Đặc điểm Vibrio cholerae, phân loại học, hình thái, môi trường sống



Vibrio cholerae Nó là một loại vi khuẩn Gram âm kỵ khí, được đánh dấu. Loài này là nguyên nhân gây bệnh tả ở người. Bệnh đường ruột này gây ra tiêu chảy nghiêm trọng và có thể gây tử vong nếu không được điều trị đầy đủ. Gây ra hơn 100.000 ca tử vong mỗi năm, chủ yếu ở trẻ em.

Dịch tả lây truyền qua nước và thực phẩm bị ô nhiễm hoặc qua tiếp xúc giữa người với người. Việc điều trị bao gồm liệu pháp bù nước và kháng sinh đặc hiệu. Có vắc-xin uống thành công tương đối.

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm chung
  • 2 Phylogeny và phân loại học
  • 3 Hình thái
  • 4 môi trường sống
  • 5 Sinh sản và vòng đời
  • 6 Dinh dưỡng
  • 7 sinh bệnh học
    • 7.1 Truyền
    • 7.2 Dịch tễ học
    • 7.3 Hình thức hành động
  • 8 triệu chứng và điều trị
  • 9 Tài liệu tham khảo

Đặc điểm chung

Vibrio cholerae Nó là một sinh vật đơn bào có thành tế bào. Thành tế bào mỏng, bao gồm peptidoglycan giữa hai màng phospholipid. Nó sống trong môi trường nước, đặc biệt là cửa sông và ao, liên quan đến sinh vật phù du, tảo và động vật. Hai kiểu gen và một số kiểu huyết thanh được biết đến.

Màng sinh học

Vi khuẩn này là một phần của vi khuẩn sinh vật trong cơ thể của nước, cả ở dạng tự do (Vibrios) và tạo thành màng mỏng (màng sinh học) trên bề mặt hữu cơ.

Những màng sinh học này được tạo thành từ các nhóm vi khuẩn được bao quanh bởi các kênh nước. Sự kết dính của màng sinh học là có thể nhờ vào việc sản xuất các polysacarit từ màng ngoài.

Gen

Vibrio cholerae Nó có hai nhiễm sắc thể ở dạng plasmid. Các chủng tộc gây bệnh có các gen mã hóa việc sản xuất độc tố dịch tả (CT cho từ viết tắt bằng tiếng Anh).

Ngoài ra, chúng bao gồm các gen cho cái gọi là yếu tố thuộc địa. Các pilus được điều phối bởi độc tố (TCP) và protein điều hòa (ToxR). Protein này đồng điều chỉnh biểu hiện của CT và TCP. Một phần thông tin di truyền mã hóa cho các yếu tố gây bệnh này được cung cấp bởi vi khuẩn.

Bộ gen

Bộ gen của nó bao gồm 4,03 Mb phân bố trong hai nhiễm sắc thể có kích thước không đồng đều. Trình tự DNA của toàn bộ bộ gen của chủng N16961 của V. dịch tả O1.

Các trình tự được tổ chức trên nhiễm sắc thể 1 dường như chịu trách nhiệm cho các quá trình khác nhau. Trong số này, nhân lên DNA, phân chia tế bào, sao chép gen, dịch mã protein và sinh tổng hợp thành tế bào. 

Trên nhiễm sắc thể 2, các protein ribosome được tổng hợp, chịu trách nhiệm vận chuyển đường, ion và anion, chuyển hóa đường và sửa chữa DNA.

Trong vi khuẩn này, ít nhất bảy vi khuẩn hoặc phage sợi đã được phát hiện. Phages là virus ký sinh của vi khuẩn. Phage CTX cung cấp một phần của trình tự mã hóa tổng hợp độc tố dịch tả (CT). Điều này là do sự chuyển đổi lysogen,

Nói tóm lại, khả năng gây bệnh của một số chủng Vibrio cholerae nó phụ thuộc vào một hệ thống di truyền phức tạp của các yếu tố gây bệnh. Trong số đó, yếu tố thuộc địa pilus được điều hòa bởi độc tố (TCP) và protein điều hòa (ToxR) điều hòa sự biểu hiện của CT và TCP. 

