معلومة

لماذا تنتج ضمة الكوليرا كوليراجين خاصاً بالإنسان؟

لماذا تنتج ضمة الكوليرا كوليراجين خاصاً بالإنسان؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تفرز ضمة الكوليرا الكوليراجين للنمو والهروب من أمعاء الإنسان ، ولكن الكوليراجين لا يعمل على الثدييات الأخرى ، فلماذا؟ لماذا لم يتطور حيوان ثديي عام يؤثر على الكوليراجين؟ هذا السؤال استمرار للتعليق الأخير على الإجابة الوحيدة عن سؤالي السابق ، كيف تستفيد ضمة الكوليرا من إصابة مضيفها؟ يرجى الرجوع إلى الإجابة والتعليقات في هذا السؤال أيضًا.


نشأت ضمة الكوليرا في Sundarbans ، وهي أرض رطبة كبيرة جدًا عند مصب خليج البنغال. على الرغم من أنه يمكن أن يوجد كعيش حر ، إلا أنه يكون أكثر خصوبة عندما يرتبط بقشريات صغيرة تسمى مجدافيات الأرجل. في عام 1760 ، استقرت شركة الهند الشرقية وانتشرت ، ونحت أشجار المانغروف وزرع الأرز. لذلك ، كانت هذه أول فرصة ملاحظة لإدخال ضمة الكوليرا إلى نوع رئيسي من الحيوانات البرية ، البشر. أتاح الاتصال المتكرر مع مجموعة كبيرة من البشر ، بالإضافة إلى الوقت ، أن تطور ضمة الكوليرا سماتها لتصبح طفيليًا.

على سبيل المثال ، نشأ خيوط شبيهة بالشعر سمحت للخلايا بالتجمع معًا لتشكيل مستعمرات يمكن أن تلتصق بالأمعاء. في تلك المرحلة ، ربما مع وجود سمات إضافية ، أصبحت ضمة الكوليرا مرضًا حيوانيًا. هذا هو المرض الذي نكتسبه من الحيوانات ، مجدافيات الأرجل في هذه الحالة ، ولكن ليس مباشرة من البشر الآخرين. أعطاها التطور الإضافي بمرور الوقت سمات تنتشر مباشرة بين البشر مما يجعلها مُمْرِض بشري حقيقي.

لذلك ، كان البشر هم النوع الذي أصبح متاحًا وتطورت ضمة الكوليرا للاستفادة منها.

هذا جزء صغير من القصة بأكملها كما هو مرتبط في كتاب 2016 Pandemic من تأليف Sonia Shah. هي كاتبة علوم ، الكتاب مراجع بشكل جيد للغاية. نظرًا لأن هذا هو سؤالك الثاني حول هذا الموضوع ، أظن أنك قد تكون مهتمًا بالكتاب.


العلم: متنقل الكوليرا القاتل

السم الذي يجعل الكوليرا مميتة لا ينتمي إلى بكتيريا الكوليرا
نفسه ، ولكن إلى فيروس شبيه بالخيط يخطفه ليصطدم بالخلايا.
يساعد هذا الاكتشاف ، من قبل باحثين في الولايات المتحدة ، في شرح كيف يمكن للبكتيريا القيام بذلك
فجأة يتحول إلى مقرف ويسبب & # 8220new & # 8221 الأمراض بمساعدة المادة الوراثية
من فيروس.

في حين أن العديد من الأمراض البكتيرية الأخرى ، بما في ذلك الدفتيريا والتسمم الغذائي ،
من المعروف أن السموم من الفيروسات التي تصيبهم تسببها ، حتى الآن لا
لقد شاهد المرء فيروساً يستخدم مثل هذه الوسائل البارعة. العمل الجديد لجون ميكالانوس
وماثيو والدور من كلية الطب بجامعة هارفارد ، يوضح لأول مرة كيف
يمكن للفيروس أن يمارس سيطرة كبيرة على مضيفه البكتيري. & # 8220 بيولوجيا
يرتبط الفيروس نفسه ارتباطًا وثيقًا بالخصائص التي تسمح للبكتيريا
يسبب المرض ، & # 8221 يقول ميكالانوس.

والأخطر من ذلك هو أن الباحثين يقترحون أنه قد يكون هناك شيء كامل
عائلة
فيروسات بكتيرية شبيهة بالخيوط أو خيطية يمكنها نقلها بسرعة
المادة الوراثية بين الأنواع المختلفة من بكتيريا الأمعاء الشائعة ، باستخدام
الآلية التي اكتشفها الفريق. & # 8220 رأيناها حتى الآن تتحرك بين اثنين
سلالات من ضمة الكوليرا [بكتيريا الكوليرا] ولكن لا توجد
سبب عدم انتقالها من ضمة الكوليرا مثلاً إلى
Shigella ، & # 8221 يقول Mekalanos. تسبب الشيغيلا الزحار.

في الثقافات المختبرية ، انتقل الفيروس قليلاً نسبيًا بين اثنين
سلالات
ضمة الكوليرا. ولكن عندما راقب الفريق سلوكه أكثر
الإعداد الواقعي لشجاعة الفئران ، حيث يلعب الانتقاء الطبيعي دوره ،
زاد الفيروس من معدل حركته بين السلالات بعامل 10
مليون (العلوم ، المجلد 272 ، ص 1910).

الإعلانات

تعيش ضمة الكوليرا عادة في المياه الساحلية. فقط أقلية صغيرة
من السلالات تتكيف للبقاء على قيد الحياة في الأمعاء البشرية وتسبب المرض. في عام 1987
اكتشف فريق Mekalanos & # 8217s فرقًا رئيسيًا بين مسببات المرض
الأقلية وأبناء عمومتهم غير المؤذيين: السلالات الخطرة تصنع الآلاف من
ألياف شبيهة بالشعر ، تسمى بيلي ، والتي ترتبط بها بخلايا الأمعاء.
بدون الشعير ، لن تكون هذه السلالات قادرة على استعمار القناة الهضمية. مرة واحدة
يتم ربط الشعيرات الدموية ، وتبدأ السلالات المسببة للأمراض في إنتاجها
سم قاتل. كان من الواضح للباحثين ، حتى ذلك الحين ، أن السم موجود
يتم إنتاجه فقط عندما تكون الشعيرات موجودة. لكن في تلك المرحلة لم يعرفوا
لماذا.

ما يقرب من عقد من العمل التحري الجزيئي في وقت لاحق ، لديهم
إجابة — فيروس يصمم العرض بأكمله. & # 8220 إذا كان هدفنا
نبتكر طريقة لتحويل ضمة الكوليرا إلى ممرض ناجح ، يمكننا ذلك
لم يكتشفوا طريقة أفضل للقيام بذلك ، & # 8221 يقول Mekalanos. شكوكهم
تم استيقاظهم عندما وجدوا أن تسلسل الجينات الذي يشفر
كوليرا
السم في السلالات المسببة للأمراض قادرة على القفز من بكتيريا واحدة إلى
اخر. كما وجدوا جسيمات خارج الخلايا تحتوي على الحمض النووي
تطابق هذه الجينات المشفرة للسموم. كان الحمض النووي أحادي الجديلة- أ
السمة المميزة للفيروسات البكتيرية الخيطية الأخرى.

لكنها كانت آلية انتقال الفيروس ، الملقب بـ CTX ، تلك
أعجب الفريق أكثر. يجد طريقه إلى البكتيريا من خلال الشعير ،
استخدامها كمستقبلات لها. ثم يقدم جيناته الخاصة - التي
ترميز
السم - في الجينوم البكتيري.

أصول فيروس CTX غامضة. & # 8220 لم يتطور الفيروس
داخل
ضمة الكوليرا ، & # 8221 يقول ميكالانوس. يقترح أن مضيفه الأصلي كان a
البكتيريا التي ربما أصابت أحد الثدييات البحرية ، مثل الدلفين أو
الحوت: ال
السم خاص بخلايا الثدييات والأنواع الأخرى في الضمة
من المعروف أن مجموعة البكتيريا تصيب الثدييات البحرية.

قدرة الفيروس & # 8217s على استخدام pili كمستقبلات تجعله قادرًا ، في
مبدأ تحويل البكتيريا الأخرى إلى قاتلة شريرة. كثير من الأمعاء المشتركة
البكتيريا ، بما في ذلك Escherichia coli و Shigella ، تصنع الشعير.
& # 8220A لن يقتصر الفيروس على البكتيريا التي يعيش عليها إذا كان
مستقبل
لا يقتصر على تلك البكتيريا ، & # 8221 يقول ميكالانوس.

يعتقد Mekalanos و Waldor أن فيروس CTX يجب أن يكون قد تسلل إلى a
كانت سلالة ضمة الكوليرا غير ضارة لتخلق السلالة المسؤولة
لوباء الكوليرا الأول الكبير عام 1817. تسلل آخر منفصل بواسطة
من المحتمل أن يكون الفيروس نفسه قد خلق سلالة El Tor التي بدأت في الآونة الأخيرة
وباء في عام 1961. الفاشيات التي أصابت بيرو وجنوب آسيا و
زائير في
يبدو أن التسعينيات كانت أقارب لسلالات سابقة ولذا فمن غير المرجح أن تكون كذلك
بسبب عمليات تسلل جديدة ، كما يقول ميكالانوس.

& # 8220 هذه ورقة رائعة ، & # 8221 يقول باري بلوم ، عالم الأحياء الدقيقة الرائد في
جامعة يشيفا ، نيويورك. لكنه يحذر من أن ذلك لا يبشر بالخير
لقاحات الكوليرا التجريبية القائمة على البكتيريا الحية المضعفة التي جيناتها السامة
قد أزيلت. يمكن للفيروس أن ينقل الجينات السامة إلى هذه الجينات
مصل
سلالات.


