Главная > Серотонин > Бордетеллы коклюша и коклюш, паракоклюш. Санитарная микробиология Питательная среда для выделения возбудителя коклюша


Бордетеллы коклюша и коклюш, паракоклюш. Санитарная микробиология Питательная среда для выделения возбудителя коклюша




Первые исторические справки о заболеваемости коклюшем относятся к эпохе средневековья, когда были описаны эпидемии заболевания в Голландии, Франции, Англии.

Бельгийским бактериологом Жюлем Борде и французским ученым Октавом Жангу в 1906 году впервые в мире был выделен и описан возбудитель заболевания, который впоследствии был назван палочкой Борде-Жангу. Позднее, в честь Ж. Борде был назван род бактерий Bordetella. Массовую вакцинацию против коклюша начали проводить в середине 20-го века.

Коклюш представляет собой острый инфекционный процесс в дыхательной системе человека, поражающий слизистую оболочку бронхов, бронхиол, а также гортани, трахеи, сопровождающееся судорожным приступообразным кашлем. Возбудителем коклюша является бактерия Bordetella pertussis.

Микробиологическая характеристика возбудителя коклюша

Род Bordetella включает несколько возбудителей респираторных болезней человека, из которых первостепенное значение имеют Bordetella pertussis – возбудитель коклюша, и Bordetella parapertussis – возбудитель паракоклюша (клинически схожее заболевание, но протекающее в легкой форме).

Бактерии данного рода грамотрицательны (не удерживают краситель при окрашивании), имеют палочковидную форму и небольшие размеры, неподвижны.

Палочка коклюша – Bordetella pertussis – характеризуется маленькими размерами (не превышают 1 мкм), способна образовывать защитную микрокапсулу, покрыта микроворсинками. Бактерия способна размножаться только в присутствии кислорода (аэроб), достаточно требовательна к питательным средам. Колонии коклюшной палочки напоминают жемчуг или капельки ртути: серебристые, мелкие, сферические и конусообразные.

Основные структурные элементы коклюшной палочки – защитная микрокапсула, микроворсинки, клеточная стенка (наружная и внутренняя мембраны) – несут антигенную нагрузку микроорганизма и продуцируют токсины, обеспечивая иммунный ответ и клинику заболевания.

В отличие от истинного возбудителя коклюша, В.parapertussis имеет большие размеры, на питательных средах растет иными колониями и самое главное, отличается структурой антигенов.

Антигенная структура у бактерий рода Бордетелла очень сложна. В капсуле расположено 14 агглютиногенов (капсульные антигены), называющихся факторами. Так, фактор 1, 2, 3 специфичен для B.pertussis, антигенный фактор 14 свойственен B.parapertussis, а фактор 7 считается общим для всего рода Bordetella.

Всего у коклюшной палочки 8 агглютиногенов, но ведущими являются 1,2 и 3. В зависимости от сочетания этих антигенов в одной бактериальной клетке, выделяют 4 серотипа: 1,2,0; 1,0,3; 1,2,3; 1,0,0. Первые два серотипа чаще выделяют у привитых заболевших и больных легкими формами, последние – у пациентов с тяжелыми формами.

Факторы патогенности коклюшной палочки:

В реализации действия бактериальной клетки на организм человека факторы патогенности коклюшной палочки играют первостепенную роль.

Среди них можно выделить:


Эпидемиология коклюша

Источником инфекции является больной человек (антропонозная инфекция). В настоящее время бактерионосительство бордетеллы не доказано. Период заразительности длится с 1 по 25 день заболевания.

Традиционно коклюш называют «детской инфекцией» т.к. фактически 95% случаев заболевания выявляется у детей, а всего лишь 5% у взрослых. Однако имеются сведения, что реальное число случаев заболеваний у взрослых выше, чем в данных официальной статистики. Это связано с тем, что врачи слабо настороженны при обследовании взрослого человека, ввиду своих предубеждений о подверженности этой инфекции именно детей. К тому же, у взрослых заболевание протекает в стертой форме, под маской ОРЗ, что затрудняет диагностику.

Наибольшее количество случаев заболевания регистрируется в возрастной группе до 1 года. Это связано с незавершенным курсом вакцинации у младенцев этого возраста и высокой их восприимчивостью. Младшие школьники также являются группой риска: поствакцинальный иммунитет к 5-7 годам значительно ослабевает, поэтому среди детей этой возрастной группы накапливается много не иммунных, поддерживающих циркуляцию возбудителя.

Механизм передачи коклюша – аэрозольный, путь передачи – воздушно-капельный.

Контагиозность (заразительность) очень высокая и индекс контагиозности равен 70-100%. При отсутствии иммунитета к коклюшу (если не сделана прививка или человек не болел), восприимчивость приближается к 90%.

Возбудитель коклюша массивно выделяется в окружающую среду при кашле. При судорожном коклюшном кашле образуется крупнодисперсная аэрозоль, которая быстро оседает в радиусе 2 метра. Способность к проникновению в дыхательные пути мала: частицы слюны и мокроты задерживаются в верхних дыхательных путях, где не может реализоваться инфекционный процесс. Поэтому для заражения коклюшем необходим очень длительный и тесный контакт.

Устойчивость в окружающей среде низкая. Палочка коклюша быстро погибает под воздействием ультрафиолетовых лучей и нагревания (при температуре 50 градусов погибает в течение 30 минут), быстро инактивируется действующими дезинфицирующими растворами. В высохшей мокроте на предметах обихода погибает довольно быстро, а во влажной может сохранять жизнедеятельность несколько дней. Сезонность: осенне-зимняя с пиком в ноябре-декабре.

