Ми були з Мадагаскару ...

Ми використовуємо файли cookie, щоб постійно розробляти DAZ.online та адаптувати його все краще і краще до ваших потреб. DAZ.online фінансується за рахунок реклами, і для цього також встановлюються файли cookie. Тому використання веб-сайту можливе лише за умови згоди на використання файлів cookie. Подробиці щодо використання файлів cookie можна знайти в нашій декларації про захист даних.

були

Ми використовуємо файли cookie для покращення Вашого досвіду та надання персоналізованого вмісту. Ми фінансуємося з реклами, яка також потребує файлів cookie. Тому, щоб використовувати DAZ.online, вам потрібно погодитися на використання файлів cookie.

«Шкода! Але DAZ.online не може повністю обійтися без файлів cookie, зокрема, тому що ми фінансуємо себе за рахунок доходів від реклами. Тому зараз ви не можете використовувати DAZ.online без цієї згоди.

На жаль, ви не можете отримати доступ до DAZ.online, не погодившись із використанням файлів cookie.

  • DAZ.online
  • DAZ/AZ
  • ДАЗ 50/2014
  • Ми виїхали з Мадагаскару.

Чому бактерія чуми така небезпечна?

Чорна смерть

Ймовірно, найдавніші згадки про бубонну чуму містяться в Старозавітній книзі Самуїла 1, де описуються руйнування, що розпочалися приблизно в 1320-1000 рр. До н. Після того, як вони вкрали ковчег завіту у ізраїльтян. Відповідно до цього свідчення спалахів чуми в Малій Азії, Єгипті, Греції та Італії неодноразово перераховуються в історичних записах. У нашій свідомості сьогодні пандемія чуми середньовіччя особливо жива: між 1346 і 1352 рр. "Чорна смерть" забрала життя понад 25 мільйонів людей, що на той час відповідало приблизно третині населення світу. А ще пізніше, між XV і XVIII століттями, від чуми у великих містах, таких як Генуя, Мілан, Ліон та Венеція, загинуло від 30 до 60 відсотків населення.

Чергова пандемія чуми поширилася з південнокитайської провінції Юньнань на Гонконг і кантон в 1855 році, перш ніж дістатися до Бомбею в 1898 році і згодом вбити понад 13 мільйонів індіанців. Захворювання також дійшло до інших континентів торговими шляхами. Під час цієї пандемії швейцарсько-французькому лікареві Александру Єрсіну вдалося виділити збудника в Гонконзі в 1894 році. У 1967 році бактерію було перейменовано на честь її відкривача: Yersinia pestis (раніше: Pasteurella pestis).

У літературному плані чума стала класикою: наприклад, Джованні Боккаччо переробив загрозу чорної смерті в 1348 році в “Il Decamerone”, а в середині минулого століття Альбер Камю став всесвітньо відомим завдяки своїй книзі “Чума”.

Сьогодні чума вже не присутня в наших свідомостях як дуже велика загроза. Це цілком зрозуміло в промислово розвинутих країнах, оскільки хвороба завжди пов’язана з поганими гігієнічними умовами. Тим не менш, не слід пропускати той факт, що між 1989 і 2003 рр. ВООЗ зареєструвала загалом 38 310 захворювань та 2845 смертей у загальній кількості 25 країн. Особливо постраждали деякі африканські країни, такі як Демократична Республіка Конго, Малаві, Мозамбік, Уганда та, знову і знову, Мадагаскар. А також є поодинокі випадки в США: з 2000 по 2009 рік було 57 випадків захворювання, сім з яких мали летальний результат.

Бактерія чуми

В Єрсіні Будапешт це паличкоподібна, грамнегативна, факультативна анаеробна бактерія з сімейства Enterobacteriaceae, яка не є ні джгутиковою, ні може сприймати спори як стійку форму. Зараз передбачається, що Ю.пестіс приблизно від 2000 до 20 000 років тому від патогенних видів Ю. псевдотуберкульоз склався. Хоча однак Ю. псевдотуберкульоз потрапив в організм людини фекально-оральним шляхом, переважно через заражені овочі та салат, а потім призводить до кишкових захворювань Ю.пестіс пішов іншим шляхом зараження.

