Cholera vibrio

Po podatkih SZO je kolera nalezljiva bolezen, za katero je značilna akutna, huda, dehidracijska driska z blatom v obliki riževe vode, ki je posledica okužbe z Vibrio cholerae. Ker jo zaznamujejo izrazita sposobnost širjenja v epidemijah, hud potek in visoka stopnja umrljivosti, velja kolera za posebej nevarno okužbo.

Zgodovinska domovina kolere je Indija, oziroma natančneje delta rek Ganges in Brahmaputra (danes Vzhodna Indija in Bangladeš), kjer obstaja že od nekdaj (epidemije kolere so v tej regiji opazili že leta 500 pr. n. št.). Dolgotrajni obstoj endemičnega žarišča kolere tukaj je pojasnjen z več razlogi. Vibrio kolere ne more le dolgo preživeti v vodi, ampak se v njej tudi razmnoževati v ugodnih pogojih - temperaturah nad 12 °C, prisotnosti organskih snovi. Vsi ti pogoji so očitni v Indiji: tropsko podnebje (povprečna letna temperatura od 25 do 29 °C), obilne padavine in močvirje, visoka gostota prebivalstva, zlasti v delti reke Ganges, velika količina organskih snovi v vodi, nenehno onesnaževanje vode z odplakami in iztrebki skozi vse leto, nizek materialni standard ter edinstveni verski in kultni obredi prebivalstva.

V zgodovini epidemij kolere lahko ločimo štiri obdobja.

Obdobje I - do leta 1817, ko je bila kolera skoncentrirana le v vzhodni in južni Aziji, predvsem v Indiji, in se ni razširila preko njenih meja.

II. obdobje - od 1817 do 1926. Z vzpostavitvijo širokih gospodarskih in drugih vezi med Indijo ter evropskimi in drugimi državami je kolera presegla meje Indije in se širila po poteh gospodarskih in verskih vezi ter povzročila 6 pandemij, ki so terjale milijone človeških življenj. Rusija je bila prva od evropskih držav, kamor je prodrla kolera. Od leta 1823 do 1926 je Rusija doživela 57 let kolere. V tem času je za kolero zbolelo več kot 5,6 milijona ljudi, 2,14 milijona ljudi pa je zaradi nje umrlo ("40%).

III. obdobje - od leta 1926 do 1961 se je kolera vrnila v svoje glavno endemično žarišče in začelo se je obdobje relativnega dobrega počutja. Zdelo se je, da bodo z razvojem sodobnih sistemov za čiščenje pitne vode, odstranjevanje in razkuževanje odpadne vode ter razvojem posebnih ukrepov proti koleri, vključno z ustanovitvijo karantenske službe, države sveta zanesljivo zaščitene pred novo invazijo kolere.

Četrto obdobje se je začelo leta 1961 in traja še danes. Sedma pandemija se ni začela v Indiji, temveč v Indoneziji, se hitro razširila na Filipine, Kitajsko, države Indokine in nato v druge države Azije, Afrike in Evrope. Posebnosti te pandemije vključujejo dejstvo, da jo je, prvič, povzročila posebna različica cholera vibrio - V. cholerae eltor, ki do leta 1961 sploh ni bila uradno priznana kot povzročitelj kolere; drugič, po trajanju je presegla vse prejšnje pandemije; tretjič, pojavila se je v dveh valovih, prvi je trajal do leta 1990, drugi pa se je začel leta 1991 in je zajel številne države v Južni in Severni Ameriki, vključno z Združenimi državami Amerike, ki od leta 1866 niso doživele epidemije kolere. Od leta 1961 do 1996 je za kolero zbolelo 3.943.239 ljudi v 146 državah.

Povzročitelja kolere, Vibrio cholerae, je leta 1883 med peto pandemijo odkril R. Koch, vibrio pa je v blatu bolnikov z drisko prvič odkril leta 1854 F. Pacini.

V. cholerae spada v družino Vibrionaceae, ki vključuje več rodov (Vibrio, Aeromonas, Plesiomonas, Photobacterium). Rod Vibrio ima od leta 1985 več kot 25 vrst, med katerimi so za ljudi najpomembnejše V. cholerae, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus in V. fluvialis.

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

Ključne značilnosti rodu Vibrio

Kratke, nesporne in ne kapsulirajoče, ukrivljene ali ravne gramnegativne paličice, premera 0,5 µm in dolžine 1,5–3,0 µm, gibljive (V. cholerae je monotrihozen, nekatere vrste imajo dva ali več polarnih flagel); dobro in hitro rastejo na običajnih gojiščih, so kemoorganotrofi in fermentirajo ogljikove hidrate za proizvodnjo kisline brez plina (glukoza se fermentira po Embden-Meyerhofovi poti). Oksidazno pozitivne, tvorijo indol, reducirajo nitrate v nitrite (V. cholerae daje pozitivno reakcijo na nitrozoindol), razgrajujejo želatino, pogosto dajejo pozitivno Voges-Proskauerjevo reakcijo (tj. tvorijo acetilmetilkarbinol), nimajo ureaze, ne tvorijo H2S, imajo lizin in ornitin dekarboksilaze, nimajo pa arginin dihidrolaze. Značilnost rodu Vibrio je občutljivost večine bakterijskih sevov na zdravilo 0/129 (2,4-diamino-6,7-diazopropilpteridin), medtem ko so predstavniki družin Pseudomonadaceae in Enterobacteriaceae na to zdravilo odporni. Vibrioni so aerobi in fakultativni anaerobi, temperaturni optimum za rast je 18-37 C, pH 8,6-9,0 (rastejo v območju pH 6,0-9,6), nekatere vrste (halofili) ne rastejo v odsotnosti NaCl. Vsebnost G + C v DNK je 40-50 mol % (za V. cholerae približno 47 mol %). Biokemijski testi se uporabljajo za razlikovanje znotraj družine Vibrionaceae od morfološko podobnih rodov Aeromonas in Plesiomonas, pa tudi za razlikovanje od družine Enterobacteriaceae.

