Микробиология коклюша и паракоклюша

Коклюш — острое инфекционное заболевание преимущественно детского возраста, характеризующееся циклическим течением и приступообразным спазматическим кашлем.

Возбудитель — Bordetella pertussis — впервые был обнаружен в 1900г. в мазках из мокроты ребенка и затем выделен в чистой культуре в 1906г. Ж. Борде и О. Жангу. Возбудитель сходного с коклюшем, но протекающего более легко заболевания, — Bordetella parapertussis — был выделен и изучен в 1937г.Г. Эльдерингом и П. Кендриком и независимо от них в 1937г. У. Бредфордом и Б. Славиным. Bordetella bronchiseptica, возбудитель редко встречающегося у человека коклюшеподобного заболевания, был выделен в 1911г. у собак Н. Ферри, а у человека — в 1926г. Брауном. В 1984г. был выделен новый вид — Bordetella avium, патогенность которого для человека пока не установлена.

Бордетеллы грамотрицательны, хорошо окрашиваются всеми анилиновыми красителями. Иногда выявляется биполярная окраска за счет зерен волютина на полюсах клетки. Возбудитель коклюша имеет форму овоидной палочки (коккобактерии) размером 0,2-0,5х1,0-1,2мкм. Паракоклюшная палочка имеет такую же форму, но несколько крупнее (0,6х2мкм). 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. Содержание Г+Ц в ДНК составляет 61-70 мол%. Относятся к гемофильным бактериям. Бордетеллы — строгие аэробы, хемоорганотрофы. Оптимальная температура роста — 35-36 °С. 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 1мм, 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 1мм, 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 B.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.

Бордетеллы не ферментируют углеводов, не образуют индола, не восстанавливают нитраты в нитриты (за исключением B.bronchiseptica). Паракоклюшные бактерии выделяют тирозиназу, образуя пигмент, окрашивающий среду и культуру в коричневый цвет — признак отрицательный; Бордетеллы содержат несколько антигенных комплексов (агглютининов и т. д.). Соматический антиген является видоспецифическим; родовым антигеном является агглютиноген 7. При иммунизации в сыворотке человека и животных образуются агглютинины, преципитины, комплементсвязывающие, опсонизирующие, бактерицидные и протективные антитела. В опытах на животных выявлены 4 различные субстанции, определяющие антигенные и токсические свойства коклюшной палочки: термолабильный дермонекротоксин (он же протективный антиген), эндотоксин, лимфоцитоз-мулирующий и гистаминсенсибилизирующий факторы. Для диагностики заболевания имеют значение только агглютиногены и, в некоторой мере, дермонекротоксин. Главными у возбудителя коклюша агглютиногенами являются; 7 (родовой), 1 (видовой) и наиболее часто обнаруживаемые типоспецифические 2 и 3. В зависимости от их сочетания выделяются несколько серовариантов: 1, 2, 3; 1, 2, 0; 1,0, 3... Термолабильный экзотоксин коклюшной палочки — главный фактор патогенности. Он обладает тропизмом к нервной и сосудистой системам, имеет белковую природу, разрушается при 56 °С, обнаруживается при внутрикожном введении культуры кролику (вызывает некроз — проба Дольда).»Молчащие» гены этого токсина обнаружены у двух других видов бордетелл. Термостабильный экзотоксин коклюшной палочки обладает сенсибилизирующим и общетоксическим действием. Кроме того, коклюшные бактерии могут продуцировать гиалуронидазу, лецитиназу, плазмокоагулазу. Капсула у бактерий в фазе I препятствует фагоцитозу.

Бордетеллы — облигатные паразиты человека и животных. Во внешней среде малоустойчивы, очень чувствительны к ультрафиолетовым лучам и дезинфицирующим веществам в обычных концентрациях. При температуре 50-55 °С погибают в течение 30 мин, при высыхании мокроты гибнут в течениенескольких часов.

Эпидемиология.Источник инфекции при коклюше и паракоклюше — больной типичной или стертой формой,особенно в период до появления спазматического кашля. При коклюшеподобном заболевании, вызванном B.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. К инфекции восприимчивы люди всех возрастов, но более всего дети от 1 года до 10 лет.

Патогенез и клиника.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 (бронхионалы, альвеолы, мелкие бронхи). При действии экзотоксина эпителий слизистой оболочки некротизируется, в результате чего раздражаются кашлевые рецепторы, и создается постоянный поток сигналов кашлевой центр продолговатого мозга, в котором формируется стойкий очаг возбуждения. Это приводит к возникновению спазматических приступов кашля. Бактериемии при коклюше не бывает. Bторичная бактериальная флора может приводить к осложнениям.

В течении заболевания выделяют следующие стадии: 1) катаральный период, длящийся около 2 нед. и сопровождающийся сухим кашлем; состояние больного постепенно ухудшается; 2) конвульсивный (судорожный), или спазматический период, делящийся до 4-6 нед и характеризующий 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 все и менее продолжительными, отторгаются некротизированные участки слизистой оболочки верхних дыхательных путей, часто в виде «слепков» с трахеи и бронхов; продолжительность — 2-4нед.

Иммунитет.После перенесенного заболевания формируется стойкий пожизненный гуморальный иммунитет. У больных коклюшем и переболевших в крови накапливаются агглютинины, преципитин комплементсвязывающие антитела.

Лабораторная диагностика.Основными методами диагностики являются бактериологический 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 — ставят 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.

Специфическая профилактика и лечение.Для проведения плановой профилактики коклюша детей используют адсорбированную коклюшно-дифтерийно-столбнячную вакцину (АКДС), где коклюшный компонент представлен убитыми коклюшными бактериями в концентрации 20 млрд. микробных тел на 1 мл. Из этого же компонента состоит выпускающаяся отдельно убитая коклюшная вакцина, применяемая в детских коллективах по эпидемиологическим показаниям. Для лечения применяют антибиотики (гентамицин, ампициллин), которые эффективны в катаральном периоде и эффективны в судорожном периоде заболевания.

Тестовый контроль:

1. Методы используемые для окраски дифтерийной палочки:

1) метод Грама

2) метод Нейссера

3) метод Ожешко

4) Метод Циля –Нельсена

2. Биологические варианты дифтерийной палочки:

1) Гравис

2) Митис

3) Интермедиус

3. ассоциированные препараты для профилактики дифтерии, коклюша:

1) АКДС