Сколько агглютиногенов имеет возбудитель коклюша

/. Морфология, биология, кулыпуральные свойства возбудителя коклюша

2. Устойчивость к физическим и химическим факторам

3. Антигенное строение, патогенность, вирулентность

1. Возбудитель коклюша — Bordetella pertussis — был выделен из мокроты ребенка, больного коклюшем, в 1906 г. Борде и Жангу. В 1937 г. был описан микроб от больного коклюшем, сходный, но не идентичный с бактерией пертуссис (коклюша), назван­ный бактерией парапертуссис (паракоклюша). Морфология:короткая грамотрицательная овоидной формы па­лочка размером 0,2 на 0,4—1,2 мкм. При окраске толуидиновым синим обнаруживаются биполярно расположенные метахрома-тические гранулы. У палочки коклюша можно обнаружить также капсулу.

Биология палочки, культуральные свойства: свежевыделенные культуры коклюшных микробов, S-форма, или 1 фаза по Лесли и Гарднеру, растут только на питательной среде, состоящей из картофельно-глицеринового агара с добавлением крови <среда Барде-Жангу).

Колонии палочки коклюша гладкие, блестящие, прозрачные, ку­полообразные с жемчужным или ртутным оттенком, размером около 1 мм в диаметре. Колонки бактерии паракоклюша по внешнему виду очень похожи на бактерии коклюша, но они более крупные по размерам и появляются раньше, чем кок­люшные колонии.

Бактерии коклюша, так же как атипичные и паракоклюшные, растут на обычных питательных средах. На полусинтетической среде — казеиново-угольном агаре (КУА) — колонии коклюш­ных микробов мелкие (0,5—1 мм), выпуклые, четко контуриро-ванные, блестящие, гладкие, серовато-кремового цвета и вяз­кой консистенции.

Колонии коклюшных и паракоклюшных микробов на среде Борде-Жангу окружены характерной зоной гемолиза (зона не­резко отграничена и распространяется диффузно в окружаю­щую среду). Коклюшные микробы не редуцируют сахара, не образуют индола, не редуцируют нитратов и не используют цитратов. Коклюшный микроб - факультативный аэроб. Оп­тимальные условия культивирования 35-36 °С.

Дифференциальными признаками бактерии пертуссис и бакте­рии парапертуссис служат данные серологических исследова­ний (реакция агглютинации и биохимическая характеристика). Основные отличительные признаки, позволяющие дифферен­цировать коклюшные и паракоклюшные культуры: паракок-люшные растут при первых пересевах на простом агаре (без крови), на казеиново-угольном агаре и мясо-пептонном агаре (особенно с добавлением тирозина), а также на кусочке карто­феля, образуя коричневый пигмент, расщепляют мочевину, утилизируют цитраты.

Коклюшный микроб на простом агаре не растет, пигмента не образует и мочевину не расщепляет. Кроме того, антительной сывороткой коклюшные и паракоклюшные возбудители агглю­тинируются примерно до Vio титра. Также ставят пробу на уреазу — в пробирку с исследуемой культурой добавляют моче­вину и фенолфталеин, пробирку встряхивают и ставят в термо­стат. Реакция (изменение цвета) может наступить через 15— 20 мин. Окончательный результат учитывается через 2 ч. По­ложительная реакция — окрашивание жидкости в малиновый цвет — свойственна культурам паракоклюшных бактерий.

2. Устойчивость к физическим и химическим факторам.Кок­люшный микроб — облигатный паразит, вне организма он со­храняется очень недолго. В сухой мокроте — несколько часов; при температуре 50—55 °С погибает в течение 30 мин. Очень чувствителен к УФ-свету и химическим антисептикам. Кок­люшные и паракоклюшные микробы (в меньшей степени) чувст­вительны к антибиотикам. Наиболее эффективными из них яв­ляются полимиксин, левомицитин, стрептомицин и биомицин.

3. Антигенное строение. Коклюшный микроб по антигенным свойствам однотипен, но отличается сложностью антигенного строения — у него удается выявить до 12 антигенных компо­нентов. Коклюшный микроб имеет собственные видовые анти­гены и общие с паракоклюшными. Общие антигены имеются как у обоих видов (О-антиген), так и отдельно с каждым из них. Из коклюшных микробов были выделены фракции, обла­дающие иммунологическими свойствами: агглютиноген, ге-магглютинин и протективный антиген.

Патогенность, вирулентность, образование токсина. Вестест­венных условиях к коклюшу восприимчив только человек. Наиболее близкая по симптоматике к коклюшу картина забо­левания была экспериментально воспроизведена у обезьян. Куриные эмбрионы, крысы и морские свинки при введении культуры погибают от интоксикации. Внутрикожное введение культуры коклюшных микробов экспериментальным животным вызывают образование некроза в результате освобождения при разрушении микробных клеток ее токсичных компонентов.

