Бактериологический (на ранних стадиях заболевания)
Серологический (на поздних стадиях заболевания) – реакция агглютинации и РСК.
Молекулярно-генетический – ПЦР.
См в тетради
Для плановой профилактики коклюша у детей используют адсорбированную коклюшно-дифтерийно-столбнячную вакцину (АКДС). На этом же компоненте основана выпускаемая отдельно убитая коклюшная вакцина, применяемая в детских коллективах по эпидемиологическим показаниям. Этот компонент реактогенен (нейротоксическое свойство), поэтому сейчас активно изучаются бесклеточные вакцины, содержащие от 2 до 5 компонентов (коклюшный анатоксин, филаментозный гемагглютинин, пертактин и 2 агглютиногена фимбрий). Для лечения применяют антибиотики (гентамицин, ампициллин), эффективные в катаральном и бесполезные в судорожном периоде заболевания.
Адсорбированная коклюшно-дифтерийно-столбнячная вакцина (АКДС). Состав: смесь убитых мертиолятом коклюшных микробов и очищенных и концентрированных дифтерийного и столбнячного анатоксинов, адсорбированных на гидроокиси алюминия. Назначение: для профилактики коклюша, дифтерии и столбняка у детей с 5-6-месячного возраста до 6 лет. Способ применения: внутримышечно.
Морфологические свойства.
М. tuberculosis имеет форму тонких, стройных, коротких или длинных, прямых или искривленных палочек, длиной 1,0-4,0 мкм и диаметром 0,3-0,6 мкм. Неподвижны, спор и капсул не образуют. В старых культурах наблюдаются нитевидные, ветвящиеся формы, нередко зернистые формы (зерна Муха), как в виде свободно лежащих зерен, так и в виде зерен, содержащихся внутриклеточно. В организме больных под влиянием химиопрепаратов часто образуются ультрамалые формы, способные проходить через мелкопористые бактериальные фильтры («фильтрующиеся формы»).
Многие биологические свойства микобактерий объясняются высоким содержанием липидов, составляющих до 40 % сухого остатка клеток. Обнаружены три фракции липидов: фосфатидная (растворимая в эфире), жировая (растворимая в эфире и ацетоне) и восковая (растворимая в эфире и хлороформе). В составе липидов имеются различные кислотоустойчивые жирные кислоты, в том числе туберкуло-стеариновая, фтиоидная, миколовая и др. Высокое содержание липидов определяет следующие свойства туберкулезных палочек:
Устойчивость к кислотам, щелочам и спирту.
Трудная окрашиваемость красителями.
Относительно высокая устойчивость к высушиванию и действию солнечных лучей.
Устойчивость к действию обычных дезинфицирующих веществ.
Высокая гидрофобность, которая находит свое отражение в культуральных свойствах.
С высоким содержанием липидов связана и патогенность туберкулезных бактерий.
Тинкториальные свойства.
Грамположительны. Для их окрашивания применяют интенсивные методы. Например, по способу Циля-Нильсена окрашивают концентрированным раствором карболового фуксина при подогревании. Восприняв окраску, туберкулезные бактерии, в отличие от других клеток, не обесцвечиваются ни спиртом, ни кислотой, ни щелочью, поэтому при докрашивании метиленовым синим в мазке все бактерии, клеточные элементы и слизь окрашиваются в синий цвет, а туберкулезные палочки сохраняют исходную красную окраску. Этот метод позволяет дифференцировать их от некоторых непатогенных микобактерий, например М.smegmatis, содержащихся на слизистой оболочке уретры, но обесцвечивающихся спиртом. Вместе с тем необходимо иметь в виду, что встречаются и кислотоподатливые («синие» при окрашивании по Цилю-Нильсену) формы туберкулезных бактерий (в том числе палочковидные, нитевидные и зернистые).
По способности к пигментообразованию микобактерии также делят на 3 группы:
Фотохромогенные – образуют пигмент лимонно-желтого цвета при росте на свету.
Скотохромогенные – образуют пигмент оранжево-желтого цвета при инкубировании в темноте.
Нефотохромогенные – пигмента не образуют (независимо от наличия света), иногда культуры имеют светло-желтоватую окраску.
Фимбрии (агглютиногны), белок наружной мембраны пертактин (69кД) и филаментозный гемагглютинин (поверхностный белок) отвечают за адгезию возбудителя на цилиарном эпителии средних отделов респираторного тракта (трахея, бронхи).
