epiteelisolujen kanssa. Koleraa aiheuttavilla vibrio-mutanteilla (jotka ovat menettäneet kyvyn kemotaksikseen) virulenssi vähenee merkittävästi, Mob-mutanteilla (jotka ovat menettäneet liikkuvuutensa) se joko häviää kokonaan tai vähenee jyrkästi.

Adheesio- ja kolonisaatiotekijät, joiden avulla vibrio kiinnittyy mikrovilluksiin ja kolonisoi ohutsuolen limakalvon. Adheesiotekijöitä ovat musinaasi, liukoinen hemagglutiniini/proteaasi, neuraminidaasi jne. Ne edistävät adheesiota ja kolonisaatiota tuhoamalla limaan kuuluvia aineita. Liukoinen hemagglutiniini/proteaasi edistää vibrioiden irtoamista epiteelisolujen reseptoreista ja niiden poistumista suolistosta ulkoympäristöön, varmistaen niiden epidemian leviämisen. Neuraminidaasi vahvistaa kolerageenin ja epiteelisolujen välistä sidosta ja helpottaa toksiinin tunkeutumista soluihin, mikä lisää ripulin vaikeusastetta.

Koleratoksiini on kolerageeni.

Niin sanotut uudet toksiinit, jotka voivat aiheuttaa ripulia, mutta joilla ei ole geneettistä tai immunologista yhteyttä kolerageeniin.

Dermoneuroottiset ja verenvuototekijät. Näiden myrkyllisten tekijöiden luonnetta ja niiden roolia koleran patogeneesissä ei ole tutkittu riittävästi.

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

Vibrio choleraen endotoksiinit

V. choleraen lipopolysakkarideilla on voimakas endotoksinen ominaisuus ja ne aiheuttavat elimistön yleisen myrkytyksen.

Koleravibrion tärkeimmät patogeenisuustekijät ovat eksotoksiini kolerageeni (CTX AB), joka määrää taudin patogeneesin. Koleramolekyyli koostuu kahdesta fragmentista - A ja B. Fragmentti A koostuu kahdesta peptidistä - A1 ja A2, sillä on koleratoksiinin spesifinen ominaisuus ja se antaa sille superantigeenin ominaisuudet. Fragmentti B koostuu viidestä identtisestä alayksiköstä. Sillä on kaksi toimintoa: 1) se tunnistaa enterosyytin reseptorin (monosialogangliosidin) ja sitoutuu siihen; 2) se muodostaa kalvon sisäisen hydrofobisen kanavan alayksikön A kululle. Peptidi A2 sitoo fragmentteja A ja B. Varsinaisen toksisen toiminnon suorittaa peptidi Aj (ADP-ribosyylitransferaasi). Se vuorovaikuttaa NAD:n kanssa aiheuttaen sen hydrolyysin; Tuloksena oleva ADP-riboosi sitoutuu adenylaattisyklaasin säätelyalayksikköön. Tämä johtaa GTP-hydrolyysin estymiseen. Tuloksena oleva GTP + adenylaattisyklaasi -kompleksi aiheuttaa ATP:n hydrolyysin, jolloin muodostuu cAMP:tä. (Toinen cAMP:n kertymisreitti on kolerageenin aiheuttama cAMP:n 5-AMP:ksi hydrolysoivan entsyymin suppressio). Eksotoksiinin synteesiä koodaavan ctxAB-geenin toiminnan ilmentyminen riippuu useiden muiden patogeenisuusgeenien toiminnasta, erityisesti tcp-geenien (jotka koodaavat toksiinin säätelemien adheesiopilusten - TCAP:n synteesiä), säätelygeenien toxR, toxS ja toxT, hap (liukoinen hemagglutiniini/proteaasi) ja neuraminidaasi (neuraminidaasi) -geenien toiminnasta. Siksi V. choleraen patogeenisyyden geneettinen säätely on monimutkaista.