Vibrio kolere se od družine Pseudomonadaceae razlikuje po tem, da fermentira glukozo samo po Embden-Meyerhofovi poti (brez sodelovanja O2), medtem ko prvi porabljajo glukozo samo v prisotnosti O2. To razliko med njimi zlahka opazimo na gojišču Hugh-Leifson. Gojišče vsebuje hranilni agar, glukozo in indikator. Sejanje se izvede v dveh kolonah s gojiščem Hugh-Leifson, od katerih je ena napolnjena z vazelinom (za ustvarjanje anaerobnih pogojev). V primeru rasti vibrio kolere se barva gojišča spremeni v obeh epruvetah, v primeru rasti psevdomonad pa samo v epruveti brez vazelina (aerobni pogoji rasti).

Vibrion kolere je zelo nezahteven do hranilnih medijev. Dobro in hitro se razmnožuje v 1 % alkalni (pH 8,6–9,0) peptonski vodi (PV), ki vsebuje 0,5–1,0 % NaCl, s čimer prehiti rast drugih bakterij. Za zaviranje rasti proteusa je priporočljivo, da 1 % PV dodamo kalijev telurit (v končni razredčitvi 1:100.000). 1 % PV je najboljši obogatitveni medij za vibrion kolere. Med rastjo po 6–8 urah na površini PV tvori nežen, ohlapen, sivkast film, ki se ob stresanju zlahka uniči in v obliki kosmičev pade na dno, PV pa postane zmerno moten. Za izolacijo vibriona kolere so predlagali različne selektivne medije: alkalni agar, agar z žolčno soljo, alkalni albuminatni agar, alkalni agar s krvjo, laktoza-saharoza in drugi mediji. Najboljši je medij TCBS (tiosulfat citrat-bromotimol saharoza agar) in njegove modifikacije. Najpogosteje pa se uporablja alkalni MPA, na katerem cholera vibrio tvori gladke, steklasto prozorne, modrikasto obarvane kolonije viskozne konsistence v obliki diska.

Ko se vibrio poseje z injekcijo v kolono želatine, po 2 dneh pri temperaturi 22-23 °C povzroči utekočinjenje s površine v obliki mehurčka, nato lijaka in končno plast za plastjo.

V mleku se vibrio hitro razmnoži, kar povzroči koagulacijo po 24–48 urah, nato pa pride do peptonizacije mleka in po 3–4 dneh vibrio umre zaradi premika pH mleka na kislo stran.

B. Heiberg je na podlagi njihove sposobnosti fermentacije manoze, saharoze in arabinoze vse vibrione (kolero in koleri podobne) razdelil v več skupin, katerih število zdaj znaša 8.

Vibrio cholerae spada v prvo skupino Heiberga.

Vibrioni, ki so po morfoloških, kulturnih in biokemijskih značilnostih podobni vibrionu kolere, so se imenovali in se imenujejo različno: parakolera, holeri podobni, NAG-vibrioni (neaglutinirajoči vibrioni); vibrioni, ki ne spadajo v skupino O1. Priimek najbolj natančno poudarja njihovo povezanost s vibrionom kolere. Kot sta ugotovila A. Gardner in K. Venkat-Raman, imata kolera in vibrioni, podobni koleri, skupni H-antigen, vendar se razlikujeta po O-antigenih. Glede na O-antigen sta kolera in vibrioni, podobni koleri, trenutno razdeljeni v 139 O-seroskupin, vendar se njihovo število nenehno povečuje. Vibrion kolere spada v skupino O1. Ima skupni A-antigen in dva tipsko specifična antigena - B in C, s katerima ločimo tri serotipe V. cholerae - serotip Ogawa (AB), serotip Inaba (AC) in serotip Hikoshima (ABC). Vibrio kolere v fazi disociacije ima OR-antigen. V zvezi s tem se za identifikacijo V. cholerae uporabljajo O-serum, OR-serum ter tipsko specifični serumi Inaba in Ogawa.

