Choleros vibrionas

Pasak PSO, cholera yra infekcinė liga, kuriai būdingas ūminis, stiprus, dehidratuojantis viduriavimas su ryžių vandens pavidalo išmatomis, atsirandantis dėl užsikrėtimo Vibrio cholerae. Dėl to, kad jai būdingas ryškus gebėjimas plačiai plisti epidemijų metu, sunki eiga ir didelis mirtingumas, cholera laikoma ypač pavojinga infekcija.

Choleros istorinė tėvynė yra Indija, tiksliau, Gango ir Brahmaputros upių delta (dabar Rytų Indija ir Bangladešas), kur ji egzistuoja nuo neatmenamų laikų (choleros epidemijos šiame regione buvo pastebėtos jau 500 m. pr. Kr.). Ilgą endeminio choleros židinio egzistavimą čia lemia daugelis priežasčių. Choleros vibrionas gali ne tik ilgai išgyventi vandenyje, bet ir jame daugintis palankiomis sąlygomis – esant aukštesnei nei 12 °C temperatūrai, esant organinių medžiagų. Visos šios sąlygos yra akivaizdžios Indijoje: tropinis klimatas (vidutinė metinė temperatūra nuo 25 iki 29 °C), gausūs krituliai ir pelkėjimas, didelis gyventojų tankumas, ypač Gango upės deltoje, didelis organinių medžiagų kiekis vandenyje, nuolatinė ištisus metus vykstanti vandens tarša nuotekomis ir išmatomis, žemas materialinis gyvenimo lygis ir unikalios gyventojų religinės bei kultinės apeigos.

Choleros epidemijų istorijoje galima išskirti keturis laikotarpius.

I laikotarpis – iki 1817 m., kai cholera buvo sutelkta tik Rytų ir Pietų Azijoje, daugiausia Indijoje, ir neplito už jos ribų.

II laikotarpis – nuo 1817 iki 1926 m. Užmezgus plačius ekonominius ir kitus ryšius tarp Indijos ir Europos bei kitų šalių, cholera išplito už Indijos ribų ir, plisdama ekonominių bei religinių ryšių keliais, sukėlė 6 pandemijas, nusinešusias milijonus žmonių gyvybių. Rusija buvo pirmoji iš Europos šalių, kurioje prasiskverbė cholera. Nuo 1823 iki 1926 m. Rusijoje buvo 57 choleros metai. Per tą laiką cholera susirgo daugiau nei 5,6 mln. žmonių, o nuo jos mirė 2,14 mln. žmonių („40 %).

III laikotarpis – nuo 1926 iki 1961 m. cholera grįžo į savo pagrindinį endeminį židinį ir prasidėjo santykinės gerovės laikotarpis. Atrodė, kad sukūrus modernias geriamojo vandens valymo, nuotekų šalinimo ir dezinfekavimo sistemas bei sukūrus specialias kovos su cholera priemones, įskaitant karantino tarnybos sukūrimą, pasaulio šalys bus patikimai apsaugotos nuo dar vienos choleros invazijos.

Ketvirtasis laikotarpis prasidėjo 1961 m. ir tęsiasi iki šiol. Septintoji pandemija prasidėjo ne Indijoje, o Indonezijoje, greitai išplito į Filipinus, Kiniją, Indokinijos šalis, o vėliau į kitas Azijos, Afrikos ir Europos šalis. Šios pandemijos ypatumai yra tai, kad, pirma, ją sukėlė specialus choleros vibrio variantas – V. cholerae eltor, kuris iki 1961 m. net nebuvo oficialiai pripažintas choleros sukėlėju; antra, pagal trukmę ji pranoko visas ankstesnes pandemijas; trečia, ji įvyko dviem bangomis, iš kurių pirmoji truko iki 1990 m., o antroji prasidėjo 1991 m. ir apėmė daugelį Pietų ir Šiaurės Amerikos šalių, įskaitant Jungtines Valstijas, kuriose choleros epidemijos nebuvo nuo 1866 m. Nuo 1961 iki 1996 m. cholera susirgo 3 943 239 žmonės 146 šalyse.

Choleros sukėlėjas Vibrio cholerae buvo atrastas 1883 m. penktosios pandemijos metu, R. Kocho, tačiau pirmą kartą vibrio pacientų, sergančių viduriavimu, išmatose aptiko 1854 m. F. Pacini.

V. cholerae priklauso Vibrionaceae šeimai, kuriai priklauso kelios gentys (Vibrio, Aeromonas, Plesiomonas, Photobacterium). Vibrio gentyje nuo 1985 m. yra daugiau nei 25 rūšys, iš kurių svarbiausios žmonėms yra V. cholerae, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus ir V. fluvialis.

