Cholera: Ursachen und Pathogenese

Ursachen von Cholera

Die Ursache der Cholera - Vibrio cholerae gehört zur Gattung Vibrio der Familie Vibrionaceae.

Die Cholera vibrio wird durch zwei Biovare repräsentiert, die sich in ihren morphologischen und färberischen Eigenschaften (der Biologie der Cholera selbst und des Biologen El Tor) ähneln.

Sind Erreger der Cholera Vibrionen Serogruppen 01 und 0139 Spezies Vibrio cholerae, die zu der Gattung Vibrio, Familie Vibrionaceae gehört. Innerhalb der Spezies Vibrio cholerae sind zwei Haupt biovar - biovar cholerae klassisch, Außen R. Koch im Jahre 1883, und Biotyp El Tor, gewidmet 1906 in Ägypten in der Quarantänestation von El Tor F. Und E. Gotshlihami.

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Kultureigenschaften

Vibrios sind fakultative Anaerobier, bevorzugen aber aerobe Wachstumsbedingungen, so dass sich auf der Oberfläche des flüssigen Nährmediums ein Film bildet. Die optimale Wachstumstemperatur beträgt 37 ° C bei pH 8,5-9,0. Für ein optimales Wachstum benötigen Mikroorganismen das Vorhandensein von 0,5% Natriumchlorid in dem Medium. Das Akkumulationsmedium ist 1% alkalisches Peptonwasser, auf dem sie einen Film für 6-8 Stunden bilden. Cholera Vibrionen sind unprätentiös und können auf einfachen Medien wachsen. Das selektive Medium ist TCBS-Medium (Thiosulfatcitratsucrose enthaltender Agar). Für die Subkultivierung werden alkalischer Agar und Trypton-Soja-Agar (TCA) verwendet.

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Biochemische Eigenschaften

Cholera-Erreger sind biochemisch aktiv und oxidase-positiv, besitzen proteolytische und saccharolytische Eigenschaften: sie produzieren Indol, Lysindecarboxylase. Verflüssigt in trichterförmiger Form Gelatine, erzeugen keinen Schwefelwasserstoff. Ferment Glucose, Mannose, Saccharose, Lactose (langsam), Stärke, fermentieren nicht Rhamnose, Arabiose, Dulcit, Inositol, Inulin. Haben Nitratreduktase-Aktivität.

Cholerae vibrios unterscheiden sich in ihrer Empfindlichkeit gegenüber Bakteriophagen. Das klassische Vibrio cholerae Bakteriophagen von Gruppe IV Mukerjee lysiert und biovar cholerae El Tor - Bakteriophagen V Gruppe. Die Differenzierung zwischen Cholera durch biochemische Eigenschaften durchgeführt, ihre Fähigkeit hemolyze roten Blutkörperchen vom Schaf, verklumpen rote Blutkörperchen Huhn, sowie Empfindlichkeit gegenüber Polymyxin zu Bakteriophagen. Biotyp El Tor resistent gegen Polymyxin werden agglutinate Huhn Erythrozyten hämolysiert Erythrozyten und Schafe hat positive Voges-Proskauer-Reaktion und geksaminovy Test. V. Cholerae 0139 zu phänotypischen Zeichen verweist auf den Biologen El Tor.

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Antigene Struktur

Cholera vibrios besitzen O- und H-Antigene. In Abhängigkeit von der Struktur des O-Antigens unterschieden werden mehr als 150 Serogruppen, einschließlich Serogruppe cholera Pathogene sind 01 und 0139. Innerhalb der Serogruppe 01 abhängig von der Kombination von A-, B- und C-Untereinheiten in Einheit Serovare auftritt: Ogawa (AB), Inaba ( AC) und Gikoshima (ABC). Serum 0139 Vibrionen werden nur durch Serum 0139 agglutiniert. H-Antigen ist ein übliches Antigen.

