Холера как биологическое оружие

Создать болезнь, способную уничтожить человечество, природа уже не сможет. С этой задачей справятся биотехнологии - через 10 лет смертельные вирусы будут создавать биохакеры на дешевых домашних устройствах.

Крайне маловероятно, что на Земле естественным образом появится болезнь, способная за раз уничтожить всех людей. Даже в случае мутации птичьего гриппа или бубонной чумы будут выжившие и не заболевшие.

Но число людей растет, растет и количество "природных реакторов", в которых может культивироваться новый вирус. Поэтому крупные пандемии в духе "испанки" возможны. Но и это событие может произойти только до того, как созреют мощные биотехнологии, способные быстро создавать эффективные лекарства.

Чтобы естественная пандемия стала действительно опасной для населения Земли, в природе должно возникнуть одновременно множество принципиально разных смертельных возбудителей, чего до сих пор на нашей планете не случалось.

Биологическое оружие

Распространение некоего одного вируса или бактерии может происходить в виде эпидемии, передающейся от человека к человеку, или в виде заражения среды (воздуха, воды, пищи, почвы). Эпидемия гриппа испанки 1918 г. затронула весь мир, кроме нескольких отдаленных островов. Вместе с тем, гипотеза об эпидемии, убивающей всех людей, сталкивается с двумя проблемами:

• если люди быстро гибнут, то некому разносить вирус дальше
• при всех эпидемиях обычно находятся люди, которые имеют врожденный иммунитет к болезни.

Обе проблемы в состоянии решить биотехнологии. Фактически, большая часть оборудования, необходимого для создания опасного биологического оружия, уже готова. Например, в конце 2007 г. был предложен набор из базовых "кубиков" для генетического конструирования, распространяемый по принципам свободного программного обеспечения.

Кроме того, уже сейчас биологическое оружие считается одним из самых дешевых - стоимость смерти в нем составляет несколько центов, а создание биологической супербомбы в тысячи раз дешевле, чем создания ядерного оружия сравнимой поражающей силы. С другой стороны, для производства современных реагентов вроде сибирской язвы в военных целях нужны большие защищенные лаборатории и полигоны.

Ситуация изменится в худшую сторону, когда распространятся недорогие технологии производства произвольных живых организмов с заранее заданными функциями. Параллельно будет происходить распространение знаний о том, как использовать эти технологии во вред.

Постоянное удешевление и упрощение машин для секвенсирования и синтеза ДНК (то есть считывания и создания генетического кода), делает возможным появление биохакеров. Нет никаких оснований думать, что темп развития биотехнологий замедлится - отрасль полна новыми идеями и возможностями, а медицина создает постоянный спрос. Для компьютеров уже написано более 100 000 вирусов, масштабы творчества биохакеров могут быть не меньшими. Оно может выразиться в разработке нескольких сценариев:

• по всему миру распространяется некое животное, являющееся носителем опасной бактерии. Так в природе распространяется малярия на комарах и чума на крысах.
• появление всеядного агента, который уничтожает всю биосферу, поражая любые живые клетки. Или хотя бы только растения или животных некого критического вида.
• бинарное бактериологическое оружие. Например, туберкулез и СПИД являются хроническими болезнями, но при одновременном заражении человек сгорает за короткий срок. Один из страшных сценариев - СПИД, который распространяется воздушно-капельным путем.
• двухступенчатое биологическое оружие. На первом этапе производящая токсин бактерия незаметно распространяется по всему миру. На втором, по сигналу или таймеру, она начинает производить токсин сразу повсюду на Земле. Некоторые микроорганизмы ведут себя так при атаке на многоклеточный организм.
• агент, изменяющий поведение. Бешенство (агрессивность, укусы) и токсоплазма (утрата чувства страха) побуждают зараженных животных к поведению, которое способствует заражению других животных. Теоретически можно представить себе агент, который вызывал бы у людей наслаждение и стремление заражать им других.
• автокаталитическая молекула, способная неограниченно распространяться в природе. Коровье бешенство вызывается автокатализом особого белка, называемого прионом. Однако коровье бешенство распространяется только через мясо.
• распространения по всей биосфере живого существа, вырабатывающего опасный токсин. Это может быть генетически модифицированные дрожжи или плесень, вырабатывающие диоксин или токсин ботулизма.
• "искусственная жизнь", то есть живые организмы, построенные с использованием другого кода ДНК или набора аминокислот. Они могут оказаться непобедимыми для иммунных систем современных живых организмов и "съесть биосферу".

