Vibrio kolera özellikleri, taksonomi, morfoloji, habitat



Vibrio cholerae Fakültatif, alevlendirilmiş anaerobik bir Gram negatif bakteridir. Tür, insanlarda kolera hastalığının nedenidir. Bu bağırsak hastalığı, şiddetli ishale neden olur ve uygun şekilde tedavi edilmezse ölüme neden olabilir. Çoğunlukla çocuklarda yılda 100.000'den fazla ölüme neden olur.

Kolera, kirli su ve yiyecek ile veya kişiden kişiye temas yoluyla bulaşır. Tedavi rehidrasyon tedavisi ve spesifik antibiyotikleri içerir. Göreceli başarının oral uygulamasına yönelik aşılar vardır..

indeks

  • 1 Genel özellikler
  • 2 Filogeni ve taksonomisi
  • 3 Morfoloji
  • 4 Habitat
  • 5 Üreme ve yaşam döngüsü
  • 6 Beslenme
  • 7 Patogenez
    • 7.1 İletim
    • 7.2 Epidemiyoloji
    • 7.3 Eylemin şekli
  • 8 Belirtileri ve tedavisi
  • 9 Kaynaklar

Genel özellikler

Vibrio cholerae Hücre duvarı olan tek hücreli bir organizmadır. Hücre çeperi ince, iki fosfolipid zar arasındaki peptidoglikandan oluşuyor. Sucul ortamlarda, özellikle plankton, alg ve hayvanlarla ilişkili haliçlerde ve göletlerde yaşar. İki biyotip ve birkaç serotip bilinmektedir.

biyofilm

Bakteri hem su formlarında hem de serbest formda (vibrios) ve organik yüzeylerde ince filmler (biyofilmler) oluşturan bakteriyoplanktonun bir parçasıdır..

Bu biyofilmler, su kanalları ile çevrili bakteri gruplarından oluşur. Dış zardan polisakkaritlerin üretimi sayesinde biyofilmin yapışması mümkündür.

genler

Vibrio cholerae Plazmit şeklinde iki kromozom vardır. Patojenik ırkların kolera toksin üretimini kodlayan genleri vardır (İngilizce olarak kısaltması için CT).

Ek olarak, kolonizasyon faktörü için genleri içerir. Pilus, toksin (TCP) ve bir düzenleyici protein (ToxR) ile birlikte düzenlenir. Bu protein, CT ve TCP ifadesini birlikte düzenler. Bu patojenite faktörlerini kodlayan genetik bilginin bir kısmı bakteriyofajlar tarafından sağlanır..

genom

Genomu eşit olmayan büyüklükte iki kromozomda dağıtılmış 4.03 Mb'den oluşur. N16961 suşunun tüm genomunun DNA dizisi V. cholerae O1.

Kromozom 1 üzerinde düzenlenen dizilerin çeşitli işlemlerden sorumlu olduğu görülmektedir. Bunlar arasında DNA çarpımı, hücre bölünmesi, gen transkripsiyonu, protein translasyonu ve hücre duvarı biyosentezi. 

Kromozom 2'de, şekerlerin, iyonların ve anyonların taşınmasından, şekerlerin metabolizmasından ve DNA'nın tamirinden sorumlu olan ribozomal proteinler sentezlenir..

Bu bakteri içerisinde en az yedi bakteri veya filamentli faj tespit edilmiştir. Fajlar parazit bakteri virüsleridir. Faj CTX, kolera toksinin (CT) sentezini kodlayan dizinin bir kısmını sağlar. Bu, lizojenik dönüşümden kaynaklanıyor,

Kısacası, bazı suşların patojenitesi Vibrio cholerae patojenik faktörlerin karmaşık bir genetik sistemine bağlıdır. Bunların arasında toksin (TCP) ile birlikte düzenlenen kolonileşme pilus faktörü ve CT ve TCP ifadesini birlikte düzenleyen bir düzenleyici protein (ToxR) faktörü. 

bulaşma

İnsan kirli yiyecek veya su tüketdiğinde, bakteri sindirim sistemine girer. İnce bağırsaklara ulaştığında, epitel üzerine toplu olarak yapışır.

Bir kez orada ishal yapan biyokimyasal işlemlere neden olan toksini salgılar. Bu ortamda bakteri beslenir ve çoğalır, tekrar dışkı yoluyla ortama salınır. Üreme çift taraflı.

