Am fost plecați din Madagascar ...

Folosim cookie-uri pentru a dezvolta continuu DAZ.online și pentru a-l adapta din ce în ce mai bine la nevoile dumneavoastră. DAZ.online este finanțat prin publicitate, iar cookie-urile sunt, de asemenea, setate pentru aceasta. Prin urmare, utilizarea site-ului este posibilă numai cu acordul utilizării cookie-urilor. Detalii despre utilizarea cookie-urilor pot fi găsite în politica noastră de confidențialitate.

Yersinia pestis

Folosim cookie-uri pentru a vă îmbunătăți experiența și a furniza conținut personalizat. Suntem finanțați și prin publicitate care are nevoie de cookie-uri. Prin urmare, pentru a utiliza DAZ.online trebuie să fiți de acord cu utilizarea cookie-urilor.

"Milă! Dar DAZ.online nu poate face fără cookie-uri în totalitate, inclusiv deoarece ne finanțăm din venituri din publicitate. Prin urmare, în prezent nu puteți utiliza DAZ.online fără acest acord.

Ne pare rău, dar nu puteți accesa DAZ.online fără a fi de acord cu utilizarea cookie-urilor.

  • DAZ.online
  • DAZ/AZ
  • DAZ 50/2014
  • Am plecat din Madagascar.

De ce este bacteria ciumei atât de periculoasă?

Moartea Neagra

Probabil că cea mai veche referință la ciuma bubonică poate fi găsită în Cartea Vechiului Testament a lui Samuel 1, care descrie devastarea care a durat în jurul anilor 1320-1000 î.Hr. După ce au furat chivotul legământului de la israeliți. Potrivit acestui fapt, dovezile unor focare de ciumă în Asia Mică, Egipt, Grecia și Italia sunt listate în mod repetat în evidența istorică. În conștiința noastră de astăzi, pandemia de ciumă din Evul Mediu este deosebit de vie: între 1346 și 1352, Moartea Neagră a luat viața a peste 25 de milioane de oameni, ceea ce în acel moment corespundea cu aproximativ o treime din populația lumii. Și chiar mai târziu, între secolele al XV-lea și al XVIII-lea, aproximativ 30 până la 60 la sută din populație a murit de ciumă în marile orașe precum Genova, Milano, Lyon și Veneția.

O altă pandemie de ciumă s-a răspândit din provincia Yunnan din sudul Chinei până în Hong Kong și Canton în 1855, înainte de a ajunge la Bombay în 1898 și ulterior a ucis peste 13 milioane de indieni. Boala a ajuns și pe celelalte continente prin intermediul rutelor comerciale. În timpul acestei pandemii, medicul elvețian-francez Alexandre Yersin a reușit să izoleze agentul patogen din Hong Kong în 1894. În 1967, bacteria a fost redenumită după descoperitorul ei: Yersinia pestis (anterior: Pasteurella pestis).

În termeni literari, ciuma a devenit clasică: de exemplu, Giovanni Boccaccio a procesat amenințarea cu moartea neagră în 1348 în „Il Decamerone”, iar la mijlocul secolului trecut Albert Camus a devenit faimos în lume cu cartea sa „Ciuma”.

Astăzi, ciuma nu mai este prezentă în mintea noastră ca foarte mare amenințare. Acest lucru este destul de înțeles în țările industrializate, deoarece boala este întotdeauna asociată cu condiții igienice precare. Cu toate acestea, nu trebuie trecut cu vederea faptul că între 1989 și 2003 OMS a înregistrat 38.310 de boli și 2.845 de decese într-un total de 25 de țări. Unele țări africane sunt deosebit de afectate, cum ar fi Republica Democrată Congo, Malawi, Mozambic, Uganda și, de nenumărate ori, Madagascar. Și există, de asemenea, cazuri izolate în SUA: din 2000 până în 2009 au existat 57 de cazuri de boală, dintre care șapte au fost letale.

Bacteria ciumei

La Yersini Budapestis este o bacterie anaerobă facultativă în formă de tijă, gram negativă, din familia Enterobacteriaceae, care nu este nici flagelată și nici nu se poate forma spori ca formă persistentă. Acum se presupune că Y. pestis cu aproximativ 2000 până la 20.000 de ani în urmă din specia patogenă Y. pseudotuberculoză a dezvoltat. În timp ce însă Y. pseudotuberculoză a intrat în corpul uman pe calea fecală-orală, în principal prin legume și salată contaminate, și apoi duce la boli intestinale Y. pestis a luat o altă cale de infecție.