Kuten kävi ilmi, V. choleraen kromosomissa on kaksi patogeenisuussaarta. Toinen niistä on filamenttimaisen kohtalaisesti konvertoivan faagin CTXφ genomi ja toinen on myös filamenttimaisen kohtalaisesti konvertoivan faagin VPIcp genomi. Kumpikin näistä patogeenisuussaarteista sisältää profaasissa määriteltyjen geenien kasetteja, jotka määrittävät kolerapatogeenin patogeenisyyden. CTXφ-profagi kantaa CTX-geenejä, uusien toksiinien zot- ja ace-geenejä, ser-geeniä (adhesiinin synteesi) ja ortU-geeniä (tuntemattoman funktion omaavan tuotteen synteesi). Tämä kasetti sisältää myös nei-geenin ja RS2-faagialueen, joka koodaa profagin replikaatiota ja integroitumista kromosomeihin. Zot-, ace- ja ortU-geenit ovat välttämättömiä faagivirionien muodostumiselle, kun profagi suljetaan pois patogeenin kromosomista.

VPIcp-profaagi kantaa tcp-geenejä (koodaavat pilien (TCPA-proteiini) tuotantoa), toxT-, toxR- ja act-geenejä (lisäksi kolonisaatiotekijä, liikkuvuusgeenit (integraasit ja transposaasit)). Virulenssigeenien transkriptiota säätelee kolme säätelygeeniä: toxR, toxS ja toxT. Nämä geenit muuttavat koordinoidusti transkriptiotasolla yli 20 virulenssigeenin aktiivisuutta, mukaan lukien ctxAB-, tcp- ja muut geenit. Tärkein säätelygeeni on toxR-geeni. Sen vaurioituminen tai puuttuminen johtaa avirulenssiin tai koleratoksiinin CTX:n ja TCPA:n tuotannon yli 100-kertaiseen vähenemiseen. Mahdollisesti tällä tavoin virulenssigeenien koordinoitua ilmentymistä säädellään lauhkean vyöhykkeen konvertoivien faagien muodostamissa patogeenisuussaarissa ja muissa bakteerilajeissa. On todettu, että toinen profagi K139 on läsnä V. cholerae eltorin kromosomissa, mutta sen genomia on tutkittu vähän.

Hap-geeni sijaitsee kromosomissa. Näin ollen V. choleraen virulenssi (patogeenisuus) ja epidemian kapasiteetti määräytyvät neljän geenin perusteella: ctxAB, tcp, toxR ja hap.

V. choleraen kyvyn tuottaa kolerageenia havaitsemiseksi voidaan käyttää useita menetelmiä.

Biologinen testi kaneilla. Kun koleravibrioita ruiskutetaan lihaksensisäisesti imettäville kaneille (enintään 2 viikon ikäisille), niille kehittyy tyypillinen koleraoireyhtymä: ripuli, nestehukka ja kanin kuolema.

Kolerageenin suora havaitseminen PCR:llä, IFM:llä tai passiivisella immuunihemolyysireaktiolla (kolerogeeni sitoutuu punasolujen Gmj:hen, ja ne lysoituvat antitoksisten vasta-aineiden ja komplementin lisäyksen myötä). Pelkkä toksiinin tuotantokyvyn havaitseminen ei kuitenkaan riitä määrittämään tällaisten kantojen epidemian vaaraa. Tätä varten on tarpeen havaita hap-geenin läsnäolo, joten paras ja luotettavin tapa erottaa seroryhmien 01 ja 0139 koleravibrioiden toksigeeniset ja epidemiset kannat on PCR käyttäen spesifisiä alukkeita kaikkien neljän patogeenisuusgeenin havaitsemiseksi: ctxAB, tcp, toxR ja hap.

Muiden kuin seroryhmien 01 tai 0139 V. cholerae -kantojen kyky aiheuttaa ihmisillä satunnaisia tai klusteroituneita ripulitauteja voi johtua joko LT- tai ST-tyyppisten enterotoksiinien läsnäolosta, jotka stimuloivat adenylaatti- tai guanylaattisyklaasijärjestelmiä, tai vain ctxAB-geenien läsnäolosta, mutta ei hap-geenin läsnäolosta.

