Бордетели

Загальна характеристика. Рід бордетел (Bordetella) як само­стійна таксономічна одиниця був виділений у 1952 році. Три види цього роду: В. pertussis — коклюшний, В. parapertussis — парако-клюшний і В. bronchiseptica — бронхосептичний — спричинюють клінічний синдром коклюшу: Четвертий вид В. avium був виділений із дихальних шляхів індиків при інфекційному захворюванні, подібному до коклюшу людей. Рід названий на честь французького вченого Ж. Борде, який разом з О. Жангу в 1906 році виділив у чистому вигляді збудника спазматичного кашлю — В. pertussis (від лат. pertussis — коклюшу). Подібний до В. pertussis збудник захворювання, з легшим перебігом був відкритий Г. Ельдерингом і П. Кендриком у 1937 році — В. parapertussis. У 1911 році з організму собак (Н. Феррі), а в 1926 році із організму людини (Г. Браун) був виділений збудник коклюшоподібного захворювання, який дуже рідко уражає людей — В. bronchiseptica, а в 1984 році був виділений нид В. avium, патогенність якого для людей поки що не з'ясована.

Коклюш поширений у багатьох країнах світу. За даними ВООЗ, щорічно близько 60 млн осіб хворіють на коклюш, а летальність досягає 1 % (600 тис. осіб щорічно). Особливо висока захворюваність та смертність від цієї інфекції відмічається у багатьох країнах Африки. В Україні з 1957 року проводиться обов'язкова (відповідно до календаря щеплень) вакцинація проти коклюшу, що сприяло значному зниженню захворюваності, зміні характеру перебігу інфекційного процесу та ліквідації смертності. Протягом 1989— 1999 років в Україні реєструвалося щорічно від 1,2 до 4,8 тис. хворих на коклюш. Значно збільшилась кількість легких та атипових форм хвороби.

Морфологія. Бордетели мають форму овоїдної палички (коко-бактерії), розміром 0,2—0,5x1—1,2 мкм (В. parapertussis трохи більша — 0,6x2 мкм), розміщуються в мазках поодиноко, інко­ли попарно. Спору не утворюють, утворюють капсулу, нерухливі (В. bronchiseptica і В. avium — перитрихи), грамнегативні.

Культивування. Бордетели — облігатні аероби, належать до гемофільних бактерій. В. pertussis вибаглива до пожипних середовищ і не росте на МПА і МПБ. Для первинного виділення культури використовують середовища Борде—Жангу (картопляно-гліцериновий агар з кров'ю) і казеїново-вугільний агар (КВА). Для пригнічення сторонньої мікрофлори до середовищ додають антибіотики — пеніцилін або цефалексин.

Колонії з'являються через 3—4 доби, дрібні (до 1—4 мм у діа­метрі), гладенькі, блискучі, прозорі, куполоподібні, з металевим блиском, схожі на краплі ртуті або половинки перлин, в'язкої кон­систенції. Навколо колоній всі бордетели утворюють зону слабкого гемолізу.

В. parapertussis і В. bronchiseptica не вибагливі до поживних середовищ, ростуть на МПБ, МПА, казеїново-вугільному агарі і се­редовищі Борде—Жангу. Колонії В. parapertussis за зовнішнім ви­глядом майже не відрізняються від колоній В. pertussis, але більші і з'являються через 2—3 доби. Крім того, на казеїново-вугільному агарі В. parapertussis спричинюють появу буро-коричневого за­барвлення і потемніння середовища Борде—Жангу за рахунок виділення тирозинази, яка розщеплює амінокислоту тирозин (ця амінокислота завжди міститься у білках) з утворенням продуктів відповідного кольору. Колонії В. bronchiseptica з'являються через 1—2 доби, вони подібні до колоній інших бордетел, але більш плос­кі з піднятим центром.

Під час стереоскопічної мікроскопії видно вузький промінь світла ("хвостик", "промінець"), що відходить від центра колонії бордетел (відбивається поверхнею колонії).

Оптимальними умовами росту є температура 35—36 °С, рН 6,8— 7,4, підвищена вологість і вміст С0₂.

Ферментативна активність. Бордетели мають низьку ферментативну активність. Вони не ферментують вуглеводи, не розріджують желатин, не утворюють індол і H₂S. В. parapertussis продукує ферменти тирозиназу, уреазу. Оксидазу утворюють В. per­tussis і В. bronchiseptica.

Антигенна структура. Класифікація. У бордетел виділяють родові, видові і типоспецифічні антигени. Окремі компоненти цих антигенів називають факторами і позначають цифрами від 1 до 16. Родовим є фактор 7. В. pertussis містить фактор 1, В. parapertussis — фактор 14, В. bronchiseptica — фактор 12.

