Bordetellae

Hinkuyskä on akuutti tartuntatauti, joka vaikuttaa pääasiassa lapsiin ja jolle on ominaista syklinen kulku ja paroksysmaalinen kouristusyskä.

Taudinaiheuttaja, Bordetella pertussis, löydettiin ensimmäisen kerran vuonna 1900 lapsen ysköksistä otetuista sivelynäytteistä ja eristettiin sitten puhdasviljelmästä vuonna 1906 J. Bordet ja O. Gengou. Hinkuyskää muistuttavan, mutta lievemmän taudin aiheuttaja, bordetella parapertussis, eristettiin ja tutkittiin vuonna 1937 G. Elderingin ja P. Kendrickin toimesta ja itsenäisesti vuonna 1937 W. Bradfordin ja B. Slavinin toimesta. Harvinaisen hinkuyskää muistuttavan taudin aiheuttaja ihmisillä, Bordetella bronchiseptica, eristettiin koirista vuonna 1911 N. Ferryn ja ihmisistä vuonna 1926 Brownin toimesta. Vuonna 1984 eristettiin uusi laji, Bordetella avium, jonka patogeenisuutta ihmisille ei ole vielä vahvistettu.

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

Bordetellan morfologia

Bordetella-bakteerit kuuluvat Betaproteobakteerien luokkaan, ovat gramnegatiivisia ja värjäytyvät hyvin kaikilla aniliiniväreillä. Joskus bipolaarinen värjäytyminen havaitaan solunavojen volutiinijyvien vuoksi. Hinkuyskän aiheuttaja on munanmuotoinen sauva (coccobacterium), jonka koko on 0,2–0,5 x 1,0–1,2 μm. Parakoklyushnaya-basillilla on sama muoto, mutta se on hieman suurempi (0,6 x 2 μm). Ne sijaitsevat yleensä yksittäin, mutta voivat sijaita pareittain. Ne eivät muodosta itiöitä; kapseli löytyy nuorista viljelmistä ja makro-organismista eristetyistä bakteereista. Bordetella-bakteerit ovat liikkumattomia, lukuun ottamatta B. bronchisepticaa, joka on peritrikoosibakteeri. DNA:n G + C-pitoisuus on 61–70 mol-%. Ne kuuluvat hemofiilisiin bakteereihin.

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

Bordetellan biokemialliset ominaisuudet

Bordetella-bakteerit ovat tiukkoja aerobisia eli kemoorganotrofeja. Optimaalinen kasvulämpötila on 35–36 °C. Hinkuyskän aiheuttaja sileässä S-muodossaan (ns. faasi I), toisin kuin kaksi muuta Bordetella-lajia, ei kasva MPB:llä ja MPA:lla, koska sen lisääntymistä haittaavat kasvualustaan kertyvät tyydyttymättömät rasvahapot sekä kasvun aikana muodostuvat kolloidinen rikki ja muut aineenvaihduntatuotteet. Niiden neutraloimiseksi (tai adsorboimiseksi) hinkuyskäbakteerien kasvualustaan on lisättävä tärkkelystä, albumiinia ja hiiltä tai ioninvaihtohartseja. Mikrobi tarvitsee kasvualustassa kolme aminohappoa: proliinia, kysteiiniä ja glutamiinihappoa, joiden lähteet ovat kaseiini tai papuhydrolysaatit. Perinteinen hinkuyskäbasillin kasvatusalusta on Bordet-Gengou-alusta (peruna-glyseriiniagar, johon on lisätty verta), jolla se kasvaa sileinä, kiiltävinä, läpinäkyvinä, kupumaisina, noin 1 mm halkaisijaltaan helmiäis- tai metallisen elohopean sävyisinä pesäkkeinä, jotka kasvavat 3.–4. päivänä. Toisella alustalla – kaseiini-hiiliagarilla (CCA) – myös 3.–4. päivänä kasvaa sileitä, noin 1 mm halkaisijaltaan kuperia pesäkkeitä, joilla on harmahtavan kermanvärinen väri ja viskoosi koostumus. Parapertussisbakteerien pesäkkeet eivät ulkonäöltään eroa hinkuyskäbakteerien pesäkkeistä, mutta ovat suurempia ja havaitaan 2.–3. päivänä, ja B. bronchiseptica -pesäkkeitä havaitaan jo 1.–2. päivänä.

Hinkuyskäbakteerien ominaispiirre on niiden taipumus muuttaa nopeasti viljely- ja serologisia ominaisuuksiaan, kun ravintoalustan koostumus, lämpötila ja muut kasvuolosuhteet muuttuvat. Siirtymäprosessissa S-muodosta (vaihe I) stabiiliin karkeaan R-muotoon (vaihe IV) välivaiheiden II ja III kautta havaitaan antigeenisten ominaisuuksien tasaisia muutoksia; patogeeniset ominaisuudet menetetään.