Filogeni ve taksonomisi

Cinsiyet vibrio tarif edilen 100'den fazla türü içerir. Bunlardan 12'si insanlarda hastalıklara neden olur. Domain Bakteriler, filum Proteobacteria (gama grubu), Vibrionales familyası, Vibrionaceae familyasına aittir..

Vibrio cholerae biyokimyasal ve DNA testleriyle iyi tanımlanmış bir türdür. Katalaz ve oksidaz için pozitif test; ve laktoz fermente etmez.

İtalyan doktor Filippo Pacini, 1854 yılında kolera bakterilerini izole eden ilk kişiydi. Pacini, ona bilimsel bir isim verdi ve onu, hastalığın etken maddesi olarak tanımladı..

200'den fazla serogruptan Vibrio cholerae, fakat bugüne kadar sadece 01 ve 0139 toksikojeniktir. Her serogrup farklı antijenik formlara veya serotiplere ayrılabilir. Bunlar arasında Ogawa ve Inaba veya klasik ve Tor gibi farklı biyotipler.

morfoloji

Vibrio cholerae 1.5-2 μm uzunluğunda ve 0.5 μm genişliğinde bir basil (çubuk şeklinde veya çubuk şeklinde bakteri). Kutuplarından birine yerleştirilmiş tek bir flagelo vardır. İnce bir peptidoglikan duvarı ile çevrili sitoplazmik bir zara sahiptir..

Dış zar, fosfolipitler, lipoproteinler, lipopolisakaritler ve polisakarit zincirlerinden oluşan daha karmaşık bir yapıya sahiptir..

Dış membran bakteri yapışma kapasitesinden sorumlu olan ve biyofilm oluşturan polisakkarit zincirlerine doğru uzanır.

Ek olarak, hücre duvarının yanında, sitoplazmayı insanın bağırsak yolu tarafından üretilen safra tuzlarından ve hidrolitik enzimlerden korur.

doğal ortam

İki farklı yaşam alanını işgal ediyor: sucul ortamlar ve insan bağırsakları. Serbest aşamasında, Vibrio cholerae düşük tuzlu sıcak sularda gelişir.

Nehirlerde, göllerde, göletlerde, nehir ağızlarında veya denizde yaşayabilir. Afrika, Asya, Güney Amerika ve Orta Amerika'da endemiktir. Sonra bir parazit olarak, insanların ince bağırsaklarında yaşar.

Bakteriler, tropik sahillerde,% 35 tuzlu sularda ve 25 ° C sıcaklıkta bulunabilir..

Varlığı Vibrio cholerae kurak bölgelerde ve Afrika'da iç kesimlerde patojenler. Bu, türlerin daha önce düşünülenden çok daha yüksek bir habitat varyasyonunda yaşayabildiğini göstermektedir..

Bazı çalışmalar gösteriyor ki  Vibrio cholerae Tropikal ormanlarda tatlı su kütlelerinde bulunan vahşi bir bakteridir..

Üreme ve yaşam döngüsü

Bir bakteri olarak, ikili bölünme veya iki bölümleme ile çoğalır.. Vibrio cholerae serbest plankton vibrios veya vibrios agregatları olarak suda kalır.

Vibrios agregaları fitoplankton, zooplankton, böcek yumurta kütleleri, exoskeleton, detritus ve hatta su bitkilerinde biyofilm oluşturur. Chitin'i karbon ve azot kaynağı olarak kullanırlar.

Biyofilmler, dış ve polisakkaritlerin üretilmesiyle yüzeye yapışmış, su kanalları ile çevrili istiflenmiş bakterilerden oluşur. İnce jelatinli bir bakteri tabakasıdır..

Çevresel vibrios, kirli gıda veya su tüketimi yoluyla tüketilir. Sindirim sisteminin içine girdikten sonra, bakteriler ince bağırsakların epitelini kolonize eder.

Daha sonra vibrio, mukozaya pili ve özel proteinler vasıtasıyla bağlanır. Sonra, çoğalmasına ve kolera toksinin salgılanmasına başlar. Bu toksin, bakterilerin dış ortama tekrar girdiği ishali destekler.

beslenme

Bu bakteri, glikozun fermantasyonuna dayanan bir metabolizmaya sahiptir. Serbest halde, yiyeceklerini çeşitli organik kaynaklardan karbon ve azot şeklinde alır. Bunlardan bazıları fitoplankton algleri tarafından sızan kitin veya karbondur..

Demirin asimilasyonu için türler, sideforfor vibriobactin'i üretir. Vibriobactin, aktif mineraller tarafından emilmesine izin veren bu minerali çözen bir demir şelatlayıcı bileşiktir..

