Kolera: penyebab dan patogenesis

Penyebab Kolera

Penyebab kolera - Vibrio cholerae termasuk genus Vibrio dari famili Vibrionaceae.

Kolera vibrio diwakili oleh dua biovar, serupa dengan sifat morfologi dan tinctorial (biologi kolera itu sendiri dan ahli biologi El Tor).

Agen penyebab kolera adalah vibrio serogrup 01 dan 0139 dari spesies Vibrio cholerae, yang termasuk genus Vibrio, famili Vibrionaceae. Di dalam spesies Vibrio cholerae membedakan dua biovar utama - biovar cholerae klasik, ditemukan oleh R. Koch pada tahun 1883, dan biovar El Tor, yang diisolasi pada tahun 1906 di Mesir di stasiun karantina El Tor F. Dan E. Gottshlichami.

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

Sifat budaya

Vibrio adalah anaerob fakultatif, namun lebih menyukai kondisi pertumbuhan aerobik, jadi bentuk film di permukaan medium nutrisi cair. Suhu pertumbuhan optimum adalah 37 ° C pada pH 8,5-9,0. Untuk pertumbuhan optimal, mikroorganisme mensyaratkan adanya natrium klorida 0,5% dalam media. Media akumulasinya adalah 1% air pepton alkali, di mana mereka membentuk film selama 6-8 jam. Kolera vibrios yang bersahaja dan dapat tumbuh pada media sederhana. Media selektif medium TCBS (agar mengandung tiosulfat sitrat yang mengandung sukrosa). Agar alkalin dan tryptone-soy agar (TCA) digunakan untuk mensubkultur.

[6], [7], [8], [9], [10]

Sifat biokimia

Patogen cholera secara biokimia aktif dan oksidase-positif, memiliki sifat proteolitik dan sakarolitik: mereka menghasilkan indole, lisin dekarboksilase. Dicairkan dalam bentuk gelembung berbentuk corong, jangan menghasilkan hidrogen sulfida. Fermentasi glukosa, mannose, sukrosa, laktosa (pelan), pati, jangan fermentasi rhamnose, arabiose, dulcite, inositol, inulin. Miliki aktivitas nitrat reduktase.

Vibrio chera berbeda dalam sensitivitas terhadap bakteriofag. Kolera vibrio klasik dilisiskan oleh kelompok bakteri bakteri IV oleh Mukerjee, dan vibrio biovar El Tor adalah bakteriofag pada kelompok V. Diferensiasi di antara patogen kolera dilakukan sesuai dengan sifat biokimia, oleh kemampuan hemolyze eritrosit seekor domba jantan, mengimbangi sel darah merah ayam, dan juga dengan sensitivitas terhadap polymyxin melawan bakteriofag. Biovar El Tor tahan terhadap polymyxin, mengaduk sel darah merah ayam dan hemolysate eritrosit ram, memiliki reaksi positif dari Foges-Proskauer dan tes heksamin. V. Cholerae 0139 pada tanda fenotipik mengacu pada ahli biologi El Tor.

[11], [12], [13], [14], [15], [16],

Struktur antigenik

Kolera vibrio memiliki antigen O- dan H-antigen. Tergantung pada struktur O-antigen membedakan lebih dari 150 serogrup, termasuk patogen serogrup kolera adalah 01 dan 0139. Dalam serogrup 01 tergantung pada kombinasi dari A-, B- dan C-subunit terjadi pada unit serovars: Ogawa (AB), Inaba ( AC) dan Gikoshima (ABC). Serum 0139 vibrio diaglutinasi hanya dengan serum 0139. Antigen-H adalah antigen yang umum.

[17], [18], [19], [20], [21], [22]

Sikap terhadap faktor lingkungan

Patogen kolera sensitif terhadap UV, pengeringan, desinfektan (kecuali amina kuartener), nilai pH asam, pemanasan. Agen penyebab kolera, terutama ahli biologi El Tor, dapat eksis di air dalam simbiosis dengan hidrobion, alga, dalam kondisi yang tidak menguntungkan, dapat masuk ke dalam bentuk yang tidak dikultivasi. Sifat ini memungkinkan atribusi kolera terhadap infeksi antroposapronosa.

[23], [24],

Faktor patogenisitas

Genom V. Cholerae terdiri dari dua kromosom melingkar: besar dan kecil. Semua gen yang diperlukan untuk aktivitas vital dan realisasi asal patogen dilokalisasi pada kromosom besar. Kromosom kecil mengandung integrin yang menangkap dan mengekspresikan kaset resistensi antibiotik.

Faktor utama patogenisitas adalah kolera enterotoksin (CT). Gen yang memediasi sintesis toksin ini terlokalisasi dalam kaset toxigen yang terletak pada genom CTX bakteriofag filamen. Selain gen enterotoksin, gen zot dan ace berada pada kaset yang sama. Produk gen zot adalah toksin, (zonula occludens toxin), dan gen tersebut menentukan sintesis enterotoksin tambahan ( enterotoxin kolera enterera ). Kedua toksin ini terlibat dalam meningkatkan permeabilitas dinding usus. Genom fag juga mengandung gen ser-adhesin dan urutan RS2, yang mengkode replikasi fag dan integrasinya ke dalam kromosom.

