Etiologia cholery: bakteria Vibrio cholerae i mechanizmy zakażenia

Cholera to ostra choroba zakaźna jelita cienkiego, której przyczyną jest bakteria Vibrio cholerae123. Ta niebezpieczna bakteria gram-ujemna o charakterystycznym kształcie przecinka jest głównym czynnikiem etiologicznym cholery, choroby która od wieków nęka ludzkość i nadal stanowi poważne zagrożenie zdrowia publicznego w wielu regionach świata.

Ważne: Cholera jest wywoływana wyłącznie przez określone szczepy bakterii Vibrio cholerae należące do serogrupy O1 i O139. Te toksyczne szczepy różnią się od innych wariantów bakterii tym, że produkują śmiercionośną toksynę choleraiczną, która jest bezpośrednią przyczyną ciężkich objawów choroby.

Charakterystyka bakterii Vibrio cholerae

Vibrio cholerae to gram-ujemna, ruchliwa bakteria o charakterystycznym kształcie przypominającym przecinek45. Posiada pojedynczą wić biegunową, która umożliwia jej poruszanie się, oraz pili – nitkowate struktury służące do przyczepiania się do tkanek4. Bakteria ta naturalnie występuje w wodach przybrzeżnych, szczególnie w wodach słonawych (lekko słonych), gdzie przyczepia się do drobnych skorupiaków zwanych widłonogami26.

Spośród ponad 200 serogrupy Vibrio cholerae, tylko dwie – O1 i O139 – są odpowiedzialne za wywoływanie epidemii cholery378. Serogrupa O1 zawiera dwa biologicznie nierozróżnialne biotypy: klasyczny i El Tor, przy czym biotyp El Tor częściej powoduje łagodne lub bezobjawowe zakażenia9. Serogrupa O139, znana również jako „Bengal”, pojawiła się w 1992 roku podczas epidemii w Indiach i Bangladeszu9.

Mechanizm chorobotwórczości

Kluczowym elementem w etiologii cholery jest toksyna choleraiczna produkowana przez patogenne szczepy Vibrio cholerae110. Ta silna enterotoksyna składa się z sześciu podjednostek białkowych: jednej kopii podjednostki A i pięciu kopii podjednostki B, połączonych wiązaniem disiarczkowym11. Gen kodujący toksynę choleraiczną został wprowadzony do Vibrio cholerae przez horyzontalny transfer genów za pośrednictwem bakteriofaga CTXφ811.

Aby doszło do zakażenia, bakterie Vibrio cholerae muszą najpierw przetrwać kwaśne środowisko żołądka, następnie przyłączyć się do jelita cienkiego i wyprodukować toksynę choleraiczną1213. Toksyna wiąże się z receptorami na komórkach błony śluzowej jelita cienkiego i aktywuje wewnątrzkomórkowy szlak prowadzący do masywnego wydzielania płynów do jelita cienkiego1214. Zobacz więcej: Mechanizm działania toksyny choleraicznej - jak bakteria wywołuje chorobę

Główne źródła zakażenia

Cholera przenosi się głównie drogą pokarmową poprzez spożycie skażonej wody lub żywności215. Skażone źródła wody stanowią główne źródło zakażenia choleraicznego116. Bakterie mogą być obecne w wodzie powierzchniowej lub studnianej, przy czym skażone studnie publiczne są częstymi źródłami zakażeń na dużą skalę1.

Bakterie Vibrio cholerae mogą również żyć w wodach słonawych i przybrzeżnych, dlatego spożycie surowych skorupiaków, takich jak krewetki i kraby, może być źródłem cholery217. W krajach rozwiniętych większość przypadków cholery wynika z przenoszenia przez żywność, podczas gdy w krajach rozwijających się częściej przyczyną jest woda18.

Najczęstsze źródła zakażenia cholery:

  • Skażona woda pitna z publicznych studni lub systemów wodociągowych
  • Żywność przygotowana lub myta w skażonej wodzie
  • Surowe lub niedogotowane owoce morza ze skażonych wód
  • Surowe warzywa i owoce nawożone nieczyszczeniami lub podlewane skażoną wodą
  • Produkty spożywcze sprzedawane przez ulicznych sprzedawców

Czynniki sprzyjające zakażeniu

Podatność na zakażenie choleraiczne różni się między osobami i zależy od kilku czynników19. Grupa krwi O wiąże się z dwukrotnie wyższym ryzykiem zachorowania na cholerę w porównaniu z innymi grupami krwi111920. Przyczyna tej zwiększonej podatności pozostaje nieznana, ale może być związana z większą wrażliwością na toksynę choleraiczną.