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Einstellung zu Umweltfaktoren

Cholera-Erreger sind empfindlich gegenüber UV-, Trocknungs- und Desinfektionsmitteln (mit Ausnahme von quartären Aminen), sauren pH-Werten, Erwärmung. Die Erreger der Cholera, insbesondere der Biologe El Tor, können in Wasser in Symbiose mit Hydrobionten existieren, Algen können unter ungünstigen Bedingungen in eine nicht kultivierte Form übergehen. Diese Eigenschaften erlauben die Zuordnung von Cholera zu anthroposapronischen Infektionen.

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Pathogenitätsfaktoren

Das V. Cholerae- Genom besteht aus zwei zirkulären Chromosomen: groß und klein. Alle Gene, die für die Vitalaktivität und die Erkennung des pathogenen Ursprungs notwendig sind, sind auf einem großen Chromosom lokalisiert. Ein kleines Chromosom enthält ein Integrin, das Antibiotika-Resistenzkassetten einfängt und exprimiert.

Der Hauptfaktor der Pathogenität ist Cholera Enterotoxin (CT). Das Gen, das die Synthese dieses Toxins vermittelt, ist in der Toxingen-Kassette lokalisiert, die sich auf dem Genom des filamentösen Bakteriophagen CTX befindet. Zusätzlich zu dem Enterotoxingen befinden sich Zot- und Ace-Gene auf derselben Kassette. Das Produkt des Zot-Gens ist Toxin (Zonula Occludens Toxin), und das Gen bestimmt die Synthese von zusätzlichem Enterotoxin (akzessorische Cholerae Enterotoxin). Beide Toxine sind an der Erhöhung der Durchlässigkeit der Darmwand beteiligt. Das Genom des Phagen enthält auch das Ser-Adhäsin-Gen und die RS2-Sequenz, die für die Phagenreplikation und ihre Integration in das Chromosom kodiert.

Der Rezeptor für Phage CTX ist Toxin-regulierende Pfähle (Ter). Sie sind 4 Arten von Pili, die, neben der Tatsache , dass ein Rezeptor für CTX Phagen notwendig sind für die Kolonisierung des Mikrovilli des Dünndarms, sowie an der Bildung von Biofilmen nehmen, insbesondere auf der Oberfläche der Schale von Wasserorganismen.

Ter ausgedrückt in koordinierter Weise mit CT-Genom. Auf der großen Chromosoms vatis auch Gen, das die Synthese von Neuraminidase förderlich für die Durchführung der Maßnahme des Toxins bestimmt und hap-Gen bestimmt, um die Synthese einer löslichen gemallyutininproteazy, die bei der Entfernung des Erregers aus dem Darm in die Umwelt als Folge ihrer zerstörenden Wirkung auf die Rezeptoren des Darmepithels spielt eine wichtige Rolle im Zusammenhang mit Vibrionen.

Die Kolonisierung des Dünndarms durch toksinkoreguliruemymi pili ausgeführt, schafft eine Basis für die Wirkung von Choleratoxin, das ein Protein mit einem Molekulargewicht von 84000D aufweist, bestehend aus einer Untereinheit A und Untereinheit B 5 A-Untereinheit besteht aus zwei Polypeptidketten von A1 und A2, verbunden durch Disulfid-Brücken. Der Untereinheit-Komplex aus fünf identischen B-Polypeptide sind miteinander nicht-kovalenten Bindung in einem Ring verbunden ist. B-Untereinheit-Komplex ist verantwortlich für die Bindung des gesamten Toxin-Moleküls an den Zellrezeptor - monosialovym Gangliosid GM1, das in Epithelzellen des Dünndarms Schleimhaut sehr reich ist. Um die Untereinheit-Komplex kann mit GM1 in Wechselwirkung treten, von der sie Sialinsäure gespalten werden sollen, die mit Neuraminidase-Enzyme durchgeführt wird, die auf die Wirkung des Toxins beiträgt. Subunit-Komplex in nach Bindung an die 5-Ganglioside auf der Membran des Darmepithel ändert seine Konfiguration, so dass Sie von der A1 A1V5 Komplex trennen können und in die Zelle eindringen. Infiltrieren in Zelle A1 Peptid aktiviert Adenylatcyclase. Dies tritt als Ergebnis der Interaktion mit AI NAD, was zur Bildung von ADP-Ribose, die mit der GTP-bindenden Protein regulatorischen Untereinheit der Adenylatcyclase übertragen wird. Das Ergebnis ist die Hemmung funktionell erforderliche GTP-Hydrolyse, in der regulatorischen Untereinheit der Adenylatcyclase zur Akkumulation von GTP führt, den aktiven Zustand des Enzyms zu bestimmen und als Ergebnis - erhöhte Synthese von cAMP. Unter dem Einfluss von c-AMP im Darm variiert aktiven Transport von Ionen. In den epithelialen Krypten Ionen stark C1 zugeordnet und Zotten in schwierigen Absorption von Na + und Cl-, die die Grundlage für die osmotische Freisetzung von Wasser in das Lumen des Darms ist.

