Opdateret 14.03.2018

Biologiske kampstoffer

Vibrio cholerae og koleratoksin

Biologiske arter: Vibrio cholerae. Toksin: Koleratoksin. Sygdom: Kolera.

Vibrio cholerae er en toksinproducerende, gram-negativ, let krummet, stavformet bakterie med en endestillet enkel polær flagel/svingtråd, hvilket gør den meget mobil. Længden er 1-3 µm. og diameteren er fra 0,5 til 0,8 µm.

Smitteveje

Kolera er forbundet med dårlig hygiejne; forurenes fx en drikkevandsforsyning med fækalier indeholdende kolerabakterier, kan disse formere sig heri og give anledning til vandbårne epidemier. Manglende kloring af drikkevand er derfor en vigtig medvirkende årsag til smittespredning. Smitte kan desuden ske ved kontaktsmitte via fæces eller opkast, men er drikkevandet rent, overføres smitte hyppigst fra fæceskontaminerede fødevarer bl.a. fisk og skaldyr, hvor bakterierne i nogle tilfælde kan overleve i op til 14 dage, især hvis kontaminationen sker efter tilberedningen af maden.

Infektiøs dosis

Sker smitte via drikkevand, kræves mellem 103-106 bakterier for at blive syg, hvorimod infektiøs dosis kun er 102-104  bakterier, hvis smitte sker via fødevarer. Personer med nedsat mavesyreproduktion (indtagelse af mavesårsmedicin, gastrektomerede personer og personer med kronisk gastritis pga. Helicobacter pylori-infektion) har øget risiko for at blive smittet, og ved smitte får disse patienter ofte sværere symptomer end ikke-prædisponerede patienter.

Toksisk dosis

LD50 afhænger af smittevejen:
Administration ukendt: 250 µg/kg (mus)

Inkubationstid

 Fra 6 timer til 5 døgn, sædvanligvis under 2 døgn. 

Sygdom

Symptomer

Symptomerne begynder akut med opkastning og fæcesholdig diarré af få timers varighed. Herefter bliver diarréen meget voluminøs, vandtynd og risvandslignende. Der er ingen ledsagesymptomer som kvalme, mavesmerter eller temperaturforhøjelser. Væsketabet ved diarréerne kan hurtigt overstige 5-10 liter per døgn, og erstattes dette tab ikke, vil døden indtræde inden for det første døgn, nogle gange endda inden for timer. Erstattes tabet, vil der kunne udskilles op til 30 liter væske i døgnet. Dehydreringen kan medføre hæs stemme, nedsat hudturgor, muskelkramper, anuri (ophørt urinproduktion) og kredsløbskollaps. Hos voksne optræder desuden acidose (for lav pH-værdi i blodet) med dyb respiration, mens der hos børn ses hypokaliæmi (for lav kaliumkoncentration) med paralytisk ileus (ingen tarmmobilitet), hjertearytmier (uregelmæssige hjerteslag), som kan føre til hjertestop, og ofte hypoglykæmiske kramper. Der findes alle grader af sygdomsintensitet fra subkliniske over lette til indlæggelseskrævende tilfælde. Sidstnævnte udgør ca. 1 ud af hver 20. patient med kolera. Død forårsages af hypovolæmisk (for lavt blodvolumen) chok, metabolisk acidose og uræmi (nyresvigt) pga. akut tubulær nekrose.

Patogenese

Ved indtagelse af forurenede madvarer eller vand passerer kolerabakterien gennem mavesækken, hvor en stor del bliver dræbt i det sure miljø. Først i tyndtarmen kan bakterien overleve og kolonisere/formere sig i stort antal. Klæbende til tarmens mikrovilli udskiller den koleratoksin. Dette enterotoksin bindes til epithelcellernes plasmamembran, hvor en del af toksinet diffunderer ind i membranen. Dette forårsager en aktivering af et enzym, adenylcyclase, hvilket medfører øget intracellulær koncentration af cAMP, som igen bevirker, at der secerneres store mængder modificeret ekstracellulær væske. Denne væske indeholder hos børn ca. 5 gange så meget kalium og hos voksne ca. 2 gange så meget bikarbonat som ekstracellulærvæsken. I alle aldersklasser domineres det kliniske billede af dehydrering, men hos børn tillige af hypokaliæmi og hos voksne af acidose.

Dødelighed

Blandt indlagte i udviklingslandene er dødeligheden 60% ubehandlet (udover væske), mens den ved hurtig (inden for det første døgn) og korrekt behandling er under 1%.

Diagnose

Klinisk diagnose

Denne er først og fremmest baseret på beskrivelse af den mælkede diarré, og behandlingen må indledes alene på baggrund af de kliniske fund, før bakteriologisk diagnose er opnåelig, men efter at der er taget fæces fra til dyrkning. 