Вопрос 53.Лабораторная диагностика коклюша

1. Забор и посев материала

2. Бактериологическое исследование

3. Серологические исследования

1.Лабораторная диагностика коклюша. Материалом для исследо­вания служит слизь, выделяемая при кашле. В выделениях ды­хательного тракта больного коклюшем бактерии могут быть обнаружены посевом во всех стадиях болезни, но особенно в ранний период заболевания. Материал для посева может быть получен 2 способами:

• методом "кашлевых пластинок";

• путем забора материала носоглоточным тампоном. Кашлевые пластинки — в момент появления кашля открытую чашку с питательной средой подносят на расстоянии 8—10 см ко рту ребенка и держат ее так в течение нескольких секунд (6—8 кашлевых толчков). Желательно посев делать на 2 чашки. После забора материала 4 чашку закрывают как можно быстрее, для того чтобы избежать загрязнения. Чашку помещают в тер­мостат.

Посев носоглоточным тампоном. Стерильный тампон вводят в ноздрю ребенка до задней стенки глотки, где снимают слизь. Взятие материала тампоном через рот со шпателем более сложная и неприятная для ребенка процедура и не имеет пре­имуществ перед носоглоточным тампоном. Извлеченным из ноздри тампоном немедленно делают посев на чашки с пита­тельной средой. Посев должен быть сделан в течение 1-2 ч по­сле забора материала.

2. Бактериологическое исследование.Наилучший рост палочка коклюша дает на питательных средах с добавлением большого количества крови. Таковы среды:

• картофельно-глицериновый агар с 20—30% крови по Борде-Жангу;

• среда на казеиновом гидролизате с 25% крови.

Можно пользоваться средой на казеиновом гидролизате и с меньшим количеством крови. Для подавления роста сопутст­вующей микрофлоры к питательным средам прибавляют рас­творы пенициллина, к которому палочка коклюша нечувстви­тельна. Чашки с посевом оставляют в термостате при 37 "С на 2—3 суток. Через 48—72 ч просматривают чашки. При наличии большого количества характерных колоний из них делают маз­ки, которые окрашивают по Грому, ставят на предметном стек­ле реакцию агглютинации с антительной сывороткой, разве­денной 1 : 10. Если на чашке появляются единичные колонии, делают пересев в пробирку со скошенной средой. Используют те же питательные среды. Через 24—48 ч роста в термостате ис­следуют мазки, окрашенные по Граму, и ставят реакцию агглю­тинации на предметном стекле. Идентификацию микробов коклюша проводят на основании морфологических, биохими­ческих, серологических, токсических и патогенных свойств выделенных культур.

3. Серологические исследования: серологическая реакция (агглюти­нация, связывание комплемента и опсано-фагоцитарная реак­ция) в некоторой мере помогает подтвердить диагноз при ати­пичном течении коклюша (появляются антитела со 2—3-й не­дели заболевания в низких титрах), а также установить его ретроспективно.

В условиях массовой иммунизации против коклюша значение этих серологических показателей весьма ограниченно.

Для получения агглютинирующей сыворотки применяют имму­низацию кроликов.

Исследование, направленное на выявление специфических антител класса IgА к возбудителю коклюша (Bordetella pertussis), для диагностики острой и текущей инфекции.

Антитела класса IgА к возбудителю коклюша; Антитела класса IgА к Bordetella pertussis; иммуноглобулины класса А к Bordetella pertussis; Антитела класса IgА к бактерии Борде – Жангу.

Синонимы английские

Bordetella pertussis Antibodies, IgА; Bordetella pertussis Specific IgА; Anti-Bordetella pertussis IgА.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Коклюш представляет собой острую антропонозную бактериальную инфекцию, одним из характерных признаков которой является продолжительный приступообразный спастический кашель. Возбудителем является Bordetella pertussis, палочка Борде – Жангу, неподвижная мелкая грамотрицательная коккобацилла, относящаяся к строгим аэробам. Инфекция передается воздушно-капельным путем. Источником инфекции является больной человек с любой формой инфекционного процесса.

Микроорганизм B. pertussis имеет сложную антигенную структуру. Основными антигенными мишенями для специфичных антител являются коклюшный токсин, поверхностный белок – филаментозный гемагглютинин, белок наружной мембраны пертактин, липополисахарид, поверхностные белки – агглютининогены. В зависимости от присутствия в бактериальной клетке агглютиногенов 2-го и 3-го класса выделяют четыре серотипа B. рertussis. Кроме описанных, в антигенную структуру B. pertussis входят гемагглютинины, аденилатциклаза-гемолизин.

