Bordetellae

Kikhoste er en akutt infeksjonssykdom som hovedsakelig rammer barn, og er preget av et syklisk forløp og paroksysmal krampaktig hoste.

Det forårsakende agens, Bordetella pertussis, ble først oppdaget i 1900 i utstryk fra et barns sputum og deretter isolert i renkultur i 1906 av J. Bordet og O. Gengou. Det forårsakende agenset til en sykdom som ligner på kikhoste, men mildere, bordetella parapertussis, ble isolert og studert i 1937 av G. Eldering og P. Kendrick og uavhengig i 1937 av W. Bradford og B. Slavin. Bordetella bronchiseptica, det forårsakende agenset til en sjelden kikhostelignende sykdom hos mennesker, ble isolert i 1911 hos hunder av N. Ferry og hos mennesker av Brown i 1926. I 1984 ble en ny art, Bordetella avium, isolert; dens patogenitet for mennesker er ennå ikke fastslått.

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

Morfologi av Bordetella

Bordetella tilhører klassen Betaproteobacteria, er gramnegative og farges godt med alle anilinfargestoffer. Noen ganger avsløres bipolar farging på grunn av volutinkorn ved cellepolene. Kikhostebakterien har form av en oval stav (coccobacterium) som måler 0,2–0,5 x 1,0–1,2 μm. Parakoklyushnaya-basillen har samme form, men er noe større (0,6 x 2 μm). De er vanligvis plassert enkeltvis, men kan være plassert parvis. De danner ikke sporer; en kapsel finnes i unge kulturer og i bakterier isolert fra en makroorganisme. Bordetella er immobile, med unntak av B. bronchiseptica, som er en peritrik bakterie. G+C-innholdet i DNA er 61–70 mol%. De tilhører hemofile bakterier.

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

Biokjemiske egenskaper til Bordetella

Bordetella er strengt aerobe, kjemoorganotrofe organismer. Den optimale veksttemperaturen er 35–36 °C. Kikhostebakterien i den glatte S-formen (den såkalte fase I) vokser ikke på MPB og MPA, i motsetning til de to andre artene av Bordetella, siden reproduksjonen hemmes av akkumulering av umettede fettsyrer i mediet som dannes under vekst, samt kolloidalt svovel og andre metabolske produkter som dannes under vekst. For å nøytralisere dem (eller adsorbere dem) må stivelse, albumin og kull eller ionebytterharpikser tilsettes mediet for dyrking av kikhostebakterier. Mikroben krever tilstedeværelse av 3 aminosyrer i vekstmediet – prolin, cystein og glutaminsyre, hvis kilde er kasein eller bønnehydrolysater. Det tradisjonelle mediet for dyrking av kikhostebasillen er Bordet-Gengou-mediet (potetglyserinagar med tilsetning av blod), hvor den vokser i form av glatte, skinnende, gjennomsiktige kuppelformede kolonier med en perlemorfarge eller metallisk kvikksølvfarge, omtrent 1 mm i diameter, som vokser på 3.-4. dag. På et annet medium - kasein-kullagar (CCA) - vokser også på 3.-4. dag glatte, konvekse kolonier med en diameter på omtrent 1 mm, med en gråaktig kremfarge og viskøs konsistens. Kolonier av parapertussis-bakterier skiller seg ikke ut fra kikhoste i utseende, men er større og oppdages på 2.-3. dag, og kolonier av B. bronchiseptica oppdages allerede på 1.-2. dag.

Et karakteristisk trekk ved kikhostebakterier er deres tendens til raskt å endre sine kulturelle og serologiske egenskaper når sammensetningen av næringsmediet, temperaturen og andre vekstforhold endres. I overgangen fra S-formen (fase I) til den stabile, grove R-formen (fase IV) gjennom mellomfasene II og III observeres jevne endringer i antigene egenskaper; patogene egenskaper går tapt.

Parapertussis-bakterier og B. bronchiseptica, samt kikhostebakterier i fase II, III og IV, vokser på MPA og MPB. Ved dyrking på flytende medium observeres diffus turbiditet med et tett sediment i bunnen; cellene kan være noe større og polymorfe, noen ganger dannende tråder. I R-formen og mellomformene viser bakteriene uttalt polymorfisme.

På Bordet-Gengou-mediet danner alle Bordetella en noe begrenset hemolysesone rundt koloniene, og sprer seg diffust inn i mediet.

Bordetella fermenterer ikke karbohydrater, danner ikke indol, og reduserer ikke nitrater til nitritter (med unntak av B. bronchiseptica). Parapertussis-bakterier skiller ut tyrosinase, som danner et pigment som farger mediet og kulturen brun.

Bordetella inneholder flere antigenkomplekser. Det somatiske O-antigenet er artsspesifikt; det generiske antigenet er agglutinogen 7. De viktigste agglutinogenene i kikhoste-utløseren er den 7. (generiske), 1. (arts) og de hyppigst påviste typespesifikke 2. og 3. Avhengig av kombinasjonen av disse, skilles det mellom fire serovarianter i Bordetella pertussis: 1, 2, 3; 1, 2.0; 1, 0, 3 og 1.0.0.

[ 9 ], [ 10 ]

Patogenitetsfaktorer for Bordetella

Fimbriae (agglutinogener), ytre membranprotein pertaktin (69 kDa) og filamentøst hemagglutinin (overflateprotein) er ansvarlige for patogenets adhesjon til ciliarepitelet i de midtre delene av luftveiene (luftrør, bronkier). Kapselen beskytter mot fagocytose. Hyaluronidase, lecitinase, plasmakoagulase og adenylatcyklase er ofte tilstede. Endotoksin (LPS) inneholder to lipider: A og X. Den biologiske aktiviteten til LPS bestemmes av lipid X, lipid A har lav pyrogenisitet og er ikke-giftig. LPS har immunogenisitet (helcellevaksine), men forårsaker sensibilisering. Det finnes tre eksotoksiner. Pertussistoksin (117 kDa) har en lignende struktur og funksjon som koleragen, viser ADP-ribosyltransferaseaktivitet (ribosylater transducin, et målcellemembranprotein som er en del av systemet som hemmer cellulær adenylatcyklase), er et sterkt immunogen, øker lymfocytose og insulinproduksjon. Trakealt cytotoksin er et fragment av peptidglykan, er pyrogent, artritogent, induserer langsom bølgesøvn og stimulerer produksjonen av IL-1, som respons på dette syntetiseres nitrogenoksid (cytotoksisk faktor). Det skader trakeale epitelceller og forårsaker ciliostase. Varmelabilt dermonekrotoksin er nevrotropisk, har vasokonstriktiv aktivitet, er homologt med cytotoksisk nekrotiserende faktor 1 (CNF1) hos Escherichia coli. Målet er Rho-proteiner i cellemembraner. Dermonekrotoksin påvises ved en intradermal test på kaniner (Dolds test).

Immunitet

Etter sykdommen dannes en stabil livslang immunitet; immuniteten etter vaksinasjon varer bare 3–5 år.

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

Epidemiologi av kikhoste

Kilden til infeksjon ved kikhoste og parapertussis er en pasient med en typisk eller latent form, spesielt i perioden før spasmodisk hoste. Ved kikhostelignende sykdom forårsaket av B. bronchiseptica kan infeksjonskilden være husdyr og ville dyr, hvorav epizootier noen ganger observeres (griser, kaniner, hunder, katter, rotter, marsvin, aper), og oftest påvirkes luftveiene. Smittemekanismen er luftbåren. Bordetella har en spesifikk tropisme for ciliarepitelet i vertens luftveier. Mennesker i alle aldre er utsatt for infeksjon, men barn fra 1 til 10 år er mest utsatt.

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

Symptomer på kikhoste

Inkubasjonsperioden for kikhoste er fra 3 til 14 dager, oftere 5–8 dager. Når patogenet har kommet inn i slimhinnen i de øvre luftveiene, multipliserer det seg i cellene i ciliarepitelet og sprer seg deretter bronkogent til de nedre delene (bronkioler, alveoler, små bronkier). Under påvirkning av eksotoksinet blir slimhinneepitelet nekrotisk, noe som resulterer i irritasjon av hostereseptorene og det skapes en konstant strøm av signaler i hostesenteret i medulla oblongata, hvor det dannes et vedvarende fokus for eksitasjon. Dette fører til forekomsten av krampaktige hosteanfall. Kikhoste er ikke ledsaget av bakteriemi. Sekundær bakterieflora kan føre til komplikasjoner.

Følgende stadier skilles ut i løpet av sykdomsforløpet:

• katarralperiode, som varer i omtrent 2 uker og er ledsaget av tørrhoste; pasientens tilstand forverres gradvis;
• krampaktig (spasmodisk) eller spasmodisk periode, som varer opptil 4–6 uker og er preget av anfall av ukontrollerbar "bjeffende" hoste som forekommer opptil 20–30 ganger om dagen, og anfall kan provoseres frem selv av uspesifikke irritanter (lys, lyd, lukt, medisinske manipulasjoner, undersøkelse osv.);
• oppløsningsperioden, når hosteanfall blir sjeldnere og kortere i varighet, blir nekrotiske områder av slimhinnen i øvre luftveier avstøtt, ofte i form av "støpninger" fra luftrøret og bronkiene; varighet - 2-4 uker.

Laboratoriediagnostikk av kikhoste

De viktigste diagnostiske metodene er bakteriologiske og serologiske; for akselerert diagnostikk, spesielt i et tidlig stadium av sykdommen, kan immunofluorescensreaksjonen brukes. For å isolere en renkultur brukes slim fra nesesvelget eller sputum som materiale, som sås på AUC- eller Bordet-Gengou-medium. Såing kan også gjøres ved hjelp av "hosteplatemetoden". Den dyrkede kulturen identifiseres ved en kombinasjon av kulturelle, biokjemiske og antigene egenskaper. Serologiske reaksjoner - agglutinasjon, komplementfiksering, passiv hemagglutinasjon - brukes hovedsakelig til retrospektiv diagnostikk av kikhoste eller i tilfeller der en renkultur ikke er isolert. Antistoffer mot patogenet opptrer tidligst i den tredje uken av sykdommen, diagnosen bekreftes av en økning i antistofftiteren i sera tatt med 1-2 ukers intervaller. Hos barn i de to første leveårene er serologiske reaksjoner ofte negative.

Behandling av kikhoste

Antibiotika (gentamicin, ampicillin) brukes til behandling; de er effektive i sykdommens katarrale periode og ubrukelige i den krampaktige perioden.

Spesifikk forebygging av kikhoste

For rutinemessig forebygging av sykdommen vaksineres barn mot kikhoste ved bruk av den adsorberte kikhoste-difteri-tetanus-vaksinen (DPT), som inneholder 20 milliarder drepte kikhostebakterier i 1 ml. Den separat produserte drepte kikhostevaksinen, som brukes i barnegrupper i henhold til epidemiologiske indikasjoner, er basert på samme komponent. Denne komponenten er reaktogen (nevrotoksisk), derfor studeres acellulære vaksiner som inneholder fra 2 til 5 komponenter (kikhostetoksoid, filamentøst hemagglutinin, pertaktin og 2 fimbriale agglutinogener) for tiden aktivt.