VIBRIO CHOLERAE: ÖZELLIKLERI, MORFOLOJISI, HABITAT - BIYOLOJI - 2025

Vibrio cholerae , fakültatif, kamçılı, gram negatif anaerobik bir bakteridir. Tür, insanlarda kolera hastalığının sebebidir. Bu bağırsak hastalığı şiddetli ishale neden olur ve uygun şekilde bakılmazsa ölüme neden olabilir. Çoğunluğu çocuklarda olmak üzere yılda 100.000'den fazla ölüme neden olur.

Kolera, kontamine gıda ve su veya kişiden kişiye temas yoluyla bulaşır. Tedavi rehidrasyon tedavisi ve spesifik antibiyotikleri içerir. Nispeten başarılı oral aşılar vardır.

Vibrio cholerae transmisyon elektron mikroskobu altında görülüyor. Tom Kirn, Ron Taylor, Louisa Howard - Dartmouth Elektron Mikroskobu Tesisi (http://remf.dartmouth.edu/imagesindex.html), Wikimedia Commons aracılığıyla

Genel özellikleri

Vibrio cholerae, hücre duvarı olan tek hücreli bir organizmadır. Hücre duvarı incedir ve iki fosfolipid membran arasında peptidoglikandan oluşur. Su ortamlarında, özellikle plankton, yosun ve hayvanlarla ilişkili haliçlerde ve göletlerde yaşar. İki biyotip ve birkaç serotip bilinmektedir.

Biyofilmler

Bakteriler, organik yüzeylerde hem serbest formda (vibrios) hem de ince filmlerde (biyofilmler) su kütlelerindeki bakteriyoplanktonun bir parçasıdır.

Bu biyofilmler, su kanalları ile çevrili bakteri gruplarından oluşur. Biyofilmin yapışması, polisakkaritlerin dış membrandan üretilmesi sayesinde mümkündür.

Genler

Vibrio cholerae, plazmit şeklinde iki kromozoma sahiptir. Patojenik ırklar, kolera toksini (CT) üretimini kodlayan genleri taşır.

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

Genetik şifre

Genomu, eşit olmayan boyutta iki kromozomda dağılmış 4.03 Mb'den oluşur. V. cholerae O1 suşu N16961'in tüm genomunun DNA sekansı bilinmektedir.

1. kromozom üzerindeki organize dizilerin çeşitli işlemlerden sorumlu olduğu görülmektedir. Bunlar arasında DNA çoğalması, hücre bölünmesi, gen transkripsiyonu, protein çevirisi ve hücre duvarı biyosentezi.

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

Bu bakteri içinde en az yedi bakteriyofaj veya ipliksi faj tespit edilmiştir. Fajlar, parazitik bakteri virüsleridir. Faj CTX, kolera toksininin (CT) sentezini kodlayan dizinin bir kısmına katkıda bulunur. Bunun nedeni lizojenik dönüşümdür,

Kısacası, belirli Vibrio cholerae türlerinin patojenitesi, patojenik faktörlerin karmaşık bir genetik sistemine bağlıdır. Bunların arasında, toksin (TCP) ile birlikte düzenlenen pilus kolonizasyon faktörü ve CT ve TCP'nin ekspresyonunu birlikte düzenleyen bir düzenleyici protein (ToxR) bulunur.

Bulaşma

İnsanlar kontamine yiyecek veya su tükettiğinde, bakteriler sindirim sistemine girer. İnce bağırsağa ulaştığında epitele toplu halde yapışır.

Bir kez orada, toksini salgılar ve ishale neden olan biyokimyasal süreçlere neden olur. Bu ortamda bakteriler beslenir ve çoğalır, dışkı yoluyla çevreye geri salınır. Çoğaltılması iki bölümlüdür.

Filogeni ve taksonomi

Vibrio cinsi 100'den fazla tanımlanmış tür içerir. Bunlardan 12'si insanlarda hastalığa neden olur. Bakteriler alanına, Proteobacteria filumuna (gama grubu), Vibrionales düzenine, Vibrionaceae ailesine aittir.

Vibrio cholerae, biyokimyasal ve DNA testleri ile iyi tanımlanmış bir türdür. Katalaz ve oksidaz için pozitif test eder; ve laktozu fermente etmez.

