Bordetellae

Коклюшът е остро инфекциозно заболяване, засягащо предимно деца, характеризиращо се с цикличен ход и пароксизмална спазматична кашлица.

Причинителят, Bordetella pertussis, е открит за първи път през 1900 г. в натривки от детски храчки, а след това е изолиран в чиста култура през 1906 г. от Ж. Борде и О. Жангу. Причинителят на заболяване, подобно на магарешка кашлица, но по-леко протичащо, bordetella parapertussis, е изолиран и изследван през 1937 г. от Г. Елдеринг и П. Кендрик и независимо през 1937 г. от У. Брадфорд и Б. Славин. Bordetella bronchiseptica, причинител на рядко заболяване, подобно на магарешка кашлица при хората, е изолирана през 1911 г. при кучета от Н. Фери и при хора от Браун през 1926 г. През 1984 г. е изолиран нов вид, Bordetella avium; неговата патогенност за хората все още не е установена.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Морфология на Бордетела

Бордетелите принадлежат към клас Betaproteobacteria, са грам-отрицателни и се оцветяват добре с всички анилинови багрила. Понякога се разкрива биполярно оцветяване поради волютинови зърна на клетъчните полюси. Причинителят на магарешка кашлица има формата на яйцевидна пръчка (кокобактериум) с размери 0,2-0,5 x 1,0-1,2 μm. Паракоклюшната бацила има същата форма, но е малко по-голяма (0,6 x 2 μm). Обикновено са разположени поединично, но могат да бъдат разположени по двойки. Не образуват спори; капсула се открива в млади култури и в бактерии, изолирани от макроорганизъм. Бордетелите са неподвижни, с изключение на B. bronchiseptica, която е перитрихозна бактерия. Съдържанието на G + C в ДНК е 61-70 mol%. Те принадлежат към хемофилните бактерии.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Биохимични свойства на Bordetella

Бордетелите са стриктни аероби, хемоорганотрофи. Оптималната температура на растеж е 35-36 °C. Причинителят на магарешка кашлица в гладката S-форма (т.нар. фаза I), за разлика от другите два вида Бордетела, не расте върху MPB и MPA, тъй като размножаването му е затруднено от натрупването на ненаситени мастни киселини в средата, образувана по време на растежа, както и колоидна сяра и други метаболитни продукти, образувани по време на растежа. За да се неутрализират (или адсорбират), към средата за отглеждане на бактерии, причиняващи магарешка кашлица, трябва да се добавят нишесте, албумин и въглен или йонообменни смоли. Микробът изисква наличието на 3 аминокиселини в растежната среда - пролин, цистеин и глутаминова киселина, чийто източник са казеинът или хидролизатите от боб. Традиционната среда за отглеждане на коклюшния бацил е средата на Борде-Жангу (картофено-глицеринов агар с добавка на кръв), върху която той расте под формата на гладки, лъскави, прозрачни куполовидни колонии с перлен или метален живачен оттенък, с диаметър около 1 mm, които растат на 3-4-ия ден. Върху друга среда - казеиново-въглен агар (CCA) - също на 3-4-ия ден растат гладки изпъкнали колонии с диаметър около 1 mm, със сивкаво-кремав цвят и вискозна консистенция. Колониите от паракоклюшни бактерии не се различават по външен вид от коклюшните, но са по-големи и се откриват на 2-3-ия ден, а колониите от B. bronchiseptica се откриват още на 1-2-ия ден.

Характерна особеност на бактериите, причиняващи магарешка кашлица, е склонността им бързо да променят своите културални и серологични свойства при промяна на състава на хранителната среда, температурата и други условия на растеж. В процеса на преход от S-форма (фаза I) към стабилна груба R-форма (фаза IV) през междинните фази II и III се наблюдават плавни промени в антигенните свойства; патогенните свойства се губят.

Бактериите Parapertussis и B. bronchiseptica, както и коклюшните бактерии от фази II, III и IV растат върху MPA и MPB. При отглеждане върху течна среда се наблюдава дифузна мътност с плътна утайка на дъното; клетките могат да бъдат малко по-големи и полиморфни, понякога образувайки нишки. В R-формата и междинните форми бактериите проявяват изразен полиморфизъм.

Върху средата на Борде-Жангу, всички Bordetella образуват леко ограничена зона на хемолиза около колониите, разпространявайки се дифузно в средата.

Бордетелите не ферментират въглехидрати, не образуват индол, не редуцират нитратите до нитрити (с изключение на B. bronchiseptica). Паракоклюшните бактерии отделят тирозиназа, образувайки пигмент, който оцветява средата и културата в кафяво.

Бордетелите съдържат няколко антигенни комплекса. Соматичният О-антиген е видово-специфичен; генеричният антиген е аглутиноген 7. Основните аглутиногени в причинителя на магарешка кашлица са 7-ми (родов), 1-ви (видов) и най-често откриваните типово-специфични 2-ри и 3-ти. В зависимост от тяхната комбинация, при Bordetella pertussis се разграничават четири сероварианта: 1, 2, 3; 1, 2.0; 1, 0, 3 и 1.0.0.