Sucul ortamlarda, ekosistemdeki beslenmesiyle ilgili önemli işlevleri yerine getirir. Organik karbon ve mineral besinlerin remineralizasyonuna katkıda bulunur.

Öte yandan, bakteriyeldir. Bütün bunlar, mikrobik döngülerdeki bakteriyoplanktonun veya sucul ekosistemlerdeki mikrobik trofik ağların bir parçası olarak önemli bir rol üstlenir..

Vibrio cholerae Yiyeceklerini dışarıda, salgıladığı maddelerle sindirmek için temel işlemleri gerçekleştirir. Bu mekanizma diğer bakterilerinkine benzer.

Türler, substrat üzerinde etki eder ve beslenmesi için gerekli olan mineral elementlerin daha sonra emilen çözünmesine neden olur. Ayrıca, yiyecek arama ve işlemede diğer bakterilere de saldırırlar. Aynı türe saldırabilirler, ancak kendi gerginliklerine değil.

Diğer bakterileri öldürmek için, V. cholerae Tip VI salgılama sistemi (T6SS) adı verilen bir mekanizma kullanır. Bu sistem, diğer Gram-negatif bakterilerin hücre duvarına nüfuz eden ve onların ölümüne neden olan bir zıpkın ile aynıdır..

Bu nedenle, bu bakterilerin besin bileşikleri mevcuttur T6SS, bakteriyofajların bakteriyel hücrelerde genetik bilgilerini aşılamak için kullandıkları sisteme benzer. Bu sistem muhtemelen tarafından da kullanılır Vibrio cholerae epitel hücrelerinde toksini aşılamak.

pathogeny

transmisyon

Bakteriler, fekal-oral yolla, kişiden kişiye, su, nesneler veya kontamine yiyecekler yoluyla bulaşır. Kolera, önceden bağışıklığı olmayan bir popülasyonda ortaya çıktığında patlayıcıdır..

Yıllarca hastalığın ana bulaşma yolunun kirli suyun yutulması olduğu düşünülüyordu. Günümüzde, iletim için araç olabilecek gıdaların olduğu bilinmektedir. Vibrio cholerae. Bu yiyeceklerden bazıları şunlardır: istiridye, istiridye, midye, karides ve yengeç.

Sağlıklı bir bireyi hasta yapmak için yüksek dozda inokulum gerekir, yaklaşık 105 - 108 Bakteriler. Bununla birlikte, zayıflamış veya yetersiz beslenmiş kişilerde çok daha az miktarda inokulum yeterlidir. Hastalığın kuluçka süresi 6 saat ila 5 gün arasında değişiyor.

epidemioloji

14. yüzyıldan beri kolera salgınları hakkında bilgi olmasına rağmen, ilk belgelenmiş salgınlar 19. yüzyılın başlarına dayanmaktadır. 1817 ve 1923 arasında, klasik biyotipinin neden olduğu bilinen en az altı kolera salgını vardı. Vibrio cholerae.

Bu salgın serisi Hindistan'da, özellikle Ganj nehrinin deltasından başlamıştır. Orta Doğu'ya ulaştığında, oradan Avrupa'ya doğru genişledi. Avrupa'ya girmenin bir diğer yolu, Arabistan'dan gelen karavanlar yoluyla Akdeniz'di. Avrupa'dan amerika'ya geldi.

1923'ten 1961'e kadar bu hastalığın salgınlarından arınmış bir dönem vardı ve yalnızca yerel kolera vakaları biliniyordu. 1961'den itibaren yedinci salgına neden olan Tor adlı yeni bir biyotip ile yeniden ortaya çıkıyor.

1990'lardan bu yana, 200'den fazla serogrup ve Tor'un atipik formları belirlenmiştir. 1991 yılında sekizinci kolera salgını meydana geldi. Halen kolera vakaları, çoğunlukla Sahra altı Afrika, Hindistan, Güneydoğu Asya ve Karayip bölgelerinin bazı bölgeleri ile sınırlandırılmıştır. Bu bölgelerde endemik hale geldi.

Eylem şekli

Bakteri birkaç toksin üretmektedir, ancak hastalığın klasik ishal giderici semptomlarına kolera enterotoksin (BT) neden olmaktadır.

Toksik olmayan bir alt birim B ve enzimatik olarak aktif bir alt birim A tarafından oluşturulur. B alt birimi, ince bağırsağın epitel hücrelerinin reseptörlerine etki eder. Alt-birim A adenilat siklazı aktive eder.

