Характеристика возбудителя коклюша Bordetella pertussis и особенности эпидемиологии заболевания

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.

приступ кашля у ребенка

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.

возбудители коклюша

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.
бактерии Bordetella pertussis

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

Устойчивость бактерий во внешней среде

Bordetella pertussis весьма чувствительна к факторам внешней среды и дезинфицирующим средствам, однако сохраняется в течение нескольких часов в сухой мокроте. Воздействие температуры 56о 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.

Культивирование возбудителей 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.

Биохимическая характеристика Bordetella pertussis

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.

колонии Bordetella pertussis

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

к содержанию ↑

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.

  1. Коклюшный токсин. Коклюшный токсин способствует выработке антител (антитоксинов). Возможно, именно благодаря ему, в организме ребенка, переболевшего коклюшем, сохраняется длительный иммунитет.
  2. Гемагглютинин. Антитела, вырабатываемые на гемагглютинин способны «склеивать» эритроциты крови. С помощью реакции агглютинации определяют вид возбудителя.
  3. Защитный антиген. Защитный антиген обуславливает невосприимчивость человека к инфекции.
возбудитель коклюша

Рис. 5. Возбудитель коклюша.

к содержанию ↑

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.
  • Филаментозный гемагглютинин.
  • Протективные агглютиногены.
  • Аденилатциклазный токсин.
  • Трахеальный цитотоксин.
  • Дермонекротоксин.
  • Белок наружной мембраны.
  • Эндотоксин (липосахарид).
  • Гистаминсенсибилизирующий фактор.
  • Термолабильный экзотоксин (коклюшный токсин, пертусиген, «лимфоцитозстимулирующий фактор», «гистаминсенсибилизирующий фактор»).

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.

структура коклюшного токсина

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.

Термостабильный эндотоксин (липополисахарид)

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 (фактор адгезии)

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

Микроворсинки бактерий (пили, фимбрии)

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

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

Аденидадциклаза

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

Дерматонекротоксин

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

Цитотоксин (трахеальный токсин)

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

Гистамин-сенсибилизирующий фактор

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

возбудители коклюша

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

к содержанию ↑

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.

Источник инфекции

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.

Как передается коклюш?

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

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%.

подвержены заболеванию коклюшем дети

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

Сезонность распространения инфекции

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

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.



К содержанию ↑  
Статьи раздела "Коклюш"
Самое популярное
ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ?
Подпишитесь на нашу рассылку!
 Комментарии
 Статьи раздела
О микробах и болезнях © 2017
Рейтинг@Mail.ru
Наверх