Din Evul Mediu, o legătură între ciumă și moartea șobolanilor a fost observată din nou și din nou, la fel ca Yersin în Hong Kong în 1894. Trei ani mai târziu, Masanori Ogata și Paul-Louis Simond au descoperit independent că puricii joacă un rol crucial în transmiterea bolii. Astfel, bacteriile de ciumă se găsesc în trei organisme foarte diferite, și anume la purici, șobolani și - ca „accident” ca și cum ar fi - la oameni (Fig. 1). Acest lucru necesită o adaptare specială la gazda respectivă, chiar și din cauza temperaturii corporale diferite, care este de 26 ° C la purici, 37 ° C la om și de la 37 la 39,5 ° C la șobolani.

Trei plasmide codifică factori importanți de virulență

În total sunt necesare trei molecule de ADN diferite Yersini Budapestis pentru modul său de viață neobișnuit în purici, rozătoare și oameni (Fig. 2).

Fosfolipaza D și antigenul capsulei F1

Faptul că bacteria poate rămâne și se poate înmulți în purici este datorită plasmidei pMT1 (= pFra), pe care este codificată enzima fosfolipază D (= toxina murină Yersinia, Ymt). Fosfolipaza D protejează bacteria de a fi digerată în intestinul puricului. Împreună cu proteinele de suprafață, care sunt codificate de locația de stocare a heminei a cromozomului bacterian, fosfolipaza D asigură că Y. pestis poate coloniza forestomach-ul puricului pe lângă intestinul mediu. Proteinele de la suprafață fac ca bacteriile să se lipească și să blocheze tractul digestiv al puricilor, care la rândul său îl îndeamnă să se hrănească mai intens. Cu fiecare mușcătură, puricii sufocă unele bacterii din pădure, care apoi intră în corpul mamiferului - fie ele rozătoare sau oameni. PhospholipaseD a primit denumirea de „toxină murină Yersinia”, deoarece s-a observat că proteina acționează ca un blocant beta la șoareci („murini”) și șobolani și duce la o scădere extremă a tensiunii arteriale. Cu toate acestea, expresia dependentă de temperatură are loc în principal în purice și rareori la mamifere la 37 ° C temperatura corpului.

Gena pentru fracția 1 antigenă a capsulei (CaF1) este, de asemenea, localizată pe plasmida pMT1. Această proteină este expusă numai pe suprafața bacteriană la o temperatură ambiantă de 37 ° C, unde formează un polimer fibrilar, asemănător unui gel și acționează ca un factor de protecție care previne aderența la macrofage și, astfel, și fagocitoza de către fagocite.

Sistem de secreție de tip III

O a doua, pentru patogenitatea Y. pestis O plasmidă extrem de importantă este pYV (= pCD1), care transportă genele pentru sistemul de secreție de tip III (T3SS). Aceste proteine ​​sunt, de asemenea, exprimate numai în gazda cu sânge cald, în funcție de temperatură. În primul rând, peste 20 de proteine ​​formează complexul T3SA foarte complex, care se extinde pe întregul perete celular al bacteriei cu membrana citoplasmatică, stratul de mureină și membrana exterioară și, de asemenea, formează o structură în formă de ac pentru injectarea factorilor de virulență în celula țintă. De îndată ce T3SA intră în contact cu o celulă eucariotă a gazdei, externa Yersinia-Proteinele (proteinele exterioare Yersinia, Yop) sunt exprimate și injectate în celula țintă de către T3SA. Acolo, aceste exotoxine interacționează cu proteinele celulei gazdă în diferite moduri: Citoscheletul de actină este destabilizat, producția de citokine este inhibată și apoptoza celulelor fagocitare este indusă.

Activator de plasminogen

A treia plasmidă, pPst (= pPCP1 = pPla), apare de obicei în mai multe copii în bacterie și poartă gena pentru activatorul de plasminogen Pla. Această protează activează plasminogenul în gazda mamiferelor, scindând astfel polimerii de fibrină. Pla se leagă, de asemenea, de proteinele matricei extracelulare, cum ar fi laminina și inactivează factorii complementari ai sistemului imunitar înnăscut. În general, Pla facilitează răspândirea Y. pestis în țesut și contribuie semnificativ la virulența bacteriei.

