Boli sme mimo Madagaskaru ...

Používame cookies, aby sme neustále rozvíjali DAZ.online a prispôsobovali sme ho stále lepšie vašim potrebám. DAZ.online je financovaný z reklamy a na to sú nastavené aj cookies. Preto je použitie stránky možné iba so súhlasom s použitím cookies. Podrobnosti o používaní súborov cookie nájdete v našich zásadách ochrany osobných údajov.

Cell Infect

Súbory cookie používame na zlepšenie vášho zážitku a doručenie personalizovaného obsahu. Financuje nás reklama, ktorá tiež potrebuje súbory cookie. Preto pre používanie DAZ.online musíte súhlasiť s používaním cookies.

„Škoda! Ale DAZ.online sa bez cookies úplne nezaobíde, okrem iného aj preto, že sa financujeme z výnosov z reklamy. Preto bez tohto súhlasu momentálne nemôžete používať DAZ.online.

Je nám ľúto, ale bez súhlasu s použitím súborov cookie nemáte prístup k stránke DAZ.online.

  • DAZ.online
  • DAZ/AZ
  • DAZ 50/2014
  • Boli sme mimo Madagaskaru.

Prečo je morová baktéria taká nebezpečná?

Čierna smrť

Pravdepodobne najstarší odkaz na bubonický mor možno nájsť v starozákonnej knihe Samuela 1, ktorá popisuje devastáciu, ktorá začala okolo roku 1320 až 1 000 pred n. Potom, čo Izraelitom ukradli truhlu zmluvy. Podľa toho sú v historických záznamoch opakovane uvedené dôkazy o prepuknutí moru v Malej Ázii, Egypte, Grécku a Taliansku. V našom dnešnom povedomí je obzvlášť živá morová pandémia stredoveku: Medzi rokmi 1346 a 1352 si Čierna smrť vyžiadala životy viac ako 25 miliónov ľudí, čo v tom čase zodpovedalo asi tretine svetovej populácie. A ešte neskôr, medzi 15. a 18. storočím, odhadom 30 až 60 percent populácie zomrelo na mor vo veľkých mestách ako Janov, Miláno, Lyon a Benátky.

Ďalšia morová pandémia sa rozšírila z juhočínskej provincie Yunnan do Hongkongu a Cantonu v roku 1855, predtým, ako sa dostala do Bombaja v roku 1898, a následne zabila viac ako 13 miliónov Indov. Choroba sa obchodnými cestami dostala aj na ďalšie kontinenty. Počas tejto pandémie sa švajčiarsko-francúzskemu lekárovi Alexandrovi Yersinovi podarilo v roku 1894 izolovať patogén v Hongkongu. V roku 1967 bola baktéria premenovaná po svojom objaviteľovi: Yersinia pestis (predtým: Pasteurella pestis).

Z literárneho hľadiska sa mor stal klasickým: napríklad Giovanni Boccaccio spracoval hrozbu čiernej smrti v roku 1348 na „Il Decamerone“ a v polovici minulého storočia sa Albert Camus stal svetoznámym vďaka svojej knihe „Mor“.

Dnes už mor neexistuje v našich mysliach ako veľmi veľká hrozba. To je v priemyselných krajinách celkom pochopiteľné, pretože choroba je vždy spojená so zlými hygienickými podmienkami. Nemalo by sa však zabúdať, že v rokoch 1989 až 2003 WHO zaregistrovala celkovo 38 310 chorôb a 2 845 úmrtí v celkovo 25 krajinách. Zasiahnuté sú najmä niektoré africké krajiny, napríklad Konžská demokratická republika, Malawi, Mozambik, Uganda a opakovane Madagaskar. A tiež existujú ojedinelé prípady v USA: Od roku 2000 do roku 2009 sa vyskytlo 57 prípadov ochorenia, z toho sedem smrteľných.

Morová baktéria

O Yersini Budapestis je to tyčinkovitá, gramnegatívna, fakultatívne anaeróbna baktéria z čeľade Enterobacteriaceae, ktorá nie je ani bičíkovitá, ani nemôže vytvárať spóry ako perzistentná forma. Teraz sa predpokladá, že Y. pestis asi pred 2000 až 20 000 rokmi z patogénnych druhov Y. pseudotuberkulóza vyvinula. Aj keď však Y. pseudotuberkulóza sa dostal do ľudského tela fekálno-orálnou cestou, hlavne kontaminovanou zeleninou a šalátom, a potom vedie k črevným ochoreniam Y. pestis išiel inou cestou infekcie.

