Возбудитель холеры

Известными в настоящее время возбудителями холеры являются 140 серогрупп Vibrio cholerae, однако, в классическом клиническом варианте холера развивается при попадании в организм человека холерного вибриона серогруппы О1. Инфекционистами принято разделять данную серогруппу холерного вибриона на Vibrio cholerae biovar cholerae и Vibrio cholerae biovar eltor, которые характеризуются сходными морфологическими, культуральными, а также серологическими характеристиками.

Вибрион холеры представляет собой короткую изогнутую подвижную палочку, которая имеет жгутик. Возбудителями холеры являются грамотрицательные анаэробы, хорошо окрашивающиеся анилиновыми красителями, неспособными образовывать споры и капсулы, хорошо растущие на щелочных средах при условии поддержания температурной реакции 10-40°C.

Эпидемия холеры в Индии в 1992 году была спровоцирована Vibrio cholerae non-01, который вызывает различной интенсивности диарею, отличающуюся высоким показателем летальности.

В роли ворот инфекции при холере выступают верхние отделы пищеварительного тракта. Часть холерных вибрионов, попадающих в ротовую полость, погибает в полости желудка под воздействием хлористоводородной кислоты. Клиническая картины холеры развивается только в том случае, когда возбудители проникают в просвет тонкого кишечника и сохраняют не только признаки жизнедеятельности, но и способность к активному размножению и выделению экзотоксина. Больной холерой (источник холеры) начинает предъявлять патогномоничные для этой патологии жалобы в случае наличия огромных доз холерного вибриона.

Развитие типичного холерного симптомокомплекса обусловлено наличием у возбудителя холеры способности выделять белковый энтеротоксин и нейраминидазу.

Главной функцией нейраминидазы холерного вибриона является расщепление кислотных остатков ацетилнейраминовой кислоты и образование из ганглиозидов специфических рецепторов, усиливающих действие холерогена. Образованный комплекс, состоящий из холерогена и специфического рецептора, становится активатором аденилатциклазы, увеличивающей выработку аденозинмонофосфата. Главной функцией аденозинмонофосфата является регуляция секреции воды и электролитов из клеточного содержимого в просвет тонкой кишки. Результатом активации данного механизма является обильная секреция большого количестве изотонической жидкости слизистой оболочкой тонкого кишечника, которая не в полном объеме всасывается толстым кишечником. Клинически данные патофизиологические изменения проявляются профузным поносом.

Примечательным фактом является то, что различные формы холеры никогда не провоцируют развитие грубых патоморфологических изменений эпителиоцитов тонкой кишки. Кроме того, гистологическое и лабораторное исследование холеры ни при каких условиях не позволяло обнаружить наличие холерного токсина в лимфе и крови. До сих пор инфекционистами и патоморфологами не было получено данных о патологическом влиянии холерного токсина на внутренние органы, за исключением тонкого кишечника.

Жидкость, которая активно секретируется в тонком кишечнике, содержит минимальное количество белка и большую концентрацию разнообразных электролитов в виде натрия, калия, бикарбоната и хлоридов. Количество выделяемой жидкости ежечасно составляет не менее 1л. Последствием таких изменений является значительное уменьшение содержания плазмы в циркулирующей крови с сопутствующим перемещением жидкости из интерстиция во внутрисосудистое пространство. Продолжающаяся потеря жидкости вследствие диареи становится причиной гемодинамических расстройств с сопутствующими микроциркуляторными нарушениями, провоцирующим развитие дегидратационного шока и почечной недостаточности.

В плазме циркулирующей крови содержание бикарбонатов в несколько раз меньше, нежели в фекалиях. Кроме того, в фекалиях отмечается избыточное накопление калия. Вышеперечисленные электролитные нарушения достаточно эффективно купируются проведением активной инфузионной терапии. При условии применения инфузионной терапии не в полном объеме при холере, у пациента быстро развивается и прогрессирует острая почечная недостаточность и сопутствующая гипокалиемия, которая становится причиной развития атонии кишечника, артериальной гипотензии, нарушения ритмичности сердечной деятельности. Вследствие нарушения мочевыделительной функции почек развивается азотемия, негативное влияние которой оказывается в первую очередь на структуры центральной нервной системы в виде развития различной степени нарушения сознания.