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

Pagrindinės Vibrio genties savybės

Trumpi, nesporiniai ir kapsulės nesudarantys, išlenkti arba tiesūs gramneigiami lazdelės, 0,5 µm skersmens ir 1,5–3,0 µm ilgio, judrūs („V. cholerae“ yra monotrichinė, kai kurios rūšys turi du ar daugiau polinių žiuželių); gerai ir greitai auga įprastoje terpėje, yra chemoorganotrofai ir fermentuoja angliavandenius, gamindami rūgštį be dujų (gliukozė fermentuojama Embdeno-Meyerhofo būdu). Oksidazės teigiami, sudaro indolį, redukuoja nitratus iki nitritų („V. cholerae“ teigiama nitrozoindolo reakcija), skaido želatiną, dažnai teigiama Vogeso-Proskauerio reakcija (t. y. sudaro acetilmetilkarbinolį), neturi ureazės, nesudaro H2S, turi lizino ir ornitino dekarboksilazių, bet neturi arginino dihidrolazės. Būdingas Vibrio genties bruožas yra daugumos bakterijų padermių jautrumas vaistui 0/129 (2,4-diamino-6,7-diazopropilpteridinui), o Pseudomonadaceae ir Enterobacteriaceae šeimų atstovai yra atsparūs šiam vaistui. Vibrio yra aerobai ir fakultatyviniai anaerobai, optimali augimo temperatūra yra 18–37 °C, pH 8,6–9,0 (auga pH intervale nuo 6,0 iki 9,6), kai kurios rūšys (halofilai) neauga be NaCl. G + C kiekis DNR yra 40–50 mol. % (V. cholerae – apie 47 mol. %). Biocheminiai tyrimai naudojami siekiant atskirti Vibrionaceae šeimos bakterijas nuo morfologiškai panašių Aeromonas ir Plesiomonas genčių, taip pat nuo Enterobacteriaceae šeimos.

Choleros vibrionas skiriasi nuo Pseudomonadaceae šeimos tuo, kad fermentuoja gliukozę tik Embdeno-Meyerhofo keliu (be O2 dalyvavimo), o pirmieji gliukozę vartoja tik esant O2. Šis skirtumas tarp jų lengvai pastebimas Hugh-Leifson terpėje. Terpėje yra maistinio agaro, gliukozės ir indikatoriaus. Sėjama į dvi kolonėles su Hugh-Leifson terpe, iš kurių viena užpildyta vazelinu (anaerobinėms sąlygoms sukurti). Choleros vibriono augimo atveju terpės spalva keičiasi abiejuose mėgintuvėliuose, pseudomonadų augimo atveju – tik mėgintuvėlyje be vazelino (aerobinės augimo sąlygos).

Choleros vibrionas yra labai nereiklus maitinamosioms terpėms. Jis gerai ir greitai dauginasi 1 % šarminiame (pH 8,6–9,0) peptoniniame vandenyje (PV), kuriame yra 0,5–1,0 % NaCl, lenkdamas kitų bakterijų augimą. Siekiant slopinti Proteus augimą, rekomenduojama į 1 % PV įpilti kalio telūrito (galutinio skiedimo santykiu 1:100 000). 1 % PV yra geriausia choleros vibriono sodrinimo terpė. Augimo metu ji po 6–8 valandų PV paviršiuje suformuoja ploną, purią, pilkšvą plėvelę, kuri lengvai suyra sukratyta ir dribsnių pavidalu nukrenta į dugną, PV tampa vidutiniškai drumstas. Choleros vibrionui išskirti siūlomos įvairios selektyvios terpės: šarminis agaras, tulžies druskų agaras, šarminis albuminatas, šarminis agaras su krauju, laktozės-sacharozės ir kitos terpės. Geriausia yra TCBS (tiosulfato citrato-bromtimolio sacharozės agaras) terpė ir jos modifikacijos. Tačiau dažniausiai naudojamas šarminis MPA, ant kurio choleros vibrionai sudaro lygias, stikliškai skaidrias, melsvo atspalvio, disko formos klampios konsistencijos kolonijas.

Įšvirkščiant į želatinos kolonėlę, vibrionas, po 2 dienų 22–23 °C temperatūroje, iš paviršiaus suskystėja burbulo, po to piltuvo formos ir galiausiai sluoksnis po sluoksnio pavidalu.

Piene vibrionas greitai dauginasi, po 24–48 valandų sukeldamas krešėjimą, o tada pienas peptonizuojamas, o po 3–4 dienų vibrionas žūsta dėl pieno pH poslinkio į rūgštinę pusę.

B. Heibergas, remdamasis jų gebėjimu fermentuoti manozę, sacharozę ir arabinozę, visus vibrionus (choleros ir į cholerą panašius) suskirstė į keletą grupių, kurių skaičius dabar siekia 8.

Vibrio cholerae priklauso pirmajai Heibergo grupei.

Morfologinėmis, kultūrinėmis ir biocheminėmis savybėmis į choleros vibrionus panašūs vibrionai buvo ir yra vadinami skirtingai: paracholeriniai, choleros tipo, NAG vibrionai (neagliutinuojantys vibrionai); vibrionai, nepriklausantys O1 grupei. Pastarasis pavadinimas tiksliausiai pabrėžia jų ryšį su choleros vibrionais. Kaip nustatė A. Gardneris ir K. Venkat-Ramanas, choleros ir choleros tipo vibrionai turi bendrą H antigeną, tačiau skiriasi O antigenais. Pagal O antigeną choleros ir choleros tipo vibrionai šiuo metu skirstomi į 139 O serogrupes, tačiau jų skaičius nuolat plečiasi. Choleros vibrionas priklauso O1 grupei. Jis turi bendrą A antigeną ir du tipui specifinius antigenus – B ir C, pagal kuriuos išskiriami trys V. cholerae serotipai – Ogawa serotipas (AB), Inaba serotipas (AC) ir Hikoshima serotipas (ABC). Disociacijos stadijoje esantis choleros vibrionas turi OR antigeną. Šiuo atžvilgiu V. cholerae identifikavimui naudojami O serumas, OR serumas ir tipui specifiniai serumai Inaba ir Ogawa.