المرض والأعراض

الكوليرا مرض إسهال حاد يسببه التهاب الأمعاء ضمة الكوليرا بكتيريا. يمكن أن يمرض الناس عندما يبتلعون طعامًا أو ماءًا ملوثًا ببكتيريا الكوليرا. غالبًا ما تكون العدوى خفيفة أو بدون أعراض ، ولكنها قد تكون شديدة في بعض الأحيان وتهدد الحياة.

طبيب يقوم بفحص مريض من الجفاف

يعاني حوالي 1 من كل 10 أشخاص مصابين بالكوليرا من أعراض حادة تشمل في المراحل المبكرة ما يلي:

  • الإسهال المائي الغزير ، الذي يوصف أحيانًا بأنه & ldquorice-water stools & rdquo
  • التقيؤ
  • العطش
  • تشنجات الساق
  • الأرق أو التهيج

يجب على مقدمي الرعاية الصحية البحث عن علامات الجفاف عند فحص المريض المصاب بالإسهال المائي الغزير. وتشمل هذه:

  • سرعة دقات القلب
  • فقدان مرونة الجلد
  • الأغشية المخاطية الجافة
  • ضغط دم منخفض

يمكن أن يصاب الأشخاص المصابون بالكوليرا الشديدة بالجفاف الشديد ، مما قد يؤدي إلى الفشل الكلوي. إذا تركت دون علاج ، يمكن أن يؤدي الجفاف الشديد إلى الصدمة والغيبوبة والموت في غضون ساعات.

شخص يغسل يديه على دلو من الماء.

يحتوي الإسهال الغزير الذي ينتج عن مرضى الكوليرا على كميات كبيرة من العدوى ضمة الكوليرا جرثومة يمكن أن تصيب الآخرين إذا ابتلعت. يمكن أن يحدث هذا عندما تدخل البكتيريا في الطعام أو في الماء.

لمنع انتشار البكتيريا ، يجب التخلص من جميع الفضلات البشرية (الفضلات البشرية) من الأشخاص المرضى بعناية للتأكد من أنها لا تلوث أي شيء قريب.

يجب على الأشخاص الذين يعتنون بمرضى الكوليرا غسل أيديهم جيدًا بعد لمس أي شيء قد يكون ملوثًا بالمرضى والبراز (البراز).

عندما يتم علاج مرضى الكوليرا بسرعة ، فإنهم عادة ما يتعافون دون عواقب طويلة المدى. لا يصبح مرضى الكوليرا عادة حاملين لبكتيريا الكوليرا بعد شفائهم ، لكنهم يمرضون إذا تعرضوا مرة أخرى.


ذيفان الكوليرا: من هيكل إلى آخر

يتكون التصوير المقطعي المحوسب من نوعين من الوحدات الفرعية. تقع الوحدة الفرعية A الأكبر (240 حمضًا أمينيًا MW 28 كيلو دالتون) بشكل مركزي ، بينما تقع الوحدات الفرعية الخمسة B (103 أحماض أمينية MW 11 كيلو دالتون لكل وحدة تجميعية MW

56 كيلو دالتون) تقع في المحيط. تحتوي الوحدة الفرعية A لـ CT على أكثر من 82 في المائة من هوية التسلسل مع الإشريكية القولونية السم المعوي القابل للحرارة (LT) ، بينما تشترك الوحدات الفرعية B من الأولى في أكثر من 83 في المائة من هوية التسلسل مع الأخيرة 10. كان توضيح الهيكل ثلاثي الأبعاد للتصوير المقطعي المحوسب إنجازًا كبيرًا لتعزيز فهمنا لهذا السم الرائع 11 ، 12. أكد الهيكل ثلاثي الأبعاد لـ CT كذلك بيانات التسلسل التي تشترك في بنية مماثلة لـ LT ، والتي تم تحديد التركيب البلوري لها قبل بضع سنوات 13 ، 14. تتكون الوحدة الفرعية A من مجالين (A1 و A2). في كل من السموم ، يتم وضع المجال A1 العلوي للوحدة الفرعية A على شكل إسفين فوق مستوى الوحدات الفرعية B الخماسية الشكل على شكل كعكة دائرية بواسطة مجال الربط A2 ، والذي في حالة التصوير المقطعي المحوسب ، هو حلزون ألفا لكامل طوله تقريبًا . يمر طرف الكاربوكسي الخاص بالطراز A2 عبر الفتحة التي تم إنشاؤها بواسطة ترتيب الدونات للوحدات الفرعية B. البقايا الأربعة للطرف الكربوكسي لسلسلة A2 هي Lys-Asp-Glu-Leu (K-D-E-L).

يؤدي توكسين الكوليرا ، من خلال العمل باعتباره سمًا تقليديًا من النوع A-B ، إلى ارتباط ADP بالريبوزيل لبروتين G ، والتفعيل التأسيسي لـ AC ، مما يؤدي إلى زيادة مستويات AMP الدوري داخل الخلية المضيفة (الشكل 1). نتيجة لذلك ، يحدث عدم توازن الكهارل بسبب التدفق السريع لأيونات الكلوريد بواسطة منظم التوصيل عبر الغشاء التليف الكيسي (CFTR) ، وانخفاض تدفق أيونات الصوديوم ، مما يؤدي إلى تدفق هائل للمياه عبر الخلايا المعوية ، مما يتسبب في الإسهال والقيء الشديد ، العلامات السريرية الأساسية للكوليرا. يؤدي الإسهال ، إذا لم يتم علاجه ، إلى الجفاف الشديد ، وتشوهات الكهارل ، والحماض الأيضي 15 ، مما يؤدي بشكل شبه حتمي إلى الوفاة.

ADP- الريبوسيل. يحفز المجال 22kD A1 من CT (CTA1) نقل جزء ADP-ribose لـ NAD + إلى بقايا أرجينين (Arg 201) للوحدة الفرعية Gs & # x003b1 ، مما يؤدي إلى التنظيم المعيب لـ adenylyl cyclase والإفراط في إنتاج cAMP.

يبدأ التأثير السام لـ CT عن طريق ربط الوحدات الفرعية B الخاصة به بمستقبلات GM1 أحادية الجانجليوزيد عالية التقارب. يحتوي كل مونومر وحدة فرعية B على موقع ربط لـ GM1. علاوة على ذلك ، يلعب حمض أميني واحد من الوحدة الفرعية B المجاورة أيضًا دورًا مهمًا في الارتباط 16 ، مما يفسر تقارب الارتباط الأعلى بكثير لخماسي CTB ، مقارنةً بمونومر CTB. قد يتبع الالتقام الخلوي المقطعي المحوسب أحد المسارات الثلاثة: (أنا) طوافة دهنية / مسار الكهوف بوساطة الالتقام ، (ثانيا) مسار الالتقام بوساطة clathrin ، أو (ثالثا) مسار الالتقام المرتبط بعامل ADP 6 (Arf6). ثم ينتقل التصوير المقطعي المحوسب إلى الشبكة الإندوبلازمية (ER) بطريقة رجعية. بعد الوصول إلى ER ، تنفصل الوحدة الفرعية A من CT (CTA) عن الوحدة الفرعية B (CTB). أشارت دراسات سابقة إلى أن جهاز جولجي الوظيفي كان ضروريًا 17 في مسار النقل هذا ، لكن الدراسات اللاحقة أظهرت أن نظام جولجي لم يكن إلزاميًا 18. كان يعتقد في البداية أن إشارة KDEL ، الموجودة في محطة carboxy لـ CTA2 ، وهي إشارة حقيقية النواة الكلاسيكية للاحتفاظ ER ، كانت ضرورية للاتجار الرجعي. ومع ذلك ، أشارت دراسات الطفرات والحظر إلى أن هذه الإشارة ليست ضرورية للنقل إلى الوراء ، ولكنها تعمل على استرجاع CTA المنفصل من جهاز Golgi إلى ER 17 ، 18. تم تعزيز هذه الملاحظة من خلال حقيقة أن CTB ، التي لا تمتلك إشارة KDEL ، يتم نقلها أيضًا إلى ER بطريقة رجعية 19. يتواجد نشاط ADP ribosylation لـ CT في CTA1. ومن ثم ، فإن دخول CTA1 في العصارة الخلوية يعد خطوة حاسمة في عملية التسمم. يتضمن ذلك مسار التحلل المرتبط بـ ER ، أو التحلل ، وتتمثل وظيفته في استرداد البروتينات غير المطوية من ER لتحللها في العصارة الخلوية. يفلت CTA1 من التدهور على الرغم من مروره عبر المادة المتحللة ، ربما بسبب انخفاض محتواه من اللايسين ، وهو علامة أساسية للتواجد في كل مكان 20. أثناء النقل من خلال CTA1 المتحلل ، يتكشف ويعيد الطي ، والذي يتضمن اختزالًا بواسطة إيزوميراز ثاني كبريتيد البروتين وإعادة الأكسدة بواسطة Ero1 21. CTA1 ، عند الدخول إلى العصارة الخلوية ، يحفز ADP-ribosylation لمكون Gs & # x003b1 ثلاثي الأبعاد من AC (الشكل 1). يؤدي هذا إلى بقاء AC في حالتها المرتبطة بـ GTP ، مما يؤدي إلى تعزيز نشاط AC وزيادة تركيزات cAMP داخل الخلايا. تبدأ المستويات العالية من cAMP سلسلة تؤدي في النهاية إلى المظاهر السريرية الشديدة للكوليرا ، كما تم تسليط الضوء أعلاه.


