Вибриони на холера

Според СЗО холерата е инфекциозно заболяване, характеризиращо се с остра, тежка, дехидратираща диария с изпражнения под формата на оризова вода, което е следствие от инфекция с Vibrio cholerae. Поради факта, че се характеризира с изразена способност за широко разпространение при епидемии, тежко протичане и висока смъртност, холерата се счита за особено опасна инфекция.

Историческата родина на холерата е Индия, или по-точно делтата на реките Ганг и Брахмапутра (сега Източна Индия и Бангладеш), където тя съществува от незапомнени времена (епидемии от холера в този регион са наблюдавани още през 500 г. пр.н.е.). Дългото съществуване на ендемично огнище на холера тук се обяснява с много причини. Холерният вибрион може не само да оцелее във вода дълго време, но и да се размножава в нея при благоприятни условия - температури над 12°C, наличие на органична материя. Всички тези условия са очевидни в Индия: тропически климат (средна годишна температура от 25 до 29°C), обилни валежи и заблатеност, висока гъстота на населението, особено в делтата на река Ганг, голямо количество органична материя във водата, непрекъснато целогодишно замърсяване на водите с отпадъчни води и екскременти, нисък материален стандарт на живот и уникални религиозни и култови обреди на населението.

В историята на холерните епидемии могат да се разграничат четири периода.

Период I - до 1817 г., когато холерата е концентрирана само в Източна и Южна Азия, главно в Индия, и не се е разпространила извън нейните граници.

II период - от 1817 до 1926 г. С установяването на широки икономически и други връзки между Индия и европейски и други страни, холерата излиза извън рамките на Индия и, разпространявайки се по пътищата на икономическите и религиозните връзки, причинява 6 пандемии, които отнемат милиони човешки животи. Русия е първата от европейските страни, в която прониква холерата. От 1823 до 1926 г. Русия преживява 57 холерни години. През това време над 5,6 милиона души се разболяват от холера, а 2,14 милиона души умират от нея („40%).

III период - от 1926 до 1961 г. Холерата се завръща към основното си ендемично огнище и започва период на относително благополучие. Изглежда, че с развитието на съвременни системи за пречистване на питейна вода, отстраняване и дезинфекция на отпадъчни води и разработването на специални мерки против холера, включително създаването на карантинна служба, страните по света ще бъдат надеждно защитени от поредното нашествие на холера.

Четвъртият период започва през 1961 г. и продължава и до днес. Седмата пандемия започва не в Индия, а в Индонезия, бързо се разпространява във Филипините, Китай, страните от Индокитай, а след това и в други страни в Азия, Африка и Европа. Особеностите на тази пандемия включват факта, че, първо, тя е причинена от специален вариант на холерния вибрион - V. cholerae eltor, който до 1961 г. дори не е официално признат за причинител на холерата; второ, по продължителност тя надминава всички предишни пандемии; трето, протича на две вълни, първата от които продължава до 1990 г., а втората започва през 1991 г. и обхваща много страни в Южна и Северна Америка, включително Съединените щати, които не са виждали епидемия от холера от 1866 г. От 1961 до 1996 г. 3 943 239 души се разболяват от холера в 146 страни.

Причинителят на холерата, Vibrio cholerae, е открит през 1883 г. по време на петата пандемия от Р. Кох, но вибриото е открито за първи път във фекалиите на пациенти с диария през 1854 г. от Ф. Пачини.

V. cholerae принадлежи към семейство Vibrionaceae, което включва няколко рода (Vibrio, Aeromonas, Plesiomonas, Photobacterium). Родът Vibrio има повече от 25 вида от 1985 г. насам, от които най-важните за хората са V. cholerae, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus и V. fluvialis.

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

Основни характеристики на рода Vibrio

Къси, неспорообразуващи и неформиращи капсули, извити или прави грам-отрицателни пръчици, с диаметър 0,5 µm и дължина 1,5-3,0 µm, подвижни (V. cholerae е монотрихна, някои видове имат два или повече полярни флагели); растат добре и бързо върху обикновени среди, хемоорганотрофи са и ферментират въглехидрати, за да произвеждат киселина без газ (глюкозата се ферментира по пътя на Ембден-Майерхоф). Оксидазо-позитивни, образуват индол, редуцират нитрати до нитрити (V. cholerae дава положителна нитрозоиндолова реакция), разграждат желатина, често дават положителна реакция на Voges-Proskauer (т.е. образуват ацетилметилкарбинол), нямат уреаза, не образуват H2S, имат лизин и орнитин декарбоксилази, но нямат аргинин дихидролаза. Характерна особеност на рода Vibrio е чувствителността на повечето бактериални щамове към лекарството 0/129 (2,4-диамино-6,7-диазопропилптеридин), докато представители на семействата Pseudomonadaceae и Enterobacteriaceae са резистентни към това лекарство. Вибрионите са аероби и факултативни анаероби, температурният оптимум за растеж е 18-37°C, pH 8,6-9,0 (растат в диапазона на pH 6,0-9,6), някои видове (халофили) не растат при липса на NaCl. Съдържанието на G+C в ДНК е 40-50 mol% (за V. cholerae около 47 mol%). Биохимичните тестове се използват за диференциране в рамките на семейство Vibrionaceae от морфологично подобните родове Aeromonas и Plesiomonas, както и за разграничаване от семейство Enterobacteriaceae.

