Bordetellae

Kighoste er en akut infektionssygdom, der primært rammer børn, og som er karakteriseret ved et cyklisk forløb og paroxystisk spasmodisk hoste.

Det forårsagende agens, Bordetella pertussis, blev først opdaget i 1900 i udstrygning fra et barns sputum og derefter isoleret i renkultur i 1906 af J. Bordet og O. Gengou. Det forårsagende agens til en sygdom, der ligner kighoste, men er mildere, bordetella parapertussis, blev isoleret og undersøgt i 1937 af G. Eldering og P. Kendrick og uafhængigt af hinanden i 1937 af W. Bradford og B. Slavin. Bordetella bronchiseptica, det forårsagende agens til en sjælden kighostelignende sygdom hos mennesker, blev isoleret i 1911 hos hunde af N. Ferry og hos mennesker af Brown i 1926. I 1984 blev en ny art, Bordetella avium, isoleret; dens patogenicitet for mennesker er endnu ikke fastslået.

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

Bordetellas morfologi

Bordetella tilhører klassen Betaproteobacteria, er gramnegative og farver godt med alle anilinfarvestoffer. Nogle gange afsløres bipolar farvning på grund af volutinkorn ved cellepolerne. Det forårsagende agens for kighoste har form af en oval stav (coccobacterium) med en størrelse på 0,2-0,5 x 1,0-1,2 μm. Parakoklyushnaya bacillus har samme form, men er noget større (0,6 x 2 μm). De er normalt placeret enkeltvis, men kan være placeret parvis. De danner ikke sporer; en kapsel findes i unge kulturer og i bakterier isoleret fra en makroorganisme. Bordetella er immobile, med undtagelse af B. bronchiseptica, som er en peritrich bakterie. G+C-indholdet i DNA er 61-70 mol%. De tilhører hæmofile bakterier.

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

Biokemiske egenskaber af Bordetella

Bordetella er strengt aerobe, kemoorganotrofe bakterier. Den optimale væksttemperatur er 35-36 °C. Den forårsagende agens for kighoste i den glatte S-form (den såkaldte fase I) vokser, i modsætning til de to andre arter af Bordetella, ikke på MPB og MPA, da dens reproduktion hæmmes af ophobning af umættede fedtsyrer i mediet, der dannes under vækst, samt kolloidt svovl og andre metaboliske produkter, der dannes under vækst. For at neutralisere dem (eller adsorbere dem) skal stivelse, albumin og trækul eller ionbytterharpikser tilsættes mediet til dyrkning af kighostebakterier. Mikroben kræver tilstedeværelsen af 3 aminosyrer i vækstmediet - prolin, cystein og glutaminsyre, hvis kilde er kasein eller bønnehydrolysater. Det traditionelle medium til dyrkning af kighostebacillus er Bordet-Gengou-mediet (kartoffel-glycerin-agar med tilsætning af blod), hvorpå den vokser i form af glatte, skinnende, transparente kuppelformede kolonier med en perlemor- eller metallisk kviksølvfarve, ca. 1 mm i diameter, som vokser på den 3.-4. dag. På et andet medium - kasein-kul-agar (CCA) - vokser der også på den 3.-4. dag glatte, konvekse kolonier med en diameter på ca. 1 mm, der har en grålig-cremefarve og viskøs konsistens. Kolonier af parapertussis-bakterier adskiller sig ikke i udseende fra kighoste, men er større og detekteres på den 2.-3. dag, og kolonier af B. bronchiseptica detekteres allerede på den 1.-2. dag.

Et karakteristisk træk ved kighostebakterier er deres tendens til hurtigt at ændre deres kulturelle og serologiske egenskaber, når næringsmediets sammensætning, temperatur og andre vækstbetingelser ændrer sig. I overgangen fra S-formen (fase I) til den stabile, ru R-form (fase IV) gennem de mellemliggende faser II og III observeres der jævne ændringer i antigene egenskaber; patogene egenskaber går tabt.

Parapertussis-bakterier og B. bronchiseptica, såvel som fase II, III og IV kighostebakterier, vokser på MPA og MPB. Ved dyrkning på flydende medium observeres diffus turbiditet med et tæt sediment i bunden; cellerne kan være noget større og polymorfe, nogle gange med dannelse af tråde. I R-formen og mellemformer udviser bakterierne udtalt polymorfi.

På Bordet-Gengou-mediet danner alle Bordetella en let begrænset hæmolysezone omkring kolonierne og spredes diffust i mediet.

Bordetella fermenterer ikke kulhydrater, danner ikke indol og reducerer ikke nitrater til nitritter (med undtagelse af B. bronchiseptica). Parapertussis-bakterier udskiller tyrosinase, hvorved der dannes et pigment, der farver mediet og kulturen brun.

Bordetella indeholder adskillige antigenkomplekser. Det somatiske O-antigen er artsspecifikt; det generiske antigen er agglutinogen 7. De primære agglutinogener i kighoste-fremkalderen er det 7. (generiske), det 1. (art) og de hyppigst påviste typespecifikke 2. og 3. serovarianter. Afhængigt af deres kombination skelnes der mellem fire serovarianter i Bordetella pertussis: 1, 2, 3; 1, 2.0; 1, 0, 3 og 1.0.0.

