ضمة الكوليرا: الخصائص ، التصنيف ، التشكل ، الموائل
ضمة الكوليرا هي بكتيريا سلبية الغرام اللاهوائية الغرامية. هذا النوع هو سبب مرض الكوليرا في البشر. هذا المرض المعوي يسبب الإسهال الشديد ويمكن أن يسبب الموت إذا لم يتم علاجه بشكل كاف. يسبب أكثر من 100000 حالة وفاة كل عام ، معظمهم من الأطفال.
تنتقل الكوليرا عن طريق المياه والغذاء الملوثين أو عن طريق الاتصال الشخصي. يشمل العلاج علاج الجفاف والمضادات الحيوية المحددة. هناك لقاحات للإعطاء عن طريق الفم للنجاح النسبي.
الخصائص العامة
ضمة الكوليرا هي كائن وحيد الخلية له جدار خلية. جدار الخلية رقيق ، يتكون من ببتيدوغليكان بين أغشية فسفوليبيد. يعيش في البيئات المائية ، وخاصة مصبات الأنهار والبرك ، المرتبطة بالعوالق والطحالب والحيوانات. من المعروف أن اثنين من الأنواع الحيوية والأنماط المصلية عدة.
الأغشية الحيوية
البكتيريا هي جزء من العوالق الجرثومية في الأجسام المائية ، سواء في شكل حر (vibrios) وتشكيل أغشية رقيقة (الأغشية الحيوية) على الأسطح العضوية.
تتكون هذه الأغشية الحيوية من مجموعات من البكتيريا تحيط بها قنوات المياه. إن التصاق الغشاء الحيوي ممكن بفضل إنتاج السكريات من الغشاء الخارجي.
الجينات
ضمة الكوليرا لديها اثنين من الكروموسومات في شكل البلازميدات. الأجناس المسببة للأمراض تقدم الجينات التي ترمز لإنتاج توكسين الكوليرا (CT لأختصارها باللغة الإنجليزية).
كما تشمل الجينات لما يسمى عامل الاستعمار. يتم تنظيم البيلس بواسطة السم (TCP) وبروتين تنظيمي (ToxR). هذا البروتين يشارك في تنظيم التعبير عن CT و TCP. يتم توفير جزء من المعلومات الجينية التي ترمز لعوامل الإمراض هذه عن طريق البكتيريا.
الجينوم
يتكون الجينوم من 4.03 ميجا بايت موزعة على اثنين من الكروموسومات غير متكافئة الحجم. يُعرف تسلسل الحمض النووي لكامل جينوم السلالة N16961 لـ V. cholerae O1.
يبدو أن التسلسلات المنظمة على كروموسوم 1 مسؤولة عن العمليات المختلفة. من بين هذه ، تكاثر الحمض النووي ، انقسام الخلايا ، نسخ الجينات ، ترجمة البروتين والتركيب الحيوي لجدار الخلية.
يجمع الكروموسوم 2 بروتينات الريبوسوم ، المسؤولة عن نقل السكريات والأيونات والأنيونات ، واستقلاب السكريات وإصلاح الحمض النووي.
داخل هذه البكتريا تم اكتشاف ما لا يقل عن سبعة جرثومة أو فجوات خيطية. فجريات هي فيروسات طفيلية من البكتيريا. يوفر phage CTX جزءًا من التسلسل الذي يشفر تخليق سموم الكوليرا (CT). هذا بسبب التحويل الليزوجيني ،
باختصار ، تعتمد الإمراضية لبعض سلالات Vibrio cholerae على نظام وراثي معقد من العوامل المسببة للأمراض. من بينها عامل الاستعمار التجريبي الذي تنظمه السم (TCP) والبروتين التنظيمي (ToxR) الذي ينظم التعبير عن CT و TCP.
عدوى
عندما يستهلك الإنسان الطعام أو الماء الملوثين ، تدخل البكتيريا في الجهاز الهضمي. عندما تصل إلى الأمعاء الدقيقة ، تتمسك بشكل جماعي بالظهارة.
بمجرد وصوله ، فإنه يفرز السم الذي يسبب العمليات الكيميائية الحيوية التي تسبب الإسهال. في هذه البيئة تتغذى البكتيريا وتتكاثر ، ويتم إطلاقها مرة أخرى في الوسط من خلال البراز. استنساخها من قبل bipartition.