Seitsemännen pandemian aikana eristettiin vaihtelevilla virulenssiasteilla varustettuja V. cholerae -kantoja: kolerogeenisiä (virulentteja), heikosti kolerogeenisiä (alhaisen virulenssin omaavia) ja ei-kolerogeenisiä (ei-virulentteja). Ei-kolerogeeniset V. cholerae -kannat ovat yleensä hemolyyttisesti aktiivisia, koleran diagnostinen faagi HDF(5) ei hajota niitä, eivätkä ne aiheuta ihmissairauksia.

V. cholerae 01:n (mukaan lukien El Tor) faagityypitystä varten S. Mukherjee ehdotti faagisarjoja, joita sitten täydennettiin muilla faageilla Venäjällä. Tällaisten faagien (1-7) sarja mahdollistaa faagityyppien erottamisen V. cholerae 0116:sta. Toksigeenisten ja ei-toksigeenisten V. cholerae El Torin tunnistamiseksi Venäjällä ehdotetaan nyt HDF-3:n, HDF-4:n ja HDF-5:n sijaan faageja CTX* (lysoivat toksigeeniset El Tor -vibriot) ja CTX" (lysoivat ei-toksigeeniset El Tor -vibriot).

[ 19 ], [ 20 ], [ 21 ]

Kolerapatogeenien vastustuskyky

Koleravibriot selviävät hyvin matalissa lämpötiloissa; ne pysyvät elinkelpoisina jäässä jopa kuukauden; merivedessä jopa 47 päivää, jokivedessä 3–5 päivästä useisiin viikkoihin, keitetyssä kivennäisvedessä yli vuoden, maaperässä 8 päivästä 3 kuukauteen, tuoreessa ulosteessa jopa 3 päivää, keitetyissä tuotteissa (riisi, nuudelit, liha, puuro jne.) ne selviävät 2–5 päivää, raaoissa vihanneksissa 2–4 päivää, hedelmissä 1–2 päivää, maidossa ja maitotuotteissa 5 päivää; kylmässä säilytettynä selviytymisaika pitenee 1–3 päivällä; ulosteella saastuneessa pellavassa ne selviävät jopa 2 päivää ja kosteassa materiaalissa viikon. Koleravibriot kuolevat 5 minuutin kuluessa 80 °C:n lämpötilassa ja välittömästi 100 °C:ssa; ne ovat erittäin herkkiä hapoille; ne kuolevat 5–15 minuutin kuluessa kloramiinin ja muiden desinfiointiaineiden vaikutuksesta. Ne ovat herkkiä kuivumiselle ja suoralle auringonvalolle, mutta ne selviävät hyvin ja pitkään ja jopa lisääntyvät avovesissä ja orgaanista ainesta sisältävissä jätevesissä, joiden pH on emäksinen ja lämpötila yli 10–12 °C. Ne ovat erittäin herkkiä kloorille: 0,3–0,4 mg/l aktiivikloorin annos 30 minuutissa desinfioi koleravibriot luotettavasti.

Ihmisille patogeeniset vibriot, jotka eivät kuulu Vibrio Cholerae -lajiin

Vibrio-sukuun kuuluu yli 25 lajia, joista V. choleraen lisäksi ainakin kahdeksan pystyy aiheuttamaan sairauksia ihmisillä: V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus, V. fluvialis, V. fumissii, V. mimicus, V. damsela ja V. hollisae. Kaikki nämä vibriot elävät merissä ja lahtissa. Tartunta tapahtuu joko uinnin tai merenelävien syömisen välityksellä. On havaittu, että kolera- ja muut vibriot voivat aiheuttaa paitsi gastroenteriittiä myös haavainfektioita. Tätä kykyä on havaittu V. cholerae 01- ja ei-01-ryhmissä, V. parahaemolyticuksessa, V. alginolyticuksessa, V. mimicuksessa, V. damselassa ja V. vulnificuksessa. Ne aiheuttavat tulehdusprosesseja pehmytkudoksissa, kun merieläinten kuori vaurioittaa niitä tai kun ne ovat suorassa kosketuksessa tartunnan saaneen meriveden kanssa.