Od stredoveku sa znovu a znovu pozorovala súvislosť medzi morom a smrťou potkanov, vrátane Yersinu v Hongkongu v roku 1894. O tri roky neskôr Masanori Ogata a Paul-Louis Simond nezávisle zistili, že blchy hrajú pri prenose choroby rozhodujúcu úlohu. Morové baktérie sa teda nachádzajú v troch úplne odlišných organizmoch, konkrétne v blchách, potkanoch a - ako keby to bola „náhoda“ - ľuďoch (obr. 1). To si vyžaduje špeciálne prispôsobenie sa príslušnému hostiteľovi, už len z dôvodu rozdielnej telesnej teploty, ktorá je 26 ° C u bĺch, 37 ° C u ľudí a 37 až 39,5 ° C u potkanov.

Tri plazmidy kódujú dôležité faktory virulencie

Sú potrebné celkovo tri rôzne ďalšie molekuly DNA Yersini Budapestis pre svoj neobvyklý spôsob života u bĺch, hlodavcov a ľudí (obr. 2).

Fosfolipáza D a antigén kapsuly F1

Skutočnosť, že baktéria môže vôbec zostať a množiť sa v blchách, je vďaka plazmidu pMT1 (= pFra), na ktorom je kódovaný enzým fosfolipázaD (= myší toxín Yersinia, Ymt). FosfolipázaD chráni baktériu pred trávením v strede blchy. Spolu s povrchovými proteínmi, ktoré sú kódované v hemínovom úložisku bakteriálneho chromozómu, fosfolipáza D zaisťuje, že Y. pestis môže okrem stredného čreva kolonizovať aj predžalúdok blchy. Povrchové bielkoviny spôsobujú, že sa baktérie zlepujú a blokujú tráviaci trakt blchy, čo ju následne vyzýva k intenzívnejšiemu zháňaniu potravy. Pri každom uhryznutí blcha dusí niektoré baktérie z predžalúdka, ktoré potom vstupujú do tela cicavca - či už hlodavcov alebo ľudí. FosfolipázaD dostala názov „Yersinia murine toxin“ kvôli pozorovaniu, že proteín účinkuje ako beta blokátor u myší („myšacích“) a potkanov a vedie k extrémnemu poklesu krvného tlaku. Avšak teplotne závislá expresia sa uskutočňuje hlavne v blchách a ťažko pri 37 ° C u cicavcov.

Gén pre antigén kapsuly frakcie 1 (CaF1) sa tiež nachádza na plazmide pMT1. Tento proteín je vystavený iba na bakteriálnom povrchu pri okolitej teplote 37 ° C, kde vytvára fibrilárny, gélovitý polymér a pôsobí ako ochranný faktor, ktorý zabraňuje adhézii na makrofágy, a tým aj fagocytózu fagocytmi.

Sekrečný systém typu III

Druhá, týkajúca sa patogenity látky Y. pestis Mimoriadne dôležitým plazmidom je pYV (= pCD1), ktorý nesie gény pre sekrečný systém typu III (T3SS). Tieto proteíny sú tiež exprimované iba v teplokrvnom hostiteľovi, v závislosti od teploty. Najskôr viac ako 20 proteínov tvorí veľmi zložitý komplex T3SA, ktorý prechádza celou bunkovou stenou baktérie s cytoplazmatickou membránou, mureínovou vrstvou a vonkajšou membránou a tiež vytvára ihlovitú štruktúru na vstrekovanie faktorov virulencie do cieľovej bunky. Akonáhle T3SA príde do kontaktu s eukaryotickou bunkou hostiteľa, externej Yersinia-Proteíny (vonkajšie proteíny Yersinia, Yop) sú exprimované a injikované do cieľovej bunky pomocou T3SA. Tam tieto exotoxíny interagujú s proteínmi hostiteľskej bunky rôznymi spôsobmi: Aktínový cytoskelet je destabilizovaný, produkcia cytokínov je inhibovaná a je indukovaná apoptóza fagocytárnych buniek.

