Вопрос 3. Bordetella pertussis - возбудитель коклюша
B. pertussis (лат. pertussis - сильный кашель) - бактерии, относящиеся к роду Bordetella, вызывают коклюш - острую инфекционную болезнь, характеризующуюся поражением верхних дыхательных путей, приступами спазматического кашля. Наблюдается преимущественно у детей. К роду Bordetella относятся также B.paraрertussis - являются возбудителями паракоклюша, B. bronchoseptica – бронхисептикоза.
Морфологические и культуральные свойства.
Возбудитель коклюша представляет собой небольшие коккобактерии, грамотрицательны, неподвижны, спор не образуют, имеют микрокапсулу и пили. Облигатные аэробы.
Для выделения бордетелл из клинического материала применяют казеиново-угольный агар (КУА) или картофельно-глицериновый агар с добавлением 20% крови и пенициллина (среду Борде-Жангу). Посевы инкубируют при 35-370 3-7 дней при высокой влажности воздуха (например, в запечатанном пластиковом пакете).
Рис. Чистая культура B. pertussis. Окраска по Граму.
На среде Борде-Жангу B. рertussis образует мелкие сероватые блестящие колонии, напоминающие капли ртути или жемчужины, у вирулентных штаммов с небольшой зоной гемолиза, а на КУА – выпуклые влажные колонии серовато-кремового цвета.
Биохимическая активность очень низкая. Бордетеллы расщепляют глюкозу и лактозу до кислоты без газа.
Антигенные свойства. Бордетеллы имеют соматический термостабильный родоспецифический О-антиген, обнаруживаемый у S-форм всех видов, а также 14 поверхностных термолабильных капсульных К-антигенов (факторов) – агглютиногенов. Фактор 7 является общим для всех видов бордетелл. Специфическими для B. рertussis является 1 фактор, для B. paraрertussis – 14, для B. bronchoseptica – 12.
Факторы патогенности.
1. Факторы адгезии:
а) пили (фимбрии) - обеспечивают адгезию бордетелл на эпителиоцитах респираторного тракта,
б) филаментозный гемагглютинин и пертактин (белок наружной мембраны клеточной стенки) - склеивают B. рertussis с другими бактериями с образованием биопленок,
в) капсульные агглютиногены (полисахариды) – защищают бордетеллы от фагоцитоза.
2. Токсины:
а) пертуссин (син., пертуссис-токсин коклюшный токсин, лимфоцитоз-стимулирующий фактор, гистамин-сенсибилизи-рующий фактор) – важнейший экзотоксин, под действием формалина превращается в анатоксин, состоит из двух субъединиц: А – активная субъединица, В - связывающая. Он стимулирует работу аденилатциклазы в клетках респираторного тракта путем ингибирования регуляторного белка G1, регулирующего активность клеточной аденилатциклазы. Пертуссин повышает проницаемость сосудов, усиливает чувствительность к гистамину и серотонину, стимулирует миграцию лимфоцитов, моноцитов.
б) трахеальный цитотоксин – фрагмент пептидогликана бордетелл – механизм действия мало изучен, вероятно, он стимулирует продукцию цитокинов, оказывает повреждающее действие на эпителиоциты респираторного тракта.
в) дермонекротический токсин (син. термолабильный токсин, т к инактивируется при нагревании до 560 в течение 15 мин) оказывает повреждающее действие на эпителиоциты респираторного тракта, вызывает местную воспалительную реакцию.
3. Внеклеточная аденилатциклаза – за счет поступления внутрь эпителиоцитов дыхательных путей усиливает синтез и накопление цАМФ внутри клеток хозяина, подавляет хемотаксис фагоцитов и нарушает их «переваривающую» способность.
Эпидемиология. Коклюш и паракоклюш – типичные антропонозные инфекции: болеют только люди.
Источником инфекции является больной человек (особенно на ранних этапах заболевания), иногда бактерионоситель.
Путь передачи инфекции – воздушно-капельный.
Входными воротами инфекции является слизистая оболочка верхних дыхательных путей. После контакта неиммунизированного человека с коклюшным больным вероятность развития заболевания составляет 75-90%.
Патогенез.
Проникнув через верхние дыхательные пути, B. рertussis прикрепляется к поверхности эпителия бронхов и трахеи и размножается, вызывая поражение эпителиальных клеток дыхательных путей. Позднее может развиться некроз отдельных участков эпителия. В кровь бактерии не поступают. Бордетелы выделяют токсины и ферменты патогенности, которые раздражают рецепторы клеток и вызывают кашель.