V letih 1992–1993 se je v Bangladešu, Indiji, na Kitajskem, v Maleziji in drugih državah začela velika epidemija kolere, katere povzročitelj je bil nov, prej neznan serovar vrste Vibrio cholerae. Od V. cholerae O1 se razlikuje po antigenih značilnostih: ima antigen 0139 in polisaharidno kapsulo ter ga ne aglutinira noben drug O-serum. Vse njegove druge morfološke in biološke lastnosti, vključno s sposobnostjo povzročanja kolere, tj. sinteze eksotoksina-holerogena, so se izkazale za podobne lastnostim V. cholerae O1. Posledično je nov povzročitelj kolere, V. cholerae 0139, očitno nastal kot posledica mutacije, ki je spremenila O-antigen. Poimenovali so ga V. cholerae 0139 bengal.

Vprašanje sorodstva tako imenovanih vibrijev, podobnih koleri, z V. cholerae je že dolgo nejasno. Vendar pa je primerjava V. cholerae in vibrijev, podobnih koleri (NAG-vibrijev), po več kot 70 značilnostih pokazala njihovo 90-odstotno podobnost, stopnja homologije DNK V. cholerae in preučevanih NAG-vibrijev pa je 70–100 %. Zato so vibrijev, podobni koleri, združeni v eno vrsto s vibrijem kolere, od katerega se razlikujejo predvsem po O-antigenih, zato jih imenujemo vibrijev ne-01-skupine – V. cholerae non-01.

Vrsta V. cholerae je razdeljena na 4 biotipe: V. cholerae, V. eltor, V. proteus in V. albensis. O naravi vibria El Tor se razpravlja že vrsto let. Ta vibrio je leta 1906 izoliral F. Gottschlich na karantenski postaji El Tor iz telesa romarja, ki je umrl zaradi griže. F. Gottschlich je izoliral več takih sevov. Po vseh svojih lastnostih se niso razlikovali od vibria kolere in so bili aglutinirani s serumom O proti koleri. Ker pa takrat med romarji ni bilo kolere in je bilo dolgotrajno prenašanje vibria kolere malo verjetno, je vprašanje morebitne etiološke vloge V. eltor pri koleri ostalo dolgo časa sporno. Poleg tega je imel vibrio El Tor, za razliko od V. cholerae, hemolitični učinek. Vendar pa je ta vibrion leta 1937 povzročil veliko in hudo epidemijo kolere na otoku Sulavezi (Indonezija) s stopnjo umrljivosti nad 60 %. Končno je leta 1961 postal krivec za 7. pandemijo, leta 1962 pa je bilo vprašanje njegove kolerne narave dokončno rešeno. Razlike med V. cholerae in V. eltor se nanašajo le na nekatere značilnosti. V vseh drugih lastnostih se V. eltor bistveno ne razlikuje od V. cholerae. Poleg tega je zdaj ugotovljeno, da biotip V. proteus (V.finklerpriori) vključuje celotno skupino vibrionov, razen skupine 01 (in zdaj 0139), ki se je prej imenovala vibrioni NAG. Biotip V. albensis je bil izoliran iz reke Labe in ima sposobnost fosforesciranja, vendar se po tem, ko jo je izgubil, ne razlikuje od V. proteus. Na podlagi teh podatkov je vrsta Vibrio cholerae trenutno razdeljena na 4 biotipe: V. cholerae 01 cholerae, V. cholerae eltor, V. cholerae 0139 bengal in V. cholerae non 01. Prvi trije pripadajo dvema serotipoma 01 in 0139. Zadnji biovar vključuje prejšnja biotipa V. proteus in V. albensis ter je predstavljen s številnimi drugimi serotipi vibrijev, ki jih seruma 01 in 0139 ne aglutinirata, torej vibrijev NAG.

Dejavniki patogenosti cholernega vibrio

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

Kemotaksija Vibrio cholerae

S pomočjo teh lastnosti vibrio interagira z epitelijskimi celicami. Pri mutantih vibrio cholere (ki so izgubili sposobnost kemotaksije) se virulenca znatno zmanjša, pri mutantih Mob (ki so izgubili mobilnost) pa bodisi popolnoma izgine bodisi se močno zmanjša.

Adhezijski in kolonizacijski faktorji, s katerimi se vibrioni pritrdijo na mikroresice in kolonizirajo sluznico tankega črevesa. Adhezijski faktorji vključujejo mucinazo, topni hemaglutinin/proteazo, nevraminidazo itd. Spodbujajo adhezijo in kolonizacijo z uničevanjem snovi, ki so del sluzi. Topni hemaglutinin/proteaza spodbuja ločitev vibriov od receptorjev epitelijskih celic in njihov izstop iz črevesja v zunanje okolje, kar zagotavlja njihovo epidemično širjenje. Nevraminidaza krepi vez med holeragenom in epitelijskimi celicami ter olajša prodiranje toksina v celice, kar poveča resnost driske.

Kolerini toksin je holeragena snov.

Tako imenovani novi toksini, ki lahko povzročijo drisko, vendar nimajo genetske ali imunološke povezave s holeragenom.

Dermonevrotični in hemoragični dejavniki. Narava teh toksičnih dejavnikov in njihova vloga v patogenezi kolere nista bili dovolj raziskani.

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

Endotoksini Vibrio cholerae

Lipopolisaharidi V. cholerae imajo močno endotoksično lastnost in povzročajo splošno zastrupitev telesa.