Множественный биологический удар

Хотя распространение одной эпидемии, скорее всего, можно остановить, но эпидемию, вызванную несколькими десятками видов разнородных вирусов и бактерий, вышедших из-под контроля одновременно во многих местах земного шара, остановить невозможно даже технически, потому что в человека невозможно одновременно ввести несколько десятков разных вакцин и антибиотиков - он умрет.

Если вирус с 50-процентной летальностью был бы просто очень большой катастрофой, то 30 разнородных вирусов и бактерий с 50-процентной летальностью означали бы гарантированное истребление всех, кто не спрятался в бункеры.

Множественный удар мог бы быть и мощнейшим средством ведения биологической войны, и оружием судного дня. Но он может произойти и сам по себе, если одновременно произойдет множество актов распространения биоагентов, например, в ходе активного "соревнования" биохакеров.

Биологические средства доставки

Биологическое оружие должно быть не только смертельным, но и заразным, и легко распространяющимся. Генетические технологии дают огромные возможности не только для создания летального оружия, но и способов его доставки. Например, модифицированного малярийного комара, который может жить в любой среде и с огромной скоростью распространиться по планете. Или саранчи, после генетического тюнинга поедающей все живое и распыляющей споры сибирской язвы.

Бактериологическую войну можно пережить в бункере. Но в фантастике распространена тема атаки мутантов на последний человеческий бункер. Обычная радиация не способна порождать агрессивных мутантов. Однако существует вирус бешенства, который влияет на поведение животных, заставляя более активно его распространять (укусами).

Нетрудно представить себе продвинутое изделие генной инженерии, которое превращает любое животное в существо, агрессивное по отношению к человеку. Сама фантастичность такого проекта может быть стимулом к его реализации - идея изготовить зомби-вирус вполне привлекательный вызов для биохакера.

Домашний биоконструктор

Вероятность того, что биотехнологии приведут к вымиранию человечества очень высока. Поскольку неизбежно массовое распространение очень дешевых устройств, позволяющих очень просто создавать много разнообразных биологических агентов. То есть столь же широкое распространение биопринтеров, как сейчас - персональных компьютеров.

Устройство будет состоять из обычного компьютера, пиратски распространяемой программы с библиотекой исходных элементов, и собственно биологической части биопринтера, которая будет генетически модифицированным живым существом, то есть способна к саморазмножению.

Плюс набор относительно доступного оборудования, вроде сосудов для химреактивов и система связи биологической части с компьютером. Каналом распространения этого комплекта могут быть преступные сообщества, производящие наркотики. Поскольку компьютеры уже доступны, а программа и сам живая часть биопринтера способны к неограниченному копированию, то цена этого устройства в сборе будет неограниченна мала.

Теоретически, это может произойдет около 2020 года (полное распознавания человеческой ДНК к 2015 году будет стоить примерно 1000 долларов). И это не значит, что уже сейчас какие-либо террористы не разрабатывают выводок летальных вирусов.

Комментарий эксперта: Биологическое оружие - неудобный инструмент для террористов

Наталья Калинина, д.м.н., профессор, главный научный сотрудник Центра международной безопасности ИМЭМО РАН:

- Вероятность применения биологического оружия (БО) близка к нулю. Сейчас нет смысла использовать БО, как и нет, собственно, самого биологического оружия. Еще в 1972 г. была подписана Конвенцию о запрещении биологического оружия - государства брали на себя обязательства не разрабатывать, не производить, не накапливать и, соответственно, не применять БО. Сегодня членами этой Конвенции являются 165 стран.

В период до и после Второй мировой войны многие развитые страны имели программы по разработке биологического оружия и технологии его производства. Основные виды БО - это сибирская язва, чума, холера, лихорадка Западного Нила, лихорадка Лассо и т.д. Но ни одна страна его не применила даже во время войны, поскольку биопатоген не различает "своих и чужих" и последствия его применения плохо предсказуемы.

Штаммы, которые сейчас имеют некоторые государства, нельзя назвать биологическим оружием. Это живые субстанции, которые хранятся как музейные культуры и используются для разработки сывороток, вакцин и т.д. Теоретически возможно, что в какой-нибудь лаборатории произойдет авария. Но в любом случае этот инцидент будет носить локальный характер.

Например, в 1979 г. в СССР случилась так называемая "свердловская трагедия", когда в одной из лабораторий произошла утечка сибирской язвы в результате чего погибло несколько десятков человек. После этого правительство приняло ряд ужесточающих документов по ограничению работ с лабораторными болезнетворными штаммами.