Починаючи з Середньовіччя, зв’язок між чумою та загибеллю щурів спостерігався раз за разом, як і Єрсін у Гонконзі в 1894 році. Через три роки Масанорі Огата та Пол-Луї Саймонд самостійно виявили, що блохи відіграють вирішальну роль у передачі хвороби. Отже, бактерії чуми містяться у трьох цілком різних організмах, а саме у бліх, щурів та - як би «нещасного випадку» - людей (рис. 1). Це вимагає спеціальної адаптації до відповідного хазяїна, хоча б через різну температуру тіла, яка становить 26 ° C у бліх, 37 ° C у людей та 37 - 39,5 ° C у щурів.

Три плазміди кодують важливі фактори вірулентності

Всього потрібно три різні додаткові молекули ДНК Єрсіні Будапешт за незвичний спосіб життя у бліх, гризунів та людей (рис. 2).

Фосфоліпаза D та капсульний антиген F1

Той факт, що бактерія може взагалі залишатися і розмножуватися у бліх, завдяки плазміді pMT1 (= pFra), на якій кодується фермент фосфоліпазаD (= мишачий токсин Yersinia, Ymt). ФосфоліпазаD захищає бактерію від перетравлення в середній кишці блохи. Разом з поверхневими білками, які кодуються місцем зберігання бактеріальної хромосоми геміном, фосфоліпазаD забезпечує, що Ю.пестіс може колонізувати лісомах бліх на додаток до середньої кишки. Поверхневі білки змушують бактерії злипатися і блокують травний тракт блохи, що, в свою чергу, спонукає її до більш інтенсивного пошуку кормів. При кожному укусі блоха видавлює з лісомаху деякі бактерії, які потім потрапляють в організм ссавця - будь то гризуни чи людина. ФосфоліпазаD отримала назву «мишачий токсин Yersinia» через спостереження, що білок діє як бета-блокатор у мишей («мишачих») та щурів і призводить до надзвичайного падіння артеріального тиску. Однак температурно-залежне вираження відбувається переважно у бліх і навряд чи при 37 ° С у ссавців.

Ген капсульної фракції антигену 1 (CaF1) також знаходиться на плазміді pMT1. Цей білок піддається впливу на бактеріальну поверхню лише при температурі навколишнього середовища 37 ° C, де він утворює фібрилярний гелеподібний полімер і діє як захисний фактор, що запобігає прилипанню до макрофагів, а отже, і фагоцитозу фагоцитами.

Система секреції III типу

По-друге, щодо патогенності Ю.пестіс Надзвичайно важливою плазмідою є pYV (= pCD1), яка несе гени для системи секреції типу III (T3SS). Залежно від температури ці білки також експресуються лише у теплокровного господаря. Перш за все, понад 20 білків утворюють дуже складний комплекс T3SA, який проходить через всю клітинну стінку бактерії з цитоплазматичною мембраною, шаром муреїну та зовнішньою мембраною, а також утворює голчасту структуру для введення факторів вірулентності в клітину-мішень. Як тільки T3SA контактує з еукаріотичною клітиною господаря, зовнішньою Єрсінія-Білки (зовнішні білки Yersinia, Yop) експресуються та вводяться в клітину-мішень за допомогою T3SA. Там ці екзотоксини по-різному взаємодіють з білками клітини-господаря: детонізується актиновий цитоскелет, пригнічується продукція цитокінів та індукується апоптоз фагоцитарних клітин.

Активатор плазміногену

Третя плазміда, pPst (= pPCP1 = pPla), зазвичай зустрічається в декількох копіях у бактерії і несе ген активатора плазміногену Pla. Ця протеаза активує плазміноген у господаря ссавців, розщеплюючи тим самим полімери фібрину. Pla також зв'язується з білками позаклітинного матриксу, такими як ламінін, та інактивує фактори комплементу вродженої імунної системи. Загалом, Pla сприяє поширенню Ю.пестіс в тканині і суттєво сприяє вірулентності бактерії.

