Холерний вібріон

Згідно з даними ВООЗ, холера – це інфекційне захворювання, що характеризується гострою, важкою, зневоднювальною діареєю зі стільцем у вигляді рисової води, що є наслідком інфекції Vibrio cholerae. Через те, що вона характеризується вираженою здатністю до широкого поширення в епідеміях, важким перебігом та високим рівнем смертності, холера вважається особливо небезпечною інфекцією.

Історичною батьківщиною холери є Індія, а точніше, дельта річок Ганг та Брахмапутра (нині Східна Індія та Бангладеш), де вона існує з незапам'ятних часів (епідемії холери в цьому регіоні спостерігалися ще в 500 році до нашої ери). Тривале існування ендемічного вогнища холери тут пояснюється багатьма причинами. Холерний вібріон може не тільки тривалий час виживати у воді, але й розмножуватися в ній за сприятливих умов – температури вище 12 °C, наявності органічних речовин. Всі ці умови очевидні в Індії: тропічний клімат (середньорічна температура від 25 до 29 °C), рясні опади та заболоченість, висока щільність населення, особливо в дельті річки Ганг, велика кількість органічних речовин у воді, безперервне цілорічне забруднення води стічними водами та екскрементами, низький матеріальний рівень життя та своєрідні релігійні та культові обряди населення.

В історії епідемій холери можна виділити чотири періоди.

I період – до 1817 року, коли холера була зосереджена лише у Східній та Південній Азії, головним чином в Індії, і не поширювалася за її межі.

II період – з 1817 по 1926 рік. Зі встановленням широких економічних та інших зв'язків між Індією та європейськими та іншими країнами холера вийшла за межі Індії та, поширюючись маршрутами економічних та релігійних зв'язків, спричинила 6 пандемій, які забрали мільйони людських життів. Росія була першою з європейських країн, куди проникла холера. З 1823 по 1926 рік Росія пережила 57 холерних років. За цей час на холеру захворіло понад 5,6 мільйона людей, а 2,14 мільйона людей померли від неї ("40%).

III період – з 1926 по 1961 рік холера повернулася до свого основного ендемічного вогнища, і розпочався період відносного благополуччя. Здавалося, що з розвитком сучасних систем очищення питної води, видалення та знезараження стічних вод, розробкою спеціальних протихолерних заходів, включаючи створення карантинної служби, країни світу будуть надійно захищені від чергового вторгнення холери.

Четвертий період розпочався у 1961 році та триває донині. Сьома пандемія почалася не в Індії, а в Індонезії, швидко поширилася на Філіппіни, Китай, країни Індокитаю, а потім на інші країни Азії, Африки та Європи. До особливостей цієї пандемії можна віднести те, що, по-перше, її спричинив особливий варіант холерного вібріону – V. cholerae eltor, який до 1961 року навіть офіційно не визнавався збудником холери; по-друге, за тривалістю вона перевершувала всі попередні пандемії; по-третє, вона відбувалася двома хвилями, перша з яких тривала до 1990 року, а друга почалася у 1991 році та охопила багато країн Південної та Північної Америки, включаючи Сполучені Штати, які не бачили епідемії холери з 1866 року. З 1961 по 1996 рік на холеру захворіло 3 943 239 осіб у 146 країнах.

Збудник холери, Vibrio cholerae, був відкритий у 1883 році під час п'ятої пандемії Р. Кохом, але вперше вібріон був виявлений у калі пацієнтів з діареєю у 1854 році Ф. Пачіні.

Холерний вібріон (V. cholerae) належить до родини Vibrionaceae, яка включає кілька родів (Vibrio, Aeromonas, Plesiomonas, Photobacterium). Рід Vibrio налічує понад 25 видів з 1985 року, з яких найважливішими для людини є V. cholerae, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus та V. fluvialis.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Основні характеристики роду Vibrio

Короткі, неспоро- та некопулоутворюючі, вигнуті або прямі грамнегативні палички, діаметром 0,5 мкм та довжиною 1,5-3,0 мкм, рухливі (V. cholerae монотрихальний, деякі види мають два або більше полярних джгутиків); добре та швидко ростуть на звичайних середовищах, є хемоорганотрофами та ферментують вуглеводи з утворенням кислоти без газу (глюкоза ферментується за шляхом Ембдена-Мейєргофа). Оксидазопозитивні, утворюють індол, відновлюють нітрати до нітритів (V. cholerae дає позитивну реакцію на нітрозоіндол), розщеплюють желатин, часто дають позитивну реакцію Фогеса-Проскауера (тобто утворюють ацетилметилкарбінол), не мають уреази, не утворюють H2S, мають лізин- та орнітиндекарбоксилази, але не мають аргініндігідролази. Характерною особливістю роду Vibrio є чутливість більшості бактеріальних штамів до препарату 0/129 (2,4-діаміно-6,7-діазопропілптеридин), тоді як представники родин Pseudomonadaceae та Enterobacteriaceae стійкі до цього препарату. Вібріони є аеробами та факультативними анаеробами, температурний оптимум для росту 18-37°C, pH 8,6-9,0 (ростуть у діапазоні pH 6,0-9,6), деякі види (галофіли) не ростуть за відсутності NaCl. Вміст G+C у ДНК становить 40-50 мол. % (для V. cholerae близько 47 мол. %). Біохімічні тести використовуються для диференціації всередині родини Vibrionaceae від морфологічно подібних родів Aeromonas та Plesiomonas, а також для диференціації від родини Enterobacteriaceae.