التطابق والتصنيف
يتضمن جنس Vibrio أكثر من 100 نوعًا موصوفًا. من هذه ، 12 تسبب الأمراض في البشر. هي تنتمي إلى المجال Bacteria ، phylum Proteobacteria (gamma group) ، طلب Vibrionales ، Vibrionaceae family.
ضمة الكوليرا هي نوع محدد جيدًا من خلال اختبارات الكيمياء الحيوية والحمض النووي. اختبار إيجابي لكاتالاز وأكسيداز. ولا تخمر اللاكتوز.
كان الطبيب الإيطالي فيليبو باتشيني أول من عزل بكتيريا الكوليرا في عام 1854. أعطاها باسيني اسمًا علميًا وحدده باعتباره العامل المسبب للمرض.
من المعروف أن أكثر من 200 مجموعة مصلية من الكوليرا Vibrio ، ولكن حتى الآن 01-01 و 0139 فقط هي مواد سامة. يمكن تقسيم كل مجموعة مصلية إلى أشكال أو مستضدات مختلفة من المستضدات. من بين هذه هي Ogawa و Inaba ، أو أنماط حيوية مختلفة مثل الكلاسيكية و Tor.
مورفولوجيا
ضمة الكوليرا هي عصية (قضيب أو بكتيريا على شكل قضيب) يبلغ طولها 1.5-2 ميكرون وعرضها 0.5 ميكرون. لديه flagelo واحد يقع في أحد أقطابها. له غشاء خلوي محاط بجدار رقيق من الببتيدوغليكان.
يحتوي الغشاء الخارجي على هيكل أكثر تعقيدًا يتكون من الفسفوليبيد والبروتينات الدهنية والسكريات الدهنية الدهنية وسلاسل السكاريد.
يخطط الغشاء الخارجي نحو سلاسل السكاريد المسؤولة عن قدرة البكتيريا على الالتصاق وتشكيل الأغشية الحيوية.
بالإضافة إلى ذلك ، بجانب جدار الخلية ، فإنه يحمي السيتوبلازم من الأملاح الصفراوية والإنزيمات المائية التي تنتجها القناة المعوية للإنسان.
موطن
وتحتل مكانين مختلفين للغاية: البيئات المائية والأمعاء البشرية. في مرحلته الحرة ، يتطور فيروس الكوليرا في المياه الدافئة ذات الملوحة المنخفضة.
يمكن أن تعيش في الأنهار والبحيرات والبرك ومصبات الأنهار أو في البحر. وهو مستوطن في أفريقيا وآسيا وأمريكا الجنوبية وأمريكا الوسطى. ثم كطفيلي يسكن الأمعاء الدقيقة للبشر.
يمكن العثور على البكتيريا حتى في مناطق الشواطئ الاستوائية ، في المياه بنسبة 35 ٪ ملوحة ودرجات حرارة 25 درجة مئوية.
تم الإبلاغ عن وجود مرض ضمة الكوليرا في المناطق القاحلة والداخلية في أفريقيا. يشير هذا إلى أن الأنواع يمكنها البقاء على قيد الحياة في تباين الموائل أكبر بكثير مما كان يعتقد سابقًا.
تظهر بعض الدراسات أن بكتيريا Vibrio cholerae هي بكتيريا برية في أجسام المياه العذبة في الغابات الاستوائية.
التكاثر ودورة الحياة
كونه بكتيريا ، فإنه يتكاثر عن طريق الانشطار الثنائي أو ثنائي القطب. ضمة الكوليرا لا تزال قائمة في الماء مثل ضمة العوالق الحرة أو المجاميع من vibrios.
تشكل مجاميع الاهتزاز أغشية حيوية في العوالق النباتية والعوالق الحيوانية وكتل بيض الحشرات والهيكل الخارجي والهياكل وحتى على النباتات المائية. يستخدمون الكيتين كمصدر للكربون والنيتروجين.
تتكون الأغشية الحيوية من بكتيريا مكدسة محاطة بقنوات مائية ، تلتصق ببعضها البعض وللركيزة بواسطة الإنتاج الخارجي للسكريات. إنها طبقة رقيقة من الجيلاتين.
يتم تناول الاهتزاز البيئي من خلال استهلاك الأغذية أو المياه الملوثة. بمجرد دخول الجهاز الهضمي ، تستعمر البكتيريا ظهارة الأمعاء الدقيقة.