تشكيل أنماط مثيلة الحمض النووي وإسكات الجينات

1 العناصر التنظيمية للميثلة العاملة برابطة الدول المستقلة

تحتوي معظم جينات التدبير المنزلي على جزر CpG التي لا يتم ميثليتها عادةً. على سبيل المثال ، في الفأر Adenine phosphoribosyl transferase ( aprt) الجين جزر CpG خالية تمامًا من المثيلة ، في حين أن المناطق المحيطة بها ميثيل CpGs (94). في مقايسة الفأر المعدلة وراثيًا ، يتم حذف الطفرات من مواقع Spl التي تحيط بجزر CpG في aprt بدأ الجين أ من جديد مثيلة جزر CpG. أظهرت هذه التجارب أن مواقع Spl الموجودة في المحيط كانت ضرورية للحفاظ على aprt جزر CpG مثيلة خالية (94, 95). على الرغم من أن بعض العناصر المؤثرة في رابطة الدول المستقلة يمكن أن تمنع بشكل فعال مثيلة الحمض النووي ، إلا أن التسلسلات الأخرى يمكن أن تعزز مثيلة الحمض النووي. على سبيل المثال ، Mummanemi وآخرون. (96) أظهر بشكل قاطع أن عنصرًا مؤثرًا في رابطة الدول المستقلة يقع 1.3 كيلو بايت في اتجاه التيار من الماوس aprt عمل الجين كإشارة للمثيلة وتعطيل الجينات اللاجينية للجين. أثناء تعطيل كروموسوم X ، قد تلعب التسلسلات المحددة في مركز تعطيل X (XIC) أيضًا دورًا أساسيًا في انتشار المثيلة من XIC في كلا الاتجاهين (97). في الحالات المذكورة أعلاه ، من الواضح أن عناصر التحكم في رابطة الدول المستقلة يمكن أن تمنع أو تعطي إشارة لـ من جديد مثيلة. ومع ذلك ، فمن غير المؤكد الآلية التي تعمل بها. ينبغي النظر في احتمالين ، لا يستبعد أحدهما الآخر ،: يمكن لبنية الحمض النووي إما أن تعزز أو تمنع عمل ميثيل ترانسفيراز الدنا ، أو يمكن أن يكون هناك تأثير غير مباشر بوساطة بعض RNA والبروتينات المحددة.


ملخص

تتواصل الخلايا عن طريق الإشارات بين الخلايا وداخلها. تفرز خلايا الإشارة الروابط التي ترتبط بالخلايا المستهدفة وتبدأ سلسلة من الأحداث داخل الخلية المستهدفة. الفئات الأربع للإشارات في الكائنات متعددة الخلايا هي إشارات paracrine ، وإشارات الغدد الصماء ، وإشارات autocrine ، والإشارات المباشرة عبر تقاطعات الفجوة. تحدث إشارات Paracrine على مسافات قصيرة. يتم نقل إشارات الغدد الصماء لمسافات طويلة عبر مجرى الدم عن طريق الهرمونات ، ويتم استقبال إشارات الغدد الصماء بواسطة نفس الخلية التي ترسل الإشارة أو الخلايا الأخرى القريبة من نفس النوع. تسمح تقاطعات الفجوة للجزيئات الصغيرة ، بما في ذلك جزيئات الإشارة ، بالتدفق بين الخلايا المجاورة.

تم العثور على المستقبلات الداخلية في السيتوبلازم الخلوي. هنا ، يربطون جزيئات الترابط التي تعبر غشاء البلازما ، تنتقل مجمعات المستقبلات - الترابطية إلى النواة وتتفاعل مباشرة مع الحمض النووي الخلوي. تنقل مستقبلات سطح الخلية إشارة من خارج الخلية إلى السيتوبلازم. المستقبلات المرتبطة بقناة الأيونات ، عند ارتباطها بروابطها ، تشكل مسامًا عبر غشاء البلازما يمكن أن تمر عبره أيونات معينة. تتفاعل المستقبلات المرتبطة ببروتين G مع بروتين G على الجانب السيتوبلازمي من غشاء البلازما ، مما يعزز تبادل الناتج المحلي الإجمالي المرتبط بـ GTP والتفاعل مع الإنزيمات الأخرى أو القنوات الأيونية لنقل الإشارة. تنقل المستقبلات المرتبطة بالإنزيم إشارة من خارج الخلية إلى مجال داخل الخلايا من إنزيم مرتبط بالغشاء. يسبب ارتباط يجند تنشيط الإنزيم. الروابط الصغيرة الكارهة للماء (مثل المنشطات) قادرة على اختراق غشاء البلازما والارتباط بالمستقبلات الداخلية. لا تستطيع الروابط المحبة للماء القابلة للذوبان في الماء المرور عبر الغشاء بدلاً من ذلك ، فهي ترتبط بمستقبلات سطح الخلية ، والتي تنقل الإشارة إلى داخل الخلية.


محتويات

تتمثل الأعراض الأولية للكوليرا في الإسهال الغزير وقيء السوائل الصافية. [14] عادة ما تبدأ هذه الأعراض فجأة ، بعد نصف يوم إلى خمسة أيام من تناول البكتيريا. [15] كثيرًا ما يوصف الإسهال بأنه "ماء الأرز" في الطبيعة وقد يكون له رائحة مريبة. [14] قد ينتج الشخص المصاب بالكوليرا من 10 إلى 20 لترًا (3 إلى 5 جالونات أمريكية) من الإسهال يوميًا. [14] الكوليرا الشديدة ، بدون علاج ، تقتل حوالي نصف المصابين. [14] إذا لم يتم علاج الإسهال الحاد ، فقد يؤدي ذلك إلى الجفاف الذي يهدد الحياة واختلال توازن الكهارل. [14] تراوحت تقديرات نسبة العدوى بدون أعراض إلى أعراض من 3 إلى 100. [16] أطلق على الكوليرا اسم "الموت الأزرق" [17] لأن جلد الشخص قد يتحول إلى اللون الرمادي المزرق من الفقدان الشديد للسوائل. [18]

الحمى نادرة ويجب أن تثير الشكوك حول الإصابة بعدوى ثانوية. يمكن أن يعاني المرضى من السبات العميق وقد تكون عيونهم غارقة أو جفاف الفم أو الجلد البارد أو تجعد اليدين والقدمين. يمكن أن يحدث تنفس كوسماول ، وهو نمط تنفس عميق ومجهد ، بسبب الحماض الناجم عن فقد بيكربونات البراز والحماض اللبني المرتبط بسوء التروية. ينخفض ​​ضغط الدم بسبب الجفاف ، والنبض المحيطي سريع وبصعوبة ، وينخفض ​​إنتاج البول مع مرور الوقت. تشنج العضلات وضعفها ، والوعي المتغير ، والنوبات ، أو حتى الغيبوبة بسبب اختلال توازن الكهارل شائعة ، خاصة عند الأطفال. [14]

الانتقال

تم العثور على بكتيريا الكوليرا في المحار والعوالق. [14]

عادة ما يكون الانتقال من خلال الطريق البرازي الفموي للأطعمة أو المياه الملوثة بسبب سوء الصرف الصحي. [2] تحدث معظم حالات الكوليرا في البلدان المتقدمة نتيجة انتقالها عن طريق الغذاء ، بينما في البلدان النامية غالبًا ما تكون المياه. [14] يمكن أن يحدث انتقال الغذاء عندما يحصد الناس المأكولات البحرية مثل المحار في المياه الملوثة بمياه الصرف الصحي ، مثل ضمة الكوليرا يتراكم في قشريات العوالق ويأكل المحار العوالق الحيوانية. [19]

غالبًا ما يعاني الأشخاص المصابون بالكوليرا من الإسهال ، وقد يحدث انتقال المرض إذا كان هذا البراز شديد السيولة ، الذي يشار إليه بالعامية باسم "ماء الأرز" ، يلوث المياه التي يستخدمها الآخرون. [20] يمكن أن يتسبب الإسهال الفردي في زيادة عدد مرات الإصابة بمليون ضعف ضمة الكوليرا في البيئة. [21] مصدر التلوث عادة هو مرضى الكوليرا الآخرين عندما يُسمح لتصريف الإسهال غير المعالج بالوصول إلى المجاري المائية أو المياه الجوفية أو إمدادات مياه الشرب. إن شرب أي مياه ملوثة وتناول أي أطعمة مغسولة في الماء ، وكذلك المحار الذي يعيش في الممر المائي المصاب ، يمكن أن يتسبب في إصابة الشخص بالعدوى. نادرا ما تنتشر الكوليرا مباشرة من شخص لآخر. [22] [الملاحظة 1]

ضمة الكوليرا يوجد أيضًا خارج جسم الإنسان في مصادر المياه الطبيعية ، إما بمفرده أو من خلال التفاعل مع العوالق النباتية أو العوالق الحيوانية أو المخلفات الحيوية وغير الحيوية. [23] قد يؤدي شرب مثل هذه المياه أيضًا إلى الإصابة بالمرض ، حتى بدون التلوث المسبق من خلال البراز. ومع ذلك ، توجد ضغوط انتقائية في البيئة المائية قد تقلل من ضراوة ضمة الكوليرا. [23] على وجه التحديد ، تشير النماذج الحيوانية إلى أن المظهر النسخي للعامل الممرض يتغير أثناء استعداده للدخول إلى بيئة مائية. [23] ينتج عن هذا التغيير في النسخ فقدان القدرة على ضمة الكوليرا يتم تربيتها على وسط قياسي ، يُشار إلى النمط الظاهري بأنه "قابل للحياة ولكن غير قابل للزراعة" (VBNC) أو "نشط ولكنه غير قابل للزراعة" بشكل أكثر تحفظًا (ABNC). [23] تشير إحدى الدراسات إلى أن استزراع ضمة الكوليرا يسقط 90٪ في غضون 24 ساعة من دخول الماء ، وعلاوة على ذلك ، فإن هذا الخسارة في الاستزراع يرتبط بفقدان الفوعة. [23] [24]