История получила широкую международную огласку. Нас пытались обвинить в нарушении Конвенции, согласно которой к тому моменту должны были прекратиться все исследования, связанные с разработкой БО. Но многочисленные экспертизы не доказали, что утечка произошла в результате каких-то активных работ. Поэтому никаких международных последствий происшествие не имело.

Вообще, время от времени и у нас, и в других странах случается, что кого-то из сотрудников лабораторий кусает больное животное, кто-то колется зараженной иглой и т.д. В результате может происходить инфицирование персонала. И ни одно государство не может гарантировать стопроцентную защиту от такого ЧП.

При этом биологическое оружие - очень неудобный инструмент для терроризма. Биологический теракт, тем более глобального масштаба, маловероятен. Хотя попытки были. Например, такой акт пыталась совершить секта Аум Синрике - еще до газовой атаки в токийском метро. Сектанты заражали чумой блох и рассеивали их в городской среде. Но результатов не добились. В мире уже давно существует много террористических организаций, в том числе вполне состоятельных. Тем не менее, создать и эффективно применить биологическое оружие еще никому не удалось.

Но вполне реально, что глобальные последствия вызовет новая болезнь естественной или искусственной природы. Любой микроб, каким бы он ни был, мутирует, образуя новые штаммы с неизвестными свойствами. И когда этот мутант попадает в среду, где с ним не умеют обращаться, естественно, возникает новая болезнь, которая (как минимум на первом этапе) будет плохо поддаваться лечению или вообще не излечиваться - пока не будет найдено эффективное средство защиты.

Вспомним, в 2003 году возник птичий грипп, позже - свиной грипп. А два года назад практически всю Европу охватила кишечная инфекция. Обычная кишечная палочка мутировала и перестала поддаваться традиционному лечению. Всемирная организация здравоохранения тогда объявила четвертую степень угрозы - это угроза глобального распространения. Новые болезни периодически возникали раньше, будут они появляться и впредь.

Современная наука, казалось бы, достигла невиданных высот за ХХ-ХХI века, в том числе и в том, как одним людям эффективно убивать других.

Биологическое оружие ныне запрещено, однако то и дело всплывает информация, что его разработки ведутся несколькими передовыми государствами. Дешевое и разрушительное, биологическое оружие может в считанные часы значительно проредить население Земли, как бывало ранее не раз. Как и любое оружие, оно совершенствовалось и с течением времени, принимало разные формы и обличия, и на сегодняшний день можно выделить несколько самых смертоносных видов.

Оспа вызывается вирусом натуральной оспы. При наиболее распространенных формах заболеваниях, смерть наступает в 30 процентах случаев. Признаками оспы являются высокая температура, ломота в теле, а также сыпь, которая развивается из заполненных жидкостью язвочек. Болезнь преимущественно распространяется через прямой контакт с кожей зараженного человека или через биологические жидкости, но также может распространяться через воздух в тесной, ограниченной среде.

В 1976 году ВОЗ возглавила предпринятые усилия по искоренению оспы посредством массовой вакцинации. В результате в 1977 году был зафиксирован последний случай заражения оспой. Болезнь была фактически ликвидирована, однако, лабораторные копии оспы все еще существуют. И Россия, и США обладают одобренными ВОЗ экземплярами оспы, но так как оспа сыграла свою роль, будучи биологическим оружием в специальных программах нескольких наций, то неизвестно, сколько тайных запасов еще существует.

Оспа классифицируется как биологическое оружие класса А из-за высокого уровня смертности, а также из-за того, что она может передаваться через воздух. Хотя вакцина против оспы существует, как правило, вакцинацию проходят только медицинские работники и военнослужащие, это означает, что остальное население находится в зоне потенциального риска, если этот вид биологического оружия будет применен на практике. Как можно выпустить вирус? Вероятно, в аэрозольной форме или даже старомодным путем: отправив инфицированного человека непосредственно в целевую область.

№9 Сибирская язва

Осенью 2001 года письма, содержащие белый порошок начали приходить в офисы сената США. Когда пошел слух о том, что конверты содержали споры смертельной бактерии Bacillus anthracis, вызывающей сибирскую язву, началась паника. Письма с сибирской язвой инфицировали 22 человека и убили пятерых.

Из-за высокой смертности и устойчивости к экологическим переменам, бактерии сибирской язвы также классифицируются как категория биологического оружия класса А. Бактерия живет в почве, и часто пасущиеся на ней животные обычно вступают в контакт со спорами бактерии во время поиска еды. Человек же может заразиться сибирской язвой, дотронувшись до споры, вдохнув или глотнув ее.

