Патогенез холеры

Холерный вибрион Патогенез (механизм развития) холеры довольно сложен и хорошо изучен. Когда холерные вибрионы попадают в желудок, большинство бактерий не выживают в его  кислой среде.  Несколько выживших бактерий сохраняют свою жизнеспособность и сохраняют  питательные вещества при прохождении через желудок за счет отключения производства белка.

Когда оставшиеся в живых бактерии достигают тонкой кишки, они должны продвигаться через густую слизь,  чтобы добраться до стенки кишечника, где они могут существовать и размножаться. Холерные вибрионы  производят белок  флагеллин, который образует  спирально скрученную структуру в виде жгутиков. Подобно штопору  спиральные волокна  вращаются  и продвигают бактерии через слизи тонкой кишки. 

Как только бактерии холеры достигают  стенки  кишечника,  они больше не нуждаются в жгутиках для продвижения. Бактерии прекращают производство белка флагеллина , чтобы сохранить энергию и питательные вещества для синтеза смеси белков, которые они экспрессируют в ответ на изменение химического состава окружающей их среды. По достижении кишечной стенки   вибрион начинает производить токсичные белки, которые вызывают у инфицированного человека    водянистый понос. Новые поколения холерных вибрионов попадут в организм следующего хозяина с  питьевой водой или пищей, если не будут применены соответствующие санитарные меры.

Холерный токсин представляет собой олигомерный комплекс, состоящий из шести белковых субъединиц: одна копия субъединицы — часть А и пять копий субъединицы — часть В, соединенных дисульфидной связью.

Пять B -субъединиц образуют пяти-членное кольцо , которое связывается с GM1 ганглиозидами (человеческим белком) на поверхности кишечных эпителиальных клеток . А1 часть субъединицы является ферментом,  в то время как A2 цепи вписывается в центр  В-субъединицы кольца. После связывания  комплекс  проникает в клетку кишечника, где  приводит к  производству активного биохимического регулятора  цАМФ (аденозинмонофосфат циклический). Именно цАМФ, в свою очередь, приводит к секреции воды, Na+, K+, Cl-, HCO3-  в просвет тонкой кишки и быстрого обезвоживания.

Ионы хлора и натрия создают солёную среду  в тонком кишечнике, которая через осмос может потянуть до шести литров воды в день через кишечные клетки,  вызывая обильный понос вида рисового отвара.  Больной быстро обезвоживается и теряет микроэлементы, если не принять соответствующие меры.

Ученые исследовали механизмы действия холерного вибриона, с помощью которых он реагирует на изменяющиеся химические среды желудка, слизистых слоёв и кишечной стенки. Они обнаружили сложный каскад регуляторных белков, производимых холерными вибрионами, которые контролируют их внедрение в стенку кишечника и активируют их гены вирулентности, производящие токсины, вызывающие диарею у инфицированного человека и позволяющие бактериям колонизовать кишечник.