بعد ذلك ، يتم ربط الضمة بالغشاء المخاطي عن طريق البروتينات والبروتينات المتخصصة. ثم ، يبدأ الضرب وإفراز توكسين الكوليرا. يشجع هذا السم على الإسهال الذي تدخل به البكتيريا في البيئة الخارجية.
تغذية
هذه البكتيريا لديها عملية التمثيل الغذائي على أساس تخمير الجلوكوز. في الحالة الحرة تحصل على طعامها في صورة كربونات ونيتروجين من مصادر عضوية مختلفة. بعض هذه هي الكيتين أو الكربون تنضح بواسطة الطحالب النباتية.
لاستيعاب الحديد ، ينتج النوع siderophor vibriobactin. Vibriobactin هو مركب مخلبي للحديد يذوب هذا المعدن مما يسمح بامتصاصه بواسطة النقل النشط.
في البيئات المائية ، فإنه يؤدي وظائف مهمة تتعلق بالتغذية في النظام البيئي. إنه يساهم في إعادة تمعدن المواد العضوية المعدنية والكربونية.
من ناحية أخرى ، فمن البكتيريا. كل هذا يعين دورا ذا صلة كجزء من العوالق الجرثومية في الحلقات الميكروبية أو الشبكات الغذائية الميكروبية في النظم الإيكولوجية المائية.
يقوم Vibrio cholerae بالعمليات الأساسية لهضم الطعام في الخارج ، من خلال المواد التي يفرزها. هذه الآلية تشبه آلية البكتيريا الأخرى.
يعمل هذا النوع على الركيزة المسببة لتفكك العناصر المعدنية الضرورية لتغذيته ، والتي يتم امتصاصها لاحقًا. أيضا ، في البحث عن الطعام وتجهيزها يهاجمون البكتيريا الأخرى. قد تهاجم نفس النوع ، ولكن ليس سلالة خاصة بهم.
لقتل البكتيريا الأخرى ، توظف الكوليرا V. آلية تسمى نظام إفراز النوع السادس (T6SS). هذا النظام يشبه الحربة التي تخترق جدار الخلية من البكتيريا سالبة الجرام الأخرى مما تسبب في وفاتهم.
وبالتالي ، تتوفر المركبات الغذائية لهذه البكتيريا ، يشبه T6SS النظام الذي تستخدمه البكتيريا لتلقيح معلوماتها الوراثية في الخلايا البكتيرية. ربما يستخدم هذا النظام أيضًا بواسطة Vibrio cholerae لتطعيم توكسينه في الخلايا الظهارية.
إمراض
نقل
تنتقل البكتيريا عن طريق البراز عن طريق الفم ، إما من شخص لآخر ، عن طريق الماء ، الأشياء أو الأغذية الملوثة. والكوليرا متفجرة عندما تحدث في مجتمع دون حصانة سابقة.
لسنوات كان يعتقد أن الطريق الرئيسي لانتقال المرض هو ابتلاع المياه الملوثة. في الوقت الحاضر ، من المعروف أن هناك أطعمة يمكن أن تكون وسائل انتقال لداء الكوليرا Vibrio . بعض هذه الأطعمة تشمل: المحار ، والمحار ، وبلح البحر ، والروبيان وسرطان البحر.
مطلوب جرعة عالية من اللقاح لإعطاء مريض سليم ، حوالي 105 - 108 من البكتيريا. ومع ذلك ، فإن كمية أقل بكثير من اللقاح كافية لدى الأفراد المصابين بضعف أو يعانون من سوء التغذية. تتراوح فترة حضانة المرض من 6 ساعات إلى 5 أيام.
علم الأوبئة
على الرغم من وجود معلومات عن أوبئة الكوليرا منذ القرن الرابع عشر ، إلا أن أول أوبئة موثقة تعود إلى بداية القرن التاسع عشر. بين عامي 1817 و 1923 ، كان هناك ما لا يقل عن ستة أوبئة معروفة للكوليرا ، سببها النمط الحيوي Vibrio cholerae الكلاسيكي.
بدأت هذه السلسلة من الأوبئة في الهند ، وخاصة من دلتا نهر الجانج. بمجرد أن وصلت إلى الشرق الأوسط توسعت من هناك إلى أوروبا. طريقة أخرى لدخول أوروبا هي البحر الأبيض المتوسط ، من خلال القوافل القادمة من الجزيرة العربية. من أوروبا وصل إلى أمريكا.