В течении заболевания выделяют следующие периоды: инкубационный (длительностью от 3 до 14 дней, в среднем 7-8 дней), катаральный (от 5-8 до 11-14 дней), пароксизмальный, или спазматический (от 2-3 до 6-8 недель и более), период обратного развития, или ранней реконвалесценции (от 2 до 8 недель), и реконвалесценции (от 2 до 6 месяцев). Наиболее характерными для коклюша являются проявления, характеризующие пароксизмальный период заболевания. К ним относятся сухой спастический кашель, имеющий приступообразное течение, цианоз носогубного треугольника, акроцианоз, возможна рвота, слабость, температура тела преимущественно нормальная. В клиническом анализе крови может отмечаться лейкоцитоз, относительный и абсолютный лимфоцитоз. При тяжелом течении заболевания возможно развитие осложнений: нарушение мозгового кровообращения, потеря сознания, судороги, эмфизема легких и средостения, ателектазы, кровотечения, грыжи, присоединение вторичной инфекции с развитием бронхита, пневмонии, плеврита, отита, медиастинита. Следует отметить, что наиболее тяжело заболевание протекает у детей раннего возраста. Оно характеризуется более коротким инкубационным, длительным пароксизмальным периодами, развитием тяжелых последствий и осложнений. У взрослых людей и лиц после предшествующей вакцинации коклюш может протекать в легкой, атипичной или стертой форме.

Диагностика коклюша основана на эпидемиологических, клинических данных и результатах изменений лабораторных показателей. В клинической лабораторной диагностике коклюша применяют несколько методов: бактериологический метод для выявления роста колоний возбудителя; серологический метод, направленный на определение антител к антигенам B. pertussis; метод полимеразной цепной реакции – для выявления генетического материала возбудителя коклюша. Диагноз ставится при подтверждении клинического диагноза "коклюш" хотя бы одним из указанных методов.

Серологическое обследование позволяет выявлять в сыворотке крови специфические антитела, направленные к антигенам возбудителей B. рertussis. Обнаружение данных антител возможно с помощью реакции непрямой гемагглютинации или методом иммуноферментного анализа (ИФА). Метод ИФА позволяет выявлять антитела классов IgA, IgM и IgG к антигенам B. рertussis, чаще всего к коклюшному токсину – филаментозному гемагглютинину. Серологическую диагностику коклюша целесообразно применять не раньше второй недели заболевания, оптимальными являются сроки с 3-й по 6-ю неделю заболевания.

При первичном инфицировании возбудителем B. рertussis на второй неделе от появления клинических симптомов заболевания начинают синтезироваться антитела классов IgA и IgM. Далее на 3-4-й неделе заболевания начинается синтез антител класса IgG, достигая максимального уровня к 6-8-й неделе и далее постепенно снижаясь. Обнаружение антител класса IgA может свидетельствовать об острой или текущей инфекции у детей и взрослых лиц, не прошедших вакцинацию . У вакцинированных детей и взрослых о наличии инфекции свидетельствует выраженная сероконверсия. При этом отмечается снижение или увеличение уровня специфических антител класса IgA и/или IgG в четыре и более раз, в парных сыворотках, взятых с интервалом не менее 2 недель. Следует отметить, что у детей младше шести месяцев может отсутствовать выработка антител класса IgA на инфекцию, вызванную B. рertussis, поэтому отрицательный результат теста на IgA у детей данного возраста не означает отсутствие коклюша.

Для чего используется исследование?

• Для серологической лабораторной диагностики коклюша, вызванного возбудителем Bordetella pertussis.
• Для диагностики острой и текущей инфекции, вызванной Bordetella pertussis, начиная со второй недели от появления первых клинических симптомов заболевания.
• Для диагностики острой и текущей инфекции у детей, не вакцинированных против коклюша.
• Для диагностики острой и текущей инфекции у вакцинированных детей и взрослых при признаках выраженной сероконверсии.

Когда назначается исследование?

• При клинических проявлениях коклюша: сухой спастический кашель, имеющий приступообразное течение, сопровождающийся глубоким свистящим вдохом, рвотой, цианоз носогубного треугольника, акроцианоз, слабость, насморк, слезотечение, температура тела преимущественно нормальная, возможна лихорадка, в клиническом анализе крови – лейкоцитоз.
• При подозрении на коклюш, вызванный Bordetella pertussis, начиная со второй недели от появления первых клинических симптомов заболевания.
• При обследовании лиц, находившихся в тесном контакте с больными коклюшем.
• При дифференциальной диагностике с острыми респираторными вирусными заболеваниями, корью, бронхитом, пневмонией, бронхиальной астмой.

Что означают результаты?

Причины положительного результата:

• коклюш;
• острая и текущая инфекция, вызванная возбудителем Bordetella pertussis;
• легкие, стертые или атипичные формы коклюша при отсутствии типичных клинических проявлений.

Причины отрицательного результата:

• отсутствие коклюша;
• отсутствие или снижение иммунного ответа;
• ранние сроки инфицирования вирусом и отсутствие синтеза специфических антител;
• ложноотрицательные или неспецифические результаты.