Холерният вибрион се различава от семейство Pseudomonadaceae по това, че ферментира глюкоза само по пътя на Ембден-Майерхоф (без участието на O2), докато първите консумират глюкоза само в присъствието на O2. Тази разлика между тях лесно се разкрива върху средата на Хю-Лайфсън. Средата съдържа хранителен агар, глюкоза и индикатор. Посяването се извършва в две колони със средата на Хю-Лайфсън, едната от които е запълнена с вазелин (за създаване на анаеробни условия). В случай на растеж на холерния вибрион, цветът на средата се променя и в двете епруветки, а в случай на растеж на псевдомонади - само в епруветката без вазелин (аеробни условия на растеж).

Холерният вибрион е много неизискващ към хранителни среди. Размножава се добре и бързо в 1% алкална (pH 8,6-9,0) пептонна вода (PV), съдържаща 0,5-1,0% NaCl, изпреварвайки растежа на други бактерии. За потискане на растежа на Proteus се препоръчва към 1% PV да се добави калиев телурит (в крайно разреждане 1:100 000). 1% PV е най-добрата обогатяваща среда за холерния вибрион. По време на растеж той образува нежен, рохкав, сивкав филм върху повърхността на PV след 6-8 часа, който лесно се разрушава при разклащане и пада на дъното под формата на люспи, като PV става умерено мътен. За изолиране на холерния вибрион са предложени различни селективни среди: алкален агар, жлъчно-солев агар, алкален албуминатен агар, алкален агар с кръв, лактоза-захароза и други среди. Най-добра е средата TCBS (тиосулфат цитрат-бромотимол захарозен агар) и нейните модификации. Най-често обаче се използва алкална MPA, върху която холерният вибрион образува гладки, стъкловидно-прозрачни, синкаво оцветени, дисковидни колонии с вискозна консистенция.

Когато се посява чрез инжектиране в колона от желатин, вибриото, след 2 дни при температура 22-23°C, предизвиква втечняване от повърхността под формата на мехурче, след това фуниевидно и накрая, слой по слой.

В млякото вибрионата се размножава бързо, причинявайки коагулация след 24-48 часа, след което настъпва пептонизация на млякото и след 3-4 дни вибрионата умира поради изместване на pH на млякото към киселинната страна.

Б. Хейберг, въз основа на способността им да ферментират маноза, захароза и арабиноза, разделя всички вибриони (холерни и подобни на холера) на редица групи, чийто брой сега възлиза на 8.

Холерният вибрион принадлежи към първата група на Хейберг.

Вибриони, подобни по морфологични, културни и биохимични характеристики на холерния вибрион, са били и се наричат по различен начин: парахолера, холероподобни, NAG-вибриони (неаглутиниращи вибриони); вибриони, които не принадлежат към O1 групата. Последното име най-точно подчертава връзката им с холерния вибрион. Както е установено от А. Гарднър и К. Венкат-Раман, холерните и холероподобните вибриони имат общ H-антиген, но се различават по O-антигени. Според O-антигена, холерните и холероподобните вибриони понастоящем са разделени на 139 O-серогрупи, но броят им непрекъснато се разширява. Холерният вибрион принадлежи към O1 групата. Той има общ А-антиген и два типово-специфични антигена - B и C, чрез които се разграничават три серотипа на V. cholerae - серотип Ogawa (AB), серотип Inaba (AC) и серотип Hikoshima (ABC). Холерният вибрион в стадий на дисоциация има OR-антиген. В тази връзка за идентифициране на V. cholerae се използват O-серум, OR-серум и типово-специфични серуми Inaba и Ogawa.