Glavni od naštetih dejavnikov patogenosti holerinega vibriona je eksotoksin holeragen (CTX AB), ki določa patogenezo te bolezni. Molekula holerinega toksina je sestavljena iz dveh fragmentov - A in B. Fragment A je sestavljen iz dveh peptidov - A1 in A2, ima specifično lastnost holerinega toksina in mu daje lastnosti superantigena. Fragment B je sestavljen iz 5 enakih podenot. Opravlja dve funkciji: 1) prepozna receptor (monosialogangliozid) enterocita in se nanj veže; 2) tvori intramembranski hidrofobni kanal za prehod podenote A. Peptid A2 služi za vezavo fragmentov A in B. Dejansko toksično funkcijo opravlja peptid Aj (ADP-riboziltransferaza). Interagira z NAD in povzroči njegovo hidrolizo; nastala ADP-riboza se veže na regulatorno podenoto adenilat ciklaze. To vodi do zaviranja hidrolize GTP. Nastali kompleks GTP + adenilat ciklaza povzroči hidrolizo ATP z nastankom cAMP. (Druga pot za kopičenje cAMP je zaviranje encima, ki hidrolizira cAMP v 5-AMP, s strani holeragena). Manifestacija funkcije gena ctxAB, ki kodira sintezo eksotoksina, je odvisna od delovanja številnih drugih genov patogenosti, zlasti genov tcp (ki kodirajo sintezo adhezijskih pilusov, ki jih nadzoruje toksin - TCAP), regulatornih genov toxR, toxS in toxT, genov hap (topni hemaglutinin/proteaza) in nevraminidaze (neuraminidaza). Zato je genetski nadzor patogenosti V. cholerae kompleksen.

Izkazalo se je, da sta v kromosomu V. cholerae dva otoka patogenosti. Eden od njiju je genom nitastega zmernega konvertirajočega faga CTXφ, drugi pa genom prav tako nitastega zmernega konvertirajočega faga VPIcp. Vsak od teh otokov patogenosti vsebuje kasete genov, specificiranih v profazi, ki določajo patogenost patogena kolere. Profag CTXφ nosi gene CTX, gene novih toksinov zot in ace, gen ser (sinteza adhezinov) in gen ortU (sinteza produkta z neznano funkcijo). Ta kaseta vključuje tudi gen nei in fagno regijo RS2, ki kodira za replikacijo in integracijo profaga v kromosome. Geni zot, ace in ortU so potrebni za nastanek fagnih virionov, ko je profag izključen iz kromosoma patogena.

Profag VPIcp nosi gene tcp (ki kodirajo proizvodnjo pilusov (protein TCPA)), gene toxT, toxR in act (dodatni kolonizacijski faktor, geni mobilnosti (integraze in transpozaze)). Transkripcijo genov virulence regulirajo trije regulatorni geni: toxR, toxS in toxT. Ti geni na transkripcijski ravni koordinirano spreminjajo aktivnost več kot 20 genov virulence, vključno z geni ctxAB, tcp in drugimi. Glavni regulatorni gen je gen toxR. Njegova poškodba ali odsotnost vodi do avirulence oziroma do več kot 100-kratnega zmanjšanja proizvodnje holerinega toksina CTX in TCPA. Morda je na ta način regulirana koordinirana ekspresija genov virulence v patogenih otokih, ki jih tvorijo zmerni konvertirajoči fagi, in pri drugih bakterijskih vrstah. Ugotovljeno je bilo, da je v kromosomu V. cholerae eltor prisoten še en profag K139, vendar je njegov genom malo raziskan.

Gen hap je lokaliziran na kromosomu. Virulenco (patogenost) in epidemično zmogljivost V. cholerae torej določajo štirje geni: ctxAB, tcp, toxR in hap.

Za odkrivanje sposobnosti V. cholerae za proizvodnjo holeragena se lahko uporabijo različne metode.

Biološki test na kuncih. Ko se kuncem, ki sesajo (starim največ 2 tedna), intramuskularno injiciramo vibrione kolere, se pri njih razvije tipičen sindrom kolere: driska, dehidracija in smrt kunca.

Neposredno odkrivanje holeragena s PCR, IFM ali pasivno imunsko hemolizo (holerogen se veže na Gmj eritrocitov, ki se ob dodatku antitoksičnih protiteles in komplementa lizirajo). Vendar pa samo odkrivanje sposobnosti tvorbe toksina ni dovolj za določitev epidemične nevarnosti takšnih sevov. Za to je treba odkriti prisotnost gena hap, zato je najboljši in najbolj zanesljiv način za razlikovanje toksigenih in epidemičnih sevov vibrijev kolere seroskupin 01 in 0139 PCR z uporabo specifičnih začetnih oligonukleotidov za odkrivanje vseh 4 genov patogenosti: ctxAB, tcp, toxR in hap.

Sposobnost V. cholerae, ki niso iz seroskupin 01 ali 0139, da pri ljudeh povzročajo sporadične ali skupne diarejske bolezni, je lahko posledica prisotnosti enterotoksinov tipa LT ali ST, ki stimulirajo adenilatni oziroma gvanilat ciklazni sistem, ali pa prisotnosti samo genov ctxAB, ne pa gena hap.