Иммунитет после болезни напряженный и стойкий. Возможно повторное инфицирование при иммунодефиците, но такие случаи требуют лабораторного разбирательства.

Актуальность заболевания

Коклюш является вакциноуправляемой инфекцией. В конце 90-х гг. 20 века начался постепенный рост заболеваемости коклюшем, а в настоящее время рост уровня заболеваемости неуклонен. Так, показатель заболеваемости в Российской Федерации в 2015 году составил 4,42 случая на 100000 населения, в 2014 г. – 3,23 на 100000, в 2012 г. – 3,15 на 100000. В 2014 году зарегистрирован 1 случай летального исхода.

В структуре по возрастам доля детей до года в 2015 году составила 82%, в 2014 году – 54%.

Причины роста заболеваемости коклюшем:


Следует также отметить, что истинные цифры числа заболеваний могут значительно превышать статистические, т.к. в реальности диагностировать коклюш удается не всегда: болезнь может протекать атипично, симптоматика может быть схожа с паракоклюшем, в небольших городах отсутствуют современные способы диагностики.

Патогенез коклюша

Время от попадания коклюшной палочки в дыхательные пути до первых появлений симптомов (инкубационный период) составляет от 3 до 14 дней.

Эпителий является местом прикрепления и размножения бактерий в дыхательных путях. Менее выражен процесс в трахее, гортани, более — в бронхах и бронхиолах.

В крови возбудитель не появляется. Процесс размножения длится 2-3 недели и сопровождается активной выработкой экзотоксинов – внеклеточной аденилатциклазы и коклюшного токсина. Коклюшный токсин крайне негативно влияет на дыхательную, сердечную, иммунную и нервную системы. Возникает появление выраженного бронхоспазма, сужения сосудов, которое приводит к увеличению артериального давления, значительно угнетается клеточное звено иммунитета.

После окончания цикла размножения бордетеллы разрушаются и из клеток выходит большое количество факторов патогенности. Наступает предсудорожный катаральный период, длящийся 10-13 дней (чем он короче, тем хуже прогноз). Слизистая оболочка некротизируется, разрушается, могут появиться язвы. Формируются пробки гнойной мокроты, закупоривающие просвет бронхов и альвеол, что может способствовать их спадению.

Непрекращающееся воздействие на рецепторный аппарат дыхательных путей токсинов бактерий приводит к повышенной возбудимости блуждающего нерва. Нервные импульсы постоянно поступают в продолговатый мозг, в результате чего появляется очаг возбуждения дыхательного центра – доминанта.

Вследствие этого кашлевой рефлекс становится самоподдерживающимся и не требует участия бактерий. Кашель становится спастическим и судорожным, характерным именно для коклюша. Он может появляться от любых раздражителей: боль, прикосновение и др. Наступает период судорожного спазматического кашля, который длится у привитых 1-1,5 недели, а у непривитых до 6 недель.

Так как рядом с дыхательным центром находятся многие другие важные центры регуляции жизнедеятельности, возбуждение, распространяясь на них, вызывает и рвоту, и скачки артериального давления, и спазмы мышц лица и тела.

После судорожного кашля постепенно наступает период выздоровления, который длится от 2 недель до 6 месяцев, в зависимости от иммунного статуса и осложнений.

Токсины коклюшной палочки оказывают негативное влияние на кишечную флору и перистальтику кишечника, что приводит к дисбактериозу и диарее. Известно, что вторичное иммунодефицитное состояние при коклюше обусловлено апоптозом иммунных клеток. Это объясняет частое присоединение хламидийных, микоплазменных пневмоний и бронхитов, развитие обструкции бронхов.

Коклюш - острое инфекционное заболевание преимущественно детского возраста, характеризую­щееся циклическим течением и приступообразным спазматическим кашлем.

Возбудитель - Bordetella pertussis - впервые был обнаружен в 1900г. в мазках из мокроты ребенка и затем выделен в чистой культуре в 1906г. Ж. Борде и О. Жангу. Возбудитель сходного с коклюшем, но протекающего более легко заболевания, - Bordetella parapertussis - был выделен и изучен в 1937г.Г. Эльдерингом и П. Кендриком и независимо от них в 1937г. У. Бредфордом и Б. Славиным. Bordetella bronchiseptica, возбудитель редко встречающегося у человека коклюшеподобного заболевания, был выделен в 1911г. у собак Н. Ферри, а у человека - в 1926г. Брауном. В 1984г. был выделен новый вид - Bordetella avium, патогенность которого для человека пока не установлена.

