VIBRIO CHOLERAE: MGA KATANGIAN, MORPOLOHIYA, TIRAHAN - BIOLOGY - 2025

Ang Vibrio cholerae ay isang facultative, flagellate, gramo-negatibong anaerobic bacterium. Ang mga species ay ang sanhi ng sakit na cholera sa mga tao. Ang sakit na ito sa bituka ay nagdudulot ng matinding pagtatae at maaaring maging sanhi ng kamatayan kung hindi maayos na naalagaan. Nagdudulot ito ng higit sa 100,000 pagkamatay sa isang taon, ang karamihan sa mga bata.

Ang kolera ay ipinadala sa pamamagitan ng kontaminadong pagkain at tubig o sa pamamagitan ng pakikipag-ugnay sa tao. Kasama sa paggamot ang rehydration therapy at mga tiyak na antibiotics. Mayroong medyo matagumpay na mga bakuna sa bibig.

Ang Vibrio cholerae na nakikita sa ilalim ng isang mikroskopyo ng paghahatid ng paghahatid. Ni Tom Kirn, Ron Taylor, Louisa Howard - Pasilidad ng Microskopyo ng Dartmouth Electron (http://remf.dartmouth.edu/imagesindex.html), sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Pangkalahatang katangian

Ang Vibrio cholerae ay isang unicellular organism na may cell wall. Ang pader ng cell ay manipis, na binubuo ng peptidoglycan sa pagitan ng dalawang mga membran ng phospholipid. Nakatira ito sa mga kapaligiran sa aquatic, lalo na ang mga estuaries at lawa, na nauugnay sa plankton, algae at mga hayop. Ang dalawang biotypes at ilang mga serotyp ay kilala.

Biofilms

Ang bakterya ay bahagi ng bacterioplankton sa mga katawan ng tubig, kapwa sa libreng porma (vibrios) at sa mga manipis na pelikula (biofilms) sa mga organikong ibabaw.

Ang mga biofilms na ito ay binubuo ng mga grupo ng mga bakterya na napapalibutan ng mga channel ng tubig. Ang pagdirikit ng biofilm ay posible salamat sa paggawa ng polysaccharides mula sa panlabas na lamad.

Mga Gen

Ang Vibrio cholerae ay may dalawang kromosom sa anyo ng plasmids. Ang mga pathogen breed ay nagdadala ng mga gen na code para sa paggawa ng cholera toxin (CT).

Bukod dito ay nagsasama sila ng mga gene para sa tinatawag na kadahilanan ng kolonisasyon. Ang pilus ay co-regulated ng toxin (TCP) at isang regulasyon na protina (ToxR). Ang protina na ito ay co-regulate ang expression ng CT at TCP. Bahagi ng genetic na impormasyon na nagsasagawa ng mga kadahilanang pathogenicity na ito ay ibinibigay ng bacteriophages.

Genome

Ang genome nito ay binubuo ng 4.03 Mb na ipinamamahagi sa dalawang kromosom na hindi pantay na sukat. Ang pagkakasunud-sunod ng DNA ng buong genome ng V. cholerae O1 strain N16961 ay kilala.

Ang organisadong mga pagkakasunud-sunod sa chromosome 1 ay lilitaw na responsable para sa iba't ibang mga proseso. Kabilang sa mga ito, ang pagpaparami ng DNA, cell division, transkripsyon ng gene, pagsasalin ng protina, at biosynthesis ng dingding ng cell.

Sa chromosome 2 ribosomal protein ay synthesized, na responsable para sa transportasyon ng mga asukal, ions at anion, ang metabolismo ng mga asukal at pagkumpuni ng DNA.

Sa loob ng bacterium na ito, hindi bababa sa pitong bacteriophages o filamentous phages ang napansin. Ang mga phages ay mga parasito na virus ng bakterya. Ang Phage CTX ay nag-aambag ng bahagi ng pagkakasunud-sunod na mga code para sa synthesis ng cholera toxin (CT). Ito ay dahil sa pagbabalik ng lysogenic,

Sa madaling sabi, ang pathogenicity ng ilang mga strain ng Vibrio cholerae ay nakasalalay sa isang kumplikadong genetic system ng mga pathogenic factor. Kabilang sa mga ito ang pilus colonization factor na co-regulated ng toxin (TCP) at isang regulasyon na protina (ToxR) na co-regulate ang expression ng CT at TCP.