În plus față de Pla, există pe suprafața Y. pestis Există, de asemenea, alte proteine ​​(de exemplu, Ail) care joacă un rol important în prima aderență la celulele gazdă: este interesant că bacteriile ciumei pot invada în mod activ macrofagele sau celulele epiteliale, există acolo netulburate și se pot pregăti pentru viața lor în afara celulelor.

Infecția

Obțineți mușcătura unui purice infectat Yersinia-Bacteriile într-o gazdă cu sânge cald și, astfel, într-un mediu mult mai cald; acest lucru își schimbă complet expresia genică. O altă adaptare la gazdă este o modificare a structurii lipopolizaharidelor (LPS) din membrana exterioară. De obicei, LPS sunt caracteristici importante de identificare pentru sistemul imunitar înnăscut pentru a combate agentul patogen cât mai eficient posibil. Cu toate acestea, prin schimbarea activă a structurii LPS, bacteria nu mai este recunoscută la fel de bine și o reacție pro-inflamatorie a gazdei este suprimată. Ca o bacterie intracelulară opțională poate Y. pestis persistă în macrofage, dar nu și în neutrofile; Prin urmare, neutrofilele joacă un rol important în prima luptă împotriva bacteriei ciumei după infecție. Odată cu macrofagele, în care bacteriile se înmulțesc, acestea sunt transportate la cei mai apropiați ganglioni limfatici și încep să exprime proteina CaF1 și proteinele complexului T3S. Acum, bacteriile sunt bine echipate pentru a persista extracelular și pentru a rezista atacurilor celulelor imune și ale sistemului complementar.

După o perioadă de incubație de două până la șase zile, ganglionul limfatic afectat se umflă semnificativ; „umflăturile” de dimensiuni de ou reprezintă imaginea caracteristică a ciumei bubonice. Aceasta este cea mai comună formă de ciumă la nivel mondial, cu 80-95% din cazuri și are o rată a mortalității de 10-20%; Cu toate acestea, dacă nu este tratată, 50 până la 90% dintre pacienți mor. Doar 10-20 la sută din infecțiile cu ciumă dezvoltă o formă septicemică, care poate apărea fie după „umflătură”, fie direct după mușcătură. Aici, rata mortalității este ușor mai mare în timpul tratamentului, la 22%, dar netratată - cum ar fi ciuma pneumonică - este 100% fatală.

Dacă o persoană este bolnavă de ciumă pneumonică, boala poate fi transmisă și prin infecție cu picături. Această cale de răspândire în combinație cu evoluția fatală a ciumei pneumonice prezintă riscul ca Y. pestis poate fi folosit ca o armă biologică eficientă. În timpul celui de-al doilea război mondial, armata japoneză a efectuat teste de armă biologică, inclusiv utilizarea bombelor cu purici infectați cu ciumă. Mai târziu, utilizarea directă a bacteriilor de ciumă în aerosoli a fost testată de diferite guverne.

profilaxie

O modalitate destul de eficientă de a ține sub control ciuma este de a controla gazdele bacteriei ciumei, adică, dacă este necesar, decimarea țintită a acestora. Ori de câte ori șobolanii și puricii lor se zbat, în principiu, va izbucni ciuma; mai ales Y. pestis este răspândit în întreaga lume.

Primele vaccinuri împotriva ciumei erau deja disponibile la sfârșitul secolului al XIX-lea, folosind atât bacterii atenuate, cât și bacterii ucise. La începutul secolului al XX-lea, tulpina vie atenuată EV76 a fost inoculată în Europa de Est și în părți ale fostei Uniuni Sovietice. Datorită efectelor secundare destul de puternice, utilizarea acestui vaccin a scăzut semnificativ în anii 1960. Apoi, alții au fost atenuați prin mutageneză țintită Yersinia-Tulpinile s-au dezvoltat, dar niciuna nu a transformat-o într-un studiu clinic. Alternativ, un modificat genetic Salmonella-Bacterii pe care unele Yersinia-Genele exprimate, se utilizează ca vaccin viu.

Încă din 1897, un vaccin cu bacterii inactivate, așa-numitul Haffkine KWCV (vaccin ucis cu celule întregi), a fost utilizat într-o campanie de vaccinare pe scară largă în Bombay. Ca urmare, au fost utilizate alte vaccinuri cu bacterii ucise; Vaccinul împotriva ciumei al Farmacopeei Statelor Unite (USP), care a fost produs până în 1999, era relativ bine cunoscut. Până în prezent, însă, vaccinurile cu bacterii ucise au asigurat o protecție imunitară foarte slabă. Abordările mai recente sunt, prin urmare, în direcția vaccinurilor subunitare, fie cu antigenul CaF1 și/fie cu proteina V din aparatul de injecție al complexului T3S al Y. pestis fi folosit.

Terapie cu antibiotice

Dacă nu este tratată, ciuma bubonică este fatală la peste 50% dintre pacienți. Este important dacă suspectați o infecție cu Y. pestis, pentru a începe terapia cu antibiotice cât mai curând posibil, chiar înainte de confirmarea microbiologică. Pentru o lungă perioadă de timp, medicamentul ales a fost de 2 g streptomicină administrat intramuscular timp de zece zile. Deoarece streptomicina are un efect bacteriolitic, există riscul de șoc endotoxinic. Acest lucru poate fi prevenit prin trecerea la un alt antibiotic - în principal tetraciclină - la trei zile după ce temperatura corpului a revenit la normal. Ca alternativă, gentamicina poate fi administrată și intramuscular la fiecare douăsprezece ore la o doză de 2,5 mg/kg greutate corporală. Ciprofloxacina fluorochinolonă poate fi de asemenea utilizată: 400 mg IV de două ori pe zi. sau 500 mg pe cale orală. În cazul meningitei de ciumă, cloramfenicolul este medicamentul ales: 50 mg/kg greutate corporală parenteral sau oral timp de până la zece zile.

Penicilinele, cefalosporinele și macrolidele sunt ineficiente împotriva infecției cu ciumă.

Concluzie

Ciuma este o amenințare omniprezentă în sine, dar una care este cu greu prezentă în mintea populației occidentale. Cât de repede acest tip de ignoranță se poate transforma într-o problemă dramatică poate fi văzut în prezent în epidemia de Ebola din Africa de Vest. Combaterea ciumei din Madagascar are unele probleme: unii purici de șobolan sunt deja rezistenți la insecticidele obișnuite. Insula este una dintre cele mai sărace țări din lume, astfel încât furnizarea la timp de antibiotice adecvate nu este neapărat garantată. Mai mult, prima Yersinia rezistentă la antibiotice a fost deja identificată în Madagascar - fapt care ar trebui, de asemenea, să fie atent observat și observat în această țară.

[1] Amedei A și colab. Rolul răspunsului imun în Yersinia pestis infecţie. J Infect Dev Ctries 2011; 5: 628-639

[2] Butler T. Articolul de recenzie: Plaga dă surprize în primul deceniu al secolului 21 în Statele Unite și în întreaga lume. Am J Trop Med Hyg 2013; 89: 788-793

[3] Heroven AK, Dersch P. Coregularea metabolismului și virulenței adaptate la gazdă de către yersiniae patogene. Front Cell Infect Microbiol 2014; 4: 146

[4] Hinnebusch BJ și colab. Rolul toxinei murine Yersinia în supraviețuirea Yersinia pestis în intestinul mediu al vectorului puric. Știința 2002; 296: 733-735

[5] Ke Y și colab. Yersinia pestis: mecanisme de intrare și rezistență la celula gazdă. Front Cell Infect Microbiol 2013; 3: 106

[6] Kolodziejek AM și colab. Yersinia pestis Ail: roluri multiple ale unei singure proteine. Front Cell Infect Microbiol 2012; 2: 103

[7] Ligon BL. Ciuma: o trecere în revistă a istoriei și potențialului său ca armă biologică. Semin Pediatr Infect Dis 2006; 17: 161-170

[8] Oyston PCF, Williamson ED. Profilaxia și terapia ciumei. Expert Rev Anti Infect Ther 2013; 11: 817-829

[9] Plano GV, Schesser K. The Yersinia pestis sistem de secreție de tip III: exprimare, asamblare și rol în evaziunea apărării gazdei. Immunol Res 2013; 57: 237-245

[10] Prentice MB, Rahalison L. Plague. Lancet 2007; 369: 1196-1207