КОКЛЮШ
Коклюш – острая антропонозная инфекционная болезнь с воздушно-капельным путем передачи, характеризующаяся спазматическим кашлем, поражением дыхательной, сердечно-сосудистой и нервной систем.
Таксономия
Бордетеллы – мелкие грамотрицательные бактерии, которые обитают в респираторном тракте человека и некоторых видах животных. Возбудители коклюша Bordetella pertussis и паракоклюша Bordetella parapertussis относятся к роду Bordetella, семейству Alcaligenaceae, классу Alphaproteobacteria.
Bordetella bronchiseptica, Bordetella avium – мелкие грамотрицательные палочки, имеющие жгутики, которые являются паразитами млекопитающих и птиц. B. bronchiseptica крайне редко вызывает у людей заболевание, напоминающее паракоклюш. Она может обнаруживаться в носоглотке людей со сниженным иммунитетом, у людей, содержащих домашних животных (кроликов, собак и др.). Возможно бессимптомное носительство у человека. Патогенность B. avium для человека пока не доказана.
Морфология
B. pertussis – очень мелкие короткие грамотрицательные палочки или кокки, размером 0,2-0,3x0,5-1,0 мкм, B. parapertussis немного крупнее – 0,3-0,5x0,6-2,0 мкм. Бордетеллы неподвижны, спор не образуют, могут иметь капсулу или микрокапсулу.
Культуральные свойства
Облигатные аэробы. B. pertussis особенно требовательны к условиям культивирования: для их выделения используют сложные питательные среды, содержащие аминокислоты (пролин, метионин, никотиновую кислоту, глютамин и цистеин) и сорбенты (активированный уголь, кровь, альбумин). Обычно для выделения бордетелл применяют казеиново-угольный агар (КУА) или среду Борде-Жангу (картофельно-глицериновый агар с добавлением 25-30% дефибринированной крови человека и пенициллина). Посевы инкубируют при 35-37 °С в течение 3-7 дней при высокой влажности воздуха (например, в запечатанном пластиковом пакете). На среде Борде-Жангу B. pertussis образуют мелкие (диаметром около 1 мм) выпуклые сферические колонии серого цвета с серебристым оттенком, которые напоминают капли ртути или жемчужины, вокруг колоний вирулентных штаммов можно обнаружить небольшую зону гемолиза; колонии B. parapertussis немного крупнее (диаметром 1,5-2 мм), и вокруг них наблюдается потемнение среды.
Для бордетелл характерна R-S-трансформация: чистая культура бактерий, выделенная от больного, представляет собой вирулентную S-форму (I фаза), продуцирующую токсины; процессе культивирования они проходят ряд промежуточных стадий (фазы II и III) и превращаются в авирулентную R-форму (IV фаза), которая не образует факторов патогенности, типичных для возбудителя коклюша.
Биохимические свойства
Биохимическая активность очень низкая. Они расщепляют глюкозу и лактозу до кислоты без газа, имеют пероксидазу, цитохромоксидазу, каталазу и др. B. parapertussis имеет также уреазу и тирозиназу.
Антигенная структура
Имеют соматический термостабильный родоспецифический О-антиген.
Имеют 14 агглютиногенов, являющихся поверхностными термолабильными капсульными К-антигенами, которые принято называть факторами. Фактор 7 – родоспецифический антиген, фактор 1 – видоспецифический антиген B. pertussis, фактор 14 видоспецифичен для B. parapertussis, фактор 12 – основной у B. bronchiseptica.
Резистентность
Вне человеческого организма бордетеллы быстро погибают. Они довольно чувствительны к дезинфектантам, быстро инактивируются при нагревании (при 50С погибают в течение 15-20 мин) и высушивании.
Факторы патогенности
1. Филаментозный гемагглютинин (ФГА), фимбрии (пили) и капсульные агглютиногены – участвуют в процессе адгезии бактерий к мерцательному эпителию верхних дыхательных путей (бронхов, трахеи).
2. Пертактин – белок наружной мембраны клеточной стенки, участвует в процессах адгезии и инвазии этих микробов и индуцирует иммунный ответ.
3. Коклюшный токсин (синонимы пертуссис-токсин, пертуссин, лимфоцитозстимулирующий фактор, гистаминсенсибилизирующий фактор) – фермент, который относится к АДФ-рибозилтрансферазам, состоит из двух основных субъединиц: А-протомера, обусловливающего токсичность, и B-олигомера, способствующего прикреплению коклюшного токсина к клеткам-мишеням. Индуцирует в организме сенсибилизацию к гистамину и серотонину, лейкоцитоз, гиперсекрецию инсулина, повышает проницаемость сосудов. К нему в организме вырабатывается специфический защитный антитоксический иммунитет.
4. Трахеальный цитотоксин – вызывает местные поражения дыхательного тракта, повреждая эпителиоциты. С воздействием этого фактора связывают развитие приступообразного конвульсивного кашля.
5. Дерматонекротический термолабильный токсин – вызывает воспаление и некроз эпителия дыхательного тракта, обусловливает спазм периферических кровеносных сосудов, геморрагии.
6. Термостабильный эндотоксин – ЛПС клеточной стенки, который обладает пирогенным, адъювантным свойством, активирует комплемент, индуцирует выработку цитокинов.
