Факторы патогенности коклюша

Возбудители коклюша. Описание и свойства

Коклюш — острая инфекционная болезнь, характеризующаяся поражением верхних дыхательных путей, приступами спазматического кашля; наблюдается преимущественно у детей. Возбудитель коклюшаBordetella pertussis

Возбудитель коклюша Bordetella pertussis и паракоклюша Bordetella parapertussis относятся к роду Bordetella. Оба вида бактерий вызывают самостоятельные заболевания, не дающие перекрестного иммунитета. В. pertussis был обнаружен в 1906 г. Ж. Борде и О. Жангу в мазках из мокроты ребенка, больного коклюшем. К роду Bordetella относится третий представитель— Bordetella bronchiseptica (возбудитель бронхопневмоний у грызунов), выделяющийся от больных с коклюшеподобным кашлем.

Морфологические и тинкториальные свойства

В.pertussis — мелкая овоидная грамотрицательная палочка с закругленными концами. Спор и жгутиков не имеет, образует микрокапсулу, пили.

Культуральные и биохимические свойства

Строгий аэроб. Оптимальная температура культивирования 37С. B.pertussis очень медленно растет только на специальных питательных средах, например на среде Борде — Жангу (картофельно-глицериновый агар с добавлением крови), образуя колонии, похожие на капельки ртути. Характерна R-S-трансформация. Расщепляют глк. и лактозу до кислоты без газа.

Бордетеллы являются аэробами, культивируются на специальных питательных средах: картофельно-глицериновом агаре с 20—25% крови человека (среда Борде—Жан-гу) и казеиново-угольном агаре (КУА). Для подавления роста сопутствующей флоры к средам добавляется пенициллин. Коклюшные и паракоклюшные бактерии на среде Борде—Жангу образуют мелкие блестящие выпуклые колонии, напоминающие капельки ртути и серовато-кремового цвета колонии на КУА. Оба вида бактерий обладают гемолитическими свойствами. В. pertussis способны к диссоциации: свежевыделенные культуры находятся в S-форме (I фаза) с характерными морфологическими и биологическими свойствами; II и III фазы являются переходными; бактерии в IV фазе относятся к R-формам и выделяются от больных к концу заболевания. Положительный ответ при бактериологической диагностике коклюша выдается только при обнаружении микроба в I фазе.

Бактерии имеют сложную антигенную структуру: различают общие для всего рода антигены, специфические для каждого вида и типовые. Содержат биологически активные субстанции, обладающие токсическими свойствами: термолабильная дермонекротическая субстанция, термостабильная (эндотоксин), гемагглютинин, гистаминсенсибилизирующий фактор, протективный (защитный) антиген и лимфоцитозстимулирующий фактор. О-антиген термостабильный родоспецифический. 14 поверхностных термолабильных капсульных К-антигенов. В.pertussis имеет 6 сероваров. Фактор 7 является общим для всехбордетелл. Для В.parapertussis специфический фактор 14. К – антигены выявляют в реакции агглютинации.

Термостабильный эндотоксин, вызывающий лихорадку; белковый токсин, обладающий антифагоцитарной активностью и стимулирующий лимфоцитоз; ферменты агрессии, повышающие сосудистую проницаемость, обладающие гистаминсенсибилизирующим действием, адгезивными свойствами и вызывающие гибель эпителиальных клеток. В адгезии бактерий также участвуют гемагглютинин, пили и белки наружной мембраны.

Очень неустойчив во внешней среде, быстро разрушается под действием дезинфектантов и других факторов.

Коклюш — антропонозная инфекция: источником заболевания являются больные люди и в очень незначительной степени бактерионосители. Заражение происходит через дыхательный тракт, путь передачи воздушно-капельный. Коклюш встречается повсеместно, очень контагиозен. Паракоклюш реже, эпизодический характер. Протекает легче.

Неинвазивные микробы (не проникают внутрь клетки-мишени). Входными воротами инфекции являются верхние дыхательные пути. Здесь благодаря адгезивным факторам бордетеллыадсорбируются на ресничках эпителия, размножаются, выделяют токсины и ферменты агрессии. Развиваются воспаление, отек слизистой оболочки, при этом часть эпителиальных клеток погибает. В результате постоянного раздражения токсинами рецепторов дыхательных путей появляется кашель. В возникновении приступов кашля имеет значение и сенсибилизация организма к токсинам B.pertussis.

Основная роль в патогенетических явлениях принадлежит токсическим субстанциям, обусловливающим постоянное раздражение нервных рецепторов слизистой оболочки гортани, трахеи, бронхов, в результате чего и возникает кашель. Передача этих импульсов в мозг и непосредственное воздействие коклюшного токсина на центральную нервную систему приводят к созданию застойного очага возбуждения со свойствами доминанты, поэтому основным симптомом заболевания является кашель.
Инкубационный период при коклюше равен 3— 15 дням. Коклюш протекает в три периода: катаральный, спазматического кашля и разрешения. Коклюш может протекать в легкой, средней и тяжелой формах. Нередко заболевание осложняется вторичными бактериальными инфекциями.

Инкубационный период составляет 2—14 дней. В начале болезни появляются недомогание, невысокая температура тела, небольшой кашель, насморк. Позже начинаются приступы спазматического кашля, заканчивающиеся выделением мокроты. Таких приступов может быть 5—50 в сутки. Болезнь продолжается до 2 мес.

