Возбудитель коклюша.
Коклюш (coquelluch [франц.], pertussis [лат.]) – острое инфекционное заболевание дыхательных путей, основным симптомокомплексом которого являются приступы судорожного кашля.
Возбудитель был открыт в 1900 году бельгийскими учеными Борде и Жангу. Впоследствии получил название Bordetella pertussis.
Биологические свойства. Бордетелла – короткие грамотрицательные палочки овоидной формы. Часто окрашиваются биполярно за счет зерен волютина. Неподвижна, не образует спор. При окраске по Романовскому – Гимзе видна капсула. Не склонны к полиморфизму.
Облигатные аэробы. Оптимальная температура 35-370С. Требовательны к питательным средам. Свежевыделенные культуры бордетелл лучше растут на средах с добавлением крови. В крови содержатся два фактора роста - X и Y, которые, хотя и не являются жизненно необходимыми для бордетелл, существенно ускоряют их рост. В процессе роста в среде накапливаются ненасыщенные жирные кислоты и другие продукты метаболизма, которые препятствуют размножению B.рertussis. Для их нейтрализации (адсорбции) к средам прибавляют древесный уголь, ионообменные смолы, кровь.
Классическими средами для первичного выделения бордетелл являются картофельно-глицериновый агар с добавлением крови (среда Борде - Жангу) и полусинтетическая среда казеиново-угольный агар (КУА).
На среде Борде – Жангу колонии формируются на третий – четвертый день. Колонии мелкие (диаметром около 1 мм), гладкие, блестящие, куполообразные, с жемчужным или металлическим ртутным блеском.
На КУА также на третий – четвертый день вырастают гладкие выпуклые колонии (около 1 мм), серовато-кремового цвета и вязкой консистенцией.
На жидких средах вызывают равномерное помутнение с придонным осадком.
Характерная особенность коклюшных бактерий – быстрое изменение культуральных и серологических свойств при изменении состава питательной среды, температуры и других условий культивирования. Колонии B. рertussis неоднородны, они распределяются по четырем фазам.
Фаза I (S-форма колонии) представлена свежевыделенными, вирулентными, имеющими капсулу бактериями.
Фаза IV (R-форма) – бактерии не имеют капсулы, авирулентны. Фазы II и III занимают промежуточное положение. Заболевания способны вызывать только фаза I.
Биохимически инертны. Вызывают гемолиз эритроцитов.
Антигенная структура сложная. Выделяют антигены, обладающие родовой и видовой специфичностью. Диагностическое значение имеют только агглютиногены (белковой природы). Бордетеллы содержат 8 агглютиногенов, из которых первый и седьмой являются общими для всего рода, остальные могут находиться в различных сочетаниях. Выделяют несколько сероваров коклюшных бактерий.
Вирулунтные B. Pertussis I фазы содержат факторы, во многом определяющие патогенез и клинические проявления коклюша: гистамин-сенсибилизирующий фактор, лимфоцитозстимулирующий фактор, термолабильный токсин и др.
Коклюшный токсин – важнейший фактор вирулентности: влияет на миграцию лимфоцитов, вызывая лимфоцитоз; стимулирует выработку инсулина; воздействует на систему ц-АМФ, чем напоминает действие холерогена. Представлен двумя субъединицами – А (активный центр) и В (связывающий центр). Токсин частично связан с клеткой и освобождается после ее разрушения.
Специфический (трахеальный) цитотоксин вызывает некроз и десквамацию мерцательного эпителия.
Бордетеллы содержат эндотоксин, аналогичный эндотоксинам других грамотрицательных бактерий. К факторам вирулентности относятся микроворсинки (пили), покрывающие поверхность клеток B. рertussis, а также капсула.
Микроворсинки представлены агглютиногенами I фазы, обеспечивающими адгезию к мерцательному эпителию дыхательных путей. Пили имеют большое количество антигенных вариантов (их присутствие в вакцине обязательно), некоторые из них вызывают образование протективных антител.
Возбудитель коклюша – облигатный паразит, поэтому вне организма он быстро погибает.
Высоко чувствителен к действию ультрафиолетовых лучей и дезинфицирующих веществ.
Чувствителен к полимиксину В, стрептомицину, тетрациклину и др. Устойчив к пенициллину и сульфаниламидам.
В естественных условиях к коклюшу восприимчив только человек.
Патогенез и клиника коклюша. Входными воротами являются слизистые оболочки гортани, трахеи, бронхов. Бордетеллы – внеклеточные паразиты. Они размножаются на поверхности клеток эпителия, обусловливая развитие воспалительных катаральных явлений и возникновение очагов некроза. Следствием этого является постоянное раздражение рецепторов афферентных волокон блуждающего нерва; возбуждение передается в область кашлевого центра, где формируется стационарный очаг возбуждения (по типу доминанта). В результате развивается основной симптомокомплекс коклюша – приступы судорожного кашля. Из доминантного очага возбуждение может иррадиировать на другие участки мозга. Этим объясняется спазм сосудов, повышение артериального давления, рвота, судорожные сокращения мышц лица и туловища.
Бактерии и их токсины повышают проницаемость сосудистой стенки, нарушают легочную вентиляцию, следствием чего является гипоксемия и ацидоз. Отмечается снижение неспецифической резистентности.