Konting

Kapag kumokonsumo ang mga tao ng kontaminadong pagkain o tubig, ang mga bakterya ay pumapasok sa kanilang digestive system. Pagdating sa maliit na bituka, sumasabay ito sa mas mataas na epithelium.

Sa sandaling doon, itinatago nito ang lason, na nagiging sanhi ng mga proseso ng biochemical na nagdudulot ng pagtatae. Sa kapaligiran na ito, ang bakterya ay nagpapakain at magparami, na inilabas pabalik sa kapaligiran sa pamamagitan ng mga feces. Ang pagpaparami nito ay sa pamamagitan ng bipartition.

Phylogeny at taxonomy

Ang genus Vibrio ay nagsasama ng higit sa 100 na inilarawan na mga species. Sa mga ito, 12 ang sanhi ng sakit sa mga tao. Ito ay nabibilang sa domain na Bacteria, Proteobacteria phylum (gamma group), Vibrionales order, Vibrionaceae family.

Ang Vibrio cholerae ay isang species na mahusay na tinukoy ng biochemical at DNA test. Sinusubukan nito ang positibo para sa catalase at oxidase; at hindi nag-ferment lactose.

Ang manggagamot sa Italya na si Filippo Pacini ang unang naghiwalay sa mga bakterya ng cholera noong 1854. Binigyan ito ni Pacini ng pangalang pang-agham at kinilala ito bilang sanhi ng ahente ng sakit.

Mahigit sa 200 serogroups ng Vibrio cholerae ang kilala, ngunit hanggang sa ngayon at 01 at 0139 lamang ang nakakalason. Ang bawat serogroup ay maaaring nahahati sa iba't ibang mga form ng antigenic o serotypes. Kabilang sa mga ito ay ang Ogawa at Inaba, o iba't ibang mga biotypes tulad ng klasikal at Tor.

Morpolohiya

Ang Vibrio cholerae ay isang bacillus (rod o hugis na bakterya) 1.5-2 μm ang haba at 0.5 μm ang lapad. Mayroon itong isang solong flagellum na matatagpuan sa isa sa mga poste nito. Mayroon itong isang cytoplasmic membrane na napapalibutan ng isang manipis na dingding ng peptidoglycan.

Ang panlabas na lamad ay may mas kumplikadong istraktura na binubuo ng mga phospholipids, lipoproteins, lipopolysaccharides, at polysaccharide chain.

Ang mga panlabas na lamad ng mga proyekto patungo sa mga chain ng polysaccharide na may pananagutan sa kapasidad ng pagdirikit ng bakterya at bumubuo ng mga biofilms.

Bilang karagdagan, kasama ang cell wall, pinoprotektahan nito ang cytoplasm mula sa mga bile salts at hydrolytic enzymes na ginawa ng bituka ng tao.

Habitat

Sinasakop nito ang dalawang magkakaibang magkakaibang tirahan: mga tubig sa tubig at ang mga bituka ng tao. Sa libreng yugto nito, ang Vibrio cholerae ay nabubuhay sa mainit-init at mababang-tubig na tubig.

Maaari itong manirahan sa mga ilog, lawa, lawa, pondo, dagat o dagat. Ito ay endemik sa Africa, Asia, South America at Central America. Pagkatapos bilang isang parasito naninirahan sa maliit na bituka ng mga tao.

Ang bakterya ay natagpuan kahit na sa mga tropikal na lugar ng beach, sa mga tubig na may 35% na kaasinan at temperatura ng 25 ° C.

Ang pagkakaroon ng pathogenic Vibrio cholerae ay naiulat na sa mga gulong zone at lupain sa Africa. Ipinapahiwatig nito na ang mga species ay maaaring mabuhay sa isang mas malaking saklaw ng pagkakaiba-iba ng tirahan kaysa sa naisip noon.