После перенесенной болезни иммунитет стойкий, сохраняется на протяжении всей жизни. Видоспецифический (антитела против В.pertussis не защищают от заболеваний, вызванных В.parapertussis.

Микробиологическая диагностика коклюша заключается в выделении чистой культуры от больного. Материалом для исследования служит отделяемое со слизистой оболочки задней стенки глотки, которое берут специальным носоглоточным тампоном. При наличии характерного кашля можно воспользоваться методом «кашлевых пластинок»: чашку с питательной средой подставляют на расстояние 5— 10 см ко рту ребенка и держат несколько секунд во время приступов кашля. Обычно посев делается параллельно на две чашки с питательной средой (КУА). Идентификация и дифференциация коклюшных и паракоклюшных бактерий осуществляются по культуральным, биохимическим и антигенным свойствам.

Основной метод диагностики — бактериологический. Позволяет отдифференцировать возбудителя коклюша от паракоклюша. Посев на плотные питательные среды с антибиотиками. Для идентификации возбудителя – реакция агглютинации на стекле с К-сыворотками. Для ускоренной диагностики применяют прямую РИФ со специфической флуоресцентной сывороткой и материалом из зева. Серологический метод – обнаружение IgG и IgA против феламентозного гемаггютинина и против токсина В.pertussis.

Антимикробные препараты – эритромицин, ампициллин (кроме пенициллина). При тяжелых формах коклюша применяют нормальный человеческий иммуноглобулин. Рекомендуются антигистаминные препараты, холодный свежий воздух. При легких формах заболевания достаточно пребывания на воздухе.

Адсорбированная коклюшно-дифтерийно-столбнячная вакцина (АКДС). В ее состав входит убитая культура В. pertussis I фазы, коклюшный токсин, агглютиногены, капсульный антиген. Нормальный человеческий иммуноглобулин вводят неиммунизированным детям при контакте с больными для экстренной профилактики. Разрабатывается неклеточная вакцина с меньшими побочными эффектами, содержащая анатоксин, гемагглютинин, пертактин и антиген микроворсинок.

Возбудители коклюша и паракоклюша — В. pertussis и В. parapertussis

Коклюш и паракоклюш— это острые ан-тропонозные инфекционные заболевания человека, которые характеризуются пораже­нием верхних дыхательных путей и присту­пами спазматического кашля.

Таксономическое положение.Возбудители коклюша Bordetella pertussis и паракоклю­ша Bordetella parapertussis относятся к роду Bordetella.

Морфология и тинкториальные свойства.Bordetella pertussis и Bordetella parapertussis — очень мелкие короткие грамотрицательные палочки. Имеют микрокапсулу, неподвижны. При окраске толуоидиновым синим у них вы­являются метахроматически окрашенные гра­нулы (липоиды), расположенные биполярно.

Культуральные свойства.Все бордетеллы — строгие аэробы. В. pertussis очень требова­тельны к условиям культивирования: для их выделения используют сложные питательные среды с добавлением сорбентов или веществ с высокой сорбционной способностью (акти­вированный уголь, кровь, альбумин), так как в процессе жизнедеятельности эти бактерии выделяют ненасыщенные жирные кислоты, сульфиды и перекиси, способные ингибиро-вать их рост. Для выделения бордетелл из кли­нического материала применяют казеиново-угольный агар (КУА) или среду Борде—Жангу (картофельно-глицериновый агар с добавле­нием 20 % крови и пенициллина). Посевы инкубируют при температуре 35—37 °С в тече­ние 3—7 дней при высокой влажности воздуха (например, в запечатанном пластиковом паке­те). Другие виды бордетелл (В. parapertussis, В.bronchiseptica, В. avium) могут расти на простых питательных средах, образуя видимые колонии уже через 24—48 ч культивирования. На среде Борде—Жангу В. pertussis образует мелкие се­роватые блестящие колонии, напоминающие капли ртути или жемчужины, у вирулентных штаммов — с небольшой зоной гемолиза.

Для бордетелл характерна R—S-трансфор-мация. Свежие изоляты бордетелл, т. е. чис­тая культура бактерий, выделенная непосред­ственно от больного, представляет собой вирулентную S-форму (IV фаза), продуциру­ющую токсины. В процессе пассирования на питательных средах бордетеллы, постепенно

Таблица 16.19. Дифференциация различных видов бордетелл

утрачивая поверхностные антигены, превра­щаются в авирулентную R-форму (IIфаза), проходя при этом ряд промежуточных стадий (фазы II и III).Бордетеллы IV фазы не про­дуцируют факторов патогенности, типичных для возбудителя коклюша.

Биохимическая активность.Очень низкая. Бордетеллы расщепляют глюкозу и лактозу до кислоты без газа (табл. 16.19).

Антигенные свойства.Бордетеллы имеют со­матический термостабильный родоспецифи-ческий О-антиген, обнаруживаемый у S-форм всех видов бордетелл. Кроме того, у них име­ются 14 поверхностных термолабильных кап-сульных К-антигенов, которые принято на­зывать «факторами» и обозначать арабскими цифрами. Так, В. pertussis имеет 6 различных сероваров (факторы с 1-го по 6-й). Фактор 7 является общим для всех бордетелл. Для В. para­pertussis специфическим является фактор 14, а для В. bronchiseptica — фактор 12. К-антигены бордетелл часто называют агглютиногенами, так как их выявляют в реакции агглютинации.