Med sedmo pandemijo so bili izolirani sevi V. cholerae z različnimi stopnjami virulence: holerogeni (virulentni), šibko holerogeni (nizko virulentni) in neholerogeni (nevirulentni). Neholerogeni V. cholerae praviloma kažejo hemolitično aktivnost, jih diagnostični fag za kolero HDF(5) ne lizira in ne povzročajo bolezni pri ljudeh.

Za fagotipizacijo V. cholerae 01 (vključno z El Tor) je S. Mukherjee predlagal nize fagov, ki so jih nato v Rusiji dopolnili z drugimi fagi. Nabor takšnih fagov (1-7) omogoča razlikovanje tipov fagov med V. cholerae 0116. Za identifikacijo toksigenih in netoksigenih V. cholerae El Tor se v Rusiji namesto HDF-3, HDF-4 in HDF-5 zdaj predlagajo fagi CTX* (lizirajo toksigene vibrione El Tor) in CTX" (lizirajo netoksigene vibrione El Tor).

[ 19 ], [ 20 ], [ 21 ]

Odpornost povzročiteljev kolere

Vibrioni kolere dobro preživijo pri nizkih temperaturah; v ledu ostanejo sposobni preživeti do 1 meseca; v morski vodi - do 47 dni, v rečni vodi - od 3-5 dni do nekaj tednov, v prekuhani mineralni vodi preživijo več kot 1 leto, v zemlji - od 8 dni do 3 mesece, v svežem blatu - do 3 dni, na kuhanih izdelkih (riž, rezanci, meso, kaša itd.) preživijo 2-5 dni, na surovi zelenjavi - 2-4 dni, na sadju - 1-2 dni, v mleku in mlečnih izdelkih - 5 dni; pri shranjevanju na mrazu se doba preživetja podaljša za 1-3 dni; na lanu, onesnaženem z blatom, preživijo do 2 dni, na vlažnem materialu pa teden dni. Vibrioni kolere umrejo v 5 minutah pri temperaturi 80 °C, pri 100 °C pa takoj; so zelo občutljivi na kisline; pod vplivom kloramina in drugih razkužil umrejo v 5-15 minutah. Občutljive so na izsušitev in neposredno sončno svetlobo, vendar dobro in dolgo preživijo ter se celo razmnožujejo v odprtih vodnih telesih in odpadni vodi, bogati z organskimi snovmi, z alkalnim pH in temperaturo nad 10–12 °C. Zelo občutljive so na klor: odmerek aktivnega klora 0,3–0,4 mg/l vode v 30 minutah povzroči zanesljivo dezinfekcijo pred vibrioni kolere.

Vibrioni, patogeni za ljudi, ki ne spadajo v vrsto Vibrio Cholerae

Rod Vibrio vključuje več kot 25 vrst, od katerih jih je poleg V. cholerae vsaj osem sposobnih povzročiti bolezni pri ljudeh: V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus, V. fluvialis, V. fumissii, V. mimicus, V. damsela in V. hollisae. Vsi ti vibrioni naseljujejo morja in zalive. Okužba se pojavi bodisi s plavanjem bodisi z uživanjem morske hrane. Ugotovljeno je bilo, da lahko kolerični in nekalerični vibrioni povzročijo ne le gastroenteritis, temveč tudi okužbe ran. To sposobnost so ugotovili pri skupinah V. cholerae 01 in non-01, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. mimicus, V. damsela in V. vulnificus. Povzročajo vnetne procese v mehkih tkivih, ko jih poškoduje lupina morskih živali ali ko so v neposrednem stiku z okuženo morsko vodo.

Od naštetih patogenih vibrionov, ki niso holera, so najbolj praktično zanimivi V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus in V. fluvialis.

V. parahaemolyticus - parahemolitični vibrion - je bil prvič izoliran na Japonskem leta 1950 med velikim izbruhom zastrupitve s hrano, ki jo je povzročilo uživanje polsušenih sardin (umrljivost je bila 7,5 %). Povzročitelj je pripadal rodu Vibrio, ki ga je leta 1963 odkril R. Sakazaki. Preučene seve je razdelil na 2 vrsti: V. parahaemolyticus in V. alginolyticus. Obe vrsti najdemo v obalni morski vodi in njenih prebivalcih, sta halofili (grško hals - sol); za razliko od navadnih vibriov halofilni ne rastejo na gojiščih brez NaCl in se dobro razmnožujejo pri visokih koncentracijah le-tega. Vrsto halofilnih vibriov določa njihova sposobnost fermentacije saharoze, tvorbe acetilmetilkarbinola in razmnoževanja v PV z 10 % NaCl. Vse te značilnosti so lastne vrsti V. alginolyticus, vendar jih pri V. parahaemolyticus ni.