През 1992-1993 г. в Бангладеш, Индия, Китай, Малайзия и други страни започва голяма епидемия от холера, чийто причинител е нов, неизвестен досега серовар на вида Vibrio cholerae. Той се различава от V. cholerae O1 по антигенни характеристики: има антиген 0139 и полизахаридна капсула и не се аглутинира от други О-серуми. Всички негови други морфологични и биологични свойства, включително способността да причинява холера, т.е. да синтезира екзотоксин-холероген, се оказват подобни на свойствата на V. cholerae O1. Следователно, нов причинител на холера, V. cholerae 0139, очевидно е възникнал в резултат на мутация, която променя О-антигена. Той е наречен V. cholerae 0139 bengal.

Въпросът за връзката на така наречените холероподобни вибриони с V. cholerae отдавна е неясен. Сравнението на V. cholerae и холероподобните (NAG-вибриони) по повече от 70 признака обаче разкрива тяхното сходство от 90%, а степента на ДНК хомология на V. cholerae и изследваните NAG-вибриони е 70-100%. Следователно, холероподобните вибриони се обединяват в един вид с холерния вибрион, от който се различават главно по своите О-антигени, във връзка с което се наричат вибриони от не-01-групата - V. cholerae non-01.

Видът V. cholerae е разделен на 4 биотипа: V. cholerae, V. eltor, V. proteus и V. albensis. Природата на вибриона El Tor е предмет на дебати от много години. Този вибрион е изолиран през 1906 г. от Ф. Готшлих в карантинната станция El Tor от тялото на поклонник, починал от дизентерия. Ф. Готшлих изолира няколко такива щама. Те не се различават от холерния вибрион по всички свои свойства и се аглутинират от холерен O-серум. Тъй като обаче по това време сред поклонниците не е имало холера и дългосрочното носителство на холерния вибрион се е смятало за малко вероятно, въпросът за възможната етиологична роля на V. eltor при холерата остава спорен дълго време. Освен това, вибрионът El Tor, за разлика от V. cholerae, има хемолитичен ефект. Въпреки това, през 1937 г. този вибрион причинява голяма и тежка холерна епидемия на остров Сулавеси (Индонезия) със смъртност над 60%. Накрая, през 1961 г., той става виновник за 7-мата пандемия, а през 1962 г. въпросът за холерната му природа е окончателно решен. Разликите между V. cholerae и V. eltor се отнасят само до някои характеристики. По всички останали свойства V. eltor не се различава коренно от V. cholerae. Освен това, сега е установено, че биотипът V. proteus (V.finklerpriori) включва цялата група вибриони, с изключение на група 01 (а сега 0139), наричана преди това NAG вибриони. Биотипът V. albensis е изолиран от река Елба и има способността да фосфоресцира, но след като я е загубил, не се различава от V. proteus. Въз основа на тези данни, видът Vibrio cholerae понастоящем е разделен на 4 биотипа: V. cholerae 01 cholerae, V. cholerae eltor, V. cholerae 0139 bengal и V. cholerae non 01. Първите три принадлежат към два серовара 01 и 0139. Последният биовар включва предишните биотипове V. proteus и V. albensis и е представен от много други серовари на вибриони, които не са аглутинирани от серуми 01 и 0139, т.е. NAG вибриони.

Фактори на патогенност на холерния вибрион

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

Хемотаксис на Vibrio cholerae

С помощта на тези свойства вибрионът взаимодейства с епителните клетки. При мутанти на холерния вибрион (които са загубили способността за хемотаксис) вирулентността е значително намалена, при Mob мутанти (които са загубили мобилност) тя или напълно изчезва, или рязко намалява.

Фактори на адхезия и колонизация, чрез които вибрионът се прикрепя към микроворсите и колонизира лигавицата на тънките черва. Адхезионните фактори включват муциназа, разтворим хемаглутинин/протеаза, невраминидаза и др. Те насърчават адхезията и колонизацията, като разрушават веществата, които са част от слузта. Разтворимият хемаглутинин/протеаза насърчава отделянето на вибрионите от рецепторите на епителните клетки и излизането им от червата във външната среда, осигурявайки епидемичното им разпространение. Невраминидазата укрепва връзката между холерогена и епителните клетки и улеснява проникването на токсина в клетките, което увеличава тежестта на диарията.

Холерният токсин е холероген.

Така наречените нови токсини, които са способни да причинят диария, но нямат генетична или имунологична връзка с холерагена.

Дермоневротични и хеморагични фактори. Природата на тези токсични фактори и тяхната роля в патогенезата на холерата не са достатъчно проучени.

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

Ендотоксини на Vibrio cholerae

Липополизахаридите на V. cholerae имат силно ендотоксично свойство и причиняват обща интоксикация на организма.