Серотипирование возбудителей коклюша осуществляют в реакции агглютинации с соот­ветствующими К-сыворотками с целью эпиде­миологического маркирования. Авирулентные R-формы бордетелл утрачивают капсулу и не агглютинируются К-сыворотками.

Разновидности (вариации) бордетелл.Бордетеллы, выделенные от больных, раз-

личаются по вирулентности, гемолитичес­кой активности и способности продуци­ровать токсины. Выделяют два механизма «превращения» бордетелл в авирулентные негемолитические и нетоксигенные формы. Фенотипическая (модификационная) изменчи­вость связана споявлением авирулентных разновидностей в результате культивирова­ния В. pertussis в неблагоприятных для них условиях: при температуре +25. +28 °С или в присутствии MgS04. Генотипическая измен­чивость обусловлена необратимыми измене­ниями (мутациями), возникающими в геноме бордетелл при длительном пассировании на искусственных питательных средах, т. е. вне человеческого организма, в результате чего происходит образование новых авирулентных фаз возбудителя (фазы II, IIIи IV).

Факторы патогенности.В. pertussis обладает целым рядом факторов патогенности, которые вовлечены в патогенез развития коклюша.

Факторы адгезии: пили (фимбрии), филамен-тозный гемагглютинин, пертактин — белок на­ружной мембраны клеточной стенки (молекуляр­ная масса 69 кДа) и капсулъные агглютжогены играют роль в адгезии бактерий к мерцательному эпителию верхних дыхательных путей (бронхов, трахеи). Ведущая роль в процессе адгезии к эпи­телию респираторного тракта человека прина­длежит филаментозному гемагглютинину, кото­рый является белком, способным избирательно

связываться с гликолипидными рецепторами ресничек эпителия трахеи и бронхов. Токсины бордетелл

а) Пертуссис-токсин (син. пертуссин, кок­
люшный токсин, лимфоцитоз-стимулирую-
щий фактор, гистамин-сенсибилизирующий
фактор) стимулирует работу аденилатциклазы
в клетках респираторного тракта путем инги-
бирования регуляторного белка G.. Пертуссин
представляет собой фермент, который отно­
сится к категории АДФ-рибозилтрансфераз и
состоит из 2 основных субъединиц: А (от англ.
active — активная субъединица) и В (от англ.
binding — связывающая субъединица). С по­
мощью субъединицы В пертуссис-токсин при­
крепляется к клеткам-мишеням. Субъединица
А участвует в рибозилировании регуляторно­
го белка G.. Этот белок в норме ингибирует
аденилатциклазу. Измененный под действием
субъединицы А, белок G. не способен боль­
ше регулировать активность клеточной аде­
нилатциклазы. В результате этого процесса
происходит неконтролируемый синтез цАМФ.
Накопление цАМФ в клетках приводит к их
извращенному функционированию.

Пертуссис-токсин повышает проницаемость сосудов; усиливает чувствительность к гиста-мину и серотонину; стимулирует миграцию лимфоцитов, моноцитов; подавляет киллинг-активность фагоцитов; может вызывать повы­шение синтеза инсулина и, как следствие, сни­жение концентрации глюкозы в крови и пр.

Пертуссин является экзотоксином, под дейс­твием формалина превращается в анатоксин.

б) Внеклеточная аденилатицклаза за счет
поступления внутрь эпителиоцитов дыха­
тельных путей еще более усиливает синтез и
накопление цАМФ внутри клеток хозяина.
Этот фактор патогенности бордетелл также
подавляет хемотаксис фагоцитов, нарушает
«переваривающую» способность фагоцитов за
счет ингибирования «респираторного взрыва»
внутри фаголизосомы.

в) Трахеальный цитотоксин, являясь фраг­
ментом пептидогликана бордетелл, повреж­
дает эпителиоциты респираторного тракта.
Механизм его действия мало изучен. Вероятно,
он стимулирует продукцию цитокинов, оказы­
вающих повреждающее воздействие на эпите­
лиоциты респираторного тракта.

г) Дерматонекротический токсин (син. тер­
молабильный токсин) инактивируется при на­
гревании до 56 С в течение 15 мин. Наряду
с трахеальным цитотоксином, дерматонекро­
тический токсин оказывает повреждающее
действие на эпителий респираторного тракта,
вызывая местную воспалительную реакцию.
При внутрикожном введении лабораторным
животным вызывает некроз в месте инъекции.
При внутривенном и внутрибрюшинном вве­
дении мышам вызывает гибель последних.

д) Термостабильный эндотоксин — ЛПС
клеточной стенки бордетелл, который стиму­
лирует выработку цитокинов, участвующих в
повреждении эпителиальных клеток верхнего
отдела респираторного тракта, а также акти­
вирует комплемент.

Резистентность.Вне человеческого организ­ма бордетеллы быстро погибают. Они доволь­но чувствительны к дезинфектантам, быстро инактивируются при нагревании.

Эпидемиология.Коклюш ипаракоклюш — типичные антропонозные инфекции: болеют только люди. Источником инфекции является больной человек (особенно в катаральном пе­риоде заболевания) и иногда — бактерионоси­тель. Возбудитель проникает в организм через дыхательные пути при кашле, разговоре, чиха­нии (респираторный механизм заражения, путь передачи инфекции — воздушно-капельный).