Бордетеллы грамотрицательны, хорошо окрашиваются всеми анилиновыми красителями. Иногда выявляется биполярная окраска за счет зерен волютина на полюсах клетки. Возбудитель коклюша имеет форму овоидной палочки (коккобактерии) размером 0,2-0,5х1,0-1,2мкм. Паракоклюшная палочка имеет такую же форму, но несколько крупнее (0,6х2мкм). Расположены чаще поодиноч­ке, но могут располагаться попарно. Спор не образуют, у молодых культур и у бактерий, выделенных из макроорганизма, обнаруживается капсула. Бордетеллы неподвижны, за исключением. В bronchiseptica, которая является перитрихом. Содержание Г+Ц в ДНК составляет 61-70 мол%. Относятся к гемофильным бактериям. Бордетеллы - строгие аэробы, хемоорганотрофы. Оптимальная температу­ра роста - 35-36 °С. Возбудитель коклюша в гладкой S-форме (так называемая фаза I), в отличие от двух других видов бордетелл, не растет на МПБ и МПА, так как его размножению мешают накопление в среде ненасыщенных жирных кислот, образующихся в процессе роста, а также возни­кающая при росте коллоидная сера и другие продукты метаболизма. Для их нейтрализации (или адсорбции) в среду выращивания коклюшных бактерий необходимо добавлять крахмал, альбумин и древесный уголь или ионообменные смолы. Микроб требует наличия в среде выращивания 3 амино­кислот - пролина, цистеина и глутаминовой кислоты, источником которых служат гидролизаты казеина или фасоли. Традиционная среда для выращивания коклюшной палочки - среда Борде-Жангу (картофельно-глицериновый агар с добавлением крови), на ней она растет в виде гладких, блестящих, прозрачных куполообразных с жемчужным или металлическим ртутным оттенком коло­ний диаметром около 1мм, которые вырастают на 3-4-й день. На другой среде - казеиново - угольном агаре (КУА) - также на 3-4-й день вырастают гладкие выпуклые колонии диаметром около 1мм, имеющие серовато-кремовый цвет и вязкую консистенцию. Колонии паракоклюшных бактерий по внешнему виду не отличаются от коклюшных, но крупнее и выявляются на 2-3-й день, а колонии B.bronchiseptica выявляются уже на 1-2-й день.



Характерной особенностью коклюшных бактерий является их наклонность к быстрому изменению культуральных и серологических свойств при изменении состава питательной среды, температуры и других условий выращивания. В процессе перехода от S-формы (фаза I) к стабильной шероховатой R-форме (фаза IV) через промежуточные фазы II и III наблюдаются плавные изменения антигенных свойств; патогенные свойства теряются.

Паракоклюшные бактерии и В.bronchiseptica, а также фазы II, III и IV коклюшных бактерий растут на МПА и МПБ. При выращивании на жидкой среде наблюдается диффузное помутнение с придонным плотным осадком; клетки могут быть несколько крупнее и полиморфными, иногда образуют нити. В R-форме и промежуточных формах бактерии проявляют выраженный полиморфизм.

Бордетеллы не ферментируют углеводов, не образуют индола, не восстанавливают нитраты в нитриты (за исключением B.bronchiseptica). Паракоклюшные бактерии выделяют тирозиназу, образуя пигмент, окрашивающий среду и культуру в коричневый цвет - признак отрицательный; Бордетеллы содержат несколько антигенных комплексов (агглютининов и т. д.). Соматический антиген является видоспецифическим; родовым антигеном является агглютиноген 7. При иммунизации в сыворотке человека и животных образуются агглютинины, преципитины, комплементсвязывающие, опсонизирующие, бактерицидные и протективные антитела. В опытах на животных выявлены 4 различные субстанции, определяющие антигенные и токсические свойства коклюшной палочки: термолабильный дермонекротоксин (он же протективный антиген), эндотоксин, лимфоцитоз-мулирующий и гистаминсенсибилизирующий факторы. Для диагностики заболевания имеют значение только агглютиногены и, в некоторой мере, дермонекротоксин. Главными у возбудителя коклюша агглютиногенами являются; 7 (родовой), 1 (видовой) и наиболее часто обнаруживаемые типоспецифические 2 и 3. В зависимости от их сочетания выделяются несколько серовариантов: 1, 2, 3; 1, 2, 0; 1,0, 3... Термолабильный экзотоксин коклюшной палочки - главный фактор патогенности. Он обладает тропизмом к нервной и сосудистой системам, имеет белковую природу, разрушается при 56 °С, обнаруживается при внутрикожном введении культуры кролику (вызывает некроз - проба Дольда).»Молчащие» гены этого токсина обнаружены у двух других видов бордетелл. Термостабильный экзотоксин коклюшной палочки обладает сенсибилизирующим и общетоксическим действием. Кроме того, коклюшные бактерии могут продуцировать гиалуронидазу, лецитиназу, плазмокоагулазу. Капсула у бактерий в фазе I препятствует фагоцитозу.



Эпидемиология. Источник инфекции при коклюше и паракоклюше - больной типичной или стертой формой, особенно в период до появления спазматического кашля. При коклюшеподобном заболевании, вызванном B.bronchiseptica, источником инфекции могут быть домашние и дикие животные, среди которых иногда наблюдаются эпизоотии (свиньи, кролики, собаки, кошки, крысы, морские свинки, обезьяны), при этом чаще всего у животного поражается респираторный тракт. Механизм заражения - воздушно-капельный. Бордетеллы обладают специфическим тропизмом к цилиарному эпителию респираторного тракта хозяина. К инфекции восприимчивы люди всех возрастов, но более всего дети от 1 года до 10 лет.

Патогенез и клиника. Инкубационный период при коклюше от 3 до 14 дней, чаще - 5-8 дней. Возбудитель, попавший на слизистую оболочку верхних дыхательных путей, размножается в клетках цилиарного эпителия и далее бронхогенным путем распространяется в более низкие отделы (бронхионалы, альвеолы, мелкие бронхи). При действии экзотоксина эпителий слизистой оболочки некротизируется, в результате чего раздражаются кашлевые рецепторы, и создается постоянный поток сигналов кашлевой центр продолговатого мозга, в котором формируется стойкий очаг возбуждения. Это приводит к возникновению спазматических приступов кашля. Бактериемии при коклюше не бывает. Bторичная бактериальная флора может приводить к осложнениям.