İtalyan doktor Filippo Pacini, kolera bakterisini 1854 yılında izole eden ilk kişiydi. Pacini ona bilimsel bir isim verdi ve hastalığın nedensel ajanı olduğunu belirledi.

200'den fazla Vibrio cholerae serogrupu bilinmektedir, ancak bugüne kadar sadece 01 ve 0139 toksiktir. Her serogrup, farklı antijenik formlara veya serotiplere bölünebilir. Bunlar arasında Ogawa ve Inaba veya klasik ve Tor gibi farklı biyotipler vardır.

morfoloji

Vibrio cholerae, 1,5-2 μm uzunluğunda ve 0,5 μm genişliğinde bir basildir (çubuk veya çubuk şeklindeki bakteri). Kutuplarından birinde tek kamçı bulunur. İnce bir peptidoglikan duvarı ile çevrili sitoplazmik bir zarı vardır.

Dış zar, fosfolipidler, lipoproteinler, lipopolisakkaritler ve polisakkarit zincirlerinden oluşan daha karmaşık bir yapıya sahiptir.

Dış zar, bakterilerin yapışma kapasitesinden sorumlu olan ve biyofilm oluşturan polisakkarit zincirlerine doğru çıkıntı yapar.

Ayrıca hücre duvarı ile birlikte sitoplazmayı insan bağırsak sistemi tarafından üretilen safra tuzlarından ve hidrolitik enzimlerden korur.

Yetişme ortamı

Çok farklı iki habitatı işgal eder: su ortamı ve insan bağırsakları. Serbest aşamasında, Vibrio cholerae ılık, düşük tuzlu sularda büyür.

Nehirlerde, göllerde, göletlerde, haliçlerde veya denizde yaşayabilir. Afrika, Asya, Güney Amerika ve Orta Amerika'da endemiktir. Sonra bir parazit olarak insanın ince bağırsağında yaşar.

Bakteri, tropik sahil bölgelerinde,% 35 tuzluluk ve 25 ° C sıcaklıktaki sularda bile bulunur.

Patojenik Vibrio cholerae'nin varlığı kurak bölgelerde ve Afrika'nın iç kesimlerinde rapor edilmiştir. Bu, türlerin önceden düşünülenden çok daha geniş bir habitat varyasyon aralığında hayatta kalabileceğini gösterir.

Bazı araştırmalar, Vibrio cholerae'nin tropikal yağmur ormanlarındaki tatlı su kütlelerinde bulunan vahşi bir bakteri olduğunu göstermektedir.

Üreme ve yaşam döngüsü

Bir bakteri olarak, ikili bölünme veya iki bölümlü olarak çoğalır. Vibrio cholerae, suda serbest planktonik vibriolar veya vibrios agregaları olarak kalır.

Vibrios kümeleri fitoplankton, zooplankton, böcek yumurtası kütleleri, dış iskeletler, döküntüler ve hatta su bitkilerinde biyofilm oluşturur. Kitini karbon ve nitrojen kaynağı olarak kullanırlar.

Biyofilmler, dış polisakkarit üretimi ile birbirine ve alt tabakaya yapışan, su kanalları ile çevrili istiflenmiş bakterilerden oluşur. İnce, jelatinimsi bir bakteri tabakasıdır.

Çevresel vibriolar, kontamine yiyecek veya su tüketimi yoluyla yutulur. Sindirim sistemine girdikten sonra, bakteriler ince bağırsağın epitelini kolonize eder.

Daha sonra vibrio, pilis ve özel proteinlerle mukozaya bağlanır. Daha sonra çoğalmaya ve kolera toksini salgılanmasına başlar. Bu toksin, bakterilerin dış ortama yeniden girmesiyle ishali teşvik eder.

Beslenme

Bu bakteri, glikoz fermantasyonuna dayalı bir metabolizmaya sahiptir. Serbest haldeyken besinini karbon ve nitrojen formunda çeşitli organik kaynaklardan alır. Bunlardan bazıları, fitoplanktondan algler tarafından sızan kitin veya karbondur.

Demirin asimilasyonu için tür, siderophore vibriobactin üretir. Vibriobactin, bu minerali çözerek aktif taşıma ile absorbe edilmesini sağlayan bir demir şelatlama bileşiğidir.

Sucul ortamlarda, ekosistemde beslenmesi ile ilgili önemli işlevleri yerine getirir. Organik karbon ve mineral besinlerin remineralizasyonuna katkıda bulunur.