Cholera vibrios überleben gut bei niedriger Temperatur; im Eis bestehen bis zu 1 Monat. Im Meerwasser - bis zu 47 Tage, im Flusswasser - von 3-5 Tagen bis zu mehreren Wochen, im Boden - von 8 Tagen bis 3 Monaten, im Kot - bis zu 3 Tagen, auf rohem Gemüse - 2-4 Tage. Auf Obst - 1-2 Tage. Cholera Vibrionen bei 80 ° C sterben nach 5 Minuten bei 100 ° C - sofort; sehr empfindlich gegenüber Säuren, Trocknen und direkte Sonneneinstrahlung, unter der Wirkung von Bleichmitteln oder anderen Desinfektionsmittel Düse nach 5-15 Minuten, und auch für eine lange Zeit erhalten und auch in offenen Gewässern und Abwässern , die reich an organischen Substanzen vermehren.

Pathogenese der Cholera

Das Tor zur Infektion ist der Verdauungstrakt. Die Krankheit entwickelt sich nur , wenn Pathogene , die Magenbarriere zu überwinden ( in der Regel in der Basalsekretion Zeitraum beobachtet, wenn der Magen - pH - Wert nahe 7), den Dünndarm erreichen, wo sie beginnen, sich rasch zu vermehren und ein Exotoxin absondern. Enterotoxin oder Cholerogen bestimmt das Auftreten der Hauptmanifestationen der Cholera. - das Toxin (Exotoxin) und Neuraminidase - Protein - Toxin: Vibrio - Syndrom ist mit der Anwesenheit der beiden Substanzen Vibrio verbunden. Cholerogen bindet an einen spezifischen Rezeptor von Enterozyten - Gangliosid. Unter dem Einfluss von Neuraminidase wird ein spezifischer Rezeptor aus den Gangliosiden gebildet. Der Komplex des cholerogenspezifischen Rezeptors aktiviert die Adenylatcyclase, die die Synthese von cAMP initiiert. Adenosintriphosphat reguliert über die Ionenpumpe die Sekretion von Wasser und Elektrolyten aus der Zelle in das Darmlumen. Als Ergebnis beginnt die Schleimhaut des Dünndarms riesige Menge an isotonischer Flüssigkeit absondern, die keine Zeit hat , um im Darm absorbiert werden - Durchfall isotonischen entwickeln. Mit 1 Liter Stuhl verliert der Körper 5 g Natriumchlorid. 4 g Natriumhydrogencarbonat, 1 g Kaliumchlorid. Die Zugabe von Erbrechen erhöht das Flüssigkeitsverlustvolumen.

Infolgedessen nimmt das Volumen des Plasmas ab, das Volumen des zirkulierenden Blutes nimmt ab und es verdickt sich. Die Flüssigkeit wird vom interstitiellen zum intravasalen Raum umverteilt. Es gibt hämodynamische Störungen, Störungen der Mikrozirkulation, die Dehydrationsschock und akutes Nierenversagen zur Folge haben. Es entwickelt sich eine metabolische Azidose, die mit Krämpfen einhergeht. Hypokaliämie verursacht Arrhythmie, Hypotonie, Veränderungen im Myokard und Darmatonie.