Капсула защищает от фагоцитоза. Часто присутствуют гиалуронидаза, лецитиназа, плазмокоагуляция, аденилатциклаза.
В составе эндотоксина (ЛПС) два липида: А и Х. Биологическая активность ЛПС определяется липидом Х, липид А обладает низкой пирогенностью и нетоксичен. ЛПС обладает иммуногенностью (цельноклеточная вакцина), но вызывает сенсабилизацию.
Имеются три экзотоксина. Коклюшный токсин (117кД) по структуре и функции подобен холерогену, проявляет активность АДФ-рибозилтрансферазы (риболизирует трансдуцин – белок мембраны клетки-мишени, являющейся частью системы, ингибирующей аенилатциклазу), сильный иммуноген, повышает лимфоцитоз и выработку инсулина. Трахеальный цитотоксин представляет собой фрагмент пептидогликана, обладает пирогенностью, артритогенностью, индуцирует медленноволновой сон и стимулирует продукцию ИЛ-1, в ответ на который синтезируется оксид азота (цитотоксический фактор). Повреждает эпителиальные клетки трахеи и вызывает цилиостаз. Термолабильный дермонекротоксин обладает нейротропностью, сосудосуживающей активностью, гомологичен цитотоксическому некротизирующему фактору 1 (CNF1) кишечной палочки. Мишенью его являются Rho-белки мембран клеток. Обнаруживают дерматотоксин внутрикожной пробой на кроликах (проба Дольда)
Эпидемиология инфекции.
Источник инфекции при коклюше и паракоклюше – больной типичной или стертой формой, особенно в период до появления спазматического кашля. При коклюшеподобном заболевании, вызванном В.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.
Патогенез инфекции.
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 (бронхиолы, альвеолы, мелкие бронхи). При действии экзотоксина эпителий слизистой оболочки некротизируется, в результате чего раздражаются кашлевые рецепторы и создается постоянный поток сигналов в кашлевой центр продолговатого мозга, в котором формируется стойкий очаг возбуждения. Это приводит к возникновению спазматических приступов кашля. Бактериемии при коклюше не бывает. Вторичная бактериальная флора может приводить к осложнениям.
В течении заболевания выделяют следующие стадии:
1) Катаральный период, длящийся около 2 недель и сопровождающийся сухим кашлем. Состояние больного постепенно ухудшается.
2) Конвульсивный (судорожный), или спазматический, период, длящийся до 4—6 недель и характеризующийся 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 и все менее продолжительными, отторгаются некротизированные участки слизистой оболочки верхних дыхательных путей, часто в виде «слепков» с трахеи и бронхов. Продолжительность — 2—4 недели
Для обнаружения токсигенности дифтерийных бактерий можно использовать следующие способы:
Биологические пробы на животных. Внутрикожное заражение морских свинок фильтратом бульонной культуры дифтерийных бактерий вызывает у них некроз в месте введения.
Заражение куриных эмбрионов. Дифтерийный токсин вызывает их гибель.
Заражение культур клеток. Дифтерийный токсин вызывает отчетливый цитопатический эффект.
Метод твердофазного иммуноферментного анализа с использованием меченных пероксидазой антитоксинов.
Использование ДНК-зонда для непосредственного обнаружения Юх-оперона в хромосоме дифтерийных бактерий.
Однако наиболее простым и распространенным способом определения токсигенности дифтерийных бактерий является серологический – метод преципитации в геле. Суть его состоит в следующем. Полоску стерильной фильтровальной бумаги размером 1,5 х 8 см смачивают антитоксической противодифтерийной сывороткой, содержащей 500 АЕ в 1 мл, и наносят на поверхность питательной среды в чашке Петри. Чашку подсушивают в термостате 15—20 мин. Испытуемые культуры засевают бляшками по обе стороны от бумажки. На одну чашку засевают несколько штаммов, один из которых, заведомо токсигенный, служит контролем. Чашки с посевами инкубируют при 37 °С, результаты учитывают через 24—48 ч. Вследствие встречной диффузии в геле антитоксина и токсина в месте их взаимодействия образуется четкая линия преципитации, которая сливается с линией преципитации контрольного токсигенного штамма. Полоски неспецифической преципитации (они образуются, если в сыворотке кроме антитоксина присутствуют в небольшом количестве другие антимикробные антитела) появляются поздно, выражены слабо и никогда не сливаются с полоской преципитации контрольного штамма.
