Cholera
Etiologia i przyczyny
Cholera jest ostrą infekcją przewodu pokarmowego wywołaną przez bakterię Vibrio cholerae, głównie serogrupy O1 i O139, które produkują toksynę cholerową (CTX). Patogen kolonizuje jelito cienkie, gdzie toksyna cholerowa indukuje masywne wydzielanie płynów i elektrolitów (Na+, Cl-, HCO3-, K+), prowadząc do gwałtownej wodnistej biegunki i ciężkiego odwodnienia. Dawka zakaźna wynosi około 10^8 bakterii, a czynniki predysponujące do zakażenia to m.in. obniżona kwaśność soku żołądkowego, niedożywienie oraz grupa krwi O. Transmisja odbywa się głównie drogą fekalno-oralną poprzez spożycie skażonej wody lub żywności, zwłaszcza surowych owoców morza i warzyw. Epidemiologia choroby obejmuje obszary endemiczne, neoepidemiczne oraz sporadyczne ogniska w krajach rozwiniętych, z globalną liczbą zachorowań szacowaną na 1,3-4 miliony rocznie i 21 000-143 000 zgonów.
Definicja i ogólna charakterystyka cholery
Cholera to ostra choroba zakaźna przewodu pokarmowego wywoływana przez bakterię Vibrio cholerae. Jest to zakażenie jelita cienkiego, które charakteryzuje się gwałtowną, wodnistą biegunką prowadzącą do ciężkiego odwodnienia i zaburzeń elektrolitowych, które nieleczone mogą szybko doprowadzić do śmierci.12 Bakteria ta została odkryta w 1883 roku przez niemieckiego badacza Roberta Kocha, który potwierdził, że patogen rozprzestrzenia się poprzez skażoną wodę i żywność.3
Cholera może wystąpić jako choroba endemiczna, epidemiczna lub pandemiczna. Obecnie świat doświadcza siódmej pandemii cholery, która rozpoczęła się w Azji Południowej w 1961 roku, dotarła do Afryki w 1971 roku, a do Ameryki w 1991 roku.45 Każdego roku na świecie odnotowuje się szacunkowo od 1,3 do 4 milionów zachorowań na cholerę oraz między 21 000 a 143 000 zgonów z tego powodu.67
Czynnik etiologiczny cholery
Charakterystyka Vibrio cholerae
Vibrio cholerae to Gram-ujemna, zakrzywiona, ruchliwa bakteria należąca do rodziny Vibrionaceae. Posiada pojedynczą wić (flagellum) umożliwiającą poruszanie się oraz struktury podobne do włosków (pile) służące do przytwierdzania się do tkanek.89 Jest to fakultatywnie beztlenowa pałeczka posiadająca zdolność do kolonizacji jelita cienkiego człowieka.10
Zidentyfikowano ponad 200 serotypów Vibrio cholerae, jednak tylko szczepy wytwarzające toksynę cholerową mogą powodować cholerę. Spośród nich jedynie serogrupy O1 i O139 wywołują epidemie cholery.1112 Serogrupa O1 zawiera dwa serotypy: klasyczny i El Tor. Łagodniejsze lub bezobjawowe zakażenia częściej występują w przypadku biotypu El Tor.13
Toksyna cholerowa
Głównym czynnikiem zjadliwości Vibrio cholerae jest toksyna cholerowa (CTX lub CT). Jest to kompleks oligomeryczny składający się z sześciu podjednostek białkowych: jednej kopii podjednostki A (część A) i pięciu kopii podjednostki B (część B), połączonych mostkiem disiarczkowym.14
Toksynogeniczne szczepy posiadają bakteriofag CTXφ, który koduje toksynę cholerową. Gen kodujący toksynę cholerową został wprowadzony do Vibrio cholerae w procesie horyzontalnego transferu genów.1516
Po wytworzeniu przez bakterię, toksyna cholerowa wiąże się z receptorem na komórkach wyściełających jelito cienkie. Aktywuje ona wewnątrzkomórkowy szlak prowadzący do masowego wydzielania płynów do światła jelita cienkiego, co skutkuje utratą dużych ilości płynów zawierających wysokie stężenia sodu, chlorków, wodorowęglanów i potasu.1718
Mechanizm patogenezy cholery
Aby doszło do zakażenia, Vibrio cholerae musi przetrwać kwaśne środowisko żołądka, a następnie przytwierdzić się do jelita cienkiego i wytworzyć toksynę cholerową.19 Bakterie przyczepiają się do mikrokosmków komórek nabłonkowych jelita cienkiego, gdzie namnażają się i uwalniają toksynę cholerową, mucinazę i endotoksynę. Nie naciekają one błony śluzowej.20
Toksyna cholerowa zwiększa aktywność enzymu regulującego komórkowy mechanizm pompujący, który kontroluje przepływ wody i elektrolitów między jelitem a układem krążenia.21 Mechanizm ten powoduje, że komórki jelita cienkiego wydzielają ogromne ilości wody i elektrolitów, co prowadzi do wodnistej biegunki i szybkiej utraty płynów.