Enterotoksin, bağırsak mukozasının hücrelerine bakteri pili vasıtasıyla bağlanır ve adenilat siklaz enzimini aktive ederek ishal ve dehidrasyona neden olur.

Bu, mukus hücrelerinin büyük miktarda su ve elektrolit pompalamasına neden olan hücre içi siklik adenozin monofosfat üretiminin artmasına neden olur..

Vibrio cholerae ZOT ve ACE gibi diğer toksinleri serbest bırakır. Bunlar, vibriosları (IgG vakası) ortadan kaldırabilen immün sistem hücrelerini nötrleştirerek hareket ederler. Ayrıca kolera enterotoksini nötralize edebilirler (IgA vakası).

Belirtileri ve tedavisi

Semptomlar arasında: hipovolemik şok, kusma, ishal, asidoz, kas krampları, kuru cilt, sırlı veya batık gözler, yüksek kalp atış hızı, uyuşukluk ve uyku hali.

Endemik bölgelerde, kolera hastalarına yakın insanlarda bakteri varlığı tespit edilmiştir. Hastaların, semptom göstermeyen semptomları yoktur, bu da asemptomatik bireylerin varlığını gösterir..

Kolera önlenebilir niteliktedir ve hastalığa karşı% 60-66 oranına kadar etkili oral aşılar vardır. Ancak, salgınlara doğal olaylardan ya da insanlardan neden olabilir. Bu, suyu kirletirken veya içme suyuna ve sıhhi tesisatlara erişimi tehlikeye sokarken olur.

Uygun ve zamanında rehidrasyon tedavisi mortaliteyi% 1'in altına düşürebilir. Antibiyotiklerle tedavi, vibrios salınımını azaltabilir. Bununla birlikte, bu tedavi önlemlerinden hiçbiri hastalığın yayılmasını önemli ölçüde değiştirmedi.

Yetişkinlerde yaygın olarak kullanılan antibiyotikler Doxycline ve Tetracycline grubuna aittir. Gebe olan kadınlarda nitrofuran Furazolidone kullanılır. Çocuklarda Sülfametoksazol ve trimetoprim (SMZ + TMP) önerilir..

Salgınların kontrolü için temel bir unsur, genel olarak atık suyun ve sıhhi koşulların yeterli sıhhi yönetimidir. Bu anlamda kolera, yoksulluk koşullarıyla ilişkili bir hastalıktır.

Varlığı Vibrio cholerae Vücutta PCR, ELISA veya seçici kültür ortamı kullanımı gibi laboratuar testleri ile tespit edilir.

referanslar

  1. Baker-Austin, C., Trinanes, J., Gonzalez-Escalona, ​​N. ve Martinez-Urtaza, J. (2017). Kolera-olmayan vibrios: iklim değişikliğinin mikrobiyal barometresi. Trendler Microbiol. 25, 76-84.
  2. Faruque, S.M., Albert, M.J. ve Mekalanos, J.J. (1998). Toksikolojik Epidemiyoloji, Genetik ve Ekoloji Vibrio cholerae. Mikrobiyoloji ve Moleküler Biyoloji İncelemeleri.62 (4); 1301-1314.
  3. Faruque, S.M. ve G. Balakrish Nair, G.B. (Eds.). (2008). Vibrio cholerae Genomik ve Moleküler Biyoloji. Caister Academic Press. Bangladeş. 218 p.
  4. Glass R.I., Black R.E. (1992) Kolera Epidemiyolojisi (s. 129-154). içinde: Barua D., Greenough W.B. (ed) Kolera. Enfeksiyon Hastalıklarında Güncel Konular. Springer, Boston, New York.
  5. Kierek, K. ve Watnick, P. I. (2003). Vibrio cholerae Biyofilm Gelişiminin Çevresel Belirleyicileri. Uygulamalı ve Çevresel Mikrobiyoloji. 69 (9); 5079-5088.
  6. Perez-Rosas, N. ve Hazent, T.C. (1989). Situ'da Hayatta Kalma Vibrio cholerae ve Escherichia coli Tropikal Yağmur Ormanı Havzasında. Uygulamalı ve Çevresel Mikrobiyoloji. 55 (2): 495-499.
  7. Zuckerman, J.N., Rombo, L. ve Fisch, A. (2017). Kolera yükü ve riski: önleme ve kontrol için çıkarımlar. Lancet. Enfeksiyon Hastalıkları İnceleme. 7 (8): 521-530.