Что может влиять на результат?

• Клинический период заболевания, возраст пациента, предшествующая вакцинация.
• Особенности иммунного ответа у новорождённых детей.



• У детей младше шести месяцев, а также у лиц с иммунодефицитными состояниями может отсутствовать выработка антител класса IgA на инфекцию, вызванную B. рertussis. Поэтому отрицательный результат теста на IgA у детей данного возраста не означает отсутствие коклюша.
• При интерпретации результатов обследования необходимо учитывать возраст пациентов, клиническую стадию (период) заболевания, предшествующую вакцинацию.
• Для комплексной оценки полученных результатов их необходимо сопоставлять с эпидемиологическими, клиническими и другими лабораторными данными.

• Bordetella pertussis, IgM
• Bordetella pertussis, IgG
• Anti-Bordetella pertussis, anti-Bordetella parapertussis
• Bordetella pertussis, ДНК [реал-тайм ПЦР]
• Посев на Bordetella pertussis/parapertussis
• Лабораторная диагностика коклюша и паракоклюша
• Клинический анализ крови: общий анализ, лейкоцитарная формула, СОЭ (с микроскопией мазка крови при выявлении патологических изменений)
• Лейкоцитарная формула

Кто назначает исследование?

Инфекционист, педиатр, пульмонолог, оториноларинголог, терапевт, врач общей практики.

а) Коклюшный токсин (КТ) — сложный пятикомпонентный белок с молекулярной массой 117 кД. Он состоит из субъединицы S1 (А-протомера), обладающей АДФ-рибозилирующей и рядом других токсических активностей, и В-олигомера, состоящего из 4 субъединиц S2-S5, который связывается с рецепторами эукариотической клетки и способствует прохождению субъединицы S1 в цитозоль. В организме хозяина КТ проявляет высокую иммуногенность, приводит к развитию лимфоцитоза и повышает выработку инсулина. В экспериментах на мышах показана протективная роль КТ.

После аэрозольного заражения у животных вырабатывались антитела IgG к КТ (при минимальном уровне антител к другим антигенам B.pertussis), а после повторного заражения выздоровевших животных элиминация возбудителя происходила значительно быстрее, чем у мышей, иммунизированных бесклеточной вакциной, у которых на момент инфицирования преобладали антитела к филаментозному гемагглютинину (ФГА). С КТ связывают тяжесть заболевания и системные проявления при коклюше. Однако в ряде исследований указывается на присутствие практически всех симптомов коклюша у больных паракоклюшем, при котором токсин не вырабатывается; единственным отличием является отсутствие лейкоцитоза при паракоклюше. В геноме каждую субъединицу токсина кодирует отдельный ген.

Субъединицы S2 и S3 гомологичны на 70% по аминокислотному составу и на 75% по составу нуклеотидов. Субъединицы синтезируются по отдельности, накапливаются в периплазме клетки, где и соединяются в токсин.

КТ отводится ведущая роль в пато- и иммуногенезе коклюша, он ответствен за клинический синдром заболевания с последующим формированием длительного и достаточно напряженного иммунитета. Однако некоторые исследователи считают, что роль КТ в патогенезе еще недостаточно изучена.

б) Пертактин — белок с молекулярной массой 69 к/Д, является нефимбриальным поверхностно расположенным антигеном, входящим в состав наружной мембраны В. pertussis. Он рассматривается как один из факторов вирулентности и иммуногенности возбудителя. Его связь с вирулентностью опосредована тем, что он наряду с ФГА и КТ принимает участие в прикреплении микробов и инвазии их в клетки хозяина, включая реснитчатый эпителий и альвеолярные макрофаги. Активная и пассивная иммунизация животных пертактином защищает их от церебрального заражения коклюшем.

У В. bronchiseptica и В. parapertussis обнаружены белки, сходные но молекулярной массе с пертактином, однако подобный белок у В. bronchiseptica имеет другую изоэлектрическую точку; между ними существует в высокой степени генетическое родство.

в) Филаментозный гемагглютинин (ФГА) выступает в роли главного адгезина возбудителя коклюша. Являясь поверхностным белком и обеспечивая прикрепление вирулентных бактерий к цилиарным клеткам верхних дыхательных путей, он инициирует начало патогенного цикла. В экспериментах на животных ФГА не проявляет токсичности, при активной иммунизации мышей защищает их от последующего инфицирования.