في الفترة من 1923 إلى 1961 ، كانت هناك فترة خالية من الأوبئة لهذا المرض ولم تُعرف سوى حالات الكوليرا المحلية. من عام 1961 ، ظهر من جديد بنوع حيوي جديد يسمى Tor تسبب في الوباء السابع.
منذ تسعينيات القرن العشرين ، تم تحديد أكثر من 200 مجموعة من مجموعات serog وأشكال غير نمطية من Tor. في عام 1991 ، وقع وباء الكوليرا الثامن. حاليًا ، تقتصر حالات الإصابة بالكوليرا بشكل أساسي على مناطق إفريقيا جنوب الصحراء والهند وجنوب شرق آسيا وبعض مناطق الكاريبي. في هذه المناطق أصبح مستوطنا.
شكل العمل
وتنتج البكتيريا عدة سموم ، لكن أعراض الإسهال الكلاسيكية الناجمة عن المرض تسببها السموم المعوية للكوليرا (CT).
يتكون من وحدة فرعية غير سامة B ووحدة فرعية نشطة إنزيمي A. تعمل الوحدة الفرعية B على مستقبلات الخلايا الظهارية للأمعاء الدقيقة. الوحدة الفرعية أ ينشط أدينيلات cyclase.
يرتبط السموم المعوية بخلايا الغشاء المخاطي في الأمعاء من خلال الحوض البكتيري ويسبب الإسهال والجفاف عن طريق تنشيط إنزيم أدينيلات سيكلاز.
وهذا يؤدي إلى زيادة إنتاج أحادي فوسفات الأدينوساين الدوري داخل الخلايا ، مما يتسبب في قيام خلايا المخاط بضخ كميات كبيرة من الماء والكهارل.
ضمة الكوليرا تطلق السموم الأخرى مثل ZOT و ACE. وهي تعمل عن طريق تحييد خلايا الجهاز المناعي القادرة على القضاء على الاهتزاز (حالة IgG). يمكنهم أيضًا تحييد السموم المعوية للكوليرا (حالة IgA).
الأعراض والعلاج
تشمل الأعراض: صدمة نقص حجم الدم ، والتقيؤ ، والإسهال ، والحماض ، وتشنجات العضلات ، والجلد الجاف ، والعيون الزجاجية أو الغارقة ، وارتفاع معدل ضربات القلب ، والخمول ، والنعاس.
في المناطق الموبوءة ، تم اكتشاف وجود البكتيريا في الأشخاص القريبين من مرضى الكوليرا. لا يُظهر المرضى أعراضًا واضحة للمرض ، مما يدل على وجود أفراد بدون أعراض.
يمكن الوقاية من الكوليرا وهناك لقاحات فموية فعالة ضد المرض تصل إلى 60-66 ٪. ومع ذلك ، يمكن أن تحدث الفاشيات بسبب الأحداث الطبيعية أو بسبب البشر. يحدث هذا عند تلويث المياه أو الإضرار بمياه الشرب والصرف الصحي.
يمكن لعلاج الإماهة المناسب وفي الوقت المناسب أن يقلل الوفيات إلى أقل من 1 ٪. العلاج بالمضادات الحيوية يمكن أن تقلل من إطلاق الاهتزاز. ومع ذلك ، فإن أيا من تدابير العلاج هذه قد غيرت بشكل كبير انتشار المرض.
المضادات الحيوية المستخدمة عادة في البالغين هي تلك الموجودة في مجموعة Doxycline و Tetracycline. عند النساء الحوامل ، يتم استخدام نيتروفوران فورازوليدون. في الأطفال يوصى باستخدام سلفاميثوكسازول وتريميثوبريم (SMZ + TMP).
من العناصر الأساسية لمكافحة الأوبئة الإدارة الصحية المناسبة لمياه الصرف الصحي والظروف الصحية بشكل عام. وبهذا المعنى ، فإن الكوليرا مرض يرتبط بظروف الفقر.
تم الكشف عن وجود الكوليرا Vibrio في الكائن الحي من خلال الاختبارات المعملية مثل PCR أو اختبار ELISA أو استخدام وسائط استزراع انتقائية.