В течении заболевания выделяют следующие стадии: 1) катаральный период, длящийся около 2 нед. и сопровождающийся сухим кашлем; состояние больного постепенно ухудшается; 2) конвульсивный (судорожный), или спазматический период, делящийся до 4-6 нед и характеризующий возникающими до 20-30 раз в сутки приступами неукротимого «лающего» кашля, причем приступы могут быть спровоцированы даже неспецифическими раздражителями (свет, звук, запах, медицинские манипуляции, осмотр и т. д.); 3) период разрешения, когда приступы кашля становятся реже все и менее продолжительными, отторгаются некротизированные участки слизистой оболочки верхних дыхательных путей, часто в виде «слепков» с трахеи и бронхов; продолжительность - 2-4нед.

Иммунитет. После перенесенного заболевания формируется стойкий пожизненный гуморальный иммунитет. У больных коклюшем и переболевших в крови накапливаются агглютинины, преципитин комплементсвязывающие антитела.

Лабораторная диагностика. Основными методами диагностики являются бактериологический серологический; для ускоренной диагностики, особенно на ранней стадии болезни, может быть использована реакция иммунофлуоресценции. Для выделения чистой культуры в качестве материала используют слизь из носоглотки или мокроту, которые высевают на КУА или среду Борде Жангу. Посев также может быть сделан методом «кашлевых пластинок». Выросшую культуру идентифицируют по совокупности культуральных, биохимических и антигенных свойств. Серологические реакции - агглютинации, связывания комплемента, пассивной гемагглютинации - ставят в основном для ретроспективной диагностики коклюша или в тех случаях, когда не выделена чистая культура. Антитела к возбудителю появляются не ранее 3-й недели заболевания, диагноз подтверждается возрастанием титра антител в сыворотках, взятых с 1-2-недельным интервалом. У детей первых двух лет жизни серологические реакции часто бывают отрицательными.

Специфическая профилактика и лечение. Для проведения плановой профилактики коклюша детей используют адсорбированную коклюшно-дифтерийно-столбнячную вакцину (АКДС), где коклюшный компонент представлен убитыми коклюшными бактериями в концентрации 20 млрд. микробных тел на 1 мл. Из этого же компонента состоит выпускающаяся отдельно убитая коклюшная вакцина, применяемая в детских коллективах по эпидемиологическим показаниям. Для лечения применяют антибиотики (гентамицин, ампициллин), которые эффективны в катаральном периоде и эффективны в судорожном периоде заболевания.

Тестовый контроль:

1. Методы используемые для окраски дифтерийной палочки:

1) метод Грама

2) метод Нейссера

3) метод Ожешко

4) Метод Циля –Нельсена

2. Биологические варианты дифтерийной палочки:

3) Интермедиус

3. ассоциированные препараты для профилактики дифтерии, коклюша:

2) брюшнотифозная вакцина с тетраанатоксином.

№ 20 Возбудители коклюша и паракоклюша. Таксономия и характеристика. Микробиологическая диагностика. Специфическая профилактика и лечение.
Коклюш - острая инфекционная болезнь, харак­теризующаяся поражением верхних дыхательных путей, приступами спазматического кашля; наблю­дается преимущественно у детей. Возбудитель коклюша Bordetellapertussis
Таксономия. B.pertussis относится к отделу Gracilicutes, роду Bordetella.
Морфологические и тинкториальные свойства. В.pertussis - мелкая овоидная грамотрицательная палочка с закругленными концами. Спор и жгутиков не имеет, образует микрокапсулу, пили.
Культуральные и биохимические свойства . Строгий аэроб. Оптимальная температура культивирования 37С. B.pertussis очень медленно растет только на специальных питательных средах, например на среде Борде - Жангу (картофельно-глицериновый агар с добавлением крови), образуя колонии, похожие на капельки ртути.Характерна R-S-трансформация. Расщепляют глк. и лактозу до кислоты без газа.
Антигенная структура. О-антиген термостабильный родоспецифический. 14 поверхностных термолабильных капсульных К-антигенов. В.pertussis имеет 6 сероваров. Фактор 7 является общим для всех бордетелл. Для В.parapertussis специфический фактор 14. К – антигены выявляют в реакции агглютинации.
Факторы патогенности. Термостабильный эн­дотоксин, вызывающий лихорадку; белковый токсин, обладающий антифагоцитарной активностью и стимулирующий лимфоцитоз; ферменты агрессии, повышающие сосудистую прони­цаемость, обладающие гистаминсенсибилизирующим действием, адгезивными свойствами и вызывающие гибель эпителиальных клеток. В адгезии бактерий также участвуют гемагглютинин, пили и белки наружной мембраны.
Резистентность. Очень неустойчив во внешней среде, быстро разрушается под действием дезинфектантов и других факторов.
Эпидемиология. Коклюш - антропонозная инфекция: источником заболевания являются больные люди и в очень незначительной степени бактерионосители. Заражение происходит через дыхательный тракт, путь передачи воздушно-капельный. Кок­люш встречается повсеместно, очень контагиозен. Паракоклюш реже, эпизодический характер. Протекает легче.
Патогенез. Неинвазивные микробы (не проникают внутрь клетки-мишени). Входными воротами инфекции являются верхние дыхательные пути. Здесь благодаря адгезивным факторам бордетеллы адсорбируются на ресничках эпителия, размножают­ся, выделяют токсины и ферменты агрессии. Развиваются вос­паление, отек слизистой оболочки, при этом часть эпителиаль­ных клеток погибает. В результате постоянного раздражения ток­синами рецепторов дыхательных путей появляется кашель. В возникновении приступов кашля имеет зна­чение и сенсибилизация организма к токсинам B.pertussis.
Клиника. Инкубационный период составляет 2-14 дней. В начале болезни появляются недомогание, невысокая темпера­тура тела, небольшой кашель, насморк. Позже начинаются при­ступы спазматического кашля, заканчивающиеся выделением мокроты. Таких приступов может быть 5-50 в сутки. Болезнь продолжается до 2 мес.
Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет стой­кий, сохраняется на протяжении всей жизни. Видоспецифический (антитела против В.pertussis не защищают от заболеваний, вызванных В.parapertussis.
Микробиологическая диагностика. Материалом для исследования служит слизь из верхних дыхательных путей, используют метод «кашлевых пластинок» (во время приступа кашля ко рту ребенка подставляют чашку Петри с питательной средой). Основной метод диагностики - бактериологический. Позволяет отдифференцировать возбудителя коклюша от паракоклюша. Посев на плотные питательные среды с антибиотиками. Для идентификации возбудителя – реакция агглютинации на стекле с К-сыворотками. Для ускоренной диаг­ностики применяют прямую РИФ со специфической флуоресцентной сывороткой и материалом из зева. Серологический метод – обнаружение IgG и IgA против феламентозного гемаггютинина и против токсина В.pertussis.
Лечение. Антимикробные препараты – эритромицин, ампициллин (кроме пенициллина). При тяжелых формах коклюша применяют нормальный человеческий иммуноглобулин. Рекомен­дуются антигистаминные препараты, холодный свежий воздух. При легких формах заболевания достаточно пребывания на воздухе.
Профилактика. Адсорбированная коклюшно-дифтерийно-столбнячная вакцина (АКДС). В ее со­став входит убитая культура В. pertussisI фазы, коклюшный токсин, агглютиногены, капсульный антиген. Нормальный человеческий иммуноглобулин вводят неиммунизированным детям при контакте с больными для экстренной профилактики. Разрабатывается не­клеточная вакцина с меньшими побочными эффектами, со­держащая анатоксин, гемагглютинин, пертактин и антиген микроворсинок.
Паракоклюш вызывает Bordetellaparapertussis. Паракоклюш сходен с коклюшем, но протекает легче. Паракоклюш распространен повсеместно и состав­ляет примерно 15 % от числа заболеваний с ди­агнозом коклюш. Перекрестный иммунитет при этих болезнях не возникает. Возбудитель паракоклюша можно отличить от B.pertussis по культуральным, биохимическим и антигенным свойствам. Иммуно­профилактика паракоклюша не разработана.