توجد كل من السلالات السامة وغير السامة. يمكن أن تكتسب السلالات غير السامة سمية من خلال البكتيريا المعتدلة. [25]

قابلية

يجب عادةً تناول حوالي 100 مليون بكتيريا لتسبب الكوليرا في البالغين الأصحاء. [14] ومع ذلك ، تكون هذه الجرعة أقل في أولئك الذين يعانون من انخفاض حموضة المعدة (على سبيل المثال أولئك الذين يستخدمون مثبطات مضخة البروتون). [14] الأطفال أيضًا أكثر عرضة للإصابة ، حيث يكون لدى الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين عامين وأربعة أعوام أعلى معدلات الإصابة. [14] تتأثر قابلية الأفراد للإصابة بالكوليرا أيضًا بفصيلة الدم ، حيث يكون الأشخاص المصابون بفصيلة الدم O هم الأكثر عرضة للإصابة. [14] الأشخاص الذين يعانون من انخفاض المناعة ، مثل الأشخاص المصابين بالإيدز أو الأطفال الذين يعانون من سوء التغذية ، هم أكثر عرضة للإصابة بحالة شديدة إذا أصيبوا بالعدوى. [26] يمكن لأي فرد ، حتى البالغين الأصحاء في منتصف العمر ، أن يعاني من حالة خطيرة ، ويجب قياس حالة كل شخص من خلال فقدان السوائل ، ويفضل أن يكون ذلك بالتشاور مع مقدم رعاية صحية متخصص. [ هناك حاجة إلى الاقتباس الطبي ]

يُقال إن الطفرة الجينية للتليف الكيسي المعروفة باسم دلتا- F508 في البشر تحافظ على ميزة انتقائية متغايرة الزيجوت: فالناقلات غير المتجانسة للطفرة (التي لا تتأثر بالتالي بالتليف الكيسي) تكون أكثر مقاومة ضمة الكوليرا الالتهابات. [27] في هذا النموذج ، يتداخل النقص الوراثي في ​​بروتينات قناة منظم توصيل الغشاء عبر التليف الكيسي مع البكتيريا المرتبطة بظهارة الأمعاء ، مما يقلل من آثار العدوى.

عندما تستهلك معظم البكتيريا لا تنجو من الظروف الحمضية للمعدة البشرية. [28] تحافظ البكتيريا القليلة الباقية على طاقتها وتخزن العناصر الغذائية أثناء المرور عبر المعدة عن طريق إيقاف إنتاج البروتين. عندما تخرج البكتيريا الباقية من المعدة وتصل إلى الأمعاء الدقيقة ، يجب أن تدفع نفسها عبر المخاط السميك الذي يبطن الأمعاء الدقيقة للوصول إلى جدران الأمعاء حيث يمكن أن تلتصق وتنمو. [28]

بمجرد أن تصل بكتيريا الكوليرا إلى جدار الأمعاء ، فإنها لم تعد بحاجة إلى تحريك الأسواط. تتوقف البكتيريا عن إنتاج بروتين فلاجيلين للحفاظ على الطاقة والمغذيات عن طريق تغيير مزيج البروتينات التي تعبر عنها استجابة لتغير البيئة الكيميائية المحيطة. عند الوصول إلى جدار الأمعاء ، ضمة الكوليرا البدء في إنتاج البروتينات السامة التي تصيب الشخص المصاب بإسهال مائي. هذا يحمل تكاثر الأجيال الجديدة من ضمة الكوليرا البكتيريا في مياه الشرب للمضيف التالي إذا لم تكن تدابير الصرف الصحي المناسبة في مكانها الصحيح. [29]

ذيفان الكوليرا (CTX أو CT) عبارة عن مركب قليل القسيمات يتكون من ست وحدات بروتينية فرعية: نسخة واحدة من الوحدة الفرعية A (الجزء A) ، وخمس نسخ من الوحدة الفرعية B (الجزء B) ، متصلة بواسطة رابطة ثنائي كبريتيد. تشكل الوحدات الفرعية B الخمسة حلقة من خمسة أعضاء ترتبط بـ GM1 gangliosides على سطح خلايا الظهارة المعوية. الجزء A1 من الوحدة الفرعية A هو إنزيم يقوم ببروتينات ADP-ribosylates G ، بينما تتلاءم السلسلة A2 مع المسام المركزي لحلقة الوحدة الفرعية B. عند الارتباط ، يتم نقل المركب إلى الخلية عن طريق الالتقام الخلوي بوساطة المستقبلات. بمجرد دخول الخلية ، يتم تقليل رابطة ثاني كبريتيد ، ويتم تحرير الوحدة الفرعية A1 للارتباط ببروتين شريك بشري يسمى ADP-ribosylation factor 6 (Arf6). [30] يكشف الارتباط عن موقعه النشط ، مما يسمح له بشكل دائم بريبوسيلات الوحدة الفرعية ألفا Gs لبروتين G غير المتجانسة. ينتج عن هذا إنتاج مركب أحادي فوسفات الأدينوسين ، والذي بدوره يؤدي إلى إفراز الماء والصوديوم والبوتاسيوم والبيكربونات في تجويف الأمعاء الدقيقة والجفاف السريع. تم إدخال الجين المشفر لسم الكوليرا ضمة الكوليرا عن طريق نقل الجينات الأفقي. سلالات خبيثة من ضمة الكوليرا تحمل نوعًا مختلفًا من عاثيات معتدلة تسمى CTXφ.

لقد درس علماء الأحياء الدقيقة الآليات الجينية التي بواسطتها ضمة الكوليرا تقوم البكتيريا بإيقاف إنتاج بعض البروتينات وتشغيل البروتينات الأخرى لأنها تستجيب لسلسلة البيئات الكيميائية التي تواجهها ، مروراً بالمعدة ، عبر الطبقة المخاطية للأمعاء الدقيقة ، وصولاً إلى جدار الأمعاء. [31] كانت الآليات الجينية التي تعمل من خلالها بكتيريا الكوليرا على إنتاج البروتين للسموم التي تتفاعل مع آليات الخلايا المضيفة لضخ أيونات الكلوريد في الأمعاء الدقيقة ، مما يؤدي إلى ضغط أيوني يمنع دخول أيونات الصوديوم إلى الخلية [31] كان من الأمور ذات الأهمية الخاصة. . تخلق أيونات الكلوريد والصوديوم بيئة مليئة بالمياه المالحة في الأمعاء الدقيقة ، والتي يمكن من خلال التناضح سحب ما يصل إلى ستة لترات من الماء يوميًا عبر خلايا الأمعاء ، مما يؤدي إلى حدوث كميات هائلة من الإسهال. يمكن أن يصاب المضيف بالجفاف بسرعة ما لم يعالج بشكل صحيح. [32]

بإدخال أقسام منفصلة متتالية من ضمة الكوليرا الحمض النووي في الحمض النووي للبكتيريا الأخرى ، مثل بكتريا قولونية التي لا تنتج سموم البروتين بشكل طبيعي ، فقد قام الباحثون بالتحقيق في الآليات التي يتم بواسطتها ضمة الكوليرا يستجيب للبيئات الكيميائية المتغيرة للمعدة والطبقات المخاطية وجدار الأمعاء. اكتشف الباحثون سلسلة معقدة من البروتينات المنظمة التي تتحكم في التعبير ضمة الكوليرا محددات الفوعة. [33] استجابةً للبيئة الكيميائية الموجودة في جدار الأمعاء ، فإن الـ ضمة الكوليرا تنتج البكتيريا بروتينات TcpP / TcpH ، والتي تعمل مع بروتينات ToxR / ToxS على تنشيط التعبير عن البروتين التنظيمي ToxT. ثم ينشط ToxT بشكل مباشر التعبير عن جينات الفوعة التي تنتج السموم ، مما يسبب الإسهال لدى الشخص المصاب ويسمح للبكتيريا باستعمار الأمعاء. [31] الحالي [ عندما؟ ] يهدف البحث إلى اكتشاف "الإشارة التي تجعل بكتيريا الكوليرا تتوقف عن السباحة وتبدأ في الاستعمار (أي الالتصاق بخلايا) الأمعاء الدقيقة". [31]

التركيب الجيني

تضخيم بصمات تعدد الأشكال من العزلات الوبائية ضمة الكوليرا كشفت عن تباين في التركيب الجيني. تم تحديد مجموعتين: المجموعة الأولى والمجموعة الثانية. بالنسبة للجزء الأكبر ، تتكون المجموعة الأولى من سلالات من الستينيات والسبعينيات ، بينما تحتوي المجموعة الثانية إلى حد كبير على سلالات من الثمانينيات والتسعينيات ، بناءً على التغيير في بنية الاستنساخ. يمكن رؤية مجموعة السلالات هذه بشكل أفضل في سلالات القارة الأفريقية. [34]

مقاومة المضادات الحيوية

في العديد من مناطق العالم ، تتزايد مقاومة المضادات الحيوية داخل بكتيريا الكوليرا. في بنغلاديش ، على سبيل المثال ، تكون معظم الحالات مقاومة لمضادات التتراسيكلين وتريميثوبريم-سلفاميثوكسازول والإريثروميسين. [35] تتوفر طرق الفحص التشخيصي السريع لتحديد الحالات المقاومة للأدوية المتعددة. [36] تم اكتشاف جيل جديد من مضادات الميكروبات التي تعتبر فعالة ضد بكتيريا الكوليرا في في المختبر دراسات. [37]