Öte yandan bakteriyeldir. Tüm bunlar, su ekosistemlerindeki mikrobiyal döngülerde veya mikrobiyal besin ağlarında bakteriyoplanktonun bir parçası olarak ilgili bir rol atar.

Vibrio cholerae, salgıladığı maddeler aracılığıyla yiyeceklerini dışarıda sindirmek için temel işlemleri gerçekleştirir. Bu mekanizma diğer bakterilerinkine benzer.

Tür, substrat üzerinde hareket ederek, daha sonra emilen beslenmesi için gerekli mineral elementlerin çözünmesine neden olur. Ayrıca, yiyeceklerin aranması ve işlenmesinde diğer bakterilere saldırırlar. Aynı türe saldırabilirler, ancak kendi türlerine saldıramazlar.

V. cholerae, diğer bakterileri öldürmek için Tip VI Salgı Sistemi (T6SS) adlı bir mekanizma kullanır. Bu sistem, diğer Gram negatif bakterilerin hücre duvarına girerek ölüme neden olan bir zıpkına benzer.

Dolayısıyla, bu bakterilerin besleyici bileşikleri mevcuttur T6SS, bakteriyofajların genetik bilgilerini bakteri hücrelerine aşılamak için kullandıkları sisteme benzer. Bu sistem muhtemelen Vibrio cholerae tarafından toksinini epitel hücrelerine aşılamak için de kullanılmaktadır.

Patojen

Bulaşma

Bakteri, kontamine su, nesneler veya yiyecekler yoluyla insandan insana fekal-oral yolla bulaşır. Kolera, önceden bağışıklığı olmayan bir popülasyonda ortaya çıktığında patlayıcıdır.

Yıllarca hastalığın bulaşmasının ana yolunun kirli su alımı olduğu düşünülüyordu. Günümüzde Vibrio cholerae'nin bulaşması için araç olabilecek gıdaların olduğu bilinmektedir. Bu gıdalardan bazıları şunlardır: istiridye, istiridye, midye, karides ve yengeç.

Aşı yüksek bir doz yaklaşık 10, sağlıklı bir birey hasta için gerekli olan ⁵ 10 - ⁸ bakteri. Bununla birlikte, zayıflamış veya yetersiz beslenen bireylerde çok daha az miktarda aşı yeterlidir. Hastalığın kuluçka süresi 6 saat ile 5 gün arasında değişmektedir.

epidemiyoloji

14. yüzyıldan beri kolera salgınları hakkında bilgi bulunmasına rağmen, belgelenen ilk pandemiler 19. yüzyılın başlarından kalmadır. 1817 ve 1923 arasında, Vibrio cholerae'nin klasik biyotipinin neden olduğu bilinen en az altı kolera salgını meydana geldi.

Bu pandemi serisi, Hindistan'dan, özellikle Ganj Nehri Deltası'ndan başladı. Ortadoğu'ya ulaştığında, oradan Avrupa'ya doğru genişledi. Avrupa'ya bir başka giriş yolu da Arabistan'dan kervanlarla Akdeniz oldu. Avrupa'dan Amerika'ya geldi.

1923'ten 1961'e kadar bu hastalık için pandemisiz bir dönem vardı ve sadece yerel kolera vakaları biliniyordu. 1961'den başlayarak, yedinci pandemiye neden olan Tor adlı yeni bir biyotip ile yeniden ortaya çıktı.

1990'lardan bu yana, 200'den fazla serogrup ve atipik Tor formu tanımlanmıştır. 1991'de sekizinci kolera salgını meydana geldi. Şu anda kolera vakaları esas olarak Sahra altı Afrika, Hindistan, Güneydoğu Asya ve Karayipler'in bazı bölgeleri ile sınırlıdır. Bu bölgelerde endemik hale geldi.

Eylem şekli

Bakteriler birkaç toksin üretir, ancak hastalığın klasik dehidre ishal semptomlarına kolera enterotoksin (TC) neden olur.

Toksik olmayan bir B alt biriminden ve enzimatik olarak aktif bir A alt biriminden oluşur. B alt birimi, ince bağırsağın epitel hücrelerinin reseptörlerine etki eder. Alt birim A, adenilat siklazı etkinleştirir.

Enterotoksin, bakteriyel pili yoluyla bağırsak mukozasındaki hücrelere bağlanır ve adenilat siklaz enzimini aktive ederek ishal ve dehidrasyona neden olur.