г) Фимбрии и агглютиногены. Агглютиногены уже описаны при определении серотипов возбудителя коклюша. Они тесно связаны с белками таких образований, как фимбрии (Fim). Существует несколько видов фимбриальных белков: F'im 2, Fim 3, Fim X. Серотипирование В. pertussis основано на реакции агглютинации бактериальных клеток с моноклональными антителами к белкам фимбрий. Выявлены эпитопы белков Fim 2 и Fim 3, которые ответственны за связывание антител, при этом максимальная активность иммуноглобулинов А и G ассоциирована с разными эпитопами. Фимбрии состоят из большой (Fim 2 или Fim 3) и малой субъединиц (Fim D). Малая субъединица связывается с рецептором Vla-5 (интегрином), находящимся на поверхности моноцитов. Посредством большой субъединицы фимбрии В. pertussis связываются с сульфатированными сахарами, имеющимися на поверхности эпителия во всех отделах дыхательных путей человека.

Роль агглютиногенов в патогенезе коклюша до сих пор мало изучена. В отличие от классического адгезина ФГА они не обладают выраженными адгезирующими свойствами. Более того, они могут снижать адгезию за счет стерической конкуренции с ФГА и коклюшным токсином (КТ), ингибируют адгезию В. pertussis к клеткам Vero. Они защищают мышей от респираторного, но не от интрацеребрального заражения. Фимбрии играют активную роль в аэрогенном инфицировании людей и животных. Процесс инфицирования верхних дыхательных путей является многофакторным и зависит от наличия в микробной клетке ряда антигенов: фимбрий, ФГА и КТ. Штаммы, дефектные по фимбриям и ФГА, не задерживаются в трахее и носоглотке, но способны колонизировать легкие. Это свидетельствует о том, что фимбрии отвечают за первичное взаимодействие с клетками респираторного эпителия.

д) Другие белки наружной мембраны — факторы патогенности. Белок Brk А (англ. — Bordetella resistance to killing) кодируется одноименным локусом (brk), сходным с геном пертактина (гомология — 29%). Он также участвует в адгезии и инвазии микроорганизма. Предполагается, что этот белок отвечает за устойчивость микроорганизма к классическому комплемент-зависимому пути элиминации возбудителя. Гомологичный белок продуцируется В.bronchiseptica, однако он не связан с таким свойством, как устойчивость к бактерицидному действию сыворотки крови. Другой белок, кодируемый локусом brk и обеспечивающий устойчивость к бактерицидному действию сыворотки крови, получил название BrkB. Он содержит участки, гомологичные различным транспортным белкам, и, предположительно, локализуется в цитоплазматической мембране.

К другим белкам, вероятно, также являющимся факторами патогенности микроорганизмов рода Bordetella, относятся белки наружной мембраны, имеющие молекулярную массу 92,30 и 32 кД. N-концевые последовательности белков 30 и 32 кД гомологичны С-концевому участку Р93-предшественника пертактина. При определенных условиях очищенный белок 32 кД защищает мышей от интрацеребрального заражения B.pertussis. Белок 92 кД становится протективным в присутствии небольшого (непротективного) количества КТ.

е) Трахеальный цитотоксин представляет собой фрагмент пептидогликана клеточной стенки, обладает различными биологическими свойствами (пирогенность, адъювантность, артритогенность). In vivo токсин повреждает эпителиальные клетки трахеи и вызывает цилиостаз. При этом нарушается очищение слизистой от бактерий (мукоцилиарный клиренс) и создаются условия для персистирования инфекции.

ж) Фактор колонизации трахеи — фактор вирулентности, который продуцируется только штаммами В. pertussis и отсутствует у В. parapertussis и В. bronchiseptica. Фактор колонизации трахеи представляет собой белок с молекулярной массой 64 кД. Анализ аминокислотной последовательности показал, что С-концевая часть белка (30 кД) имеет 50% идентичности С-концевой части такого белка, как пертактин. N-концевая часть (34 кД) является уникальной, содержит три аминокислотных участка ROD и 16,5% пролина. Показано, что при интраназальном заражении мышей штаммом B.pertussis 18323, имеющим недостаток этого белка, из трахеи выделяли в 10 раз меньшее количество микробов, чем при заражении обычным типовым штаммом. Подобные RGD участки имеют филаментозный гемагтлютинин и пертактин. Показано, что такая структура может оказывать влияние на процесс адгезии и колонизации респираторного эпителия дыхательных путей.

з) Аденилатциклазный токсин/гемолизин представляет собой бифункциональный белок с молекулярной массой 200 кД, состоящий из аденилатциклазного домена на N-конце вой и гемолизина (Н1у) на С-концевой части молекулы. И аденилатциклазная, и гемолитическая активность необходимы для инициации коклюшной инфекции. Аденилатциклазе присущи иммуногенные свойства. Она может выступать в качестве важного иммунопротективного антигена в предупреждении или выздоровлении от коклюшной инфекции.

