КОКЛЮШ (Франц. петушиный крик)

Коклюш - инфекционное заболевание, передающееся воздушно-капельным путем. До настоящего времени коклюш и его возбудитель остаются серьезной проблемой не только для России, но и для всего мира. По данным ВОЗ, в мире ежегодно заболевает коклюшем около 60 млн человек, умирает около 1 млн детей, преимущественно в возрасте до одного года.

Внешний вид ребенка, больного коклюшем, во время спазматического приступа

Род BORDETELLA
Вид BORDETELLA PERTUSSIS

Морфология
Мелкая, овоидная, грам- палочка с закругленными концами
Неподвижны. Спор нет. Жгутиков нет. Образует капсулу, пили.

Культуральные свойства
Оптимальная t культивирования 37°С при рН 7,2.
Не растет на простых питательных средах, культивируется на картофельно-глицериновом агаре и на полусинтетическом казеиново-угольном агаре без добавления крови.
Рост Bordetella pertussis на агаре Борде-Жангу

На кровяных средах образует зону гемолиза. Колонии мелкие, круглые, с ровными краями, блестящие напоминающие капельки ртути или зерна жемчуга.
Тип дыхания Строгие аэробы
Биохимические свойства:
Хемоорганотрофы
Метаболизм только окислительный
Ферментативно малоактивны: не ферментируют углеводы, нет протеолитической активности, не восстанавливает нитраты

Резистентность.
Очень неустойчив во внешней среде. Быстро разрушается под действием дезинфектантов, антисептиков , чувствительны к солнечному излучению. При 50-55°С погибают за 30 мин., при кипячении мгновенно.
Антигенные свойства.
О-Аг
К-Аг, состоящий из 14 компонентов (агглютиногены).
7 компонент - общий для всех бордетелл
Обязательными для B.pertussis являются 1 и 7 компоненты.

Ведущими для B. pertussis являются 1, 2, 3.
В зависимости от Аг сочетаний различают 6 сероваров возбудителя (1.2.0; 1.0.3; 1.2.3 , 1.0.0…).
В последнее десятилетие преобладающими являются серовары 1.2.0 и 1.0.3, выделяющиеся от привитых детей, имеющих легкие и атипичные формы заболевания. В то же время серовары 1.2.3 выделяются от непривитых детей прежде всего раннего возраста, у которых болезнь протекает чаще в тяжелой и реже — в среднетяжелой форме.

Адгезия
Филаментозный гемагглютинин -крупный белок, образующий филаментозные структуры на поверхности бактериальной клетки
Обеспечивает адгезию, связываясь с галактозными остатками сульфогликолипида на поверхности ресничного эпителия

Агглютиногены тесно связаны с белками фимбрий
Иммунизация фимбриальными белками защищает от аэрозольного заражения
Различия в структуре фимбриальных белков позволяют м/о избежать воздействия ат
Пертактин и ряд других поверхностных белков участвуют в адгезии, взаимодействуя с белками-рецепторами из семейства интегринов на поверхности клеток человека
Белок BrkA (Bordetella resistance to killing) участвует в адгезии, инвазии и обеспечивает устойчивость бактерии к классическому комплемент-зависимому пути элиминации антигенов

Синергизм филаментного гемагглютинина и коклюшного токсина в процессе адгезии на клетках реснитчатого эпителия (цилиарный стаз)

Колонизация
Наиболее изучена роль гемагглютинина, показано, что мутации, меняющие его структуру, приводят к снижению способности бордетелл колонизировать эпителий дыхательного тракта
Большая роль принадлежит коклюшному токсину, ат против его компонентов также предотвращают колонизацию ресничного эпителия

Колонизация эпителия трахеи Bordetella pertussis (клетки без ресничек свободны от бактерий)

Токсины Bordetella pertussis
Аденилатциклаза – единый полипептид , который может быть связан с клеткой и выделяться в окружающую среду
Состоит из двух субъединиц: отвечающей за ферментативную активность и за связывание с рецепторами клеток
Впервые был обнаружен как гемолизин
Активен только в клетках эукариот
Накопление цАМФ нарушает структру и физиологию клетки (аналогичен токсину В. anthracis)

Приводит к накоплению нейтрофилов в жидкости и снижению количества альвеолярных макрофагов в результате их апоптоза
Играет роль на начальном этапе развития инфекции
Мутанты по аденилатциклазе могут колонизировать слизистую, но обладают сниженной вирулентностью

Дерматонекротический токсин
В пораженных клетках развивается ряд характерных явлений: складчатость мембраны, фокальная адгезия и напряженные актиновые волокна, а также ДНК-репликация без клеточного деления
гомологичен цитотоксину E.coli
Роль в патогенезе коклюша неясна