[ 9 ], [ 10 ]

Patogenicitetsfaktorer for Bordetella

Fimbrier (agglutinogener), ydre membranprotein pertactin (69 kDa) og filamentøst hæmagglutinin (overfladeprotein) er ansvarlige for patogenets adhæsion til det ciliære epitel i de midterste dele af luftvejene (trachea, bronkier). Kapslen beskytter mod fagocytose. Hyaluronidase, lecithinase, plasmakoagulase og adenylatcyklase er ofte til stede. Endotoksin (LPS) indeholder to lipider: A og X. LPS' biologiske aktivitet bestemmes af lipid X, lipid A har lav pyrogenicitet og er ikke-toksisk. LPS har immunogenicitet (helcellevaccine), men forårsager sensibilisering. Der er tre eksotoksiner. Pertussistoksin (117 kDa) har en lignende struktur og funktion som koleragen, udviser ADP-ribosyltransferaseaktivitet (ribosylater transducin, et målcellemembranprotein, der er en del af det system, der hæmmer cellulær adenylatcyklase), er et stærkt immunogen, øger lymfocytose og insulinproduktion. Trakealt cytotoksin er et fragment af peptidglykan, er pyrogent, artritogent, inducerer langsom bølgesøvn og stimulerer produktionen af IL-1, hvorved nitrogenoxid (cytotoksisk faktor) syntetiseres. Det beskadiger trakeale epitelceller og forårsager ciliostase. Varmelabilt dermonekrotoksin er neurotropisk, har vasokonstriktiv aktivitet og er homologt med cytotoksisk nekrotiserende faktor 1 (CNF1) fra Escherichia coli. Dets mål er Rho-proteiner i cellemembraner. Dermonekrotoksin detekteres ved en intradermal test på kaniner (Dolds test).

Immunitet

Efter sygdommen dannes en stabil livslang immunitet; immuniteten efter vaccination varer kun 3-5 år.

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

Epidemiologi af kighoste

Kilden til infektion ved kighoste og parapertussis er en patient med en typisk eller latent form, især i perioden før debut af spasmodisk hoste. Ved kighostelignende sygdom forårsaget af B. bronchiseptica kan infektionskilden være husdyr og vilde dyr, hvoriblandt epizootier undertiden observeres (svine, kaniner, hunde, katte, rotter, marsvin, aber), og oftest påvirkes luftvejene. Smittemekanismen er luftbåren. Bordetella har en specifik tropisme for det ciliære epitel i værtens luftveje. Mennesker i alle aldre er modtagelige for infektion, men børn fra 1 til 10 år er mest modtagelige.

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

Symptomer på kighoste

Inkubationsperioden for kighoste er fra 3 til 14 dage, oftere 5-8 dage. Når patogenet er kommet ind i slimhinden i de øvre luftveje, formerer det sig i cellerne i ciliarepitelet og spredes derefter bronkogent til de nedre områder (bronkioler, alveoler, små bronkier). Under påvirkning af eksotoksinet bliver slimhindeepitelet nekrotisk, hvilket resulterer i irritation af hostereceptorerne, og der skabes en konstant strøm af signaler i hostecentret i medulla oblongata, hvor der dannes et vedvarende fokus for excitation. Dette fører til forekomsten af spasmodiske hosteanfald. Kighoste ledsages ikke af bakteriæmi. Sekundær bakterieflora kan føre til komplikationer.

Følgende stadier skelnes mellem sygdommens forløb:

• katarral periode, der varer cirka 2 uger og ledsages af en tør hoste; patientens tilstand forværres gradvist;
• krampagtig (spasmodisk) eller spasmodisk periode, der varer op til 4-6 uger og er karakteriseret ved anfald af ukontrollerbar "gøende" hoste, der forekommer op til 20-30 gange om dagen, og anfaldene kan fremprovokeres selv af ikke-specifikke irritanter (lys, lyd, lugt, medicinske manipulationer, undersøgelse osv.);
• Ophørsperioden, når hosteanfald bliver mindre hyppige og kortere i varighed, afstødes nekrotiske områder af slimhinden i de øvre luftveje, ofte i form af "støbninger" fra luftrøret og bronkierne; varighed - 2-4 uger.

Laboratoriediagnostik af kighoste

De vigtigste diagnostiske metoder er bakteriologiske og serologiske; til accelereret diagnostik, især i et tidligt stadie af sygdommen, kan immunofluorescensreaktionen anvendes. For at isolere en renkultur anvendes slim fra nasopharynx eller sputum som materiale, som sås på AUC- eller Bordet-Gengou-medium. Såning kan også udføres ved hjælp af "hosteplademetoden". Den dyrkede kultur identificeres ved en kombination af kulturelle, biokemiske og antigene egenskaber. Serologiske reaktioner - agglutination, komplementfiksering, passiv hæmagglutination - anvendes hovedsageligt til retrospektiv diagnostik af kighoste eller i tilfælde, hvor en renkultur ikke er blevet isoleret. Antistoffer mod patogenet optræder tidligst i den 3. uge af sygdommen, diagnosen bekræftes af en stigning i antistoftiteren i sera taget med 1-2 ugers intervaller. Hos børn i de første to leveår er serologiske reaktioner ofte negative.

Behandling af kighoste

Antibiotika (gentamicin, ampicillin) anvendes til behandling; de er effektive i sygdommens katarrale periode og ubrugelige i den konvulsive periode.

Specifik forebyggelse af kighoste

Til rutinemæssig forebyggelse af sygdommen vaccineres børn mod kighoste ved hjælp af den adsorberede kighoste-difteri-tetanusvaccine (DPT), der indeholder 20 milliarder dræbte kighostebakterier i 1 ml. Den separat producerede dræbte kighostevaccine, der anvendes i børnegrupper i henhold til epidemiologiske indikationer, er baseret på den samme komponent. Denne komponent er reaktogen (neurotoksisk), derfor undersøges acellulære vacciner, der indeholder fra 2 til 5 komponenter (kighostetoksoid, filamentøs hæmagglutinin, pertactin og 2 fimbriale agglutinogener), i øjeblikket aktivt.