и) Термолабильный (дермонекротический) токсин (ТЛТ) продуцируется под контролем bvg-локуса. Его патогенное действие связано с вазоконстрикторным эффектом на кровеносные сосуды, что приводит к тканевой ишемии с последующими некрозами. ТЛТ не принимает сколько-нибудь значительного участия в приживлении и колонизации коклюшного микроба. Протективные свойства его проблематичны. Мутанты, лишенные ТЛТ, полностью сохраняют вирулентность на уровне исходного штамма. Высокая активность ТЛТ может отрицательно сказаться на реактогенности клеточных вакцин, поэтому при конструировании продуцентов целесообразна инактивация ТЛТ путем сайт-направленного мутагенеза.

к) Липополисахариды (ЛПС). Липополисахарид бордетелл отличается от липополисахаридов энтеробактерий. В его состав входят два липида: А и X. Липид X определяет биологическую активность липополисахарида. Липид А имеет низкую пирогенность, не токсичен. Обладает иммуногенностью; с ним связывают реактогенность цельноклеточной вакцины. Отсутствие заметной лихорадки у больных коклюшем, по-видимому, обусловлено преимущественным размножением бактерий на цилиарном эпителии респираторного тракта, не обеспечивающем поступление пирогенного эндотоксина в систему кровообращения. В то же время адъювантное действие ЛПС может повысить эффективность протек гивных антигенов возбудителя коклюша.

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 19.1.2020

Возбудителем коклюша является бактерия Bordetella pertussis, которая содержит целый ряд компонентов, способных при взаимодействии с организмом человека привести к развитию патологических процессов. Коклюш является острым инфекционным заболеванием, которое передается воздушно-капельным путем.

Болезнь протекает с явлениями судорожного приступообразного кашля и поражением бронхолегочной и центральной нервной систем. Подвержены заболеванию, в основном, дети раннего возраста.

Коклюш известен с давних времен. Гийом де Байю впервые описал заболевание в 1578 году после того, как наблюдал эпидемию заболевания в Париже. Его полное описание сделал Sydengam еще в XVIII столетии. В 1847 заболевание было описано отечественным ученым С. Ф. Хотовицким. В 1906 году Bordet и Gengou открыли возбудитель коклюша. Позднее была создана вакцина, что позволило значительно снизить заболеваемость и ликвидировать возникновение эпидемий.

Коклюш сегодня остается серьезной проблемой для всего мира. От него ежегодно заболевает около 60 млн. человек во всем мире. Около 1 млн. умирает. В основном это дети до 1-го года жизни.

Рис. 1. На фото приступ кашля у ребенка, больного коклюшем. Судорожный приступообразный кашель и длительное течение заболевания причиняют ребенку большие страдания и приводят в отчаяние его родителей.

Активная иммунизация детского населения, смена вирулентного токсического штамма возбудителя коклюша менее вирулентным, совершенство этиотропной и патогенетической видов лечения привели к значительному снижению заболеваемости. В РФ летальность от коклюша составляет сотые доли процента, отчего этот показатель в структуре общей смертности от инфекционных заболеваний практически потерял какое-либо значение.

На сохранение заболеваемости сегодня оказывает влияние:

• низкий уровень привитых от коклюша детей в возрасте до 1-го года, причиной чему являются медицинские отводы и отказы родителей;
• ослабление иммунитета после вакцинации у школьников;
• дефекты иммунизации;
• по данным зарубежных исследователей коклюш выявляется у 26% взрослых с длительным кашлем, под маской которого у них протекает это заболевание;
• несвоевременные противоэпидемические мероприятия, что связано с поздней диагностикой заболевания, чему способствуют трудности диагностики стертых форм заболевания и сниженная настороженность врачей.

Эпидемическому распространению коклюша, помимо высокого уровня восприимчивости детского населения, способствуют неблагоприятные жилищно-бытовые условия (например, скученность), неудовлетворительное состояние профилактической работы в детских организованных коллективах.

Возбудитель коклюша

Возбудителем коклюша является бактерия Bordetella pertussis (Haemophilus pertussis, палочка Борде-Жангу, коклюшная палочка), которая была открыта в 1906 году Bordet и Gengou в 1906-1908 гг. и названная в честь этих ученых.

Бортеделлы являются представителями рода Bordetella и подразделяются на несколько видов, один из которых является Bordetella pertussis. Бордетелла вызывает заболевание коклюшем, протекающим с поражением дыхательного тракта и сопровождающегося приступообразным спазматическим кашлем.

Bordetella parapertussis вызывает коклюшеподобное заболевание паракоклюш.

Рис. 2. На фото возбудители коклюша — бактерии Bordetella pertussis.

• Человек является единственным носителем возбудителей коклюша.
• Возбудители коклюша аэробы. Они живут и развиваются только в условиях наличия атмосферного кислорода.
• Bordetella pertussis является гемоглобинофильной палочкой. Бактерии хорошо культивируются на средах, которые обогащены кровью.
• Коклюшные палочки являются грамотрицательными. Окрашиваются по Граму в розовый или красный цвет.
• Коклюшная палочка неподвижна, по размеру напоминает короткую палочку коковидной формы, концы закруглены, длина составляет 0,5 — 2 мкм, не образуют спор, в мазках располагаются отдельно, реже — попарно, образуют капсулу, обеспечивающую защиту микроба от фагоцитоза.