В большинстве случаев заражение сибирской язвой происходит через контакт кожи со спорами. Самая смертельная форма заражения сибирской язвой – это ингаляционная форма, при которой споры попадают в легкие, а затем клетки иммунной системы переносят их к лимфатическим узлам. Там споры начинают размножаться и выделять токсины, которые приводят к развитию таких проблем, как лихорадка, проблемы с дыханием, утомляемость, боли в мышцах, увеличение лимфатических узлов, тошнота, рвота, диарея и т.д. Среди зараженных ингаляционный формой сибирской язвы наблюдается самый высокий уровень смертности, и, к сожалению, именно этой формой заболели все пять жертв писем 2001 года.

Сегодня сибирская язва остается одним из самых известных и самых опасных видов биологического оружия. Многочисленные программы по биологическому оружию на протяжении многих лет работали над производством и усовершенствованием бактерии сибирской язвы, при этом пока существует вакцина, массовая вакцинация станет жизнеспособной только в том случае, если произойдет массовая атака.

№8 Геморрагическая лихорадка Эбола

Другой известный убийца существует в форме вируса Эбола, один из десятка различных видов геморрагических лихорадок, неприятных болезней, сопровождающихся обильным кровотечением. Эбола стала заголовком новостей в 1970-х годах, когда вирус распространился в Заире и в Судане, убив при этом сотни людей. В последующие десятилетия вирус сохранил свою смертельную репутацию, распространившись летальными вспышками по всей Африке. С момента его открытия, не менее семи вспышек произошло в Африке, Европе и в Соединенных Штатах.

Названный по имени области Конго, в которой вирус был впервые обнаружен, он (вирус), как подозревают ученые, обычно живет в родном, африканском животном хозяине, однако, точное происхождение и ареал болезни по-прежнему остаются загадкой. Таким образом, специалистам удалось обнаружить вирус только после того, как он инфицировал человека и приматов.

Зараженный человек передает другим вирус посредством контакта здоровых людей с кровью или другими выделениями инфицированного. В Африке вирус особенно искусно зарекомендовал себя, поскольку там он передается через больницы и клиники. Инкубационный период вируса длиться 2-21 день, после этого у инфицированного человека начинают появляться симптомы. Типичные симптомы включают головную боль, мышечную боль, боль в горле и слабость, понос, рвоту. Некоторые пациенты страдают от внутренних и внешних кровотечений. Примерно 60-90 процентов случаев заражения оканчиваются летальным исходом после протекания болезни в течение 7-16 дней.

Врачи не знают, почему некоторые пациенты быстрее идут на поправку, чем другие. Также им неизвестно как лечить эту лихорадку, поскольку нет никакой вакцины. Существует только вакцина для одной формы геморрагической лихорадки: желтая лихорадка. Хотя многие медики трудились над тем, чтобы разработать методы лечения лихорадки и предотвратить ее вспышки, группа советских ученых превратила вирус в биологическое оружие.

Легочная форма чумы встречается реже и распространяется воздушно-капельным путем. Симптомы этого виды чумы включают высокую температуру, кашель, кровавую слизь и затрудненное дыхание.

Жертвы чумы, и мертвые, и живые, исторически служили эффективным биологическим оружием. В 1940 году произошла вспышка эпидемии чумы в Китае после того, как японцы с самолетов скинули мешки зараженных блох. Ученые нескольких стран все еще исследуют возможность использования чумы как биологического оружия, и поскольку болезнь все еще встречается в мире, копию бактерии сравнительно легко получить. При соответствующем лечении, летальный исход при этом заболевании равен ниже 5 процентов. Вакцины пока не существует.

Летальный исход при заражении этой инфекцией случается в пяти процентах случаев. Мелкая грамотрицательная палочка является возбудителем туляремии. В 1941 году Советский Союз сообщил о 10000 случаев заболевания. Позднее, когда произошло фашистское нападение на Сталинград в следующем году, это число выросло до 100000. Большинство случаев заражение зафиксировано на немецкой стороне конфликта. Бывший советский исследователь биологического оружия Кен Алибек утверждает, что этот всплеск инфекции не был случайностью, а был результатом биологической войны. Алибек будет продолжать помогать советским ученым разрабатывать вакцину против туляремии вплоть до своего побега в США в 1992 году.

Francisella tularensis встречается в природе не более, чем в 50 организмах и особенно распространен среди грызунов, кроликов и зайцев. Человек обычно заражается через контакт с инфицированными животными, через укусы насекомых или при потреблении в пищу зараженных пищевых продуктов.