Lây nhiễm

Khi con người tiêu thụ thực phẩm hoặc nước bị ô nhiễm, vi khuẩn xâm nhập vào hệ thống tiêu hóa của anh ta. Khi đến ruột non, nó dính chặt vào biểu mô.

Khi đó, nó tiết ra độc tố gây ra các quá trình sinh hóa gây ra tiêu chảy. Trong môi trường này, vi khuẩn nuôi dưỡng và sinh sản, được giải phóng trở lại vào môi trường thông qua phân. Sinh sản của nó là bởi lưỡng đảng.

Phylogeny và phân loại học

Giới tính Vibrio bao gồm hơn 100 loài được mô tả. Trong đó, 12 nguyên nhân gây bệnh ở người. Thuộc về Vi khuẩn miền, Phylum Proteobacteria (nhóm gamma), đặt hàng Vibrionales, họ Vibionaceae.

Vibrio cholerae nó là một loài được xác định rõ bằng các xét nghiệm sinh hóa và DNA. Xét nghiệm dương tính với catalase và oxyase; và nó không lên men đường sữa.

Bác sĩ người Ý Filippo Pacini là người đầu tiên phân lập vi khuẩn dịch tả vào năm 1854. Pacini đặt cho nó một tên khoa học và xác định nó là tác nhân gây bệnh..

Hơn 200 nhóm huyết thanh của Vibrio cholerae, nhưng đến nay chỉ có 01 và 0139 là gây độc. Mỗi nhóm huyết thanh có thể được chia thành các dạng kháng nguyên hoặc kiểu huyết thanh khác nhau. Trong số này có Ogawa và Inaba, hoặc các kiểu sinh học khác nhau như cổ điển và Tor.

Hình thái

Vibrio cholerae Đó là một trực khuẩn (vi khuẩn hình que hoặc hình que) dài 1,5-2 μm và rộng 0,5 μm. Nó có một cột cờ duy nhất nằm ở một trong hai cực của nó. Nó có màng tế bào chất được bao quanh bởi một bức tường mỏng peptidoglycan.

Màng ngoài có cấu trúc phức tạp hơn được hình thành bởi các phospholipid, lipoprotein, lipopolysacarit và chuỗi polysacarit.

Các dự án màng ngoài hướng tới chuỗi polysacarit chịu trách nhiệm cho khả năng bám dính của vi khuẩn và hình thành màng sinh học.

Ngoài ra, bên cạnh thành tế bào, nó bảo vệ tế bào chất khỏi muối mật và các enzyme thủy phân được sản xuất bởi đường ruột của con người.

Môi trường sống

Nó chiếm hai môi trường sống rất khác nhau: môi trường nước và ruột người. Trong giai đoạn tự do, Vibrio cholerae Nó phát triển ở vùng nước ấm có độ mặn thấp.

Nó có thể sống ở sông, hồ, ao, cửa sông hoặc dưới biển. Đây là loài đặc hữu ở Châu Phi, Châu Á, Nam Mỹ và Trung Mỹ. Sau đó, như một ký sinh trùng, nó sống trong ruột non của con người.

Vi khuẩn có thể được tìm thấy ngay cả ở những khu vực bãi biển nhiệt đới, trong vùng nước có độ mặn 35% và nhiệt độ 25 ° C.

Sự hiện diện của Vibrio cholerae mầm bệnh ở khu vực khô cằn và nội địa ở châu Phi. Điều này chỉ ra rằng các loài có thể sống sót trong một biên độ thay đổi môi trường sống cao hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây..

Một số nghiên cứu cho thấy rằng  Vibrio cholerae Nó là một loại vi khuẩn hoang dã trong cơ thể của nước ngọt trong rừng nhiệt đới.