Контагиозность коклюша очень высока: ин­декс контагиозности колеблется около 0,75— 0,9, т. е. после контакта неиммунизированного человека с коклюшным больным вероятность развития заболевания составляет 75—90 %.

Естественная восприимчивость людей высо­кая, поэтому коклюш распространен повсемест­но и может быстро приобретать эпидемический характер среди неиммунных лиц. Болеют, глав­ным образом, дети до 5 лет. Наиболее опасен коклюш для детей первого года жизни, у кото­рых, вследствие развития осложнений, заболева­ние может закончиться летальным исходом.

Паракоклюш встречается значительно ре­же, носит эпизодический характер и, как пра­вило, протекает легче коклюша.

Патогенез.Бордетеллы являются неинва-зивными микробами, т. е. они не проника­ют внутрь клетки-мишени. Проникнув че­рез верхние дыхательные пути, возбудите-

ли коклюша прикрепляются к поверхности эпителия бронхов и трахеи и размножаются. В кровь бактерии не поступают. Микробы вызывают поражение эпителиальных клеток дыхательных путей. Позднее может развить­ся некроз отдельных участков эпителия и полиморфно-нуклеарная инфильтрация с развитием перибронхиального воспаления и интерстициальной пневмонии. Выделяя ток­сины и раздражая рецепторы клеток, микроб вызывает кашель.

Присоединение вторичной инфекции ста­филококковой этиологии или вызванной Н. influenzae может провоцировать бактери­альную пневмонию. Обструкция (закупорива­ние) мелких бронхиол слизистыми пленками (пробками) приводит к ателектазам и сниже­нию насыщенности крови кислородом. Это, вероятно, способствует развитию судорог и затяжных приступов кашля у младенцев.

Клиника.Инкубационный период при коклюше составляет около 2 недель, после чего начинается катаральный период, харак­теризующийся легким кашлем и чиханием. Температура тела повышается незначительно. В этом периоде 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» (от франц. со-queluche). Приступообразный спазматический кашель сопровождается тяжелой гипоксией, судорожным синдромом и нередко заканчи­вается рвотой. Частые продолжительные при­ступы сухого кашля могут приводить к пере­возбуждению дыхательного центра, развитию апноэ и гипоксической энцефалопатии.

Тяжелые формы коклюша с развитием ос­ложнений встречаются преимущественно у новорожденных детей, у детей же старшего возраста и иногда у взрослых людей заболева­ние характеризуется обычно периодическими приступами кашля. В формуле крови отмеча­ется выраженный лейкоцитоз (16 000-30 000 в 1 мл) в сочетании с абсолютным лимфо-цитозом. Выздоровление наступает очень медленно (иногда в течение 1—2 месяцев). Характерно преобладание легких, стертых и атипичных форм течения коклюша.

Симптомы, напоминающие коклюш, могут вызывать некоторые типы аденовирусов и Chlamydia pneumoniae.

Иммунитет. После перенесенного забо­левания формируется прочный иммунитет. Повторные случаи заболевания встречаются очень редко и протекают легко. Большое зна­чение имеют антитела (IgA), препятствующие прикреплению возбудителя к цилиарному эпителию верхних дыхательных путей.

Следует подчеркнуть, что иммунитет ви-доспецифический, поэтому антитела против B.pertussis не защищают от заболеваний, вы­званных В. parapertussis или В. bronchiseptica.

Микробиологическая диагностика.Материал для исследования — слизь с задней стенки глот­ки) — принято забирать методом «кашлевых пластинок». С помощью этого метода мате­риал от больного засевают во время приступа кашля непосредственно на чашку Петри с пи­тательной средой, держа ее перед лицом паци­ента. Мазки из носоглотки исследуют редко, так как возбудитель коклюша быстро погибает на ватном тампоне при высушивании (хлопок подавляет рост бордетелл). При необходимос­ти исследуют мазки с задней стенки глотки, используя специальные тампоны из альгината кальция, смоченные в растворе пенициллина.

Методы диагностики. Для ускоренной диа­гностики применяют прямую РИФ со специфи­ческой флюоресцентной сывороткой и материа­лом из зева больного. Однако чувствительность и специфичность этого метода составляют не более 50 %, поэтому возможны ложноположи-тельные и ложноотрицательные результаты.

Бактериологический метод позволяет выде­лить и отдифференцировать возбудители кок­люша и паракоклюша. Бактериологическое исследование проводят, делая посев на плот­ные питательные среды с антибиотиками (см. выше). Для идентификации возбудителя при­меняют реакцию агглютинации на стекле с К-сыворотками.

Серологическая диагностика малоинформа­тивна, поскольку в процессе заболевания титр агглютининов и преципитирующих антител увеличивается лишь к 3-й неделе заболевания. Тем не менее, для подтверждения клинического диагноза применяют развернутую реакцию аг­глютинации и РСК с парными сыворотками.