يتوفر اختبار مقياس العمق السريع لتحديد وجود ضمة الكوليرا. [35] في تلك العينات التي تم اختبارها إيجابية ، يجب إجراء مزيد من الاختبارات لتحديد مقاومة المضادات الحيوية. [35] في الحالات الوبائية ، يمكن إجراء التشخيص السريري عن طريق أخذ تاريخ المريض وإجراء فحص موجز. يبدأ العلاج عادة بدون تأكيد بالتحليل المختبري أو قبله. [ بحاجة لمصدر ]

تعتبر عينات البراز والمسحات التي يتم جمعها في المرحلة الحادة من المرض ، قبل إعطاء المضادات الحيوية ، أكثر العينات فائدة للتشخيص المخبري. في حالة الاشتباه في انتشار وباء الكوليرا ، فإن العامل المسبب الأكثر شيوعًا هو ضمة الكوليرا O1. لو ضمة الكوليرا لا يتم عزل المجموعة المصلية O1 ، يجب على المختبر اختبارها ضمة الكوليرا O139. ومع ذلك ، إذا لم يتم عزل أي من هذه الكائنات الحية ، فمن الضروري إرسال عينات البراز إلى مختبر مرجعي. [ بحاجة لمصدر ]

الإصابة ب ضمة الكوليرا يجب الإبلاغ عن O139 والتعامل معها بنفس الطريقة التي يسببها ضمة الكوليرا O1. يجب الإشارة إلى مرض الإسهال المرتبط بالكوليرا ويجب الإبلاغ عنه في الولايات المتحدة. [38]

توصي منظمة الصحة العالمية (WHO) بالتركيز على الوقاية والتأهب والاستجابة لمكافحة انتشار الكوليرا. [32] كما أكدوا على أهمية وجود نظام مراقبة فعال. [32] يمكن للحكومات أن تلعب دورًا في كل هذه المجالات.

المياه والصرف الصحي والنظافة

على الرغم من أن الكوليرا قد تكون مهددة للحياة ، فإن الوقاية من المرض عادة ما تكون مباشرة إذا تم اتباع ممارسات الصرف الصحي المناسبة. في البلدان المتقدمة ، بسبب الممارسات العالمية المتقدمة تقريبًا لمعالجة المياه والصرف الصحي الموجودة هناك ، فإن الكوليرا نادرة. على سبيل المثال ، حدثت آخر فاشية كبرى للكوليرا في الولايات المتحدة في 1910-1911. [39] [40] تعتبر الكوليرا من المخاطر الرئيسية في البلدان النامية في تلك المناطق حيث لا يزال الوصول إلى البنية التحتية للمياه والصرف الصحي والنظافة الصحية غير كافٍ.

عادة ما تكون ممارسات الصرف الصحي الفعالة ، إذا تم وضعها والالتزام بها في الوقت المناسب ، كافية لوقف الوباء. هناك عدة نقاط على طول مسار انتقال الكوليرا يمكن عندها إيقاف انتشارها: [41]

  • التعقيم: يعتبر التخلص السليم من جميع المواد التي قد تكون لامست براز ضحايا الكوليرا (مثل الملابس ، والفِراش ، وما إلى ذلك) ومعالجتها أمرًا ضروريًا. يجب تعقيمها بغسلها بالماء الساخن ، باستخدام الكلور المبيض إن أمكن. يجب تنظيف الأيدي التي تلامس مرضى الكوليرا أو ملابسهم أو فراشهم وما إلى ذلك تمامًا وتطهيرها بالماء المعالج بالكلور أو غيره من العوامل الفعالة المضادة للميكروبات. إدارة الحمأة البرازية: في المناطق المصابة بالكوليرا ، تحتاج مياه الصرف الصحي وحمأة البراز إلى المعالجة والإدارة بعناية من أجل وقف انتشار هذا المرض عن طريق الفضلات البشرية. توفير الصرف الصحي والنظافة هو إجراء وقائي مهم. [32] يجب منع التغوط في العراء ، أو إطلاق مياه الصرف الصحي غير المعالجة ، أو إلقاء الحمأة البرازية من مراحيض الحفرة أو خزانات الصرف الصحي في البيئة. [42] في العديد من المناطق المصابة بالكوليرا ، هناك درجة منخفضة من معالجة مياه الصرف الصحي. [43] [44] لذلك ، فإن استخدام المراحيض الجافة التي لا تسهم في تلوث المياه ، لأنها لا تتدفق بالماء ، قد يكون بديلاً مثيرًا للاهتمام لمراحيض الغسل. [45]
  • المصادر: يجب نشر التحذيرات حول التلوث المحتمل بالكوليرا حول مصادر المياه الملوثة مع توجيهات حول كيفية تطهير المياه (الغليان ، الكلور ، إلخ) للاستخدام المحتمل. : يجب تعقيم جميع المياه المستخدمة للشرب أو الغسل أو الطهي إما بالغلي أو الكلور أو معالجة المياه بالأوزون أو التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية (على سبيل المثال ، عن طريق تطهير المياه بالطاقة الشمسية) أو الترشيح بمضادات الميكروبات في أي منطقة قد توجد فيها الكوليرا. غالبًا ما تكون المعالجة بالكلور والغليان من الوسائل الأقل تكلفة والأكثر فعالية لوقف انتقال العدوى. على الرغم من أن المرشحات القماشية أو الترشيح الساري ، على الرغم من كونها أساسية للغاية ، فقد قللت بشكل كبير من حدوث الكوليرا عند استخدامها في القرى الفقيرة في بنغلاديش التي تعتمد على المياه السطحية غير المعالجة. تعتبر المرشحات الأفضل المضادة للميكروبات ، مثل تلك الموجودة في مجموعات التنزه المعالجة الفردية المتقدمة للمياه ، هي الأكثر فعالية. إن التثقيف في مجال الصحة العامة والالتزام بممارسات الصرف الصحي المناسبة لهما أهمية قصوى للمساعدة في منع ومكافحة انتقال الكوليرا والأمراض الأخرى.

Handwashing with soap or ash after using a toilet and before handling food or eating is also recommended for cholera prevention by WHO Africa. [46]

Dumping of sewage or fecal sludge from a UN camp into a lake in the surroundings of Port-au-Prince is thought to have contributed to the spread of cholera after the Haiti earthquake in 2010, killing thousands.

Example of a urine-diverting dry toilet in a cholera-affected area in Haiti. This type of toilet stops transmission of disease via the fecal-oral route due to water pollution.

Cholera hospital in Dhaka, showing typical "cholera beds".

مراقبة

Surveillance and prompt reporting allow for containing cholera epidemics rapidly. Cholera exists as a seasonal disease in many endemic countries, occurring annually mostly during rainy seasons. Surveillance systems can provide early alerts to outbreaks, therefore leading to coordinated response and assist in preparation of preparedness plans. Efficient surveillance systems can also improve the risk assessment for potential cholera outbreaks. Understanding the seasonality and location of outbreaks provides guidance for improving cholera control activities for the most vulnerable. [47] For prevention to be effective, it is important that cases be reported to national health authorities. [14]

Vaccination

Spanish physician Jaume Ferran i Clua developed a cholera inoculation in 1885, the first to immunize humans against a bacterial disease. [48] However, his vaccine and inoculation was rather controversial and was rejected by his peers and several investigation commissions. [49] [50] [51] Russian-Jewish bacteriologist Waldemar Haffkine successfully developed the first human cholera vaccine in July 1892. [49] [50] [51] [52] He conducted a massive inoculation program in British India. [51] [53]

A number of safe and effective oral vaccines for cholera are available. [54] The World Health Organization (WHO) has three prequalified oral cholera vaccines (OCVs): Dukoral, Sanchol, and Euvichol. Dukoral, an orally administered, inactivated whole cell vaccine, has an overall efficacy of about 52% during the first year after being given and 62% in the second year, with minimal side effects. [54] It is available in over 60 countries. However, it is not currently [ when? ] recommended by the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) for most people traveling from the United States to endemic countries. [55] The vaccine that the US Food and Drug Administration (FDA) recommends, Vaxchora, is an oral attenuated live vaccine, that is effective as a single dose. [56]

One injectable vaccine was found to be effective for two to three years. The protective efficacy was 28% lower in children less than five years old. [57] However, as of 2010 [update] , it has limited availability. [2] Work is under way to investigate the role of mass vaccination. [58] The WHO recommends immunization of high-risk groups, such as children and people with HIV, in countries where this disease is endemic. [2] If people are immunized broadly, herd immunity results, with a decrease in the amount of contamination in the environment. [35]

WHO recommends that oral cholera vaccination be considered in areas where the disease is endemic (with seasonal peaks), as part of the response to outbreaks, or in a humanitarian crisis during which the risk of cholera is high. [59] Oral Cholera Vaccine (OCV) has been recognized as an adjunct tool for prevention and control of cholera. The World Health Organization (WHO) has prequalified three bivalent cholera vaccines—Dukoral (SBL Vaccines), containing a non-toxic B-subunit of cholera toxin and providing protection against V. cholerae O1 and two vaccines developed using the same transfer of technology—ShanChol (Shantha Biotec) and Euvichol (EuBiologics Co.), which have bivalent O1 and O139 oral killed cholera vaccines. [60] Oral cholera vaccination could be deployed in a diverse range of situations from cholera-endemic areas and locations of humanitarian crises, but no clear consensus exists. [61]