1992–1993 m. Bangladeše, Indijoje, Kinijoje, Malaizijoje ir kitose šalyse prasidėjo didelė choleros epidemija, kurios sukėlėjas buvo naujas, anksčiau nežinomas Vibrio cholerae rūšies serovaras. Jis skiriasi nuo V. cholerae O1 antigeninėmis savybėmis: turi 0139 antigeną ir polisacharido kapsulę ir nėra agliutinuojamas jokių kitų O serumų. Visos kitos jo morfologinės ir biologinės savybės, įskaitant gebėjimą sukelti cholerą, t. y. sintetinti egzotoksiną-cholerogeną, pasirodė esančios panašios į V. cholerae O1 savybes. Todėl naujas choleros sukėlėjas V. cholerae 0139, matyt, atsirado dėl mutacijos, pakeitusios O antigeną. Jis buvo pavadintas V. cholerae 0139 bengal.

Klausimas apie vadinamųjų choleros tipo vibrionų ryšį su V. cholerae ilgą laiką nebuvo aiškus. Tačiau palyginus V. cholerae ir choleros tipo (NAG-vibrionus) pagal daugiau nei 70 požymių, paaiškėjo, kad jų panašumas siekia 90 %, o V. cholerae ir tirtų NAG-vibrionų DNR homologijos laipsnis yra 70–100 %. Todėl choleros tipo vibrionai sujungiami į vieną rūšį su choleros vibrionais, nuo kurių jie daugiausia skiriasi savo O-antigenais, todėl vadinami ne-01 grupės vibrionais – V. cholerae non-01.

V. cholerae rūšys skirstomos į 4 biotipus: V. cholerae, V. eltor, V. proteus ir V. albensis. Dėl El Tor vibrio prigimties diskutuojama jau daugelį metų. Šį vibrioną 1906 m. išskyrė F. Gottschlichas El Tor karantino stotyje iš piligrimo, mirusio nuo dizenterijos, kūno. F. Gottschlichas išskyrė keletą tokių padermių. Jos niekuo nesiskyrė nuo choleros vibrio visomis savo savybėmis ir buvo agliutinuojamos choleros O serumu. Tačiau kadangi tuo metu tarp piligrimų nebuvo choleros sergančiųjų, o ilgalaikis choleros vibrio nešiojimas buvo laikomas mažai tikėtinu, klausimas dėl galimo V. eltor etiologinio vaidmens choleroje ilgą laiką išliko ginčytinas. Be to, El Tor vibrio, skirtingai nei V. cholerae, turėjo hemolizinį poveikį. Tačiau 1937 m. šis vibrionas Sulavesio saloje (Indonezija) sukėlė didelę ir sunkią choleros epidemiją, kurios mirtingumas viršijo 60 %. Galiausiai 1961 m. jis tapo 7-osios pandemijos kaltininku, o 1962 m. galutinai išspręstas klausimas dėl jo, kaip choleros, pobūdžio. V. cholerae ir V. eltor skirtumai susiję tik su kai kuriomis savybėmis. Visomis kitomis savybėmis V. eltor iš esmės nesiskiria nuo V. cholerae. Be to, dabar nustatyta, kad V. proteus biotipas (V.finklerpriori) apima visą vibrionų grupę, išskyrus 01 grupę (ir dabar 0139), anksčiau vadintą NAG vibrionais. V. albensis biotipas buvo išskirtas iš Elbės upės ir turi fosforescencijos savybę, tačiau praradęs šią savybę, jis niekuo nesiskiria nuo V. proteus. Remiantis šiais duomenimis, Vibrio cholerae rūšis šiuo metu skirstoma į 4 biotipus: V. cholerae 01 cholerae, V. cholerae eltor, V. cholerae 0139 bengal ir V. cholerae non 01. Pirmieji trys priklauso dviem serovarams 01 ir 0139. Paskutinis biovaras apima ankstesnius biotipus V. proteus ir V. albensis ir yra atstovaujamas daugelio kitų vibrionų serovarų, kurie nėra agliutinuojami 01 ir 0139 serumais, t. y. NAG vibrionų.

Choleros vibrio patogeniškumo veiksniai

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

Vibrio cholerae chemotaksė

Šių savybių dėka vibrionas sąveikauja su epitelio ląstelėmis. Choleros vibrionų mutantų (praradusių chemotaksės gebėjimą) virulentiškumas žymiai sumažėja, Mob mutantų (praradusių judrumą) – jis visiškai išnyksta arba smarkiai sumažėja.

Adhezijos ir kolonizacijos veiksniai, dėl kurių vibrionai prilimpa prie mikrogaurelių ir kolonizuoja plonosios žarnos gleivinę. Adhezijos veiksniai yra mucinazė, tirpus hemagliutininas/proteazė, neuraminidazė ir kt. Jie skatina adheziją ir kolonizaciją, naikindami gleivių sudėtyje esančias medžiagas. Tirpus hemagliutininas/proteazė skatina vibrionų atsiskyrimą nuo epitelio ląstelių receptorių ir jų išėjimą iš žarnyno į išorinę aplinką, užtikrindami jų epideminį plitimą. Neuraminidazė stiprina ryšį tarp cholerageno ir epitelio ląstelių bei palengvina toksino prasiskverbimą į ląsteles, o tai padidina viduriavimo sunkumą.

Choleros toksinas yra choleragenas.

Vadinamieji nauji toksinai, galintys sukelti viduriavimą, bet neturintys genetinio ar imunologinio ryšio su choleragenu.

Dermoneurotiniai ir hemoraginiai veiksniai. Šių toksinių veiksnių pobūdis ir jų vaidmuo choleros patogenezėje nebuvo pakankamai ištirtas.

