الكوليرا - الأسباب والتسبب في الإصابة بالكوليرا

أسباب الكوليرا

المسبب لمرض الكوليرا هو ضمة الكوليرا، التي تنتمي إلى جنس ضمة الكوليرا من عائلة ضمة الكوليرا.

يتم تمثيل ضمة الكوليرا بواسطة نوعين حيويين متشابهين في الخصائص المورفولوجية والصبغية (النوع الحيوي للكوليرا والنوع الحيوي El Tor).

العوامل المسببة للكوليرا هي ضمة الكوليرا من المجموعتين المصليتين 01 و0139 من نوع ضمة الكوليرا، الذي ينتمي إلى جنس ضمة الكوليرا من فصيلة ضمة الكوليرا. يُميز نوع ضمة الكوليرا نوعين حيويين رئيسيين: النوع الحيوي الكلاسيكي للكوليرا، الذي اكتشفه ر. كوخ عام 1883، والنوع الحيوي الطور، الذي عُزل عام 1906 في مصر في محطة الحجر الصحي بالطور على يد ف. وإي. جوتشليش.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]

الممتلكات الثقافية

بكتيريا ضمة الكوليرا لاهوائية اختيارية، لكنها تفضل ظروف النمو الهوائية، لذا تُشكل غشاءً على سطح الوسط المغذي السائل. درجة الحرارة المثلى للنمو هي 37 درجة مئوية عند درجة حموضة تتراوح بين 8.5 و9.0. لتحقيق النمو الأمثل، تحتاج الكائنات الدقيقة إلى وجود 0.5% كلوريد الصوديوم في الوسط. وسط التراكم هو 1% ماء ببتون قلوي، حيث تُشكل غشاءً عليه خلال 6-8 ساعات. بكتيريا ضمة الكوليرا بسيطة النمو، ويمكنها النمو على أوساط بسيطة. الوسط الاختياري هو TCBS (أجار ثيوكبريتات سترات سكروز-صفراء). يُستخدم الأجار القلوي وأجار الصويا التريبتوني (TSA) للزراعة الفرعية.

[ 6 ]، [ 7 ]، [ 8 ]، [ 9 ]، [ 10 ]

الخصائص الكيميائية الحيوية

العوامل المسببة للكوليرا نشطة كيميائيًا حيويًا، وهي إيجابية الأوكسيديز، ولها خصائص تحليلية للبروتينات والسكريات: تُنتج إندول، وديكاربوكسيلاز اللايسين، وتُسيّل الجيلاتين على شكل قمع، ولا تُنتج كبريتيد الهيدروجين. تُخمّر الجلوكوز، والمانوز، والسكروز، واللاكتوز (ببطء)، والنشا، ولا تُخمّر الرامنوز، والأرابينوز، والدولسيتول، والإينوزيتول، والإينولين. كما أنها تُنتج إنزيم اختزال النترات.

تختلف ضمة الكوليرا في حساسيتها للعاثيات. تُحلل ضمة الكوليرا التقليدية بواسطة عاثيات المجموعة الرابعة، وفقًا لموكيرجي، بينما تُحلل ضمة الصنف الحيوي إل تور بواسطة عاثيات المجموعة الخامسة. يتم التمييز بين مسببات الكوليرا من خلال الخصائص الكيميائية الحيوية، والقدرة على تحليل كريات الدم الحمراء للكبش، وتكتل كريات الدم الحمراء للدجاج، وحساسيتها للبوليميكسين والعاثيات. يتميز الصنف الحيوي إل تور بمقاومته للبوليميكسين، وتكتل كريات الدم الحمراء للدجاج، وتكتل كريات الدم الحمراء للكبش، وله نتيجة إيجابية لاختباري فوجس-بروسكاور والهكسامين. تنتمي ضمة الكوليرا 0139 إلى الصنف الحيوي إل تور وفقًا لخصائصها الظاهرية.

[ 11 ]، [ 12 ]، [ 13 ]، [ 14 ]، [ 15 ]، [ 16 ]

البنية المستضدية

تحتوي ضمة الكوليرا على مستضدات O- وH-. وحسب بنية المستضد O، يُميز أكثر من 150 مجموعة مصلية، من بينها العاملان المسببان للكوليرا هما المجموعتان المصليتان 01 و0139. داخل المجموعة المصلية 01، وحسب اتحاد الوحدات الفرعية A وB وC، تنقسم إلى مجموعات مصلية: أوغاوا (AB)، وإينابا (AC)، وهيكوشيما (ABC). تتكتل ضمة المجموعة المصلية 0139 فقط بواسطة المصل 0139. مستضد H هو مستضد عام.

