Vibrio cholerae

Batteri Vibrio cholerae

Quale è Vibrio cholerae?

Vibrio cholerae È un batterio anaerobico opzionale e flagellato. È la causa della malattia del colera nell'uomo, che causa una forte diarrea e può causare la morte se non è trattata correttamente.

Causare più di 100.000 morti all'anno, la maggior parte nei bambini. Il genere Vibrio Appartiene alla suddivisione gamma de proteobacteria.

Caratteristiche del Vibrio cholerae

- È un organismo unicellulare con parete cellulare.

- La parete cellulare è sottile, composta da peptidoglicano tra due membrane fosfolipidiche.

- Abita ambienti acquatici, in particolare estuari e stagni, associati a plancton, alghe e animali.

- Sono noti due biotipi e diversi sierotipi.

- Fa parte del batterioplancton nei corpi idrici, sia liberamente (vibrios) che formando film sottili (biofilmes) su superfici organiche.

- Questi biofilmes sono costituiti da gruppi di batteri circondati da canali d'acqua. L'adesione del biofilm è possibile grazie alla produzione di polisaccaridi dalla membrana esterna.

- Ha due cromosomi plasmidici. Le razze patogene hanno geni che codificano per la produzione di tossina di colera (CT).

- Il suo genoma è composto da 4,03 MB distribuito in due cromosomi di dimensioni ineguiti. La sequenza di DNA dell'intero genoma del ceppo è nota N16961 V. Cholerae O1.

- Le sequenze organizzate sul cromosoma 1 sembrano essere responsabili di vari processi. Tra questi, moltiplicazione del DNA, divisione cellulare, trascrizione genica, traduzione proteica e biosintesi della parete cellulare. 

- Nel cromosoma 2 le proteine ​​ribosomiali sono sintetizzate, responsabili del trasporto di zuccheri, ioni e anioni, del metabolismo degli zuccheri e della riparazione del DNA.

- All'interno di questo batterio sono stati rilevati almeno sette batteriofagi. I nebbia sono virus parassiti di batteri. Il fago CTX fornisce parte della sequenza che codifica la sintesi della tossina di colera (CT). Ciò è dovuto alla conversione lisogenica.

- La patogenicità di alcuni ceppi di Vibrio cholerae Dipende da un complesso sistema genetico di fattori patogeni. Tra questi, il fattore di colonizzazione del pilus co-regolato dalla tossina (TCP) e da una proteina regolatoria (TOXR) che co-regole l'espressione di CT e TCP. 

Morfologia

- È un bacillo (sotto forma di canna o barra) di 1,5-2 μm di lunghezza e di 0,5 μm di larghezza.

- Presenta un singolo flagello situato in uno dei suoi poli.

- Ha una membrana citoplasmatica circondata da una sottile parete di peptidoglicano.

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- La membrana esterna ha una struttura più complessa formata da fosfolipidi, lipoproteine, lipopolisaccaridi e catene polisaccaridi. La membrana esterna è proiettata verso quest'ultima, essendo responsabile della capacità di aderire.

Habitat

Occupa due habitat molto diversi: ambienti acquatici e intestino umano. Nella tua fase gratuita, Vibrio cholerae Si sviluppa in acque di salinità calda.

Puoi vivere in fiumi, laghi, stagni, estuari o in mare. È endemico in Africa, Asia, Sud America e America centrale. Quindi, mentre un parassita abita l'intestino tenue degli esseri umani.

Il batterio si trova persino nelle spiagge tropicali, in acqua con salinità del 35% e temperature di 25 ° C.

La presenza di Vibrio cholerae Patogeni nelle aree aride e nell'entroterra in Africa. Ciò indica che la specie può sopravvivere in un'ampiezza di habitat molto più grande di.

Alcuni studi lo dimostrano Vibrio cholerae È un batterio selvaggio nei corpi d'acqua dolce nelle giungle tropicali.

Riproduzione e ciclo di vita

È riprodotto dalla fissione binaria o bipartizione. Vibrio cholerae persiste in acqua come vibrie planctoniche libere o aggregate.

Gli aggregati vibrios formano biofilmes in fitoplancton, zooplancton, masse di uova di insetti, esoscheletri, detriti e persino piante acquatiche. 

Le vibrazioni ambientali vengono ingerite attraverso l'acqua contaminata o il consumo di cibo. Una volta all'interno del sistema digestivo, il batterio colonizza l'epitelio dell'intestino tenue.

Successivamente il vibrio si lega alla mucosa da pili e proteine ​​specializzate. Quindi, inizia la sua moltiplicazione e la secrezione di tossina di colera. Questa tossina promuove la diarrea, che regala l'ambiente esterno.

Nutrizione

Ha un metabolismo basato sulla fermentazione del glucosio. In uno stato libero, ottiene il suo cibo in carbonio e azoto da varie fonti organiche. Alcuni di questi sono chitina o carbonio causato da alghe di fitoplancton.

Per l'assimilazione del ferro, la specie produce la vibriobattina sideroforo, un composto chelante di ferro che dissolve questo minerale, consentendo il suo assorbimento mediante trasporto attivo.

In ambienti acquatici, svolge importanti funzioni relative alla sua nutrizione nell'ecosistema. Contribuisce alla remineralizzazione del carbonio organico e dei nutrienti minerali.

D'altra parte, è batterico. Tutto ciò assegna un ruolo rilevante come parte del batterioplancton nei loop microbici o nelle reti trofiche microbiche negli ecosistemi acquatici.

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Vibrio cholerae esegue i processi fondamentali per digerire il cibo all'estero, attraverso le sostanze che segreti. Questo meccanismo è simile a quello presentato da altri batteri.

