¿Qué es el cólera? – Síntomas y Vibrio Cholerae

Cólera y el comienzo de la epidemiología

¿Cómo se detiene una enfermedad cuando no se tiene idea de qué la causa? Durante cientos, si no miles de años, esta pregunta ha afectado a la humanidad. Hoy en día, cuando una nueva enfermedad comienza a afectar a la población, cientos de médicos y científicos se movilizan y examinan todo lo que pueden conseguir. La tecnología permite a estos funcionarios ver incluso los organismos más pequeños y encontrar el fragmento más pequeño de ADN en un océano de evidencia potencial.

Pero en Londres en 1854, el Dr. John Snow no tenía microscopios electrónicos, secuenciadores de ADN ni un ejército de expertos. Todo lo que tenía eran 500 londinenses muertos en diez días a causa del cólera y un montón de preguntas que necesitaban respuesta. El Dr. Snow examinó minuciosamente todos los registros de defunción recientes y entrevistó a personas del vecindario más afectado. Preguntó a la gente a dónde habían ido, qué habían comido, de dónde sacaban el agua y cualquier cosa que se le ocurriera para tratar de encontrar un patrón.

Y rápidamente, emergió uno. Todos los que se habían enfermado, tanto si habían muerto de cólera como si se habían recuperado, habían obtenido agua del pozo de Broad Street. Las personas que vivían cerca del pozo que no se enfermaron habían estado obteniendo agua de diferentes fuentes. El Dr. Snow convenció a los funcionarios locales de que retiraran la manija de la bomba del pozo para evitar que la gente bebiera el agua. El brote se detuvo de inmediato.

El Dr. Snow, al centrarse en toda la población, no solo en la persona afectada por el cólera, realizó uno de los primeros estudios epidemiológicos. Ayudó a introducir esta nueva ciencia y una nueva forma de ver los brotes de enfermedades. El Dr. Snow detuvo el brote de cólera y probablemente salvó cientos de vidas, pero no fue el fin del cólera. Esta devastadora enfermedad todavía está matando gente hoy.

Vibrio cholerae

El organismo que causa el cólera es Vibrio cholerae , una bacteria móvil, gramnegativa, curva y con forma de varilla. Gram-negativos se refiere a V. cholerae que tiene una pared celular con una capa delgada de peptidoglicano y una membrana externa, lo que hace que estas células aparezcan rojas en la tinción de Gram clásica. V. cholerae se encuentra normalmente como bacteria de vida libre en aguas costeras y salobres. También puede sobrevivir en el intestino humano, lo que hace que las aguas residuales sean una fuente común de infección. De hecho, la mayoría de las personas se infectan con la bacteria al beber agua contaminada con aguas residuales humanas infectadas.

La mayoría de los casos de cólera ocurren en países en desarrollo con un tratamiento de aguas residuales inadecuado. Los casos en los Estados Unidos son raros y casi siempre involucran a alguien que viajó recientemente a un país donde la enfermedad es más común. Ha habido un aumento en los casos en los Estados Unidos a lo largo de la costa del Golfo, relacionados con el consumo de mariscos crudos que fueron capturados de un cuerpo de agua contaminado.

Síntomas del cólera

El cólera es una enfermedad bacteriana causada por Vibrio cholerae y caracterizada por diarrea severa. A pesar de la reputación letal, la mayoría de las personas expuestas a la bacteria nunca se enferman o presentan síntomas muy leves. Por lo general, esto se limita a la diarrea acuosa que desaparece por sí sola.

Aproximadamente el 5% de las personas desarrollará un caso de cólera muy grave y potencialmente mortal. Estos casos generalmente involucran a una persona que consumió una gran cantidad de células de V. cholerae . Se necesitan entre 100 millones y mil millones de células para producir síntomas. V. cholerae es sensible al ácido del estómago, por lo que estos números altos son necesarios para garantizar que algunas células sobrevivan al paso por el estómago para colonizar el intestino delgado. Tomar antiácidos o ingerir comidas abundantes puede proteger a las bacterias del ácido del estómago, lo que resulta en una enfermedad con menos células consumidas.

Una vez en el intestino delgado, las bacterias comienzan a liberar una enterotoxina , que es una toxina activa en el tracto gastrointestinal de un huésped. Los síntomas asociados con la enterotoxina aparecen en aproximadamente dos o tres días. Para el desafortunado cinco por ciento, el resultado es una diarrea acuosa severa; vómitos ritmo cárdiaco elevado; calambres musculares; sed extrema; y piel que parece seca, fría y arrugada.