Симптомы обычно проявляются через 3-5 дней в зависимости от способа заражения. Больной может испытывать жар, озноб, головную боль, диарею, боль в мышцах, боль в суставах, сухой кашель и прогрессирующую слабость. Также могут развиваться симптомы, похожие на пневмонию. При отсутствии лечения, следует дыхательная недостаточность и смерть. Болезнь обычно длится не более двух недель, но в это время инфицированные люди в основном прикованы к постели.

Туляремия не передается от человека к человеку, она легко лечится с помощью антибиотиков и ее можно легко избежать, поставив вакцину. Однако, эта зоонозная инфекция очень быстро передается от животного к человеку, также ее легко подхватить, если она распространяется в виде аэрозоля. Инфекция особенно опасна в аэрозольной форме. Из-за этих факторов после окончания Второй мировой войны США, Великобритания, Канада и Советский Союз начали работать над тем, что сделать из нее биологическое оружие.

№5 Ботулинический токсин

Сделайте глубокий вдох. Если воздух, который вы только что вдохнули, содержит ботулинический токсин, вы об это не узнаете. Смертельные бактерии не имеют ни цвета, ни запаха. Однако, спустя 12-36 часов появляются первые симптомы: нарушение зрения, рвота и затрудненное глотание. В этот момент вашей единственной надеждой является получение антитоксина ботулизма, причем, чем быстрее вы его получите, тем лучше для вас. При отсутствии лечения наступает паралич мышц, а позднее и паралич дыхательной системы.

Стоит отметить, что данный нейротоксин можно найти в любой точке земного шара, особенно много его в почве и морских отложениях. Люди в первую очередь сталкиваются с токсином в результате употребления испорченной пищи, особенно консервированные продукты и мясные изделия (к примеру консервированные жареные грибы и рыба).

Его мощь, доступность и ограничения по излечению сделали ботулинический токсин фаворитом среди программ по биологическому оружию во многих странах. В 1990 году члены японской секты Аум Синрике (Aum Shinrikyo) распылили токсин в знак протеста против некоторых политических решений, однако, им не удалось вызвать тем самым массовую гибель людей, которую они ожидали. Когда культ, однако, в 1995 году перешел на газ зарин, они убили десятки человек и ранили тысячи.

№4 Пирикуляриоз риса

Многочисленные биологические организмы предпочитают выращиваемые продовольственные культуры. Избавление культур от их врагов – это важная задача для человека, поскольку без еды у людей начнется паника, беспорядки.

Ряд стран, особенно США и Россия, посвятили много исследований заболеваниям, а также насекомым, поражающим пищевые культуры. Тот факт, что современное сельское хозяйство обычно сосредоточено на производстве одной культуры только усложняет дело.

Одним из таких видов биологического оружия является пирикуляриоз риса, заболевание, вызываемое несовершенным грибом Pyricularia oryzae. Листья пораженного растения становятся сероватого цвета и заполняются тысячами грибковых спор. Эти споры быстро размножаются и распространяются от растения к растению, значительно ухудшая их характеристики или вообще уничтожая урожай. Хотя разведение устойчивых к болезни растений является хорошей защитной мерой, пирикуляриоз риса представляет собой серьезную проблему, потому что вам нужно вывести не один штамм сопротивления, а 219 различных штаммов.

Такой вид биологического оружия не действует наверняка. Однако, оно может привести к серьезному голоданию бедных стран, а также к финансовым и другого рода потерям и проблемам. Ряд стран, в том числе и США, используют это заболевание риса в качестве биологического оружия. К этому времени в США собрано огромное количество вредного гриба для совершения потенциальных атак на Азию.

№3 Чума крупного рогатого скота

Когда Чингисхан вторгся в Европу в 13 веке, он случайно занес в нее страшное биологическое оружие. Чума крупного рогатого скота вызывается вирусом, который тесно связан с вирусом кори, и он влияет на крупный рогатый скот и других жвачных животных, таких как козы, бизоны и жирафы. Состояние очень заразное, вызывает повышение температуры, потерю аппетита, дизентерию и воспаление слизистых оболочек. Симптомы сохраняются в течение приблизительно 6-10 дней, после этого животное, как правило, погибает от обезвоживания.

Хотя Чингисхан завладел этим биологическим оружием случайно, многие современные страны, такие как Канада и США активно исследуют этот тип биооружия.

