Cólera - Causas e patogénese

Causas da cólera

A causa da cólera é o Vibrio cholerae, que pertence ao gênero Vibrio da família Vibrionaceae.

O vibrião da cólera é representado por duas biovars, semelhantes em propriedades morfológicas e tintoriais (a biovar da cólera e a biovar El Tor).

Os agentes causadores da cólera são vibriões dos sorogrupos 01 e 0139 da espécie Vibrio cholerae, pertencente ao gênero Vibrio, família Vibrionaceae. Dentro da espécie Vibrio cholerae, distinguem-se duas biovares principais: a biovare cholerae clássica, descoberta por R. Koch em 1883, e a biovare El Tor, isolada em 1906 no Egito, na estação de quarentena de El Tor, por F. e E. Gotshlich.

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Propriedades culturais

Vibrios são anaeróbios facultativos, mas preferem condições de crescimento aeróbico, formando uma película na superfície do meio nutriente líquido. A temperatura ideal para crescimento é de 37 °C a um pH de 8,5 a 9,0. Para um crescimento ideal, os microrganismos requerem a presença de 0,5% de cloreto de sódio no meio. O meio de acumulação é água peptonada alcalina a 1%, na qual formam uma película em 6 a 8 horas. Vibrios de cólera são despretensiosos e podem crescer em meios simples. O meio eletivo é o TCBS (ágar tiossulfato citrato sacarose-bile). Ágar alcalino e ágar triptona soja (TSA) são utilizados para subcultura.

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Propriedades bioquímicas

Os agentes causadores da cólera são bioquimicamente ativos e oxidase-positivos, possuem propriedades proteolíticas e sacarolíticas: produzem indol, lisina descarboxilase, liquefazem a gelatina em forma de funil e não produzem sulfeto de hidrogênio. Fermentam glicose, manose, sacarose, lactose (lentamente) e amido, mas não fermentam ramnose, arabinose, dulcitol, inositol e inulina. Possuem atividade nitrato redutase.

Os vibriões da cólera diferem em sua sensibilidade a bacteriófagos. O vibrião clássico da cólera é lisado por bacteriófagos do grupo IV, de acordo com Mukerjee, e o vibrião biovar El Tor é lisado por bacteriófagos do grupo V. A diferenciação entre os patógenos da cólera é realizada por propriedades bioquímicas, pela capacidade de hemolisar eritrócitos de carneiros, aglutinar eritrócitos de galinhas e pela sensibilidade à polimixina e aos bacteriófagos. O biovar El Tor é resistente à polimixina, aglutina eritrócitos de galinhas e hemolisa eritrócitos de carneiros, apresenta reação de Voges-Proskauer e teste de hexamina positivos. V. cholerae 0139 pertence ao biovar El Tor de acordo com características fenotípicas.

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Estrutura antigênica

Os vibriões da cólera possuem antígenos O e H. Dependendo da estrutura do antígeno O, distinguem-se mais de 150 sorogrupos, entre os quais os agentes causadores da cólera são os sorogrupos 01 e 0139. Dentro do sorogrupo 01, dependendo da combinação das subunidades A, B e C, há uma divisão em sorovares: Ogawa (AB), Inaba (AC) e Hikoshima (ABC). Os vibriões do sorogrupo 0139 são aglutinados apenas pelo soro 0139. O antígeno H é um antígeno genérico.

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Atitude em relação aos fatores ambientais

Os agentes causadores da cólera são sensíveis a UV, secagem, desinfetantes (exceto aminas quaternárias), valores de pH ácidos e aquecimento. Os agentes causadores da cólera, especialmente a biovar El Tor, são capazes de existir na água em simbiose com hidrobiontes e algas; em condições desfavoráveis, podem se transformar em uma forma não cultivada. Essas propriedades nos permitem classificar a cólera como uma infecção antropossapronosa.

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Fatores de patogenicidade

O genoma do V. cholerae consiste em dois cromossomos circulares: o grande e o pequeno. Todos os genes necessários à vida e à implementação do princípio patogênico estão localizados no cromossomo grande. O cromossomo pequeno contém um integron que captura e expressa cassetes de resistência a antibióticos.

O principal fator de patogenicidade é a enterotoxina colérica (CT). O gene que medeia a síntese dessa toxina está localizado no cassete de toxigenicidade localizado no genoma do bacteriófago filamentoso CTX. Além do gene da enterotoxina, os genes zot e ace estão localizados no mesmo cassete. O produto do gene zot é uma toxina (toxina da zonula occludens), e o gene ace determina a síntese de uma enterotoxina adicional (enterotoxina colérica acessória). Ambas as toxinas participam do aumento da permeabilidade da parede intestinal. O genoma do fago também contém o gene da ser-adesina e a sequência RS2 que codifica a replicação do fago e sua integração no cromossomo.

O receptor para o fago CTX é o pili regulado por toxina (Ter). São pili do tipo 4, que, além de serem receptores para o fago CTX, são necessários para a colonização das microvilosidades do intestino delgado e também participam da formação de biofilme, em particular na superfície da concha de organismos aquáticos.