Luetelluista patogeenisista ei-koleravibrioista käytännössä kiinnostavimpia ovat V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus ja V. fluvialis.

V. parahaemolyticus - parahaemolyyttinen vibrio - eristettiin ensimmäisen kerran Japanissa vuonna 1950 laajan ruokamyrkytysepidemian aikana, jonka aiheutti puolikuivattujen sardiinien nauttiminen (kuolleisuus oli 7,5 %). Taudinaiheuttaja kuului Vibrio-sukuun, jonka R. Sakazaki määritti vuonna 1963. Hän jakoi tutkitut kannat kahteen lajiin: V. parahaemolyticus ja V. alginolyticus. Molempia lajeja esiintyy rannikkomerivedessä, ja sen asukkaista ne ovat halofiilejä (kreikaksi hals - suola); toisin kuin tavalliset vibriot, halofiiliset vibriot eivät kasva NaCl-vapailla alustoilla ja lisääntyvät hyvin suurina NaCl-pitoisuuksina. Halofiilisten vibrioiden lajiluonto määräytyy niiden kyvyn perusteella fermentoida sakkaroosia, muodostaa asetyylimetyylikarbinolia ja lisääntyä PV:ssä 10 % NaCl:lla. Kaikki nämä ominaisuudet ovat luontaisia V. alginolyticus -lajille, mutta niitä ei ole V. parahaemolyticus -lajissa.

Parahaemolyyttisellä vibriolla on kolmenlaisia antigeenejä: lämpölabiileja siima-H-antigeenejä, lämpöstabiileja O-antigeenejä, jotka eivät tuhoudu kuumentamalla 120 °C:seen kahden tunnin ajaksi, ja pinta-K-antigeenejä, jotka tuhoutuvat kuumentamalla. Tuoreissa V. parahaemolyticus -viljelmissä on tarkasti määritellyt K-antigeenit, jotka suojaavat eläviä vibrioita homologisten O-seerumien agglutinaatiolta. H-antigeenit ovat samat kaikilla kannoilla, mutta monotrichuksen H-antigeenit eroavat peritriksien H-antigeeneistä. O-antigeenin mukaan V. parahaemolyticus jaetaan 14 seroryhmään. Seroryhmien sisällä vibriot jaetaan K-antigeenien mukaan serotyyppeihin, joiden kokonaismäärä on 61. V. parahaemolyticuksen antigeeninen kaavio on kehitetty vain sen ihmisistä eristetyille kannoille.

V. parahaemolyticuksen patogeenisuus liittyy sen kykyyn syntetisoida hemolysiiniä, jolla on enterotoksisia ominaisuuksia. Jälkimmäinen havaitaan Kanagawan menetelmällä. Sen ydin on se, että ihmisille patogeeninen V. parahaemolyticus aiheuttaa selkeän hemolyysin 7 % NaCl:a sisältävällä veriagarilla. Alle 5 % NaCl:a sisältävällä veriagarilla hemolyysin aiheuttavat monet V. parahaemolyticus -kannat, ja 7 % NaCl:a sisältävällä veriagarilla vain enteropatogeenisia ominaisuuksia omaavat kannat. Parahaemolyyttistä vibriota esiintyy Japanin, Kaspianmeren, Mustanmeren ja muiden merien rannikoilla. Se aiheuttaa elintarvikeperäisiä myrkyllisiä infektioita ja punataudin kaltaisia sairauksia. Infektio tapahtuu syötäessä raakoja tai puoliraakoja V-parahaemolyticus-tartunnan saaneita mereneläviä (merikaloja, ostereita, äyriäisiä jne.).