Вирус Нипах относится именно к этой категории, поскольку о нем стало известно только в 1999 году. Вспышка произошла в регионе Малайзии под названием Нипах, инфицировав 265 и убив 105 человек. Некоторые полагают, что вирус естественным образом развивается в организме крыланов. Точный характер переноса вируса является неопределенным, однако, эксперты полагают, что вирус может распространяться при тесном физическом контакте или же при контакте с жидкостями организма больного человека. О случаях передачи от человека к человеку еще не сообщалось.

Болезнь обычно длится 6-10 дней, вызывая симптомы, варьирующиеся от легких, похожих на грипп, до тяжелых, похожих на энцефалит или воспаления мозга. В некоторых случаях больному свойственна сонливость, дезориентация, судороги, более того, человек может даже впасть в кому. Смерть наступает в 50 процентах случаев, и в настоящее время нет стандартного метода лечения или вакцинации.

Вирус Нипах, наряду с другими новыми патогенными микроорганизмами, классифицируется как класс С биологического оружия. Хотя ни одна страна, по официальным данным, не занимается исследованием этого вируса в качестве возможного его использования как биологического оружия, его потенциал широк, а 50-процентная смертность делает этот вирус обязательным для наблюдения.

Что происходит, когда ученые начинают копаться в генетической структуре опасных организмов, переделывая ее?

БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ

ХОЛЕРА

ХОЛЕРА (лат. cholera ) — острая кишечная антропонозная инфекция, вызываемая бактериями вида Vibrio cholerae . Характеризуется фекально-оральным механизмом заражения, поражением тонкого кишечника, водянистой диареей, рвотой, быстрейшей потерей организмом жидкости и электролитов с развитием различной степени обезвоживания вплоть до гиповолемического шока и смерти.

Распространяется, как правило, в форме эпидемий. Эндемические очаги располагаются в Африке, Латинской Америке, Индии (Юго-Восточной Азии). Последний зафиксированный не эпидемический случай смерти в России — 10 февраля 2008 — смерть 15-летнего Константина Зайцева; эпидемический случай зарегистрирован на Гаити — к 31 декабря 2010 погибло 3333 человека, заражены около 200 тысяч человек.

Известно более 140 серогрупп Vibrio cholerae ; их разделяют на агглютинирующиеся типовой холерной сывороткой О1 (V. cholerae O1) и на не агглютинирующиеся типовой холерной сывороткой О1 (V. cholerae non О1) .

По морфологическим, культуральным и серологическим характеристикам они сходны: короткие изогнутые подвижные палочки, имеющие жгутик, грамотрицательные аэробы, хорошо окрашиваются анилиновыми красителями , спор и капсул не образуют, растут на щелочных средах ( pH 7,6-9,2) при температуре 10-40 °C. Холерные вибрионы Эль-Тор в отличие от классических способны гемолизировать эритроциты барана (не всегда).

Каждый из этих биотипов по О-антигену (соматическому) подразделяется на серотипы . Серотип Инаба (Inaba) содержит фракцию С, серотип Огава (Ogawa) — фракцию B и серотип Гикошима (правильнее Гикосима) (Hikojima) — фракции А, B и С. Н-антиген холерных вибрионов (жгутиковый) — общий для всех серотипов . Холерные вибрионы образуют холерный токсин (англ. CTX ) — белковый энтеротоксин.

Vibrio cholerae non-01 вызывают различной степени тяжести холероподобную диарею, которая также может закончиться летальным исходом

Как пример можно привести большую эпидемию, вызванную Vibrio cholerae серогруппы О139 Bengal. Она началась в октябре 1992 в порту Мадрас Южной Индии и, быстро распространяясь по побережью Бенгалии, достигла Бангладеш в декабре 1992 , где только за первые 3 месяца 1993 вызвала более чем 100000 случаев заболевания.

Все способы передачи холеры являются вариантами фекально-орального механизма. Источником инфекции является человек — больной холерой и здоровый (транзиторный) вибриононоситель, выделяющие в окружающую среду Vibrio cholerae с фекалиями и рвотными массами.

Большое значение для распространения заболевания играют здоровые вибриононосители. Соотношение носители/больные может достигать 4:1 при варианте Vibrio cholerae O1 и 10:1 при non-O1 Vibrio cholerae (НАГ-вибрионы).

Заражение происходит главным образом при питье необеззараженной воды, заглатывании воды при купании в загрязнённых водоёмах, во время умывания, а также при мытье посуды заражённой водой. Заражение может происходить при употреблении пищи, инфицированной во время кулинарной обработки, её хранения, мытья или раздачи, особенно продуктами, не подвергающимися термической обработке (моллюски, креветки, вяленая и слабосоленая рыба). Возможен контактно-бытовой (через загрязнённые руки) путь передачи. Кроме того, холерные вибрионы могут переноситься мухами.

