Vibrio cholerae

Bactérias Vibrio cholerae

Que é a Vibrio cholerae?

Vibrio cholerae É uma bactéria anaeróbica opcional e flagelada. É a causa da doença da cólera em humanos, que causa diarréia forte e pode causar morte se não for tratada adequadamente.

Causar mais de 100.000 mortes por ano, a maioria em crianças. O genero Vibrio Pertence à subdivisão Gamma de Proteobacteria.

Características do Vibrio cholerae

- É um organismo unicelular com parede celular.

- A parede celular é fina, composta de peptidoglicano entre duas membranas fosfolipídicas.

- Habita ambientes aquáticos, especialmente estuários e lagoas, associados ao plâncton, algas e animais.

- Dois biótipos e vários sorotipos são conhecidos.

- Faz parte do bacterioplâncton em corpos de água, ambos livremente (vibrios) e formando filmes finos (biofilmes) em superfícies orgânicas.

- Esses biofilmes são compostos por grupos de bactérias cercadas por canais de água. A adesão de biofilme é possível graças à produção de polissacarídeos da membrana externa.

- Tem dois cromossomos plasmídicos. As raças patogênicas têm genes que codificam a produção de toxina da cólera (CT).

- Seu genoma é composto por 4,03 MB distribuídos em dois cromossomos de tamanho desigual. A sequência de DNA de todo o genoma da cepa é conhecida n16961 V. Cholerae O1.

- As sequências organizadas no cromossomo 1 parecem ser responsáveis ​​por vários processos. Entre eles, multiplicação de DNA, divisão celular, transcrição de genes, tradução de proteínas e biossíntese de parede celular. 

- No cromossomo 2, as proteínas ribossômicas são sintetizadas, responsáveis ​​pelo transporte de açúcares, íons e ânions, o metabolismo dos açúcares e o reparo do DNA.

- Dentro desta bactéria, pelo menos sete bacteriófagos foram detectados. Fogos são vírus parasitas de bactérias. O fago CTX fornece parte da sequência que codifica a síntese da toxina da cólera (CT). Isto é devido à conversão lisogênica.

- A patogenicidade de certas cepas de Vibrio cholerae Depende de um complexo sistema genético de fatores patogênicos. Entre eles, o fator de colonização de Pilus co-regulado pela toxina (TCP) e uma proteína reguladora (TOXR) que co-regula a expressão de CT e TCP. 

Morfologia

- É um bacillus (na forma de uma bengala ou barra) de 1,5-2 μm de comprimento e 0,5 μm de largura.

- Apresenta um único flagelo localizado em um de seus postes.

- Possui uma membrana citoplasmática cercada por uma parede fina de peptidoglicano.

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- A membrana externa tem uma estrutura mais complexa formada por fosfolipídios, lipoproteínas, lipopolissacarídeos e cadeias de polissacarídeos. A membrana externa é projetada para o último, sendo responsável pela capacidade de aderir.

Habitat

Ocupa dois habitats muito diferentes: ambientes aquáticos e intestinos humanos. Em sua fase livre, Vibrio cholerae Se desenvolve em águas de salinidade quente.

Você pode morar em rios, lagos, lagoas, estuários ou no mar. É endêmico na África, Ásia, América do Sul e América Central. Então, como um parasita, habita o intestino delgado dos seres humanos.

A bactéria é encontrada até nas praias tropicais, em água com 35% de salinidade e temperaturas de 25 ° C.

A presença de Vibrio cholerae Patógenos em áreas áridas e interior na África. Isso indica que as espécies podem sobreviver em uma amplitude de habitats muito maiores do que.

Alguns estudos mostram que Vibrio cholerae É uma bactéria selvagem em corpos de água doce em selvas tropicais.

Reprodução e ciclo de vida

É reproduzido por fissão binária ou bipartição. Vibrio cholerae persiste na água como vibras planctônicas livres ou agregadas.

Os agregados de vibrios formam biofilmes no fitoplâncton, zooplâncton, massas de ovos de insetos, exoesqueletos, detritos e até plantas aquáticas. 

As vibrações ambientais são ingeridas através de água contaminada ou consumo de alimentos. Uma vez dentro do sistema digestivo, a bactéria coloniza o epitélio do intestino delgado.

Posteriormente, o vibrio se liga à mucosa por pilis e proteínas especializadas. Então, começa sua multiplicação e a secreção de toxina da cólera. Esta toxina promove a diarréia, que revela o ambiente externo.

Nutrição

Tem um metabolismo baseado na fermentação da glicose. Em um estado livre, ele obtém seus alimentos em carbono e nitrogênio de várias fontes orgânicas. Alguns deles são quitina ou carbono causados ​​por algas fitoplâncton.

Para a assimilação do ferro, a espécie produz o sideróforo da vibriobactina, um composto quelante de ferro que dissolve esse mineral, permitindo sua absorção pelo transporte ativo.

Em ambientes aquáticos, ele cumpre funções importantes relacionadas à sua nutrição no ecossistema. Contribui para a remineralização de carbono orgânico e nutrientes minerais.

Por outro lado, é bacteriano. Tudo isso atribui uma função relevante como parte do bacterioplâncton em loops microbianos ou redes tróficas microbianas em ecossistemas aquáticos.

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Vibrio cholerae realiza os processos fundamentais para digerir sua comida no exterior, através das substâncias que segredo. Este mecanismo é semelhante ao apresentado por outras bactérias.