На додаток до Pla, вони є на поверхні Ю.пестіс Існують також інші білки (наприклад, Ail), які відіграють важливу роль у початковій адгезії до клітин-господарів: Цікаво, що чумові бактерії можуть активно вторгуватися в макрофаги або епітеліальні клітини, існують там безперешкодно і готуються до свого життя поза клітинами.

Інфекція

Отримати при укусі зараженої блохи Єрсінія-Бактерії в теплокровному господарі і, отже, у значно теплішому середовищі; це повністю змінює його генну експресію. Ще однією адаптацією до господаря є зміна структури ліпополісахаридів (LPS) у зовнішній мембрані. Зазвичай ЛПС є важливими ознаками, що визначають вроджену імунну систему, щоб якомога ефективніше боротися з патогеном. Однак, активно змінюючи структуру LPS, бактерія також більше не розпізнається і пригнічується прозапальна реакція господаря. Як необов'язкова внутрішньоклітинна бактерія може Ю.пестіс зберігаються в макрофагах, але не в гранулоцитах нейтрофілів; Тому нейтрофіли відіграють важливу роль у першій боротьбі проти чумних бактерій після зараження. З макрофагами, в яких бактерії розмножуються, вони транспортуються до найближчих лімфатичних вузлів і починають експресувати білок CaF1 і білки комплексу T3S. Тепер бактерії добре підготовлені для того, щоб зберігати позаклітинно та протистояти атакам імунних клітин та системи комплементу.

Після інкубаційного періоду від двох до шести днів уражений лімфатичний вузол значно набрякає; "горбки" розміром з яйцеклітини представляють характерну картину бубонної чуми. Це найпоширеніша форма чуми у всьому світі - від 80 до 95 відсотків випадків, і рівень смертності становить від 10 до 20 відсотків; Однак, якщо їх не лікувати, від 50 до 90 відсотків пацієнтів помирають. Лише у 10-20 відсотків заражень чумою розвивається септицемічна форма, яка може виникнути або після "удару", або безпосередньо після укусу. Тут рівень смертності дещо вищий при терапії - 22 відсотки, але нелікований - як пневмонічна чума - становить 100 відсотків із летальним наслідком.

Якщо людина хвора на пневмонічну чуму, хвороба також може передаватися крапельною інфекцією. Цей спосіб поширення у поєднанні зі смертельним перебігом пневмонічної чуми несе в собі небезпеку Ю.пестіс може використовуватися як ефективна біозброя. Під час Другої світової війни японська армія проводила випробування біозброї, включаючи використання бомб із зараженими чумою блохами. Пізніше безпосереднє використання чумних бактерій в аерозолях було перевірено різними урядами.

профілактика

Досить ефективним способом утримувати чуму в контролі є боротьба з господарями чуми, тобто, якщо потрібно, систематичне знищення їх. Скрізь, де щури та їх блохи веселяться, в принципі, спалахне чума; особливо Y. pestis є поширеним у всьому світі.

Перші вакцини проти чуми були доступні ще в кінці 19 століття, використовуючи як ослаблені, так і вбиті бактерії. На початку 20 століття живий аттенуйований штам EV76 був щеплений у Східній Європі та частинах колишнього Радянського Союзу. Через досить сильних побічних ефектів використання цієї вакцини значно скоротилося в 1960-х роках. Потім інші були послаблені шляхом цілеспрямованого мутагенезу Єрсінія-Штами розвивались, але жоден з них не перейшов у клінічне дослідження. Як варіант, генетично модифікований Сальмонели-Бактерії, які деякі Єрсінія-Експресовані гени, застосовувати як живу вакцину.

