Лабораторная диагностика.

Микробиология Коклюша и Паракоклюша

Видовое название возбудителя и его систематическое положение.

B.pertussis, B. parapertussis. Род Bordetella относится к классу Betaproteobacteria.

Морфологические свойства.

Возбудитель коклюша имеет форму овоидной палочки (коккобактерии) размером 0,2 – 0,5 х 1,0 – 1,2 мкм. Паракоклюшная палочка имеет такую же форму, но несколько крупнее (0,6 х 2 мкм). Расположе­ны чаще поодиночке, но могут располагаться попарно. Спор не образуют, у молодых культур и у бактерий, выделенных из макроорганизма, обнаруживается капсула. Бордетеллы неподвижны, за исключением В.bronchiseptica, которая является перитрихом.

Тинкториальные свойства.

Хорошо ок­рашиваются всеми анилиновыми красителями. Иногда выявляется биполярная ок­раска за счет зерен волютина на полюсах клетки. Грамотрицательны.

Культуральные свойства.

Возбудитель коклюша в гладкой S-форме (так назы­ваемая фаза I), в отличие от двух других видов бордетелл, не растет на МПБ и МПА, так как его размножению мешают накопление в среде ненасыщенных жирных кис­лот, образующихся в процессе роста, а также возникающая при росте коллоидная се­ра и другие продукты метаболизма. Для их нейтрализации (или адсорбции) в среду выращивания коклюшных бактерий необходимо добавлять крахмал, альбумин и древесный уголь или ионообменные смолы. Микроб требует наличия в среде выра­щивания 3 аминокислот – пролина, цистеина и глутаминовой кислоты, источником которых служат гидролизаты казеина или фасоли. Традиционная среда для выращи­вания коклюшной палочки – среда Борде-Жангу (картофельно-глицериновый агар с добавлением крови), на ней она растет в виде гладких, блестящих, прозрачных куполообразных с жемчужным или металлическим ртутным оттенком колоний диа­метром около 1 мм, которые вырастают на 3-4-й день. На другой среде – казеиново-угольном агаре (КУА) – также на 3-4-й день вырастают гладкие выпуклые колонии диаметром около 1 мм, имеющие серовато-кремовый цвет и вязкую конси­стенцию. Колонии паракоклюшных бактерий по внешнему виду не отличаются от коклюшных, но крупнее и выявляются на 2-3-й день, а колонии В.bronchiseptica вы­являются уже на 1-2-й день.

Характерной особенностью коклюшных бактерий является их наклонность к бы­строму изменению культуральных и серологических свойств при изменении состава питательной среды, температуры и других условий выращивания. В процессе пере­хода от S-формы (фаза I) к стабильной шероховатой R-форме (фаза IV) через про­межуточные фазы II и III наблюдаются плавные изменения антигенных свойств; патогенные свойства теряются.

Паракоклюшные бактерии и В.bronchiseptica, а также фазы II, III и IV коклюшных бактерий растут на МПА и МПБ. При выращивании на жидкой среде наблюдается диффузное помутнение с придонным плотным осадком. Клетки могут быть несколь­ко крупнее и полиморфными, иногда образуют нити. В R-форме и промежуточных формах бактерии проявляют выраженный полиморфизм.

На среде Борде-Жангу все бордетеллы образуют вокруг колоний нерезко огра­ниченную зону гемолиза, распространяющуюся диффузно в среду.

Физиологические свойства.

Бордетеллы – строгие аэробы, хемоорганотрофы. Оптимальная температура роста – 35-36 °С.

Биохимические свойства.

Бордетеллы не ферментируют углеводов, не образуют индола, не восстанавлива­ют нитраты в нитриты (за исключением В.bronchiseptica). Паракоклюшные бакте­рии выделяют тирозиназу, образуя пигмент, окрашивающий среду и культуру в ко­ричневый цвет.

Антигенные свойства.

Бордетеллы содержат несколько антигенных комплексов. Соматический О-антиген видоспецифичен. Родовым антигеном является агглютиноген 7. Главные агглютиногены у возбудителя коклюша - 7-й (родовой), 1-й (видовой) и наиболее ча­сто обнаруживаемые типоспецифические 2-й и 3-й. В зависимости от их сочетания у Bordetella pertussis выделяют четыре сероварианта: 1,2,3; 1, 2,0; 1, 0, 3 и 1,0,0.

Факторы патогенности.

Фимбрии (агглютиногены), белок наружной мембраны – пертактин и филаментозный гемагглютинин (поверхностный белок) отвеча­ют за адгезию возбудителя на цилиарном эпителии средних отделов респираторного тракта (трахея, бронхи). Капсула защищает от фагоцитоза. Часто присутствуют гиалуронидаза, лецитиназа, плазмокоагулаза, аденилатциклаза. В составе эндотоксина (ЛПС) два липида: А и Х. Биологическая активность ЛПС определяется липидом Х, липид А обладает низкой пирогенностью и не токсичен. ЛПС обладает иммуногенностью (цельноклеточная вакцина), но вызывает сенсибилизацию. Имеются три экзоток­сина. Коклюшный токсин по структуре и функции подобен холерогену, про­являет активность АДФ-рибозилтрансферазы, сильный иммуноген, повышает лимфоцитоз и выработку инсули­на. Трахеальный цитотоксин представляет собой фрагмент пептидогликана, обладает пирогенностью, артритогенностью, индуцирует медленноволновой сон и стимулирует продукцию IL-1, в ответ на который синтезируется оксид азота (цитотоксический фак­тор). Повреждает эпителиальные клетки трахеи и вызывает цилиостаз. Термолабиль­ный дермонекротоксин обладает нейротропностью, сосудосуживающей активностью, гомологичен цитотоксическому некротизирующему фактору 1 (CNF1) кишечной па­лочки. Мишенью его являются Rho-белки мембран клеток. Обнаруживают дермонек­ротоксин внутрикожной пробой на кроликах (проба Дольда).