Холерний вібріон відрізняється від родини Pseudomonadaceae тим, що ферментує глюкозу лише за шляхом Ембдена-Мейєргофа (без участі O2), тоді як перші споживають глюкозу лише за наявності O2. Цю різницю між ними легко виявити на середовищі Х'ю-Лейфсона. Середовище містить поживний агар, глюкозу та індикатор. Посів проводять у дві колонки із середовищем Х'ю-Лейфсона, одна з яких заповнена вазеліном (для створення анаеробних умов). У разі росту холерного вібріону колір середовища змінюється в обох пробірках, у разі росту псевдомонад – лише в пробірці без вазеліну (аеробні умови росту).

Холерний вібріон дуже невибагливий до поживних середовищ. Він добре та швидко розмножується в 1% лужній (pH 8,6-9,0) пептонній воді (ПВ), що містить 0,5-1,0% NaCl, випереджаючи ріст інших бактерій. Для придушення росту протея рекомендується до 1% ПВ додавати телуриту калію (у кінцевому розведенні 1:100 000). 1% ПВ є найкращим середовищем збагачення для холерного вібріону. Під час росту він утворює на поверхні ПВ ніжну, пухку, сірувату плівку через 6-8 годин, яка легко руйнується при струшуванні та осідає на дно у вигляді пластівців, ПВ стає помірно каламутним. Для виділення холерного вібріону запропоновано різні селективні середовища: лужний агар, жовчно-сольовий агар, лужний альбумінат, лужний агар з кров'ю, лактозно-сахарозний та інші середовища. Найкращим є середовище TCBS (тіосульфат-цитрат-бромтимол-сахарозний агар) та його модифікації. Однак найчастіше використовується лужний MPA, на якому холерний вібріон утворює гладкі, склоподібно-прозорі, блакитно забарвлені, дископодібні колонії в'язкої консистенції.

При посіві шляхом ін'єкції в колонку желатину вібріон через 2 дні при температурі 22-23°C викликає розрідження з поверхні у вигляді бульбашки, потім лійкоподібної і, нарешті, пошарово.

У молоці вібріон швидко розмножується, викликаючи коагуляцію через 24-48 годин, а потім відбувається пептонізація молока, і через 3-4 дні вібріон гине через зсув pH молока в кислий бік.

Б. Гейберг, виходячи з їхньої здатності ферментувати манозу, сахарозу та арабінозу, розділив усі вібріони (холерні та холероподібні) на ряд груп, кількість яких зараз становить 8.

Холерний вібріон належить до першої групи Гейберга.

Вібріони, подібні за морфологічними, культуральними та біохімічними ознаками до холерного вібріону, називалися і називаються по-різному: парахолерні, холероподібні, NAG-вібріони (неаглютинуючі вібріони); вібріони, що не належать до групи O1. Остання назва найточніше підкреслює їхню спорідненість з холерним вібріоном. Як встановили А. Гарднер та К. Венкат-Раманом, холерні та холероподібні вібріони мають спільний H-антиген, але відрізняються O-антигенами. За O-антигеном холерні та холероподібні вібріони наразі поділяються на 139 O-серогруп, але їх кількість постійно розширюється. Холерний вібріон належить до групи O1. Має спільний А-антиген та два типоспецифічні антигени – В і С, за якими розрізняють три серотипи холерного вібріону – серотип Огава (АВ), серотип Інаба (АС) та серотип Хікосіма (АВС). Холерний вібріон на стадії дисоціації має OR-антиген. У зв'язку з цим для ідентифікації холерного вібріону використовуються О-сироватка, OR-сироватка та типоспецифічні сироватки Інаба та Огава.