ссылки

1. Бейкер-Остин С., Тринанес Дж., Гонсалес-Эскалона Н. и Мартинес-Уртаза Дж. (2017). Non-cholera vibrios: микробный барометр изменения климата. Тенденции Микробиол. 25, 76-84.
2. Faruque, S.M., Albert, M.J., и Mekalanos, J.J. (1998). Эпидемиология, генетика и экология токсигена Vibrio cholerae. Микробиология и Молекулярная Биология Обзоры.62 (4); 1301-1314.
3. Фарук, С. М. и Г. Балакриш Наир, Г. Б. (Ред.). (2008). Vibrio cholerae Геномика и молекулярная биология. Caister Academic Press. Бангладеш. 218 р.
4. Glass R.I., Black R.E. (1992) Эпидемиология холеры (стр. 129-154). в: Barua D., Greenough W.B. (ред.) Холера. Актуальные темы инфекционных заболеваний. Спрингер, Бостон, Нью-Йорк.
5. Кирек К. и Ватник П. И. (2003). Экологические детерминанты развития биопленки Vibrio cholerae. Прикладная и экологическая микробиология. 69 (9); 5079-5088.
6. Perez-Rosas, N. and Hazent, T.C. (1989). Выживание in situ Vibrio cholerae и Кишечная палочка в тропическом лесу водораздела. Прикладная и экологическая микробиология. 55 (2): 495-499.
7. Цукерман, Дж. Н., Ромбо, Л. и Фиш, А. (2017). Истинное бремя и риск заболевания холерой: последствия для профилактики и борьбы. Ланцет. Обзор инфекционных заболеваний. 7 (8): 521-530.

Лечение холеры

При подозрении на данное заболевание обязательна госпитализация в инфекционное отделение. Там осуществляется терапия, направленная на восстановление водно-электролитного баланса, уничтожение возбудителя инфекции и очищение кишечника.

Регидратация

Проводится в два этапа, первый из которых – восполнение объема потерянной жидкости, а второй – поддержание его нормального уровня. Для лечения холеры у человека с легкой или среднетяжелой степенью заболевания назначается обычно пероральный раствор из воды и электролитов. Тяжелые стадии обезвоживания являются абсолютным показанием для проведения внутривенных инфузий. Обычно используется раствор Рингера с дополнительным введением препаратов калия.

Регидратация должна проводится под контролем показателей электролитного баланса крови и уровня глюкозы.

Антибиотикотерапия

Лечение холеры антибиотиками позволяет уменьшить потери жидкости и сократить продолжительность болезни на несколько суток. Наибольшую активность в отношении холерного вибриона проявляют лекарственные препараты на основе:

• азитромицина,
• тетрациклина,
• ко-тримоксазола,
• доксициклина,
• эритромицина,
• ципрофлоксацина,
• и фуразолидона.

Однако некоторые из них противопоказаны для терапии холеры у детей, а другие не отличаются стопроцентной эффективностью (некоторые штаммы отличаются устойчивостью к антибактериальным средствам).

Энтросорбенты

Эти препараты помогают уменьшить выраженность основного из признаков холеры – диареи, а также очистить кишечник от продуктов жизнедеятельности патогенных бактерий. Рекомендованы для использования лекарственные средства на основе гидролизного лигнина типа «Полифепана», а также «Смекта» и прочие энтеросорбенты.

Резистентность возбудителей холеры

Холерные вибрионы хорошо выживают при низкой температуре; во льду сохраняют жизнеспособность до 1 мес; в морской воде — до 47 сут., в речной — от 3-5 дней до нескольких недель, в кипяченой минеральной воде сохраняются более 1 года, в почве — от 8 дней до 3 мес, в свежих испражнениях — до 3 сут., на вареных продуктах (рис, лапша, мясо, каши и др.) выживают 2-5 дней, на сырых овощах — 2-4 дня, на фруктах — 1-2 дня, в молоке и молочных продуктах — 5 дней; при хранении на холоде срок выживания увеличивается на 1-3 дня; на полотняном белье, загрязненном испражнениями, сохраняются до 2 сут., а на влажном материале — неделю. Холерные вибрионы при температуре 80 °С погибают через 5 мин, при 100 °С — моментально; высокочувствительны к кислотам; под влиянием хлорамина и других дезинфектантов погибают через 5-15 мин. Они чувствительны к высушиванию и действию прямых солнечных лучей, но хорошо и долго сохраняются и даже размножаются в открытых водоемах и сточных водах, богатых органическими веществами, имеющих щелочную рН и температуру выше 10- 12 °С. Высокочувствительны к хлору: доза активного хлора 0,3-0,4 мг/л воды за 30 мин вызывает надежное обеззараживание от холерного вибриона.