Эпидемиология инфекции.

Источник инфекции при коклюше и паракоклюше – больной типичной или стертой формой, особенно в период до появления спазматического кашля. При коклюшеподобном заболевании, вызванном В.bronchiseptica, источни­ком инфекции могут быть домашние и дикие животные, среди которых иногда на­блюдаются эпизоотии (свиньи, кролики, собаки, кошки, крысы, морские свинки, обезьяны), при этом чаще всего у животного поражается респираторный тракт. Ме­ханизм заражения – воздушно-капельный. Бордетеллы обладают специфическим тропизмом к цилиарному эпителию респираторного тракта хозяина.

Патогенез инфекции.

Инкубационный период при коклюше от 3 до 14 дней, чаще 5—8 дней. Возбудитель, попавший на слизистую оболочку верхних дыхательных путей, размножается в клетках цилиарного эпителия и далее бронхогенным путем распростра­няется в более низкие отделы (бронхиолы, альвеолы, мелкие бронхи). При действии эк­зотоксина эпителий слизистой оболочки некротизируется, в результате чего раздража­ются кашлевые рецепторы и создается постоянный поток сигналов в кашлевой центр продолговатого мозга, в котором формируется стойкий очаг возбуждения. Это приводит к возникновению спазматических приступов кашля. Бактериемии при коклюше не бы­вает. Вторичная бактериальная флора может приводить к осложнениям.

В течении заболевания выделяют следующие стадии:

1) Катаральный период, длящийся около 2 недель и сопровождающийся сухим кашлем. Состояние больного по­степенно ухудшается.

2) Конвульсивный (судорожный), или спазматический, период, длящийся до 4—6 недель и характеризующийся возникающими до 20—30 раз в сутки приступами неукротимого «лающего» кашля, причем приступы могут быть спрово­цированы даже неспецифическими раздражителями (свет, звук, запах, медицинские манипуляции, осмотр и т. д.).

3) Период разрешения, когда приступы кашля стано­вятся реже и все менее продолжительными, отторгаются некротизированные участ­ки слизистой оболочки верхних дыхательных путей, часто в виде «слепков» с трахеи и бронхов. Продолжительность — 2—4 недели

Иммунитет.

После перенесенного заболевания формируется стойкий пожизнен­ный иммунитет; поствакцинальный иммунитет сохраняется всего 3—5 лет.

Лабораторная диагностика.

Основными методами диагностики являются бак­териологический и серологический. Для ускоренной диагностики, особенно на ран­ней стадии болезни, может быть использована реакция иммунофлуоресценции. Для выделения чистой культуры в качестве материала используют слизь из носоглотки или мокроту, которые высевают на КУА или среду Борде-Жангу. Посев также может быть сделан методом «кашлевых пластинок». Выросшую культуру идентифи­цируют по совокупности культуральных, биохимических и антигенных свойств. Се­рологические реакции – агглютинации, связывания комплемента, пассивной гемагглютинации – ставятся в основном для ретроспективной диагностики коклюша или в тех случаях, когда не выделена чистая культура. Антитела к возбудителю появля­ются не ранее 3-й недели заболевания, диагноз подтверждается возрастанием титра антител в сыворотках, взятых с 1-2-недельным интервалом. У детей первых двух лет жизни серологические реакции часто бывают отрицательными.

Лечение и профилактика.

Для плановой профилактики коклюша у детей используют адсорбированную коклюшно-дифтерийно-столбнячную вакцину (АКДС). На этом же компоненте основана выпускаемая отдельно убитая коклюшная вакцина, применяемая в детских коллективах по эпидемиологическим показаниям. Этот ком­понент реактогенен (нейротоксическое свойство), поэтому сейчас активно изучаются бесклеточные вакцины, содержащие от 2 до 5 компонентов (коклюшный анатоксин, филаментозный гемагглютинин, пертактин и 2 агглютиногена фимбрий). Для лечения применяют антибиотики (гентамицин, ампициллин), эффективные в ка­таральном и бесполезные в судорожном периоде заболевания.

Адсорбированная коклюшно-дифтерийно-столбнячная вакцина (АКДС). Состав: смесь убитых мертиолятом коклюшных микробов и очищенных и концентрированных дифтерийного и столбнячного анатоксинов, адсорбированных на гидроокиси алюминия. Назначение: для профилактики коклюша, дифтерии и столбняка у детей с 5-6-месячного возраста до 6 лет. Способ применения: внутримышечно.