Aktivátor plazminogénu

Tretí plazmid, pPst (= pPCP1 = pPla), sa obvykle vyskytuje v niekoľkých kópiách v baktérii a nesie gén pre aktivátor plazminogénu Pla. Táto proteáza aktivuje plazminogén v cicavčom hostiteľovi, čím štiepi fibrínové polyméry. Pla sa tiež viaže na proteíny extracelulárnej matrice, ako je laminín, a deaktivuje faktory komplementu vrodeného imunitného systému. Celkovo Pla podporuje šírenie Y. pestis v tkanive a významne prispieva k virulencii baktérie.

Okrem Pla existujú aj na povrchu Y. pestis Existujú aj ďalšie proteíny (napr. Ail), ktoré hrajú dôležitú úlohu pri prvej adhézii k hostiteľským bunkám: Je zaujímavé, že morové baktérie môžu aktívne napádať makrofágy alebo epiteliálne bunky, existujú tam nerušene a pripravujú sa na život mimo buniek.

Infekcia

Dostaňte sa do uhryznutia infikovanej blchy Yersinia-Baktérie v teplokrvnom hostiteľovi, a teda v oveľa teplejšom prostredí; tým sa úplne zmení jeho génová expresia. Ďalšou adaptáciou na hostiteľa je zmena lipopolysacharidovej (LPS) štruktúry vo vonkajšej membráne. LPS sú zvyčajne dôležité identifikačné znaky vrodeného imunitného systému s cieľom čo najefektívnejšie bojovať proti patogénu. Aktívnou zmenou štruktúry LPS však už nie je rozpoznávaná ani baktéria a je potlačená prozápalová reakcia hostiteľa. Ako voliteľná intracelulárna baktéria môže Y. pestis pretrvávajú v makrofágoch, ale nie v neutrofilných granulocytoch; Neutrofily preto hrajú dôležitú úlohu v prvom boji proti morovým baktériám po infekcii. S makrofágmi, v ktorých sa baktérie množia, sa transportujú do najbližších lymfatických uzlín a začnú exprimovať proteín CaF1 a proteíny komplexu T3S. Teraz sú baktérie dobre vybavené na to, aby extracelulárne pretrvávali a aby odolali útokom imunitných buniek a systému komplementu.

Po inkubačnej dobe dvoch až šiestich dní postihnutá lymfatická uzlina značne opuchne; „hrbole" veľkosti vajíčka predstavujú charakteristický obraz démonického moru. Toto je najbežnejšia forma moru na svete s 80 až 95 percentami prípadov a mierou úmrtnosti 10 až 20 percent; Ak sa však nelieči, zomiera 50 až 90 percent pacientov. Iba u 10 až 20 percent morových infekcií sa vyvinie septikemická forma, ktorá sa môže vyskytnúť buď po „hrčku“, alebo priamo po uhryznutí. Tu je úmrtnosť pri liečbe mierne vyššia na 22 percent, ale neliečená - ako napríklad pľúcny mor - je stopercentne smrteľná.

Ak je človek chorý na pľúcny mor, ochorenie sa môže preniesť aj prostredníctvom kvapôčkovej infekcie. Tento spôsob šírenia v kombinácii s fatálnym priebehom pľúcneho moru so sebou nesie nebezpečenstvo Y. pestis sa dá použiť ako účinná biologická zbraň. Počas druhej svetovej vojny uskutočňovala japonská armáda testy na biologické zbrane vrátane použitia bômb s blchami infikovanými morom. Neskôr priame vlády morových baktérií v aerosóloch testovali rôzne vlády.

profylaxia

Celkom efektívnym spôsobom, ako udržať mor pod kontrolou, je kontrola hostiteľov morovej baktérie, t. J. V prípade potreby ich systematické decimovanie. Kdekoľvek potkany a ich blchy v zásade frflú, mor prepukne; hlavne Y. pestis je bežné na celom svete.

Prvé vakcíny proti moru boli k dispozícii už na konci 19. storočia a používali oslabené aj usmrtené baktérie. Na začiatku 20. storočia bol živý oslabený kmeň EV76 naočkovaný do východnej Európy a častí bývalého Sovietskeho zväzu. V dôsledku pomerne silných vedľajších účinkov sa v 60. rokoch výrazne znížilo použitie tejto vakcíny. Potom boli ďalšie zoslabené cielenou mutagenézou Yersinia-Kmene sa vyvinuli, ale žiadny sa nedostal do klinickej štúdie. Prípadne geneticky modifikované Salmonella-Baktérie, že niektoré Yersinia-Exprimované gény, použitie ako živá vakcína.