Sari filtration

Developed for use in Bangladesh, the "sari filter" is a simple and cost-effective appropriate technology method for reducing the contamination of drinking water. Used sari cloth is preferable but other types of used cloth can be used with some effect, though the effectiveness will vary significantly. Used cloth is more effective than new cloth, as the repeated washing reduces the space between the fibers. Water collected in this way has a greatly reduced pathogen count—though it will not necessarily be perfectly safe, it is an improvement for poor people with limited options. [62] In Bangladesh this practice was found to decrease rates of cholera by nearly half. [63] It involves folding a sari four to eight times. [62] Between uses the cloth should be rinsed in clean water and dried in the sun to kill any bacteria on it. [64] A nylon cloth appears to work as well but is not as affordable. [63]

Continued eating speeds the recovery of normal intestinal function. The WHO recommends this generally for cases of diarrhea no matter what the underlying cause. [65] A CDC training manual specifically for cholera states: "Continue to breastfeed your baby if the baby has watery diarrhea, even when traveling to get treatment. Adults and older children should continue to eat frequently." [66]

Fluids

The most common error in caring for patients with cholera is to underestimate the speed and volume of fluids required. [67] In most cases, cholera can be successfully treated with oral rehydration therapy (ORT), which is highly effective, safe, and simple to administer. [35] Rice-based solutions are preferred to glucose-based ones due to greater efficiency. [35] In severe cases with significant dehydration, intravenous rehydration may be necessary. Ringer's lactate is the preferred solution, often with added potassium. [14] [65] Large volumes and continued replacement until diarrhea has subsided may be needed. [14] Ten percent of a person's body weight in fluid may need to be given in the first two to four hours. [14] This method was first tried on a mass scale during the Bangladesh Liberation War, and was found to have much success. [68] Despite widespread beliefs, fruit juices and commercial fizzy drinks like cola, are not ideal for rehydration of people with serious infections of the intestines, and their excessive sugar content may even harm water uptake. [69]

If commercially produced oral rehydration solutions are too expensive or difficult to obtain, solutions can be made. One such recipe calls for 1 liter of boiled water, 1/2 teaspoon of salt, 6 teaspoons of sugar, and added mashed banana for potassium and to improve taste. [70]

Electrolytes

As there frequently is initially acidosis, the potassium level may be normal, even though large losses have occurred. [14] As the dehydration is corrected, potassium levels may decrease rapidly, and thus need to be replaced. [14] This may be done by consuming foods high in potassium, like bananas or coconut water. [71]

مضادات حيوية

Antibiotic treatments for one to three days shorten the course of the disease and reduce the severity of the symptoms. [14] Use of antibiotics also reduces fluid requirements. [72] People will recover without them, however, if sufficient hydration is maintained. [35] The WHO only recommends antibiotics in those with severe dehydration. [71]

Doxycycline is typically used first line, although some strains of ضمة الكوليرا have shown resistance. [14] Testing for resistance during an outbreak can help determine appropriate future choices. [14] Other antibiotics proven to be effective include cotrimoxazole, erythromycin, tetracycline, chloramphenicol, and furazolidone. [73] Fluoroquinolones, such as ciprofloxacin, also may be used, but resistance has been reported. [74]

Antibiotics improve outcomes in those who are both severely and not severely dehydrated. [75] Azithromycin and tetracycline may work better than doxycycline or ciprofloxacin. [75]

Zinc supplementation

In Bangladesh zinc supplementation reduced the duration and severity of diarrhea in children with cholera when given with antibiotics and rehydration therapy as needed. It reduced the length of disease by eight hours and the amount of diarrhea stool by 10%. [76] Supplementation appears to be also effective in both treating and preventing infectious diarrhea due to other causes among children in the developing world. [76] [77]

If people with cholera are treated quickly and properly, the mortality rate is less than 1% however, with untreated cholera, the mortality rate rises to 50–60%. [14] [1]

For certain genetic strains of cholera, such as the one present during the 2010 epidemic in Haiti and the 2004 outbreak in India, death can occur within two hours of becoming ill. [78]

Cholera affects an estimated 3–5 million people worldwide, and causes 58,000–130,000 deaths a year as of 2010 [update] . [2] [79] This occurs mainly in the developing world. [80] In the early 1980s, death rates are believed to have been greater than three million a year. [14] It is difficult to calculate exact numbers of cases, as many go unreported due to concerns that an outbreak may have a negative impact on the tourism of a country. [35] Cholera remains [ when? ] both epidemic and endemic in many areas of the world. [14] In October 2016, an outbreak of cholera began in war-ravaged Yemen. [81] WHO called it "the worst cholera outbreak in the world". [82]

Although much is known about the mechanisms behind the spread of cholera, this has not led to a full understanding of what makes cholera outbreaks happen in some places and not others. Lack of treatment of human feces and lack of treatment of drinking water greatly facilitate its spread, but bodies of water can serve as a reservoir, and seafood shipped long distances can spread the disease. Cholera was not known in the Americas for most of the 20th century, but it reappeared towards the end of that century. [83]

History of outbreaks

The word cholera is from Greek: χολέρα kholera from χολή kholē "bile". Cholera likely has its origins in the Indian subcontinent as evidenced by its prevalence in the region for centuries. [14]

The disease appears in the European literature as early as 1642, from the Dutch physician Jakob de Bondt's description it in his De Medicina Indorum. [84] (The "Indorum" of the title refers to the East Indies. He also gave first European descriptions of other diseases.)

Early outbreaks in the Indian subcontinent are believed to have been the result of poor living conditions as well as the presence of pools of still water, both of which provide ideal conditions for cholera to thrive. [85] The disease first spread by trade routes (land and sea) to Russia in 1817, later to the rest of Europe, and from Europe to North America and the rest of the world, [14] (hence the name "Asiatic cholera" [1] ). Seven cholera pandemics have occurred in the past 200 years, with the seventh pandemic originating in Indonesia in 1961. [86]

The first cholera pandemic occurred in the Bengal region of India, near Calcutta starting in 1817 through 1824. The disease dispersed from India to Southeast Asia, the Middle East, Europe, and Eastern Africa. [87] The movement of British Army and Navy ships and personnel is believed to have contributed to the range of the pandemic, since the ships carried people with the disease to the shores of the Indian Ocean, from Africa to Indonesia, and north to China and Japan. [88] The second pandemic lasted from 1826 to 1837 and particularly affected North America and Europe due to the result of advancements in transportation and global trade, and increased human migration, including soldiers. [89] The third pandemic erupted in 1846, persisted until 1860, extended to North Africa, and reached South America, for the first time specifically affecting Brazil. The fourth pandemic lasted from 1863 to 1875 spread from India to Naples and Spain. The fifth pandemic was from 1881–1896 and started in India and spread to Europe, Asia, and South America. The sixth pandemic started 1899–1923. These epidemics were less fatal due to a greater understanding of the cholera bacteria. Egypt, the Arabian peninsula, Persia, India, and the Philippines were hit hardest during these epidemics, while other areas, like Germany in 1892 (primarily the city of Hamburg where more than 8.600 people died) [90] and Naples from 1910–1911, also experienced severe outbreaks. The seventh pandemic originated in 1961 in Indonesia and is marked by the emergence of a new strain, nicknamed El Tor, which still persists (as of 2018 [update] [91] ) in developing countries. [92]

Cholera became widespread in the 19th century. [93] Since then it has killed tens of millions of people. [94] In Russia alone, between 1847 and 1851, more than one million people perished of the disease. [95] It killed 150,000 Americans during the second pandemic. [96] Between 1900 and 1920, perhaps eight million people died of cholera in India. [97] Cholera became the first reportable disease in the United States due to the significant effects it had on health. [14] John Snow, in England, was the first to identify the importance of contaminated water as its cause in 1854. [14] Cholera is now no longer considered a pressing health threat in Europe and North America due to filtering and chlorination of water supplies, but still heavily affects populations in developing countries.

In the past, vessels flew a yellow quarantine flag if any crew members or passengers were suffering from cholera. No one aboard a vessel flying a yellow flag would be allowed ashore for an extended period, typically 30 to 40 days. [98]

Historically many different claimed remedies have existed in folklore. Many of the older remedies were based on the miasma theory. Some believed that abdominal chilling made one more susceptible and flannel and cholera belts were routine in army kits. [99] In the 1854–1855 outbreak in Naples homeopathic camphor was used according to Hahnemann. [100] T. J. Ritter's "Mother's Remedies" book lists tomato syrup as a home remedy from northern America. Elecampane was recommended in the United Kingdom according to William Thomas Fernie. [101] The first effective human vaccine was developed in 1885, and the first effective antibiotic was developed in 1948.

Cholera cases are much less frequent in developed countries where governments have helped to establish water sanitation practices and effective medical treatments. [102] The United States, for example, used to [ when? ] have a severe cholera problem similar to those in some developing countries. There were three large cholera outbreaks in the 1800s, which can be attributed to Vibrio cholerae's spread through interior waterways like the Erie Canal and routes along the Eastern Seaboard. [103] The island of Manhattan in New York City touched the Atlantic Ocean, where cholera collected just off the coast. At this time, New York City did not have as effective a sanitation system as it does today, [ when? ] so cholera was able to spread. [104]

Cholera morbus is a historical term that was used to refer to gastroenteritis rather than specifically cholera. [105]

Drawing of Death bringing cholera, in Le Petit Journal (1912).

Emperor Pedro II of Brazil visiting people with cholera in 1855.

Hand bill from the New York City Board of Health, 1832—the outdated public health advice demonstrates the lack of understanding of the disease and its actual causative factors.