Wszystkie objawy kliniczne cholery można przypisać ekstremalnej utracie wody i soli.22 Zwiększone wydzielanie elektrolitów jest spowodowane przez toksynę cholerową, w sytuacji gdy nie występują morfologiczne uszkodzenia błony śluzowej jelita.23
Drogi transmisji cholery
Główne źródła zakażenia
Głównym źródłem zakażenia cholerą są skażone źródła wody.24 Bakterie Vibrio cholerae mogą być obecne w:
- Wodzie powierzchniowej lub studziennej – skażone studnie publiczne są częstym źródłem epidemii cholery25
- Wodzie słonawej (lekko słonej) i wodach przybrzeżnych – spożywanie surowych owoców morza, szczególnie skorupiaków, może być źródłem cholery2627
- Żywności przygotowywanej przy użyciu skażonej wody28
Droga fekalno-oralna
Cholera szerzy się głównie drogą fekalno-oralną poprzez spożycie wody lub żywności skażonej bakteriami pochodzącymi z kału osoby zainfekowanej.2930 Do najczęstszych mechanizmów transmisji należą:
- Spożycie wody skażonej fekaliami zawierającymi bakterie cholery31
- Spożycie surowych warzyw i owoców uprawianych przy użyciu skażonej wody32
- Spożycie surowych lub niedogotowanych owoców morza, szczególnie skorupiaków33
- Spożycie gotowanych ziaren, takich jak ryż i proso, które zostały skażone po ugotowaniu i przechowywane w temperaturze pokojowej przez wiele godzin34
Warto podkreślić, że bezpośredni kontakt międzyludzki (np. kaszlenie czy kichanie) rzadko prowadzi do zakażenia. Aby zachorować na cholerę, konieczne jest spożycie wody lub żywności skażonej bakteriami.3536
Czynniki sprzyjające szerzeniu się cholery
Czynniki środowiskowe
Rozwojowi cholery sprzyja szereg czynników środowiskowych:
- Zanieczyszczone źródła wody – brak odpowiedniego uzdatniania wody37
- Nieodpowiednie warunki sanitarne – brak właściwej infrastruktury sanitarnej38
- Klęski żywiołowe (powodzie, trzęsienia ziemi) – mogą uszkodzić infrastrukturę wodociągową i sanitarną, prowadząc do zanieczyszczenia źródeł wody39
- Ciepłe temperatury – sprzyjają namnażaniu się bakterii40
Czynniki związane z gospodarzem
Do zakażenia cholerą predysponują następujące czynniki ze strony gospodarza:
- Obniżona kwaśność soku żołądkowego (hipochlorhydria lub achlorhydria) – spowodowana:
- Zakażeniem Helicobacter pylori41
- Zabiegami chirurgicznymi żołądka42
- Wagotomią43
- Stosowaniem blokerów H2 w leczeniu choroby wrzodowej44
- Grupa krwi O – częstość występowania cholery jest dwukrotnie wyższa u osób z grupą krwi O. Przyczyna tej zwiększonej podatności jest nieznana, ale może być związana z większą wrażliwością tej grupy krwi na toksynę cholerową454647
- Niedożywienie – zwiększa podatność na cholerę48
Czynniki socjoekonomiczne
Cholera jest często określana jako „choroba ubóstwa” ze względu na jej związek z następującymi czynnikami socjoekonomicznymi:
- Ubóstwo – choroba nieproporcjonalnie dotyka społeczności o niskich dochodach4950
- Przeludnienie – zatłoczone warunki życia ułatwiają szybkie rozprzestrzenianie się cholery51
- Ograniczony dostęp do opieki zdrowotnej – utrudnia szybką diagnostykę i leczenie52
- Wojny i konflikty – niszczą infrastrukturę i tworzą warunki sprzyjające wybuchom epidemii53
Znaczenie dawki zakaźnej
Dawka zakaźna Vibrio cholerae potrzebna do wywołania cholery jest stosunkowo wysoka. Aby wywołać chorobę u zdrowej osoby dorosłej, typowo trzeba spożyć około 100 milionów bakterii (10^8).5455 Ta wysoka dawka zakaźna wynika z faktu, że bakterie są wrażliwe na kwaśne środowisko żołądka, które stanowi naturalną barierę ochronną.