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

Vibrio cholerae endotoksinai

V. cholerae lipopolisacharidai pasižymi stipria endotoksine savybe ir sukelia bendrą organizmo intoksikaciją.

Pagrindinis iš išvardytų choleros vibrionų patogeniškumo veiksnių yra egzotoksinas choleragenas (CTX AB), kuris lemia šios ligos patogenezę. Choleros molekulę sudaro du fragmentai - A ir B. Fragmentą A sudaro du peptidai - A1 ir A2, jis turi specifinę choleros toksino savybę ir suteikia jam superantigeno savybes. Fragmentą B sudaro 5 identiški subvienetai. Jis atlieka dvi funkcijas: 1) atpažįsta enterocito receptorių (monosialogangliozidą) ir prie jo jungiasi; 2) sudaro intramembraninį hidrofobinį kanalą A subvienetui praeiti. Peptidas A2 skirtas jungtis prie A ir B fragmentų. Tikrąją toksinę funkciją atlieka peptidas Aj (ADP-riboziltransferazė). Jis sąveikauja su NAD, sukeldamas jo hidrolizę; susidariusi ADP-ribozė jungiasi prie adenilato ciklazės reguliavimo subvieneto. Tai slopina GTP hidrolizę. Gautas GTP + adenilato ciklazės kompleksas sukelia ATP hidrolizę ir susidaro cAMP. (Kitas cAMP kaupimosi kelias yra cholerageno slopinamas fermentas, hidrolizuojantis cAMP į 5-AMP). ctxAB geno, koduojančio egzotoksino sintezę, funkcijos pasireiškimas priklauso nuo daugelio kitų patogeniškumo genų funkcijos, ypač tcp genų (koduojančių toksino kontroliuojamų adhezijos pilių - TCAP - sintezę), reguliuojančių genų toxR, toxS ir toxT, hap (tirpaus hemagliutinino/proteazės) ir neuraminidazės (neuraminidazės) genų. Todėl genetinė V. cholerae patogeniškumo kontrolė yra sudėtinga.

Kaip paaiškėjo, V. cholerae chromosomoje yra dvi patogeniškumo salos. Viena iš jų yra filamentinio vidutiniškai konvertuojančio fago CTXφ genomas, o kita – taip pat filamentinio vidutiniškai konvertuojančio fago VPIcp genomas. Kiekvienoje iš šių patogeniškumo salų yra profazėje nurodytų genų kasetės, kurios lemia choleros sukėlėjo patogeniškumą. CTXφ profage yra CTX genai, naujų toksinų zot ir ace genai, ser genas (adhezino sintezė) ir ortU genas (produkto su nežinoma funkcija sintezė). Šioje kasetėje taip pat yra nei genas ir RS2 fago regionas, kuris koduoja profago replikaciją ir integraciją į chromosomas. Zot, ace ir ortU genai yra būtini fago virionų susidarymui, kai profagas yra pašalinamas iš patogeno chromosomos.

VPIcp profagas turi tcp genus (koduojančius pilių (TCPA baltymo) gamybą), toxT, toxR, act genus (papildomą kolonizacijos faktorių, mobilumo genus (integrazes ir transpozazes)). Virulentiškumo genų transkripciją reguliuoja trys reguliaciniai genai: toxR, toxS ir toxT. Šie genai koordinuotai, transkripcijos lygmeniu, keičia daugiau nei 20 virulentiškumo genų, įskaitant ctxAB, tcp ir kitus genus, aktyvumą. Pagrindinis reguliacinis genas yra toxR genas. Jo pažeidimas ar nebuvimas sukelia avirulentiškumą arba daugiau nei 100 kartų sumažina choleros toksino CTX ir TCPA gamybą. Gali būti, kad taip reguliuojama koordinuota virulentiškumo genų raiška patogeniškumo salose, kurias sudaro vidutinio klimato konvertuojantys fagai ir kitose bakterijų rūšyse. Nustatyta, kad kitas profagas K139 yra V. cholerae eltor chromosomoje, tačiau jo genomas mažai tirtas.

Hap genas yra lokalizuotas chromosomoje. Taigi, V. cholerae virulentiškumą (patogeniškumą) ir epideminį pajėgumą lemia 4 genai: ctxAB, tcp, toxR ir hap.

V. cholerae gebėjimui gaminti cholerageną nustatyti gali būti naudojami įvairūs metodai.

Biologinis tyrimas su triušiais. Kai choleros vibrionai suleidžiami į raumenis žindomiems triušiams (ne vyresniems kaip 2 savaičių amžiaus), jiems pasireiškia tipiškas choleros sindromas: viduriavimas, dehidratacija ir triušio mirtis.

Tiesioginis cholerageno nustatymas PGR, IFM arba pasyvios imuninės hemolizės reakcijos metodais (cholerogenas prisijungia prie eritrocitų Gmj, ir jie lizuojami pridėjus antitoksinių antikūnų ir komplemento). Tačiau vien gebėjimo gaminti toksiną nustatymas nėra pakankamas, kad būtų galima nustatyti tokių padermių epideminį pavojų. Tam būtina nustatyti hap geno buvimą, todėl geriausias ir patikimiausias būdas atskirti toksigenines ir epidemines 01 ir 0139 serogrupių choleros vibrionų padermes yra PGR, naudojant specifinius pradmenis, skirtus aptikti visus 4 patogeniškumo genus: ctxAB, tcp, toxR ir hap.

V. cholerae, išskyrus 01 arba 0139 serogrupes, gebėjimą sukelti sporadinį arba klasterinį viduriavimą žmonėms gali lemti LT arba ST tipo enterotoksinų, kurie stimuliuoja atitinkamai adenilato arba guanilato ciklazės sistemas, buvimas arba tik ctxAB genų, bet nėra hap geno, buvimas.