Sinh sản và vòng đời

Là một vi khuẩn, nó sinh sản bằng phân hạch nhị phân hoặc lưỡng cực. Vibrio cholerae vẫn tồn tại trong nước dưới dạng sinh vật phù du tự do hoặc tập hợp Vibrios.

Các tập hợp của Vibrios hình thành màng sinh học trong thực vật phù du, động vật phù du, khối trứng côn trùng, exoskeletons, mảnh vụn và thậm chí trên thực vật thủy sinh. Họ sử dụng chitin làm nguồn carbon và nitơ.

Màng sinh học bao gồm các vi khuẩn xếp chồng lên nhau được bao quanh bởi các kênh nước, kết dính với nhau và với chất nền bằng cách sản xuất các polysacarit bên ngoài. Nó là một lớp gelatin mỏng của vi khuẩn.

Các rung cảm môi trường được ăn vào thông qua việc tiêu thụ thực phẩm hoặc nước bị ô nhiễm. Khi vào bên trong hệ thống tiêu hóa, vi khuẩn xâm chiếm biểu mô của ruột non.

Sau đó, Vibrio được gắn vào niêm mạc bằng pili và protein chuyên dụng. Sau đó, nó bắt đầu nhân lên và bài tiết độc tố dịch tả. Độc tố này thúc đẩy tiêu chảy mà vi khuẩn tái xâm nhập vào môi trường bên ngoài.

Dinh dưỡng

Vi khuẩn này có sự trao đổi chất dựa trên quá trình lên men glucose. Ở trạng thái tự do, nó thu được thức ăn dưới dạng carbon và nitơ từ nhiều nguồn hữu cơ khác nhau. Một số trong số này là chitin hoặc carbon tiết ra từ tảo thực vật phù du.

Đối với sự đồng hóa của sắt, loài này tạo ra Vibriobactin siderophor. Vibriobactin là một hợp chất chelat sắt hòa tan khoáng chất này cho phép nó được hấp thụ bằng cách vận chuyển tích cực.

Trong môi trường nước, nó đáp ứng các chức năng quan trọng liên quan đến dinh dưỡng của nó trong hệ sinh thái. Góp phần tái tạo các chất dinh dưỡng carbon và khoáng hữu cơ.

Mặt khác, nó là vi khuẩn. Tất cả điều này gán một vai trò có liên quan như là một phần của vi khuẩn sinh vật trong các vòng vi sinh vật hoặc mạng lưới vi khuẩn trong hệ sinh thái dưới nước.

Vibrio cholerae thực hiện các quá trình cơ bản để tiêu hóa thức ăn của nó bên ngoài, thông qua các chất mà nó tiết ra. Cơ chế này tương tự như các vi khuẩn khác.

Các loài hoạt động trên chất nền gây ra sự hòa tan của các yếu tố khoáng chất cần thiết cho dinh dưỡng của nó, sau đó được hấp thụ. Ngoài ra, trong quá trình tìm kiếm và chế biến thực phẩm, chúng tấn công các vi khuẩn khác. Chúng có thể tấn công cùng một loài, nhưng không phải là chủng của chính chúng.

Diệt vi khuẩn khác, V. dịch tả sử dụng một cơ chế gọi là hệ bài tiết loại VI (T6SS). Hệ thống này tương tự như một chiếc harpoon xâm nhập vào thành tế bào của các vi khuẩn gram âm khác gây ra cái chết của chúng.

Do đó, các hợp chất dinh dưỡng của các vi khuẩn này đã có sẵn. T6SS tương tự như hệ thống được sử dụng bởi các vi khuẩn để tiêm thông tin di truyền của chúng trong các tế bào vi khuẩn. Hệ thống này cũng có thể được sử dụng bởi Vibrio cholerae để tiêm độc tố của nó trong các tế bào biểu mô.