Už v roku 1897 sa pri rozsiahlej vakcinačnej kampani v Bombaji použila vakcína s inaktivovanými baktériami, takzvaná Haffkine KWCV (zabitá celobunková vakcína). Vo výsledku boli použité ďalšie vakcíny so zabitými baktériami; Morová vakcína proti liekom United States Pharmacopeia (USP), ktorá sa vyrábala do roku 1999, bola pomerne známa. Zatiaľ však vakcíny so zabitými baktériami poskytovali iba veľmi slabú imunitnú ochranu. Novšie prístupy sa preto zameriavajú na podjednotkové vakcíny s antigénom CaF1 a/alebo s V proteínom z injekčného prístroja komplexu T3S Y. pestis byť použitý.

Liečba antibiotikami

Ak sa bubonický mor nelieči, je smrteľný u viac ako 50 percent pacientov. Je to dôležité, ak máte podozrenie na infekciu Y. pestis, začať liečbu antibiotikami čo najskôr, ešte predtým, ako bude k dispozícii mikrobiologické potvrdenie. Po dlhú dobu boli liekom voľby 2 g streptomycínu podávaného intramuskulárne po dobu desiatich dní. Pretože streptomycín má bakteriolytický účinok, existuje riziko endotoxínového šoku. Tomu sa dá zabrániť prechodom na iné antibiotikum - zvyčajne tetracyklín - tri dni po normalizácii telesnej teploty. Alternatívne je možné gentamicín podávať aj intramuskulárne každých dvanásť hodín v dávke 2,5 mg/kg telesnej hmotnosti. Môže sa tiež použiť fluórchinolón ciprofloxacín: 400 mg IV dvakrát denne. alebo 500 mg orálne. V prípade morovej meningitídy je liekom voľby chloramfenikol: 50 mg/kg telesnej hmotnosti parenterálne alebo orálne po dobu až desiatich dní.

Penicilíny, cefalosporíny a makrolidy sú proti morovej infekcii neúčinné.

Záver

Mor je všadeprítomná hrozba sama osebe, ale v mysliach západného obyvateľstva sa sotva vyskytuje. Ako rýchlo sa z tohto druhu nevedomosti môže vyvinúť dramatický problém, možno v súčasnosti vidieť v epidémii eboly v západnej Afrike. Boj proti moru na Madagaskare má určité problémy: niektoré blchy potkanov sú už odolné voči obvyklým insekticídom. Ostrov je jednou z najchudobnejších krajín sveta, takže nie je nevyhnutne zaručený včasný prísun vhodných antibiotík. Ďalej, prvé antibiotiká rezistentné na Yersiniu už boli identifikované na Madagaskare - čo je tiež potrebné starostlivo dodržiavať a dodržiavať v tejto krajine.

[1] Amedei A a kol. Úloha imunitnej odpovede v Yersinia pestis infekcie. J Infect Dev Ctries 2011; 5: 628-639

[2] Butler T. Recenzný článok: Mor prináša prekvapenie v prvom desaťročí 21. storočia v USA a na celom svete. Am J Trop Med Hyg 2013; 89: 788-793

[3] Heroven AK, Dersch P. Coregulácia hostiteľského metabolizmu a virulencie prostredníctvom patogénnych yersiniae. Front Cell Infect Microbiol 2014; 4: 146

[4] Hinnebusch BJ a kol. Úloha myšieho toxínu Yersinia pri prežití Yersinia pestis v strede blšieho vektora. Science 2002; 296: 733-735

[5] Ke Y a kol. Yersinia pestis: mechanizmy vstupu do hostiteľskej bunky a rezistencia k nej. Front Cell Infect Microbiol 2013; 3: 106

[6] Kolodziejek AM a kol. Yersinia pestis Ail: viac rolí jedného proteínu. Front Cell Infect Microbiol 2012; 2: 103

[7] Ligon BL. Mor: prehľad jeho histórie a potenciálu biologickej zbrane. Semin Pediatr Infect Dis 2006; 17: 161-170

[8] Oyston PCF, Williamson ED. Profylaxia a terapia moru. Expert Rev Anti Infect Ther 2013; 11: 817-829

[9] Plano GV, Schesser K. The Yersinia pestis sekrečný systém typu III: expresia, zhromaždenie a úloha pri vyhýbaní sa obrane hostiteľa. Immunol Res 2013; 57: 237-245

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