Edellä mainituista kahdeksasta ei-koleravibriosta ihmisille patogeenisin on V. vulnificus, joka kuvattiin ensimmäisen kerran vuonna 1976 nimellä Beneckea vulnificus ja luokiteltiin sitten uudelleen Vibrio vulnificukseksi vuonna 1980. Sitä esiintyy usein merivedessä ja sen asukkaista, ja se aiheuttaa erilaisia ihmissairauksia. Meri- ja kliinistä alkuperää olevat V. vulnificus -kannat eivät eroa toisistaan fenotyyppisesti eivätkä geneettisesti.

V. vulnificuksen aiheuttamat haavainfektiot etenevät nopeasti ja johtavat kasvainten muodostumiseen, jota seuraa kudosnekroosi, johon liittyy kuumetta, vilunväristyksiä, joskus voimakasta kipua ja joissakin tapauksissa jopa amputaatiota.

V. vulnificuksen on havaittu tuottavan eksotoksiinia. Eläinkokeet ovat osoittaneet, että taudinaiheuttaja aiheuttaa vakavia paikallisia vaurioita, joihin liittyy turvotusta ja kudosnekroosia, ja sitä seuraava kuolema. Eksotoksiinin roolia taudin patogeneesissä tutkitaan parhaillaan.

Haavainfektioiden lisäksi V. vulnificus voi aiheuttaa keuhkokuumeen hukkumisuhreille ja kohdun limakalvon tulehduksen naisille merivedelle altistumisen jälkeen. Vakavin V. vulnificuksen aiheuttama infektiomuoto on primaarinen verenmyrkytys, joka liittyy raakojen ostereiden (ja mahdollisesti muiden merieläinten) syömiseen. Tämä tauti kehittyy hyvin nopeasti: potilaalle kehittyy huonovointisuutta, kuumetta, vilunväristyksiä ja uupumusta, minkä jälkeen ilmenee vaikeaa hypotensiota, joka on pääasiallinen kuolinsyy (kuolleisuus on noin 50 %).

V. fluvialis kuvattiin ensimmäisen kerran gastroenteriitin aiheuttajaksi vuonna 1981. Se kuuluu koleraa aiheuttamattomien vibrioiden alaryhmään, joilla on arginiinidihydrolaasi, mutta ei netornitiini- ja lysiinidekarboksylaaseja (V. fluvialis, V. furnissii, V. damsela eli fenotyyppisesti samanlainen kuin Aeromonas). V. fluvialis on yleinen gastroenteriitin aiheuttaja, johon liittyy voimakasta oksentelua, ripulia, vatsakipua, kuumetta ja vaikeaa tai kohtalaista nestehukkaa. Tärkein patogeeninen tekijä on enterotoksiini.

Koleran epidemiologia

Tartunnan pääasiallinen lähde on vain ihminen - koleraa sairastava potilas tai vibrioiden kantaja, sekä niillä saastunut vesi. Luonnossa elävät eläimet eivät sairastu koleraan. Tartuntareitti on uloste-oraalinen. Tartuntareitit: a) pääasiallinen - juoma-, kylpemis- ja kotitalousveden kautta; b) kosketuskotitalousveden kautta ja c) ruoan kautta. Kaikki merkittävät koleran epidemiat ja pandemiat liittyivät veteen. Koleravibrioilla on sellaisia sopeutumismekanismeja, jotka varmistavat niiden populaatioiden olemassaolon sekä ihmiskehossa että tietyissä avovesien ekosysteemeissä. Koleravibrioiden aiheuttama vakava ripuli johtaa suoliston puhdistumiseen kilpailevista bakteereista ja edistää taudinaiheuttajan laajaa leviämistä ympäristössä, pääasiassa jätevesissä ja avovesistöissä, joihin ne kaadetaan. Koleraa sairastava henkilö erittää taudinaiheuttajaa valtavia määriä - 100 miljoonasta miljardiin millilitraa ulostetta kohden, vibrion kantaja erittää 100–100 000 vibriota millilitraa kohti, tartunta-annos on noin miljoona vibriota. Koleravibrion erittymisaika terveillä kantajilla on 7–42 päivää ja toipuneilla 7–10 päivää. Pidempi erittyminen on erittäin harvinaista.