Основният от изброените фактори за патогенност на холерния вибрион е екзотоксинът холераген (CTX AB), който определя патогенезата на това заболяване. Молекулата на холерата се състои от два фрагмента - А и В. Фрагмент А се състои от два пептида - А1 и А2, той притежава специфично свойство на холерния токсин и му придава качествата на суперантиген. Фрагмент В се състои от 5 идентични субединици. Той изпълнява две функции: 1) разпознава рецептора (монозиалоганглиозид) на ентероцита и се свързва с него; 2) образува вътремембранен хидрофобен канал за преминаване на субединица А. Пептид А2 служи за свързване на фрагменти А и В. Действителната токсична функция се изпълнява от пептид Aj (ADP-рибозилтрансфераза). Той взаимодейства с NAD, причинявайки неговата хидролиза; Получената ADP-рибоза се свързва с регулаторната субединица на аденилат циклазата. Това води до инхибиране на хидролизата на GTP. Полученият GTP + аденилат циклазен комплекс причинява хидролиза на АТФ с образуването на cAMP. (Друг път за натрупване на цАМФ е потискането от холераген на ензима, който хидролизира цАМФ до 5-АМФ). Проявата на функцията на гена ctxAB, кодиращ синтеза на екзотоксин, зависи от функцията на редица други гени за патогенност, по-специално на гените tcp (кодиращи синтеза на контролирани от токсините адхезионни пили - TCAP), регулаторните гени toxR, toxS и toxT, гените hap (разтворим хемаглутинин/протеаза) и невраминидаза (невраминидаза). Следователно, генетичният контрол на патогенността на V. cholerae е сложен.

Както се оказа, в хромозомата на V. cholerae има два острова на патогенност. Единият от тях е геномът на нишковидния умерено конвертиращ фаг CTXφ, а другият е геномът на също нишковидния умерено конвертиращ фаг VPIcp. Всеки от тези острови на патогенност съдържа касети от гени, посочени в профазата, които определят патогенността на холерния патоген. Профагът CTXφ носи гените CTX, гените на новите токсини zot и ace, гена ser (синтез на адхезини) и гена ortU (синтез на продукт с неизвестна функция). Тази касета включва също гена nei и фаговия регион RS2, който кодира репликацията и интеграцията на профага в хромозомите. Гените zot, ace и ortU са необходими за образуването на фагови вириони, когато профагът е изключен от хромозомата на патогена.

Профагът VPIcp носи гените tcp (кодиращи производството на пили (TCPA протеин)), toxT, toxR, act гените (допълнителен колонизационен фактор, гени за мобилност (интегрази и транспозази)). Транскрипцията на гените за вирулентност се регулира от три регулаторни гена: toxR, toxS и toxT. Тези гени координирано, на транскрипционно ниво, променят активността на повече от 20 гена за вирулентност, включително ctxAB, tcp и други гени. Основният регулаторен ген е генът toxR. Неговото увреждане или отсъствие води до авирулентност или до повече от 100-кратно намаляване на производството на холерен токсин CTX и TCPA. Възможно е по този начин координираната експресия на гените за вирулентност да се регулира в островите на патогенност, образувани от умерени конвертиращи фаги и при други бактериални видове. Установено е, че друг профаг K139 присъства в хромозомата на V. cholerae eltor, но неговият геном е слабо проучен.

Генът hap е локализиран върху хромозомата. По този начин вирулентността (патогенността) и епидемичният капацитет на V. cholerae се определят от 4 гена: ctxAB, tcp, toxR и hap.

Различни методи могат да се използват за откриване на способността на V. cholerae да произвежда холераген.

Биологичен тест върху зайци. Когато холерни вибриони се инжектират интрамускулно на сучещи зайци (на възраст не повече от 2 седмици), те развиват типичен холерен синдром: диария, дехидратация и смърт на зайчето.

Директно откриване на холероген чрез PCR, IFM или пасивна имунна хемолиза (холерогенът се свързва с Gmj на еритроцитите и те се лизират при добавяне на антитоксични антитела и комплемент). Откриването само на способността за производство на токсин обаче не е достатъчно, за да се определи епидемичната опасност на такива щамове. За целта е необходимо да се открие наличието на hap гена, следователно най-добрият и надежден начин за диференциране на токсигенни и епидемични щамове на холерни вибриони от серогрупи 01 и 0139 е чрез PCR, използвайки специфични праймери за откриване на всичките 4 гена за патогенност: ctxAB, tcp, toxR и hap.

Способността на V. cholerae, различни от серогрупи 01 или 0139, да причиняват спорадични или клъстерни диарийни заболявания при хора може да се дължи или на наличието на ентеротоксини от тип LT или ST, които стимулират съответно аденилатната или гуанилатциклазната система, или на наличието само на гените ctxAB, но не и на гена hap.

