Bordetellae

Oslovski kašelj je akutna nalezljiva bolezen, ki prizadene predvsem otroke, za katero je značilen cikličen potek in paroksizmalni spazmodični kašelj.

Povzročitelja, Bordetello pertussis, so prvič odkrili leta 1900 v razmazih otroškega izpljunka, nato pa sta ga leta 1906 v čisti kulturi izolirala J. Bordet in O. Gengou. Povzročitelja bolezni, podobne oslovskemu kašlju, vendar blažje, bordetello parapertussis, sta leta 1937 izolirala in preučevala G. Eldering in P. Kendrick, neodvisno leta 1937 pa W. Bradford in B. Slavin. Bordetello bronchiseptico, povzročitelja redke bolezni, podobne oslovskemu kašlju, pri ljudeh, je leta 1911 pri psih izoliral N. Ferry, pri ljudeh pa leta 1926 Brown. Leta 1984 je bila izolirana nova vrsta, Bordetella avium; njena patogenost za ljudi še ni bila ugotovljena.

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

Morfologija Bordetelle

Bordetelle spadajo v razred Betaproteobacteria, so gramnegativne in se dobro obarvajo z vsemi anilinskimi barvili. Včasih se zaradi volutinskih zrn na celičnih polih pokaže bipolarno obarvanje. Povzročitelj oslovskega kašlja ima obliko jajčaste paličice (coccobacterium), ki meri 0,2-0,5 x 1,0-1,2 μm. Parakoklyushnaya bacil ima enako obliko, vendar je nekoliko večji (0,6 x 2 μm). Običajno se nahajajo posamično, lahko pa se nahajajo tudi v parih. Ne tvorijo spor; kapsula se nahaja v mladih kulturah in v bakterijah, izoliranih iz makroorganizma. Bordetelle so negibne, z izjemo B. bronchiseptica, ki je peritrihozna bakterija. Vsebnost G + C v DNK je 61-70 mol %. Spadajo med hemofilne bakterije.

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

Biokemijske lastnosti Bordetelle

Bordetelle so strogi aerobi, kemoorganotrofi. Optimalna temperatura rasti je 35–36 °C. Povzročitelj oslovskega kašlja v gladki S-obliki (tako imenovana faza I) za razliko od drugih dveh vrst Bordetelle ne raste na MPB in MPA, saj njegovo razmnoževanje ovira kopičenje nenasičenih maščobnih kislin v gojišču, ki nastane med rastjo, ter koloidno žveplo in drugi presnovni produkti, ki nastanejo med rastjo. Za njihovo nevtralizacijo (ali adsorpcijo) je treba v gojišče za gojenje bakterij oslovskega kašlja dodati škrob, albumin in oglje ali ionsko izmenjevalne smole. Mikrob potrebuje v rastnem gojišču prisotnost 3 aminokislin – prolina, cisteina in glutaminske kisline, katerih vir so kazein ali hidrolizati fižola. Tradicionalno gojišče za gojenje oslovskega bacila je Bordet-Gengoujevo gojišče (krompirjevo-glicerinski agar z dodatkom krvi), na katerem raste v obliki gladkih, sijočih, prozornih kupolastih kolonij z bisernim ali kovinskim živosrebrnim odtenkom, premera približno 1 mm, ki zrastejo 3. do 4. dan. Na drugem gojišču - kazein-ogljevem agarju (CCA) - prav tako 3. do 4. dan zrastejo gladke konveksne kolonije s premerom približno 1 mm, sivkasto-kremne barve in viskozne konsistence. Kolonije parapertusisnih bakterij se po videzu ne razlikujejo od oslovskih, vendar so večje in jih odkrijemo 2. do 3. dan, kolonije B. bronchiseptica pa že 1. do 2. dan.

Značilnost bakterij oslovskega kašlja je njihova nagnjenost k hitremu spreminjanju kulturnih in seroloških lastnosti, ko se spremeni sestava hranilnega medija, temperatura in drugi pogoji rasti. V procesu prehoda iz S-oblike (faza I) v stabilno grobo R-obliko (faza IV) skozi vmesni fazi II in III opazimo gladke spremembe antigenih lastnosti; patogene lastnosti se izgubijo.