Koleran erikoisuus on, että sen jälkeen ei yleensä ole pitkäaikaista kuljetusta eikä muodostu pysyviä endeemisiä pesäkkeitä. Kuten edellä on jo mainittu, avovesien saastumisen vuoksi jätevesillä, jotka sisältävät suuria määriä orgaanisia aineita, pesuaineita ja ruokasuolaa, kolera vibrio ei ainoastaan säily niissä pitkään, vaan jopa lisääntyy kesällä.

Epidemiologisesti erittäin merkittävää on se, että sekä ei-toksigeeniset että toksigeeniset 01-ryhmän koleravibriot voivat säilyä pitkään erilaisissa vesiekosysteemeissä viljelemättöminä muotoina. Polymeraasiketjureaktion avulla V. chokraen viljelemättömien muotojen vct-geenejä havaittiin useiden IVY-maiden endeemisten alueiden vesistöissä negatiivisten bakteriologisten tutkimusten aikana.

El Tor -koleravibrion endeeminen painopiste on Indonesia, josta seitsemännen pandemian syyllisen ilmaantumisen uskotaan liittyvän Indonesian taloudellisten siteiden laajenemiseen ulkomaailmaan sen itsenäistymisen jälkeen, ja pandemian, erityisesti sen toisen aallon, kestoon ja salamannopeaan kehitykseen vaikuttivat ratkaisevasti koleraimmuniteetin puute ja erilaiset yhteiskunnalliset mullistukset Aasian, Afrikan ja Amerikan maissa.

Koleran sattuessa toteutetaan useita epidemian vastaisia toimenpiteitä, joista johtavia ja ratkaisevia ovat akuuteissa ja epätyypillisissä muodoissa olevien potilaiden sekä terveiden vibrio-kantajien aktiivinen ja oikea-aikainen havaitseminen ja eristäminen (sairaalahoito, hoito); toteutetaan toimenpiteitä mahdollisten tartuntareittien estämiseksi; kiinnitetään erityistä huomiota vesihuoltoon (juomaveden klooraus), terveys- ja hygieniaolosuhteiden noudattamiseen elintarvikeyrityksissä, lastenlaitoksissa ja julkisilla paikoilla; tiukkaa valvontaa, mukaan lukien bakteriologista, suoritetaan avovesistöissä, väestön immunisointia jne.

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

Koleran oireet

Koleran itämisaika vaihtelee useista tunneista kuuteen päivään, useimmiten 2–3 päivään. Ohutsuolen luumeniin päästyään koleravibriot suuntautuvat liikkuvuutensa ja limakalvolle kohdistuvan kemotaksiksensa vuoksi limaan. Päästäkseen sen läpi vibriot tuottavat useita entsyymejä: neuraminidaasia, musinaasia, proteaaseja ja lesitinaasia, jotka tuhoavat limassa olevia aineita ja helpottavat vibrioiden kulkeutumista epiteelisoluihin. Adheesiolla vibriot kiinnittyvät epiteelin glykokalyksiin ja menettäen liikkuvuutensa alkavat lisääntyä voimakkaasti, kolonisoiden ohutsuolen mikrovilluksia (katso värillinen lisäys, kuva 101.2) ja tuottavat samanaikaisesti suuren määrän eksotoksiini-kolerogeenia. Kolerageenimolekyylit sitoutuvat monosialogangliosidi Gni!:hen! Ja tunkeutuvat solukalvoon, jossa ne aktivoivat adenylaattisyklaasijärjestelmän, ja kertynyt cAMP aiheuttaa nesteen, kationien ja anionien Na, HCO3, Kl, Cl2:n liikatuotantoa enterosyyteistä, mikä johtaa koleran aiheuttamaan ripuliin, nestehukkaan ja elimistön suolanpoistoon. Tautia on kolmea tyyppiä:

• väkivaltainen, vakava nestehukkaan johtava ripulitauti, joka johtaa potilaan kuolemaan muutamassa tunnissa;
• lievempi kulku tai ripuli ilman nestehukkaa;
• taudin oireeton kulku (vibrioiden kantajuus).