Что такое холера

За всю историю человечества учёные насчитали 7 массовых вспышек заболевания или пандемий холеры, каждая из которых уносила тысячи и даже миллионы жизней. Сейчас ежегодно умирают сотни и тысячи людей, что зависит от района возникновения инфекции.

Но холера была известна ещё в древние времена. В своих трудах о ней говорили ещё Гиппократ и Гален. В Европейских странах более пристально заинтересовались возбудителем заболевания в XIX веке, что способствовало более тщательному изучению не только причин и путей передачи холеры, но и мер по профилактике заболевания. Учёные полагают, что именно это послужило толчком в усовершенствовании системы водоснабжения. Заинтересованность биологов помогла обнаружить два основных варианта возбудителя — классический и вибрион Эль-Тор по названию станции, на которой обнаружили этот вид.

Из-за частых вспышек заболевания и большого количества смертельных исходов холера относится к инфекциям особо опасного типа. Поэтому уровень заболеваемости ежегодно контролируется местными системами здравоохранения и ВОЗ.

Возбудитель холеры

Инфекция относится к типу бактериальных, то есть возбудителем холеры являются бактерии. В природе известно около 150 серогрупп вибрионов. Но причиной тяжёлого недуга являются два варианта возбудителя — классический и Эль-Тор.

Холерный вибрион (vibrio cholerae) — это особый тип бактерий в виде прямых либо слегка изогнутых палочек с одним или двумя жгутиками. Они не образуют спор и капсул, любят щелочную среду (поэтому они предпочитают размножаться в кишечнике человека), их легко вырастить в условиях лаборатории. Ещё одна особенность бактерий — их высокая ферментативная активность, что помогает им разлагать многие сложные углеводы в организме человека и не только.

Отличительные признаки возбудителя холеры, следующие.

1. Чувствителен к высыханию и свету.
2. Холерный вибрион неуютно себя чувствует в кислоте, под воздействием антисептиков и обычных дезинфектантов быстро умирает.
3. Не любит высокую температуру (при кипячении погибает практически сразу) и воздействие антибиотиков.
4. Долго сохраняется в испражнениях, постельном белье, в почве.
5. Возбудитель холеры любит воду, то есть способен длительно там выживать.
6. В структуре бактерии выделяют два важных отличия — эндо и экзотоксины. Это белково-липидные структуры, которые первыми высвобождаются в случае разрушения возбудителя.
7. Холерный токсин или экзотоксин — это его поражающий фактор, который и приводит к многочисленным изменениям в организме человека, в частности, он выделяется в кишечнике, поэтому носит ещё одно название энтеротоксин.
8. Ещё одна особенность холерного вибриона — он может долго мирно существовать в организме человека благодаря антигенам (жгутиковый или H и термостабильный или эндотоксиновый O).

Бактерии находятся в окружающей среде и в организме человека годами и даже столетиями.

Эпидемиология холеры

Эпидемии холеры регистрируются ежегодно и насчитывают миллионы заболевших и тысячи случаев смерти. В число стран, где не удаётся избавиться от возбудителя, входят в основном развивающиеся. Юго-Восточная Азия является лидером по количеству заболевших. Не отстают от них страны Африки и Латинской Америки.

Спорадические случаи холеры (периодические вспышки заболевания) наблюдаются и в России. Это в большинстве случаев завозные инфекции или результат влияния стран-соседей.

С начала XIX века, а именно в 1816 году и до конца XX века в 1975 году учёные насчитали 7 пандемий холеры, когда заболевание легко распространилось во многие страны (Россия, Индия, Англия, США, Япония). И хотя пандемии больше пока не регистрировались — холера до сих пор находится в числе самых опасных заболеваний, так как уничтожить возбудителя не представляется возможным.

Почему избавиться от бактерий нельзя?

1. Без специальной обработки вибрионы устойчивы во внешней среде.
2. Основными факторами риска заражения холерой являются инфицированная вода, контакт с больным человеком или бактериовыделителем, употребление в пищу заражённых продуктов. Заболевание до сих пор процветает из-за несовершенной системы водоснабжения в развивающихся странах, отсутствия обеззараживания канализационных вод и большого количества бактерионосителей холеры. По предположению врачей количество последних превышает количество больных людей в 4 раза.
3. Бактерии способны мутировать, что помогает им становиться более устойчивыми во внешней среде. В истории развития инфекции был зарегистрирован случай, когда повторно выделили вибрион холеры из ила, обработанного дезинфектантами, при этом не наблюдались случаи заболевания у людей.