Bakterije Parapertussis in B. bronchiseptica ter bakterije oslovskega kašlja faze II, III in IV rastejo na MPA in MPB. Pri gojenju na tekočem gojišču opazimo difuzno motnost z gosto usedlino na dnu; celice so lahko nekoliko večje in polimorfne, včasih tvorijo nitke. V R-obliki in vmesnih oblikah bakterije kažejo izrazit polimorfizem.

Na gojišču Bordet-Gengou vse bakterije Bordetella tvorijo rahlo omejeno območje hemolize okoli kolonij, ki se difuzno širi v gojišče.

Bordetella ne fermentira ogljikovih hidratov, ne tvori indola, ne reducira nitratov v nitrite (z izjemo B. bronchiseptica). Parapertusisne bakterije izločajo tirozinazo, ki tvori pigment, ki obarva gojišče in kulturo rjavo.

Bordetella vsebuje več antigenskih kompleksov. Somatski O-antigen je vrstno specifičen; generični antigen je aglutinogen 7. Glavni aglutinogeni pri povzročitelju oslovskega kašlja so 7. (generični), 1. (vrstni) in najpogosteje odkriti tipsko specifični 2. in 3. Glede na njihovo kombinacijo pri Bordetella pertussis ločimo štiri serovariante: 1, 2, 3; 1, 2.0; 1, 0, 3 in 1.0.0.

[ 9 ], [ 10 ]

Dejavniki patogenosti Bordetelle

Fimbrije (aglutinogeni), protein zunanje membrane pertaktin (69 kDa) in filamentozni hemaglutinin (površinski protein) so odgovorni za adhezijo patogena na ciliarni epitelij srednjih delov dihal (sapnik, bronhiji). Kapsula ščiti pred fagocitozo. Pogosto so prisotni hialuronidaza, lecitinaza, plazmokogulaza in adenilat ciklaza. Endotoksin (LPS) vsebuje dva lipida: A in X. Biološko aktivnost LPS določa lipid X, lipid A ima nizko pirogenost in ni toksičen. LPS ima imunogenost (celično cepivo), vendar povzroča senzibilizacijo. Obstajajo trije eksotoksini. Pertusisni toksin (117 kDa) je po strukturi in delovanju podoben holeragenu, kaže ADP-riboziltransferazno aktivnost (ribozilat transducin, membranski protein ciljnih celic, ki je del sistema, ki zavira celično adenilat ciklazo), je močan imunogen, povečuje limfocitozo in proizvodnjo insulina. Trahealni citotoksin je fragment peptidnega glikana, je pirogen, artritogen, povzroča počasnovalovni spanec in spodbuja proizvodnjo IL-1, v odgovor na katerega se sintetizira dušikov oksid (citotoksični faktor). Poškoduje trahealne epitelijske celice in povzroča ciliostazo. Toplotno labilni dermonekrotoksin je nevrotropen, ima vazokonstrikcijsko delovanje, homologen je citotoksičnemu nekrotizirajočemu faktorju 1 (CNF1) bakterije Escherichia coli. Njegova tarča so Rho proteini celičnih membran. Dermonekrotoksin se zazna z intradermalnim testom na kuncih (Doldov test).

Imunost

Po bolezni se oblikuje stabilna doživljenjska imunost; imunost po cepljenju traja le 3-5 let.

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

Epidemiologija oslovskega kašlja

Vir okužbe pri oslovskem kašlju in parapertusisu je bolnik s tipično ali latentno obliko, zlasti v obdobju pred pojavom spazmodičnega kašlja. Pri bolezni, podobni oslovskemu kašlju, ki jo povzroča B. bronchiseptica, so lahko vir okužbe domače in divje živali, med katerimi včasih opazimo epizootije (prašiči, kunci, psi, mačke, podgane, morski prašički, opice), najpogosteje pa so prizadeta dihala. Mehanizem okužbe je po zraku. Bordetelle imajo specifičen tropizem za ciliarni epitelij dihalnih poti gostitelja. Za okužbo so dovzetni ljudje vseh starosti, najbolj pa so dovzetni otroci od 1. do 10. leta starosti.