а) Для микробиологической диагностики коклюша ведущим является бактериологический метод.

Посев делают на среды Борде – Жангу и казеиново-угольный агар (КУА).

Возбудитель коклюша растет медленно 3-5 суток.

B.pertussis приходится дифференцировать от B.parapertussis (табл.).

Таблица 17

Дифференциация бордетелл

Возбудитель высеивают у детей в 70-80% при взятии материала в течение первых 2-х недель. Чем позже взят материал, тем шансы обнаружить возбудителя уменьшаются. Метод «кашлевых пластинок» по эффективности значительно уступает взятию материала тампоном.

б) Из серологических реакций для диагностики коклюша используют РА, РСК, РПГА, ИФМ и др. В настоящее время чаще используют ИФМ. Диагноз подтверждает нарастание титров в 4 раза и более при исследовании парных сывороток.

Схема10.Микробиологическая диагностика коклюша

Таблица 18

Препараты для специфической профилактики и терапии дифтерии, коклюша

Препарат

Назначение

Адсорбированная

коклюшно-дифтерийно- столбнячная вакцина (АКДС)

Смесь убитых

коклюшных палочек, дифтерийного и

столбнячного

анатоксинов

Применяется с целью

создания активного

иммунитета против

коклюша, дифтерии и

столбняка у детей.

Адсорбированный

дифтерийно- столбнячный анатоксин (АДС)

анатоксинов

Для создания активного антитоксического иммунитета против дифтерии и столбняка детей, переболевших коклюшем.

Адсорбированный

дифтерийно- столбнячный анатоксин с уменьшенным содержанием антигенов (АДС- М)

Смесь дифтерийного и столбнячного

анатоксинов

Для плановой

ревакцинации детей и взрослых против дифтерии и столбняка

Анатоксин дифтерийный (АД)

Обезвреженный

дифтерийный

анатоксин

С целью создания активного антитоксического иммунитета у

детей и взрослых

Противодифтерийная

антитоксическая

сыворотка

Антитела против

экзотоксина дифтерийных палочек

Для лечения экстренной профилактики

дифтерии

Вопросы для самоконтроля

    Латинское название, морфологические и тинкториальные свойства возбудителя дифтерии.

    Назовите биовары дифтерийной палочки. По каким признакам их дифференцируют?

    Материал для исследования, методика его забора при подозрении на дифтерию и при обследовании на бактерионосительство.

    Отличия возбудителя дифтерии от других коринебактерий (ложнодифтерийной палочки, дифтероидов)

    Дифтерийный токсин, его свойства. Методы определения токсичности дифтерийной палочки.

    Иммунитет при дифтерии.

    Какие бактерии относятся к роду Bordetella.

    Методы микробиологической диагностики коклюша.

    Препараты для специфической профилактики и терапии дифтерии и коклюша.

Возбудитель дифтерии (Corynebacterium diphtheriae).

Дифтерия (diphtheria) - острое инфекционное заболевание, характеризующееся общей интоксикацией организма и образованием пленчатых налетов в месте внедрения возбудителя. Возбудитель дифтерии - Corynebacterium diphtheriae. Этот род не включен ни в какое семейство, содержит патогенные и непатогенные виды.