بحث

One of the major contributions to fighting cholera was made by the physician and pioneer medical scientist John Snow (1813–1858), who in 1854 found a link between cholera and contaminated drinking water. [85] Dr. Snow proposed a microbial origin for epidemic cholera in 1849. In his major "state of the art" review of 1855, he proposed a substantially complete and correct model for the cause of the disease. In two pioneering epidemiological field studies, he was able to demonstrate human sewage contamination was the most probable disease vector in two major epidemics in London in 1854. [106] His model was not immediately accepted, but it was seen to be the more plausible, as medical microbiology developed over the next 30 years or so. For his work on cholera, John Snow is often regarded as the "Father of Epidemiology". [107] [108] [109]

The bacterium was isolated in 1854 by Italian anatomist Filippo Pacini, [110] but its exact nature and his results were not widely known. In the same year, the Catalan Joaquim Balcells i Pascual discovered the bacterium [111] [112] and in 1856 probably António Augusto da Costa Simões and José Ferreira de Macedo Pinto, two Portuguese men, did the same. [111] [113]

Cities in developed nations made massive investment in clean water supply and well-separated sewage treatment infrastructures between the mid-1850s and the 1900s. This eliminated the threat of cholera epidemics from the major developed cities in the world. In 1883, Robert Koch identified ضمة الكوليرا with a microscope as the bacillus causing the disease. [114]

Hemendra Nath Chatterjee, a Bengali scientist, who first formulated and demonstrated the effectiveness of oral rehydration salt (ORS) for diarrhea. In his 1953 paper, published in The Lancet, he states that promethazine can stop vomiting during cholera and then oral rehydration is possible. The formulation of the fluid replacement solution was 4 g of sodium chloride, 25 g of glucose and 1000 ml of water. [115] [116]

Indian medical scientist Sambhu Nath De discovered the cholera toxin, the animal model of cholera, and successfully demonstrate the method of transmission of cholera pathogen ضمة الكوليرا. [117]

Robert Allan Phillips, working at the US Naval Medical Research Unit Two in Southeast Asia, evaluated the pathophysiology of the disease using modern laboratory chemistry techniques and developed a protocol for rehydration. His research led the Lasker Foundation to award him its prize in 1967. [118]

More recently, in 2002, Alam, وآخرون., studied stool samples from patients at the International Centre for Diarrhoeal Disease in Dhaka, Bangladesh. From the various experiments they conducted, the researchers found a correlation between the passage of ضمة الكوليرا through the human digestive system and an increased infectivity state. Furthermore, the researchers found the bacterium creates a hyperinfected state where genes that control biosynthesis of amino acids, iron uptake systems, and formation of periplasmic nitrate reductase complexes were induced just before defecation. These induced characteristics allow the cholera vibrios to survive in the "rice water" stools, an environment of limited oxygen and iron, of patients with a cholera infection. [119]

Health policy

In many developing countries, cholera still reaches its victims through contaminated water sources, and countries without proper sanitation techniques have greater incidence of the disease. [120] Governments can play a role in this. In 2008, for example, the Zimbabwean cholera outbreak was due partly to the government's role, according to a report from the James Baker Institute. [19] The Haitian government's inability to provide safe drinking water after the 2010 earthquake led to an increase in cholera cases as well. [121]

Similarly, South Africa's cholera outbreak was exacerbated by the government's policy of privatizing water programs. The wealthy elite of the country were able to afford safe water while others had to use water from cholera-infected rivers. [122]

According to Rita R. Colwell of the James Baker Institute, if cholera does begin to spread, government preparedness is crucial. A government's ability to contain the disease before it extends to other areas can prevent a high death toll and the development of an epidemic or even pandemic. Effective disease surveillance can ensure that cholera outbreaks are recognized as soon as possible and dealt with appropriately. Oftentimes, this will allow public health programs to determine and control the cause of the cases, whether it is unsanitary water or seafood that have accumulated a lot of ضمة الكوليرا specimens. [19] Having an effective surveillance program contributes to a government's ability to prevent cholera from spreading. In the year 2000 in the state of Kerala in India, the Kottayam district was determined to be "Cholera-affected" this pronouncement led to task forces that concentrated on educating citizens with 13,670 information sessions about human health. [123] These task forces promoted the boiling of water to obtain safe water, and provided chlorine and oral rehydration salts. [123] Ultimately, this helped to control the spread of the disease to other areas and minimize deaths. On the other hand, researchers have shown that most of the citizens infected during the 1991 cholera outbreak in Bangladesh lived in rural areas, and were not recognized by the government's surveillance program. This inhibited physicians' abilities to detect cholera cases early. [124]

According to Colwell, the quality and inclusiveness of a country's health care system affects the control of cholera, as it did in the Zimbabwean cholera outbreak. [19] While sanitation practices are important, when governments respond quickly and have readily available vaccines, the country will have a lower cholera death toll. Affordability of vaccines can be a problem if the governments do not provide vaccinations, only the wealthy may be able to afford them and there will be a greater toll on the country's poor. [125] [126] The speed with which government leaders respond to cholera outbreaks is important. [127]

Besides contributing to an effective or declining public health care system and water sanitation treatments, government can have indirect effects on cholera control and the effectiveness of a response to cholera. [128] A country's government can impact its ability to prevent disease and control its spread. A speedy government response backed by a fully functioning health care system and financial resources can prevent cholera's spread. This limits cholera's ability to cause death, or at the very least a decline in education, as children are kept out of school to minimize the risk of infection. [128]

Notable cases

    's death has traditionally been attributed to cholera, most probably contracted through drinking contaminated water several days earlier. [129] Tchaikovsky's mother died of cholera, [130] and his father became sick with cholera at this time but made a full recovery. [131] Some scholars, however, including English musicologist and Tchaikovsky authority David Brown and biographer Anthony Holden, have theorized that his death was a suicide. [132] . Ten months after the 2010 earthquake, an outbreak swept over Haiti, traced to a United Nations base of peacekeepers from Nepal. [133] This marks the worst cholera outbreak in recent history, as well as the best documented cholera outbreak in modern public health. , Polish poet and novelist, is thought to have died of cholera in Istanbul in 1855. , Physicist, a founder of thermodynamics (d. 1832) [134] , King of France (d. 1836) [135] , eleventh president of the United States (d. 1849) [136] , Prussian soldier and German military theorist (d. 1831) [137] , Chief Justice of the Straits Settlements (1893) [138] , Serbian-Americaninventor, engineer and futurist known for his contributions to the design of the modern alternating current (AC) electricity supply system, contracted cholera in 1873 at the age of 17. He was bedridden for nine months, and near death multiple times, but survived and fully recovered.

In popular culture

Unlike tuberculosis ("consumption") which in literature and the arts was often romanticized as a disease of denizens of the demimondaine or those with an artistic temperament, [139] cholera is a disease which almost entirely affects the lower-classes living in filth and poverty. This, and the unpleasant course of the disease – which includes voluminous "rice-water" diarrhea, the hemorrhaging of liquids from the mouth, and violent muscle contractions which continue even after death – has discouraged the disease from being romanticized, or even the actual factual presentation of the disease in popular culture. [140]

  • The 1889 novel Mastro-don Gesualdo by Giovanni Verga presents the course of a cholera epidemic across the island of Sicily, but does not show the suffering of the victims. [140]
  • In Thomas Mann's novellaDeath in Venice, first published in 1912 as Der Tod in Venedig, Mann "presented the disease as emblematic of the final 'bestial degradation' of the sexually transgressive author Gustav von Aschenbach." Contrary to the actual facts of how violently cholera kills, Mann has his protagonist die peacefully on a beach in a deck chair. Luchino Visconti's 1971 film version also hid from the audience the actual course of the disease. [140] Mann's novella was also made into an opera by Benjamin Britten in 1973, his last one, and into a ballet by John Neumeier for his Hamburg Ballet company, in December 2003.*
  • In Gabriel Garcia Márquez's 1985 novel Love in the Time of Cholera, cholera is "a looming background presence rather than a central figure requiring vile description." [140] The novel was adapted in 2007 for the film of the same name directed by Mike Newell.

Zambia

In Zambia, widespread cholera outbreaks have occurred since 1977, most commonly in the capital city of Lusaka. [141] In 2017, an outbreak of cholera was declared in Zambia after laboratory confirmation of ضمة الكوليرا O1, biotype El Tor, serotype Ogawa, from stool samples from two patients with acute watery diarrhea. There was a rapid increase in the number of cases from several hundred cases in early December 2017 to approximately 2,000 by early January 2018. [142] With intensification of the rains, new cases increased on a daily basis reaching a peak on the first week of January 2018 with over 700 cases reported. [143]

In collaboration with partners, the Zambia Ministry of Health (MoH) launched a multifaceted public health response that included increased chlorination of the Lusaka municipal water supply, provision of emergency water supplies, water quality monitoring and testing, enhanced surveillance, epidemiologic investigations, a cholera vaccination campaign, aggressive case management and health care worker training, and laboratory testing of clinical samples. [144]

The Zambian Ministry of Health implemented a reactive one-dose Oral Cholera Vaccine (OCV) campaign in April 2016 in three Lusaka compounds, followed by a pre-emptive second-round in December. [145]

الهند

In India, Kolkata city in West Bengal state in the Ganges delta has been described as the "homeland of cholera", with regular outbreaks and pronounced seasonality. In India, where the disease is endemic, cholera outbreaks occur every year between dry seasons (March–April) and rainy seasons (September–October). India is also characterized by high population density, unsafe drinking water, open drains, and poor sanitation which provide an optimal niche for survival, sustenance and transmission of ضمة الكوليرا. [146]

Democratic Republic of Congo

In Goma in the Democratic Republic of Congo, cholera has left an enduring mark on human and medical history. Cholera pandemics in the 19th and 20th centuries led to the growth of epidemiology as a science and in recent years it has continued to press advances in the concepts of disease ecology, basic membrane biology, and transmembrane signaling and in the use of scientific information and treatment design. [147]


CONCLUSIONS

Bacterial pathogens utilize a multitude of methods to invade mammalian hosts, damage tissue sites, and thwart the immune system from responding. One essential component of these strategies for many bacterial pathogens is the secretion of proteins across phospholipid membranes. Secreted proteins can play many roles in promoting bacterial virulence, from enhancing attachment to eukaryotic cells, to scavenging resources in an environmental niche, to directly intoxicating target cells and disrupting their functions. As we discussed in this chapter, these proteins may be transferred out of the bacterial cytoplasm through a variety of mechanisms, usually involving the use of dedicated protein secretion systems. For this reason, the study of protein secretion systems has been an important focus in the field of bacterial pathogenesis. The remaining chapters in this section will offer a more detailed focus on the molecular and functional characteristics of some of these secretion systems.