Parapertussis-bakteerit ja B. bronchiseptica, samoin kuin faasien II, III ja IV pertussisbakteerit, kasvavat MPA:lla ja MPB:llä. Nestemäisellä alustalla kasvatettaessa havaitaan diffuusia sameutta ja tiheää pohjalla olevaa sakkaa; solut voivat olla jonkin verran suurempia ja polymorfisia, joskus muodostaen säikeitä. R-muodossa ja välimuodoissa bakteereilla on voimakas polymorfismi.

Bordet-Gengou-alustalla kaikki Bordetella-bakteerit muodostavat pesäkkeiden ympärille hieman rajoittuneen hemolyysivyöhykkeen, joka leviää diffuusisti alustaan.

Bordetella-bakteerit eivät fermentoi hiilihydraatteja, eivät muodosta indoleja eivätkä pelkistä nitraatteja nitriiteiksi (lukuun ottamatta B. bronchisepticaa). Parapertussis-bakteerit erittävät tyrosinaasia, joka muodostaa pigmentin, joka värjää elatusaineen ja viljelmän ruskeaksi.

Bordetella-bakteerit sisältävät useita antigeenikomplekseja. Somaattinen O-antigeeni on lajikohtainen; geneerinen antigeeni on agglutinogeeni 7. Hinkuyskän aiheuttajan tärkeimmät agglutinogeenit ovat 7. (geneerinen), 1. (laji) ja yleisimmin havaitut tyyppikohtaiset 2. ja 3. serovariantti. Yhdistelmästä riippuen Bordetella pertussisissa erotetaan neljä serovarianttia: 1,2,3; 1, 2.0; 1, 0, 3 ja 1.0.0.

[ 9 ], [ 10 ]

Bordetellan patogeenisuustekijät

Fimbriat (agglutinogeenit), ulkokalvon proteiini pertaktiini (69 kDa) ja filamenttihemagglutiniini (pintaproteiini) vastaavat taudinaiheuttajan kiinnittymisestä hengitysteiden keskiosien (henkitorvi, keuhkoputket) sädekehän epiteeliin. Kapseli suojaa fagosytoosilta. Hyaluronidaasia, lesitinaasi, plasmakoagulaasi ja adenylaattisyklaasi ovat usein läsnä. Endotoksiini (LPS) sisältää kaksi lipidiä: A:n ja X:n. LPS:n biologinen aktiivisuus määräytyy lipidi X:n perusteella, lipidi A:lla on alhainen pyrogeenisyys ja se on myrkytön. LPS:llä on immunogeenisyys (kokosolurokote), mutta se aiheuttaa herkistymistä. Eksotoksiineja on kolme. Hinkuyskätoksiini (117 kDa) on rakenteeltaan ja toiminnaltaan samanlainen kuin kolerageeni, sillä on ADP-ribosyylitransferaasiaktiivisuutta (ribosylaattitransdusiini, kohdesolukalvon proteiini, joka on osa solun adenylaattisyklaasia estävää järjestelmää), on voimakas immunogeeni, lisää lymfosytoosia ja insuliinin tuotantoa. Trakeaalinen sytotoksiini on peptidiglykaanin fragmentti, joka on pyrogeeninen, niveltulehduksen aiheuttava, indusoi hidasaaltoista unta ja stimuloi IL-1:n tuotantoa, minkä seurauksena syntetisoidaan typpioksidia (sytotoksista tekijää). Se vaurioittaa henkitorven epiteelisoluja ja aiheuttaa siliostaasia. Lämpölabiili dermonekrotoksiini on neurotrooppinen, sillä on vasokonstriktiivista vaikutusta ja se on homologinen Escherichia colin sytotoksisen nekrotisoivan tekijän 1 (CNF1) kanssa. Sen kohteena ovat solukalvojen Rho-proteiinit. Dermonekrotoksiini havaitaan kaneilla ihonsisäisellä testillä (Doldin testi).

Immuniteetti

Sairauden jälkeen muodostuu vakaa elinikäinen immuniteetti; rokotuksen jälkeinen immuniteetti kestää vain 3–5 vuotta.

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

Hinkuyskän epidemiologia

Hinkuyskän ja parapertussiksen tartuntalähde on potilas, jolla on tyypillinen tai piilevä muoto, erityisesti ennen spasmodisen yskän puhkeamista. B. bronchiseptican aiheuttamassa hinkuyskää muistuttavassa taudissa tartuntalähteenä voivat olla koti- ja villieläimet, joiden joukossa havaitaan joskus eläintautien aiheuttamia sairauksia (siat, kanit, koirat, kissat, rotat, marsut, apinat), ja useimmiten hengitystiet ovat vaurioituneet. Tartuntatapa on ilmateitse. Bordetella-suvun bakteerit ovat spesifisesti taipuvaisia isännän hengitysteiden sädekehän epiteeliin. Kaikenikäiset ihmiset ovat alttiita infektiolle, mutta 1–10-vuotiaat lapset ovat alttiimpia.