Повышение уровня соблюдения правил гигиены и мобилизация общественности

Кампании по просвещению в области здравоохранения, адаптированные к местной культуре и верованиям, должны способствовать выполнению надлежащих правил гигиены, таких как мытье рук с мылом, безопасное приготовление и хранение пищевых продуктов и безопасное удаление детских фекалий. Похороны людей, умерших от холеры, должны быть организованы так, чтобы избежать инфицирования присутствующих.

Помимо этого, во время вспышек болезни следует организовывать кампании по повышению осведомленности и предоставлять общинам информацию о потенциальном риске и симптомах холеры, профилактических мерах во избежание заражения, а также о том, куда и когда необходимо сообщать о выявленных случаях, а при возникновении симптомов без промедления обращаться за медицинской помощью. Следует также распространять информацию о местоположении соответствующих пунктов оказания медицинской помощи.Ключевым условием долгосрочных изменений в поведении людей и успешной борьбы с холерой является участие общественности в этой деятельности. 

Симптомы и признаки холеры

Инкубационный период холеры.Степени течения холеры.

• І – потеря жидкости составляет 1-3 % массы тела – легкое течение холеры, наблюдается в 50-60 % случаев;
• II – потеря жидкости 4-6 % — средней тяжести;
• III – потеря жидкости 7-9 % — тяжелое течение;
• IV – потеря жидкости 10 % массы тела и больше — очень тяжелое течение, 10% случаев.

Симптомы холеры

Выращивание и лабораторная диагностика

Выращенная культура опасного микроба

Вибрионы Vibriocholera являются факультативными анаэробами, они хорошо растут на щелочных средах с pH от 7,3 до 8,7.

1. Плотные среды. При культивировании холерных вибрионов на плотных средах получаются дискообразные колонии с ровными краями, почти прозрачные, с легким голубым оттенком.
2. Желатин. Выращенные на желатине вибрионы формируют зернистые прозрачные колонии, под микроскопом напоминают битые стекла.
3. Щелочной бульон. На пептонной воде и щелочном бульоне выращивают холерный вибрион в виде пленки. Бактерии Vibriocholera вызывают острую карантинную инфекцию, и требования к забору материала для лабораторных исследований учитывают возможную высокую заразность образцов. С учетом этого бактериологические исследования образцов с подозрением на холеру следует проводить только в режимных лабораториях, укомплектованных специально обученным персоналом.

Лабораторная диагностика образцов проводится следующими методами:

• бактериоскопический;
• бактериологический;
• серологический.

Бактериологические исследования проводят поэтапно, с максимально короткими интервалами между анализами. Данные исследования проводятся в режиме круглосуточной работы.

1. Этап 1. Делается посев исследуемого материала на пептонной воде 1%; пептонной воде 1% с теллуритом калия; щелочном МПА; селективной среде.
2. Этап 2. Спустя 7-8 ч. после посева изучают рост микроорганизмов образца. Интенсивно растущие в щелочной среде холерные вибрионы опережают сопутствующую микрофлору и образуют на поверхности нежно-голубую прозрачную пленку. Полученную пленку, для дальнейшего накопления микроорганизмов, засевают на пептонную воду 1% и щелочной агар. Также проводят реакцию с диагностической сывороткой.
3. Этап 3. Посевы выдерживают в термостатах 12-14 ч. С полученными микроорганизмами проводят реакцию агглютинации с использованием О-сыворотки. При положительном результате полученный материал высевают на среду (чаще всего полиуглеводную), содержащую 2-3 сахара для получения чистой культуры. На этом этапе, спустя 48 ч. с момента получения образца для исследования, выдается ответ о наличии вибриона холеры в исследуемом образце.
4. Этап 4. Материал термостатируется в течении 12-14 ч. За счет расщепления сахаров цвет столбика изменяется. Проводят идентификацию культуры по характерным морфологическим, антигенным и другим свойствам. На данном этапе проводят дифференциацию классической холеры и Эль-Тора. Для чего используют рот-тест, пестрый ряд Гисса, реакцию Фогеса-Проскауэра, гексминовый тест и другие специфические методики. Спустя 60 ч. после начала исследований определяется вирулентность изучаемых образцов.

Лабораторная диагностика позволяет выявить возбудителя болезни и назначить больному соответствующее лечение

Серологический метод:

1. Реакция агглютинации культуры холерного вибриона, выращенной на агаре в течение 5 часов, и сыворотки больного.
2. Применение ИФА-методов для обнаружения копроантител.