Septintosios pandemijos metu buvo išskirtos įvairaus virulentiškumo V. cholerae padermės: cholerogeninės (virulentiškos), silpnai cholerogeninės (mažo virulentiškumo) ir necholerogeninės (nevirulentiškos). Necholerogeninės V. cholerae, kaip taisyklė, pasižymi hemoliziniu aktyvumu, jų nelizuoja choleros diagnostinis fagas HDF(5) ir jos nesukelia žmonių ligų.

V. cholerae 01 (įskaitant El Tor) fagų tipizavimui S. Mukherjee pasiūlė fagų rinkinius, kurie vėliau Rusijoje buvo papildyti kitais fagais. Tokių fagų rinkinys (1–7) leidžia atskirti V. cholerae 0116 fagų tipus. Toksigeniniams ir netoksiškiems V. cholerae El Tor identifikavimui Rusijoje vietoj HDF-3, HDF-4 ir HDF-5 fagų siūlomi CTX* (lizuoja toksigeninius El Tor vibrionus) ir CTX" (lizuoja netoksiškus El Tor vibrionus).

[ 19 ], [ 20 ], [ 21 ]

Choleros sukėlėjų atsparumas

Choleros vibrionai gerai išgyvena žemoje temperatūroje; lede jie išlieka gyvybingi iki 1 mėnesio; jūros vandenyje – iki 47 dienų, upės vandenyje – nuo 3–5 dienų iki kelių savaičių, virintame mineraliniame vandenyje jie išgyvena ilgiau nei 1 metus, dirvožemyje – nuo 8 dienų iki 3 mėnesių, šviežiose išmatose – iki 3 dienų, ant virtų produktų (ryžių, makaronų, mėsos, košės ir kt.) jie išgyvena 2–5 dienas, ant žalių daržovių – 2–4 dienas, ant vaisių – 1–2 dienas, piene ir pieno produktuose – 5 dienas; laikant šaltyje, išgyvenamumo laikotarpis pailgėja 1–3 dienomis; ant išmatomis užteršto lininio audinio jie išgyvena iki 2 dienų, o ant drėgnos medžiagos – savaitę. Choleros vibrionai žūsta per 5 minutes 80 °C temperatūroje, o akimirksniu – 100 °C temperatūroje; jie yra labai jautrūs rūgštims; veikiami chloramino ir kitų dezinfekavimo priemonių, jie žūsta per 5–15 minučių. Jie jautrūs džiūvimui ir tiesioginiams saulės spinduliams, tačiau gerai ir ilgai išgyvena ir netgi dauginasi atviruose vandens telkiniuose ir nuotekose, kuriose gausu organinių medžiagų, kurių pH šarminis, o temperatūra aukštesnė nei 10–12 °C. Jie labai jautrūs chlorui: 0,3–0,4 mg/l vandens aktyvaus chloro dozė per 30 minučių patikimai dezinfekuoja nuo choleros vibrionų.

Žmonėms patogeniški vibrionai, nepriklausantys Vibrio Cholerae rūšiai

Vibrio genčiai priklauso daugiau nei 25 rūšys, iš kurių, be V. cholerae, mažiausiai aštuonios gali sukelti ligas žmonėms: V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus, V. fluvialis, V. fumissii, V. mimicus, V. damsela ir V. hollisae. Visos šios vibrionijos gyvena jūrose ir įlankose. Infekcija įvyksta plaukiojant arba valgant jūros gėrybes. Nustatyta, kad choleros ir necholeros vibrionijos gali sukelti ne tik gastroenteritą, bet ir žaizdų infekcijas. Šis gebėjimas nustatytas V. cholerae 01 ir ne 01 grupių, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. mimicus, V. damsela ir V. vulnificus. Jos sukelia uždegiminius procesus minkštuosiuose audiniuose, kai juos pažeidžia jūros gyvūnų kiautai arba kai tiesiogiai liečiasi su užkrėstu jūros vandeniu.

Iš išvardytų patogeninių necholerinių vibrionų praktiškai įdomiausi yra V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus ir V. fluvialis.

V. parahaemolyticus – parahaemolitinis vibrionas – pirmą kartą buvo išskirtas Japonijoje 1950 m. per didelį apsinuodijimo maistu protrūkį, kurį sukėlė pusiau džiovintų sardinių vartojimas (mirtingumas siekė 7,5 %). Sukėlėjas priklausė Vibrio genčiai, kurį 1963 m. išskyrė R. Sakazaki. Jis suskirstė tirtas padermes į 2 rūšis: V. parahaemolyticus ir V. alginolyticus. Abi rūšys randamos pakrančių jūros vandenyje, o jo gyventojams jos yra halofilai (graikiškai hals – druska); skirtingai nei paprastieji vibrionai, halofiliniai neauga terpėse be NaCl ir gerai dauginasi esant didelėms jo koncentracijoms. Halofilinių vibrionų rūšinę priklausomybę lemia jų gebėjimas fermentuoti sacharozę, sudaryti acetilmetilkarbinolį ir daugintis PV su 10 % NaCl. Visos šios savybės būdingos V. alginolyticus rūšiai, tačiau jų nėra V. parahaemolyticus rūšyje.