Морфология . Тонкие, прямые или слегка изогнутые полочки, на одном или обоих концах клетки есть утолщение, что придает им вид булавы. Микроорганизмы весьма полиморфны, могут встречаться нитевидные, ветвящиеся образования, иногда приобретают вид кокков или дрожжевых грибов. Неподвижны, не образуют спор и капсул. Грам-положительные. В мазках располагаются под углом друг к другу в виде буквы “V”, иногда больше двух - тогда их сравнивают с растопыренными пальцами руки. В цитоплазме имеются включения - гранулы волютина (у Corynebacterium diphtheriae их не более шести, у некоторых непатогенных видов количество гранул достигает 18-20). Волютин обладает способностью необычно воспринимать окраску. При окраске метиленовой синью волютин окрашивается в синий, черный или даже красный цвет - метахроматический эффект, поэтому волютин называют метахроматином. Волютин представляет собой неорганические полифосфаты (запас энергии).

Коринебактерии относятся к факультативным анаэробам, лучше растут в аэробных условиях. Плохо растут на обычных питательных средах, лучше на средах с добавлением крови, сыворотки крови любого вида животных, с добавлением теллурита калия (среда Клауберга), подавляющего рост сопутствующей микрофлоры. На средах с теллуритом колонии коринебактерий темно-серые или черные, это объясняется тем, что коринебактерии восстанавливают теллурит до металлического теллура.

По культуральным свойствам коринебактерии делятся на три биовара:

1. gravis (грубый) - на кровяном теллуритовом агаре - радиально исчерченные колонии серовато-черного цвета с уплощенным центром, диаметр 2-3 мм, на жидких средах - в виде пленки и зернистого осадка, не обладают гемолитической активностью.

2. mitis (тонкий) - на кровяном теллуритовом агаре - выпуклые черные гладкие колонии с ровными краями, мелкие - диаметр 1-2 мм, на бульоне - помутнение и осадок, вызывают гемолиз.

3. intermedius (промежуточный) - сочетает признаки gravis и mitis, по основным признакам ближе к mitis, на бульоне - в виде зернистого осадка, не обладают гемолитической активностью.

Коринебактерии ферментируют глюкозу, мальтозу, галактозу до кислоты, не сбраживают лактозу, сахарозу, маннит. Обладают каталазной активностью, восстанавливают нитраты в нитриты, расщепляют цистин с образованием H 2 S. Не расщепляют мочевину (не обладают уреазной активностью). Вариант gravis сбраживает кроме этого крахмал и гликоген.

Все три биовара продуцируют одинаковый экзотоксин. Летальная доза дифтерийного экзотоксина для человека 0.5 мг/кг массы тела. Экзотоксин имеет белковую природу, получен в кристаллическом виде. Образованию экзотоксина способствует низкая концентрация Fe в среде, это объясняется тем, что у коринебактерий образуется белок-репрессор гена, кодирующего синтез экзотоксина. Этот белок является Fe-содержащим, чем больше он насыщается Fe, тем выше его репрессорная активность. Экзотоксин термолабилен (56-60°C - 1 час, 80°C - несколько минут), инактивируется прямым солнечным светом, ультрафиолетовым облучением, O 2 . При добавлении слабого раствора формалина (0.3-0.4%, 1 месяц, 38-40°C) превращается в анатоксин (токсоид). Дифтерийный токсин разрушается протеолитическими ферментами ЖКТ. Образуется как в организме, так и на питательных средах. Состоит из двух фрагментов - A и B. Фрагмент B (39000 Да) обеспечивает адсорбцию молекулы токсина на клеточной мембране и последующее проникновение токсина в клетку. Фрагмент A (24000 Да) инактивирует фактор элонгации полипептидной цепи (трансфераза II) и тем самым нарушает синтез белка в клетке. В 1951 г. была установлена возможность перехода нетоксигенных штаммов в токсигенные вследствие заражения умеренным фагом β-tox+ (фаговая (лизогенная) конверсия). Это может происходить in vitro и in vivo. Таким образом экзотоксин продуцируется лизогенным штаммом.

Коринебактерии образуют дермонекротический фактор, продуцируют ферменты агрессии (гиалуронидаза, нейраминидаза, фибринолизин), гемотоксин, лейкоцидин.

Антигены. Коринебактерии содержат K-антиген (термолабильный, обладает типовой специфичностью), содержат соматический O-антиген (термостабильный, обладает родовой специфичностью). На основе O-антигена выделяют 11 сероваров (7 основных и 4 дополнительных, редко встречающихся).

Резистентность . В окружающей среде довольно устойчивы, хорошо сохраняются при низкой температуре, при высушивании, в пыли - в течении 5 недель, в воде и молоке - до 20 дней, в тканях трупа - в течении 2 недель. При воздействии высокой температуры довольно быстро погибают, но если они находятся в сухой пленке, то выдерживают нагревание до 98°C.

Устойчивы к обычно использующимся дезинфектирующим веществам. Уступают по устойчивости только спорообразующим микроорганизмам.

Чувствительны к пенициллину, умеренно резистентны к сульфаниламидным препаратам.

Патогенез и клиника. В естественных условиях болеет только человек. К действию дифтерийного токсина чувствительны также кролики и морские свинки.

Входные ворота - слизистые оболочки верхних дыхательных путей (миндалины, зев, носоглотка, гортань, трахея), реже - конъюнктива глаз, кожа наружного слухового прохода, слизистая оболочка гениталий девочек, раневая поверхность (чаще в странах с тропическим климатом).