Ще в 1897 році в масштабній вакцинаційній кампанії в Бомбеї була використана вакцина з інактивованими бактеріями, так звана Haffkine KWCV (вбита цільноклітинна вакцина). В результаті були використані інші вакцини з убитими бактеріями; Вакцина проти чуми Фармакопеї США (USP), яка вироблялася до 1999 року, була відносно добре відомою. Однак поки що вакцини з убитими бактеріями забезпечували лише дуже поганий імунний захист. Таким чином, новітні підходи спрямовані на субодиничні вакцини з антигеном CaF1 та/або білком V з ін'єкційного апарату комплексу T3S Y. pestis бути використаним.

Терапія антибіотиками

Якщо не лікувати, бубонна чума закінчується смертельним результатом у понад 50 відсотків пацієнтів. Важливо, якщо ви підозрюєте інфекцію Ю.пестіс, розпочати антибіотикотерапію якомога швидше, ще до того, як з’явиться мікробіологічне підтвердження. Тривалий час препаратом вибору було 2 г стрептоміцину, який вводили внутрішньом’язово протягом десяти днів. Оскільки стрептоміцин має бактеріолітичну дію, проте існує ризик розвитку ендотоксинового шоку. Цього можна попередити, перейшовши на інший антибіотик - зазвичай тетрациклін - через три дні після нормалізації температури тіла. Як альтернативу, гентаміцин також можна вводити внутрішньом’язово кожні дванадцять годин у дозі 2,5 мг/кг маси тіла. Також може бути використаний фторхінолон ципрофлоксацин: 400 мг в/в двічі на день. або 500 мг перорально. У разі чумного менінгіту хлорамфенікол є препаратом вибору: 50 мг/кг маси тіла парентерально або перорально протягом десяти днів.

Пеніциліни, цефалоспорини та макроліди неефективні проти чумної інфекції.

Висновок

Чума сама по собі є повсюдною загрозою, але навряд чи присутня у свідомості західного населення. Наскільки швидко цей тип незнання може перерости у драматичну проблему, в даний час можна побачити в епідемії Ебола в Західній Африці. Боротьба з чумою на Мадагаскарі має деякі проблеми: деякі щурячі блохи вже стійкі до звичайних інсектицидів. Острів є однією з найбідніших країн світу, тому своєчасне постачання відповідних антибіотиків не обов'язково гарантується. Крім того, на Мадагаскарі вже були виявлені перші стійкі до антибіотиків ієрсінії - факт, який також слід ретельно спостерігати та спостерігати в цій країні.

[1] Амедей А та ін. Роль імунної відповіді в Yersinia pestis інфекція. J Infect Dev Ctries 2011; 5: 628-639

[2] Батлер Т. Оглядова стаття: Чума дарує сюрпризи в першому десятилітті 21 століття в США та в усьому світі. Am J Trop Med Hyg 2013; 89: 788-793

[3] Геровен А. К., Дерш П. Корегуляція адаптованого до господаря метаболізму та вірулентності патогенними ієрсиніями. Front Cell Infect Microbiol 2014; 4: 146

[4] Hinnebusch BJ та ін. Роль мишачого токсину Yersinia у виживанні Yersinia pestis у середній кишці переносника бліх. Science 2002; 296: 733-735

[5] Ke Y та ін. Yersinia pestis: механізми проникнення та стійкості до клітини-господаря. Front Cell Infect Microbiol 2013; 3: 106

[6] Колодзієк А. М. та ін. Yersinia pestis Ail: множинні ролі одного білка. Front Cell Infect Microbiol 2012; 2: 103

[7] Лігон BL. Чума: огляд її історії та потенціалу як біологічної зброї. Semin Pediatr Infect Dis 2006; 17: 161-170

[8] Oyston PCF, Williamson ED. Профілактика та терапія чуми. Expert Rev Anti Infect Ther 2013; 11: 817-829

[9] Плано Г.В., Шессер К. Yersinia pestis система секреції типу III: експресія, складання та роль ухилення від захисних сил господаря. Immunol Res 2013; 57: 237-245

[10] Прентис М.Б., Рахалісон Л. Чума. Lancet 2007; 369: 1196-1207