При распространении заболевания важную роль играют плохие санитарно-гигиенические условия, скученность населения, большая миграция населения. Здесь надо отметить эндемичные и завозные очаги холеры. В эндемичных районах (Юго-Восточная Азия, Африка, Латинская Америка) холера регистрируется в течение всего года. Завозные эпидемии связаны с интенсивной миграцией населения. В эндемичных районах чаще болеют дети, так как взрослое население уже обладает естественно приобретённым иммунитетом . В большинстве случаев подъем заболеваемости наблюдают в тёплый сезон.

Примерно у 4-5 % выздоровевших больных формируется хроническое носительство вибриона в желчном пузыре. Это особенно характерно для лиц пожилого возраста.
После перенесённой болезни, в организме переболевших вырабатывается иммунитет, что не исключает заражение другими серотипами Vibrio cholerae .

Симптомы заболевания вызываются не самим холерным вибрионом, а продуцируемым им холерным токсином.

Входными воротами инфекции является пищеварительный тракт. Часть вибрионов гибнет в кислой среде желудка под воздействием соляной кислоты. Преодолев желудочный барьер, микроорганизмы проникают в тонкий кишечник, где, найдя благоприятную щелочную среду, начинают размножаться. У больных холерой возбудитель может быть обнаружен на всем протяжении желудочно-кишечного тракта, но в желудке при рН не более 5,5 вибрионы не обнаруживаются.

Вибрионы колонизируют поверхность эпителия тонкого кишечника, не проникая, однако, внутрь его и выделяют холерный токсин (англ. CTX ) — белковый энтеротоксин, состоящий из двух частей: субъединицы А и субъединицы В.

Субъединица В соединяется с рецептором — ганглиозидом GM1, находящемся на поверхности эпителиальных клеток. После прикрепления субъединицы В к ганглиозиду субъединица А проникает через мембрану внутрь эпителиальной клетки.

Активированная субъединица А (А1) транспортирует АДФ-рибозную половину расщеплённого никотинамидадениндинуклеотида (НАД) на регуляторный белок аденилатциклазного комплекса, находящегося на внутренней стороне мембраны эпителиоцита.

В результате происходит активация аденилатциклазы, приводящая к повышению содержания циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) — одного из внутриклеточных стимуляторов кишечной секреции. Присутствие повышенного цАМФ ведёт к выделению в просвет кишечника огромного количества изотонической жидкости с низким содержанием белка и высокой концентрацией ионов натрия, калия, хлоридов, гидрокарбонатов. Развивается диарея, рвота и обезвоживание. Потеря жидкости, гидрокарбонатов и калия ведёт к развитию метаболического ацидоза, гипокалиемии.

Инкубационный период длится от нескольких часов до 5 суток, чаще 24-48 часов. Тяжесть заболевания варьирует — от стёртых, субклинических форм до тяжёлых состояний с резким обезвоживанием и смертью в течение 24-48 часов.

Для типичной клинической картины холеры характерно три степени течения.

При этой форме наблюдается жидкий стул и рвота, которые могут быть однократными. Обезвоживание не превышает 1-3 % массы тела (дегидратация 1-й степени). Самочувствие больного удовлетворительное. Жалобы на сухость во рту, повышенную жажду, мышечная слабость. Такие больные не всегда обращаются за медицинской помощью, чаще всего их обнаруживают в очагах. через 1-2 дня все прекращается.

Начало заболевания острое, с частым стулом до 15-20 раз в сутки, который постепенно теряет каловый характер и принимает вид рисового отвара. При поносе отсутствует боль в животе, тенезмы. Иногда могут быть незначительные боли в области пупка, дискомфорт, урчание и "переливание жидкости" в животе. Вскоре к поносу присоединяется обильная рвота без тошноты. Нарастает обезвоживание, потеря жидкости составляет 4-6 % массы тела (дегидратация 2-й степени). Появляются судороги отдельных групп мышц. Голос становится сиплым. Больные жалуются на сухость во рту, жажду, слабость. Отмечается цианоз губ, иногда акроцианоз. Тургор кожи уменьшается. Тахикардия.