Ang ilang mga pag-aaral ay nagpapakita na ang Vibrio cholerae ay isang ligaw na bakterya na matatagpuan sa mga freshwater na katawan sa mga tropical rainforest.

Ang pagpaparami at ikot ng buhay

Ang pagiging isang bakterya, ito ay nagbubunga sa pamamagitan ng binary fission o bipartition. Ang Vibrio cholerae ay nagpapatuloy sa tubig bilang libreng planktonic vibrios o mga pinagsama-samang mga vibrios.

Ang mga Aggregates ng vibrios ay bumubuo ng mga biofilms sa phytoplankton, zooplankton, masa ng itlog ng insekto, exoskeletons, detritus, at maging sa mga nabubuong halaman. Ginagamit nila ang chitin bilang isang mapagkukunan ng carbon at nitrogen.

Ang mga biofilms ay binubuo ng mga nakasalansang bakterya na napapalibutan ng mga kanal ng tubig, na sumunod sa bawat isa at sa substrate sa pamamagitan ng panlabas na paggawa ng polysaccharide. Ito ay isang manipis, gelatinous layer ng bakterya.

Ang mga vibrios sa kalikasan ay naiinita sa pamamagitan ng pagkonsumo ng kontaminadong pagkain o tubig. Sa sandaling nasa loob ng sistema ng pagtunaw, kolonisasyon ng bakterya ang epithelium ng maliit na bituka.

Kasunod nito ang vibrio ay nagbubuklod sa mucosa ng pilis at dalubhasang mga protina. Pagkatapos, nagsisimula ang pagpaparami nito at ang pagtatago ng lason ng cholera. Ang lason na ito ay nagtataguyod ng pagtatae kung saan muling pumapasok ang bakterya sa panlabas na kapaligiran.

Nutrisyon

Ang bakterya na ito ay may metabolismo batay sa pagbuburo ng glucose. Sa malayang estado, nakukuha nito ang pagkain sa anyo ng carbon at nitrogen mula sa iba't ibang mga mapagkukunan ng organikong. Ang ilan sa mga ito ay chitin o carbon exuded ng algae mula sa phytoplankton.

Para sa asimilasyon ng bakal, ang mga species ay gumagawa ng siderophore vibriobactin. Ang Vibriobactin ay isang iron chelating compound na nagpapatunaw ng mineral na ito na pinapayagan itong ma-absorb ng aktibong transportasyon.

Sa mga kapaligiran sa aquatic, tinutupad nito ang mga mahahalagang pag-andar na may kaugnayan sa nutrisyon nito sa ekosistema. Nag-aambag sa remineralization ng mga organikong carbon at mineral na nutrisyon.

Sa kabilang banda, ito ay bacterivorous. Ang lahat ng ito ay nagtatalaga dito ng isang may-katuturang papel bilang bahagi ng bacterioplankton sa microbial loops o microbial webs web sa aquatic ecosystem.

Isinasagawa ng Vibrio cholerae ang mga pangunahing proseso upang matunaw ang pagkain nito sa labas, sa pamamagitan ng mga sangkap na itinatago nito. Ang mekanismong ito ay katulad ng iba pang mga bakterya.

Ang mga species ay kumikilos sa substrate na nagdudulot ng pagwawasak ng mga mahahalagang elemento ng mineral para sa nutrisyon nito, na kasunod na hinihigop. Gayundin, sa paghahanap at pagproseso ng pagkain ay inaatake nila ang iba pang mga bakterya. Maaari nilang atakehin ang parehong mga species, ngunit hindi ang kanilang sariling pilay.

Upang patayin ang iba pang bakterya, ginagamit ng V. cholerae ang isang mekanismo na tinatawag na Type VI Secretion System (T6SS). Ang system na ito ay katulad ng isang salterong tumagos sa cell pader ng iba pang mga Gram na negatibong bakterya, na nagdulot sa kanila na mamatay.

Kaya, magagamit ang mga nutritional compound ng mga bakterya na ito.Ang T6SS ay katulad ng system na ginagamit ng bacteriophages upang mag-inoculate ng kanilang genetic na impormasyon sa mga selula ng bakterya. Ang sistemang ito ay posibleng ginagamit din ng Vibrio cholerae upang mag-inoculate ng lason nito sa mga epithelial cells.