What Are the Symptoms of Cholera?

Cholera is a disease characterized by severe, watery diarrhea.

Signs and symptoms of cholera include severe, watery diarrhea that comes on rapidly and resembles rice water. The condition can rapidly lead to dehydration and associated symptoms and signs include

  • rapid heart rate,
  • dry mouth,
  • lethargy,
  • low blood pressure,
  • vomiting, and
  • wrinkled skin.

The diarrhea is usually painless. Symptoms can vary in severity among affected people. If not treated with fluids and electrolytes, the dehydration that results may be life-threatening.

What is cholera?

Cholera is an acute infectious disease caused by a bacterium, ضمة الكوليرا (ضمة الكوليرا), which usually results in a painless, watery diarrhea in humans. Some affected individuals have copious amounts of diarrhea and develop dehydration so severe it can lead to death. Most people who get the disease ingest the organisms through food or water sources contaminated with ضمة الكوليرا. Although symptoms may be mild, some previously healthy people will develop a copious diarrhea within about one to five days after ingesting the bacteria. Severe disease requires prompt medical care. Hydration (usually by IV with a rehydration solution for the very ill) of the patient, and antibiotics in some individuals, is the key to surviving the severe life-threatening form of the disease. Subtypes of ضمة الكوليرا that may cause severe cases include 01 and 0139.

The World Health Organization (WHO) has maps of current and past areas with cholera outbreaks (see WHO reference). It is estimated that about 1.4 million to 4.3 million people are infected worldwide each year, with approximately 28,000-142,000 deaths per year. Only about one in 10 people infected with cholera develop the typical signs and symptoms. Outbreaks of cholera in 2015-2016 include South Sudan, United Republic of Tanzania, and Kenya, with over 216 deaths and most recently, 121 people diagnosed with cholera in Iraq, their first outbreak since 2012 and in Cuba, the first outbreak in over 130 years.

المصطلح cholera has a long history (see history section below) and has been assigned to several other diseases. For example, fowl or chicken cholera is a disease that can rapidly kill chickens and other avian species rapidly with a major symptom of diarrhea. However, the disease-causing agent in fowl is Pasteurella multocida, a gram-negative bacterium. Similarly, pig cholera (also termed hog or swine cholera) can cause rapid death (in about 15 days) in pigs with symptoms of fever, skin lesions, and seizures. This disease is caused by a pestivirus termed CSFV (classical swine fever virus). Neither one of these animal diseases are related to human cholera, but the terminology can be confusing.

SLIDESHOW

What is the التاريخ of cholera?

Cholera has likely been affecting humans for many centuries. Reports of cholera-like disease have been found in India as early as 1000 AD. Cholera is a term derived from Greek khole (illness from bile) and later in the 14th century to colere (French) and choler (English). In the 17th century, cholera was a term used to describe a severe gastrointestinal disorder involving diarrhea and vomiting. There were many outbreaks of cholera, and by the 16th century, some were being noted in historical writings. England had several in the 19th century, the most notable being in 1854, when Dr. John Snow did a classic study in London that showed a main source of the disease (resulting in about 500 deaths in 10 days) came from at least one of the major water sources for London residents termed the "Broad Street pump." The pump handle was removed, and the cholera deaths slowed and stopped. The pump is still present as a landmark in London. Although Dr. Snow did not discover the cause of cholera, he did show how the disease could be spread and how to stop a local outbreak. This was the beginning of modern epidemiologic studies. The last reference shows the map Dr. Snow used to identify the pump site.

ضمة الكوليرا was first isolated as the cause of cholera by Filippo Pacini in 1854, but his discovery was not widely known until Robert Koch (who also discovered the cause of tuberculosis), working independently 30 years later, publicized the knowledge and the means of fighting the disease. The history of cholera repeats itself. The U.S. National Library of Medicine houses original documents about multiple cholera outbreaks in the U.S. from the 1820s to the 1900s, with the last large outbreak in 1910-1911. Since the 1800s, there have been seven cholera pandemics (worldwide outbreaks). The seventh pandemic of cholera started in 1961 and lasted until 1975 some researchers think the occasional outbreaks (even up to the present time) represent remnants of the seventh pandemic.

Cholera riots occurred in Russia and England (1831) and in Germany (1893) when the people rebelled against strict government isolation (quarantines) and burial rules. In 2008, cholera riots broke out in Zimbabwe as police tried to disperse people who tried to withdraw funds from banks and were protesting because of the collapse of the health system that began with a cholera outbreak. Similar but less violent public protests have occurred when yellow fever, typhoid fever, and tuberculosis quarantines have been enforced by health authorities.

Multiple outbreaks continue into the 21st century, with outbreaks in India, Iran, Vietnam, and several African countries over the last 10 years. Some recent outbreaks occurred in Haiti and Nigeria in 2010-2011, and South Sudan, Tanzania, Iraq, Kenya, and Cuba in 2015-2016, and Yemen in 2017-18. Since 2017-2018, the WHO has listed 1,084,191 suspected cases of cholera with 2,267 associated deaths in war-torn Yemen.

Why is cholera history repeating itself? The answer can be traced back to Dr. Snow's studies that show a source (water-borne or occasionally food) contaminated with ضمة الكوليرا can easily and rapidly transmit the cholera-causing bacteria to many people. Until safe, clean water and food is available to all humans, it is likely that cholera outbreaks will continue to happen.


Symptoms and treatment

Cholera is marked by the sudden onset of profuse, watery diarrhea, typically after an incubation period of 12 to 28 hours. The fluid stools, commonly referred to as “rice water” stools, often contain flecks of mucus. The diarrhea is frequently accompanied by vomiting, and the patient rapidly becomes dehydrated. The patient is very thirsty and has a dry tongue. The blood pressure falls, the pulse becomes faint, and muscular cramps may become severe. The patient’s eyes become hollow and sunken, and the skin becomes wrinkled, giving the hands the appearance of “washerwoman’s hands.” Children may also experience fever, lethargy, and seizures as a result of the extreme dehydration. The disease ordinarily runs its course in two to seven days.

The rapid loss of fluid from the bowel can, if untreated, lead to death—sometimes within hours—in more than 50 percent of those stricken. However, with proper modern treatment, mortality can essentially be prevented, with rates kept to less than 1 percent of those requiring therapy. This treatment consists largely of replacing lost fluid and salts with the oral or intravenous administration of an alkaline solution of sodium chloride. For oral rehydration the solution is made by using oral rehydration salts (ORS)—a measured mixture of glucose, sodium chloride, potassium chloride, and trisodium citrate. The mixture can be prepackaged and administered by nonmedical personnel, allowing cholera to be treated even under the most adverse conditions. ORS can generally be used to treat all but the most severely dehydrated patients, who require intravenous rehydration.

The administration of antibiotics such as tetracycline during the first day of treatment usually shortens the period of diarrhea and decreases the amount of fluid replacement required. It is also important for patients to resume eating as soon as they are able in order to avoid malnutrition or to prevent existing malnutrition from becoming worse.


Current Research

In order for researchers to understand how Vibrio fischeri and its host, Euprymna scolopes, communicate, they began to look for bacterial genes that were involved in the colonization of the symbiotic light organ. They expected that Vibrio fischeri mutants that were unable to reach high cell densities in the light organs would also reveal deficiencies in their symbiotic luminescence levels. They were indeed correct. They identified two mutants, KV712 and KV733, that had significant colonization defects by screening a library of mutant Vibrio fischeri cells (Miyamoto, M.C., Lin,H.Y., Meighen,A.E.). The similarity of the sequences between the gene defective in KV712, also known as RscS (regulator of symbiotic colonization), and sensory kinases allowed them to predict the role of RscS in the symbiosis. Researchers believed that the periplasmic loop of RscS recognized the signal sent by the squid. The signal was then transmitted to a response regulator protein(RscR), which in turn functioned to increase the transcription of genes required for the symbiotic phase of the Vibrio fischeri life cycle (Yip, E.S., et al.).

Currently, researchers are trying to find the critical time points during which bacterial signaling occurs. In order to facilitate the process, they have constructed cDNA libraries at these time points of both aposymbiotic and symbiont juveniles (Visick, KL and MJ McFall-Ngai). They are now subtracting these libraries to determine the gene expression brought about by interaction with Vibrio fischeri. Once potential genes have been identified, they will then conduct further research concerning the timing and location of gene expression in colonized host tissues.

Discoveries have been made that Vibrio fischeri de-regulates the expression of the peroxidase gene in tissues where it acts as a beneficial symbiont and conversely up-regulates the expression of the peroxidase gene in tissues where it is viewed as a pathogen (Small, AL and MJ McFall-Ngai). This illustrates the fact that some of the same genes are involved in the control of beneficial and pathogenic associations. Therefore, it is the modulation of the genes that describes the outcome of the relationship.


شاهد الفيديو: vibrios. الكوليرا وأخواتها (أغسطس 2022).