По време на седмата пандемия бяха изолирани щамове на V. cholerae с различна степен на вирулентност: холерогенни (вирулентни), слабо холерогенни (ниско вирулентни) и нехолерогенни (невирулентни). Нехолерогенните V. cholerae, като правило, проявяват хемолитична активност, не се лизират от диагностичния холерен фаг HDF(5) и не причиняват заболявания при хората.

За фаготипизиране на V. cholerae 01 (включително El Tor) С. Мукерджи предложи набори от фаги, които впоследствие бяха допълнени с други фаги в Русия. Набор от такива фаги (1-7) позволява да се разграничат фаговите типове сред V. cholerae 0116. За идентифициране на токсигенни и нетоксигенни V. cholerae El Tor, вместо HDF-3, HDF-4 и HDF-5, в Русия сега се предлагат фаги CTX* (лизиращи токсигенни El Tor вибриони) и CTX" (лизиращи нетоксигенни El Tor вибриони).

[ 19 ], [ 20 ], [ 21 ]

Резистентност на холерните патогени

Холерните вибриони оцеляват добре при ниски температури; те остават жизнеспособни в лед до 1 месец; в морска вода - до 47 дни, в речна вода - от 3-5 дни до няколко седмици, във преварена минерална вода оцеляват повече от 1 година, в почва - от 8 дни до 3 месеца, в пресни изпражнения - до 3 дни, върху варени продукти (ориз, юфка, месо, каша и др.) оцеляват 2-5 дни, върху сурови зеленчуци - 2-4 дни, върху плодове - 1-2 дни, в мляко и млечни продукти - 5 дни; при съхранение на студено периодът на оцеляване се увеличава с 1-3 дни; върху ленено платно, замърсено с изпражнения, оцеляват до 2 дни, а върху влажен материал - седмица. Холерните вибриони умират в рамките на 5 минути при температура 80°C и мигновено при 100°C; силно чувствителни са към киселини; умират в рамките на 5-15 минути под въздействието на хлорамин и други дезинфектанти. Чувствителни са към изсушаване и пряка слънчева светлина, но оцеляват добре и дълго време и дори се размножават в открити водоеми и отпадъчни води, богати на органични вещества, с алкално pH и температура над 10-12 °C. Силно чувствителни са към хлор: доза активен хлор от 0,3-0,4 mg/l вода за 30 минути предизвиква надеждна дезинфекция от холерни вибриони.

Вибриони, патогенни за хората, които не принадлежат към вида Vibrio Cholerae

Родът Vibrio включва повече от 25 вида, от които, освен V. cholerae, поне осем са способни да причинят заболяване у хората: V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus, V. fluvialis, V. fumissii, V. mimicus, V. damsela и V. hollisae. Всички тези вибриони обитават морета и заливи. Заразяването става или чрез плуване, или чрез консумация на морски дарове. Установено е, че холерните и нехолерните вибриони могат да причинят не само гастроентерит, но и раневи инфекции. Тази способност е установена при V. cholerae 01 и non-01 групи, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. mimicus, V. damsela и V. vulnificus. Те причиняват възпалителни процеси в меките тъкани, когато са увредени от черупката на морски животни или при директен контакт със заразена морска вода.

От изброените патогенни нехолерни вибриони, най-голям практически интерес представляват V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus и V. fluvialis.

V. parahaemolyticus - парахемолитичен вибрион - е изолиран за първи път в Япония през 1950 г. по време на голямо огнище на хранително отравяне, причинено от консумацията на полусушени сардини (смъртността е била 7,5%). Причинителят принадлежи към рода Vibrio от Р. Саказаки през 1963 г. Той разделя изследваните щамове на 2 вида: V. parahaemolyticus и V. alginolyticus. И двата вида се срещат в крайбрежните морски води и в техните обитатели, те са халофили (на гръцки hals - сол); за разлика от обикновените вибриони, халофилните не растат върху среди без NaCl и се размножават добре при високи концентрации от него. Видовата принадлежност на халофилните вибриони се определя от способността им да ферментират захароза, да образуват ацетилметилкарбинол и да се размножават в PV с 10% NaCl. Всички тези характеристики са присъщи на вида V. alginolyticus, но липсват при V. parahaemolyticus.