Sinh bệnh học

Truyền

Vi khuẩn được truyền qua đường phân-miệng, từ người sang người, qua nước, đồ vật hoặc thực phẩm bị ô nhiễm. Dịch tả bùng nổ khi nó xuất hiện trong một quần thể không có miễn dịch trước đó.

Trong nhiều năm, người ta đã nghĩ rằng con đường lây truyền bệnh chính là nuốt phải nước bị ô nhiễm. Ngày nay người ta biết rằng có những thực phẩm có thể là phương tiện để truyền Vibrio cholerae. Một số thực phẩm này bao gồm: nghêu, sò, trai, tôm và cua.

Một liều tiêm chủng cao là cần thiết để làm cho một cá nhân khỏe mạnh, khoảng 105 - 108 vi khuẩn Tuy nhiên, một lượng tiêm chủng nhỏ hơn nhiều là đủ ở những người suy nhược hoặc suy dinh dưỡng. Thời gian ủ bệnh của bệnh dao động từ 6 giờ đến 5 ngày.

Dịch tễ học

Mặc dù có thông tin về dịch bệnh tả từ thế kỷ 14, nhưng đại dịch được ghi nhận đầu tiên có từ đầu thế kỷ 19. Từ năm 1817 đến 1923, có ít nhất sáu đại dịch tả được biết đến, gây ra bởi kiểu gen cổ điển của Vibrio cholerae.

Một loạt các đại dịch bắt đầu ở Ấn Độ, chủ yếu từ đồng bằng sông Hằng. Khi nó đến Trung Đông, nó đã mở rộng từ đó sang châu Âu. Một cách khác để vào châu Âu là Địa Trung Hải, thông qua các đoàn lữ hành đến từ Ả Rập. Từ châu Âu đến mỹ.

Từ năm 1923 đến 1961, đã có thời kỳ không có đại dịch về căn bệnh này và chỉ có các trường hợp mắc bệnh tả ở địa phương được biết đến. Từ năm 1961, nó xuất hiện trở lại với một kiểu sinh học mới gọi là Tor gây ra đại dịch thứ bảy.

Kể từ những năm 1990, hơn 200 nhóm huyết thanh và hình thức Tor không điển hình đã được xác định. Năm 1991, đại dịch tả thứ tám đã xảy ra. Hiện tại các trường hợp dịch tả chủ yếu giới hạn ở các khu vực thuộc châu Phi hạ Sahara, Ấn Độ, Đông Nam Á và một số khu vực thuộc vùng biển Caribbean. Ở những vùng này nó đã trở thành đặc hữu.

Hình thức hành động

Vi khuẩn tạo ra một số độc tố, nhưng các triệu chứng mất nước diarrheic cổ điển của bệnh là do enterotoxin (CT) gây ra.

Nó được hình thành bởi một tiểu đơn vị B không độc hại và một tiểu đơn vị hoạt động enzyme A. Tiểu đơn vị B tác động lên các thụ thể của các tế bào biểu mô của ruột non. Tiểu đơn vị A kích hoạt adenylate cyclase.

Enterotoxin liên kết với các tế bào của niêm mạc ruột thông qua pili vi khuẩn và gây ra tiêu chảy và mất nước bằng cách kích hoạt enzyme cyclase adenylate.

Điều này dẫn đến sự gia tăng sản xuất adenosine monophosphate nội bào, khiến các tế bào chất nhầy bơm một lượng lớn nước và chất điện giải..

Vibrio cholerae giải phóng các độc tố khác như ZOT và ACE. Họ hành động bằng cách vô hiệu hóa các tế bào của hệ thống miễn dịch có khả năng loại bỏ Vibrios (trường hợp IgG). Họ cũng có thể vô hiệu hóa enterotoxin dịch tả (trường hợp IgA).