Лечение. В. pertussis чувствительна ко мно­гим антимикробным препаратам (кроме пе­нициллина). Однако антимикробную тера­пию (эритромицин, ампициллин) назначают лишь в тяжелых случаях коклюша и детям в возрасте до 1 года. Нормальный человеческий иммуноглобулин также применяют для лече­ния тяжелых или осложненных форм коклю­ша. Назначение эритромицина в катаральном периоде заболевания способствует элимина­ции микроба. Лечение антибиотиками после начала пароксизмальной стадии заболевания редко ускоряет выздоровление.

В качестве поддерживающей терапии на­значают кислородные ингаляции и анти-гистаминные или седативные препараты. Пребывание на свежем воздухе, проветрива­ние помещений снижают частоту приступов кашля у заболевших.

Профилактика.В течение первого года жизни каждому ребенку необходима базовая трехкрат­ная вакцинация убитой коклюшной вакциной в составе АКДС (адсорбированной коклюшно-дифтерийно-столбнячной вакцины). Вакцина содержит инактивированные нагреванием или мертиолатом В. pertussis I фазы (цельные микроб­ные клетки) в комбинации с дифтерийным и столбнячным анатоксинами, сорбированными на гидроокиси алюминия. Иммунизацию проводят, начиная с 3-месячного возраста, троекратно, с интервалами между введением препарата в 4—6 недель. К сожалению, при введении этой вакци­ны возможно развитие поствакцинальных ослож­нений, в том числе неврологических (энцефа­лопатия и даже энцефалит). Однако вероятность и частота возникновения таких осложнений зна­чительно ниже, чем опасность развития заболева­ния, и составляет 1 случай на 1 млн доз вакцины. Прекращение вакцинации против коклюша с по­мощью АКДС в некоторых регионах привело к значительному росту заболеваемости.

В настоящее время разработаны и применя­ются бесклеточные (ацеллюлярные, субкорпус­кулярные вакцины), содержащие очищенные антигены возбудителя коклюша (филамен-тозный гемагглютинин, пертактин, агглюти-ногены или пертуссис-анатоксин) в различ­ных комбинациях.

Для экстренной профилактики коклюша у контактировавших неиммунизированных лиц

назначают нормальный человеческий имму­ноглобулин и/или эритромицин в первые 5 дней после контакта с заболевшим.

Дата добавления: 2016-02-04 ; просмотров: 1950 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Тема 36. Возбудители коклюша и паракоклюша

ГБОУ ВПО “Уральский государственный медицинский университет” Министерства здравоохранения Российской Федерации Кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии

Методические указания к практическим занятиям для студентов

ООП специальности 060301.65 Фармация Дисциплина С2.Б.11 Микробиология

1. Тема: Возбудители коклюша и паракоклюша.

2. Цели занятия : Изучить со студентами свойства возбудителей коклюша и паракоклюша, факторы патогенности и патогенез вызываемых заболеваний, методы диагностики, профилактики и лечения коклюша и паракоклюша.

3. Задачи занятия:

3.1. Изучение свойств возбудителей коклюша и паракоклюша.

3.2. Изучение факторов патогенности возбудителя и патогенеза коклюша.

3.3. Изучение методов диагностики, профилактики и лечения коклюша и паракоклюша.

3.4. Выполнение самостоятельной работы.

проблемы и процессы,

и клинических наук в

готовность к участию

в постановке научных

работу с населением

4. Продолжительность занятия в академических часах : 3 часа.

5. Контрольные вопросы по теме:

5.1. Морфологические, тинкториальные, культуральные и биохимические свойства возбудителей коклюша, паракоклюша.

5.2. Факторы патогенности возбудителей коклюша, паракоклюша и патогенез вызываемых заболеваний.

5.3. Методы диагностики, профилактики и лечения коклюша и паракоклюша.

6. Задания и методические указания к их выполнению.

На занятии студенту необходимо:

6.1. Ответить на вопросы преподавателя.

6.2. Принять участие в обсуждении изучаемых вопросов.

6.3. Выполнить самостоятельную работу.

Теоретическая справка Коклюш — острое инфекционное заболевание дыхательных путей, основным

симптомокомплексом которого являются приступы судорожного кашля. Паракоклюш – это острое инфекционное заболевание дыхательных путей, клинически проявляющееся в виде легкой формы коклюша.

Возбудитель – Bordetella pertussis — впервые был обнаружен в 1900 г. в мазках из мокроты ребенка и затем выделен в чистой культуре в 1906 г. Ж. Борде и О. Жангу. Впоследствии возбудитель получил название палочка Борде-Жангу.

Возбудитель паракоклюша – Bordetella parapertussis .

Возбудители коклюша и паракоклюша относятся к отделу Gracilicutes ,

порядку Burkholderiales , семейству Alcaligenaceae , роду Bordetella , видам Bordetella pertussis (палочка Борде-Жангу, возбудитель коклюша) и Bordetella parapertussis (возбудитель паракоклюша).

Морфологические и тинкториальные свойства . Бордетеллы грамотрицательные. Возбудитель коклюша имеет форму овоидной палочки (коккобактерии). Паракоклюшная палочка более крупная. Бордетеллы располагаются чаще поодиночке. Спор не образуют, образуют капсулу. Неподвижные.