Существуют ускоренные методы, к которым относятся:

• исследование реакций микроагглютинации и иммобилизации вибрионов с противохолерной О-сывороткой на фазовоконтрастном микроскопе;
• иммунофлюоресцентный метод;
• ПЦР-диагностика.

Лечение холеры

Госпитализация больных.Режим при лечении холеры.Диета при холере.диетуЗапрещены:

• супы на крепких мясных и рыбных бульонах, молочные супы
• свежий хлеб и мучные изделия
• жирные сорта мяса и рыбы, колбасы, консервы
• цельное молоко и кисломолочные продукты
• бобовые, пшено, ячневая и перловая крупа, макаронные изделия
• сырые овощи и фрукты, сухофрукты
• сладости, мед, варенье
• кофе, газированные напитки

Рекомендованы:

• супы на обезжиренном бульоне с добавлением паровых кнелей и фрикаделек, яичных хлопьев. Слизистых отваров круп
• каши на воде из манной крупы, протертого риса, овсяная, гречневая
• сухари из пшеничного хлеба высшего сорта
• суфле из отварного мяса, сваренные на пару котлеты, кнели, фрикадельки. Используют нежирные сорта мяса: кроликов, кур, индеек говядины, телятины
• свежий кальцинированный или пресный протертый творог в виде парового суфле
• 1-2 яйца в день в виде омлета или всмятку
• чай, отвар из шиповника, сушеной черники, смородины, айвы

Запрещены:

• жирные сорта мяса
• острые приправы
• копчености

Лекарственная терапия холерыВосстановление водно-солевого балансаВодно-солевой раствор

• питьевая вода, подогретая до 40 градусов — 1 л;
• гидрокарбонат натрия (питьевая сода) — 2,5 г;
• хлорид натрия (поваренная соль) — 3,5 г;
• хлорид калия — 1,5 г;
• глюкоза или сахар — 20 г.

Солевые растворыАнтибиотики при холере

НитрофураныДиспансерное наблюдение

Общие характеристики

Vibrio cholerae Это одноклеточный организм с клеточной стенкой. Клеточная стенка тонкая, состоит из пептидогликана между двумя фосфолипидными мембранами. Он обитает в водной среде, особенно в устьях и прудах, связанных с планктоном, водорослями и животными. Известно два биотипа и несколько серотипов.

биопленки

Бактерия является частью бактериопланктона в водоемах как в свободной форме (вибрионы), так и образуя тонкие пленки (биопленки) на органических поверхностях..

Эти биопленки состоят из групп бактерий, окруженных водными каналами. Адгезия биопленки возможна благодаря производству полисахаридов из внешней мембраны.

гены

Vibrio cholerae Он имеет две хромосомы в виде плазмид. Патогенные расы имеют гены, которые кодируют продукцию токсина холеры (CT на английском языке).

Кроме того, они включают гены так называемого фактора колонизации. Пилус совместно регулируется токсином (TCP) и регуляторным белком (ToxR). Этот белок совместно регулирует экспрессию CT и TCP. Часть генетической информации, которая кодирует эти факторы патогенности, обеспечивается бактериофагами..

геном

Последовательности, организованные в хромосоме 1, по-видимому, ответственны за различные процессы. Среди них: размножение ДНК, деление клеток, транскрипция генов, трансляция белков и биосинтез клеточных стенок.. 

На хромосоме 2 синтезируются рибосомные белки, которые отвечают за транспорт сахаров, ионов и анионов, метаболизм сахаров и репарацию ДНК..

Внутри этой бактерии было обнаружено не менее семи бактериофагов или нитчатых фагов. Фаги — это паразитические вирусы бактерий. Фаг CTX обеспечивает часть последовательности, которая кодирует синтез токсина холеры (CT). Это связано с лизогенной конверсией,

Короче говоря, патогенность определенных штаммов Vibrio cholerae это зависит от сложной генетической системы патогенных факторов. Среди них фактор колонизации пилуса совместно регулируется токсином (TCP) и регуляторным белком (ToxR), который совместно регулирует экспрессию CT и TCP. 

зараза

Когда человек потребляет загрязненную пищу или воду, бактерии попадают в его пищеварительную систему. Когда он достигает тонкой кишки, он массово прилипает к эпителию.

Оказавшись там, он выделяет токсин, вызывающий биохимические процессы, вызывающие диарею. В этой среде бактерии питаются и размножаются, снова попадая в среду через фекалии. Его размножение осуществляется путем двукратного разделения.