Антигенные свойства;
ü Соматический термостабильный родоспецифичный О-антиген,обнаруживаемый у вирулентных S-форм бордетелл всех видов
ü Выделяют 16 поверхностных термолабильных капсульных К-антигенов,которые принято называть факторами:
Фактор 7 является общим для всех бактерий рода Bordetella –родоспецифический АГ
Фактор 1 -видоспецифический АГ B.pertussis
Фактор 14 -видоспецифический АГ B.parapertussis
Фактор 12 -видоспецифический АГ B.bronchiseptica
Выявляются в реакциях агглютинации с монорецепторными сыворотками
Факторы патогенности:
Фактора адгезии:
Пили(фимбрии) и капсульные агглютиногены-адгезия бактерий к мерцательному эпителию верхних дыхательных путей.Ведущая роль принадлежит филаментозному гемагглютинину-белку,способным избирательно связываться с гликолипидными рецепторами ресничек эпителия трахеи и бронхов.
Токсины бордетелл:
Перкуссис-токсин(коклюшный токсин)
Состоит из двух субъединиц: фрагмента А и фрагмента В.Субъединица В связывается с рецепторами на поверхности клетки и доставляет субъединицу А в клетку-мишень.
Проникшая в клетку субъединица А вызывает образование цАМФ и гибель клетки. Коклюшный токсин индуцирует лимфоцитоз, повышает чувствительность к гистамину, активирует островковые клетки поджелудочной железы, то есть вызывает системные проявления заболевания. Кроме того, коклюшный токсин обладает высокой иммуногенностью. Коклюшный токсин можно перевести в анатоксин, не обладающий токсичностью, но сохранивший иммуногенность. Обезвреженный токсин (анатоксин) входит в состав бесклеточных вакцин против коклюша
Внеклеточная аденилатциклаза:
Вызывает накопление в клетке цАМФ, в результате чего нарушаются функции клеток. Он представляет собой бифункциональный токсин и состоит из аденилатциклазного участка (N-конца), ответственного за инвазию в клетки, и гемолизина, расположенного на С-конце. Аденилатциклазный гемолизин действует также на начальных этапах развития коклюшной инфекции.
Трахеальный цитотоксин:
Является фрагментом пептидогликана клеточной стенки. Он поражает эпителиальные клетки трахеи и вызывает цилиостаз (паралич ресничек). При этом нарушается подвижность мукоцилиарного слоя и отток слизи.
Дерматонекротический токсин:
Обладает сосудосуживающей активностью, поэтому вызывает ишемию и некроз тканей.
Термостабильный эндотоксин:
ЛПС клеточной стенки бордетелл,который стимулирует выработку цитокинов,участвующих в повреждении эпительальных клеток верхнего отделаа респираторного тракта,а также активирует комплемент.
Резистентность:
Вне человеческого организма бордетеллы быстро погибают.
Довольно чувствительны к дезинфекантам,быстро инактивируются при высушивании и нагревании
Эпидемиология:
Коклюш является высоко контагиозной инфекцией. В естественных условиях к коклюшу восприимчив только человек. Источником инфекции являются люди, больные типичными и стертыми формами инфекции. Наиболее заразителен больной в катаральном периоде, но выделение возбудителя происходит на протяжении всей болезни, включая период угасания (разрежения). Механизм заражения –респираторный. Путь передачи – воздушно-капельный.Радиус распространения возбудителя больным коклюшем ограниченный в связи с нестойкостью коклюшного микроба во внешней среде и высокой вязкостью мокроты.Восприимчивость детей к коклюшу очень высокая: заболевает до 90% контактировавших лиц. В условиях массовой вакцинации коклюш нередко встречается у взрослых, поскольку поствакцинальный иммунитет через 3 года после иммунизации постепенно снижается.
Наиболее тяжело коклюш протекает у детей первого года жизни, среди них регистрируется наиболее высокая летальность. После введения специфической профилактики заболеваемость упала в 100-150 раз, и в клинической практике преобладают умеренно выраженные и стертые формы болезни (до 95%).
Коклюш является эпидемической инфекцией (вызывает эпидемии), а паракоклюш – неэпидемической (вызывает спорадические случаи заболевания). При коклюше отмечается осенне-зимняя сезонность: заболевания регистрируются с сентября по апрель, максимальная заболеваемость отмечается в декабре.