Los síntomas cutáneos son el resultado de la deshidratación rápida y severa que resulta de la diarrea profusa, hasta un litro de pérdida de líquido cada hora. Heces de agua de arroz es el nombre que se le da a la diarrea del cólera debido a su apariencia acuosa e incolora, salpicada de moco parecido al arroz.

Si no se trata, el 60% de las personas que desarrollan un caso grave de cólera morirán. La muerte es el resultado directo de complicaciones por deshidratación. La pérdida extrema de agua hace que el cuerpo deje de producir orina y conduce a una insuficiencia renal muy rápida. La presión arterial se desploma y la frecuencia cardíaca aumenta en un intento de llevar suficiente sangre al cerebro.

Con el tiempo, la sangre se espesa hasta el punto en que no puede alimentar eficazmente al cuerpo o al cerebro y el paciente entra en shock. La muerte generalmente sigue rápidamente. No es raro que una persona comience a experimentar síntomas por la mañana y se marchite, deshidrate y muera ese mismo día.

Enterotoxina del cólera

Tomemos un minuto y observemos la acción de la enterotoxina del cólera. Después de que la célula de V. cholerae produce la enterotoxina, esta se libera de la célula al intestino. La enterotoxina tiene dos subunidades, A y B. La subunidad B une la enterotoxina a las células de la pared intestinal. Específicamente, la toxina se une al gangliósido GM1.

Un gangliósido es simplemente una cadena química en la superficie de las células intestinales que actúa como receptor para la comunicación celular. La subunidad B se une a estos receptores y bloquea su capacidad para recibir señales normales del cuerpo. Una vez adherida, la subunidad A de la enterotoxina activa una enzima en el cuerpo que convierte el ATP (trifosfato de adenosina), la fuente de energía de las células, en AMPc (monofosfato de adenosina cíclico), un compuesto involucrado en muchas vías de señalización en todo el cuerpo.

Los niveles elevados de AMPc hacen que las células intestinales bombeen grandes cantidades de iones de cloruro y bicarbonato al intestino. El gran cambio en la concentración de iones, tanto dentro como fuera de las células, hace que el agua fluya hacia el intestino, trayendo consigo más iones de cloruro, bicarbonato y también sodio, conocidos colectivamente como electrolitos. En su punto máximo, hay tanta agua fluyendo hacia el intestino delgado que el intestino grueso no puede reabsorberla toda. La deshidratación y una pérdida extrema de iones se producen rápidamente.

Resumen de la lección

Vibrio cholerae es una bacteria móvil, gramnegativa, curva y con forma de bastón que normalmente se encuentra en aguas costeras y salobres. La bacteria también puede sobrevivir en el intestino humano, lo que lleva a su presencia en las aguas residuales. Las personas que beben agua contaminada con V. cholerae pueden desarrollar cólera , una enfermedad bacteriana caracterizada por una diarrea grave. Solo el cinco por ciento de las personas expuestas a V. cholerae desarrollarán una diarrea lo suficientemente grave como para causar deshidratación. Heces de agua de arroz es el nombre que se le da a la diarrea del cólera debido a su apariencia acuosa e incolora, salpicada de moco parecido al del arroz.

La deshidratación extrema y rápida que resulta de la diarrea puede provocar vómitos, frecuencia cardíaca acelerada, calambres musculares, sed extrema y piel que parece seca, fría y arrugada. Una vez consumido, V. cholerae invade el intestino delgado y comienza a liberar una enterotoxina , que es una toxina activa en el intestino de un huésped. Esta toxina de dos subunidades se une a los gangliósidos GM1 y hace que la célula huésped catalice la conversión de ATP en cAMP. El cAMP inicia una salida masiva de electrolitos y agua hacia el intestino delgado. La deshidratación sigue rápidamente, con pérdidas de agua que alcanzan un litro cada hora.

Los resultados del aprendizaje

Después de esta lección, podrá:

• Resuma el estudio del Dr. Snow sobre el cólera y su importancia
• Describe la estructura de Vibrio cholerae.
• Identificar cómo las personas contraen el cólera y sus signos y síntomas.
• Explicar cómo V. cholerae causa deshidratación grave y, en última instancia, la muerte en algunas personas.
• Definir heces de agua de arroz, ganglisida y enterotoxina