Трахеальный цитотоксин
- фрагмент пептидогликана клеточной стенки
Повреждает ресничный эпителий и вызывает цилиостаз – нарушается отток слизи и создаются условия для персистирования возбудителя
Стимулирует продукцию ИЛ-1, в ответ на который синтезируется оксид азота
Обладает таким свойством, как пирогенность

Липополисахарид
Отличается от ЛПС энтеробактерий
липид определяет биологическую активность(пирогенность, токсичность, адъювантность, стимуляцию продукции ИЛ-1)
В целом, ЛПС обладает иммуногенностью
С ним связывают реактогенность цельноклеточной коклюшной вакцины вакцины

Коклюшный токсин
Опосредует как стадию колонизации, так и токсемическую стадию
- белок с АВ5 структурой:
Участок В – 5 субъединиц S2- S5, отвечает за связывание с рецепторами клеток-мишеней
участок А соответствует субъединице S1, обладает ферментативной активностью – осуществляет АДФ-рибозилирование G-белка, ингибирующего в норме аденилатциклазу

Накопление цАМФ приводит к:
Подавлению всех стадий фагоцитоза,
Нарушению нормального расселения лимфоцитов(«хоуминг-эффект»),
Опустошению тимус-зависимых зон лимфоидной ткани,
Действует на клетки поджелудочной железы, вызывая гиперпродукцию инсулина и как следствие-гипогликемию
Усиливает чувствительность к гистамину (в результате увеличение проницаемости капилляров, гипотензия, шок

У современных штаммов B.pertussis произошли существенные изменения в структуре ptxA гена, кодирующего S1 субъединицу коклюшного токсина, prn гена, кодирующего пертактин, и в фимбриальном fim3 гене, кодирующем Fim3 белок.
Штаммы B.pertussis, характеризующиеся новыми «невакцинными» аллелями генов патогенности, обладают высокой степенью вирулентности
Эти штаммы полностью вытеснили "старые" штаммы.

Патогенез коклюша
контакт, внедрение, распространение. Заболевания - энцефалопатия, ринорея, пароксизмальный кашель, лимфоцитоз, бронхопневмония
Осложнения: пневмония, ателектаз, эмфизема, кровоизлияние в мозг

Коклюш - высококонтагиозное заболевание, к которому очень восприимчивы дети (у взрослых вызывает затяжной бронхит)
Источник инфекции – больной (заразен до 25-30дн) или бактерионоситель
Путь передачи - воздушно-капельный
Периоды заболевания:
инкубационный(5-8дн, до14)
катаральный (5-14дней)
Судорожный (пароксизмальный) (2-8 недель)
период разрешения (2-4 недели)
ЛЕЧЕНИЕ: симптоматическое; антибиотикотерапия показана до пароксизмального периода; Ig

Лабораторная диагностика коклюша
Основные методы лабораторной диагностики коклюша
бактериологический
и серологический

Бактериологический метод
Клинический материал собирают
- сухим тампоном с задней стенки глотки и делают посев на питательные среды
- методом кашлевых пластинок
Материал целесообразно получать до начала антимикробной терапии
Необходимо соблюдение асептики,
не следует допускать контаминации посторонней микрофлорой

Один из способов взятия клинического материала

Цель бактериологического исследования:
Выделение чистой культуры и идентификация возбудителя коклюша
Дифференциальный анализ культуральных свойств возбудителей коклюша (B.pertussis) и паракоклюша (B.parapertussis)
1 этап: Посев на следующие питательные среды:
картофельно-глицериновый агар Борде,
казеиновый-угольный агар, кровяной агар
2 этап:
Палочки коклюша через 48-72ч роста образуют мелкие блестящие колонии серого цвета
Паракоклюшные палочки через 24-48ч роста образуют колонии несколько крупнее
Бактериологический метод

3 этап: Серологиеская идентификация бордетелл
Используют образцы антигенов - с 1 по 14
Антиген 7 определяет род Bordetella,
Антиген 1 определяет Bordetella pertussis,
Антиген 14 – B.parapertussis
В реакции агглютинации в пробирках

Серологический метод диагностики коклюша
ИФА используют для определения sIgA в носоглоточной слизи, начиная с 2-3 недели заболевания
РНГА используют при анализе сывороток через 10-14 дней, диагностический титр 1:80, у здоровых детей 1:20
РСК в парных сыворотках

Динамика образования антител при коклюше

Плановая профилактика коклюша
Комбинированная вакцина АКДС (адсорбированная коклюшно –дифтерийно – столбнячная вакцина) включает
дифтерийный и столбнячный анатоксины, а также убитые цельные микроорганизмы - возбудители коклюша

Ацеллюлярные вакцины
Компоненты B.pertussis :филаментозный гемагглютинин, пертактин, фимбрии, анатоксин
коклюшного токсина
Современная вакцина АКаДС включает неклеточный коклюшный компонент
Инфаринкс (Бельгия):
3 компонента (против коклюша, дифтерии, столбняка) +
1 компонент (против Хиб-инфекции – «Хиберикс»)