Парахемолитичният вибрион има три вида антигени: термолабилни флагеларни H-антигени, термостабилни O-антигени, които не се разрушават при нагряване до 120 °C за 2 часа, и повърхностни K-антигени, които се разрушават при нагряване. Прясно изолираните култури на V. parahaemolyticus имат добре дефинирани K-антигени, които предпазват живите вибриони от аглутинация с хомоложни O-серуми. H-антигените са еднакви за всички щамове, но H-антигените на monotrichus се различават от H-антигените на peritrichs. Според O-антигена, V. parahaemolyticus се разделя на 14 серогрупи. В рамките на серогрупите вибрионите се разделят на серотипове според K-антигените, общият брой на които е 61. Антигенната схема на V. parahaemolyticus е разработена само за неговите щамове, изолирани от хора.

Патогенността на V. parahaemolyticus се свързва със способността му да синтезира хемолизин, който притежава ентеротоксични свойства. Последният се открива с помощта на метода на Канагава. Същността му се състои във факта, че V. parahaemolyticus, патогенен за хората, причинява ясна хемолиза върху кръвен агар, съдържащ 7% NaCl. Върху кръвен агар, съдържащ по-малко от 5% NaCl, хемолизата се причинява от много щамове на V. parahaemolyticus, а върху кръвен агар със 7% NaCl - само щамове с ентеропатогенни свойства. Парахемолитичният вибрион се среща по бреговете на Японско, Каспийско, Черно и други морета. Той причинява хранителни токсични инфекции и заболявания, подобни на дизентерия. Заразяването възниква при консумация на сурови или полусурови морски дарове, заразени с V-parahaemolyticus (морска риба, стриди, ракообразни и др.).

Сред осемте нехолерни вибриона, споменати по-горе, най-патогенният за хората е V. vulnificus, който е описан за първи път през 1976 г. като Beneckea vulnificus, а след това е прекласифициран като Vibrio vulnificus през 1980 г. Той често се среща в морската вода и нейните обитатели и причинява различни човешки заболявания. Щамовете на V. vulnificus от морски и клиничен произход не се различават един от друг нито фенотипно, нито генетично.

Раневите инфекции, причинени от V. vulnificus, прогресират бързо и водят до образуване на тумори с последваща тъканна некроза, придружени от треска, втрисане, понякога силна болка, а в някои случаи изискващи ампутация.

Установено е, че V. vulnificus произвежда екзотоксин. Опити с животни показват, че патогенът причинява тежки локални увреждания с развитие на оток и тъканна некроза, последвани от смърт. Ролята на екзотоксина в патогенезата на заболяването е в процес на проучване.

В допълнение към раневи инфекции, V. vulnificus може да причини пневмония при удавяне и ендометрит при жени след излагане на морска вода. Най-тежката форма на инфекция, причинена от V. vulnificus, е първичната сепсис, свързана с консумацията на сурови стриди (и евентуално на други морски животни). Това заболяване се развива много бързо: пациентът развива неразположение, треска, втрисане и изтощение, след което тежка хипотония, която е основната причина за смърт (смъртността е около 50%).

V. fluvialis е описан за първи път като патоген на гастроентерит през 1981 г. Той принадлежи към подгрупа от нехолерни патогенни вибриони, които имат аргинин дихидролаза, но не и неторнитин и лизин декарбоксилази (V. fluvialis, V. furnissii, V. damsela, т.е. фенотипно подобни на Aeromonas). V. fluvialis е чест причинител на гастроентерит, който е съпроводен с тежко повръщане, диария, коремна болка, треска и тежка или умерена дехидратация. Основният патогенен фактор е ентеротоксинът.

Епидемиология на холерата

Основен източник на инфекция е само човек - болен от холера или вибрионосител, както и вода, замърсена с тях. В природата няма животни, които да се разболяват от холера. Пътят на заразяване е фекално-орален. Пътища на заразяване: а) основен - чрез вода, използвана за пиене, къпане и битови нужди; б) контактно-битов и в) чрез храна. Всички големи епидемии и пандемии от холера са били свързани с водата. Холерните вибриони имат такива адаптивни механизми, които осигуряват съществуването на техните популации както в човешкото тяло, така и в определени екосистеми на открити водоеми. Тежката диария, която се причинява от холерния вибрион, води до прочистване на червата от конкуриращи се бактерии и допринася за широкото разпространение на патогена в околната среда, предимно в отпадъчните води и в откритите водоеми, където те се изхвърлят. Болен от холера човек отделя патогена в огромни количества - от 100 милиона до 1 милиард на 1 мл фекалии, вибрионосец отделя 100-100 000 вибриона в 1 мл, инфекциозната доза е около 1 милион вибриона. Продължителността на отделянето на холерния вибрион при здрави носители е от 7 до 42 дни и 7-10 дни при оздравели. По-продължителното отделяне е изключително рядко.