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

Simptomi oslovskega kašlja

Inkubacijska doba za oslovski kašelj je od 3 do 14 dni, pogosteje 5-8 dni. Povzročitelj, ki vstopi v sluznico zgornjih dihal, se razmnoži v celicah ciliarnega epitelija in se nato po bronhogeni poti širi v spodnje dele (bronhiole, alveole, majhne bronhije). Pod delovanjem eksotoksina epitelij sluznice postane nekrotičen, zaradi česar se receptorji za kašelj razdražijo in v središču kašlja v podolgovati hrbtenjači se ustvari stalen pretok signalov, v katerem se oblikuje vztrajno žarišče vzbujanja. To vodi do pojava spastičnih napadov kašlja. Oslovskega kašlja ne spremlja bakteriemija. Sekundarna bakterijska flora lahko povzroči zaplete.

Med potekom bolezni ločimo naslednje faze:

• kataralno obdobje, ki traja približno 2 tedna in ga spremlja suh kašelj; bolnikovo stanje se postopoma slabša;
• konvulzivno (spazmodično) ali spazmodično obdobje, ki traja do 4-6 tednov in je značilno po napadih neobvladljivega "lajajočega" kašlja, ki se pojavljajo do 20-30-krat na dan, napade pa lahko izzovejo tudi nespecifični dražilni dejavniki (svetloba, zvok, vonj, medicinski posegi, pregled itd.);
• obdobje ločitve, ko napadi kašlja postanejo manj pogosti in krajši, se nekrotična območja sluznice zgornjih dihal zavržejo, pogosto v obliki "odlitkov" iz sapnika in bronhijev; trajanje - 2-4 tedne.

Laboratorijska diagnostika oslovskega kašlja

Glavne diagnostične metode so bakteriološke in serološke; za pospešeno diagnostiko, zlasti v zgodnji fazi bolezni, se lahko uporabi imunofluorescenčna reakcija. Za izolacijo čiste kulture se kot material uporabi sluz iz nosno-žrelnega izpljunka ali sputum, ki se seje na AUC ali Bordet-Gengoujev medij. Sejanje se lahko izvede tudi z metodo "kašljevih plošč". Gojeno kulturo identificiramo s kombinacijo kulturnih, biokemijskih in antigenih lastnosti. Serološke reakcije - aglutinacija, fiksacija komplementa, pasivna hemaglutinacija - se uporabljajo predvsem za retrospektivno diagnostiko oslovskega kašlja ali v primerih, ko čista kultura ni bila izolirana. Protitelesa proti povzročitelju se pojavijo najraje v 3. tednu bolezni, diagnoza pa se potrdi s povečanjem titra protiteles v serumih, odvzetih v 1-2-tedenskih intervalih. Pri otrocih prvih dveh let življenja so serološke reakcije pogosto negativne.

Zdravljenje oslovskega kašlja

Za zdravljenje se uporabljajo antibiotiki (gentamicin, ampicilin), ki so učinkoviti v kataralnem obdobju bolezni in neuporabni v konvulzivnem obdobju.

Specifično preprečevanje oslovskega kašlja

Za rutinsko preprečevanje bolezni se otroci cepijo proti oslovskemu kašlju z adsorbiranim cepivom proti oslovskemu kašlju, davici in tetanusu (DPT), ki vsebuje 20 milijard ubitih bakterij oslovskega kašlja v 1 ml. Ločeno proizvedeno ubito cepivo proti oslovskemu kašlju, ki se uporablja v otroških skupinah po epidemioloških indikacijah, temelji na isti komponenti. Ta komponenta je reaktogena (nevrotoksična lastnost), zato se trenutno aktivno preučujejo acelična cepiva, ki vsebujejo od 2 do 5 komponent (oslovski toksoid, nitasti hemaglutinin, pertaktin in 2 fimbrijska aglutinogena).