Parahaemolitinis vibrijus turi trijų tipų antigenus: karščiui labilius žiuželinius H antigenus, karščiui atsparius O antigenus, kurie nesunaikinami kaitinant iki 120 °C 2 valandas, ir paviršinius K antigenus, kurie sunaikinami kaitinant. Šviežiai išskirtos V. parahaemolyticus kultūros turi aiškiai apibrėžtus K antigenus, kurie apsaugo gyvus vibrijus nuo agliutinacijos homologiškais O serumais. H antigenai yra vienodi visoms padermėms, tačiau monotrichų H antigenai skiriasi nuo peritrichų H antigenų. Pagal O antigeną V. parahaemolyticus skirstomas į 14 serogrupių. Serogrupių viduje vibrijus skirstomi į serotipus pagal K antigenus, kurių bendras skaičius yra 61. V. parahaemolyticus antigeninė schema buvo sukurta tik iš žmonių išskirtoms jo padermėms.

V. parahaemolyticus patogeniškumas susijęs su jo gebėjimu sintetinti hemoliziną, kuris pasižymi enterotoksinėmis savybėmis. Pastarasis nustatomas Kanagavos metodu. Jo esmė slypi tame, kad žmonėms patogeniškas V. parahaemolyticus sukelia aiškią hemolizę kraujo agare, kuriame yra 7 % NaCl. Kraujo agare, kuriame yra mažiau nei 5 % NaCl, hemolizę sukelia daugelis V. parahaemolyticus padermių, o kraujo agare su 7 % NaCl – tik padermės, turinčios enteropatogeninių savybių. Parahaemolitinis vibrionas aptinkamas Japonijos, Kaspijos, Juodosios ir kitų jūrų pakrantėse. Jis sukelia maistu plintančias toksines infekcijas ir dizenterijos tipo ligas. Infekcija įvyksta valgant žalias arba pusiau žalias jūros gėrybes, užkrėstas V-parahaemolyticus (jūros žuvis, austres, vėžiagyvius ir kt.).

Iš aštuonių aukščiau paminėtų necholeros vibrionų patogeniškiausias žmonėms yra V. vulnificus, kuris pirmą kartą 1976 m. buvo aprašytas kaip Beneckea vulnificus, o 1980 m. perklasifikuotas kaip Vibrio vulnificus. Jis dažnai aptinkamas jūros vandenyje ir jo gyventojuose bei sukelia įvairias žmonių ligas. Jūrinės ir klinikinės kilmės V. vulnificus padermės viena nuo kitos nesiskiria nei fenotipiškai, nei genetiškai.

V. vulnificus sukeltos žaizdų infekcijos sparčiai progresuoja ir sukelia navikų susidarymą su vėlesne audinių nekroze, lydimą karščiavimo, šaltkrėčio, kartais stipraus skausmo, o kai kuriais atvejais – ir amputacijos.

Nustatyta, kad V. vulnificus gamina egzotoksino. Eksperimentai su gyvūnais parodė, kad patogenas sukelia sunkius vietinius pažeidimus, dėl kurių išsivysto edema ir audinių nekrozė, po kurios seka mirtis. Tiriamas egzotoksino vaidmuo ligos patogenezėje.

Be žaizdų infekcijų, V. vulnificus gali sukelti plaučių uždegimą skęstančiai aukai ir endometritą moterims po sąlyčio su jūros vandeniu. Sunkiausia V. vulnificus sukeliama infekcijos forma yra pirminė septicemija, susijusi su žalių austrių (ir galbūt kitų jūros gyvūnų) valgymu. Ši liga vystosi labai greitai: pacientui pasireiškia bendras negalavimas, karščiavimas, šaltkrėtis ir išsekimas, vėliau – sunki hipotenzija, kuri yra pagrindinė mirties priežastis (mirtingumas yra apie 50 %).

V. fluvialis pirmą kartą kaip gastroenterito sukėlėjas aprašytas 1981 m. Jis priklauso necholeros sukėlėjų pogrupiui, turinčiam arginino dihidrolazę, bet neturinčiam netornitino ir lizino dekarboksilazių (V. fluvialis, V. furnissii, V. damsela, t. y. fenotipiškai panašus į Aeromonas). V. fluvialis yra dažnas gastroenterito sukėlėjas, lydimas stipraus vėmimo, viduriavimo, pilvo skausmo, karščiavimo ir sunkios ar vidutinio sunkumo dehidratacijos. Pagrindinis patogeninis veiksnys yra enterotoksinas.

Choleros epidemiologija

Pagrindinis infekcijos šaltinis yra tik žmogus – sergantis cholera arba vibrionų nešiotojas, taip pat jais užterštas vanduo. Gamtoje gyvūnai cholera neserga. Užsikrėtimo kelias yra feka-oralinis. Užsikrėtimo keliai: a) pagrindinis – per vandenį, naudojamą gėrimui, maudynėms ir buities reikmėms; b) kontaktinis-buitinis ir c) per maistą. Visos pagrindinės choleros epidemijos ir pandemijos buvo susijusios su vandeniu. Choleros vibrionai turi tokius adaptacinius mechanizmus, kurie užtikrina jų populiacijų egzistavimą tiek žmogaus organizme, tiek tam tikrose atvirų vandens telkinių ekosistemose. Stiprus viduriavimas, kurį sukelia choleros vibrionai, veda prie žarnyno valymo nuo konkuruojančių bakterijų ir prisideda prie plataus patogeno plitimo aplinkoje, pirmiausia nuotekose ir atviruose vandens telkiniuose, kur jie išleidžiami. Sergantis cholera žmogus išskiria sukėlėją didžiuliais kiekiais – nuo 100 milijonų iki 1 milijardo 1 ml išmatų, vibrionų nešiotojas išskiria 100–100 000 vibrionų 1 ml, užkrečiamoji dozė yra apie 1 milijoną vibrionų. Sveikų nešiotojų choleros vibrionų išsiskyrimo trukmė yra nuo 7 iki 42 dienų, o pasveikusiųjų – 7–10 dienų. Ilgesnis išsiskyrimas pasitaiko itin retai.

