Bordetellae

Kikhosta är en akut infektionssjukdom som främst drabbar barn och kännetecknas av ett cykliskt förlopp och paroxysmal krampaktig hosta.

Det orsakande medlet, Bordetella pertussis, upptäcktes först år 1900 i utstryk från ett barns sputum och isolerades sedan i renkultur år 1906 av J. Bordet och O. Gengou. Det orsakande medlet till en sjukdom som liknar kikhosta men är mildare, bordetella parapertussis, isolerades och studerades 1937 av G. Eldering och P. Kendrick och oberoende av varandra år 1937 av W. Bradford och B. Slavin. Bordetella bronchiseptica, det orsakande medlet till en sällsynt kikhosteliknande sjukdom hos människor, isolerades 1911 hos hundar av N. Ferry och hos människor av Brown år 1926. År 1984 isolerades en ny art, Bordetella avium; dess patogenicitet för människor har ännu inte fastställts.

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

Bordetellas morfologi

Bordetella tillhör klassen Betaproteobacteria, är gramnegativa och färgas bra med alla anilinfärgämnen. Ibland avslöjas bipolär färgning på grund av volutinkorn vid cellpolerna. Det orsakande medlet för kikhosta har formen av en äggformad stav (coccobacterium) som mäter 0,2-0,5 x 1,0-1,2 μm. Parakoklyushnaya bacillus har samma form, men är något större (0,6 x 2 μm). De är vanligtvis placerade enskilt, men kan vara placerade parvis. De bildar inte sporer; en kapsel finns i unga kulturer och i bakterier isolerade från en makroorganism. Bordetella är immobila, med undantag för B. bronchiseptica, som är en peritrik bakterie. G+C-halten i DNA är 61-70 mol%. De tillhör hemofila bakterier.

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

Biokemiska egenskaper hos Bordetella

Bordetella är strikt aerober, kemoorganotrofer. Den optimala tillväxttemperaturen är 35-36 °C. Det orsakande medlet för kikhosta i den släta S-formen (den så kallade fas I), till skillnad från de andra två arterna av Bordetella, växer inte på MPB och MPA, eftersom dess reproduktion hämmas av ansamling av omättade fettsyror i mediet som bildas under tillväxten, såväl som kolloidalt svavel och andra metaboliska produkter som bildas under tillväxten. För att neutralisera dem (eller adsorbera dem) måste stärkelse, albumin och träkol eller jonbytarhartser tillsättas till mediet för att odla kikhostebakterier. Mikroben kräver närvaron av 3 aminosyror i tillväxtmediet - prolin, cystein och glutaminsyra, vars källa är kasein eller bönhydrolysat. Det traditionella mediet för odling av kikhostebacillen är Bordet-Gengou-mediet (potatis-glycerinagar med tillsats av blod), på vilket den växer i form av släta, glänsande, transparenta kupolformade kolonier med en pärlemorfärgad eller metallisk kvicksilverfärg, cirka 1 mm i diameter, som växer på 3:e-4:e dagen. På ett annat medium - kasein-kolagar (CCA) - växer också på 3:e-4:e dagen släta konvexa kolonier med en diameter på cirka 1 mm, med en gråaktig krämfärg och viskös konsistens. Kolonier av parapertussis-bakterier skiljer sig inte i utseende från kikhoste, men är större och detekteras på 2:a-3:e dagen, och kolonier av B. bronchiseptica detekteras redan på 1:a-2:a dagen.

Ett karakteristiskt drag för kikhostebakterier är deras tendens att snabbt förändra sina kulturella och serologiska egenskaper när näringsmediets sammansättning, temperatur och andra odlingsförhållanden förändras. I övergångsprocessen från S-formen (fas I) till den stabila, grova R-formen (fas IV) genom de mellanliggande faserna II och III observeras smidiga förändringar i antigena egenskaper; patogena egenskaper går förlorade.

Parapertussis-bakterier och B. bronchiseptica, såväl som fas II, III och IV kikhostebakterier växer på MPA och MPB. Vid odling på flytande medium observeras diffus grumlighet med ett tätt sediment i botten; cellerna kan vara något större och polymorfa, ibland bildande trådar. I R-formen och mellanformerna uppvisar bakterierna uttalad polymorfism.

På Bordet-Gengou-mediet bildar alla Bordetella en något begränsad hemolyszon runt kolonierna och sprider sig diffust i mediet.

Bordetella fermenterar inte kolhydrater, bildar inte indol och reducerar inte nitrater till nitriter (med undantag för B. bronchiseptica). Parapertussis-bakterier utsöndrar tyrosinas, vilket bildar ett pigment som färgar mediet och kulturen brun.

Bordetella innehåller flera antigenkomplex. Det somatiska O-antigenet är artspecifikt; det generiska antigenet är agglutinogen 7. De huvudsakliga agglutinogenerna i kikhostans orsakande agens är den 7:e (generiska), 1:a (art) och de mest frekvent detekterade typspecifika 2:a och 3:e. Beroende på deras kombination urskiljs fyra serovarianter i Bordetella pertussis: 1, 2, 3; 1, 2.0; 1, 0, 3 och 1.0.0.