Reseptor untuk fag CTX adalah toksin yang mengatur penempelan (Ter). Mereka adalah tipe 4 pili yang, selain menjadi reseptor fag CTX, diperlukan untuk kolonisasi mikrovili usus kecil, dan juga berpartisipasi dalam pembentukan biofilm, khususnya pada permukaan tempurung karbionat.

Ter secara koordinatif diekspresikan dengan gen CT. Pada kromosom yang besar juga ayah gen menentukan sintesis neuraminidase kondusif untuk pelaksanaan tindakan toksin, dan gen hap menentukan sintesis dari gemallyutininproteazy larut, yang memainkan peran penting dalam menghilangkan patogen dari usus ke lingkungan sebagai akibat dari efek merusak pada reseptor epitel usus yang berhubungan dengan vibrios.

Kolonisasi dari usus kecil yang dilakukan oleh pili toksinkoreguliruemymi, menciptakan dasar untuk aksi toksin kolera, yang merupakan protein yang memiliki berat molekul 84000D, terdiri dari satu subunit A dan subunit B. 5 A subunit terdiri dari dua rantai polipeptida dari A1 dan A2, dihubungkan oleh jembatan disulfida. Dalam kompleks subunit B, lima polipeptida identik dihubungkan satu sama lain oleh ikatan non-kovalen dalam bentuk cincin. Kompleks B-subunit bertanggung jawab untuk mengikat seluruh molekul toksin ke reseptor seluler - monosial gangliosida GM1, yang sangat kaya akan sel epitel mukosa usus kecil. Agar kompleks subunit berinteraksi dengan GM1, asam sialat harus dipecah darinya, yang dilakukan oleh enzim neuraminidase, yang memfasilitasi aksi toksin. Kompleks subunit B setelah menempel pada 5 gangliosida pada membran epitel intestinal mengubah konfigurasinya sehingga A1 dapat terlepas dari kompleks A1B5 dan masuk ke dalam sel. Menembus ke dalam sel, peptida A1 mengaktifkan adenilat siklase. Ini terjadi sebagai hasil interaksi AI dengan NAD, yang menghasilkan pembentukan ADP-ribose, yang dipindahkan ke protein pengikatan GTP dari subunit peraturan adenilat siklase. Hasilnya adalah penghambatan fungsional diperlukan hidrolisis GTP, yang mengarah ke akumulasi GTP dalam subunit peraturan adenilat siklase, menentukan keadaan aktif enzim, dan sebagai hasilnya - peningkatan sintesis cAMP. Di bawah pengaruh C-AMP di usus, pengangkutan ion aktif berubah. Di daerah kriptografi sel epitel, ion-ion sangat terisolasi, dan di daerah villus, penyerapan Na + dan Cl- sulit, yang merupakan dasar osmotik untuk mengisolasi air ke dalam usus.

Kolera vibrios bertahan dengan baik pada suhu rendah; di dalam es bertahan hingga 1 bulan. Dalam air laut - sampai 47 hari, di air sungai - dari 3-5 hari sampai beberapa minggu, di dalam tanah - dari 8 hari sampai 3 bulan, dalam kotoran - sampai 3 hari, pada sayuran mentah - 2-4 hari. Pada buah - 1-2 hari. Kolera vibrios pada suhu 80 ° C mati setelah 5 menit, pada 100 ° C - seketika; sangat sensitif terhadap asam, pengeringan dan aksi sinar matahari langsung, terbunuh oleh chloramine dan desinfektan lainnya setelah 5-15 menit, bertahan lama dan bahkan berkembang biak di air terbuka dan kotoran, kaya zat organik.

Patogenesis kolera

Pintu gerbang menuju infeksi adalah saluran pencernaan. Penyakit ini berkembang hanya jika patogen melewati penghalang lambung (biasanya diamati pada periode sekresi basal, bila pH isi lambung mendekati 7), mencapai usus halus, di mana mereka mulai berkembang biak secara ekstensif dan melepaskan eksotoksin. Enterotoxin atau cholerogen menentukan terjadinya manifestasi utama kolera. Sindroma cholera dikaitkan dengan adanya vibrio dua zat ini: protein enterotoksin - cholerogen (exotoxin) dan neuraminidase. Cholerogen mengikat reseptor spesifik enterosit - gangliosida. Di bawah pengaruh neuraminidase, reseptor spesifik terbentuk dari gangliosida. Kompleks reseptor spesifik cholerogen mengaktifkan adenilat siklase, yang memulai sintesis cAMP. Adenosin trifosfat mengatur melalui pompa ion sekresi air dan elektrolit dari sel ke lumen usus. Akibatnya, mukosa usus halus mulai mengeluarkan sejumlah besar cairan isotonik yang tidak sempat diserap di usus besar, diare isotonik berkembang. Dengan 1 liter tinja, tubuh kehilangan 5 g natrium klorida. 4 g natrium hidrogencarbonat, 1 g kalium klorida. Penambahan muntah meningkatkan volume cairan yang hilang.

Akibatnya, volume plasma menurun, volume darah yang beredar menurun dan mengental. Cairan itu didistribusikan dari interstisial ke ruang intravaskular. Ada gangguan hemodinamik, gangguan mikrosirkulasi, yang mengakibatkan syok dehidrasi dan gagal ginjal akut. Asidosis metabolik berkembang, yang disertai kejang. Hipokalemia menyebabkan aritmia, hipotensi, perubahan miokardium dan atoni usus.