Ponieważ bakterie Vibrio cholerae są wrażliwe na kwas żołądkowy, osoby z niskim poziomem kwasu żołądkowego (hipochlorhydria lub achlorhydria) są bardziej narażone na zakażenie192021. Dotyczy to również pacjentów przyjmujących leki zmniejszające wydzielanie kwasu żołądkowego, osób po operacjach żołądka oraz cierpiących na zakażenie Helicobacter pylori19.

Niedożywienie również zwiększa podatność na cholerę19. Względnie wysoka dawka zakaźna Vibrio cholerae oznacza, że do wywołania choroby potrzeba zwykle około 100 milionów bakterii u zdrowych dorosłych811. Zobacz więcej: Czynniki ryzyka zakażenia cholerą - kto jest najbardziej narażony

Warunki środowiskowe sprzyjające chorobie

Cholera występuje głównie w miejscach, gdzie trudno jest utrzymać czyste środowisko, w tym bezpieczne źródła wody21. Takie warunki są powszechne w obozach dla uchodźców, krajach o ograniczonych zasobach oraz obszarach dotkniętych głodem, wojną lub klęskami żywiołowymi2122.

Cholera może szybko rozprzestrzeniać się w obszarach, gdzie ścieki i woda pitna nie są odpowiednio oczyszczane223. Wskaźniki zakażeń są przewidywalnie najwyższe w społecznościach, w których woda nie nadaje się do picia, a standardy higieny osobistej i społecznej są niskie24. Klęski żywiołowe, takie jak powodzie czy trzęsienia ziemi, mogą uszkodzić infrastrukturę wodną i sanitarną, tworząc idealne warunki do przenoszenia bakterii cholery2526.

Znaczenie społeczno-ekonomiczne w etiologii

Cholera jest ściśle powiązana z ubóstwem i brakiem dostępu do bezpiecznej żywności, wody oraz odpowiednich warunków sanitarnych825. Choroba ta nieproporcjonalnie dotyka zubożałe społeczności o ograniczonym dostępie do podstawowej opieki zdrowotnej, czystej wody i odpowiednich urządzeń sanitarnych25. Główne czynniki sprzyjające przenoszeniu cholery to status społeczno-ekonomiczny i warunki życia populacji27.

Współcześnie świat jest świadkiem siódmej pandemii cholery, która rozpoczęła się w Azji Południowej w 1961 roku, dotarła do Afryki w 1971 roku i do Ameryki w 1991 roku28. Badania genomowe wykazały, że bakteria cholery była wprowadzana do Afryki co najmniej 11 razy w ciągu 44 lat, zawsze z Azji, a populacje ludzkie były głównymi wektorami rozprzestrzeniania choroby w całej Afryce2728.

Pytania i odpowiedzi

Co jest przyczyną cholery?

Cholera jest wywoływana przez bakterię Vibrio cholerae, szczególnie przez szczepy należące do serogrupy O1 i O139, które produkują toksynę choleraiczną powodującą ciężkie objawy choroby.

Jak można zarazić się cholerą?

Zakażenie cholerą następuje głównie przez spożycie wody lub żywności skażonej bakteriami Vibrio cholerae, które dostają się do środowiska przez nieczyszczenia osób zakażonych.

Jakie są główne źródła zakażenia choleraicznego?

Główne źródła to skażona woda pitna ze studni lub systemów wodociągowych, żywność przygotowana w skażonej wodzie, surowe owoce morza oraz warzywa nawożone nieczyszczeniami.

Czy wszyscy ludzie są jednakowo podatni na cholerę?

Nie, podatność różni się między osobami. Osoby z grupą krwi O mają dwukrotnie wyższe ryzyko, podobnie jak osoby z niskim poziomem kwasu żołądkowego czy niedożywieniem.

W jakich warunkach cholera najłatwiej się rozprzestrzenia?

Cholera najłatwiej rozprzestrzenia się w obszarach o słabej infrastrukturze sanitarnej, braku dostępu do czystej wody, podczas klęsk żywiołowych oraz w przeludnionych miejscach o niskich standardach higieny.