Parahemolitični vibrion ima tri vrste antigenov: toplotno labilne flagelarne H-antigene, toplotno stabilne O-antigene, ki se ne uničijo pri segrevanju na 120 °C 2 uri, in površinske K-antigene, ki se uničijo pri segrevanju. Sveže izolirane kulture V. parahaemolyticus imajo dobro definirane K-antigene, ki ščitijo žive vibrione pred aglutinacijo s homolognimi O-serumi. H-antigeni so enaki za vse seve, vendar se H-antigeni monotrichusa razlikujejo od H-antigenov peritrichusa. Glede na O-antigen je V. parahaemolyticus razdeljen na 14 seroskupin. Znotraj seroskupin so vibrioni razdeljeni na serotipe glede na K-antigene, katerih skupno število je 61. Antigenska shema V. parahaemolyticus je bila razvita samo za njegove seve, izolirane iz ljudi.

Patogenost V. parahaemolyticus je povezana z njegovo sposobnostjo sinteze hemolizina, ki ima enterotoksične lastnosti. Slednje se odkrije z metodo Kanagawa. Njeno bistvo je v tem, da V. parahaemolyticus, patogen za ljudi, povzroča jasno hemolizo na krvnem agarju, ki vsebuje 7 % NaCl. Na krvnem agarju, ki vsebuje manj kot 5 % NaCl, hemolizo povzročajo številni sevi V. parahaemolyticus, na krvnem agarju s 7 % NaCl pa le sevi z enteropatogenimi lastnostmi. Parahemolitični vibrio se nahaja na obalah Japonskega, Kaspijskega, Črnega in drugih morij. Povzroča okužbe s toksičnimi okužbami, ki se prenašajo s hrano, in bolezni, podobne griži. Do okužbe pride pri uživanju surove ali polsurove morske hrane, okužene z V-parahaemolyticus (morske ribe, ostrige, raki itd.).

Med osmimi zgoraj omenjenimi vibrioni, ki niso kolera, je za ljudi najbolj patogen V. vulnificus, ki je bil prvič opisan leta 1976 kot Beneckea vulnificus in nato leta 1980 prerazvrščen kot Vibrio vulnificus. Pogosto ga najdemo v morski vodi in njenih prebivalcih ter povzroča različne človeške bolezni. Sevi V. vulnificus morskega in kliničnega izvora se med seboj ne razlikujejo niti fenotipsko niti genetsko.

Okužbe ran, ki jih povzroča V. vulnificus, hitro napredujejo in vodijo do nastanka tumorjev s posledično nekrozo tkiva, ki jo spremljajo vročina, mrzlica, včasih hude bolečine in v nekaterih primerih zahtevajo amputacijo.

Ugotovljeno je bilo, da V. vulnificus proizvaja eksotoksin. Poskusi na živalih so pokazali, da patogen povzroča hude lokalne poškodbe z razvojem edema in nekroze tkiva, ki ji sledi smrt. Vloga eksotoksina v patogenezi bolezni se preučuje.

Poleg okužb ran lahko V. vulnificus povzroči pljučnico pri utopitvah in endometritis pri ženskah po izpostavljenosti morski vodi. Najhujša oblika okužbe, ki jo povzroča V. vulnificus, je primarna sepsa, povezana z uživanjem surovih ostrig (in morda drugih morskih živali). Ta bolezen se razvije zelo hitro: bolnik razvije slabo počutje, vročino, mrzlico in izčrpanost, nato pa hudo hipotenzijo, ki je glavni vzrok smrti (stopnja umrljivosti je približno 50 %).

V. fluvialis je bil prvič opisan kot povzročitelj gastroenteritisa leta 1981. Spada v podskupino vibrijev, ki niso patogeni za kolero in imajo arginin dihidrolazo, ne pa netornitin in lizin dekarboksilaze (V. fluvialis, V. furnissii, V. damsela, tj. fenotipsko podobni Aeromonas). V. fluvialis je pogost povzročitelj gastroenteritisa, ki ga spremljajo hudo bruhanje, driska, bolečine v trebuhu, vročina in huda ali zmerna dehidracija. Glavni patogeni dejavnik je enterotoksin.

Epidemiologija kolere

Glavni vir okužbe je le oseba - bolnik s kolero ali nosilec vibrionov, pa tudi voda, onesnažena z njimi. Nobena žival v naravi ne zboli za kolero. Pot okužbe je fekalno-oralna. Poti okužbe: a) glavna - z vodo, ki se uporablja za pitje, kopanje in gospodinjske potrebe; b) kontaktno-gospodinjska in c) s hrano. Vse večje epidemije in pandemije kolere so bile povezane z vodo. Vibriji kolere imajo takšne prilagoditvene mehanizme, ki zagotavljajo obstoj njihovih populacij tako v človeškem telesu kot v določenih ekosistemih odprtih vodnih teles. Huda driska, ki jo povzroča vibrio kolere, vodi do čiščenja črevesja konkurenčnih bakterij in prispeva k širokemu širjenju patogena v okolju, predvsem v odpadni vodi in v odprtih vodnih telesih, kamor se odlagajo. Oseba s kolero izloča povzročitelja v ogromnih količinah - od 100 milijonov do 1 milijarde na 1 ml blata, prenašalec vibrionov izloči 100-100.000 vibrionov v 1 ml, kužni odmerek je približno 1 milijon vibrionov. Trajanje izločanja vibrionov kolere pri zdravih prenašalcih je od 7 do 42 dni in 7-10 dni pri tistih, ki so ozdraveli. Daljše izločanje je izjemno redko.