[ 17 ]، [ 18 ]، [ 19 ]، [ 20 ]، [ 21 ]، [ 22 ]

الموقف من العوامل البيئية

العوامل المسببة للكوليرا حساسة للأشعة فوق البنفسجية، والتجفيف، والمطهرات (باستثناء الأمينات الرباعية)، وقيم الأس الهيدروجيني الحمضية، والتسخين. العوامل المسببة للكوليرا، وخاصةً بكتيريا إل تور، قادرة على التواجد في الماء بالتعايش مع الطحالب المائية والطحالب؛ وفي ظل ظروف غير مواتية، يمكن أن تتحول إلى شكل غير مزروع. هذه الخصائص تسمح لنا بتصنيف الكوليرا كعدوى أنثروبوسابرونوزيس.

[ 23 ]، [ 24 ]

عوامل المرضية

يتكون جينوم ضمة الكوليرا من كروموسومين دائريين: كبير وصغير. جميع الجينات الضرورية للحياة وتنفيذ مبدأ الإمراض موجودة على الكروموسوم الكبير. يحتوي الكروموسوم الصغير على إنتغرون يلتقط ويعبر عن كاسيتات مقاومة المضادات الحيوية.

العامل الرئيسي المسبب للمرض هو سم الكوليرا المعوي (CT). يقع الجين الذي يتوسط تخليق هذا السم في شريط السمية الموجود على جينوم العاثية الخيطية CTX. بالإضافة إلى جين السم المعوي، يوجد جينا zot وace على الشريط نفسه. ناتج جين zot هو سم (سم zonula occludens)، بينما يحدد جين ace تخليق سم معوي إضافي (سم معوي إضافي للكوليرا). يساهم كلا هذين السمين في زيادة نفاذية جدار الأمعاء. يحتوي جينوم العاثية أيضًا على جين ser-adhesin وتسلسل RS2 الذي يشفر تضاعف العاثية واندماجها في الكروموسوم.

مستقبلات فاج CTX هي الأهداب المنظمة للسموم (Ter). وهي من النوع الرابع، وهي، بالإضافة إلى كونها مستقبلات لفاج CTX، ضرورية لاستعمار زغيبات الأمعاء الدقيقة، وتشارك أيضًا في تكوين الأغشية الحيوية، وخاصةً على سطح أصداف الكائنات المائية.

يتم التعبير عن بروتينات Ter بالتنسيق مع جين CT. يحتوي الكروموسوم الكبير أيضًا على جين Pap، الذي يحدد تخليق النيورامينيداز، الذي يُسهّل عمل السم، وجين hap، الذي يحدد تخليق بروتياز الهيمالوتينين القابل للذوبان، والذي يلعب دورًا هامًا في إزالة العامل الممرض من الأمعاء إلى البيئة الخارجية نتيجة تأثيره المدمر على مستقبلات الظهارة المعوية المرتبطة ببكتيريا الفيبريو.

يخلق استعمار الأمعاء الدقيقة بواسطة الأهداب المنظمة للسموم منصة لعمل سم الكوليرا المعوي، وهو بروتين بوزن جزيئي 84000D، يتكون من وحدة فرعية واحدة A و 5 وحدات فرعية B. تتكون الوحدة الفرعية A من سلسلتين متعددتي الببتيد A1 و A2، مرتبطتين ببعضهما البعض بواسطة جسور ثنائي الكبريتيد. في مجمع الوحدة الفرعية B، ترتبط خمسة ببتيدات متطابقة ببعضها البعض بواسطة رابطة غير تساهمية على شكل حلقة. مجمع الوحدة الفرعية B مسؤول عن ربط جزيء السم بأكمله بالمستقبل الخلوي - غانغليوزيد أحادي السياليك GM1، وهو غني جدًا بالخلايا الظهارية للغشاء المخاطي للأمعاء الدقيقة. لكي يتفاعل مجمع الوحدة الفرعية مع GM1، يجب شق حمض السياليك منه، والذي يتم بواسطة إنزيم النورامينيداز، مما يسهل تنفيذ عمل السم. بعد ارتباط مركب الوحدة الفرعية B بخمسة غانغليوزيدات على الغشاء الظهاري المعوي، يتغير تكوينه مما يسمح للـ A1 بالانفصال عن مركب A1B5 واختراق الخلية. بعد اختراق الخلية، يُنشّط ببتيد A1 إنزيم أدينيلات سيكليز. يحدث هذا نتيجة تفاعل AI مع NAD، مما يؤدي إلى تكوين ADP-ريبوز، الذي ينتقل إلى بروتين ربط GTP للوحدة الفرعية التنظيمية لإنزيم أدينيلات سيكليز. نتيجة لذلك، يتم تثبيط التحلل المائي الضروري وظيفيًا لـ GTP، مما يؤدي إلى تراكم GTP في الوحدة الفرعية التنظيمية لإنزيم أدينيلات سيكليز، مما يحدد الحالة النشطة للإنزيم، ونتيجة لذلك - زيادة تخليق c-AMP. تحت تأثير c-AMP في الأمعاء، يتغير النقل الأيوني النشط. في منطقة الكريات، تطلق الخلايا الظهارية أيونات الكلوريد بشكل مكثف، وفي منطقة الزغابات، يتعطل امتصاص الصوديوم والكلوريد، مما يشكل الأساس التناضحي لإطلاق الماء في تجويف الأمعاء.