Характеризуется выраженной степенью обезвоживания с утратой 7-9 % жидкости и нарушением гемодинамики (дегидратация 3-й степени). У больных отмечается частый, обильный и водянистый стул, рвота, выраженные судороги мышц. Артериальное давление падает, пульс слабый, частый. Появляется одышка, цианоз кожного покрова, олигурия или анурия. Черты лица заостряются, глаза западают, голос становится сиплым вплоть до афонии. Тургор кожи снижен, кожная складка не распрямляется, пальцы рук и ног в морщинах. Язык сухой. Отмечается незначительная болезненность в эпигастрии и околопупочной области. Больные жалуются на значительную слабость и неукротимую жажду.

I степень — потеря жидкости не превышает 3 % первоначальной массы тела;
II степень — потеря 4 — 6 % первоначальной массы тела;
III степень — потеря 7 — 9 % первоначальной массы тела;
IV степень — более 9 % первоначальной массы тела.

• Тяжёлое течение.
• Раннее развитие и выраженность дегидратации.
• Чаще развивается нарушение ЦНС: заторможенность, нарушение сознания в виде ступора и комы.
• Чаще наблюдаются судороги.
• Повышенная склонность к гипокалиемии.
• Повышение температуры тела.

I степень — потеря не превышает 2 % первоначальной массы тела;
II степень — потеря 3-5 % первоначальной массы тела;
III степень — потеря 6-8 первоначальной массы тела;
IV степень — потеря более 8 % первоначальной массы тела.

• Гиповолемический шок
• Острая почечная недостаточность: олигурия , анурия
• Нарушение функции ЦНС: судороги, кома

• Данные анамнеза: эндемичный район, известная эпидемия.
• Клиническая картина.

Цель диагностики: индикация Vibrio cholerae в испражнениях и/или рвотных массах, воде, определение агглютининов и вибриоцидных антител в парных сыворотках крови больных

• Посев бактериологического материала (испражнения, рвотные массы, вода) на тиосульфат-цитрат-жёлчносолевой-сахарозный агар (англ. TCBS ), а также на 1 % щелочную пептонную воду; последующий пересев на вторую пептонную воду и высев на чашки со щелочным агаром.
• Выделение чистой культуры, идентификация.
• Реакция агглютинации со специфическими сыворотками.

• Сальмонеллёзы
• Дизентерия Зонне
• Гастроэнтерит, вызванный кишечной палочкой
• Вирусная диарея ( ротавирусы )
• Отравление ядовитыми Грибами
• Отравление фосфорорганическими пестицидами
• Ботулизм

Проводится в два этапа:

1. Восполнение потерянной жидкости — регидратация (в объёме, соответствующем исходному дефициту массы тела).
2. Коррекция продолжающихся потерь воды и электролитов.

Может проводиться орально или парентерально. Выбор пути введения зависит от тяжести заболевания, степени обезвоживания, наличия рвоты. Внутривенное струйное введение растворов абсолютно показано больным с обезвоживанием III и IV степени.

Препаратом выбора является тетрациклин. Терапия тетрациклином начинается после устранения циркуляторных нарушений в дозе 500 мг каждые 6 часов. Может применяться доксициклин 300 мг однократно. Эти препараты не рекомендованы детям младше 8 лет. Эффективными препаратами также являются ципрофлоксацин и эритромицин.

• Предупреждение заноса инфекции из эндемических очагов/
• Соблюдение санитарно-гигиенических мер: обеззараживание воды, мытьё рук, термическая обработка пищи, обеззараживание мест общего пользования и т. д.
• Раннее выявление, изоляция и лечение больных и вибрионосителей/
• Специфическая профилактика холерной вакциной и холероген-анатоксином. Холерная вакцина имеет короткий (3-6 мес.) период действия.

В настоящее время имеются следующие пероральные противохолерные вакцины:

Вакцина WC/rBS — состоит из убитых целых клеток V. Cholerae О1 с очищенной рекомбинантной В-субъединицей холерного анатоксина (WC/rBS) — предоставляет 85-90-процентную защиту во всех возрастных группах в течение шести месяцев после приёма двух доз с недельным перерывом.

Модифицированная вакцина WC/rBS — не содержит рекомбинантной В-субъединицы. Необходимо принимать две дозы этой вакцины с недельным перерывом. Вакцина лицензирована только во Вьетнаме.

Вакцина CVD 103-HgR — состоит из ослабленных живых оральных генетически модифицированных штаммов V. Cholerae О1 (CVD 103-HgR). Однократная доза вакцины предоставляет защиту от V. Cholerae на высоком уровне (95 %). Через три месяца после приёма вакцины защита от V. Cholerae El Tor была на уровне 65 %.