Vaikeissa koleratapauksissa potilaille kehittyy ripulia, ulostamistiheys tihenee, uloste runsastuu, muuttuu vetiseksi, menettää ulosteen hajun ja näyttää riisiliemeltä (samealta nesteeltä, jossa kelluu limaa ja epiteelisoluja). Sitten alkaa heikentävä oksentelu, ensin suolen sisältöä, ja sitten oksennus saa riisiliemen ulkonäön. Potilaan lämpötila laskee normaalin alapuolelle, iho muuttuu sinertäväksi, ryppyiseksi ja kylmäksi - kolera algidi. Nestehukka johtaa veri paksuuntumiseen, kehittyy syanoosi, hapenpuute, munuaisten toiminta kärsii jyrkästi, ilmenee kouristuksia, potilas menettää tajuntansa ja kuolema tapahtuu. Koleran kuolleisuus seitsemännen pandemian aikana vaihteli kehittyneiden maiden 1,5 prosentista kehitysmaiden 50 prosenttiin.

Tartunnan jälkeinen immuniteetti on vahva ja pitkäkestoinen, ja uusiutuvat sairaudet ovat harvinaisia. Immuniteetti on antitoksinen ja antimikrobinen, ja sen aiheuttavat vasta-aineet (antitoksiinit säilyvät pidempään kuin antimikrobiset vasta-aineet), immuunimuistisolut ja fagosyytit.

Koleran laboratoriodiagnostiikka

Koleran tärkein ja ratkaiseva diagnosointimenetelmä on bakteriologinen. Potilaalta tutkittava materiaali on ulostetta ja oksennusta; ulosteista tutkitaan vibrioiden kantajuutta; koleraan kuolleilta otetaan tutkittavaksi ligoitu osa ohutsuolesta ja sappirakosta; ulkoisista esineistä tutkitaan useimmiten avovesiä ja jätevettä.

Bakteriologista tutkimusta suoritettaessa on täytettävä seuraavat kolme ehtoa:

• kylvä potilaalta materiaalia mahdollisimman nopeasti (kolera vibrio säilyy ulosteessa lyhyen aikaa);
• säiliötä, jossa materiaali otetaan, ei tule desinfioida kemikaaleilla eikä siinä saa olla jälkiä niistä, koska kolera vibrio on niille erittäin herkkä;
• poistaa muiden kontaminaation ja tartunnan mahdollisuuden.

Viljelmä eristetään seuraavan kaavan mukaisesti: kylvetään PV:lle samanaikaisesti emäksiselle MPA:lle tai mille tahansa selektiiviselle alustalle (paras on TCBS). Kuuden tunnin kuluttua PV:lle muodostunut kalvo tutkitaan ja tarvittaessa siirretään toiseen PV:hen (koleravibrion kylvönopeus kasvaa tässä tapauksessa 10 %). PV:stä siirretään emäksiseen MPA:han. Epäilyttävät pesäkkeet (lasimaiset-läpinäkyvät) siirretään puhtaan viljelmän saamiseksi, joka tunnistetaan morfologisten, viljelyllisten, biokemiallisten ominaisuuksien ja liikkuvuuden perusteella ja lopuksi tyypitetään diagnostisten agglutinaatioseerumien O-, OR-, Inaba- ja Ogawa-seerumien sekä faagien (HDF) avulla. Nopeutettuun diagnostiikkaan on ehdotettu useita vaihtoehtoja, joista paras on luminesoiva-serologinen menetelmä. Sen avulla koleravibrio voidaan havaita suoraan testimateriaalista (tai alustavan viljelyn jälkeen kahdessa koeputkessa, joissa on 1 % PV:tä, joista toiseen lisätään kolerafaagi) 1,5–2 tunnin kuluessa. Koleravibrion nopeutettuun havaitsemiseen Nižni Novgorodin kemiallinen tutkimuslaitos on ehdottanut paperista indikaattorikiekkosarjaa, joka koostuu 13 biokemiallisesta testistä (oksidaasi, indoli, ureaasi, laktoosi, glukoosi, sakkaroosi, mannoosi, arabinoosi, mannitoli, inositoli, arginiini, ornitiini, lysiini). Näiden avulla voidaan erottaa Vibrio-suvun edustajat Aeromonas-, Plesiomonas-, Pseudomonas- ja Comamonas-suvusta sekä Enterobacteriaceae-heimosta. Koleravibrion nopeaan havaitsemiseen ulosteessa ja ympäristönäytteissä voidaan käyttää RPGA:ta ja vasta-ainediagnostiikkaa. Koleravibrion ei-viljeltyjen muotojen havaitsemiseen ympäristönäytteissä käytetään vain polymeraasiketjureaktiomenetelmää.