Pathogeny

Paghahatid

Ang bakterya ay ipinadala sa pamamagitan ng fecal-oral ruta, alinman sa tao sa tao, sa pamamagitan ng kontaminadong tubig, mga bagay o pagkain. Ang kolera ay sumasabog kapag nangyayari ito sa isang populasyon nang walang naunang kaligtasan.

Sa loob ng maraming taon naisip na ang pangunahing ruta ng paghahatid ng sakit ay ang paggamit ng kontaminadong tubig. Ngayon kilala na may mga pagkain na maaaring maging mga sasakyan para sa paghahatid ng Vibrio cholerae. Ang ilan sa mga pagkaing ito ay kinabibilangan ng: mga clam, talaba, mussel, hipon, at crab.

Ang isang mataas na dosis ng inoculum ay kinakailangan upang gumawa ng isang malusog na indibidwal na may sakit, mga 10 ⁵ - 10 ^{8 na} bakterya. Gayunpaman, sa mga mahina o malnourished na indibidwal ang isang mas maliit na halaga ng inoculum ay sapat. Ang panahon ng pagpapapisa ng itlog para sa sakit ay mula sa 6 na oras hanggang 5 araw.

epidemiology

Bagaman mayroong impormasyon tungkol sa mga epidemya ng cholera mula pa noong ika-14 na siglo, ang unang dokumentado na pandemikong petsa mula noong unang bahagi ng ika-19 na siglo. Sa pagitan ng 1817 at 1923, hindi bababa sa anim na kilalang pandera ng cholera ang naganap, sanhi ng klasikal na biotype ng Vibrio cholerae.

Nagsimula ang seryeng ito ng pandemya mula sa India, pangunahin mula sa Ganges River Delta. Kapag nakarating ito sa Gitnang Silangan, lumawak ito mula doon sa Europa. Ang isa pang ruta ng pagpasok sa Europa ay ang Mediterranean, sa pamamagitan ng mga caravan mula sa Arabia. Mula sa Europa ay napunta ito sa Amerika.

Mula 1923 hanggang 1961 nagkaroon ng panahon na walang sakit na pandemya para sa sakit na ito at tanging ang mga lokal na kaso ng cholera ang nalalaman. Simula noong 1961, nabubuhay ito sa isang bagong biotype na tinatawag na Tor na naging sanhi ng ikapitong pandemya.

Mula noong 1990s, mahigit sa 200 serogroups at mga diypical form ng Tor ang nakilala. Noong 1991, naganap ang ikawalong pandera ng cholera pandemic. Sa kasalukuyan, ang mga kaso ng cholera ay higit sa lahat ay pinigilan sa mga rehiyon ng sub-Saharan Africa, India, Timog Silangang Asya at ilang mga lugar ng Caribbean. Sa mga rehiyon na ito ay naging endemik.

Porma ng pagkilos

Ang mga bakterya ay gumagawa ng maraming mga lason, ngunit ang mga klasikong nakakaalis na mga sintomas ng diarrheal ng sakit ay sanhi ng cholera enterotoxin (TC).

Binubuo ito ng isang hindi nakakalason na B subunit at isang aktibong aktibo na isang subunit. Ang B subunit ay kumikilos sa mga receptor ng mga epithelial cells ng maliit na bituka. Subunit Isang aktibo ang adenylate cyclase.

Ang Enterotoxin ay nagbubuklod sa mga selula sa mucosa ng bituka sa pamamagitan ng pili ng bakterya at nagiging sanhi ng pagtatae at pag-aalis ng tubig sa pamamagitan ng pag-activate ng enzyme adenylate cyclase.

Ito ay humantong sa pagtaas ng paggawa ng intracellular cyclic adenosine monophosphate, na nagiging sanhi ng mga cell ng mucosal na mag-usisa ng maraming tubig at electrolytes.

Nagpakawala ang Vibrio cholerae ng iba pang mga lason tulad ng ZOT at ACE. Kumikilos sila sa pamamagitan ng pag-neutralize ng mga cell ng immune system na may kakayahang alisin ang mga vibrios (kaso ng IgG). Maaari rin nilang neutralisahin ang cholera enterotoxin (kaso ng IgA).