Важную роль в патогенезе играет формирование реакций гиперчувствительности замедленного типа.
Для клинического течения коклюша характерна цикличность. Выделяют следующие периоды (стадии) заболевания:
1. Инкубационный – продолжительность от 5 до 21-го дня (в среднем 7-10 дней).
2. Катаральный – характеризуется появлением незначительного кашля, насморка, субфебрильной температуры. Кашель не поддается медикаментозному лечению, постепенно усиливается и к концу второй недели приобретает приступообразный характер. Продолжительность катарального периода около двух недель.
3. Конвульсивный (судорожный). Появляется основной симптомокомплекс коклюша – приступы судорожного кашля. Приступы могут развиваться под влиянием как специфических (микроб, его токсин), так и неспецифических (осмотр, звук, свет, инъекции и т.д.) раздражителей. Число приступов может достигать 40-50 в сутки.
Во время приступа кашлевые толчки быстро следуют один за другим, прерываясь свистящим затрудненным вдохом (кашель с репризами).Приступы заканчиваются отделением большого количества густой, вязкой мокроты, а нередко и рвотой. Кашель сопровождается цианозом лица и всего тела. Может наступить асфиксия вследствие остановки дыхания; иногда наблюдается разрыв межреберных мышц и даже ребер.
Нередко возникают осложнения – бронхопневмония, ателектазы, бронхоэктазы.
Температура в течение всего конвульсивного периода (4-6 недель) обычно остается нормальной.
4. Угасания (разрежения) – постепенно уменьшается число приступов, затем они исчезают; состояние нормализуется. Продолжительность периода угасания – 2-3 недели.
Может наблюдаться атипичное течение коклюша. У привитых детей чаще встречаются стертые формы, при которых отсутствует спазматический кашель.
После перенесенного заболевания формируется напряженный и стойкий, как правило, пожизненный иммунитет, обусловленный гуморальными и клеточными механизмами.
Основную роль в элиминации возбудителя играют клеточные иммунные реакции. В связи с этим дети первого года жизни оказываются восприимчивыми к коклюшу.
Лабораторная диагностика. Микробиологические методы диагностики коклюша играют большую роль, так как только с их помощью удается диагностировать атипичные формы.
Основным является бактериологический метод. Исследуемым материалом служит секрет дыхательных путей (носоглотки, трахеи, бронхов). Материал берут методом “кашлевых пластинок” (во время кашля ко рту больного на расстоянии 8-10 см подносят открытую чашку с питательной средой) или с помощью тампона с задней стенки глотки. При взятии материала обычно возникает кашель и в результате возбудитель с частицами слизи попадает на тампон.
С целью выделения возбудителя производят посев полученного материала на КУА или среду Борде – Жангу. Среди выросших колоний отбирают подозрительные и отсевают на отдельные чашки. Bordetella рertussis идентифицируют по морфологическим и культуральным свойствам, а также в реакции агглютинации со специфическими видовыми сыворотками.
В качестве ускоренного применяют иммунофлуоресцентный метод (позволяет получить ответ через 4-5 часов после взятия материала).
Серологические методы (реакция агглютинации, непрямой гемагглютинации, связывания комплемента) используют как вспомогательные при выявлении атипичных форм, а так же для ретроспективной диагностики, поскольку антитела к возбудителю появляются не ранее третьей недели заболевания.
Эпидемиология. Коклюш – одна из самых высокозаразных болезней. Заразительность может достигать 90%. Источником инфекции является больной человек. Наиболее заразителен больной в катаральном периоде, но выделение возбудителя происходит на протяжении всей болезни, включая период угасания (разрежения). Бактерионосительство при коклюше, по-видимому, не существует.
Bordetella рertussis вне организма быстро погибает, поэтому заражение возможно только при непосредственном контакте с больным. Путь передачи – воздушно-капельный.
Большинство заболеваний регистрируется у детей в возрасте до пяти лет. В условиях массовой вакцинации коклюш нередко встречается у взрослых, поскольку поствакцинальный иммунитет сохраняется лишь около трех лет.
Наиболее тяжело коклюш протекает у детей первого года жизни, среди них регистрируется наиболее высокая летальность. С введением специфической профилактики произошли изменения клинической картины с преобладанием умеренно выраженных и стертых форм (до 95 %) болезни.
Лечение и профилактика. Проведение антибактериальной терапии (эритромицин, тетрациклин, левомицетин) в катаральный период способно предотвратить дальнейшее развитие патологического процесса. В конвульсивный период антибиотики не оказывают влияния на течение заболевания.
С целью специфической профилактики применяют вакцину из убитых бактерий I фазы; содержит коклюшный токсин, агглютиногены и антигены капсулы. Как правило, вакцину против коклюша комбинируют с дифтерийным и столбнячным анатоксинами (АКДС).
Возбудитель паракоклюша.
Возбудитель паракоклюша, Bordetella paraрertussis, был открыт в 1937 году. Близок к возбудителю коклюша по морфологическим и культуральным признакам.
Паракоклюш проявляется клинически как легкая форма коклюша. Постановка диагноза возможна лишь при помощи микробиологических методов исследования.
Взятие материала и лабораторная диагностика проводится так же, как при коклюше.
Коклюш и паракоклюш – два самостоятельных заболевания. Дети, переболевшие коклюшем, могут заболеть паракоклюшем и наоборот.