Особеност на холерата е, че след нея, като правило, няма дългосрочно носителство и не се образуват стабилни ендемични огнища. Въпреки това, както вече беше посочено по-горе, поради замърсяването на откритите водоеми с отпадъчни води, съдържащи големи количества органични вещества, детергенти и готварска сол, през лятото холерният вибрион не само оцелява в тях дълго време, но дори се размножава.

От голямо епидемиологично значение е фактът, че холерните вибриони от група 01, както нетоксигенни, така и токсигенни, могат да персистират дълго време в различни водни екосистеми като некултивирани форми. С помощта на полимеразна верижна реакция, vct гени на некултивирани форми на V. chokrae бяха открити в различни водни басейни в редица ендемични територии на ОНД по време на отрицателни бактериологични изследвания.

Ендемичният фокус на холерния вибрион Ел Тор е Индонезия, като се смята, че появата на този виновник на седмата пандемия оттам е свързана с разширяването на икономическите връзки на Индонезия с външния свят, след като тя е получила независимост, а продължителността и светкавичното развитие на пандемията, особено втората ѝ вълна, са били решаващо повлияни от липсата на имунитет към холерата и различни социални катаклизми в страните от Азия, Африка и Америка.

В случай на холера се предприемат редица противоепидемични мерки, сред които водещите и решаващи са активното, навременно откриване и изолиране (хоспитализация, лечение) на пациенти в остри и атипични форми и здрави вибрионосители; предприемат се мерки за предотвратяване на възможни пътища на инфекция; обръща се специално внимание на водоснабдяването (хлориране на питейната вода), спазването на санитарно-хигиенните условия в хранителните предприятия, в детските заведения, обществените места; осъществява се строг контрол, включително бактериологичен, върху откритите водни басейни, провежда се имунизация на населението и др.

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

Симптоми на холера

Инкубационният период при холерата варира от няколко часа до 6 дни, най-често 2-3 дни. След като попаднат в лумена на тънките черва, холерните вибриони, поради своята мобилност и хемотаксис към лигавицата, се насочват към слузта. За да проникнат през нея, вибрионите произвеждат редица ензими: невраминидаза, муциназа, протеази, лецитиназа, които разрушават съдържащите се в слузта вещества и улесняват движението на вибрионите към епителните клетки. Чрез адхезия вибрионите се прикрепят към гликокаликса на епитела и, губейки мобилност, започват интензивно да се размножават, колонизирайки микроворсите на тънките черва (виж цветната вложка, фиг. 101.2), като едновременно с това произвеждат голямо количество екзотоксин-холероген. Молекулите на холерагена се свързват с моносиалоганглиозид Gni!. И проникват през клетъчната мембрана, където активират аденилатциклазната система, а натрупаният цАМФ причинява хиперсекреция на течност, катиони и аниони Na, HCO, Kl, Cl от ентероцитите, което води до холерна диария, дехидратация и обезсоляване на организма. Съществуват три вида заболяване:

• тежко, дехидратиращо диария, което води до смъртта на пациента в рамките на няколко часа;
• по-леко протичане или диария без дехидратация;
• асимптоматичен ход на заболяването (носителство на вибриони).

При тежки случаи на холера, пациентите развиват диария, честотата на изхожданията се увеличава, изпражненията стават по-обилни, воднисти, губят фекалния си мирис и приличат на оризов бульон (мътна течност с остатъци от слуз и епителни клетки, плаващи в нея). След това се появява изтощително повръщане, първо на чревното съдържимо, а след това повърнатото придобива вида на оризов бульон. Температурата на пациента пада под нормалната, кожата става синкава, набръчкана и студена - холерен алгид. В резултат на дехидратация кръвта се сгъстява, развива се цианоза, кислородно гладуване, бъбречната функция страда рязко, появяват се конвулсии, пациентът губи съзнание и настъпва смърт. Смъртността от холера по време на седмата пандемия варира от 1,5% в развитите страни до 50% в развиващите се страни.

Постинфекциозният имунитет е силен, дълготраен, а рецидивиращите заболявания са редки. Имунитетът е антитоксичен и антимикробен, причинен от антитела (антитоксините персистират по-дълго от антимикробните антитела), клетки на имунната памет и фагоцити.

Лабораторна диагностика на холера

Основният и решаващ метод за диагностициране на холера е бактериологичният. Материалът за изследване от пациента са изпражнения и повръщано; изпражненията се изследват за носителство на вибриони; от починали от холера се взема за изследване лигиран участък от тънките черва и жлъчния мехур; от обекти на външната среда най-често се изследват вода от открити водоеми и отпадъчни води.