Культуральные свойства . Бордетеллы – облигатные аэробы. Оптимальная температура роста — 35-36°С. Требовательны к питательным средам. Для выращивания коклюшной палочки используется среда Борде-Жангу (картофельноглицериновый агар с добавлением крови и пенициллина), на ней она растет в виде гладких, блестящих, прозрачных куполообразных с жемчужным или металлическим ртутным оттенком колоний. На казеиново-угольном агаре (КУА) вырастают гладкие выпуклые колонии, имеющие серовато-кремовый цвет и вязкую консистенцию. Колонии паракоклюшных бактерий по внешнему виду не отличаются от коклюшных, но крупнее.

Биохимические свойства . Бордетеллы не ферментируют углеводов, не образуют индола, не восстанавливают нитраты в нитриты, вызывают гемолиз эритроцитов.

Антигенная структура . Выделяют соматический термостабильный О- антиген и поверхностные термолабильные капсульные К-антигены или агглютиногены (факторы 1-16).

Резистентность . Возбудитель коклюша вне организма быстро погибает (в течение нескольких часов). Высоко чувствителен к действию ультрафиолетовых лучей, дезинфицирующих веществ и температуре. При 50-55 О С погибает через 30 минут, при кипячении — мгновенно. Чувствителен к полимиксину, стрептомицину, тетрациклину. Устойчив к пенициллину и сульфаниламидам.

1. Факторы адгезии :

— пертактин — белок наружной мембраны клеточной стенки;

Эти факторы способствуют адгезии бактерий к мерцательному эпителию верхних дыхательных путей (бронхов, трахеи).

2. Токсины бордетелл :

а) Пертуссис-токсин (коклюшный термолабильный экзотоксин). Он связывается с клетками, проникает в них, вызывает накопление цАМФ и гибель клетки.

б) Внеклеточная аденилатциклаза (аденилатциклазный гемолизин) нарушает “переваривающую” способность фагоцитов.

в) Трахеальный цитотоксин вызывает некроз и десквамацию мерцательного эпителия.

г) Дермонекротический токсин вызывает местную воспалительную реакцию эпителия респираторного тракта.

д) Термостабильный эндотоксин стимулирует выработку цитокинов, повреждающих эпителиальные клетки респираторного тракта.

3. Ферменты патогенности – гиалуронидаза, плазмокоагулаза. Эпидемиология . В естественных условиях к коклюшу восприимчив только

человек. Источник инфекции при коклюше и паракоклюше – больной человек

типичной или стертой формой, особенно в период до появления спазматического кашля. Путь передачи возбудителя — воздушно-капельный . Бордетеллы обладают специфическим тропизмом к реснитчатому эпителию респираторного тракта хозяина. К инфекции восприимчивы люди всех возрастов, но более всего дети от 1 года до 10 лет. Наиболее тяжело коклюш протекает у детей первого года жизни.

Патогенез . Входные ворота — слизистые оболочки гортани, трахеи, бронхов. Бордетеллы не проникают внутрь клетки (неинвазивные микробы) и не поступают в кровь.

Первая стадия – адгезия возбудителя на поверхности клеток.

Вторая стадия – местное повреждение тканей токсинами микроба. Возбудитель размножается на поверхности клеток эпителия, обусловливая развитие воспалительных катаральных явлений и возникновение очагов некроза. В более низкие отделы (мелкие бронхи, бронхиолы, альвеолы) возбудитель распространяется бронхогенным путем. Бактериемии при коклюше не бывает.

Третья стадия – стадия системных проявлений. Следствием некротических поражений является постоянное раздражение рецепторов афферентных волокон блуждающего нерва; возбуждение передается в область кашлевого центра, где формируется стационарный очаг возбуждения. В результате развивается основной симптомокомплекс коклюша – приступы судорожного кашля.

1. Инкубационный период продолжается от 5 до 21 дня (в среднем 7-10

2. Катаральный период характеризуется появлением незначительного кашля, насморка, субфебрильной температуры. Кашель не поддается медикаментозному лечению, постепенно усиливается и к концу второй недели приобретает приступообразный характер. В этот период возбудитель обильно выделяется из организма. Продолжительность катарального периода около двух недель.

3. Конвульсивный (судорожный, спазматический, пароксизмальный)

период . Появляется основной симптомокомплекс коклюша — приступы судорожного неукротимого “лающего” кашля, возникающие до 20-30 раз в сутки. Приступы могут развиваться под влиянием как специфических (микроб, его токсин), так и неспецифических (осмотр, звук, свет, инъекции и т.д.) раздражителей. Приступы заканчиваются отделением густой, вязкой мокроты. Кашель сопровождается цианозом лица и тела. При приступах кашля характерна поза больного – согнутая спина, высунутый язык. Может наступить асфиксия вследствие остановки дыхания; иногда наблюдается разрыв межреберных мышц. Температура тела в течение всего конвульсивного периода обычно остается нормальной. Продолжительность конвульсивного периода – 4-6 недель.

4. Период угасания (разрешения, выздоровления) – постепенно уменьшается число приступов, затем они исчезают; состояние нормализуется. Продолжительность периода угасания – 2-4 недели.

Иммунитет . После перенесенного заболевания формируется пожизненный гуморальный иммунитет.

Лабораторная диагностика . Основной метод — бактериологический. Для выделения чистой культуры в качестве материала используют слизь с задней стенки глотки, которую высевают на КУА или среду Борде-Жангу. Материал берут с помощью клювовидного (через рот) или прямого (через нос) тампона с задней стенки глотки. Посев также может быть сделан методом “кашлевых пластинок” (во время кашля ко рту больного на расстоянии 8-10 см подносят открытую чашку с питательной средой). Выросшую культуру идентифицируют по культуральным, биохимическим и антигенным свойствам.