Ter são expressos de forma coordenada com o gene CT. O cromossomo maior também contém o gene pap, que determina a síntese da neuraminidase, que facilita a implementação da ação da toxina, e o gene hap, que determina a síntese da protease hemallutinina solúvel, que desempenha um papel importante na remoção do patógeno do intestino para o ambiente externo, como resultado de sua ação destrutiva sobre os receptores do epitélio intestinal associados aos vibriões.

A colonização do intestino delgado por pili regulados por toxina cria uma plataforma para a ação da enterotoxina da cólera, que é uma proteína com peso molecular de 84.000D, consistindo de 1 subunidade A e 5 subunidades B. A subunidade A consiste em duas cadeias polipeptídicas A1 e A2, ligadas entre si por pontes dissulfeto. No complexo da subunidade B, cinco polipeptídeos idênticos estão ligados entre si por uma ligação não covalente na forma de um anel. O complexo da subunidade B é responsável por ligar toda a molécula da toxina ao receptor celular - gangliosídeo monosiálico GM1, que é muito rico em células epiteliais da mucosa do intestino delgado. Para que o complexo da subunidade interaja com o GM1, o ácido siálico deve ser clivado dele, o que é realizado pela enzima neuraminidase, o que facilita a implementação da ação da toxina. O complexo da subunidade B, após a ligação aos 5 gangliosídeos na membrana epitelial intestinal, altera sua configuração, permitindo que A1 se separe do complexo A1B5 e penetre na célula. Após penetrar na célula, o peptídeo A1 ativa a adenilato ciclase. Isso ocorre como resultado da interação do AI com o NAD, resultando na formação de ADP-ribose, que é transferida para a proteína de ligação ao GTP da subunidade reguladora da adenilato ciclase. Como resultado, a hidrólise funcionalmente necessária do GTP é inibida, levando ao acúmulo de GTP na subunidade reguladora da adenilato ciclase, determinando o estado ativo da enzima e, consequentemente, o aumento da síntese de AMPc. Sob a influência do AMPc no intestino, o transporte ativo de íons muda. Na área da cripta, as células epiteliais liberam intensamente íons Cl- e, na área das vilosidades, a absorção de Na+ e Cl- é dificultada, o que forma a base osmótica para a liberação de água no lúmen intestinal.

Os vibriões da cólera sobrevivem bem em baixas temperaturas; sobrevivem no gelo por até 1 mês, na água do mar - até 47 dias, na água do rio - de 3 a 5 dias a várias semanas, no solo - de 8 dias a 3 meses, nas fezes - até 3 dias, em vegetais crus - 2 a 4 dias. Em frutas - 1 a 2 dias. Os vibriões da cólera morrem em 5 minutos a 80 °C, instantaneamente a 100 °C; são altamente sensíveis a ácidos, à secagem e à luz solar direta, sob a influência deA cloramina e outros desinfetantes morrem em 5 a 15 minutos, persistem bem e por muito tempo e até se multiplicam em corpos d'água abertos e águas residuais ricas em matéria orgânica.

Patogênese da cólera

A porta de entrada para a infecção é o trato digestivo. A doença se desenvolve apenas quando os patógenos ultrapassam a barreira gástrica (geralmente durante o período de secreção basal, quando o pH do conteúdo gástrico está próximo de 7), chegam ao intestino delgado, onde começam a se multiplicar intensamente e secretam exotoxina. A enterotoxina ou colerógeno determina a ocorrência das principais manifestações da cólera. A síndrome da cólera está associada à presença de duas substâncias neste vibrião: a proteína enterotoxina - colerógeno (exotoxina) e a neuraminidase. O colerógeno se liga a uma enzima específica.Receptor de enterócitos - gangliosídeo. Sob a ação da neuraminidase, um receptor específico é formado a partir dos gangliosídeos. O complexo receptor específico da cólera ativa a adenilato ciclase, que inicia a síntese de AMPc. O trifosfato de adenosina regula a secreção de água e eletrólitos da célula para o lúmen intestinal por meio de uma bomba iônica. Como resultado, a membrana mucosa do intestino delgado começa a secretar uma grande quantidade de fluido isotônico, que não tem tempo de ser absorvido pelo intestino grosso - desenvolve-se diarreia isotônica. Com 1 litro de fezes, o corpo perde 5 g de cloreto de sódio, 4 g de bicarbonato de sódio e 1 g de cloreto de potássio. A adição de vômitos aumenta o volume de fluido perdido.

Como resultado, o volume plasmático diminui, o volume de sangue circulante diminui e ele se torna mais espesso. O fluido é redistribuído do espaço intersticial para o intravascular. Ocorrem distúrbios hemodinâmicos e da microcirculação, resultando em choque desidratante e insuficiência renal aguda. Desenvolve-se acidose metabólica, acompanhada de convulsões. A hipocalemia causa arritmia, hipotensão, alterações miocárdicas e atonia intestinal.