Механизм развития (патогенез) холеры

Симптомы инфекционного энтероколита разнообразны и включают диарею, боль в животе, императивные позывы на дефекацию, дискомфорт в перианальной области, недержание кала и кровотечение. Это заболевание в развивающихся странах ежедневно уносит жизни более 12 тыс. детей.

Почти 50% смертей во всем мире среди детей в возрасте до 5 лет обусловлены инфекционным энтероколитом. Самой частой его причиной являются бактериальные инфекции, например энтеротоксигенная Е. coli.

Возбудители варьируют в зависимости от возраста, характера питания и иммунного статуса пациента, а также от факторов окружающей среды. Например, эпидемии холеры чаще возникают в районах с плохими санитарно-гигиеническими условиями, обусловленными неадекватными мерами по охране здоровья населения или стихийными бедствиями и войнами.

Инфекционную диарею у детей, которая может привести к тяжелой дегидратации и метаболическому ацидозу, обычно вызывают кишечные вирусы.

Холерный вибрион (V. cholerae) — это грамотрица-тельная бактерия в форме запятой. V. cholerae является возбудителем холеры (заболевания, которое во все исторические периоды было эндемичным для долины реки Ганг в Индии и Бангладеш). С 1817 г. было зарегистрировано 7 пандемий холеры, распространявшихся по морским торговым путям в Европу, Австралию и Америку.

По необъяснимым причинам эти пандемии прекратились, и холера отступила назад, в долину реки Ганг. Холера персистирует также в странах Мексиканского залива.

V. cholerae передаются в основном через зараженную воду. Также они могут присутствовать в пищевых продуктах. Например, спорадические случаи холеры в странах Северной Америки связаны с употреблением морепродуктов. Для большинства климатических зон характерны выраженные сезонные колебания заболеваемости холерой, обусловленные быстрым ростом V. cholerae при высоких температурах окружающей среды.

Единственным резервуаром возбудителя среди животных служат некоторые моллюски и планктон. Относительно небольшое число серотипов V. cholerae являются патогенными, однако и остальные виды могут вызывать заболевание. Например, V. parahaemolyticus — самая частая в США причина гастроэнтерита, связанного с употреблением морепродуктов.

Патогенез холеры
Механизмы транспортировки и передачи сигнала холерного токсина.
После ретроградного транспорта в эндоплазматическую сеть (ЭС) А-субъединица укорачивается под действием белковой дисульфидной изомеразы (БДИ),
затем разворачивается и проходит через цитоплазму эпителиальной клетки.
Вместе с цитоплазматическим фактором АДФ-рибозилирования (ФАР) А-субъединица активирует белок Gsa.
Затем активированный белок Gsa связывается и активирует аденилатциклазу (АЦ),
в результате увеличивается количество циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) и открывается канал трансмембранного регулятора кистозного фиброза (CFTR),
что приводит к повышенной секреции хлора и диарее.
NAD — никотинамидадениндинуклеотид; АДФ — аденозиндифосфат;
АТФ — аденозинтрифосфат; ГДФ — гуанозиндифосфат; ГТФ — гуанозинтрифосфат.

а) Патогенез. Несмотря на тяжелую диарею, Vibrio spp. являются неинвазивными микроорганизмами, которые живут и размножаются в просвете кишки. Вызывает заболевание выделяемый вибрионом холерный токсин (энтеротоксин, синтез которого закодирован в геноме вирулентного фага, инфицирующего V. cholerae).

Однако для бактериальной колонизации необходимы жгутиковые белки, обеспечивающие подвижность и прикрепление бактерии к стенке кишки. Гемагглютинин — это металлопротеиназа, необходимая для отделения возбудителя от кишечной стенки и выделения его с каловыми массами. Механизм, посредством которого холерный токсин вызывает диарею, хорошо изучен.

Холерный токсин состоит из пяти В-субъединиц и одной А-субъединицы. В-субъединицы связываются с ганглиозидом GM1 на поверхности эпителиальных клеток кишечника и посредством эндоцитоза переносятся в эндоплазматическую сеть. Такой процесс назван ретроградным транспортом. Внутри эндоплазматической сети А-субъединица укорачивается под действием белковой дисульфидной изомеразы, затем разворачивается и высвобождается системами, ответственными за транспорт несвернутых белков из эндоплазматической сети в цитоплазму.

Такие несвернутые белки обычно уничтожаются протеасомами, однако А-субъединица избегает разрушения, сворачиваясь в цитоплазме.

Далее свернутая А-субъединица взаимодействует с цитоплазматическими факторами аденозиндифосфатрибозилирования, присоединяя аденозиндифосфатрибозу, тем самым активируя белок Gsa. Активированный белок стимулирует аденилатциклазу, что приводит к увеличению концентрации внутриклеточного цАМФ и открытию эпителиального канала CFTR, через который хлор выходит в просвет кишки.

Это вызывает секрецию бикарбонатов, натрия и воды и развитие массивной диареи. цАМФ также подавляет обратное всасывание хлора и натрия. Примечательно, что в биоптатах слизистой оболочки выявляются только минимальные признаки повреждения.

б) Клинические признаки. У большинства больных заболевание протекает бессимптомно или проявляется легкой диареей. После инкубационного периода, который продолжается 1-5 дней, и при тяжелой форме заболевания внезапно начинаются водянистая диарея и рвота. Каловые массы напоминают рисовый отвар и иногда имеют рыбный запах. Интенсивность диареи может достигать 1 л/час, что приводит к обезвоживанию, гипотензии, ригидности мышц, анурии, шоку, потере сознания и смерти. Большинство летальных исходов наступают в течение первых 24 час после начала заболевания.

При отсутствии лечения смертность от тяжелой холеры достигает 50%, а своевременное восполнение потерь жидкости может спасти жизнь более чем 99% пациентов, при этом часто достаточно только оральной регидратации. Поскольку молекулярный патогенез заболевания хорошо изучен, разрабатываются новые методы его лечения, включая применение ингибиторов CFTR, блокирующих секрецию хлора и предотвращающих развитие диареи. Эффективной в долгосрочной перспективе может оказаться и профилактическая вакцинация.

Патогенез бактериальной диареи

Патогенез бактериальной диареи
Признаки бактериальных энтероколитов

- Вернуться в оглавление раздела "Патофизиология"

Оглавление темы "Патогенез болезней кишечника":
  1. Механизм развития (патогенез) ишемической болезни кишечника
  2. Механизм развития (патогенез) ангиодисплазии стенки кишечника
  3. Механизм развития (патогенез) мальабсорбции
  4. Механизм развития (патогенез) диареи
  5. Механизм развития (патогенез) целиакии
  6. Механизм развития (патогенез) тропического спру
  7. Механизм развития (патогенез) аутоиммунной энтеропатии
  8. Механизм развития (патогенез) лактазной недостаточности
  9. Механизм развития (патогенез) абеталипопротеинемии
  10. Механизм развития (патогенез) холеры

Рекомендуемое нашими посетителями:

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: