Бордетелла: характеристика, патогенность, диагностика, лечение

Бордетелла — патогенный микроб, впервые выделенный в 1906 году бактериологами из Бельгии и Франции Ж. Борде и О. Жангу, благодаря котором он и получил свое название. Ученые обнаружили данные микроорганизмы в мокроте больного ребенка и выделили чистую культуру. Род Bordetella включает три патогенные для человека бактерии: В. pertussis, В. parapertusis, В. bronchiseptica. Эти бактерии имеют гомологичную ДНК. Их разделяют на виды по особенностям антигенной структуры, патогенности и биохимической активности.

Bordetella pertussis — мелкая неподвижная аэробная грамотрицательная коккобацилла, которая относится к семейству Brucellaceae роду Bordetella и вызывает у человека специфическое воспаление бронхов — коклюш. Это антропонозная инфекция, развивающаяся только в организме человека. В лабораторных условиях возможно экспериментальное заражение приматов, щенков и мышей. Еще одним представителем данного рода является Bordetella parapertussis. Это паракоклюшная палочка, вызывающая аналогичное заболевание, протекающее в более легкой форме. Bordetella bronchiseptica генетически и морфологически сходна с перечисленными микробами. Она вызывает коклюшеподобное заболевание у животных. У человека патологический процесс развивается в крайне редких случаях.

Коклюш — острое инфекционное заболевание с циклическим течением, патогномоничным признаком которого является приступообразный спазматический кашель. Эта антропонозная воздушно-капельная инфекция считается высококонтагиозной. Заболевание известно с давних времен. С симптомами коклюша впервые столкнулись в 18 веке. Массовая иммунизация населения существенно снизила уровень заболеваемости и смертности от осложнений недуга. В настоящее время вспышки коклюша регистрируются в развивающихся странах. В развитых государствах встречаются единичные случаи болезни, преимущественно среди не привитых лиц или имеющих ослабленный иммунитет.

Обычно заражаются новорожденные дети, не имеющие антител к возбудителю инфекции. Врожденный иммунитет, передаваемый от матери ребенку, на эффективен против бордетеллы. Иммунитет вырабатывается только после попадания палочки в организм. Повторные случаи заболевания у одного и того же человека отмечаются крайне редко. Возможно реинфицирование лиц, имеющих очень ослабленную иммунную систему.

Этиология

Характерная особенность бордетелл – их склонность к изменению антигенных свойств и характера роста на питательных средах под воздействием ряда факторов: температуры, влажности, рН.

• Морфология. Бордетелла — коккобацилла или мелкая палочка, имеющая яйцевидную форму. Бактерия является аспорогенной и неподвижной, кроме вида B. bronchiseptica. Возбудитель коклюша имеет микрокапсулу.
• Тинкториальные свойства. Окрашивается по Грамму в красный цвет. В мазке располагаются поодиночке, иногда – парами.
• 

  Bordetella pertussis

  Культуральные свойства. Bordetella pertussis растет на сложных питательных средах, содержащих антибиотики, сорбенты и стимуляторы роста. Антибактериальные препараты предназначены для подавления роста сопутствующей флоры, которая угнетает бордетеллы. Для выделения коклюшной палочки используют среды с аминокислотами, кровью, смолами, углем. К таким средам относятся Борде — Жангу и КУА. Остальные виды растут на простом МПА. Температурный оптимум 35—36°. На среде Борде-Жангу растут гладкие, прозрачные, выпуклые колонии жемчужного цвета с блеском. Они напоминают капельки ртути. На среде КУА колонии имеют серовато-кремовый оттенок. В бульоне бактерии растут в виде равномерной мути и плотного осадка на дне. Бордетелла вызывает гемолиз эритроцитов.