تعيش بكتيريا ضمة الكوليرا جيدًا في درجات الحرارة المنخفضة؛ إذ تعيش في الجليد لمدة تصل إلى شهر، وفي مياه البحر لمدة تصل إلى 47 يومًا، وفي مياه الأنهار لمدة تتراوح بين 3 و5 أيام، وفي التربة لمدة تتراوح بين 8 و3 أشهر، وفي البراز لمدة تصل إلى 3 أيام، وعلى الخضراوات النيئة لمدة تتراوح بين يومين و4 أيام، وعلى الفواكه لمدة يوم أو يومين. تموت بكتيريا ضمة الكوليرا في غضون 5 دقائق عند درجة حرارة 80 درجة مئوية، وتموت فورًا عند درجة حرارة 100 درجة مئوية؛ وهي شديدة الحساسية للأحماض والجفاف وأشعة الشمس المباشرة، تحت تأثير...تموت مادة الكلورامين والمطهرات الأخرى خلال 5-15 دقيقة، وتستمر بشكل جيد لفترة طويلة، بل وتتكاثر حتى في المسطحات المائية المفتوحة ومياه الصرف الصحي الغنية بالمواد العضوية.

مسببات مرض الكوليرا

نقطة دخول العدوى هي الجهاز الهضمي. يتطور المرض فقط عندما تتخطى مسببات الأمراض حاجز المعدة (عادةً ما يُلاحظ ذلك خلال فترة الإفراز القاعدي، عندما يكون الرقم الهيدروجيني لمحتويات المعدة قريبًا من 7)، وتصل إلى الأمعاء الدقيقة، حيث تبدأ بالتكاثر بكثافة وإفراز ذيفان خارجي. يُحدد الذيفان المعوي أو الكوليراجين حدوث المظاهر الرئيسية للكوليرا. ترتبط متلازمة الكوليرا بوجود مادتين في هذه الضمّة: ذيفان معوي بروتيني - كوليراجين (ذيفان خارجي) ونيورامينيداز. يرتبط الكوليراجين بـ...مستقبل الخلايا المعوية - غانغليوزيد. بتأثير النورامينيداز، يتشكل مستقبل محدد من الغانغليوزيدات. يُنشّط مُركّب مستقبلات الكوليرا المُحدد إنزيم أدينيلات سيكليز، الذي يبدأ تخليق cAMP. يُنظّم ثلاثي فوسفات الأدينوزين إفراز الماء والشوارد من الخلية إلى تجويف الأمعاء بواسطة مضخة أيونية. نتيجةً لذلك، يبدأ الغشاء المخاطي للأمعاء الدقيقة بإفراز كمية هائلة من السوائل متساوية التوتر، والتي لا يتوفر لها الوقت الكافي للامتصاص في الأمعاء الغليظة - ويتطور الإسهال متساوي التوتر. مع لتر واحد من البراز، يفقد الجسم 5 غرامات من كلوريد الصوديوم، و4 غرامات من بيكربونات الصوديوم، وغرام واحد من كلوريد البوتاسيوم. إضافة القيء تزيد من حجم السوائل المفقودة.

نتيجةً لذلك، ينخفض حجم البلازما، وينخفض حجم الدم الدائر، ويزداد سماكته. يُعاد توزيع السائل من الفراغ الخلالي إلى داخل الأوعية الدموية. تحدث اضطرابات في الدورة الدموية الدقيقة، مما يؤدي إلى صدمة جفاف وفشل كلوي حاد. يتطور الحماض الأيضي، المصحوب بتشنجات. يُسبب نقص بوتاسيوم الدم عدم انتظام ضربات القلب، وانخفاض ضغط الدم، وتغيرات في عضلة القلب، وارتخاءً معويًا.