13.4. Бордетеллы

Впервые бордетеллы выделены в 1906 г. французскими микробиологами Ж. Борде и О. Жангу.

Классификация

Возбудители относятся к семейству Alcaligenaceae, роду Bordetella. В настоящее время род включает 9 видов бордетелл. Патологию у человека вызывают 3 вида бактерий: В. pertussis – возбудитель коклюша, В. parapertusis – паракоклюша; В. bronchiseptica является возбудителем болезней животных, у человека весьма редко вызывает респираторные инфекции (оппортунистический патоген).

Данные виды обладают более чем 90% гомологией ДНК, однако традиционно они разделяются в связи со значительными отличиями бактерий по патогенности.

Морфология

Очень мелкие овоидной формы, грамотрицательные палочки (коккобактерии).

Не имеют спор, жгутиков (кроме B. bronchiseptica). Возбудители коклюша имеют капсулу. При окраске толуидиновым синим выявляются метахроматические биполярные гранулы.

Культуральные свойства

Требовательны к питательным средам. Нуждаются в факторах роста. В среды добавляют аминокислоты (цистеин, метионин), никотиновую кислоту, кровь, а также ионообменные смолы или уголь.

Уголь, кровь, ионообменные смолы добавляют в среды для адсорбции жирных кислот, которые образуются в процессе роста бордетелл и подавляют их размножение.

Лучшими средами являются глицерино-картофельно-кровяной агар (среда Борде-Жангу); КУА (казеиново-угольный агар). На этих средах возбудитель коклюша образует колонии в виде капелек ртути, паракоклюша – коричневые колонии.

Время культивирования – 48-72 часа.

При росте возбудители коклюша диссоциируют на 4 типа:

I – вирулентные бордетеллы, S -формы, имеют пили; II и III – RS-формы (переходные); IV – авирулентные R-формы, пили отсутствуют.

Биохимические свойства

Биохимическая активность не выражена.

Строгие аэробы, каталазоположительны.

Белки и углеводы не разлагают.

Антигенная структура

Имеется 14 вариантов О-антигена клеточной стенки, для всего рода характерен антиген 7, для возбудителя коклюша дополнительно специфический антиген – 1, для возбудителя паракоклюша – 14, для B. bronchiseptica – 12. Их выявляют в реакции агглютинации с монорецепторными сыворотками.

Факторы патогенности

Синтез и продукция большинства факторов патогенности находится под контролем генов вирулентности бордетелл (bvgA и bvgS), которые образуют генетический bvg-регулон.

Возбудители коклюша обладают набором факторов адгезии, определяющих их тропизм к эпителию верхних дыхательных путей. Ведущим является филаментозный гемагглютинин, который связывается с интегриновыми рецепторами мерцательного эпителия трахеи. Бактерии имеют многочисленные фимбрии.

В. pertussis продуцирует ряд токсинов.

Коклюшный токсин представляет собой термостабильный белок. Он состоит из А и В субъединиц. Компонент В связывается с мембраной эукариотических клеток, обеспечивая поступление токсина в клетки.

Компонент А обладает АДФ-рибозилазной активностью, вызывая рибозилирование некоторых G-белков-ГТФаз. Их инактивация нарушает внутриклеточную регуляцию с повышением концентрации цАМФ. Действие токсина на ткани приводит к увеличению их чувствительности к гистамину, стимулирует лимфоцитоз, усиливает секрецию инсулина.

Имеется дермонекротический токсин, который также взаимодействует с внутриклеточными ГТФазами и может вызывать некроз и гибель клеток.

Трахеальный цитотоксин имеет небелковую природу и представляет собой продукт трансформации муреина. Активирует макрофаги с выделением провоспалительных цитокинов. Воспаление приводит к повреждению эпителиального слоя.

Аденилатциклаза повышает концентрацию цАМФ в различных клетках, включая макрофаги и нейтрофилы, что подавляет их активность. Также обладает гемагглютинирующим действием.

Эндотоксин (ЛПС) стимулирует воспаление.

Капсула В. pertussis предохраняет от фагоцитоза и участвует в адгезии.

Резистентность

Бордетеллы – весьма чувствительные микроорганизмы, быстро погибают под действием солнечных лучей или при повышении температуры. Не проявляют устойчивости к основным антисептикам и дезинфектантам.

Патогенез и характеристика заболевания

В. pertussis вызывает коклюш – острое антропонозное респираторное инфекционное заболевание, которое характеризуется циклическим течением и приступообразным спастическим кашлем.

В. parapertusis вызывают паракоклюш – заболевание, сходное по клинике с коклюшной инфекцией, но с более легким течением.

Возбудитель коклюша весьма контагиозен. При контакте с источником инфекции вероятность непривитых лиц заболеть превышает 70%. Болеют преимущественно дети.

Источник инфекции – больной ребенок и бактерионоситель. Путь передачи – воздушно-капельный.

Инкубационный период болезни составляет 1-2 недели.

Для заболевания характерны тяжелые приступы пароксизмального кашля, иногда приводящие к рвоте, ларингоспазму и кратковременной асфиксии.