• Физиологические свойства. Бордетелла — аэроб, хемоорганотроф. Для своего метаболизма микроб использует продукты окисления аминокислот: глутаминовой, аспарагиновой. Их рост осуществляется в присутствии цистеина и никотиновой кислоты. Бордетеллы чувствительны к солнечным лучам, высокой температуре, основным антисептическим и дезинфицирующим средствам. Несколько часов микробы сохраняют свою жизнеспособность в сухой мокроте.
• Биохимические свойства. В. Pertussis практически не ферментирует сахара, является оксидазоположительной и каталазоположительной, не вырабатывает уреазу, нитразу и не содержит цитрата, ферментирует глюкозу и лактозу с образованием кислоты.
• Факторы патогенности: фимбрии; адгезины; термостабильный белок, обеспечивающий поступление токсина в клетки; дермонекротический токсин, вызывающий некроз и гибель клеток; трахеальный цитотоксин, повреждающий эпителиальный слой; эндотоксин, стимулирующий воспаление и обладающий иммуногенностью; микрокапсула В. Pertussis защищает от фагоцитоза; ферменты – гиалуронидаза, лецитиназа, плазмокоагулаза, аденилатциклаза.
• Антигенная структура. Бордетеллы имеют соматический О-антиген и 14 капсульных К-антигенов, которые придают Bordetella pertussis устойчивость и защищают бактерию от воздействия лейкоцитов.

В естественных условиях на микробы постоянно воздействуют многие факторы, обусловливающие процесс изменчивости. Бордетеллы обладают генетической и фенотипической изменчивостью. Патогенная культура, продуцирующая токсины, в лабораторных условиях постепенно утрачивает свои вирулентные свойства и факторы патогенности. Это так называемая генетическая или мутационная изменчивость бактерий. Еще один механизм «превращения» бордетелл в авирулентные формы – фенотипическая изменчивость. Она связана с появлением непатогенных форм в результате культивирования микробов в условиях, не подходящих для их жизнедеятельности.

Эпидемиология

Коклюшем и паракоклюшем болеют исключительно люди. Источник инфекции – больной человек. Наиболее опасными считаются больные со стертыми и бессимптомными формами коклюша. Носительство определяется крайне редко и не является эпидемиологически значимым. Резервуаром возбудителя коклюшеподобного респираторного заболевания могут быть домашние или дикие животные.

Механизм распространения инфекции — аэрозольный, реализующийся воздушно-капельным путем. Возбудители выделяются во внешнюю среду во врем разговора, кашля, чихания. Инфекция высококонтагиозна. Заболевание развивается в 90% случаев, если произошел контакт непривитого человека с больным.

Коклюш распространен повсеместно. Заболевание приобретает характер эпидемий среди неиммунизированных лиц. Чаще всего болеют дети до 5 лет. У малышей первого года жизни развиваются осложнения, которые могут привести к летальному исходу. Паракоклюш протекает легче, встречается реже и носит эпизодический характер.

Бордетеллы проникают в организм человека, оседают на реснитчатом эпителии дыхательных путей, прикрепляются к нему и начинают размножаться. Затем бронхогенным путем бактерии опускаются в бронхиолы и альвеолы, где формируется первичный очаг инфекции, и развивается местная воспалительная реакция. Под воздействием факторов патогенности наступает гибель эпителиоцитов с очагами некроза и инфильтрации. У больных развивается перибронхиальное воспаление и интерстициальная пневмония. Эндотоксин, высвобождающийся после гибели бактерий, является непосредственной причиной судорожного кашля. Он раздражает кашлевые рецепторы, от которых импульсы по нервным волокнам поступают в продолговатый мозг. Там формируется очаг возбуждения. В дальнейшем снижается общая резистентность организма, присоединяется вторичная инфекция, развивается бактериальная пневмония. Бронхиолы закупориваются густой слизью, снижается оксигенация крови, возникают приступы судорожного кашля.

Симптоматика

Бордетелла пертусис вызывает острое воспаление органов дыхания, проявляющееся сильными приступами удушающего кашля. Заболевание длится 6-10 недель и имеет четыре стадии развития:

1. Инкубационный период длится две недели. В это время бактерия внедряется в эпителиоциты и начинает активно размножаться. Она выделяется в большом количестве с каплями слизи во внешнюю среду, что делает больного опасным источником инфекции.
2. Катаральный период или продрома длится сутки. В это время больной человек заразен. Клинические признаки минимальны: насморк, легкое покашливание, субфебрилитет, чихание, слезотечение и прочие симптомы простуды. Общее состояние больных постепенно ухудшается. Кожные покровы бледнеют из-за спазма кровеносных сосудов, повышается содержание лейкоцитов и лимфоцитов в крови, возникают мышечные боли, слабость, ощущение инородного тела в горле.
3. Пароксизмальная или конвульсивная стадия самая тяжелая. Она длится 25 дней и проявляется приступами судорожного неудержимого кашля, которые возникают до 30 раз в сутки и могут быть спровоцированы даже неспецифическими раздражителями – свет, звук, запах, эмоциональные всплески. Удушающие приступы обусловлены непроходимостью воздуха по дыхательным путям. В острый период кашляющий ребенок краснеет, у него напрягаются вены на голове и шее, язык выпадает наружу и загибается, лицо синеет, веки отекают. Постепенно кашель усиливается и приобретает характер «петушиного крика». Приступ длится пару минут и заканчивается отхождением слизистой мокроты или рвотой. Кашель с выделением вязкого секрета может привести к ларингоспазму – задержке дыхания у маленьких детей. Перевозбуждение дыхательного центра приводит к тяжелой гипоксии, судорожному синдрому, развитию апноэ и гипоксической энцефалопатии.
4. Реконвалесценция длится 2-4 недели и представляет собой спад негативных явлений. Приступы кашля становятся более редкими и менее продолжительными. Выздоровление наступает медленно.

Осложнения патологии развиваются преимущественно у новорожденных детей. К ним относятся:

• Нарушение вентиляции легких,
• Отек мозга,
• Кровоизлияния в глаз,
• Разрушение сосудов слизистой оболочки носа и полости рта,
• Эмфизема легких,
• Застой лимфы и крови в сосудах,
• Апноэ,
• Пневмония,
• Ателектаз,
• Судороги,
• Энцефалопатия,
• Ларингит,
• Ложный круп,
• Бронхиолит,
• Бронхоэктатическая болезнь,
• Частые кровотечения из носа,
• Грыжи.

Иммунитет при коклюше видоспецифический, пожизненный. Повторное инфицирование отмечается в крайне редких случаях, обычно у лиц с тяжелыми хроническими недугами или аутоиммунной патологией. Заболевание в таких случаях протекает легко и не приводит к негативным последствиям. Имеющиеся в организме IgA препятствуют адгезии бордетеллы на эпителиоцитах респираторного тракта.

Диагностические мероприятия

Диагностика коклюша включает сбор эпиданамнеза, изучение симптоматики и данных, полученных в ходе лабораторных исследований.

Лабораторная диагностика — основной метод выявления коклюшной палочки в мазке из зева больного. Для исследования используется также мокрота и отделяемое носоглотки.

1. Микробиологическое исследование. Биоматериал засевают на селективные среды ватным тампоном или используют метод «кашлевых пластинок». Больного просят покашлять на открытую чашку Петри. Этот метод более распространен, поскольку возбудитель коклюша очень чувствителен к условиям внешней среды. На селективных средах коклюшная палочка растет в виде капелек ртути и дает гемолиз на кровяном агаре. B.parapertussis и B. bronchiseptica растут на МПА в виде коричневых колоний и выделяют уреазу. Идентификация выделенного возбудителя до вида осуществляется с учетом его морфологии, антигенной структуры, особенностей роста на питательных средах, биохимической активности.
2. Серологическое исследование малоинформативно. Этот метод используют для ретроспективной диагностики коклюша или когда не выделена чистая культура. Берут у больного венозную кровь и ставят РА, РСК или РПГА. Если титр антител возрастает в сыворотках, взятых с 1-2-недельным интервалом, диагноз патологии подтверждается.
3. Прямая реакция иммунофлюоресценции — ускоренный метод, основанный на применении специфической флюоресцентной сыворотки и отделяемого слизистой зева. Этот метод хоть и быстрый, но малочувствительный и неспецифичный.
4. ПЦР — экспресс-анализ, выявляющий генетического материала возбудителя в исследуемом образце.
5. Иммунодиагностика позволяет выявить IgA, IgM и IgG к антигенам B. pertussis. IgA и IgM синтезируются на 2 неделе заболевания, IgG — на 3-4. К 8 недели антитела достигают максимума, а затем начинают снижаться. Обнаружение в крови больного высокого уровня IgM в сочетании с IgG или IgA – признак острой или текущей инфекции у неиммунизированных лиц. Низкий уровень IgM в остром периоде инфекции связывают с формированием иммунного ответа, а высокий уровень — с недавним инфицированием. Положительный IgG в анализе крови означает, что у больного выработался стойкий иммунитет, имеется затяжной вариант болезни или ему недавно была проведена вакцинация.
6. Аллергопроба — введение коклюшного аллергена в период пароксизмов с образованием у инфицированных лиц на месте инъекции воспалительного инфильтрата.

