Původcem černého kašle je bakterie Bordetella pertussis, která obsahuje řadu složek, které při interakci s lidským tělem mohou vést k rozvoji patologických procesů. Černý kašel je akutní infekční onemocnění, které se přenáší vzdušnými kapénkami.
Onemocnění se vyskytuje s příznaky křečovitého záchvatovitého kašle a poškozením bronchopulmonálního a centrálního nervového systému. Většinou jsou k onemocnění náchylné malé děti.
Černý kašel je znám již od starověku. Guillaume de Baillou poprvé popsal nemoc v roce 1578 poté, co pozoroval epidemii této nemoci v Paříži. Jeho úplný popis vytvořil Sydengam již v 18. století. V roce 1847 nemoc popsal domácí vědec S. F. Khotovitsky. V roce 1906 Bordet a Gengou objevili původce černého kašle. Později byla vytvořena vakcína, která výrazně snížila výskyt onemocnění a eliminovala výskyt epidemií.
Černý kašel zůstává dnes vážným problémem po celém světě. Ročně jí onemocní asi 60 milionů lidí na celém světě. Zemře asi 1 milion. Jedná se především o děti do 1 roku věku.
Rýže. 1. Fotografie ukazuje záchvat kašle u dítěte s černým kašlem. Křečovitý záchvatovitý kašel a dlouhý průběh nemoci způsobují dítěti velké utrpení a vedou k zoufalství jeho rodičů.
Aktivní imunizace dětské populace, záměna virulentního toxického kmene původce černého kašle za méně virulentní a zlepšení etiotropní a patogenetické léčby vedly k výraznému snížení nemocnosti. V Ruské federaci je úmrtnost na černý kašel setiny procenta, proto tento ukazatel ve struktuře celkové úmrtnosti na infekční onemocnění prakticky ztratil význam.
Přetrvávání nemocnosti je dnes ovlivněno:
nízký počet dětí do 1 roku očkovaných proti černému kašli, důvodem jsou lékařské výjimky a odmítnutí rodičů;
oslabení imunity po očkování u školáků;
defekty imunizace;
podle zahraničních výzkumníků je černý kašel zjištěn u 26 % dospělých s vleklým kašlem, pod jehož maskou se u nich toto onemocnění vyskytuje;
včasná protiepidemická opatření, což je spojeno s pozdní diagnostikou onemocnění, k čemuž přispívají potíže s diagnostikou vymazaných forem onemocnění a snížená ostražitost lékařů.
K epidemickému šíření černého kašle přispívají kromě vysoké vnímavosti dětské populace nepříznivé životní podmínky (např. přelidněnost) a neuspokojivý stav preventivní práce v dětských organizovaných skupinách.
Původce černého kašle
Původcem černého kašle je bakterie Bordetella pertussis (Haemophilus pertussis, Bordet-Gengou bacillus, pertussis bacillus), kterou v roce 1906 objevili Bordet a Gengou v letech 1906-1908. a pojmenované po těchto vědcích.
Bortedella jsou zástupci rodu Bordetella a jsou rozděleni do několika druhů, z nichž jeden je Bordetella pertussis. Bordetella způsobuje černý kašel, který postihuje dýchací cesty a je doprovázen záchvatovitým křečovitým kašlem.
Bordetella parapertussis způsobuje onemocnění podobné pertusi parapertussis.
Rýže. 2. Na fotografii je původcem černého kašle bakterie Bordetella pertussis.
Člověk je jediným přenašečem patogenů černého kašle.
Původci černého kašle jsou aeroby. Žijí a vyvíjejí se pouze v přítomnosti vzdušného kyslíku.
Bordetella pertussis je hemoglobinofilní bacil. Bakterie se dobře kultivují na médiích obohacených krví.
Bacily černého kašle jsou gramnegativní. Gram zbarvený do růžova nebo červena.
Bacillus černého kašle je nepohyblivý, velikostí připomíná krátkou kokosovitou tyčinku, konce jsou zaoblené, délka 0,5 - 2 mikrony, netvoří spory, jsou umístěny odděleně v nátěrech, méně často v párech, tvoří pouzdro, které chrání mikroba před fagocytózou.
Rýže. 3. Na fotografii je bakterie Bordetella pertussis růžová (Gramovo barvení).
Odolnost bakterií ve vnějším prostředí
Bordetella pertussis je velmi citlivá na faktory prostředí a dezinfekční prostředky, ale v suchém sputu přetrvává několik hodin. Vliv teploty 56Ó do 15 minut přímé sluneční světlo po dobu jedné hodiny a ultrafialové světlo zabíjí bakterie.Bordetella pertussis vykazuje citlivost na řadu antibiotik. Erytromycin, chloramfenikol, streptomycin a tetracyklinová antibiotika se široce používají k léčbě černého kašle.
Kultivace patogenů černého kašle
Bordetelly jsou velmi rozmarné. Pomalu rostou pouze na speciálních médiích - kasein-uhlí nebo bramborovo-glycerinový agar. Kolonie se objevují po výsevu o 48 - 72 hodin později. Jsou kulaté, malé, vlhké, s perleťovým leskem (připomínajícím kapičky rtuti). Při pěstování na médiu s přídavkem krve se kolem kolonií objevuje zóna hemolýzy.