У 1992-1993 роках у Бангладеш, Індії, Китаї, Малайзії та інших країнах розпочалася велика епідемія холери, збудником якої був новий, раніше невідомий серовар виду Vibrio cholerae. Він відрізняється від V. cholerae O1 антигенними особливостями: має антиген 0139 та полісахаридну капсулу і не аглютинується жодними іншими О-сироватками. Всі його інші морфологічні та біологічні властивості, включаючи здатність викликати холеру, тобто синтезувати екзотоксин-холероген, виявилися подібними до властивостей V. cholerae O1. Отже, новий збудник холери, V. cholerae 0139, очевидно, виник в результаті мутації, яка змінила О-антиген. Він був названий V. cholerae 0139 bengal.

Питання про спорідненість так званих холероподібних вібріонів з V. cholerae довгий час залишалося незрозумілим. Однак порівняння V. cholerae та холероподібних (NAG-вібріонів) за більш ніж 70 ознаками виявило їхню схожість на 90%, а ступінь гомології ДНК V. cholerae та досліджуваних NAG-вібріонів становить 70-100%. Тому холероподібні вібріони об'єднуються в один вид з холерним вібріоном, від якого вони відрізняються переважно своїми О-антигенами, у зв'язку з чим їх називають вібріонами не-01-групи - V. cholerae non-01.

Вид холерного вібріону поділяється на 4 біотипи: V. cholerae, V. eltor, V. proteus та V. albensis. Природа вібріону Ель Тор є предметом дискусій протягом багатьох років. Цей вібріон був виділений у 1906 році Ф. Готтшліхом на карантинній станції Ель Тор з тіла паломника, який помер від дизентерії. Ф. Готтшліх виділив кілька таких штамів. Вони нічим не відрізнялися від холерного вібріону за всіма своїми властивостями та аглютинувалися холерною О-сироваткою. Однак, оскільки на той час серед паломників холери не було, а тривале носійство холерного вібріону вважалося малоймовірним, питання про можливу етіологічну роль V. eltor у холері довгий час залишалося суперечливим. Крім того, вібріон Ель Тор, на відміну від V. cholerae, мав гемолітичну дію. Однак, у 1937 році цей вібріон спричинив велику та важку епідемію холери на острові Сулавесі (Індонезія) зі смертністю понад 60%. Зрештою, у 1961 році він став винуватцем 7-ї пандемії, а в 1962 році питання про його холерну природу було остаточно вирішено. Відмінності між V. cholerae та V. eltor стосуються лише деяких характеристик. За всіма іншими властивостями V. eltor принципово не відрізняється від V. cholerae. Крім того, зараз встановлено, що біотип V. proteus (V.finklerpriori) включає всю групу вібріонів, крім групи 01 (а тепер 0139), яку раніше називали вібріонами NAG. Біотип V. albensis був виділений з річки Ельба та має здатність до фосфоресціювання, але втративши її, він нічим не відрізняється від V. proteus. На основі цих даних вид Vibrio cholerae наразі поділяється на 4 біотипи: V. cholerae 01 cholerae, V. cholerae eltor, V. cholerae 0139 bengal та V. cholerae non 01. Перші три належать до двох сероварів 01 та 0139. Останній біовар включає попередні біотипи V. proteus та V. albensis і представлений багатьма іншими сероварами вібріонів, які не аглютинуються сироватками 01 та 0139, тобто вібріонами NAG.

Фактори патогенності холерного вібріону

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Хемотаксис холерного вібріону

За допомогою цих властивостей вібріон взаємодіє з епітеліальними клітинами. У мутантів холерного вібріону (які втратили здатність до хемотаксису) вірулентність значно знижена, у мутантів Mob (які втратили рухливість) вона або повністю зникає, або різко знижується.

Фактори адгезії та колонізації, за допомогою яких вібріон прикріплюється до мікроворсинок та колонізує слизову оболонку тонкого кишечника. До факторів адгезії належать муциназа, розчинний гемаглютинін/протеаза, нейрамінідаза тощо. Вони сприяють адгезії та колонізації, руйнуючи речовини, що входять до складу слизу. Розчинний гемаглютинін/протеаза сприяє відділенню вібріонів від рецепторів епітеліальних клітин та їх виходу з кишечника у зовнішнє середовище, забезпечуючи їх епідемічне поширення. Нейрамінідаза зміцнює зв'язок між холерагеном та епітеліальними клітинами та полегшує проникнення токсину в клітини, що посилює тяжкість діареї.

Холерний токсин є холерогеном.

Так називають нові токсини, які здатні викликати діарею, але не мають генетичного чи імунологічного зв'язку з холерогеном.

Дермоневротичні та геморагічні фактори. Природа цих токсичних факторів та їхня роль у патогенезі холери вивчені недостатньо.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]

Ендотоксини холерного вібріону

Ліпополісахариди холерного вібріону мають сильну ендотоксичну властивість і викликають загальну інтоксикацію організму.