Kwas żołądkowy może szybko unieszkodliwić inokulum V. cholerae zanim dotrze ono do miejsca kolonizacji w jelicie cienkim. Dlatego też osoby z obniżoną kwaśnością soku żołądkowego są bardziej podatne na zakażenie nawet przy mniejszej liczbie bakterii.5657
Epidemiologia cholery
Wzorce epidemiologiczne
Cholera wykazuje trzy główne wzorce epidemiologiczne:
- Obszary wysoce endemiczne – gdzie choroba występuje stale58
- Obszary neoepidemiozne – nowo zajęte, podatne na cholerę tereny59
- W krajach rozwiniętych o dobrych warunkach sanitarnych – sporadyczne, ograniczone ogniska60
Cholera jest chorobą endemiczną w wielu krajach, głównie w Afryce Subsaharyjskiej, Azji Południowej i obu Amerykach.61 Ogniska epidemiczne często wybuchają po katastrofach naturalnych, takich jak powodzie czy trzęsienia ziemi, które zaburzają infrastrukturę wodną i sanitarną.62
Rezerwuar choroby
Cholera ma dwa główne rezerwuary: ludzi i wodę.63 Vibrio cholerae rzadko jest izolowany od zwierząt, a zwierzęta nie odgrywają roli w przenoszeniu choroby. W naturalnych warunkach cholera dotyka tylko ludzi, co teoretycznie oznacza, że Vibrio cholerae jako czynnik etiologiczny mógłby zniknąć wraz z ostatnim ludzkim zakażeniem.64
Bakterie cholery mogą jednak przetrwać w środowisku wodnym, szczególnie w wodach przybrzeżnych, gdzie przytwierdzają się do małych skorupiaków zwanych widłonogami.65 Ta zdolność do przetrwania w środowisku wodnym umożliwia bakteriom utrzymywanie się nawet bez ludzkiego rezerwuaru.
Nosicielstwo i szerzenie epidemii
Osoby zakażone Vibrio cholerae wydalają bakterie w kale przez 7-14 dni, nawet jeśli nie mają objawów choroby.6667 Oznacza to, że mogą zarażać innych poprzez zanieczyszczenie źródeł wody i żywności.
Pojedynczy epizod biegunki u osoby zakażonej cholerą może spowodować milionkrotny wzrost liczby Vibrio cholerae w środowisku.68 Ta ogromna liczba bakterii wydalanych z kałem, połączona z niskimi standardami higienicznymi i sanitarnymi, stanowi główny mechanizm szerzenia się epidemii cholery.
Wnioski i implikacje kliniczne
Zrozumienie etiologii i mechanizmów przenoszenia cholery ma kluczowe znaczenie dla skutecznej kontroli tej choroby. Cholera jest chorobą łatwą do leczenia, jeśli zostanie szybko zdiagnozowana.69 Przy odpowiednim leczeniu wskaźnik śmiertelności wynosi poniżej 1%, ale bez leczenia może przekraczać 50%.7071
Długoterminowe rozwiązanie problemu cholery leży w rozwoju gospodarczym i powszechnym dostępie do bezpiecznej wody pitnej, podstawowych urządzeń sanitarnych i dobrych praktyk higienicznych.72 Ważne jest również zaangażowanie społeczności w skuteczne informowanie o potencjalnych zagrożeniach i objawach cholery, środkach ostrożności, które należy podjąć, aby uniknąć cholery, oraz o znaczeniu natychmiastowego leczenia w przypadku wystąpienia objawów.73
Ostatnie badania dotyczące genomu Vibrio cholerae dają nadzieję na lepsze zrozumienie i kontrolę tej choroby. Pełne sekwencjonowanie genomu szczepów V. cholerae może być wartościowym narzędziem do nadzoru, zapobiegania i kontroli cholery.74
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.