Posebnost kolere je, da po njej praviloma ni dolgotrajnega prenašalstva in se ne oblikujejo stabilna endemična žarišča. Vendar pa, kot je že bilo navedeno, zaradi onesnaženja odprtih vodnih teles z odpadno vodo, ki vsebuje velike količine organskih snovi, detergentov in kuhinjske soli, poleti vibrio kolere v njih ne le dolgo preživi, ampak se celo razmnožuje.

Velikega epidemiološkega pomena je dejstvo, da lahko vibrioni kolere skupine 01, tako netoksigeni kot toksigeni, dolgo časa vztrajajo v različnih vodnih ekosistemih v nekultiviranih oblikah. Z uporabo verižne reakcije s polimerazo so bili med negativnimi bakteriološkimi študijami v različnih vodnih telesih na številnih endemičnih območjih SND odkriti geni vct nekultiviranih oblik V. chokrae.

Endemično žarišče vibrio kolere El Tor je Indonezija, pojav tega krivca sedme pandemije od tam pa naj bi bil povezan s širitvijo gospodarskih vezi Indonezije z zunanjim svetom po osamosvojitvi, na trajanje in bliskovito hiter razvoj pandemije, zlasti njenega drugega vala, pa je odločilno vplivalo pomanjkanje imunosti na kolero in različni družbeni pretresi v državah Azije, Afrike in Amerike.

V primeru kolere se izvaja vrsta protiepidemičnih ukrepov, med katerimi so vodilni in odločilni aktivno, pravočasno odkrivanje in izolacija (hospitalizacija, zdravljenje) bolnikov v akutnih in atipičnih oblikah ter zdravih nosilcev vibrionov; izvajajo se ukrepi za preprečevanje možnih poti okužbe; posebna pozornost se posveča oskrbi z vodo (kloriranje pitne vode), skladnosti s sanitarnimi in higienskimi pogoji v živilskih podjetjih, otroških ustanovah, javnih prostorih; izvaja se strog nadzor, vključno z bakteriološkim, nad odprtimi vodnimi telesi, izvaja se imunizacija prebivalstva itd.

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

Simptomi kolere

Inkubacijska doba za kolero se giblje od nekaj ur do 6 dni, najpogosteje pa 2-3 dni. Ko vibrioni kolere vstopijo v lumen tankega črevesa, se zaradi svoje mobilnosti in kemotaksije do sluznice usmerijo v sluz. Da bi prodrli skoznjo, vibrioni proizvajajo številne encime: nevraminidazo, mucinazo, proteaze, lecitinazo, ki uničujejo snovi, ki jih vsebuje sluz, in olajšajo premikanje vibrionov do epitelijskih celic. Z adhezijo se vibrioni pritrdijo na glikokaliks epitelija in, ko izgubijo mobilnost, se začnejo intenzivno množiti, kolonizirajo mikrovile tankega črevesa (glej barvni vložek, slika 101.2), hkrati pa proizvajajo veliko količino eksotoksina-holerogena. Molekule holeragena se vežejo na monosialogangliozid Gni!. In prodrejo skozi celično membrano, kjer aktivirajo adenilat ciklazni sistem, kopičenje cAMP pa povzroči hipersekrecijo tekočine, kationov in anionov Na, HCO, Kl, Cl iz enterocitov, kar vodi do kolerne driske, dehidracije in razsoljevanja telesa. Obstajajo tri vrste bolezni:

• nasilna, huda dehidracijska driska, ki povzroči smrt bolnika v nekaj urah;
• manj hud potek ali driska brez dehidracije;
• asimptomatski potek bolezni (nosilec vibrijev).

V hujših primerih kolere se pri bolnikih pojavi driska, pogostejše odvajanje blata, blato postane obilnejše, vodeno, izgubi vonj po blatu in je videti kot riževa juha (motna tekočina z ostanki sluzi in epitelijskimi celicami, ki plavajo v njej). Nato se pojavi izčrpavajoče bruhanje, najprej črevesne vsebine, nato pa bruhanje dobi videz riževe juhe. Bolnikova temperatura pade pod normalno, koža postane modrikasta, nagubana in hladna - cholera algid. Zaradi dehidracije se kri zgosti, razvije se cianoza, pomanjkanje kisika, delovanje ledvic močno trpi, pojavijo se krči, bolnik izgubi zavest in nastopi smrt. Stopnja umrljivosti zaradi kolere med sedmo pandemijo se je gibala od 1,5 % v razvitih državah do 50 % v državah v razvoju.

Postinfekcijska imunost je močna, dolgotrajna, ponavljajoče se bolezni pa so redke. Imunost je antitoksična in protimikrobna, povzročajo pa jo protitelesa (antitoksini vztrajajo dlje kot protimikrobna protitelesa), celice imunskega spomina in fagociti.

Laboratorijska diagnostika kolere

Glavna in odločilna metoda za diagnosticiranje kolere je bakteriološka. Material za preiskavo bolnika sta blato in bruhanje; blato se pregleda na prisotnost vibrijev; od oseb, ki so umrle zaradi kolere, se za preiskavo odvzame podvezan del tankega črevesa in žolčnika; iz predmetov zunanjega okolja se najpogosteje pregleda voda iz odprtih rezervoarjev in odpadna voda.