Основним із перелічених факторів патогенності холерного вібріону є екзотоксин холераген (CTX AB), який визначає патогенез цього захворювання. Молекула холерного токсину складається з двох фрагментів – А та В. Фрагмент А складається з двох пептидів – А1 та А2, він має специфічну властивість холерного токсину та надає йому якостей суперантигену. Фрагмент В складається з 5 однакових субодиниць. Він виконує дві функції: 1) розпізнає рецептор (моносіалогангліозид) ентероциту та зв'язується з ним; 2) утворює внутрішньомембранний гідрофобний канал для проходження субодиниці А. Пептид А2 служить для зв'язування фрагментів А та В. Власне токсичну функцію виконує пептид Aj (АДФ-рибозилтрансфераза). Він взаємодіє з НАД, викликаючи його гідроліз; Утворена АДФ-рибоза зв'язується з регуляторною субодиницею аденілатциклази. Це призводить до пригнічення гідролізу ГТФ. Утворений комплекс ГТФ + аденілатциклаза викликає гідроліз АТФ з утворенням цАМФ. (Іншим шляхом накопичення цАМФ є пригнічення холерогеном ферменту, який гідролізує цАМФ до 5-АМФ). Прояв функції гена ctxAB, що кодує синтез екзотоксину, залежить від функції низки інших генів патогенності, зокрема генів tcp (що кодують синтез токсин-контрольованих адгезійних піл - TCAP), регуляторних генів toxR, toxS та toxT, генів hap (розчинний гемаглютинін/протеаза) та нейрамінідази (нейрамінідаза). Тому генетичний контроль патогенності V. cholerae є складним.

Як виявилося, у хромосомі V. cholerae є два острови патогенності. Один з них – це геном нитчастого помірно конвертуючого фага CTXφ, а інший – геном також нитчастого помірно конвертуючого фага VPIcp. Кожен з цих островів патогенності містить касети генів, специфікованих у профазі, які визначають патогенність збудника холери. Профаг CTXφ несе гени CTX, гени нових токсинів zot та ace, ген ser (синтез адгезинів) та ген ortU (синтез продукту з невідомою функцією). Ця касета також включає ген nei та фагову ділянку RS2, яка кодує реплікацію та інтеграцію профага в хромосоми. Гени zot, ace та ortU необхідні для утворення фагових віріонів, коли профаг виключається з хромосоми збудника.

Профаг VPIcp містить гени tcp (що кодують продукцію пілів (білок TCPA)), toxT, toxR, act (додатковий фактор колонізації, гени мобільності (інтегрази та транспозази)). Транскрипція генів вірулентності регулюється трьома регуляторними генами: toxR, toxS та toxT. Ці гени координовано, на рівні транскрипції, змінюють активність понад 20 генів вірулентності, включаючи гени ctxAB, tcp та інші. Основним регуляторним геном є ген toxR. Його пошкодження або відсутність призводить до авірулентності або до більш ніж 100-кратного зниження продукування холерного токсину CTX та TCPA. Можливо, саме так регулюється координована експресія генів вірулентності в островах патогенності, утворених помірними конвертуючими фагами, та в інших видів бактерій. Встановлено, що в хромосомі V. cholerae eltor присутній ще один профаг K139, але його геном мало вивчений.

Ген hap локалізований на хромосомі. Таким чином, вірулентність (патогенність) та епідемічна здатність холерного вібріону визначаються 4 генами: ctxAB, tcp, toxR та hap.

Для виявлення здатності холерного вібріону виробляти холераген можна використовувати різні методи.

Біологічний тест на кроликах. При внутрішньом'язовому введенні холерних вібріонів кроленятам-сисунам (віком не більше 2 тижнів) у них розвивається типовий холерний синдром: діарея, зневоднення та смерть кролиці.

Пряме виявлення холерогену за допомогою ПЛР, ІФМ або реакції пасивного імунного гемолізу (холероген зв'язується з Gmj еритроцитів, і вони лізуються при додаванні антитоксичних антитіл та комплементу). Однак, виявлення лише здатності продукувати токсин недостатньо для визначення епідемічної небезпеки таких штамів. Для цього необхідно виявити наявність гена hap, тому найкращим і найнадійнішим способом диференціації токсигенних та епідемічних штамів холерних вібріонів серогруп 01 та 0139 є ПЛР з використанням специфічних праймерів для виявлення всіх 4 генів патогенності: ctxAB, tcp, toxR та hap.

Здатність V. cholerae, відмінних від серогруп 01 або 0139, викликати спорадичні або кластерні діарейні захворювання у людей може бути зумовлена або наявністю ентеротоксинів типу LT або ST, які стимулюють аденілат- або гуанілатциклазну системи відповідно, або наявністю лише генів ctxAB, але не гена hap.