В качестве ускоренного применяют иммунофлуоресцентный метод – РИФ

с материалом из зева больного и флюоресцентной сывороткой (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 также для ретроспективной диагностики, поскольку антитела к возбудителю появляются не ранее третьей недели заболевания.

Специфическая профилактика . Для специфической профилактики коклюша используют адсорбированную коклюшно-дифтерийно-столбнячную вакцину (АКДС), где коклюшный компонент представлен убитыми коклюшными бактериями.

Для лечения применяют антибиотики (гентамицин, ампициллин, эритромицин, тетрациклин), которые эффективны в катаральном периоде и не эффективны в судорожном периоде заболевания.

Возбудитель паракоклюша , Bordetella paraрertussis , 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.

После обсуждения теоретических вопросов преподаватель объясняет порядок проведения самостоятельной работы.

Зарисовать в рабочей тетради схему лабораторной диагностики коклюша.

7. Оценивание знаний, умений, навыков по теме занятия:

Ответы на вопросы и активность на занятии оцениваются по 5-балльной системе.

8. Литература для подготовки темы:

1. Галынкин В., Заикина Н., Кочеровец В. Основы фармацевтической микробиологии. 2008.

2. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: учебник для студентов медицинских вузов. Под ред. А.А. Воробьева. Учебники и учеб. пособия для высшей школы. Издательство: Медицинское информационное агентство, 2012. – 702 с.

3. Микробиология: учеб. для студентов учреждений высш. проф. образования, обучающихся по специальности 060301.65 “Фармация” / под ред. В.В. Зверева, М.Н. Бойченко. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – 608 с.: ил.

4. Одегова Т.Ф., Олешко Г.И., Новикова В.В. Микробиология. Учебник для фармацевтических вузов и факультетов. — Пермь, 2009. — 378 с.

1. Коротяев А.И. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология: Учебник для студентов мед. вузов / А.И. Коротяев, С.А. Бабичев. — 5-е изд., испр. и

доп. – СПб.: СпецЛит, 2012. – 759 с.: ил.

2. Медицинская микробиология: учебник. 4-е изд. Поздеев О.К. / Под ред. В.И. Покровского. – 2010. – 768 с.

3. Руководство по медицинской микробиологии. Общая и санитарная микробиология. Книга 1 / Колл. авторов // Под редакцией Лабинской А.С., Волиной Е.Г. – М.: Издательство БИНОМ, 2008. – 1080 с.: ил.

Методические указания переработаны и дополнены профессором Литусовым Н.В.

Обсуждены на заседании кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии.

13.4. Бордетеллы

Впервые бордетеллы выделены в 1906 г. французскими микробиологами Ж. Борде и О. Жангу.

Возбудители относятся к семейству Alcaligenaceae, роду Bordetella. В настоящее время род включает 9 видов бордетелл. Патологию у человека вызывают 3 вида бактерий: В. pertussis – возбудитель коклюша, В. parapertusisпаракоклюша; В. bronchiseptica является возбудителем болезней животных, у человека весьма редко вызывает респираторные инфекции (оппортунистический патоген).

Данные виды обладают более чем 90% гомологией ДНК, однако традиционно они разделяются в связи со значительными отличиями бактерий по патогенности.

Очень мелкие овоидной формы, грамотрицательные палочки (коккобактерии).

Не имеют спор, жгутиков (кроме B. bronchiseptica). Возбудители коклюша имеют капсулу. При окраске толуидиновым синим выявляются метахроматические биполярные гранулы.

Требовательны к питательным средам. Нуждаются в факторах роста. В среды добавляют аминокислоты (цистеин, метионин), никотиновую кислоту, кровь, а также ионообменные смолы или уголь.

Уголь, кровь, ионообменные смолы добавляют в среды для адсорбции жирных кислот, которые образуются в процессе роста бордетелл и подавляют их размножение.

Лучшими средами являются глицерино-картофельно-кровяной агар (среда Борде-Жангу); КУА (казеиново-угольный агар). На этих средах возбудитель коклюша образует колонии в виде капелек ртути, паракоклюша – коричневые колонии.

Время культивирования – 48-72 часа.

При росте возбудители коклюша диссоциируют на 4 типа:

I – вирулентные бордетеллы, S -формы, имеют пили; II и III – RS-формы (переходные); IV – авирулентные R-формы, пили отсутствуют.

Биохимическая активность не выражена.

Строгие аэробы, каталазоположительны.

Белки и углеводы не разлагают.

Имеется 14 вариантов О-антигена клеточной стенки, для всего рода характерен антиген 7, для возбудителя коклюша дополнительно специфический антиген – 1, для возбудителя паракоклюша – 14, для B. bronchiseptica – 12. Их выявляют в реакции агглютинации с монорецепторными сыворотками.

Синтез и продукция большинства факторов патогенности находится под контролем генов вирулентности бордетелл (bvgA и bvgS), которые образуют генетический bvg-регулон.

Возбудители коклюша обладают набором факторов адгезии, определяющих их тропизм к эпителию верхних дыхательных путей. Ведущим является филаментозный гемагглютинин, который связывается с интегриновыми рецепторами мерцательного эпителия трахеи. Бактерии имеют многочисленные фимбрии.