Патогенез
Входные ворота-слизистая оболочка гортани, трахеи,бронхов
Бордетеллы являются неинвазивнымибактериями,то есть не проникают внутрь клетки,
а размножаются на ее поверхности
• Адгезия возбудителя на поверхности клеток и выделение ими токсинов
Возбудитель, попав в дыхательные пути, с помощью филаментозного гемагглютинина, пертактина, фимбриальногоагглютиногена 15 прикрепляется к ресничкам мерцательного эпителия. В стабилизации адгезии принимает участие коклюшный экзотоксин
• Местное повреждение ткани токсинами микроба
После адгезии происходит размножение возбудителя на поверхности клеток эпителия (колонизация слизистой оболочки) и выделение трахеального цитотоксина, коклюшного токсина, аденилатциклазного токсина и дермонекротического токсина. Трахеальный цитотоксин вызывает паралич ресничек (цилиостаз) мерцательного эпителияи нарушение оттока слизи, а аденилатциклазный токсин обусловливает развитие воспалительных явлений и возникновение очагов некроза.
• Вследствие постоянного раздражения рецепторов дыхательных путей возникает сухой, приступообразный кашель
В результате некротических поражений эпителия происходи постоянное раздражение рецепторов афферентных волокон блуждающего нерва коклюшным токсином. Возбуждение передается в кашлевой центр продолговатого мозга, где формируется стационарный очаг возбуждения. В результате развивается основной симптомокомплекс коклюша – приступы судорожного кашля. Кроме того под действием токсинов происходит сосудов и бронхов, повышение артериального давления, судорожные сокращения мышц лица и туловища. Основная роль в развитии этих нарушений принадлежит коклюшному токсину. Проникновение коклюшного экзотоксина в кровяное русло вызывает также развитие лимфоцитоза и гипогликемии, а поглощение аденилатциклазы лейкоцитами препятствует фагоцитозу.
• Позднее в дыхательном центре формируется очаг возбуждения и приступы кашля могут вызываться даже неспецифическими раздражителями
Клиника
В развитии коклюша выделяют следующие периоды заболевания:
1. Инкубационный период. Этот период продолжается от 5 до 21 дня (в среднем 7-10 суток).
2. Продромальный (катаральный) период. Он проявляется незначительным кашлем, насморком, слезотечением, недомоганием, субфебрильной температурой. Кашель не поддается медикаментозному лечению, постепенно усиливается и к концу второй недели приобретает приступообразный характер. В продромальный период возбудитель обильно выделяется из организма, поэтому в это время отмечается высокая контагиозность. При подозрении на коклюшную этиологию кашля больного необходимо направить на бактериологическое обследование. Продолжительность катарального периода 1-2 недели. 3. Период спазматического кашля (конвульсивный, судорожный, пароксизмальный период). Этот период характеризуется развитием приступов (пароксизмов) кашля. Кашлевые толчки происходят на протяжении одного выдоха и между кашлевыми толчками отсутствуют вдохи. После серии кашлевых толчков возникает свистящий звук при вдохе - реприз (фр. reprise – возобновление, повторение) или глубокий вскрикивающий вдох в результате преодоления воздухом спазмированных бронхов и голосовой щели. В течение одного приступа кашлевые толчки и репризы чередуются. Приступы кашля могут развиваться под влиянием физической нагрузки, эмоционального напряжения, неспецифических раздражителей (звук, свет, инъекции и т.д.). Приступы кашля сопровождаются набуханием шейных вен, цианозом лица. Число приступов может достигать 20-50 в сутки. Приступы заканчиваются отделением вязкой мокроты.
После приступа кашля нередко возникает рвота. В результате повышения внутригрудного давления возникают петехии в верхней части туловища и субконъюнктивальные кровоизлияния. Температура тела в течение всего конвульсивного периода обычно остается нормальной в связи с тем, что коклюшный микроб размножается преимущественно на цилиарном эпителии респираторного тракта, и поступление пирогенного эндотоксина (ЛПС) в кровеносную систему ограничено. Продолжительность судорожного периода составляет 2-4 недели. При приступах кашля характерна поза больного – согнутая спина, высунутый язык. Часто отмечаются втянутые межреберные мышцы. Может наступить асфиксия вследствие остановки дыхания; иногда наблюдается разрыв межреберных мышц
4. Период угасания (разрешения, обратного развития). Он характеризуется постепенным уменьшением числа приступов и их исчезновением. Состояние больного постепенно нормализуется. Продолжительность периода угасания – 2-3 недели. В среднем коклюш продолжается 6-8 недель. У взрослых преобладают легкие и стертые формы болезни.