Bu, hücre içi siklik adenozin monofosfat üretiminin artmasına yol açarak mukozal hücrelerin büyük miktarlarda su ve elektrolit pompalamasına neden olur.

Vibrio cholerae, ZOT ve ACE gibi diğer toksinleri salgılar. Bağışıklık sisteminin vibriosları (IgG vakası) ortadan kaldırabilen hücrelerini nötralize ederek hareket ederler. Ayrıca kolera enterotoksinini (IgA durumu) nötralize edebilirler.

Belirtiler ve Tedavi

Semptomlar şunları içerir: hipovolemik şok, kusma, ishal, asidoz, kas krampları, kuru cilt, camsı veya çökük gözler, yüksek kalp hızı, uyuşukluk ve uyuşukluk.

Endemik bölgelerde kolera hastalarına yakın kişilerde bakteri varlığı tespit edilmiştir. Hastalar, asemptomatik bireylerin varlığını gösteren, hastalığın görünür semptomlarını göstermezler.

Kolera önlenebilir ve% 60-66'ya varan oranlarda hastalığa karşı etkili olan ağızdan aşılar vardır. Bununla birlikte, salgınlar doğal olaylardan veya insanlardan kaynaklanabilir. Bu, suyu kirleterek veya güvenli su ve sanitasyona erişimden ödün vererek gerçekleşir.

Yeterli ve zamanında rehidrasyon tedavisi mortaliteyi% 1'in altına düşürebilir. Antibiyotik tedavisi vibrio dökülmesini azaltabilir. Bununla birlikte, bu tedavi önlemlerinden hiçbiri hastalığın yayılmasını önemli ölçüde değiştirmemiştir.

Yetişkinlerde yaygın olarak kullanılan antibiyotikler, Doksisiklin ve Doksisiklin grubu antibiyotiklerdir. Nitrofuran Furazolidone hamile kadınlarda kullanılmaktadır. Çocuklarda sülfametoksazol ve trimetoprim (SMZ + TMP) önerilir.

Salgın hastalıkların kontrolü için temel bir unsur, genel olarak kanalizasyon ve sıhhi koşulların yeterli sıhhi yönetimidir. Bu anlamda kolera, yoksulluk koşullarıyla ilişkili bir hastalıktır.

Vücutta Vibrio cholerae'nin varlığı PCR, ELISA testi gibi laboratuvar testleri veya seçici kültür ortamı kullanımı ile tespit edilir.

Referanslar

1. Baker-Austin, C., Trinanes, J., Gonzalez-Escalona, ​​N. ve Martinez-Urtaza, J. (2017). Kolera Dışı vibrios: iklim değişikliğinin mikrobiyal barometresi. Trends Microbiol. 25, 76–84.
2. Faruque, SM, Albert, MJ ve Mekalanos, JJ (1998). Toksijenik Vibrio cholerae'nin Epidemiyolojisi, Genetiği ve Ekolojisi. Mikrobiyoloji ve Moleküler Biyoloji İncelemeleri.62 (4); 1301-1314.
3. Faruque, SM ve G. Balakrish Nair, GB (Editörler). (2008). Vibrio cholerae. Genomik ve Moleküler Biyoloji. Caister Academic Press. Bangladeş. 218, s.
4. Glass RI, Black RE (1992) The Epidemiology of Cholera (s. 129-154). In: Barua D., Greenough WB (eds) Cholera. Enfeksiyon Hastalıklarında Güncel Konular. Springer, Boston, New York.
5. Kierek, K. ve Watnick, PI (2003). Vibrio cholerae Biyofilm Gelişiminin Çevresel Belirleyicileri. Uygulamalı ve Çevresel Mikrobiyoloji. 69 (9); 5079-5088.
6. Perez-Rosas, N. ve Hazent, TC (1989). Tropikal Yağmur Ormanı Havzasında Vibrio cholerae ve Escherichia coli'nin Situ Hayatta Kalması. Uygulamalı ve Çevresel Mikrobiyoloji. 55 (2): 495-499.
7. Zuckerman, JN, Rombo, L. ve Fisch, A. (2017). Koleranın gerçek yükü ve riski: önleme ve kontrol için çıkarımlar. Neşter. Bulaşıcı Hastalıklar İncelemesi. 7 (8): 521-530.