Инкубационный период при коклюше около 2-х недель, после чего начинается катаральный период, характеризующийся легким кашлем и чиханием. Температура тела повышается незначительно. В это время возбудитель выделяется в большом количестве с каплями слизи, а больной является опасным источником инфекции. Во время следующего, пароксизмального периода кашель усиливается и приобретает характер «петушиного крика», кашель сопровождается тяжелой гипоксией, судорожным синдромом и нередко заканчивается рвотой. Частые продолжительные приступы сухого кашля могут приводить к перевозбуждению дыхательного центра, развитию апноэ и гипоксической энцефалопатии.
Иммунитет. После перенесенного заболевания формируется прочный иммунитет. Повторные случаи заболевания встречаются очень редко и протекают легко. Большое значение имеют IgA.
Иммунитет является видоспецифическим, поэтому антитела против B. рertussis не защищают от заболеваний, вызванных другими видами бордетелл.
Микробиологическая диагностика.
Материалом является слизь с задней стенки глотки.
Основной метод диагностики – бактериологический. Забирать материал принято «методом кашлевых пластин»: во время приступа кашля ко рту больного подносят открытую чашку с питательной средой и держат ее вертикально на протяжении 5-8 кашлевых толчков.
Материал засевают на среды КУА или Борде-Жангу, в которые добавили пенициллин для угнетения посторонней микрофлоры. Посевы инкубируют 72 часа
На среде Борде-Жангу выбирают мелкие куполообразные гладкие колонии со слабой зоной гемолиза, а на казеиновоугольном агаре (КУА) – мелкие серовато-кремового цвета колонии. Из колоний, выросших на чашках, готовят мазки, окрашивают по Граму и микроскопируют. При наличии в мазках грамотрицательных коккобактерий ставят ориентировочную реакцию агглютинации с коклюшной и паракоклюшной сыворотками.
Для определения уреазы в агглютинационные пробирки вносят 0,3 мл 2% раствора мочевины, 0,3 мл густой суспензии выделенной культуры и 2-3 капли 0,1% раствора фенолфталеина. В положительном случае через 20-30 мин появляется малиновое окрашивание.
Выделенную культуру идентифицируют в реакции агглютинации на стекле с К-сыворотками.
Для ускоренной диагностики применяют прямую РИФ со специфической флюоресцентной сывороткой и материалом с задней стенки глотки, который берут через нос специальными тампонами из альгината кальция, закрепленными на длинной проволоке.
Мазки готовят на 2-стеклах: одно обрабатывают флюоресцирующей противококлюшной сывороткой, другое – флюоресцирующей паракоклюшной сывороткой. В положительном случае при микроскопии обнаруживают темные клетки с четким светящимся венчиком. Однако чувствительность и специфичность этого метода составляет не более 50%.
Для ретроспективного подтверждения клинического диагноза применяют развернутую реакцию агглютинации и РСК с парными сыворотками. Агглютинины в крови больных появляются через 3-4 недели заболевания в титрах 1:20 и выше. В условиях массовой вакцинации детей против коклюша диагностическое значение имеет нарастание титра антител в парных сыворотках.
Специфическое лечение. Для лечения применяют противококлюшный иммуноглобулин и антибиотики: эритромицин, ампициллин. В качестве поддерживающей терапии назначают кислородные ингаляции и антигистаминные препараты. Пребывание на свежем воздухе, проветривание помещений снижают частоту приступов кашля у заболевших.
Специфическая профилактика. В течение 1 года жизни каждому ребенку необходима базовая трехкратная вакцинация убитой коклюшной вакциной, которая содержит инактивированные нагреванием или мертиолятом B. рertussis. Коклюшная вакцина входит в состав АКДС. Иммунизацию проводят, начиная с 3-х месячного возраста, троекратно, с интервалами между введением препарата 4-6 недель.
В настоящее время разработаны и применяются бесклеточные (ацеллюлярные, субкорпускулярные вакцины), содержащие очищенные антигены возбудителя коклюша (филаментозный гемагглютинин, пертактин, агглютиногены или пертуссис-анатоксин) в различных комбинациях.
Для экстренной профилактики коклюша у контактировавших неиммунизированных лиц назначают иммуноглобулин и/или эритромицин в первые 5 дней после контакта с заболевшим.