GENUL VIBRIO

Cuvinte cheie: Vibrion mobil, O1 şi non O1, subtipuri şi biotipuri O1 (El Tor); toxina holerică termolabilă; sistem guanilatciclază/adenilatciclază; deshidratare, şoc; cultivare apă peptonată alcalină, mediu TCBS; a saptea pandemie – El Tor

I.Minidefinitie

Bacteriile din Genul Vibrio sunt bacili Gram negativi, nesporulaţi, necapsulaţi, mobili, cu un flagel polar. Vibrio cholerae este implicat în etiologia holerei, infecţie cu poartă de intrare digestivă.

Prezintă caractere similare cu Enterobactariaceae-le, cum sunt categoria morfologică (bacili), tinctorialitatea (Gram negativi), şi tropismul pentru tractul digestiv, dar şi caractere diferite, ca: forma bacililor (la Vibrio – bacili curbaţi, în formă de virgulă) şi reacţia oxidazei (pozitivă la Vibrio, negativă la enterobacterii).

II. Incadrare taxonomică

Domeniu: Bacteria Phylum: ProteobacteriaClasa: GammaproteobacteriaOrdin: VibrionalesFamilie: VibrionaceaeGenul : Vibrio

III.Habitat

Vibrionii sunt cele mai comune organisme în apele de suprafaţă, sărate sau dulci. Colonizează vieţuitoarele acvatice, cu care coexistă în relaţii de mutualism, aşa cum se întâmplă cu unele specii bioluminiscente care trăiesc în organismul unor peşti sau al altor specii marine, sau pot fi patogene pentru peşti, broaşte, alte specii vertebrate sau nevertebrate.

În apele de suprafaţă supravieţuiesc mai multe zile şi se pot multiplica, chiar în absenţa contaminării fecale. Supravieţuiesc mai multe zile pe legume, fructe, peşte crud, obiecte. În lapte sau produse lactate este viabil 1-2 săptămâni.

Este distrus destul de uşor de factori fizici sau chimici: cloramina 5% in 2 minute, var cloros 200 g%o in 120 minute, clor 0, 5 mg %o in 15 minute, permanganat de potasiu 1%o 30 minute, fierbere 2 minute.

IV. Implicare in patologia umană

Vibrio cholerae serogrup O1 este agentul etiologic al holerei, iar serogrupurile non O1 pot cauza forme intestinale de boală mai uşoare, dar şi infecţii extraintestinale. Specia Vibrio parahaemolyticus cauzează o formă de colita invazivă şi/sau infecţii extraintestinale.

1

V. Microbiologie – principalele caractere, implicaţii în patogeneză şi diagnosticul microbiologic

La prima izolare, bacteriile din Genul Vibrio păastreză forma de bacili curbaţi, Gram negative, dar prin cultivare repetată pot deveni bacilli drepţi, cu dimensiune de 2-4 .

Sunt nepretenţioăi nutritiv, cresc bine la pH uşor alcalin, respectiv 7,4 – 9,6 şi sunt foarte sensibili la schimbările de pH. De aceea, pentru izolare este recomandată utilizarea apei peptonate alcaline.

Vibrio cholerae necesită prezenţa clorurii de sodiu 2-3% pentru creştere optimă.Pe medii solide selective, care conţin ca agent selectiv sărurile biliare, dau colonii rotunde, uţor

bombate, cu suprafaţa fin granulară, foarte translucide în primele 24 ore.Pe medii lichide se dezvoltă ca o peliculă la suprafaţă, care prin cădere poate deveni depozit.Sunt oxidază pozitive şi au o activitate metabolică bogată asupra zaharurilor (glucoză pozitiv, fără

producere de gaz, maltoză pozitiv), aminoacizilor (lizină, ornitină, triptofan), proteinelor (gelatina), reduc nitraţii la nitriţi.

VI. Factori de patogenitate

Vibrio cholerae posedă factori de patogenitate somatici, structurali şi factori extracelulari.Dintre factorii somatici fac parte:

- flagelul polar, care conţine antigenul H, comun pentru serogrupurile O1 şi non O1 şi conferă mobilitate- lipopolizaharidul din structura membranei externe a peretelui celular, care conţine antigenul O, specific de grup; există peste 130 grupe antigenice O:•Vibrionii Grup O1 conţin 13 antigene somatice O (de la A la M). Subtipurile implicate în epidemii de holeră sunt:– OGAWA (antigene somatice A,B)– INABA (antigene somatice A,C)– HIKOJIMA (antigene somatice A,B,C)•Vibrionii grup O1 se distribuie în 2 biotipuri, în funcţie de diferenţele metabolice, susceptibilitatea la antibiotice şi bacteriofagi:– clasic – El Tor•Tulpina non O1 Bengal este un fenotip O special, care a fost implicat în ultima pandemie de holeră– fimbrii, cu rol în aderenţă– alte adezine: hemaglutinine, proteine ale membranei externe (ex. factor accesor de colonizare)