[ 9 ], [ 10 ]

Patogenicitetsfaktorer för Bordetella

Fimbrier (agglutinogener), yttre membranproteinet pertaktin (69 kDa) och filamentöst hemagglutinin (ytprotein) ansvarar för patogenens vidhäftning till ciliarepitelet i luftvägarnas mellersta delar (luftstrupar, bronker). Kapseln skyddar mot fagocytos. Hyaluronidas, lecitinas, plasmakoagulas och adenylatcyklas är ofta närvarande. Endotoxin (LPS) innehåller två lipider: A och X. LPS biologiska aktivitet bestäms av lipid X, lipid A har låg pyrogenicitet och är giftfri. LPS har immunogenicitet (helcellsvaccin), men orsakar sensibilisering. Det finns tre exotoxiner. Pertussistoxin (117 kDa) liknar i struktur och funktion koleragen, uppvisar ADP-ribosyltransferasaktivitet (ribosylater transducin, ett målcellmembranprotein som ingår i systemet som hämmar cellulärt adenylatcyklas), är ett starkt immunogen, ökar lymfocytos och insulinproduktion. Trakealt cytotoxin är ett fragment av peptidglykan, är pyrogent, artritogent, inducerar långsamma sömnvågor och stimulerar produktionen av IL-1, vilket svar på vilket kväveoxid (cytotoxisk faktor) syntetiseras. Det skadar trakeala epitelceller och orsakar ciliostas. Värmelabilt dermonekrotoxin är neurotropiskt, har vasokonstriktiv aktivitet, är homologt med cytotoxisk nekrotiserande faktor 1 (CNF1) hos Escherichia coli. Dess mål är Rho-proteiner i cellmembran. Dermonekrotoxin detekteras med ett intradermalt test på kaniner (Dolds test).

Immunitet

Efter sjukdomen bildas en stabil livslång immunitet; immuniteten efter vaccination varar endast 3–5 år.

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

Epidemiologi av kikhosta

Smittkällan vid kikhosta och parapertussis är en patient med en typisk eller latent form, särskilt under perioden före spasmodisk hosta. Vid kikhostliknande sjukdom orsakad av B. bronchiseptica kan smittkällan vara tama och vilda djur, bland vilka epizootier ibland observeras (grisar, kaniner, hundar, katter, råttor, marsvin, apor), och oftast påverkas luftvägarna. Smittmekanismen är luftburen. Bordetella har en specifik tropism för det ciliära epitelet i värdens luftvägar. Människor i alla åldrar är mottagliga för infektion, men barn från 1 till 10 år är mest mottagliga.

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

Symtom på kikhosta

Inkubationstiden för kikhosta är från 3 till 14 dagar, oftare 5-8 dagar. När patogenen har kommit in i slemhinnan i de övre luftvägarna förökar den sig i cellerna i ciliarepitelet och sprider sig sedan bronkogent till de nedre delarna (bronkioler, alveoler, små bronker). Under exotoxinets inverkan blir slemhinneepitelet nekrotiskt, vilket leder till att hostreceptorerna irriteras och ett konstant flöde av signaler skapas i hostcentret i medulla oblongata, där ett ihållande excitationsfokus bildas. Detta leder till uppkomsten av krampaktiga hostattacker. Kikhosta åtföljs inte av bakteriemi. Sekundär bakterieflora kan leda till komplikationer.

Följande stadier utmärks under sjukdomsförloppet:

• katarrperiod, som varar i cirka 2 veckor och åtföljs av torrhosta; patientens tillstånd försämras gradvis;
• konvulsiv (spasmodisk) eller spasmodisk period, som varar upp till 4-6 veckor och kännetecknas av attacker av okontrollerbar "skällande" hosta som inträffar upp till 20-30 gånger om dagen, och attackerna kan provoceras även av ospecifika irriterande ämnen (ljus, ljud, lukt, medicinska manipulationer, undersökning, etc.);
• upplösningsperioden, när hostattacker blir mindre frekventa och kortare i varaktighet, stöts nekrotiska områden i slemhinnan i övre luftvägarna bort, ofta i form av "gjutningar" från luftstrupen och bronkerna; varaktighet - 2-4 veckor.

Laboratoriediagnostik av kikhosta

De huvudsakliga diagnostiska metoderna är bakteriologiska och serologiska; för accelererad diagnostik, särskilt i ett tidigt skede av sjukdomen, kan immunofluorescensreaktion användas. För att isolera en renkultur används slem från nasofarynx eller sputum som material, vilket sås på AUC- eller Bordet-Gengou-medium. Såning kan också göras med hjälp av "hostplattemetoden". Den odlade kulturen identifieras genom en kombination av kulturella, biokemiska och antigena egenskaper. Serologiska reaktioner - agglutination, komplementfixering, passiv hemagglutination - används huvudsakligen för retrospektiv diagnostik av kikhosta eller i fall där en renkultur inte har isolerats. Antikroppar mot patogenen uppträder tidigast under den tredje veckan av sjukdomen, diagnosen bekräftas genom en ökning av antikroppstitern i serum tagna med 1-2 veckors intervall. Hos barn under de första två levnadsåren är serologiska reaktioner ofta negativa.

Behandling av kikhosta

Antibiotika (gentamicin, ampicillin) används för behandling; de är effektiva under sjukdomens katarralperiod och värdelösa under den konvulsiva perioden.

Specifikt förebyggande av kikhosta

För rutinmässig förebyggande av sjukdomen vaccineras barn mot kikhosta med hjälp av det adsorberade kikhoste-difteri-stelkrampsvaccinet (DPT), som innehåller 20 miljarder dödade kikhostebakterier i 1 ml. Det separat framställda dödade kikhostevaccinet, som används i barngrupper enligt epidemiologiska indikationer, är baserat på samma komponent. Denna komponent är reaktogen (neurotoxisk egenskap), därför studeras för närvarande aktivt acellulära vacciner som innehåller 2 till 5 komponenter (kikhostetoxoid, filamentöst hemagglutinin, pertaktin och 2 fimbriala agglutinogener).