7. Внеклеточная аденилатциклаза – подавляет хемотаксис и функциональную активность фагоцитов.
Эпидемиология
Коклюш и паракоклюш - антропонозные инфекции: источником возбудителя является больной человек (особенно в катаральном периоде заболевания). Респираторный механизм заражения, путь передачи инфекции воздушно-капельный (возбудитель проникает в организм через дыхательные пути при кашле, разговоре, чиханье). Коклюш встречается повсеместно, заболевание очень контагиозно, чаще болеют дети дошкольного возраста. Наиболее опасен коклюш для детей первого года жизни, у которых из-за развития осложнений заболевание может закончиться летально. Паракоклюш встречается значительно реже, носит эпизодический характер и, как правило, протекает легче коклюша.
Этиопатогенез и Клинические проявления
Входными воротами инфекции являются слизистые оболочки дыхательных путей. Бордетеллы прикрепляются к поверхности эпителия бронхов и трахеи (они неинвазивные микроорганизмы), размножаются, выделяют токсины и ферменты агрессии. В результате воздействия факторов вирулентности микробов развиваются воспаление и отек слизистой оболочки, может развиться некроз отдельных участков эпителия. В кровь бактерии не поступают.
Факторы вирулентности возбудителей, вызывающие подавление иммунного ответа, приводят к развитию вторичного иммунодефицита, из-за этого присоединяется вторичная инфекция бактериальной или вирусной этиологии.
Инкубационный период при коклюше составляет 7-14 дней. Затем начинается катаральный период, который характеризуется насморком и легким сухим кашлем, температура тела повышается незначительно, возбудитель выделяется в большом количестве с каплями слизи и больной является опасным источником инфекции. Во время следующего, пароксизмального, периода кашель усиливается и приобретает характер петушиного крика, проявляясь рядом быстро следующих друг за другом выдыхательных толчков, которые сменяются свистящим вдохом (репризой). Приступообразный спазматический кашель сопровождается тяжелой гипоксией с цианозом лица, судорожным синдромом и заканчивается отделением вязкой прозрачной мокроты и нередко рвотой. Частые продолжительные приступы сухого кашля могут приводить к перевозбуждению дыхательного центра, развитию апноэ и энцефалопатии вследствие гипоксии. Болезнь протекает длительно - от 2 до 5 мес.
Иммунитет
Формируется прочный антибактериальный и антитоксический иммунитет, сохраняющийся в течение всей жизни. Большое значение имеют антитела (IgA), препятствующие прикреплению возбудителя к реснитчатому эпителию верхних дыхательных путей. Т.к. иммунитет видоспецифический, антитела к B. pertussis не защищают от заболеваний, вызванных B. parapertussis или B. bronchiseptica.
Лечение
B. pertussis чувствительна ко многим антимикробным препаратам, кроме пенициллина. Для лечения коклюша у детей в возрасте до 1 года и при тяжелом течении применяют антибиотики (эритромицин, ампициллин), назначение которых в катаральном периоде заболевания способствует элиминации микроба. Лечение антибиотиками после начала пароксизмальной стадии заболевания редко ускоряет выздоровление. Для лечения тяжелых и осложненных форм коклюша также показан нормальный человеческий иммуноглобулин.
Проводят мероприятия, снижающие частоту приступов кашля у заболевших: кислородные ингаляции, антигистаминные или седативные препараты, а также прогулки на свежем воздухе, проветривание помещений.
Профилактика
1. Активная иммунизация детей вакциной АКДС, в состав которой входят убитые формалином или мертиолатом цельные микробные клетки B. pertussis в комбинации с дифтерийным и столбнячным анатоксинами.
2. Разработаны и применяются бесклеточные (ацеллюлярные вакцины), содержащие очищенные антигены возбудителя коклюша (ФГА, пертактин, агглютиногены, пертуссис-анатоксин) в различных комбинациях. Например, вакцина Тетракок 05 (профилактика коклюша, дифтерии, столбняка, полиомиелита); вакцина Д.Т.Вакс (содержит дифтерийный и солбнячный анатоксины); АКДС В (содержит дифтерийный и солбнячный анатоксины, коклюшные и гептатиные компоненты).
3. Имеются вакцины III поколения, полученные генно-инженерным путем.
Для экстренной профилактики коклюша у контактировавших неиммунизированных лиц назначают нормальный человеческий иммуноглобулин и/или эритромицин в первые 5 дней после контакта с заболевшим.
Диагностика
Основным методом лабораторной диагностики является бактериологическое исследование. Его проводят в течение 5-7 дней, делая посев на плотные питательные среды, описанные выше.
Материал для исследования - слизь с задней стенки глотки - отбирают методом «кашлевых пластинок», при котором посев делают во время приступа кашля непосредственно на чашку Петри с питательной средой, держа ее перед лицом пациента. Заднеглоточными тампонами исследуемый материал берут редко, так как возбудитель коклюша быстро погибает на ватном тампоне при высушивании (хлопок подавляет рост бордетелл). Для идентификации возбудителя применяют реакцию агглютинации на стекле с К-сыворотками.
Для ускоренной диагностики применяют прямую РИФ со специфической флюоресцентной сывороткой и материалом из зева больного, а также ИФА и ПЦР.