Choleros ypatumas yra tas, kad po jos, kaip taisyklė, ilgalaikio nešiojimo nebūna ir nesusidaro stabilių endeminių židinių. Tačiau, kaip jau minėta aukščiau, dėl atvirų vandens telkinių užterštumo nuotekomis, kuriose yra daug organinių medžiagų, ploviklių ir valgomosios druskos, vasarą choleros vibrionas juose ne tik ilgai išgyvena, bet netgi dauginasi.

Didelę epidemiologinę reikšmę turi tai, kad 01 grupės choleros vibrionai, tiek netoksiški, tiek toksiški, gali ilgą laiką išlikti įvairiose vandens ekosistemose kaip nekultivuojamos formos. Naudojant polimerazės grandininę reakciją, neigiamų bakteriologinių tyrimų metu įvairiuose vandens telkiniuose daugelyje endeminių NVS teritorijų buvo aptikti nekultivuojamų V. chokrae formų vct genai.

Endeminis El Tor choleros vibrio židinys yra Indonezija, manoma, kad šio septintosios pandemijos kaltininko atsiradimas iš ten susijęs su Indonezijos ekonominių ryšių su išoriniu pasauliu plėtra po nepriklausomybės atgavimo, o pandemijos, ypač antrosios jos bangos, trukmei ir žaibiškam vystymuisi lemiamą įtaką turėjo imuniteto cholerai stoka ir įvairūs socialiniai perversmai Azijos, Afrikos ir Amerikos šalyse.

Choleros atveju imamasi įvairių kovos su epidemija priemonių, tarp kurių svarbiausios ir lemiamos yra aktyvus, savalaikis pacientų, sergančių ūmiomis ir netipinėmis formomis, bei sveikų vibrio nešiotojų nustatymas ir izoliavimas (hospitalizavimas, gydymas); imamasi priemonių siekiant užkirsti kelią galimiems infekcijos keliams; ypatingas dėmesys skiriamas vandens tiekimui (geriamojo vandens chloravimui), sanitarinių ir higieninių sąlygų laikymuisi maisto įmonėse, vaikų įstaigose, viešose vietose; vykdoma griežta kontrolė, įskaitant bakteriologinę, atviruose vandens telkiniuose, atliekama gyventojų imunizacija ir kt.

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

Choleros simptomai

Choleros inkubacinis periodas svyruoja nuo kelių valandų iki 6 dienų, dažniausiai 2–3 dienos. Patekę į plonosios žarnos spindį, choleros vibrionai dėl savo judrumo ir chemotaksės į gleivinę nukreipiami į gleives. Kad prasiskverbtų pro jas, vibrionai gamina daugybę fermentų: neuraminidazę, mucinazę, proteazes, lecitinazę, kurie naikina gleivėse esančias medžiagas ir palengvina vibrionų judėjimą į epitelio ląsteles. Sukibimo būdu vibrionai prisitvirtina prie epitelio glikokalikso ir, prarasdami judrumą, pradeda intensyviai daugintis, kolonizuodami plonosios žarnos mikrogaurelius (žr. spalvotą įdėklą, 101.2 pav.), ir tuo pačiu metu gamindami didelį kiekį egzotoksino-cholerogeno. Cholerageno molekulės jungiasi prie monosialogangliozido Gni! Ir prasiskverbia pro ląstelės membraną, kur aktyvuoja adenilato ciklazės sistemą, o kaupiantis cAMP sukelia skysčių, katijonų ir anijonų Na, HCO3, Kl, Cl hipersekreciją iš enterocitų, o tai sukelia choleros sukeltą viduriavimą, dehidrataciją ir organizmo gėlinimą. Yra trys ligos tipai:

• smurtinė, sunki dehidrataciją sukelianti viduriavimo liga, dėl kurios pacientas miršta per kelias valandas;
• silpnesnė eiga arba viduriavimas be dehidratacijos;
• besimptomė ligos eiga (vibrijų nešiojimas).

Sunkiais choleros atvejais pacientams pasireiškia viduriavimas, padažnėja tuštinimasis, išmatos tampa gausesnės, vandeningos, praranda išmatų kvapą ir atrodo kaip ryžių sultinys (drumstas skystis su gleivių likučiais ir jame plaukiojančiomis epitelio ląstelėmis). Tuomet prasideda varginantis vėmimas, pirmiausia žarnyno turinio, o vėliau vėmalai įgauna ryžių sultinio išvaizdą. Paciento temperatūra nukrenta žemiau normalios, oda tampa melsva, raukšlėta ir šalta – choleros algidas. Dėl dehidratacijos tirštėja kraujas, atsiranda cianozė, deguonies badas, smarkiai pablogėja inkstų funkcija, atsiranda traukuliai, pacientas praranda sąmonę ir ištinka mirtis. Mirtingumas nuo choleros septintosios pandemijos metu svyravo nuo 1,5 % išsivysčiusiose šalyse iki 50 % besivystančiose šalyse.

Poinfekcinis imunitetas yra stiprus, ilgalaikis, o pasikartojančios ligos retos. Imunitetas yra antitoksinis ir antimikrobinis, jį sukelia antikūnai (antitoksinai išlieka ilgiau nei antimikrobiniai antikūnai), imuninės atminties ląstelės ir fagocitai.