Dintre factorii exocelulari fac parte:– enterotoxina holerică– enzime extracelulare – mucinaza, proteaza, neuraminidaza – faciliteaza aderenţa la epiteliul ciliar şi fixarea toxinei prin receptorii activaţi– hemolizine

Toxina holerică – este o moleculă termolabilă care poate fi asemănată ca formă cu o margaretă cu 5 petale. Dacă ne imaginăm că petalele sunt constituite din unităţile B, centrul este unitatea A, alcătuită din doua subunităţi, unitatea A1, sau unitatea activă şi unitatea A2, sau piesa de legătură, legate prin punţi disulfidice.

2

Alţi factori implicaţi în patogenitate sunt: tropismul pentru receptorii celulari de la nivelul mucoasei intestinale, rezistenţa la săruri biliare etc.

VII. Patogenie

Calea de pătrundere a vibrionilor este digestivă. Sunt necesari 1010 - 1011 vibrioni pentru a provoca infecţia.

Principalele faze ale bolii în holeră sunt: ingestia, aderenţa, elaborarea şi eliberarea toxinei, urmată de dezvoltarea unui sindrom grav de deshidratare şi acidoză şi deces în 25 - 50% din cazurile netratate. Perioada de incubaţie. adică perioada dintre ingestia alimentului sau apei contaminate ţi apariţia simptomelor durează între 1 şi 4 zile.

Tabloul clinic se caracterizează prin debutul brusc, cu diaree apoasă în cantităţi foarte mari, cu aspect de zeamă de orez, care conţine mucus, celule epiteliale şi vibrioni in numar mare. Diareea este însoţită de crampe, greaţă, vomă, anurie, tulburări de ritm cardiac, şoc.

Există şi cazuri uşoare sau inaparente, care nu se pot identifica decât prin prezenţa anticorpilor specifici (marca serologică).

Etapele moleculare ale acţiunii toxinei sunt:1. Neuraminidaza degradează gangliozidele de la suprafaţa celulei intestinale la forma MONOSIALOSYL (GM1 gangliozid)2. GM1 gangliozidul poate fixa toxina holerică3. Unitatea A este prezentată celulei intestinale4. Unitatea A intră în celula intestinală5. Punţile disulfidice sunt reduse de glutationul intracelular, cu eliberarea unităţilor A1 şi A26. Unitatea activă liberă A1 interactioneaza cu NAD si sistemul guanilatciclază – adenilatciclază, blocând adenilatciclaza în forma activă7. Sub acţiunea AMPc care se produce continuu, ionul de Cl- este eliminat continuu din celulă, tragând după el apa, Na+ , K+ si HCO3- ; clinic, această stare a enterocitului se traduce prin diaree apoasă.8. Se instalează dezechilibrul hidroelectrolitic şi acidobazic grav, cu posibil deces in cateva ore

VIII.Răspunsul imun

În cazul contaminării moderate, pH-ul acid gastric, ca element al apărării nespecifice, poate reduce numărul vibrionilor, cu limitarea semnificativă a efectelor acestora asupra enterocitelor.

Imunitatea specifică se instalează la 2 – 7 luni după debutul bolii şi este de tip umoral. Anticorpii locali, de tip Ig A, care pot inhiba aderenţa şi producerea de toxină, au viaţă mai lungă decât anticorpii circulanţi.Dintre anticorpii aglutinanţi Ig M şi Ig G, numai cei cu specificitate anti O sunt protectori, antibacterieni şi au durată de viaţă scurtă.

IX. Noţiuni de epidemiologie şi profilaxie a infecţiilor nosocomialeHolera este legată de începuturile epidemiologiei.Cu ocazia epidemiei de holeră care a avut loc la Londra în 1866, doctorul John Snow a elaborat primul studiu epidemiologic descriptiv, cuprinzând caracterizarea temporo-spaţială a focarului (Fig. 2), care i-a permis corelarea cazurilor de holeră cu sursele de apă şi adoptarea măsurilor în focar eficiente.La nivel global, cel mai mare număr de cazuri de holeră apar în India, în Delta Gangelui, această

zonă fiind consemnată încă din antichitate. În figura 3 sunt reprezentate zonele în care au fost raportate cazuri de holeră în perioada 2002 – 2003.

3

Progresele în diagnosticul microbiologic sunt legate de numele lui Robert Koch (1833). Din 1917 au fost descrise până în present 6 pandemii, începutul celei de-a VI-a pandemii datând

din 1961, când a fost pusă în evidenţă circulaţia activă a biotipului El Tor, cu virulenţă crescută. În 1992, în Bangladesh a izbucnit o epidemie cu Vibrio =139 Bengal, derivat din El Tor.