Під час сьомої пандемії було виділено штами V. cholerae з різним ступенем вірулентності: холерогенні (вірулентні), слабо холерогенні (низьковірулентні) та нехолерогенні (невірулентні). Нехолерогенні V. cholerae, як правило, проявляють гемолітичну активність, не лізуються діагностичним фагом холери HDF(5) та не викликають захворювань людини.

Для фаготипування V. cholerae 01 (включаючи El Tor) С. Мукерджі запропонував набори фагів, які потім у Росії були доповнені іншими фагами. Набір таких фагів (1-7) дозволяє розрізняти фаготипи серед V. cholerae 0116. Для ідентифікації токсигенних та нетоксигенних V. cholerae El Tor замість HDF-3, HDF-4 та HDF-5 у Росії зараз пропонуються фаги CTX* (лізують токсигенні вібріони El Tor) та CTX" (лізують нетоксигенні вібріони El Tor).

[ 19 ], [ 20 ], [ 21 ]

Резистентність збудників холери

Холерні вібріони добре виживають за низьких температур; вони залишаються життєздатними в льоду до 1 місяця; у морській воді - до 47 днів, у річковій воді - від 3-5 днів до кількох тижнів, у кип'яченій мінеральній воді виживають більше 1 року, у ґрунті - від 8 днів до 3 місяців, у свіжих фекаліях - до 3 днів, на варених продуктах (рис, локшина, м'ясо, каша тощо) виживають 2-5 днів, на сирих овочах - 2-4 дні, на фруктах - 1-2 дні, у молоці та молочних продуктах - 5 днів; при зберіганні на холоді термін виживання збільшується на 1-3 дні; на лляній білизні, забрудненій фекаліями, виживають до 2 днів, а на вологому матеріалі - тиждень. Холерні вібріони гинуть протягом 5 хвилин при температурі 80 °C, а миттєво при 100 °C; вони дуже чутливі до кислот; гинуть протягом 5-15 хвилин під впливом хлораміну та інших дезінфікуючих засобів. Вони чутливі до висихання та прямих сонячних променів, але добре та довго виживають і навіть розмножуються у відкритих водоймах та стічних водах, багатих на органічні речовини, з лужним pH та температурою вище 10-12 °C. Вони дуже чутливі до хлору: доза активного хлору 0,3-0,4 мг/л води за 30 хвилин викликає надійне знезараження від холерних вібріонів.

Вібріони, патогенні для людини, що не належать до виду Vibrio Cholerae

Рід Vibrio включає понад 25 видів, з яких, окрім V. cholerae, щонайменше вісім здатні викликати захворювання у людини: V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus, V. fluvialis, V. fumissii, V. mimicus, V. damsela та V. hollisae. Усі ці вібріони мешкають у морях та затоках. Зараження відбувається або через плавання, або через вживання морепродуктів. Встановлено, що холерні та нехолерні вібріони можуть викликати не тільки гастроентерит, а й ранові інфекції. Ця здатність виявлена у V. cholerae 01 та non-01 груп, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. mimicus, V. damsela та V. vulnificus. Вони викликають запальні процеси в м’яких тканинах при їх пошкодженні панциром морських тварин або при безпосередньому контакті з інфікованою морською водою.

З перелічених патогенних нехолерних вібріонів найбільший практичний інтерес представляють V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus та V. fluvialis.

V. parahaemolyticus – парагемолітичний вібріон – вперше був виділений у Японії в 1950 році під час великого спалаху харчового отруєння, спричиненого вживанням напівсушених сардин (смертність становила 7,5%). Збудник належав до роду Vibrio Р. Сакадзакі в 1963 році. Він розділив досліджувані штами на 2 види: V. parahaemolyticus та V. alginolyticus. Обидва види зустрічаються в прибережній морській воді та у її мешканців, вони є галофілами (грец. hals – сіль); на відміну від звичайних вібріонів, галофільні не ростуть на середовищах без NaCl і добре розмножуються при високих його концентраціях. Видова належність галофільних вібріонів визначається їхньою здатністю ферментувати сахарозу, утворювати ацетилметилкарбінол і розмножуватися в ПВ з 10% NaCl. Всі ці ознаки властиві виду V. alginolyticus, але відсутні у V. parahaemolyticus.

Парагемолітичний вібріон має три типи антигенів: термолабільні джгутикові H-антигени, термостабільні O-антигени, що не руйнуються при нагріванні до 120 °C протягом 2 годин, та поверхневі K-антигени, що руйнуються при нагріванні. Свіжовиділені культури V. parahaemolyticus мають чітко визначені K-антигени, що захищають живі вібріони від аглютинації гомологічними O-сироватками. H-антигени однакові для всіх штамів, але H-антигени monotrichus відрізняються від H-антигенів peritrichus. За O-антигеном V. parahaemolyticus поділяється на 14 серогруп. У межах серогруп вібріони поділяються на серотипи за K-антигенами, загальна кількість яких становить 61. Антигенна схема V. parahaemolyticus розроблена лише для його штамів, виділених від людини.