Резистентність. Бордетели не стійкі в навколишньому середови­щі, вони чутливі до ультрафіолетових променів, дезінфекційних за­собів у звичайних концентраціях. За температури 56—60 °С гинуть через 10—15 хв, але останнім часом виділяються штами, які витри­мують цю температуру протягом ЗО—40 хв. У висушеному мокро­тинні вони гинуть через декілька годин, чутливі до низької темпера­тури, малочутливі до антибіотиків, стійкі до пеніциліну.

Фактори патогенності:

• поверхневі антигени — фактори адгезії; для бордетел харак­терний тропізм до циліарного (від новолат. cilia — ворсинки) епітелію дихальних шляхів;

• термолабільний екзотоксин — головний фактор патогенності В. pertussis, уражає нервову і судинну системи, подібний до дифтерійного екзотоксину;

• ендотоксин проявляє сенсибілізуючу і загальнотоксичну дію;

• термолабільний дермонекротичний токсин виробляє В. pertussis; він спричинює некроз тканин, стимулює форму­вання гіперчутливості до гістаміну, серотоніну, що може при­звести до анафілактичного шоку;

• трахеальний цитотоксин призводить до місцевих ушкоджень, він руйнує миготливий епітелій;

• капсула пригнічує фагоцитоз;

• ферменти агресії: гіалуронідаза, плазмокоагулаза, лецитина-за.

• Особливості епідеміології. Коклюш і паракоклюш — антропо-нозні інфекції. Джерелом є хворі і бактеріоносії. Найбільш небез­печним джерелом інфекції є діти, хворі на коклюш і паракоклюш, у перші 2 тиж захворювання. Носійство збудників у дітей молодшо­го віку відмічається виключно рідко, у дітей віком 3—10 років — у 1—2 % і не перевищує 14 днів.

Джерелом коклюшоподібного захворювання, спричиненого В. ЬгопсЬівертлса, можуть бути свійські і дикі тварини, серед яких виникають епізоотії (свині, кролики, собаки, кішки, щури тощо). Вважають, що В. Ьгопспівертлса може входити до складу нормальної мікрофлори дихальних шляхів людини.

Механізм зараження — повітряно-краплинний. До інфекції сприйнятливі люди будь-якого віку, але найбільше — діти віком від 1 до 10 років. Хворіють діти віком і до 1 року, що пов'язують з недостатністю материнського імунітету і можливою відсутністю трансплацентарної передачі специфічних антитіл. Можливо, і серед дорослих коклюш трапляється частіше, але не виявляється через те, що його перебіг не супроводжується судомами. Захворюваність після контакту досягає 90 % серед неімунізованих осіб.

Особливості патогенезу і клінічної картини. Інкубаційний пе­ріод триває 3—14 діб, найчастіше — 5—8 діб. Збудник, що потра­пив на слизову оболонку верхніх дихальних шляхів, адгезується на ворсинках миготливого епітелію, колонізує їх і проникає всередину клітин, де і розмножується. У кровотік не проникає. На місці про­никнення збудника розвивається запальний процес і збільшується секреція слизу. Уражаючи все нові клітини, збудник поступово по­ширюється на нижчі відділи: бронхи, бронхіоли, альвеоли. Патоло­гічний процес найбільше проявляється у бронхах і бронхіолах, мен­ше виражені зміни розвиваються в трахеї, гортані і носоглотці. Під дією токсинів епітелій слизових оболонок некротизується і злущу­ється, внаслідок чого подразнюються коклюшні рецептори і ство­рюється постійний потік сигналів у кашльовий центр довгастого мозку, в якому формується стійке вогнище збудження. Збудження може поширюватися і на інші відділи нервової системи (наприклад, на судинний). Це призводить до виникнення нападів спазматично­го кашлю, підвищення артеріального тиску, спазму судин. Зруй­нований епітелій дихальних шляхів створює велику загрозу вто­ринної інфекції, що призводить до тяжких ускладнень. Крім того, слизисто-гнійні пробочки закривають дрібні бронхи, внаслідок чого розвивається місцеве порушення дихання і кровообігу у легенях. Симптоматика складається із 3 періодів: катарального, пароксиз-мального і завершального.

Катаральний період триває приблизно 2 тиж, характеризуєть­ся сухим кашлем, нагадує грипоподібний стан. У цей період збуд­ник найбільш інтенсивно виділяється з організму.

Пароксизмальний період (від грец. paroxyimos — подразнен­ня, збудження) триває 4—8 тиж. Він характеризується нападом невпинного кашлю до 20—ЗО разів на добу, який може бути спро­вокований і неспецифічними подразниками (світло, запах, дим, звук, медичний огляд, маніпуляції). Під час нападу обличчя хво­рого червоніє, потім набуває синюшного відтінку, на очах висту­пають сльози, інколи утворюються крововиливи в оболонку очей, язик висунутий із рота, виділяється в'язке мокротиння, шийні вени набухають, м'язи шиї напружені, можливе невимушене ви­ділення сечі і калу. Кашель може супроводжуватися конвульсі­ями (від лат. convulsivus — судомний), блюванням, ціанозом, за­тримкою дихання. Після нападу у дітей, особливо раннього віку, виникає болючий інспіраторний стридор (від лат. stridor — свист, скрип), спричинений спазмом гортані. Напади кашлю, часте блю­вання призводять до порушення вживання їжі, зневоднення ор­ганізму. Внаслідок цього розвивається виснаження, пригнічення свідомості. У проміжках між нападами кашлю діти відчувають себе задовільно.