Рис. 3. На фото бактерии Bordetella pertussis розового цвета (окраска по Граму).

Bordetella pertussis весьма чувствительна к факторам внешней среды и дезинфицирующим средствам, однако сохраняется в течение нескольких часов в сухой мокроте. Воздействие температуры 56 о в течение 15 минут, прямого солнечного света в течение часа и ультрафиолетовое излучение убивают бактерии. Bordetella pertussis проявляют чувствительность к воздействию целого ряда антибиотиков. Эритромицин, левомицетин, стрептомицин и антибиотики тетрациклиновой группы широко применяются для лечения коклюша.

Бордетеллы весьма прихотливы. Они медленно растут только на специальных средах — казеиново-угольной среде или картофельно-глицериновом агаре. Колонии появляются после посева спустя 48 — 72 часа. Они круглые, мелкие, влажные, с перламутровым блеском (напоминают капельки ртути). При росте на средах с добавлением крови вокруг колоний появляется зона гемолиза.

Рост бордетелл подавляется другой микрофлорой, поэтому в питательную среду в настоящее время добавляется антибиотик.

Палочки коклюша не разлагают сахара и спирты, не образуют индола, не редуцируют нитраты в нитриты, не продуцируют уреазу — фермент разлагающий мочевую кислоту до аммиака и двуокиси углерода.

Рис. 4. На фото колонии Bordetella pertussis. Они круглые, мелкие, влажные, с перламутровым блеском, напоминают капельки ртути.

Антигены Bordetella pertussis

Возбудители коклюша содержат вещества (антигены), способные вызвать иммунный ответ в организме инфицированного человека (образование антител). Антигенная структура бактерий сложная и сегодня еще недостаточно изучена. Выделяют антигены родовые и антигены видовые.

К ним относятся:

1. Агглютиноген. Агглютиноген (антиген), который вызывает образование в организме инфицированного человека агглютининов (антител). При наличии антител в организме, что происходит у переболевших или вакцинированных от коклюша детей, кожная проба становиться положительной. А по реакции агглютинации (склеивании бактерий антителами) можно дифференцировать виды Bordetella pertussis и определять их антигенные варианты.

Коклюшная палочка имеет специфический О-антиген (соматический антиген), который представлен липополисахаридом клеточной стенки, состоящий из 14 компонентов. Против О-Аг организм инфицированного вырабатывает антитела, что используется в серологической диагностике заболевания.

Рис. 5. Возбудитель коклюша.

Факторы вирулентности бактерий Bordetella pertussis

Бактериальная клетка возбудителей коклюша содержит целый ряд компонентов, способных при взаимодействии с организмом человека привести к развитию патологических процессов. К ним относятся:

Коклюшный токсин определяет клиническую картину заболевания — спазм бронхов, генерализованный спазм сосудов с последующим повышением артериального давления. Под воздействием коклюшного токсина в клетках тканей инфицированного ребенка всегда отмечается повышение уровня цАМФ (циклический аденозинмонофосфат). ЦАМФ участвует в целом ряде регуляторных процессов. По мере нарастания его концентрации в клетках блокируется подвижность и поглотительная способность макрофагов.

Под воздействием коклюшного токсина в организме инфицированного человека увеличивается количество лимфоцитов, стимулируется выработка инсулина.

Коклюшный токсин оказывает нейротоксическое действие, поражая кашлевые центры, нервные окончания бронхов, воздействуя на кашлевой и дыхательный центры, расположенные в продолговатом мозгу, тем самым формируя порочный круг патологического кашля.

Коклюшный токсин приводит к развитию гиперчувствительности к серотонину и гистамину, вследствие чего у экспериментальных животных развивается анафилактический шок.

Рис. 6. Схема структуры коклюшного токсина. Субъединица А или S1 обладает ферментативной активностью. Олигомер В (субъединицы S2 — S5) связываясь с клеткой-мишенью способствует проникновению субъединицы S1 в клетку.

Эндотоксины выделяются в кровь после разрушения бактерий. Термостабильный эндотоксин является компонентом наружной мембраны возбудителя коклюша. Состоит из 3-х ковалентно-связанных компонентов: липида А, центрального олигосахарида и О-антигена.

Липид А и вызывает тяжелые токсические поражения, нередко заканчивающиеся токсическим шоком.

Центральный олигосахарид вызывает более легкие токсические поражения.

О-антиген (соматический антиген) состоит из сахаров. Их протяженность влияет на проникновение гидрофобных антибиотиков внутрь бактериальной клетки. Против О-Аг организм инфицированного вырабатывает антитела, что используется в серологической диагностике заболевания.