В. pertussis продуцирует ряд токсинов.

Коклюшный токсин представляет собой термостабильный белок. Он состоит из А и В субъединиц. Компонент В связывается с мембраной эукариотических клеток, обеспечивая поступление токсина в клетки.

Компонент А обладает АДФ-рибозилазной активностью, вызывая рибозилирование некоторых G-белков-ГТФаз. Их инактивация нарушает внутриклеточную регуляцию с повышением концентрации цАМФ. Действие токсина на ткани приводит к увеличению их чувствительности к гистамину, стимулирует лимфоцитоз, усиливает секрецию инсулина.

Имеется дермонекротический токсин, который также взаимодействует с внутриклеточными ГТФазами и может вызывать некроз и гибель клеток.

Трахеальный цитотоксин имеет небелковую природу и представляет собой продукт трансформации муреина. Активирует макрофаги с выделением провоспалительных цитокинов. Воспаление приводит к повреждению эпителиального слоя.

Аденилатциклаза повышает концентрацию цАМФ в различных клетках, включая макрофаги и нейтрофилы, что подавляет их активность. Также обладает гемагглютинирующим действием.

Эндотоксин (ЛПС) стимулирует воспаление.

Капсула В. pertussis предохраняет от фагоцитоза и участвует в адгезии.

Бордетеллы – весьма чувствительные микроорганизмы, быстро погибают под действием солнечных лучей или при повышении температуры. Не проявляют устойчивости к основным антисептикам и дезинфектантам.

Патогенез и характеристика заболевания

В. pertussis вызывает коклюш – острое антропонозное респираторное инфекционное заболевание, которое характеризуется циклическим течением и приступообразным спастическим кашлем.

В. parapertusis вызывают паракоклюш – заболевание, сходное по клинике с коклюшной инфекцией, но с более легким течением.

Возбудитель коклюша весьма контагиозен. При контакте с источником инфекции вероятность непривитых лиц заболеть превышает 70%. Болеют преимущественно дети.

Источник инфекции – больной ребенок и бактерионоситель. Путь передачи – воздушно-капельный.

Инкубационный период болезни составляет 1-2 недели.

Для заболевания характерны тяжелые приступы пароксизмального кашля, иногда приводящие к рвоте, ларингоспазму и кратковременной асфиксии.

Возбудитель при помощи адгезинов связывается с мерцательным эпителием трахеи и бронхов, быстро размножается на поверхности клеток и выделяет токсины. Он не способен проникать в нижележащие слои.

Развитие перибронхиального воспаления и действие токсинов приводят к повреждению эпителия, раздражению периферических нервных окончаний с возникновением приступов кашля. Механизм кашлевых пароксизмов до конца не выяснен. Они сохраняются и после элиминации бактерий. Считается, что инфекция снижает порог возбуждения периферических рецепторов трахеи и бронхов к внешним раздражителям.

Выделяют 3 периода заболевания.

Начальный катаральный период очень заразен. Сопровождается насморком, кашлем, длится около 2-х недель. Для периода судорожного кашля характерны приступы кашлевых пароксизмов, его длительность составляет 4-6 недель. В конце периода при осложненном течении могут возникать вторичные бактериальные инфекции – отиты, пневмонии. Тяжелые вторичные бронхопневмонии у детей 1 года жизни могут заканчиваться летально.

Период реконвалесценции характеризуется снижением частоты и силы пароксизмов, выздоровление наступает медленно. Общая длительность заболевания может достигать 2-3 месяцев.

Возможны более легкие формы заболевания без четкой периодизации, протекающие по типу обычных респираторных инфекций.

После перенесенного заболевания или после вакцинации формируется стойкий иммунитет, который поддерживается антителами и Т-лимфоцитами. Иногда возможна повторная инфекция, которая протекает в катаральной форме.

Клинический диагноз может быть установлен при выявлении типичных симптомов заболевания.

Для лабораторной диагностики инфекции материалом для исследования является слизь задней стенки носоглотки, взятая тампоном.

Бактериологический метод эффективен в катаральный период болезни (более 90% позитивного культивирования). В конце периода пароксизмального кашля выделение возбудителей не превышает 10-20%.

Для прямого посева используют метод «кашлевых пластинок». Посев производят на среду Борде-Жангу или казеиново-угольный агар.

Идентификацию возбудителя проводят по морфологическим, культуральным, биохимическим и антигенным свойствам. Выполняют реакцию агглютинации с О-сыворотками к 1, 14, 12 и 7 вариантам антигенов или используют МИФ.

Дифференцируют возбудителя коклюша от других видов бордетелл (см. табл. 12).

B. рertussis растет только на специальных средах, на казеиново-угольном агаре – в виде капелек ртути. Возбудитель имеет капсулу, дает гемолиз на кровяном агаре. Агглютинируется сывороткой к антигену 1.

B.рarapertussis не имеет капсулы. Растет на МПА в виде коричневых колоний. Выделяет уреазу. Агглютинируется антисывороткой к антигену 14.

B. bronchiseptica имеет жгутики, агглютинируется сывороткой к антигену 12. Остальные свойства как у B. parapertussis.

Дифференциальные признаки патогенных видов бордетелл

Другие публикации:  Препараты для небулайзер при ангине