La noi în ţară, ultimele cazuri de import au fost descrise în 1994, iar ultimele cazuri cu transmitere autohtonă au fost raportate în 1993.

Profilaxia este în special comportamentală, presupunând: fierberea apei, spălarea atentă a legumelor, fructelor, spălarea mâinilor.

In epidemie se recomandă tratarea excrementelor cu cloramină.Nu se cunoaşte incă un vaccin cu eficacitate inalta, iar perioada de protecţie se rezumă la 5-6 luni

de la imunizare.

X. Diagnosticul de laborator

Diagnosticul de laborator comportă fazele cunoscute:

- Prelevarea: materii fecale cu aspect caracteristic. Se face examen microscopic direct si examenul preparatului umed între lamă şi lamelă la microscopul cu contrast de faza, pentru observarea vibrionilor mobile

- Cultivarea: a.Imbogatire în apă peptonată alcalinăb. Însămânţare pe medii selective cu saruri biliare (BSA = Bile Salt Agar; TCBS = Tiosulfat, Citrat, Bile salts, Sucrose), zaharuri – colonii tipice, stralucitoare, mici pe BSA; galbene, mari pe TCBS- Identificare:a.Aspect caracteristic microscopic si pe mediile de culturăb. Oxidază pozitivc.Aglutinare pe lama cu antiser O1d. Diferenţiere biochimică

Tratamentul constă în:•Refacerea volumului hidric şi reechilibrare electrolitică parenterală, apoi orală (glucoză şi electroliţi)• Intreruperea ciclului anormal de activare a AMPc, prin tratament cu antibiotice (tetraciclină). Limite:

– unele tulpini rezistente; – in realitate doar scurteaza evoluţia – nu mai este acceptat unanim

4

FAMILIA SPIRILACEAEGenuri de importanţă medicală: Campylobacter, Helicobacter, Spirillum

CAMPYLOBACTER

Sunt bacili Gram negativi, cu formă caracteristică de S sau spirale, mobili prin flageli polari, nesporulati, necapsulati, microaerofili (au nevoie de atmosferă cu 5% O2, 10% CO2, 85% azot), oxidaza şi catalază pozitivi.

Produc imbolnaviri umane de tipul enterocolitelor, interesând zona ileală terminală şi rectală. Sunt implicaţi rar în infecţii sistemice.

Se pot transmite de la animale (cel mai frecvent pui cruzi), prin contaminarea unor suprafeţe pe care ulterior se prelucrează alimente care se consumă neprelucrate termic (paine, salata etc.). Se descriu şi epidemii hidrice, prin consum de apă contaminată. Sunt implicaţi frecvent în sindroame diareice la copii în vârstă de 1-5 ani, dar şi la gazde cu imunitate scăzută de orice vârstă.

Speciile cel m ai frecvent implicate sunt: C. jejuni (90-95% imbolnaviri), C. coli. Bacteriile invadeaza celulele epiteliului intestinal şi, de asemenea elaborează enterotoxine.

Aspectul clinic poate fi dizenteriform (diaree cu sânge prin invadarea celulelor şi leziuni vasculare), asociat cu sindrom pseudogripal

Diagnosticul de laborator presupune condiţii speciale de cultivare şi incubare, deoarece:• Campylobacter are necesitati nutritive speciale• Sunt necesare medii selective cu antibiotice• Sunt necesare dispozitive şi echipamente speciale, pentru realizarea condiţiilor de microaerofilie necesare creşterii• Este necesară dotarea laboratorului cu termostat reglabil, pt. realizarea temperaturii de 42-43 0 CPrincipalele caractere biochimice şi de creştere sunt:• Activitate absentă asupra carbohidraţilor• Testul hipuratului pozitiv• Temperatura optima de creştere 42-43 0 C

HELICOBACTER PYLORI

• Evidentiat in cultura de Marshall si Warren în 1984, initial inclus in genul Campylobacter• Intalnit la om si primate (alte 9 specii la alte animale)• Principala caracteristica: tolereaza mediul foarte acid de la nivelul stomacului (este prezent la cel putin 1 din 4 persoane); corelat cu afectiuni ale stomacului• Bacterie spiralata in frotiuri din prelevate, cu dimensiuni de 0,5 – 3 microni• Incurbat, in U sau coarne de berbec in culturi proaspete; în culturi vechi aspect cocoid• 4 flageli polari• Pretentios nutritiv, microaerofil; necesita multa umiditate; optim 37 0 C• Colonii mici, transparente, slab beta-hemolitice dupa 4-5 zile• Oxidaza si catalaza pozitiv• Produce o mare cantitate de ureaza (de 100 x mai mult ca Proteus vulgaris) – neutralizeaza acidul• Tratament cu antibiotice asociat altor tratamente în ulcerul gastro-duodenal

5