Возбудители остаются в месте внедрения, размножаются, вырабатывают экзотоксин, который оказывает как местное, так и общее действие. Местное - возникновение воспалительных реакций, формирование пленчатых налетов (diphthera), характер которых определяется локализацией ворот (на слизистой, покрытой однослойным эпителием - крупозная пленка, рыхло связанная с подлежащей тканью; на слизистой, покрытой многослойным эпителием - дифтерическая пленка, плотно спаянная с подлежащей тканью, с трудом снимается, если снять - образуется кровоточащая поверхность). Пленчатые налеты - конгломераты нитей фибрина, некротизированных клеток эпителия, эритроцитов, лейкоцитов и самих бактерий. В легких случаях пленки могут отсутствовать, местные изменения ограничены воспалением.

Обычно наблюдается увеличение регионарных лимфатических узлов, у некоторых больных может развиться массивный отёк шеи (ложный круп), если входные ворота - верхние дыхательные пути. Экзотоксин всасывается в кровь → токсинемия → поражение всех органов и тканей. Наиболее чувствительны сердечная мышца, нервная ткань и ткань надпочечников. В этих органах - дегенеративные изменения клеток, может наблюдаться жировая инфильтрация, затем очаги некроза. Могут наблюдаться обширные кровоизлияния.

Инкубационный период 2-10 дней (в среднем 5-7 дней). В зависимости от локализации входных ворот различают клинические формы. Самая частая - дифтерия зева, вовлекаются в процесс полость носа или гортань (самая тяжелая форма дифтерии - дифтерийный (истинный) круп - поражение гортани → отслаивание дифтерических пленок → обтурация гортани, ларингоспазм → асфиксия - лечение наложением трахеостомы ниже места обтурации). Также может быть дифтерия глаза, уха, половых органов, ран. Во всех случаях патогенез один и тот же.

Есть корреляция между биоваром и тяжестью болезни. Раньше самую тяжелую форму вызывал mitis, сейчас - gravis (в 90 гг.).

Иммунитет антитоксический и антибактериальный. Основная защитная роль у антитоксического иммунитета. После перенесения дифтерии - прочный, продолжительный, но не абсолютный (5-6% повторные заболевания) иммунитет.

Лабораторная диагностика. Основной метод - бактериологический. Материал исследования - пленка, фрагмент на границе со здоровой тканью. Если клетки там отсутствуют, берут отделяемое слизистых. Материал берут сухим тампоном или увлажненным (перед стерилизацией) 5% глицерином.

I этап - ● Посев на элективные среды (кровяной теллуритовый агар - среда Клауберга).

● Одновременно - посев на среды накопления (они же являются транспортными средами) - 5% глицерин, pH = 7.2.

II этап - накопление чистой культуры (среда Ру со свернувшейся лошадиной сывороткой).

III этап - ● У выделенной культуры определение токсигенности методом Оухтерлони - реакция преципитации в сывороточном агаре (помещают на среду полоску, смоченную антитоксином, по одну сторону сеют исследуемый штамм, по другую - музейные штаммы (заведомо токсигенные и нетоксигенные)).

● Серологические методы (РГА, РНГА) имеют вспомогательное значение - диагноз лишь ретроспективно, можно применять для оценки уровня напряженности антитоксического иммунитета (титр 1:80 и выше - невосприимчивые люди, если в меньшем разведении или нет - нужна ревакцинация), а также для планирования прививочных мероприятий (оценка напряженности антитоксического иммунитета у населения).

● Определение биохимической активности - проба Закса (на уреазу) и проба Пизу (на цистиназу).

На всех этапах - микроскопия. Но при микроскопировании нативного материала, нельзя определить токсигенность и дифференцировать от непатогенных дифтероидов.

Ускоренная диагностика - бактериоскопическая (эффективность невелика), люминесцентно-серологический (не позволяет определить токсигенность).

Для оценки напряженности антитоксического иммунитета на протяжении многих лет использовалась кожная проба Шика (1/40 DLM токсина), если иммунитет напряженный, никаких изменений в месте введения не будет, если мало напряженный, будет воспалительная реакция (покраснение, припухлость). Это не аллергическая проба. Сейчас проба Шика практически не используется, применяется РНГА (см. выше).

Эпидемиология . Источник инфекции - больной человек, носитель. Больные заразны на протяжении всей болезни и в период выздоровления. Особенное эпидемиологическое значение имеют больные со стертыми формами, важную роль играют носители. Носительство (2-3 недели, редко до месяца) обнаруживалось в некоторые периоды у 10% людей. Пути передачи: воздушно-капельный, воздушно-пылевой, предметно-бытовой, алиментарный (молоко и молочные продукты). Подъем заболеваемости в холодное время года. До начала массовой вакцинации были наиболее уязвимы дети первых 5 лет, после - сдвиг на более старшие возрастные группы, нередко болеют взрослые (у них чаще стертая форма, клиническая картина ангины). В настоящее время среди детей подъем заболеваемости в 100 раз, среди взрослых - в 260 раз, но все равно меньше чем до массовой вакцинации.

Лечение и профилактика. Лечение антитоксической противодифтерийной лошадиной сывороткой как можно раньше. Антибиотики (пенициллин). С целью специфической профилактики - анатоксин (в составе АКДС, АДС, АД), иммунизация проводится в 6 месяцев, в 3 года, в 7 и 17 лет.

Возбудитель коклюша (Bordetella pertussis).

Коклюш (pertussis) - острое инфекционное заболевание дыхательных путей, основной симптом которого - приступы судорожного кашля. Возбудитель коклюша - Bordetella pertussis - был выделен в 1906 г. Ж. Борде и О. Жангу.