Differentialdiagnose

Vandig diarré kan også ses ved andre føde- og vandbårne patogener (enterotoxigene E. coli, rotavirus, andre virus, andre Vibrio-species) eller ved fødevareforgiftning efter indtagelse af præformerede toksiner fra bl.a. Clostridium perfringensBacillus cereus eller Staphylococcus aureus. Andre akutte gastroenteritistilfælde, særligt enteritis salmonellosa ( S. typhimuriumCholera nostras) og colienteritis hos spædbørn; ekscessiv laksantiaindtagelse, algid malaria, dvs. malaria med chok og diarré uden særlig temperaturforhøjelse.

Laboratoriediagnostik

Vibrio cholerae O1 og O139 kan let observeres ved mørkefeltsmikroskopi, hvor de kaotiske bevægelser og det store antal bakterier, man ser i afføringsprøver fra patienter med kliniske symptomer, er karakteristiske for Vibrio cholerae-infektion. Tilsættes specifikke antisera mod de forskellige serotyper, opnås en blokering af vibrionernes bevægelse, hvilket kan være med til at konfirmere diagnosen (dog ikke en typebestemmelse).

Under en epidemi, hvor der er høj klinisk mistanke til kolera, vil tilstedeværelse af bakterier med de karakteristiske ”darting”-bevægelser under mørkefeltsmikroskopi fra afførringsprøver være nok til at stille diagnosen. Definitiv konfirmation kræver isolation af bakterien i en kultur. Det kræver et specielt medium at isolere Vibrio choleræ fra afføringsprøver. De to mest benyttede medier er thiosulfatcitratgaldesaltssucrose-agar og tellurite-taurochokolade-gelatine-agar, som er lige sensitive til isolation af både O1 og O139. Det kan være nødvendigt at benytte berigelseskulturer, hvis bakterieantallet er lille, eller hvis der skal tages prøver fra omgivelserne, fx vand- eller fødevareprøver.

Kolerabakterierne formerer sig så hurtigt i alkalisk peptonvand, at de kan påvises mikroskopisk efter 5 timers inkubation. PCR benyttes også, hvorimod serologiske metoder ikke benyttes. 

Behandling og forebyggelse

Behandling

Den initiale rehydrering bør i svære tilfælde hos voksne og børn over fem år ske med isotonisk saltvand og isotonisk bikarbonat opløsning i.v. i forholdet 2:1. Først når der er sikker diurese, gives kalium. Hos børn under fem år gives initialt kalium og glukose foruden saltvand. Når opkastningerne er ophørt, og i lettere tilfælde, kan vand, glukose og elektrolytter tilføres per os. Patienterne må spise normal mad, så snart de har lyst. UNICEF’s pulver, som opløses i 1 l. vand til peroral indtagelse, består af : NaCl: 3,5 g., NaHCO 3: 2,5 g., KCl:1,5 g., glukose: 20 g. og er effektivt til oral rehydrering. Doxycyklin 300 mg. som enkeltdosis afkorter diarrétiden og vibrioudskillelsestiden. Andre antibiotika kan også anvendes (fx Ciprofloxacin, 500 mg. som enkeltdosis).

Forebyggelse

Der findes to orale og en injektabel vaccine. Vaccination har vist sig ineffektiv til at standse epidemier. Desuden giver den dræbte koleravaccine højst 50% beskyttelse og kun i tre til seks måneder, men nedbringer dog smitteniveauet. I endemisk område og til tidligere vaccinerede regnes boostereffekten ved en enkelt injektion for tilstrækkelig. Antibiotika bør ikke bruges profylaktisk. Under udbrud er det vigtigt at indskærpe betydningen af kun at drikke rent, kogt eller tilstrækkeligt kloreret vand, samt at vaske hænder efter toiletbesøg og før tilberedning af mad. Fisk og skaldyr må ikke indtages rå.

Ved indlagte patienter er det især vigtigt at undgå kontamination fra fæces til områder med eller fødevarer til andre patienter, men da kolera ikke smitter luftbårent, kræves der ingen speciel isolation af patienten.

Isolation og dekontaminering

Isolation

Ja.

Dekontaminering

Vibrio cholerae O1 er følsom for surt pH og udtørring. Kommercielt forarbejdede fødevarer med pH 4,5 eller lavere og tørrede fødevarer udgør ingen risiko for smitte. Vibrio cholerae kan desuden ikke overleve gammastråling og temperaturer over 70°C. Vibrio cholerae kan overleve i fødevarer op til ti dage ved 5-10°C og kan også overleve frysning, men lave temperaturer mindsker proliferationen og kan medføre, at mængden af bakterier ikke overstiger den infektiøse dosis.

Kontakt os

Center for Biosikring og Bioberedskab

Statens Serum Institut

Artillerivej 5

2300 København S

Telefon: +45 32688127
Email: cbb@ssi.dk