Завершальний період (період реконвалесценції) триває 2—4 тиж, інколи до 2—6 міс, напади кашлю стають менш тривалими, виника­ють не так часто. Під час кашлю відділяються і виділяються шма­точки некротизованих ділянок слизової оболонки трахеї і бронхів.

Імунітет. Після перенесеної інфекції формується порівняно стій­кий гуморальний імунітет, але можливі повторні захворювання на коклюш. Перехресний імунітет проти інших бордетел не виробля­ється.

Мікробіологічна діагностика проводиться трьома методами: бак­теріологічним, серологічним та молекулярно-генетичним. Бактері­ологічний вважають методом ранньої діагностики. Відбір матеріалу на дослідження (слиз із задньої стінки глотки) проводять двома ме­тодами: методом "кашльових пластинок" і задньоглотковим тампо­ном. Матеріал беруть у спеціально відведеному приміщенні, виклю­чаючи контакт з іншими дітьми, щоб повністю уникнути можливого взаємного зараження тих, кого обстежують.

Матеріал відбирають до вживання антибіотиків, натще або не ра­ніше ніж через 2—3 год після споживання їжі. Якщо почали анти-біотикотерапію, то брати матеріал слід тільки через 2—3 дні після припинення лікування.

Матеріал, відібраний сухим тампоном, негайно засівають на пі­дігріті поживні середовища (вата пригнічує ріст В. pertussis). Мате­ріал, відібраний зволоженим тампоном, доставляють у лабораторію. Транспортують матеріал у межах температур 4—37 °С.

Під час відбирання матеріалу методом "кашльових пластинок" відкриту чашку Петрі з підігрітим до 37 °С середовищем тримають у вертикальному положенні у час нападу кашлю на відстані 8—10 см від рота дитини протягом 6—8 кашльових поштовхів. У разі корот­ких нападів кашлю цю чашку можна піднести ще раз (чашку у пере­рві між нападами треба тримати у термостаті за 37 °С). Треба запобі­гати потраплянню на поверхню середовища мокротиння, блювотних мас, слизу. Методом "кашльових пластинок" недоцільно користува­тися на ранніх стадіях захворювання, при легкому і атиповому пе­ребігу хвороби та під час обстеження маленьких дітей.

Для збільшення позитивного результату поєднують обидва ме­тоди відбору матеріалу. Виділену чисту культуру ідентифікують за культуральними, морфологічними, біохімічними й антигенними властивостями.

Серологічний метод є методом пізньої діагностики. Антитіла у сироватці крові хворих з'являються пізно, не раніше від 3-го тижня хвороби. Його використовують для підтвердження захворювання, для ретроспективного діагнозу та виявлення колективів ризику. До груп ризику відносять осіб, у крові яких рівень протикоклюшних антитіл нижчий, ніж захисний, тобто нижчий за 1:80. Серологічні реакції — PA, РЗК, РПГА, ІФА ставлять методом парних сиро­ваток, взятих з інтервалом 1—2 тиж. Діагноз підтверджується за наявності зростання титру антитіл. У дітей перших 2 років життя серологічні реакції часто бувають негативними через слабку імунну відповідь.

Для експрес-діагностики коклюшу використовують реакцію пластинчастої фарбованої мікролатекс-аглютинації (РПФМЛА), за допомогою якої визначають протикоклюшні антитіла у слині.

Сучасним і перспективним є молекулярно-генетичний метод (ЛПР), за допомогою якого виявляють антигени збудника в клініч­ному матеріалі.

Принципи профілактики. Профілактичні заходи спрямовані на виявлення й ізоляцію хворих. Для специфічної профілактики ви­користовують АКДП, яка містить коклюшовий компонент (убиті В. pertussis у концентрації 20 млрд./см³) і очищені від баластних білків дифтерійний і правцевий анатоксини, адсорбовані на алю­мінію гідроксиді. В Україні використовують ацелюлярну вакцину ІНФАНРИКС™ для профілактики коклюшу, дифтерії і правця, в якій коклюшний компонент представлений трьма високоочищени-ми антигенами. Завдяки відсутності цільних клітин вакцина має низьку реактогенність, а за імуногенністю рівноцінна до вакцини АКДП. Вакцину вводять відповідно до календаря щеплень триразово на 3, 4 і 5-й місяць після народження дитини, ревакцинацію про­водять через 1,5—2 роки.

Лікування. У катаральний період хвороби до появи токсигенної дії збудників на організм ефективними є антибіотики: азлоцилін, мезлоцилін, цефалоспорини III покоління, гентаміцин, еритроміцин, ампіцилін, які стають неефективними у період розпалу інфекції.