Růst Bordetella je potlačován jinou mikroflórou, proto se v současnosti do živného média přidává antibiotikum.
Biochemické charakteristiky Bordetella pertussis
Tyčinky proti černému kašli nerozkládají cukry a alkoholy, netvoří indol, neredukují dusičnany na dusitany a neprodukují ureázu, enzym, který rozkládá kyselinu močovou na amoniak a oxid uhličitý.
Rýže. 4. Na fotografii je kolonie Bordetella pertussis. Jsou kulaté, malé, vlhké, s perleťovým leskem, připomínajícím kapičky rtuti.
Původci černého kašle obsahují látky (antigeny), které mohou vyvolat imunitní odpověď v těle nakaženého člověka (tvorba protilátek). Antigenní struktura bakterií je složitá a dosud nebyla dostatečně prozkoumána. Existují generické antigeny a specifické antigeny.
Tyto zahrnují:
Aglutinogen. Aglutinogen (antigen), který způsobuje tvorbu aglutininů (protilátek) v těle infikované osoby. Pokud jsou v těle protilátky, což se vyskytuje u dětí, které se uzdravily nebo byly očkovány proti černému kašli, kožní test je pozitivní.Aglutinační reakcí (slepením bakterií dohromady s protilátkami) je možné odlišit druhy Bordetella pertussis a určit jejich antigenní varianty.
Bacillus černého kašle má specifický O-antigen (somatický antigen), který představuje lipopolysacharid buněčné stěny sestávající ze 14 složek. Tělo infikované osoby produkuje protilátky proti O-Ag, které se využívají při sérologické diagnostice onemocnění.
Pertusový toxin. Pertusový toxin podporuje tvorbu protilátek (antitoxinů). Možná právě díky němu zůstává v těle dítěte, které prodělalo černý kašel, dlouhodobá imunita.
hemaglutinin. Protilátky produkované proti hemaglutininu jsou schopny „slepit“ červené krvinky dohromady. Pomocí aglutinační reakce se určí typ patogenu.
Ochranný antigen. Ochranný antigen činí člověka imunním vůči infekci.
Bakteriální buňka patogenů černého kašle obsahuje řadu složek, které při interakci s lidským tělem mohou vést k rozvoji patologických procesů. Tyto zahrnují:
Pertusový toxin určuje klinický obraz onemocnění – bronchospasmus, generalizovaný vazospasmus s následným zvýšením krevního tlaku.Pod vlivem pertussis toxinu je vždy pozorováno zvýšení hladiny cAMP (cyklický adenosinmonofosfát) v tkáňových buňkách infikovaného dítěte. CAMP je zapojen do řady regulačních procesů. Jak se jeho koncentrace v buňkách zvyšuje, je blokována pohyblivost a absorpční kapacita makrofágů.
Vlivem toxinu černého kašle se v těle nakaženého zvyšuje počet lymfocytů a stimuluje se produkce inzulínu.
Toxin černého kašle působí neurotoxicky, působí na centra kašle, nervová zakončení průdušek, působí na kašel a dýchací centra umístěná v prodloužené míše, čímž se vytváří začarovaný kruh patologického kašle.
Pertusový toxin vede k rozvoji přecitlivělosti na serotonin a histamin, což má za následek anafylaktický šok u pokusných zvířat.
Rýže. 6. Schéma struktury pertusového toxinu. Podjednotka A nebo S1 má enzymatickou aktivitu. Oligomer B (podjednotky S2 - S5) vazbou na cílovou buňku podporuje pronikání podjednotky S1 do buňky.
Tepelně stabilní endotoxin (lipopolysacharid)
Endotoxiny se uvolňují do krve po zničení bakterií. Tepelně stabilní endotoxin je součástí vnější membrány patogenu černého kašle. Skládá se ze 3 kovalentně vázaných složek: lipid A, centrální oligosacharid a O-antigen.
Lipid A způsobuje těžké toxické poškození, často končící toxickým šokem.
Centrální oligosacharid způsobuje mírnější toxické léze.
O-antigen (somatický antigen) se skládá z cukrů. Jejich délka ovlivňuje průnik hydrofobních antibiotik do bakteriální buňky.Tělo infikované osoby produkuje protilátky proti O-Ag, které se využívají při sérologické diagnostice onemocnění.
Filamentózní hemaglutinin (adhezivní faktor)
Vláknitý hemaglutinin je jednou ze složek vnější membrány bakteriální buňky. Podporuje uchycení mikroorganismů na epiteliálních buňkách dýchacího traktu.
Mikroklky bakterií (pili, fimbrie)
Mikroklky pokrývající Bordetella pertussis podporují adhezi bakterií k řasinkovému epitelu dýchacího traktu. Některé vilózní antigeny podporují tvorbu ochranných protilátek. Takové protilátky jsou základní složkou vakcín proti pertusi.