Choleros laboratorinė diagnostika

Pagrindinis ir lemiamas choleros diagnozavimo metodas yra bakteriologinis. Paciento tyrimo medžiaga yra išmatos ir vėmimas; išmatos tiriamos dėl vibrionų nešiojimo; iš mirusiųjų nuo choleros paimama perrišta plonosios žarnos ir tulžies pūslės dalis; iš išorinės aplinkos objektų dažniausiai tiriamas vanduo iš atvirų rezervuarų ir nuotekos.

Atliekant bakteriologinį tyrimą, turi būti įvykdytos šios trys sąlygos:

• kuo greičiau sėti medžiagą iš paciento (choleros vibrio išmatose išgyvena trumpą laiką);
• talpykla, kurioje imama medžiaga, neturėtų būti dezinfekuojama cheminėmis medžiagomis ir joje neturėtų būti jų pėdsakų, nes choleros vibrio yra labai jautri joms;
• pašalinti užteršimo ir kitų asmenų užkrėtimo galimybę.

Kultūra izoliuojama pagal šią schemą: sėjama ant PV, vienu metu ant šarminės MPA arba bet kurios selektyvios terpės (geriausia TCBS). Po 6 valandų tiriama ant PV susidariusi plėvelė ir, jei reikia, perkeliama į antrą PV (choleros vibrionų sėjimo norma šiuo atveju padidėja 10%). Iš PV perkeliama į šarminę MPA. Įtartinos kolonijos (stikliškai skaidrios) perkeliamos į gryną kultūrą, kuri identifikuojama pagal morfologines, kultūrines, biochemines savybes, judrumą ir galiausiai tipizuojama naudojant diagnostinius agliutinuojančius serumus O-, OR-, Inaba ir Ogawa bei fagus (HDF). Pasiūlyti įvairūs pagreitintos diagnostikos variantai, iš kurių geriausias yra liuminescencinis-serologinis metodas. Jis leidžia aptikti choleros vibrionus tiesiai tiriamojoje medžiagoje (arba po išankstinio kultivavimo dviejuose mėgintuvėliuose su 1 % PV, į vieną iš kurių įpilama choleros fago) per 1,5–2 valandas. Žemutinio Naugardo IEM pasiūlė popierinių indikatorinių diskų rinkinį, sudarytą iš 13 biocheminių testų (oksidazės, indolo, ureazės, laktozės, gliukozės, sacharozės, manozės, arabinozės, manitolio, inozitolio, arginino, ornitino, lizino), kurie leidžia atskirti Vibrio genties atstovus nuo Aeromonas, Plesiomonas, Pseudomonas, Comamonas genčių ir Enterobacteriaceae šeimos. Greitam choleros vibrio nustatymui išmatose ir aplinkos objektuose gali būti naudojama RPGA su antikūnų diagnostika. Nekultivuojamoms choleros vibrio formoms aplinkos objektuose aptikti naudojamas tik polimerazės grandininės reakcijos metodas.

Tais atvejais, kai išskiriami ne Ol grupės V. cholerae, jų tipas turėtų būti nustatytas naudojant atitinkamus kitų serogrupių agliutinuojančius serumus. Ne Ol grupės V. cholerae išskyrimui iš paciento, sergančio viduriavimu (įskaitant choleros tipo viduriavimą), reikalingos tos pačios epidemijos prevencijos priemonės, kaip ir Ol grupės V. cholerae išskyrimo atveju. Prireikus patogeniškumo genų ctxAB, tcp, toxR ir hap buvimas tokiuose vibrionuose nustatomas PGR metodu.

Serologinė choleros diagnostika yra pagalbinio pobūdžio. Šiuo tikslu galima naudoti agliutinacijos reakciją, tačiau geriau nustatyti vibriocidinių antikūnų arba antitoksinų titrą (antikūnai prieš cholerą nustatomi fermentiniu imunofermentiniu tyrimu arba imunofluorescencijos metodais).

Ne choleros patogeninių vibrijų laboratorinė diagnostika

Pagrindinis necholeros patogeninių vibrionų sukeltų ligų diagnozavimo metodas yra bakteriologinis, naudojant selektyvias terpes, tokias kaip TCBS, MacConkey ir kt. Izoliuotos kultūros priklausymas Vibrio genčiai nustatomas remiantis pagrindinėmis šios genties bakterijų savybėmis.

Choleros gydymas

Choleros pacientų gydymas pirmiausia turėtų būti rehidratacija ir normalios vandens ir druskų apykaitos atkūrimas. Šiuo tikslu rekomenduojama naudoti druskos tirpalus, pavyzdžiui, tokios sudėties: NaCl - 3,5; NaHC03 - 2,5; KCl - 1,5 ir gliukozė - 20,0 g 1 litrui vandens. Toks patogenetiškai pagrįstas gydymas kartu su racionalia antibiotikų terapija leidžia sumažinti mirtingumą nuo choleros iki 1% ar mažiau.

Specifinė choleros prevencija

Dirbtiniam imunitetui sukurti buvo pasiūlyta choleros vakcina, įskaitant pagamintą iš užmuštų Inaba ir Ogawa padermių; choleros toksoidą poodiniam vartojimui ir enterinę cheminę dvivalentę vakciną, sudarytą iš anatoksino ir somatinių Inaba ir Ogawa serotipų antigenų, nes kryžminis imunitetas nesusidaro. Tačiau povakcininio imuniteto trukmė yra ne ilgesnė kaip 6–8 mėnesiai, todėl vakcinacija atliekama tik pagal epidemiologines indikacijas. Antibiotikų profilaktika gerai pasitvirtino choleros židiniuose, ypač tetraciklinu, kuriam choleros vibrionas yra labai jautrus. Tuo pačiu tikslu gali būti naudojami ir kiti antibiotikai, veiksmingi prieš V. cholerae.