Mga Sintomas at Paggamot

Ang mga simtomas ay kinabibilangan ng: hypovolemic shock, pagsusuka, pagtatae, acidosis, kalamnan cramp, dry skin, glassy o sunken eyes, high heart rate, lethargy, at antok.

Sa mga endemikong lugar, ang pagkakaroon ng bakterya ay napansin sa mga taong malapit sa mga taong may cholera. Ang mga pasyente ay hindi nagpapakita ng nakikitang mga sintomas ng sakit, na nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng mga indibidwal na asymptomatic.

Ang cholera ay maiiwasan at may mga bakuna sa bibig na epektibo laban sa sakit hanggang sa 60-66%. Gayunpaman, ang mga pagsiklab ay maaaring sanhi ng mga likas na kaganapan o sanhi ng mga tao. Nangyayari ito sa pamamagitan ng kontaminadong tubig o pag-kompromiso ng pag-access sa ligtas na tubig at kalinisan.

Ang sapat at napapanahong therapy ng rehydration ay maaaring mabawasan ang dami ng namamatay sa mas mababa sa 1%. Ang paggamot sa antibiotics ay maaaring mabawasan ang pagbubuhos ng vibrio. Gayunpaman, wala sa mga hakbang na ito sa paggamot na makabuluhang nagbago sa pagkalat ng sakit.

Ang mga antibiotics na karaniwang ginagamit sa mga may sapat na gulang ay ang mga pangkat ng Doxycycline at Tetracycline. Ang Nitrofuran Furazolidone ay ginagamit sa mga buntis. Ang Sulfamethoxazole at trimethoprim (SMZ + TMP) ay inirerekomenda sa mga bata.

Ang isang pangunahing elemento para sa kontrol ng mga epidemya ay ang sapat na pamamahala ng sanitary ng dumi sa alkantarilya at mga kondisyon sa sanitary sa pangkalahatan. Sa kahulugan na ito, ang cholera ay isang sakit na nauugnay sa mga kondisyon ng kahirapan.

Ang pagkakaroon ng Vibrio cholerae sa katawan ay napansin kasama ang mga pagsubok sa laboratoryo tulad ng PCR, pagsubok ng ELISA o ang paggamit ng mapiling media media.

Mga Sanggunian

1. Baker-Austin, C., Trinanes, J., Gonzalez-Escalona, ​​N. at Martinez-Urtaza, J. (2017). Non-Cholera vibrios: ang microbial barometer ng pagbabago ng klima. Mga Uso Trend. 25, 76–84.
2. Faruque, SM, Albert, MJ, at Mekalanos, JJ (1998). Epidemiology, Genetics, at Ecology ng Toxigenic Vibrio cholerae. Review ng Mikrobiolohiya at Molecular Biology.62 (4); 1301-1314.
3. Faruque, SM at G. Balakrish Nair, GB (Eds.). (2008). Vibrio cholerae. Genomics at Molecular Biology. Caister Academic Press. Bangladesh. 218 p.
4. Glass RI, Black RE (1992) Ang Epidemiology ng Cholera (pp. 129-154). Sa: Barua D., Greenough WB (eds) Cholera. Kasalukuyang Paksa sa Nakakahawang sakit. Springer, Boston, New York.
5. Kierek, K. at Watnick, PI (2003). Mga Desisyon ng Kapaligiran sa Vibrio cholerae Biofilm Development. Inilapat at Environmental Microbiology. 69 (9); 5079-5088.
6. Perez-Rosas, N. at Hazent, TC (1989). Sa Situ Survival ng Vibrio cholerae at Escherichia coli sa isang Tropical Rain Forest Watershed. Inilapat at Environmental Microbiology. 55 (2): 495-499.
7. Zuckerman, JN, Rombo, L. at Fisch, A. (2017). Ang totoong pasanin at panganib ng cholera: mga implikasyon para sa pag-iwas at kontrol. Ang Lancet. Mga Nakakahawang Review Review. 7 (8): 521-530.