[ 9 ], [ 10 ]

Фактори на патогенност на Bordetella

Фимбриите (аглутиногени), протеинът на външната мембрана пертактин (69 kDa) и нишковидният хемаглутинин (повърхностен протеин) са отговорни за адхезията на патогена към цилиарния епител на средните отдели на дихателните пътища (трахея, бронхи). Капсулата предпазва от фагоцитоза. Често присъстват хиалуронидаза, лецитиназа, плазмокоагулаза и аденилатциклаза. Ендотоксинът (LPS) съдържа два липида: A и X. Биологичната активност на LPS се определя от липид X, липид A има ниска пирогенност и е нетоксичен. LPS има имуногенност (цялоклетъчна ваксина), но причинява сенсибилизация. Има три екзотоксина. Коклюшният токсин (117 kDa) е подобен по структура и функция на холерогена, проявява ADP-рибозилтрансферазна активност (рибозилатира трансдуцин, протеин на клетъчната мембрана, който е част от системата, инхибираща клетъчната аденилатциклаза), е силен имуноген, увеличава лимфоцитозата и производството на инсулин. Трахеалният цитотоксин е фрагмент от пептид гликан, пирогенен е, артритогенен, индуцира бавновълнов сън и стимулира производството на IL-1, в отговор на което се синтезира азотен оксид (цитотоксичен фактор). Той уврежда трахеалните епителни клетки и причинява цилиостаза. Термолабилният дермонекротоксин е невротропен, има вазоконстрикторна активност, хомоложен е на цитотоксичния некротизиращ фактор 1 (CNF1) на Escherichia coli. Неговата цел са Rho протеините на клетъчните мембрани. Дермонекротоксинът се открива чрез интрадермален тест върху зайци (тест на Dold).

Имунитет

След заболяването се формира стабилен имунитет през целия живот; имунитетът след ваксинация трае само 3-5 години.

[ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]

Епидемиология на магарешката кашлица

Източник на инфекция при магарешка кашлица и паракоклюш е болен с типична или латентна форма, особено в периода преди появата на спазматична кашлица. При заболяване, подобно на магарешка кашлица, причинено от B. bronchiseptica, източник на инфекция могат да бъдат домашни и диви животни, сред които понякога се наблюдават епизоотии (прасета, зайци, кучета, котки, плъхове, морски свинчета, маймуни), като най-често се засягат дихателните пътища. Механизмът на инфекция е въздушно-капков. Бордетелите имат специфичен тропизъм към цилиарния епител на дихателните пътища на гостоприемника. Хора от всички възрасти са податливи на инфекция, но децата от 1 до 10-годишна възраст са най-податливи.

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ]

Симптоми на магарешка кашлица

Инкубационният период при магарешка кашлица е от 3 до 14 дни, по-често 5-8 дни. Патогенът, попаднал в лигавицата на горните дихателни пътища, се размножава в клетките на цилиарния епител и след това се разпространява по бронхогенен път към долните отдели (бронхиоли, алвеоли, малки бронхи). Под действието на екзотоксина епителът на лигавицата некротира, в резултат на което кашличните рецептори се дразнят и се създава постоянен поток от сигнали в кашличния център на продълговатия мозък, в който се образува устойчив фокус на възбуждане. Това води до появата на спазматични кашлични пристъпи. Махалежът не е съпроводен с бактериемия. Вторичната бактериална флора може да доведе до усложнения.

В хода на заболяването се разграничават следните етапи:

• катарален период, продължаващ около 2 седмици и придружен от суха кашлица; състоянието на пациента постепенно се влошава;
• конвулсивен (спазматичен) или спастичен период, продължаващ до 4-6 седмици и характеризиращ се с пристъпи на неконтролируема „лаеща“ кашлица, появяваща се до 20-30 пъти на ден, като пристъпите могат да бъдат провокирани дори от неспецифични дразнители (светлина, звук, миризма, медицински манипулации, преглед и др.);
• период на разрешаване, когато пристъпите на кашлица стават по-редки и по-кратки по продължителност, некротичните участъци от лигавицата на горните дихателни пътища се отхвърлят, често под формата на „отливки“ от трахеята и бронхите; продължителност - 2-4 седмици.

Лабораторна диагностика на магарешка кашлица

Основните диагностични методи са бактериологични и серологични; за ускорена диагностика, особено в ранен стадий на заболяването, може да се използва имунофлуоресцентна реакция. За изолиране на чиста култура се използва слуз от назофаринкса или храчки като материал, които се посяват върху среда AUC или Bordet-Gangou. Посяването може да се извърши и по метода на "кашлични плаки". Отгледаната култура се идентифицира чрез комбинация от културални, биохимични и антигенни свойства. Серологичните реакции - аглутинация, комплементна фиксация, пасивна хемаглутинация - се използват главно за ретроспективна диагностика на магарешка кашлица или в случаите, когато не е изолирана чиста култура. Антителата към патогена се появяват не по-рано от 3-тата седмица на заболяването, диагнозата се потвърждава с повишаване на титъра на антителата в серуми, взети на интервали от 1-2 седмици. При деца от първите две години от живота серологичните реакции често са отрицателни.

Лечение на магарешка кашлица

За лечение се използват антибиотици (гентамицин, ампицилин); те са ефективни в катаралния период на заболяването и безполезни в конвулсивния период.

Специфична превенция на магарешка кашлица

За рутинна профилактика на заболяването, децата се ваксинират срещу магарешка кашлица, като се използва адсорбирана ваксина срещу коклюш, дифтерия и тетанус (DPT), съдържаща 20 милиарда убити коклюшни бактерии в 1 ml. Отделно произведената убита коклюшна ваксина, използвана в детски групи по епидемиологични показания, е базирана на същия компонент. Този компонент е реактогенен (невротоксично свойство), следователно в момента активно се проучват ацелуларни ваксини, съдържащи от 2 до 5 компонента (коклюшен токсоид, нишковиден хемаглутинин, пертактин и 2 фимбриални аглутиногена).