Патогенність V. parahaemolyticus пов'язана з його здатністю синтезувати гемолізин, який має ентеротоксічні властивості. Останній виявляється за допомогою методу Канагави. Його суть полягає в тому, що V. parahaemolyticus, патогенний для людини, викликає чіткий гемоліз на кров'яному агарі, що містить 7% NaCl. На кров'яному агарі, що містить менше 5% NaCl, гемоліз викликають багато штамів V. parahaemolyticus, а на кров'яному агарі з 7% NaCl - лише штами з ентеропатогенними властивостями. Парагемолітичний вібріон зустрічається на узбережжях Японського, Каспійського, Чорного та інших морів. Він викликає харчові токсичні інфекції та дизентеріоподібні захворювання. Зараження відбувається при вживанні сирих або напівсирих морепродуктів, заражених V-parahaemolyticus (морська риба, устриці, ракоподібні тощо).

Серед восьми вищезгаданих нехолерних вібріонів найбільш патогенним для людини є V. vulnificus, який вперше був описаний у 1976 році як Beneckea vulnificus, а потім перекласифікований як Vibrio vulnificus у 1980 році. Він часто зустрічається в морській воді та її мешканцях і викликає різні захворювання людини. Штами V. vulnificus морського та клінічного походження не відрізняються один від одного ні фенотипічно, ні генетично.

Ранові інфекції, спричинені V. vulnificus, швидко прогресують і призводять до утворення пухлин з подальшим некрозом тканин, що супроводжується лихоманкою, ознобом, іноді сильним болем, а в деяких випадках вимагає ампутації.

Було виявлено, що V. vulnificus виробляє екзотоксин. Експерименти на тваринах показали, що збудник викликає серйозні місцеві пошкодження з розвитком набряку та некрозу тканин, що призводять до смерті. Роль екзотоксину в патогенезі захворювання вивчається.

Окрім ранових інфекцій, V. vulnificus може спричинити пневмонію у утоплених та ендометрит у жінок після контакту з морською водою. Найважчою формою інфекції, спричиненої V. vulnificus, є первинна септицемія, пов'язана з вживанням сирих устриць (і, можливо, інших морських тварин). Це захворювання розвивається дуже швидко: у пацієнта виникає нездужання, лихоманка, озноб і прострація, потім сильна гіпотензія, яка є основною причиною смерті (смертність становить близько 50%).

V. fluvialis вперше був описаний як збудник гастроентериту в 1981 році. Він належить до підгрупи нехолерних патогенних вібріонів, які мають аргінін-дигідролазу, але не мають неторнітин- та лізиндекарбоксилаз (V. fluvialis, V. furnissii, V. damsela, тобто фенотипово подібні до Aeromonas). V. fluvialis є поширеним збудником гастроентериту, який супроводжується сильною блювотою, діареєю, болем у животі, лихоманкою та тяжким або помірним зневодненням. Основним патогенним фактором є ентеротоксин.

Епідеміологія холери

Основним джерелом інфекції є лише людина – хвора на холеру або вібріононосій, а також вода, забруднена ними. Жодна тварина в природі не хворіє на холеру. Шлях зараження – фекально-оральний. Шляхи зараження: а) основний – через воду, що використовується для пиття, купання та побутових потреб; б) контактно-побутовий та в) через їжу. Усі великі епідемії та пандемії холери були пов’язані з водою. Холерні вібріони мають такі адаптивні механізми, які забезпечують існування їх популяцій як в організмі людини, так і в певних екосистемах відкритих водойм. Сильна діарея, яка викликається холерним вібріоном, призводить до очищення кишечника від конкуруючих бактерій та сприяє широкому поширенню збудника в навколишньому середовищі, насамперед у стічних водах та у відкритих водоймах, куди вони скидаються. Людина, хвора на холеру, виділяє збудника у величезних кількостях – від 100 мільйонів до 1 мільярда на 1 мл калу, носій вібріонів виділяє 100-100 000 вібріонів в 1 мл, інфекційна доза становить близько 1 мільйона вібріонів. Тривалість виділення холерного вібріону у здорових носіїв становить від 7 до 42 днів та 7-10 днів у тих, хто одужав. Більш тривале виділення трапляється вкрай рідко.