Лечение и профилактика

Лечение коклюша амбулаторное, комплексное. Оно направлено на элиминацию возбудителя из организма человека и устранение клинических симптомов патологии. Больных с тяжелым течением коклюша госпитализируют в инфекционное отделение стационара Их помещают в хорошо проветриваемую палату с увлажненным воздухом.

Этиотропное лечение коклюша — противомикробное. Больным назначают антибиотики широкого спектра действия из класса макролидов «Эритромицин», «Азитромицин», тетрациклинов «Тетрациклин», «Доксициклин», цефалоспоринов «Цефотаксим», «Цефтриаксон», пенициллинов «Амоксиклав», «Амоксициллин». Антибиотикотерапия эффективна только в катаральном периоде заболевания и абсолютно бесполезна в судорожном.

Для лечения осложненных и тяжелых форм коклюша используют нормальный человеческий иммуноглобулин.

Симптоматическая терапия:

• Бронходилататоры — «Беротек», «Беродуал»,
• Отхаркивающие средства – «Бронхикум», «Лазолван», «Бромгексин»,
• Муколитики – «АЦЦ», «Бронхолитин»,
• Спазмолитики — «Атропин», «Папаверин»,
• Противокашлевые препараты – «Кодеин», «Синекод», «Омнитус»,
• Десенсибилизирующие средства – «Супрастин», «Тавегил», «Цетрин»,
• Транквилизаторы – «Сибазон», «Седуксен», «Грандаксин»,
• Антипсихотики – «Аминазин», «Сонапакс»,
• Противорвотные препараты – «Мотилиум», «Церукал»,
• Антиконвульсанты – «Диазепам”, «Фенитоин».
• Глюкокортикостероиды при тяжелом течении – «Преднизолон», «Дексаметазон»,
• Витамины С, В, А, К,
• Успокоительные средства – настойка валерианы, пиона, пустырника,
• Инфузионная терапия – при развитии тяжелых осложнений.

Успешно применяются физиотерапевтические методики — ингаляции, гипербарическая оксигенация, ультрафиолетовое облучение, электрофорез.

К средствам народной медицины относятся: проваренный в молоке чеснок, настой корня ириса, луковый сироп, отвар спорыша, настой девясила, отвар мать-и-мачехи, брусничный сок, настой душицы.

Общетерапевтические мероприятия:

1. Исключение раздражающего воздействия провоцирующих факторов,
2. Кислородные ингаляции,
3. Аспирация слизи из органов дыхания,
4. Калорийное питание,
5. Покой и тишина,
6. Специальная дыхательная гимнастика,
7. Отвлекающие занятия с детьми: рисование, настольные игры, чтение,
8. Ежедневные прогулки на свежем воздухе от 30 минут в день до 2 часов,
9. Проветривание помещений,
10. Психоэмоциональный покой,
11. Продолжительный и укрепляющий сон.

Прогноз патологии благоприятный. Заканчивается коклюш летально в исключительных случаях у лиц старческого возраста и грудных детей. Причиной смерти становится пневмония или нарушение мозгового кровообращения.

Специфическая профилактика — введение вакцины АКДС «Пентаксим» или «Инфанрикс» детям в 3 месяца, 4,5 месяца и 6 месяцев. Общие профилактические мероприятия – раннее выявление и лечение больных, введение контактным лицам специфического иммуноглобулина, организация карантинных и дезинфекционных мероприятий в эпидочаге.

Видео: возбудители бактериальных и вирусных инфекций

Видео: симптомы и лечение коклюша у детей