Иммунитет
После перенесенного заболевания формируется напряженный и стойкий пожизненный иммунитет, обусловленный гуморальными и клеточными механизмами. Ведущая роль в защите от коклюша принадлежит гуморальному антитоксическому иммунитету, обусловленному антителами классов IgM, IgA, IgG. Антитела класса IgM появляются в начале заболевания. Антитела класса IgA свидетельствуют об остром течении заболевания. Антитела класса IgG в основном к коклюшному токсину и филаментозному гемагглютинину образуются на поздних стадиях заболевания и сохраняются в течение длительного времени. Однако через 20 лет после перенесенного заболевания взрослые вновь становятся восприимчивыми к этому возбудителю. Активный иммунитет, создаваемый вакциной, сохраняется на высоком уровне в течение первых 2 лет. Через 3-5 лет после вакцинации может возникнуть заболевание в виде легкой или стертой формы. Коклюш в этих случаях может быть диагностирован серологическими методами. Через 12 лет после прививки активный иммунитет значительно снижается.
Профилактика
В течение первого года жизни каждому ребенку необходима базовая трехкратная вакцинацияубитой коклюшной вакциной в составе АКДС(адсорбированной коклюшно-дифтерийно-столбнячной вакцины)
Вакцина содержит инактивированные цельные микробные клетки в комбинации с дифтерийным и столбнячным анатоксинами.
Иммунизацию проводят с трехмесячного возраста,троекратно,с интервалами между введениямив 4-6 недель
Разработаны и применяются бесклеточные вакцины,содержащие антигены возбудителя коклюшав различных комбинациях(но применение привело к подъему заболеваемости)
Для экстренной профилактики –нормальный человеческий иммуноглобулин и/или эритромицин в первые 5 дней
Диагностика:
При диагностике коклюша используют бактериологический метод, РИФ, ПЦР, серологические реакции. Основным в диагностике коклюша является бактериологический метод. Исследуемым материалом служит слизь из верхних дыхательных путей, оседающая при кашле на задней стенке глотки. Материал для исследования отбирают методом “кашлевых пластинок” или с помощью тампона с задней стенки глотки.(Используется редко,так как возбудитель коклюша быстро погибает на ватном тампоне при высушивании(хлопок подавляет рост бордетелл) При необходимости используют специальные тампоны из альгинатакальция,смоченные в растворе пенициллина
Метод “кашлевых пластинок’’
Во время кашля ко рту больного на расстояние 8-10 см подносят открытую чашку Петри с питательной средой,в результате чегоосуществляется посев на поверхность
Для выращивания культуры используют среду Борде-Жангу, молочнокровянойагар, КУА, бордетелагар (аналог КУА). Для подавления роста сопутствующей микрофлоры в среду добавляют пенициллин. Чашки с посевами инкубируют в термостате при 37ОС в течение 2-3 суток. Наблюдается рост колоний,похожих на капельки ртути на среде Борде-Жонгу или мелких блестящих кремовых колоний на КУА.Выделенную культуру идентифицируют по совокупности морфологических, культуральных, биохимических и антигенных свойств.
По ходу исследования проводится дифференциация B.pertussis от B.parapertussis
В отличие от коклюшных, паракоклюшные бактерии
ü могут расти на МПА
ü колонии вырастают быстрее(за 24-48 часов)
ü они крупнее
ü имеют коричневый цвет.
ü образуют уреазу
ü расщепляют аргинин
ü агглютинируютсяродоспецифическойантифакторной сывороткой 7 и видоспецифическойсывороткой 14
Серологический метод
Применяют для обнаружения антител в поздние сроки при атипичном течении болезни,если не удалосьвыделить возбудителя(к 3 неделе заболевания)
Исследуют парные сыворотки больного в реакции агглютинации,реже в РНГА.Реакции ставят параллельнос коклюшным и паракоклюшным антигенами.
Для экспресс-диагностики также применяется РИФ и ИФА
Лечение
ü Бактерии B.pertussisчувствительны ко многим антимикробным препаратам (кроме пенициллина)
ü Антимикробную терапию применяют только в тяжелых случаях коклюша и детям в возрасте до 1 года
ü В качестве поддерживающей терапии назначают кислородные ингаляции и антигистаминные или седативные препараты