Возбудитель при помощи адгезинов связывается с мерцательным эпителием трахеи и бронхов, быстро размножается на поверхности клеток и выделяет токсины. Он не способен проникать в нижележащие слои.

Развитие перибронхиального воспаления и действие токсинов приводят к повреждению эпителия, раздражению периферических нервных окончаний с возникновением приступов кашля. Механизм кашлевых пароксизмов до конца не выяснен. Они сохраняются и после элиминации бактерий. Считается, что инфекция снижает порог возбуждения периферических рецепторов трахеи и бронхов к внешним раздражителям.

Выделяют 3 периода заболевания.

Начальный катаральный период очень заразен. Сопровождается насморком, кашлем, длится около 2-х недель. Для периода судорожного кашля характерны приступы кашлевых пароксизмов, его длительность составляет 4-6 недель. В конце периода при осложненном течении могут возникать вторичные бактериальные инфекции – отиты, пневмонии. Тяжелые вторичные бронхопневмонии у детей 1 года жизни могут заканчиваться летально.

Период реконвалесценции характеризуется снижением частоты и силы пароксизмов, выздоровление наступает медленно. Общая длительность заболевания может достигать 2-3 месяцев.

Возможны более легкие формы заболевания без четкой периодизации, протекающие по типу обычных респираторных инфекций.

Иммунитет

После перенесенного заболевания или после вакцинации формируется стойкий иммунитет, который поддерживается антителами и Т-лимфоцитами. Иногда возможна повторная инфекция, которая протекает в катаральной форме.

Лабораторная диагностика

Клинический диагноз может быть установлен при выявлении типичных симптомов заболевания.

Для лабораторной диагностики инфекции материалом для исследования является слизь задней стенки носоглотки, взятая тампоном.

Бактериологический метод эффективен в катаральный период болезни (более 90% позитивного культивирования). В конце периода пароксизмального кашля выделение возбудителей не превышает 10-20%.

Для прямого посева используют метод «кашлевых пластинок». Посев производят на среду Борде-Жангу или казеиново-угольный агар.

Идентификацию возбудителя проводят по морфологическим, культуральным, биохимическим и антигенным свойствам. Выполняют реакцию агглютинации с О-сыворотками к 1, 14, 12 и 7 вариантам антигенов или используют МИФ.

Дифференцируют возбудителя коклюша от других видов бордетелл (см. табл. 12).

B. рertussis растет только на специальных средах, на казеиново-угольном агаре – в виде капелек ртути. Возбудитель имеет капсулу, дает гемолиз на кровяном агаре. Агглютинируется сывороткой к антигену 1.

B.рarapertussis не имеет капсулы. Растет на МПА в виде коричневых колоний. Выделяет уреазу. Агглютинируется антисывороткой к антигену 14.

B. bronchiseptica имеет жгутики, агглютинируется сывороткой к антигену 12. Остальные свойства как у B. parapertussis.

Таблица 12.

Дифференциальные признаки патогенных видов бордетелл

Признак	Bordetella pertussis	Bordetella parapertussis	Bordetella bronchiseptica
Жгутики	-	-	+
Капсула	+	-	-
Образование уреазы	-	+	+
Потемнение на МПА	-	+	+
Рост на среде Борде-Жангу через 24-48 ч через 72-96 ч	- +	+	+
Чувствительность к ингибиторам роста	+	-	-
Рост на простом агаре	-	+	+
Образование уреазы	-	+	+
Восстановление нитратов	-	-	+
Специфический термолабильный антиген	1	14	12
Сенсибилизация мышей к гистамину	+	-	-

Серологический метод имеет ограниченное значение. Выявляют антитела в парных сыворотках больного, начиная со II периода заболевания в ИФА, реакции агглютинации, РСК или РПГА. Определяют также IgG и IgA против филаментозного гемагглютина и против токсина B. рertussis.

В качестве экспресс-метода разработан ПЦР-анализ с набором праймеров к B. рertussis и B. рarapertussis.

Лечение

Основными препаратами для лечения коклюша являются антибиотики группы макролидов/азалидов (эритромицин, азитромицин). Лечение в катаральной стадии болезни ускоряет элиминацию возбудителя, сокращает заразный период и может иметь профилактический эффект. Антибиотикотерапия в период пароксизмального кашля менее эффективна, возможно уменьшение тяжести и общей продолжительности заболевания.

Профилактика

Неспецифическая профилактика включает изоляцию и лечение больных. Осуществляют введение препаратов иммуноглобулинов контактным лицам, организуют карантин на 14 дней для детей до 7 лет.

Для специфической профилактики применяют АКДС (адсорбированную коклюшно-дифтерийную столбнячную вакцину) с трехмесячного возраста 3 раза с интервалом 45 дней с ревакцинацией в 18 месяцев. Для снижения реактогенности предпочтительным является использование ацеллюлярной (бесклеточной) коклюшной вакцины (АаКДС). В состав бесклеточной вакцины, могут входить коклюшный анатоксин, филаментозный гемагглютинин, мембранный протеин пертактин, антигены микроворсинок.

Инфанрикс Тетраксим