Pertaktin a vláknitý hemaglutinin
Pertaktin a vláknitý hemaglutinin podporují adhezi bakterií k řasinkovému epitelu dýchacího traktu.
Adenidad cykláza
Adenidad cykláza potlačuje aktivitu fagocytů a inhibuje migraci monocytů. Adenidad cykláza podporuje tvorbu ochranných protilátek. Takové protilátky jsou nezbytnou součástí vakcín proti černému kašli.
Dermatonekrotoxin
Dermatonekrotoxin a cytotoxin poškozují tkáň. V poškozené oblasti se tvoří krvácení. Zvýšení průtoku krve podporuje příliv živin nezbytných pro patogeny a usnadňuje vstřebávání toxinu černého kašle.
Cytotoxin (tracheální toxin)
Tracheální toxin ničí řasinky respiračních epiteliálních buněk, způsobuje stagnaci průduškové tekutiny a dráždí centra kašle.
Histamin-senzibilizující faktor
Faktor senzibilizující histamin zvyšuje náchylnost tkání ke škodlivým účinkům histaminu.
Rýže. 7. Fotografie ukazuje původce černého kašle (mikroskopie, Gramovo barvení).
Černý kašel je typická vzdušná infekce. Epidemiologii onemocnění ovlivňuje vysoká vnímavost člověka k onemocnění, relativně vysoká frekvence vymazaných forem, obtížnost diagnostiky v počátečním období, celoživotní postinfekční imunita a vysoká citlivost bakterií na faktory prostředí.
Zdroj infekce
Člověk je jediným přenašečem patogenů černého kašle. Nebezpečí představují nemocní lidé a přenašeči bakterií.
90 - 100 % pacientů představuje nebezpečí pro ostatní od konce inkubační doby a celého období klinických projevů onemocnění. Do konce 4. týdne křečovitého období představuje nebezpečí pro ostatní pouze 10 % pacientů.
Mezi všemi pacienty tvoří pacienti s vymazanými formami 10 - 50%. Pro organizované děti představují velké nebezpečí.
V posledních letech jsou stále častěji zaznamenávány případy infekce od dospělých.
Přenašeči Bordetella pertussis nepředstavují žádné zvláštní nebezpečí. Jejich bakteriální přenos je obvykle krátkodobý. Absence kašle navíc výrazně snižuje uvolňování patogenů do vnějšího prostředí.
Antibiotická terapie výrazně zkracuje dobu potřebnou k izolaci patogenů černého kašle.
Jak se černý kašel přenáší?
Původci černého kašle se přenášejí vzdušnými kapénkami. Masivní uvolňování Bordetella pertussis je pozorováno od konce inkubační doby do konce období akutní manifestace onemocnění. Poloměr šíření infekce je omezen na 2 metry. Nestabilita patogenu ve vnějším prostředí je překážkou šíření infekce prostřednictvím předmětů pro domácnost.
Náchylnost k infekci
Náchylnost k infekci černým kašlem je vysoká. Index nakažlivosti u černého kašle je 0,7 - 1,0.To znamená, že černý kašel postihuje 70 až 100 lidí ze sta, kteří dříve nebyli nemocní a nebyli proti této nemoci očkováni a byli v úzkém kontaktu s pacienty.
Nejnáchylnější k onemocnění jsou děti v prvních dnech a prvním roce života. Náchylnost k černému kašli se po nemoci ztrácí.
Náchylnost k černému kašli po imunizaci prudce slábne, ale v průběhu let se zvyšuje, což vyžaduje přeočkování. Imunizované děti mohou dostat černý kašel, ale jejich onemocnění je mírné.
Ve vzácných případech starší lidé onemocní černým kašlem znovu. Úmrtnost na černý kašel je extrémně nízká a činí 0,04 %.
Rýže. 8. Děti v prvních dnech života jsou nejvíce náchylné na černý kašel.
Sezónnost šíření infekce
Infekce černého kašle se šíří na podzim a v zimě. Nemoci se začínají evidovat v září. Registrační období pro černý kašel trvá 8 měsíců. Vrchol výskytu nastává v prosinci až lednu.
Propuknutí černého kašle v zařízeních péče o děti
Ohniska černého kašle v dětských ústavech se objevují, když je infekce zavlečena dětmi, jejichž černý kašel se vyskytuje ve vymazané formě, nebo dětmi v katarálním období onemocnění.
Včasná izolace prvního nemocného dítěte zabrání dalšímu šíření infekce.
Propuknutí černého kašle v dětských kolektivech se rozvíjí pomalu. Po prvním případě jsou registrovány nové případy onemocnění u 1 - 3 dětí každých 2 - 10 dní.
Někdy délka období, kdy nejsou nemocné děti registrovány, přesahuje dva týdny - trvání inkubační doby. Poté je nové ohnisko závažnější než předchozí.
K šíření onemocnění přispívá vysoká náchylnost k černému kašli u malých dětí, nepříznivé životní podmínky a nedostatečná preventivní práce v dětských kolektivech.