La specie agisce sul substrato causando la dissoluzione degli elementi minerali essenziali per la sua nutrizione, successivamente assorbita.

Inoltre, nella ricerca e nella lavorazione degli alimenti attaccano altri batteri. Possono attaccare la stessa specie, ma non la loro tensione.

Per uccidere altri batteri, V. Cholerae Usa un meccanismo chiamato sistema di secrezione di tipo VI (T6SS). Questo sistema è simile a un arpione che penetra nella parete cellulare di altri batteri negativi al grammo, causando la morte.

Pertanto, i composti nutrizionali di questi batteri sono disponibili. T6SS è simile al sistema utilizzato dai batteriofagi per inoculare le loro informazioni genetiche nelle cellule batteriche.

Questo sistema è probabilmente utilizzato da Vibrio cholerae Per inoculare la tua tossina nelle cellule epiteliali.

Patogenesi

Trasmissione

Il batterio viene trasmesso fecale-naturale, sia da persona a persona, da acqua, oggetti o alimenti contaminati. Il colera è esplosivo quando si verifica in una popolazione senza immunità precedente.

Per anni si pensava che il principale percorso di trasmissione della malattia fosse l'assunzione di acqua contaminata. Oggi è noto che ci sono cibi che possono essere veicoli da trasmissione (vongole, ostriche, cozze, gamberi e granchi).

È necessaria una dose elevata di inoculo per ottenere un individuo sano, circa 10⁵ - 10⁸ batteri. Tuttavia, negli individui indeboliti o malnutriti, una quantità molto più bassa è sufficiente. Il periodo di incubazione della malattia va da 6 ore a 5 giorni.

Epidemiologia

Mentre ci sono informazioni dalle epidemie del colera dal XIV secolo, le prime pandemie documentate risalgono all'inizio del diciannovesimo secolo. Tra il 1817 e il 1923 si verificarono almeno sei pandemie di colera note, causate dal classico biotipo di Vibrio cholerae.

Questa serie di pandemie si allontanava dall'India, principalmente dal delta del fiume Gange. Una volta raggiunto il Medio Oriente, si è espanso da lì in Europa. Un altro ingresso in Europa era il Mediterraneo, attraverso le roulotte dall'Arabia. Dall'Europa è arrivato in America.

Dal 1923 al 1961 vi fu un periodo senza pandemia di questa malattia e erano noti solo casi di colera locali. Dal 1961 riemerse con un nuovo biotipo chiamato Tor, che causò la settima pandemica.

Attualmente i casi di colera sono fondamentalmente limitati alle regioni dell'Africa subsahariana, dell'India, del Sud -est asiatico e alcune aree dei Caraibi. In queste regioni è diventato endemico.

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Forma di azione

I batteri producono diverse tossine, ma i classici sintomi diarreici disidratante della malattia sono causati dall'enterotossina del colera (CT).

È formato da una subunità B non tossica e una subunità enzimaticamente attiva. La subunità B agisce sui recettori delle cellule epiteliali dell'intestino tenue. Subunidad A attiva adenilatociclasi.

L'ententetossina si lega alle cellule della mucosa intestinale attraverso il pili batterica e causano diarrea e disidratazione attivando l'enzima adenilatociciciclasi.

Ciò porta a una maggiore produzione di adenosina monofosfato ciclico intracellulare, che provoca le cellule della mucosa a pompare grandi quantità di acqua ed elettroliti.

Vibrio cholerae Rilasciare altre tossine, come ZOT e ACE, che neutralizzano le cellule del sistema immunitario in grado di eliminare le vibrie (caso IgG). Possono anche neutralizzare l'intero colera (custodia IGA).

Sintomi e trattamento

Tra i sintomi ci sono:

- shock ipovolemico,

- Vomito,

- diarrea,

- acidosi,

- crampi muscolari,

- pelle secca,

- occhi vetrosi o affondati,

- Alta frequenza cardiaca,

- letargia e sonnolenza.

Nelle aree endemiche, la presenza di batteri è stata rilevata nelle persone vicine ai pazienti con colera. I pazienti non hanno sintomi visibili della malattia, indicando l'esistenza di individui asintomatici.

Il colera è prevenibile e ci sono efficaci vaccini per l'applicazione orale contro la malattia fino al 60-66%.

Le focolai possono essere causate da eventi naturali o causati dall'essere umano, contaminando l'acqua o compromettendo l'accesso all'acqua potabile e ai servizi igienico -sanitari.

La terapia di reidratazione adeguata e tempestiva può ridurre la mortalità a meno dell'1%. Il trattamento antibiotico può ridurre il distacco di vibio. Tuttavia, nessuna di queste misure di trattamento ha modificato significativamente la diffusione della malattia.

Gli antibiotici comunemente usati negli adulti sono quelli del gruppo di doxicillina e tetraciclina. Nelle donne in gravidanza, viene utilizzato il nitrofurano furazolidone. Nei bambini si raccomandano il sulfametoxazolo e il trimetoprata.

Un elemento fondamentale per il controllo delle epidemie è la corretta gestione sanitaria delle acque reflue e delle condizioni sanitarie in generale. In questo senso, il colera è una malattia associata a condizioni di povertà.

Riferimenti

1. Baker-Austin, c., Trinanes, j., Gonzalez-Escalona, ​​n. e Martinez-Utaza, J. Vibrios non chelera: il barometro microbico dei cambiamenti climatici. Trends Microbiol. 25.
2. Faruque, s. M. e g. Balakrish Nair, G. B. (Eds.). Vibrio cholerae. Genomica e biologia molecolare. Caister Academic Press.