Triệu chứng và điều trị

Trong số các triệu chứng là: sốc giảm thể tích, nôn mửa, tiêu chảy, nhiễm toan, chuột rút cơ bắp, da khô, mắt bị lóa hoặc trũng, nhịp tim cao, thờ ơ và buồn ngủ.

Ở những vùng lưu hành, sự hiện diện của vi khuẩn đã được phát hiện ở những người gần gũi với bệnh nhân mắc bệnh tả. Bệnh nhân không có triệu chứng rõ ràng của bệnh, cho thấy sự tồn tại của các cá nhân không có triệu chứng.

Dịch tả có thể phòng ngừa được và có vắc-xin uống hiệu quả chống lại căn bệnh này lên tới 60-66%. Tuy nhiên, dịch có thể do các sự kiện tự nhiên hoặc do con người gây ra. Điều này xảy ra khi gây ô nhiễm nước hoặc ảnh hưởng đến việc tiếp cận nước uống và vệ sinh.

Liệu pháp bù nước thích hợp và kịp thời có thể làm giảm tỷ lệ tử vong xuống dưới 1%. Điều trị bằng kháng sinh có thể làm giảm sự giải phóng của Vibrios. Tuy nhiên, không có biện pháp điều trị nào làm thay đổi đáng kể sự lây lan của bệnh.

Các kháng sinh thường được sử dụng ở người lớn là những người thuộc nhóm Doxycline và Tetracycline. Ở những phụ nữ đang mang thai, nitazuran Furazolidone được sử dụng. Ở trẻ em nên dùng Sulfamethoxazole và trimethoprim (SMZ + TMP).

Một yếu tố cơ bản để kiểm soát dịch bệnh là quản lý vệ sinh đầy đủ các điều kiện nước thải và vệ sinh nói chung. Theo nghĩa này, dịch tả là một bệnh liên quan đến điều kiện nghèo đói.

Sự hiện diện của Vibrio cholerae trong cơ thể được phát hiện với các xét nghiệm trong phòng thí nghiệm như PCR, ELISA hoặc sử dụng môi trường nuôi cấy chọn lọc.

Tài liệu tham khảo

  1. Baker-Austin, C., Trinanes, J., Gonzalez-Escalona, ​​N. và Martinez-Urtaza, J. (2017). Vibrios không phải dịch tả: phong vũ biểu vi sinh vật của biến đổi khí hậu. Xu hướng Microbiol. 25, 76-84.
  2. Faruque, S.M., Albert, M.J. và Mekalanos, J. J. (1998). Dịch tễ học, di truyền học và sinh thái học của độc tố Vibrio cholerae. Đánh giá vi sinh và phân tử sinh học.62 (4); 1301-1314.
  3. Faruque, S. M. và G. Balakrish Nair, G. B. (biên soạn). (2008). Vibrio cholerae Genomics và sinh học phân tử. Caister Báo chí học thuật. Bangladesh. 218 p.
  4. Kính R.I., Đen R.E. (1992) Dịch tễ học bệnh tả (trang 129-154). Trong: Barua D., Greenough W.B. (eds) Dịch tả. Chủ đề hiện tại trong bệnh truyền nhiễm. Springer, Boston, New York.
  5. Kierek, K. và Watnick, P. I. (2003). Các yếu tố quyết định môi trường của Vibrio cholerae Phát triển màng sinh học. Ứng dụng và vi sinh môi trường. 69 (9); 5079-5088.
  6. Perez-Rosas, N. và Hazent, T. C. (1989). Trong tình huống sống còn của Vibrio cholerae và Escherichia coli trong một khu rừng mưa nhiệt đới đầu nguồn. Ứng dụng và vi sinh môi trường. 55 (2): 495-499.
  7. Zuckerman, J. N., Rombo, L. và Fisch, A. (2017). Gánh nặng thực sự và nguy cơ mắc bệnh tả: hàm ý phòng ngừa và kiểm soát. Lancet. Đánh giá bệnh truyền nhiễm. 7 (8): 521-530.