A espécie age no substrato, causando a dissolução dos elementos minerais essenciais para sua nutrição, subsequentemente absorvidos.

Além disso, na busca e no processamento de alimentos, eles atacam outras bactérias. Eles podem atacar a mesma espécie, mas não sua própria tensão.

Para matar outras bactérias, V. Cholerae Use um mecanismo chamado sistema de secreção do tipo VI (T6SS). Este sistema é semelhante a um arpão que penetra na parede celular de outras bactérias Gram -negativas, causando a morte.

Assim, os compostos nutricionais dessas bactérias estão disponíveis. O T6SS é semelhante ao sistema usado pelos bacteriófagos para inocular suas informações genéticas em células bacterianas.

Este sistema também é possivelmente usado por Vibrio cholerae Para inocular sua toxina em células epiteliais.

Patogenia

Transmissão

A bactéria é transmitida fecal-mut. A cólera é explosiva quando ocorre em uma população sem imunidade prévia.

Durante anos, pensou -se que o principal caminho de transmissão da doença era contaminado por ingestão de água. Hoje sabe -se que existem alimentos que podem ser veículos de transmissão (amêijoas, ostras, mexilhões, camarões e caranguejos).

É necessária uma dose alta de inóculo para obter um indivíduo saudável, cerca de 10⁵ - 10⁸ bactérias. No entanto, em indivíduos enfraquecidos ou desnutridos, uma quantidade muito menor é suficiente. O período de incubação da doença passa de 6 horas a 5 dias.

Epidemiologia

Embora haja informações da epidemia da cólera desde o século XIV, as primeiras pandemias documentadas datam do início do século XIX. Entre 1817 e 1923, pelo menos seis pandemias de cólera conhecidas ocorreram, causadas pelo biótipo clássico de Vibrio cholerae.

Esta série de pandemias partiu da Índia, principalmente do Delta do Rio Ganges. Quando o Oriente Médio alcançou, expandiu -se de lá para a Europa. Outra entrada para a Europa foi o Mediterrâneo, através de caravanas da Arábia. Da Europa chegou na América.

De 1923 a 1961, houve um período livre de pandemia desta doença e apenas casos locais de cólera eram conhecidos. Desde 1961, ele ressurgiu com um novo biótipo chamado Tor, que causou a sétima pandemia.

Atualmente, os casos de cólera são fundamentalmente restritos a regiões da África Sub -Sarafarina, Índia, Sudeste Asiático e algumas áreas do Caribe. Nessas regiões, tornou -se endêmico.

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Forma de ação

As bactérias produzem várias toxinas, mas os sintomas diarréicos clássicos da doença são causados ​​pela cólera enterotoxina (CT).

É formado por uma subunidade B não -tóxica e uma subunidade enzimaticamente ativa. A subunidade B atua nos receptores das células epiteliais do intestino delgado. Subunidad A ativa a adenilatociclase.

A enterotoxina se liga às células da mucosa intestinal através do pili bacteriano e causam diarréia e desidratação ativando a enzima de adenilatociclase.

Isso leva a uma maior produção de monofosfato de adenosina cíclica intracelular, o que faz com que as células da mucosa bomba grandes quantidades de água e eletrólitos.

Vibrio cholerae Libere outras toxinas, como Zot e ACE, que neutralizam as células do sistema imunológico capazes de eliminar as vibrações (caso IgG). Eles também podem neutralizar o número inteiro da cólera (caso IGA).

Sintomas e tratamento

Entre os sintomas estão:

- choque hipovolêmico,

- Vomitando,

- diarréia,

- acidose,

- cãibras musculares,

- pele seca,

- Olhos vítreos ou afundados,

- Alta frequência cardíaca,

- Letargia e sonolência.

Nas áreas endêmicas, a presença de bactérias foi detectada em pessoas próximas a pacientes com cólera. Os pacientes não apresentam sintomas visíveis da doença, indicando a existência de indivíduos assintomáticos.

A cólera é evitável e há vacinas eficazes de aplicação oral contra a doença de até 60-66%.

Os surtos podem ser causados ​​por eventos naturais ou causados ​​pelo ser humano, contaminando água ou comprometendo o acesso à água potável e ao saneamento.

A terapia de reidratação adequada e oportuna pode reduzir a mortalidade para menos de 1%. O tratamento com antibióticos pode diminuir o descolamento de vibro. No entanto, nenhuma dessas medidas de tratamento alterou significativamente a propagação da doença.

Antibióticos comumente usados ​​em adultos são os do grupo dexicilina e tetraciclina. Em mulheres grávidas, a furazolidona nitrofurano é usada. Em crianças sulfametoxazol e trimetoprata são recomendados.

Um elemento fundamental para o controle das epidemias é o gerenciamento sanitário adequado de esgoto e condições sanitárias em geral. Nesse sentido, a cólera é uma doença associada a condições de pobreza.

Referências

1. Baker-Austin, c., TRINANES, J., Gonzalez-Escalona, ​​n. e Martinez-Utaza, J. Vibrios não chelera: o barômetro microbiano da mudança climática. Trends Microbiol. 25.
2. Faruque, s. M. e g. Balakrish Nair, G. B. (Eds.). Vibrio cholerae. Genômica e biologia molecular. Caister Academic Press.