Tapauksissa, joissa eristetään muita kuin Ol-ryhmän V. cholerae -bakteereja, ne tulee tyypittää käyttämällä vastaavia muiden seroryhmien agglutinoivia seerumeita. Muiden kuin Ol-ryhmän V. cholerae -bakteereiden eristäminen ripulia (mukaan lukien koleran kaltainen ripuli) sairastavalta potilaalta vaatii samat epidemian vastaiset toimenpiteet kuin Ol-ryhmän V. cholerae -bakteereiden eristämisen tapauksessa. Tarvittaessa patogeenisuusgeenien ctxAB, tcp, toxR ja hap esiintyminen tällaisista vibrioista määritetään PCR:llä.

Koleran serologinen diagnostiikka on luonteeltaan apumenetelmä. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää agglutinaatioreaktiota, mutta on parempi määrittää vibriosidisten vasta-aineiden tai antitoksiinien tiitteri (koleravasta-aineet määritetään entsyymi-immunomäärityksellä tai immunofluoresenssimenetelmillä).

Ei-kolerapatogeenisten vibrioiden laboratoriodiagnostiikka

Ei-kolerapatogeenisten vibrioiden aiheuttamien sairauksien diagnosointiin käytetään pääasiassa bakteriologista menetelmää, jossa käytetään selektiivisiä elatusaineita, kuten TCBS:ää, MacConkeyä jne. Eristetyn viljelmän kuuluminen Vibrio-sukuun määritetään tämän suvun bakteerien keskeisten ominaisuuksien perusteella.

Koleran hoito

Kolerapotilaiden hoidon tulisi ensisijaisesti koostua nesteytyksestä ja normaalin vesi-suola-aineenvaihdunnan palauttamisesta. Tätä varten suositellaan suolaliuosten käyttöä, esimerkiksi seuraavan koostumuksen omaavia: NaCl - 3,5; NaHC03 - 2,5; KCl - 1,5 ja glukoosi - 20,0 g litraa vettä kohden. Tällainen patogeneettisesti perusteltu hoito yhdistettynä rationaaliseen antibioottihoitoon mahdollistaa koleran kuolleisuuden vähentämisen 1 prosenttiin tai alle.

Koleran erityinen ehkäisy

Keinotekoisen immuniteetin luomiseksi ehdotettiin kolerarokotetta, johon sisältyi tapetuista Inaba- ja Ogawa-kannoista valmistettu rokote; ihonalaisesti annettava koleratoksoidi ja enteraalinen kemiallinen kaksiarvoinen rokote, joka koostuu Inaba- ja Ogawa-serotyyppien toksiinista ja somaattisista antigeeneistä, koska ristiimmuniteettia ei muodostu. Rokotuksen jälkeisen immuniteetin kesto on kuitenkin enintään 6-8 kuukautta, joten rokotukset suoritetaan vain epidemiologisten indikaatioiden mukaan. Antibioottiprofylaksia on osoittautunut hyväksi kolerapesäkkeissä, erityisesti tetrasykliinillä, jolle koleravibrio on erittäin herkkä. Samaan tarkoitukseen voidaan käyttää muita V. choleraea vastaan tehokkaita antibiootteja.