Морфология . Короткие грам-отрицательные палочки овоидной формы. При окраске наблюдается биполярность (концы окрашиваются более интенсивно вследствие неравномерного распределения липидов в клетке). Неподвижны, не образуют спор. При окраске по Романовскому-Гимзе видна капсула. Облигатные анаэробы. Оптимум температуры 35-37°C. Очень требовательны к питательным средам. В процессе роста выделяют много жирных кислот, которые препятствуют росту самих бактерий. Для нейтрализации их к среде примешивают ионообменные смолы, кровь, древесный уголь. Используют комбинированный казеиново-угольный агар - КУА. Кровь содержит также факторы роста (необязательные для микроорганизмов, но в их присутствии колонии растут лучше). При культивировании на плотных средах неоднородны, выделяют 4 фазы:

1) гладкие колонии (S-форма), микроорганизмы образуют капсулу;

4) R-форма - не образуют капсулу, теряют вирулентность;

2-3) переходные;

Вирулентна только первая фаза колоний.

Колонии мелкие (диаметр < 1 мм), вязкой консистенции, формируются на 3-4 день после посева. На жидких средах - равномерное помутнение и осадок. Биохимическая активность - инертны, вызывают гемолиз эритроцитов.

Антигенная структура очень сложная. Диагностическое значение имеют только агглютиногены. Делятся на несколько сероваров. Содержат эндотоксин, вырабатывают экзотоксин, частично связанный с бактериальной клеткой → может освобождаться только после разрушения клеток, имеет белковую природу. При введении мышам токсин вызывает некроз, геморрагии и дегенерацию клеток почек, селезенки и печени.

Кроме того микроорганизм продуцирует гистаминсенсибилизирующий фактор и лимфоцитозстимулирующий фактор. К факторам вирулентности относится и капсула.

В естественных условиях болеет только человек. В эксперименте удалось воспроизвести заболевание у обезьян.

Патогенез и клиника. Входные ворота - слизистые оболочки гортани, трахеи и бронхов. Микроорганизмы локализуются на поверхности клеток, размножаются, часть погибает, освобождая эндо- и экзотоксин. Это приводит к возникновению воспалительной реакции эпителия, затем появляются очаги некроза. Все это вызывает постоянное раздражение окончаний афферентных волокон nervus vagus → импульсы в кашлевой центр → стационарный очаг возбуждения (по типу доминанты) → приступы судорожного кашля. Из области кашлевого центра возбуждение иррадиирует на соседние участки → рвота, спазм, снижение артериального давления. Нарушается легочная вентиляция, увеличивается проницаемость сосудов → гипоксемия и ацидоз. Формируется реакция ГЧЗТ (сильный бактериальный аллерген). Для заболевания характерна цикличность:

1. инкубационный период (5-21 день);

2. катаральный период - субфибрильная температура, может быть насморк, слабо выраженный кашель, постепенно усиливающийся, к концу 2 недели - приступообразный характер;

3. конвульсивный (судорожный) период - появление приступов кашля при действии любых раздражителей (специфических и неспецифических). Во время приступа кашля толчки быстро следуют друг за друга на фоне затрудненного вдоха → характерный свистящий звук - кашель с репризами. Приступ заканчивается отделением густой вязкой мокроты (или рвотой) - до 40-50 раз в сутки. Во время приступа - цианоз лица и тела. На высоте приступа может быть асфиксия, имеются данные о случаях разрыва ребер.

Осложнения:

а) бронхопневмония,

б) ателектазы (полное спадение бронхов) → нарушение вентиляции → размножение анаэробной микрофлоры → гангрена легкого,

в) клапанная обтурация → эмфизема → бронхоэктатическая болезнь (размножение гноеродных кокков (Staphylococcus, Streptococcus)).

Температура в течении всего периода - нормальная. Продолжительность конвульсивного периода - 4-6 недель.

4. период угасания (разрешения) - 2-3 недели, число приступов сокращается.

Может быть стертое течение (в основном у привитых) - отсутствуют приступы кашля, представляет эпидемиологическую опасность. После перенесения заболевания - прочный. пожизненный иммунитет.

Лабораторная диагностика. Основной метод - бактериологический. Способ взятия материала:

1) мазок с задней стенки глотки стерильным тампоном (возникает кашель → капли попадают на тампон).

2) “кашлевые пластинки” - подносится чашка с питательной средой (Клауберга) к лицу и капли при кашле засеиваются на неё (в основном для детей).

3) у взрослых материал можно брать с помощью бронхоскопии.

Серологические методы - РСК, РНГА - второстепенное значение.

Эпидемиология . Источник - больной (наиболее опасен - в катаральный период). Часто носительство у взрослых. Коклюш - одна из самых высоко заразных инфекций. Из-за малой устойчивости возбудителя единственный путь передачи - воздушно-капельный. Сезон подъема заболеваемости - холодное время года.

Специфическая профилактика : используются убитые вакцины (АКДС), коклюшный компонент - самый нестабильный, самый реактогенный, у привитых могут возникать аллергические реакции (вплоть до анафилаксии).

В 1937 году был открыт возбудитель паракоклюша - Bordetella parapertussis. Морфологически сходна, растет быстрее на тех же средах (1-2 сутки), колонии больше, имеют общие формы антигенов, но перекрестного иммунитета нет. Образует уреазу. Клинически вызывает легкую форму коклюша. Лабораторная диагностика такая же. Специфической профилактики не проводится, встречается реже.