Филаментозный гемагглютинин является одним из компонентов наружной оболочки бактериальной клетки. Способствует прикреплению микроорганизмов к эпителиальным клеткам дыхательных путей.

Микроворсинки, покрывающие Bordetella pertussis, способствуют слипанию бактерий с мерцательным эпителием дыхательных путей. Некоторые антигены ворсинок способствуют образованию защитных антител. Такие антитела являются обязательным компонентом противококлюшных вакцин.

Пертактин и волокнистый гемагглютинин способствуют слипанию бактерий с мерцательным эпителием дыхательных путей.

Аденидадциклаза подавляет активность фагоцитов и тормозит миграцию моноцитов. Аденидадциклаза способствует образованию защитных антител. Такие антитела являются обязательным компонентом вакцин против коклюша.

Дерматонекротоксин и цитотоксин повреждают ткани. В зоне повреждения формируется кровоизлияние. Усиливающийся кровоток способствует притоку необходимых возбудителям питательных веществ и облегчению всасывания коклюшного токсина.

Трахеальный токсин разрушает реснички клеток дыхательного эпителия, в результате чего бронхиальная жидкость застаивается, раздражая кашлевые центры.

Гистамин-сенсибилизирующий фактор повышает восприимчивость тканей к повреждающему действию гистамина.

Рис. 7. На фото возбудители коклюша (микроскопия, окраска по Граму).

Эпидемиология коклюша

Коклюш является типичной воздушно-капельной инфекцией. На эпидемиологию заболевания оказывают влияние высокая восприимчивость человека к заболеванию, относительно высокая частота стертых форм, трудности диагностики в начальном периоде, пожизненный постинфекционный иммунитет и высокая чувствительность бактерий к факторам внешней среды.

Человек является единственным носителем возбудителей коклюша. Опасность представляют больные люди и бактерионосители.

• 90 — 100% больных представляют опасность для окружающих с конца инкубационного периода и весь период клинических проявлений заболевания. К концу 4-й недели спазматического периода опасность для окружающих представляют лишь 10% больных.
• Среди всех заболевших больные стертыми формами составляют 10 — 50%. Они представляют большую опасность для организованных детей.
• Последние годы все чаще регистрируются случаи заражения от взрослых.
• Носители Bordetella pertussis особой опасности не представляют. Бактерионосительство у них, как правило, кратковременное. К тому же отсутствие кашля значительно снижается выделение возбудителей во внешнюю среду.
• Существенно сокращает сроки выделения возбудителей коклюша антибиотикотерапия.

Возбудители коклюша передаются воздушно-капельным путем. Массивность выделения Bordetella pertussis отмечается с конца инкубационного периода до окончания периода острого проявления заболевания. Радиус распространения инфекции ограничен 2-я метрами. Нестойкость возбудителя во внешней среде является препятствием для распространения инфекции через предметы быта.

Восприимчивость к инфекции при коклюше высокая. Индекс контагиозности при коклюше составляет 0,7 — 1,0. Это значит, что коклюшем заболевают 70 — 100 лиц из ста, которые ранее не болели и не прививались от заболевания и находились в тесном контакте с больными.

Наиболее подвержены заболеванию дети первых дней и первого года жизни. Восприимчивость к коклюшу утрачивается после перенесенного заболевания.

Восприимчивость к коклюшу резко ослабевает после проведенной иммунизации, но с годами нарастает, что требует проведения ревакцинации. Иммунизированные дети заболеть коклюшем могут, но заболевание у них протекает в легкой форме.

В редких случаях повторно заболевают коклюшем лица пожилого возраста. Летальность от коклюша крайне низка и составляет 0,04%.

Рис. 8. Наиболее подвержены заболеванию коклюшем дети первых дней жизни.

Коклюшная инфекция распространяется в осеннее-зимний период. Заболевания начинают регистрироваться с сентября месяца. Период регистрации коклюша длится 8 месяцев. Пик заболеваемости приходится на декабрь-январь месяцы.

Вспышки коклюша в детских учреждениях возникают при заносах инфекции детьми, коклюш у которых протекает в стертой форме, либо детьми, находящимися в катаральном периоде заболевания.

Предупреждает дальнейшее распространение инфекции ранняя изоляция первого заболевшего ребенка.

Вспышка коклюша в детских коллективах развивается медленно. После первого заболевшего новые случаи заболевания регистрируются у 1 — 3 детей каждые 2 — 10 дней.

Иногда длительность периода, когда не регистрируются заболевшие дети, превышает две недели — длительность инкубационного периода. После чего новая вспышка бывает более жестокой, чем предыдущая.

Высокий уровень восприимчивости к коклюшу детей младшего возраста, неблагоприятные жилищно-бытовые условия и недостаточная профилактическая работа в детских коллективах способствуют распространению заболевания.