Особливістю холери є те, що після неї, як правило, не відбувається тривалого носійства і не утворюються стійкі ендемічні вогнища. Однак, як уже зазначалося вище, через забруднення відкритих водойм стічними водами, що містять велику кількість органічних речовин, мийних засобів та кухонної солі, влітку холерний вібріон не тільки довго в них виживає, але й навіть розмножується.

Велике епідеміологічне значення має той факт, що холерні вібріони 01 групи, як нетоксигенні, так і токсигенні, можуть тривалий час зберігатися в різних водних екосистемах у вигляді некультивованих форм. За допомогою полімеразної ланцюгової реакції гени vct некультивованих форм V. chokrae були виявлені в різних водоймах низки ендемічних територій СНД під час негативних бактеріологічних досліджень.

Ендемічним осередком холерного вібріону Ель-Тор є Індонезія, поява звідти цього винуватця сьомої пандемії, як вважається, пов'язана з розширенням економічних зв'язків Індонезії із зовнішнім світом після здобуття нею незалежності, а на тривалість і блискавичний розвиток пандемії, особливо її другої хвилі, вирішальний вплив мала відсутність імунітету до холери та різні соціальні потрясіння в країнах Азії, Африки та Америки.

У разі виникнення холери проводиться комплекс протиепідемічних заходів, серед яких провідними та вирішальними є активне, своєчасне виявлення та ізоляція (госпіталізація, лікування) хворих у гострих та атипових формах та здорових вібріононосіїв; вживаються заходи щодо запобігання можливим шляхам зараження; особлива увага приділяється водозабезпеченню (хлорування питної води), дотриманню санітарно-гігієнічних умов на харчових підприємствах, у дитячих закладах, громадських місцях; здійснюється суворий контроль, у тому числі бактеріологічний, за відкритими водоймами, проводиться імунізація населення тощо.

[ 22 ], [ 23 ], [ 24 ], [ 25 ], [ 26 ]

Симптоми холери

Інкубаційний період холери коливається від кількох годин до 6 днів, найчастіше 2-3 дні. Потрапивши в просвіт тонкої кишки, холерні вібріони, завдяки своїй рухливості та хемотаксису до слизової оболонки, спрямовуються до слизу. Щоб проникнути крізь нього, вібріони виробляють ряд ферментів: нейрамінідазу, муциназу, протеази, лецитиназу, які руйнують речовини, що містяться у слизу, та сприяють переміщенню вібріонів до епітеліальних клітин. Шляхом адгезії вібріони прикріплюються до глікокаліксу епітелію та, втрачаючи рухливість, починають інтенсивно розмножуватися, колонізуючи мікроворсинки тонкої кишки (див. кольорову вставку, рис. 101.2), та одночасно виробляють велику кількість екзотоксину-холерогену. Молекули холерагену зв'язуються з моносіалогангліозидом Gni!. І проникають через клітинну мембрану, де активують аденілатциклазну систему, а накопичується цАМФ викликає гіперсекрецію рідини, катіонів та аніонів Na, HCO, Kl, Cl з ентероцитів, що призводить до холерної діареї, зневоднення та опріснення організму. Розрізняють три типи захворювання:

• важке, дегідратаційне діарейне захворювання, що призводить до смерті пацієнта протягом кількох годин;
• менш тяжкий перебіг або діарея без зневоднення;
• безсимптомний перебіг захворювання (носійство вібріонів).

У важких випадках холери у пацієнтів розвивається діарея, збільшується частота випорожнень, кал стає ряснішим, водянистим, втрачає каловий запах і схожий на рисовий бульйон (каламутна рідина із залишками слизу та плаваючими в ній епітеліальними клітинами). Потім виникає виснажливе блювання, спочатку кишковим вмістом, а потім блювотні маси набувають вигляду рисового бульйону. Температура пацієнта падає нижче норми, шкіра стає синюватою, зморшкуватою та холодною – холерний альгід. Внаслідок зневоднення кров згущується, розвивається ціаноз, кисневе голодування, різко страждає функція нирок, з'являються судоми, пацієнт втрачає свідомість і настає смерть. Рівень смертності від холери під час сьомої пандемії коливався від 1,5% у розвинених країнах до 50% у країнах, що розвиваються.

Постінфекційний імунітет сильний, тривалий, рецидиви захворювань трапляються рідко. Імунітет є антитоксичним та антимікробним, що викликається антитілами (антитоксини зберігаються довше, ніж антимікробні антитіла), клітинами імунної пам'яті та фагоцитами.

Лабораторна діагностика холери

Основним і вирішальним методом діагностики холери є бактеріологічний. Матеріалом для дослідження від хворого є кал і блювотні маси; кал досліджують на носійство вібріонів; у осіб, які померли від холери, беруть для дослідження перев'язану ділянку тонкої кишки та жовчного міхура; з об'єктів зовнішнього середовища найчастіше досліджують воду з відкритих водойм та стічні води.