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

Hinkuyskän oireet

Hinkuyskän itämisaika on 3–14 päivää, useammin 5–8 päivää. Ylähengitysteiden limakalvolle tunkeutunut taudinaiheuttaja lisääntyy sädekehän epiteelin soluissa ja leviää sitten keuhkoputkien kautta alemmille osille (keuhkoputkiin, keuhkorakkuloihin, pieniin keuhkoputkiin). Eksotoksiinin vaikutuksesta limakalvon epiteeli nekroottisoituu, minkä seurauksena yskänreseptorit ärtyvät ja medulla oblongatan yskänkeskukseen muodostuu jatkuva signaalivirta, jossa muodostuu pysyvä herätepesäke. Tämä johtaa kouristuskohtausten esiintymiseen. Hinkuyskään ei liity bakteremiaa. Sekundaarinen bakteerifloora voi johtaa komplikaatioihin.

Taudin kulun aikana erotetaan seuraavat vaiheet:

• noin 2 viikkoa kestävä nuhajakso, johon liittyy kuiva yskä; potilaan tila huononee vähitellen;
• kouristuskohtaus eli spasmodinen jakso, joka kestää jopa 4–6 viikkoa ja jolle on ominaista hallitsemattoman ”haukkumisen” yskän hyökkäykset, joita esiintyy jopa 20–30 kertaa päivässä, ja hyökkäyksiä voivat aiheuttaa jopa epäspesifiset ärsykkeet (valo, ääni, haju, lääketieteelliset toimenpiteet, tutkimus jne.);
• Ratkaisujakso, jolloin yskänkohtaukset harvenevat ja lyhenevät, ylempien hengitysteiden limakalvon nekroottiset alueet hyljitään, usein henkitorven ja keuhkoputkien "valosten" muodossa; kesto - 2-4 viikkoa.

Hinkuyskän laboratoriodiagnostiikka

Tärkeimmät diagnostiset menetelmät ovat bakteriologiset ja serologiset; nopeutettuun diagnostiikkaan, erityisesti taudin varhaisessa vaiheessa, voidaan käyttää immunofluoresenssireaktiota. Puhtaan viljelmän eristämiseen käytetään materiaalina nenänielun limaa tai ysköstä, joka kylvetään AUC- tai Bordet-Gengou-elatusaineelle. Kylvö voidaan tehdä myös "yskälevy"-menetelmällä. Kasvatettu viljelmä tunnistetaan viljelyllisten, biokemiallisten ja antigeenisten ominaisuuksien yhdistelmällä. Serologisia reaktioita - agglutinaatiota, komplementin sitoutumista, passiivista hemagglutinaatiota - käytetään pääasiassa hinkuyskän retrospektiiviseen diagnostiikkaan tai tapauksissa, joissa puhdasta viljelmää ei ole eristetty. Taudinaiheuttajan vasta-aineet ilmestyvät aikaisintaan taudin kolmannella viikolla, ja diagnoosi vahvistetaan vasta-ainetiitterin nousulla 1-2 viikon välein otetuissa seeruminäytteissä. Kahden ensimmäisen elinvuoden lapsilla serologiset reaktiot ovat usein negatiivisia.

Hinkuyskän hoito

Hoitoon käytetään antibiootteja (gentamisiinia, ampisilliinia); ne ovat tehokkaita taudin nuhavaiheessa ja hyödyttömiä kouristusvaiheessa.

Hinkuyskän erityinen ehkäisy

Taudin rutiininomaiseksi ehkäisemiseksi lapset rokotetaan hinkuyskää vastaan adsorboidulla hinkuyskä-kurkkumätä-jäykkäkouristusrokotteella (DPT), joka sisältää 20 miljardia tapettua hinkuyskäbakteeria 1 ml:ssa. Erikseen tuotettu tapettu hinkuyskärokote, jota käytetään lasten ryhmissä epidemiologisten indikaatioiden mukaan, perustuu samaan komponenttiin. Tämä komponentti on reaktogeeninen (neurotoksinen ominaisuus), joten parhaillaan tutkitaan aktiivisesti soluttomia rokotteita, jotka sisältävät 2–5 komponenttia (hinkuyskätoksoidi, filamenttihemagglutiniini, pertaktiini ja 2 fimbria-agglutinogeenia).