При провеждане на бактериологично изследване трябва да бъдат изпълнени следните три условия:

• вземете материал от пациента възможно най-бързо (холерният вибрион оцелява във фекалиите за кратък период от време);
• контейнерът, в който се взема материалът, не трябва да се дезинфекцира с химикали и не трябва да съдържа следи от тях, тъй като холерният вибрион е много чувствителен към тях;
• елиминиране на възможността за замърсяване и заразяване на други хора.

Културата се изолира по следната схема: засяване върху PV, едновременно върху алкална MPA или каквато и да е селективна среда (най-добре TCBS). След 6 часа, образуваният върху PV филм се изследва и при необходимост се извършва трансфер във втора PV (скоростта на засяване на холерния вибрион в този случай се увеличава с 10%). От PV се извършва трансфер в алкална MPA. Подозрителните колонии (стъклопрозрачни) се прехвърлят, за да се получи чиста култура, която се идентифицира по морфологични, културни, биохимични свойства, подвижност и накрая се типизира с помощта на диагностични аглутиниращи серуми O-, OR-, Inaba и Ogawa и фаги (HDF). Предложени са различни варианти за ускорена диагностика, най-добрият от които е луминесцентно-серологичният метод. Той позволява откриване на холерен вибрион директно в тестовия материал (или след предварително култивиране в две епруветки с 1% PV, към едната от които се добавя холерният фаг) в рамките на 1,5-2 часа. За ускорено откриване на холерен вибрион, Нижегородският ИЕМ е предложил набор от хартиени индикаторни дискове, състоящи се от 13 биохимични теста (оксидаза, индол, уреаза, лактоза, глюкоза, захароза, маноза, арабиноза, манитол, инозитол, аргинин, орнитин, лизин), които позволяват да се диференцират представители на рода Vibrio от родовете Aeromonas, Plesiomonas, Pseudomonas, Comamonas и от семейство Enterobacteriaceae. За бързо откриване на холерен вибрион във фекалии и в обекти на околната среда може да се използва RPGA с диагностикум с антитела. За откриване на некултивирани форми на холерен вибрион в обекти на околната среда се използва само методът на полимеразно-верижна реакция.

В случаите, когато са изолирани V. холерни бактерии, различни от Ol-група, те трябва да бъдат типизирани с помощта на съответните аглутиниращи серуми от други серогрупи. Изолирането на V. холерни бактерии, различни от Ol-група, от пациент с диария (включително холероподобна диария), изисква същите противоепидемични мерки, както при изолирането на V. холерни бактерии от Ol-група. Ако е необходимо, наличието на патогенните гени ctxAB, tcp, toxR и hap се определя в такива вибриони с помощта на PCR.

Серологичната диагностика на холерата е от спомагателен характер. За тази цел може да се използва реакцията на аглутинация, но е по-добре да се определи титърът на вибриоцидни антитела или антитоксини (антителата срещу холера се определят чрез ензимен имуноанализ или имунофлуоресцентни методи).

Лабораторна диагностика на непатогенни вибриони, причинени от холера

Основният метод за диагностициране на заболявания, причинени от нехолерни патогенни вибриони, е бактериологичният, използващ селективни среди като TCBS, MacConkey и др. Принадлежността на изолираната култура към рода Vibrio се определя въз основа на ключови характеристики на бактериите от този род.

Лечение на холера

Лечението на пациенти с холера трябва да се състои предимно в рехидратация и възстановяване на нормалния водно-солев метаболизъм. За тази цел се препоръчва използването на солеви разтвори, например със следния състав: NaCl - 3,5; NaHC03 - 2,5; KCl - 1,5 и глюкоза - 20,0 g на 1 литър вода. Такова патогенетично обосновано лечение в комбинация с рационална антибиотична терапия позволява да се намали смъртността при холера до 1% или по-малко.

Специфична превенция на холерата

За създаване на изкуствен имунитет е предложена ваксина срещу холера, включваща такава, направена от убити щамове Inaba и Ogawa; холерен токсоид за подкожно приложение и ентерална химическа двувалентна ваксина, състояща се от анатоксин и соматични антигени от серотиповете Inaba и Ogawa, тъй като не се формира кръстосан имунитет. Продължителността на постваксиналния имунитет обаче е не повече от 6-8 месеца, така че ваксинациите се извършват само по епидемиологични показания. Антибиотичната профилактика се е доказала добре в холерни огнища, по-специално тетрациклин, към който холерният вибрион е силно чувствителен. За същата цел могат да се използват и други антибиотици, ефективни срещу V. cholerae.