Pri izvajanju bakteriološke študije morajo biti izpolnjeni naslednji trije pogoji:

• čim hitreje odvzemite material od pacienta (kolera vibrio preživi v blatu kratek čas);
• Posoda, v kateri se material odvzame, se ne sme razkuževati s kemikalijami in ne sme vsebovati njihovih sledi, saj je vibrio kolere nanje zelo občutljiv;
• odpraviti možnost okužbe in okužbe drugih.

Kultura se izolira po naslednji shemi: setev na PV, hkrati na alkalni MPA ali kateri koli selektivni medij (najboljši je TCBS). Po 6 urah se film, ki je nastal na PV, pregleda in po potrebi prenese na drugi PV (stopnja setve vibrionov kolere se v tem primeru poveča za 10 %). Iz PV se prenese v alkalni MPA. Sumljive kolonije (steklasto prozorne) se prenesejo, da se dobi čista kultura, ki se identificira po morfoloških, kulturnih, biokemijskih lastnostih, gibljivosti in na koncu tipizira z uporabo diagnostičnih aglutinirajočih serumov O-, OR-, Inaba in Ogawa ter fagov (HDF). Predlagane so bile različne možnosti za pospešeno diagnostiko, od katerih je najboljša luminiscentno-serološka metoda. Omogoča odkrivanje vibrionov kolere neposredno v testnem materialu (ali po predhodni gojitvi v dveh epruvetah z 1 % PV, v eno od katerih se doda fag kolere) v 1,5–2 urah. Za pospešeno odkrivanje cholernega vibriona je IEM v Nižnem Novgorodu predlagal komplet papirnatih indikatorskih diskov, ki jih sestavlja 13 biokemijskih testov (oksidaza, indol, ureaza, laktoza, glukoza, saharoza, manoza, arabinoza, manitol, inozitol, arginin, ornitin, lizin), ki omogočajo razlikovanje predstavnikov rodu Vibrio od rodov Aeromonas, Plesiomonas, Pseudomonas, Comamonas in iz družine Enterobacteriaceae. Za hitro odkrivanje cholernega vibriona v blatu in v okoljskih predmetih se lahko uporabi RPGA s protitelesno diagnostično metodo. Za odkrivanje nekultiviranih oblik cholernega vibriona v okoljskih predmetih se uporablja samo metoda verižne reakcije s polimerazo.

V primerih, ko so izolirani virusi holer, ki ne spadajo v skupino Ol, jih je treba tipizirati z uporabo ustreznih aglutinacijskih serumov drugih seroskupin. Izolacija virusov holer, ki ne spadajo v skupino Ol, pri bolniku z drisko (vključno s koleri podobno drisko) zahteva enake protiepidemične ukrepe kot v primeru izolacije virusov holer, ki ne spadajo v skupino Ol. Po potrebi se v takih vibrijih z uporabo PCR določi prisotnost genov patogenosti ctxAB, tcp, toxR in hap.

Serološka diagnostika kolere je pomožne narave. V ta namen se lahko uporabi aglutinacijska reakcija, vendar je bolje določiti titer vibriocidnih protiteles ali antitoksinov (protitelesa proti koleri se določajo z encimsko-imunološkimi ali imunofluorescenčnimi metodami).

Laboratorijska diagnostika vibrijev, ki niso patogeni za kolero

Glavna metoda diagnosticiranja bolezni, ki jih povzročajo nekalerni patogeni vibrioni, je bakteriološka z uporabo selektivnih medijev, kot so TCBS, MacConkey itd. Pripadnost izolirane kulture rodu Vibrio se določi na podlagi ključnih značilnosti bakterij tega rodu.

Zdravljenje kolere

Zdravljenje bolnikov s kolero mora v prvi vrsti obsegati rehidracijo in obnovitev normalne presnove vode in soli. V ta namen je priporočljiva uporaba fizioloških raztopin, na primer naslednje sestave: NaCl - 3,5; NaHC03 - 2,5; KCl - 1,5 in glukoza - 20,0 g na 1 liter vode. Takšno patogenetično utemeljeno zdravljenje v kombinaciji z racionalno antibiotično terapijo omogoča zmanjšanje stopnje umrljivosti pri koleri na 1 % ali manj.

Specifično preprečevanje kolere

Za ustvarjanje umetne imunosti je bilo predlagano cepivo proti koleri, vključno s cepivom iz ubitih sevov Inaba in Ogawa; toksoid kolere za subkutano uporabo in enteralno kemično dvovalentno cepivo, ki ga sestavljajo anatoksin in somatski antigeni serotipov Inaba in Ogawa, saj se navzkrižna imunost ne oblikuje. Vendar pa trajanje imunosti po cepljenju ni daljše od 6-8 mesecev, zato se cepljenja izvajajo le po epidemioloških indikacijah. Antibiotična profilaksa se je dobro izkazala v žariščih kolere, zlasti tetraciklin, na katerega je vibrio kolere zelo občutljiv. Za isti namen se lahko uporabijo tudi drugi antibiotiki, učinkoviti proti V. cholerae.