При проведенні бактеріологічного дослідження необхідно дотримуватися наступних трьох умов:

• якомога швидше взяти матеріал у хворого (холерний вібріон виживає у фекаліях протягом короткого періоду часу);
• ємність, в яку береться матеріал, не повинна бути дезінфікована хімічними речовинами та не повинна містити їх слідів, оскільки холерний вібріон дуже чутливий до них;
• виключити можливість зараження та інфікування інших осіб.

Культуру виділяють за такою схемою: посів на ПВ, одночасно на лужне МПА або будь-яке селективне середовище (найкраще TCBS). Через 6 годин плівку, що утворилася на ПВ, досліджують, і за необхідності проводять перенесення на друге ПВ (норма посіву холерного вібріону в цьому випадку збільшується на 10%). З ПВ проводять перенесення на лужне МПА. Підозрілі колонії (склоподібно-прозорі) переносять для отримання чистої культури, яку ідентифікують за морфологічними, культуральними, біохімічними властивостями, рухливістю та остаточно типують за допомогою діагностичних аглютинуючих сироваток О-, ОР-, Інаба та Огава та фагів (HDF). Запропоновано різні варіанти прискореної діагностики, найкращим з яких є люмінесцентно-серологічний метод. Він дозволяє виявляти холерний вібріон безпосередньо в досліджуваному матеріалі (або після попереднього культивування у двох пробірках з 1% ПВ, до однієї з яких додають холерний фаг) протягом 1,5-2 годин. Для прискореного виявлення холерного вібріону Нижегородським ІЕМ запропоновано набір паперових індикаторних дисків, що складається з 13 біохімічних тестів (оксидаза, індол, уреаза, лактоза, глюкоза, сахароза, маноза, арабіноза, маніт, інозитол, аргінін, орнітин, лізин), які дозволяють диференціювати представників роду Vibrio від родів Aeromonas, Plesiomonas, Pseudomonas, Comamonas та від родини Enterobacteriaceae. Для швидкого виявлення холерного вібріону у фекаліях та в об'єктах навколишнього середовища може бути використаний РПГА з діагностикумом антитіл. Для виявлення некультивованих форм холерного вібріону в об'єктах навколишнього середовища використовується лише метод полімеразної ланцюгової реакції.

У випадках виділення холерних вібріонів, що не належать до групи Ol, їх типування слід проводити за допомогою відповідних аглютинуючих сироваток інших серогруп. Виділення холерних вібріонів, що не належать до групи Ol, від пацієнта з діареєю (включаючи холероподібну діарею), вимагає тих самих протиепідемічних заходів, що й у випадку виділення холерних вібріонів групи Ol. За необхідності у таких вібріонах за допомогою ПЛР визначається наявність генів патогенності ctxAB, tcp, toxR та hap.

Серологічна діагностика холери носить допоміжний характер. Для цього можна використовувати реакцію аглютинації, але краще визначити титр вібріоцидних антитіл або антитоксинів (антитіла до холери визначають імуноферментним аналізом або імунофлуоресцентними методами).

Лабораторна діагностика непатогенних вібріонів, що не викликають холери

Основним методом діагностики захворювань, спричинених нехолерними патогенними вібріонами, є бактеріологічний з використанням селективних середовищ, таких як TCBS, MacConkey тощо. Належність виділеної культури до роду Vibrio визначається на основі ключових характеристик бактерій цього роду.

Лікування холери

Лікування хворих на холеру повинно передусім полягати в регідратації та відновленні нормального водно-сольового обміну. Для цього рекомендується використовувати сольові розчини, наприклад, такого складу: NaCl - 3,5; NaHC03 - 2,5; KCl - 1,5 та глюкози - 20,0 г на 1 літр води. Таке патогенетично обґрунтоване лікування в поєднанні з раціональною антибіотикотерапією дозволяє знизити рівень смертності при холері до 1% і менше.

Специфічна профілактика холери

Для створення штучного імунітету було запропоновано вакцину проти холери, що включає виготовлену з убитих штамів Інаба та Огава; холерний анатоксин для підшкірного застосування та ентеральну хімічну бівалентну вакцину, що складається з анатоксину та соматичних антигенів серотипів Інаба та Огава, оскільки перехресний імунітет не формується. Однак тривалість поствакцинального імунітету не перевищує 6-8 місяців, тому щеплення проводяться лише за епідеміологічними показаннями. Антибіотикопрофілактика добре зарекомендувала себе в осередках холери, зокрема тетрациклін, до якого холерний вібріон має високу чутливість. З цією ж метою можна використовувати інші антибіотики, ефективні проти холерного вібріону.