Специфическим средством лечения дифтерии является применение противодифтерийной антитоксической сыворотки, содержащей не менее 2000 МЕ в 1 мл. Сыворотку вводят внутримышечно в дозах 10000 до 400000 МЕ в зависимости от тяжести течения болезни. Эффективным методом лечения является применение антибиотиков (пенициллины, тетрациклины, эритромицин и др.) и сульфамидных препаратов. С целью стимулирования выработки собственных антитоксинов можно использовать анатоксин. Для освобождения от бактерионосительства следует использовать те антибиотики, к которым данный штамм коринебактерий высокочувствителен.
Основным методом борьбы с дифтерией является массовая плановая вакцинация населения. С этой целью используют различные варианты вакцин, в том числе комбинированные, т. е. направленные на одновременное создание иммунитета против нескольких возбудителей. Наибольшее распространение в России получила вакцина АКДС.
Адсорбированный дифтерийный анатоксин. Состав: очищенный и концентрированный дифтерийный анатоксин, адсорбированный на гидроокиси алюминия. Назначение: для профилактики дифтерии у детей с 5-6-месечного возраста. Способ применения: внутримышечно или подкожно.
Противодифтерийная сыворотка. Состав: очищенная и концентрированная методом Диаферм-3 сыворотка лошадей, гипериммунизированных дифтерийным анатоксином. Назначение: для лечения и профилактики. Способ применения: внутримышечно.
Очищенный дифтерийный токсин для реакции Шика. Состав: очищенный и концентрированный дифтерийный токсин. Назначение: для выявления невосприимчивости к дифтерии у детей. Способ применения: внутрикожно в среднюю часть ладонной поверхности предплечья.
По скорости роста род Micobacterium подразделяются на 3 группы:
Быстрорастущие – крупные видимые колонии появляются ранее 7-го дня инкубации (18 видов)
Медленнорастущие – крупные видимые колонии появляются после 7-ми и более дней инкубации (20 видов)
Микобактерии, которые требуют специальных условий для роста или не растут на искусственных питательных средах. К этой группе относятся 2 вида: M. Leprae и M.lepraemureum
Дифференциация видов микобактерий среди быстро- и медленнорастущих проводится с учетом ряда их биохимических признаков: восстановление нитратов, тллурита; наличие каталазы, уреазы, никотин- и пиразинамидазы, способность синтезировать ниацин; а также пигментобразование
По способности к пигментообразованию микобактерии также делятся на 3 группы:
Фотохромогенные – образуют пигмент лимонно-желтого цвета при росте на свету.
Скотохромогенные – образуют пигмент оранжево-желтого цвета при инкубировании в темноте
Нефотохромогенные – пигмента не образуют (независимо от наличия света) иногда культуры имеют светло-желтоватую окраску.
Патогенность туберкулезных бактерий связана с высоким содержанием липидов. Содержащиеся в липидах фтиоидная, миколовая и другие жирные кислоты оказывают своеобразное токсическое действие на клетки тканей. Например, фосфатидная фракция, наиболее активная из всех липидов, обладает способностью вызывать в нормальном организме специфическую тканевую реакцию с образованием эпителиоидных клеток, жировая фракция – туберкулоидной ткани. Эти свойства указанных липидных фракций связаны с наличием в их составе фтиоидной кислоты. Восковая фракция, содержащая миколовую кислоту, вызывает реакции с образованием многочисленных гигантских клеток. Таким образом, с липидами, состоящими из нейтральных жиров, восков, стеринов, фосфатидов, сульфатидов и содержащими такие жирные кислоты, как фтиоидная, миколовая, туберкуло-стеариновая, пальмитиновая и другие, связаны патогенные свойства туберкулезной палочки и те биологические реакции, которыми ткани отвечают на их внедрение. Главным фактором патогенности является токсический гликолипид (корд-фактор), который располагается на поверхности и в толще клеточной стенки. По химической природе он представляет собой полимер, состоящий из одной молекулы дисахарида трегалозы и связанных с ней в эквивалентных соотношениях миколовой и миколиновой высокомолекулярных жирных кислот – трегалоза-6,6'-димиколат (С186Н366Ош). Корд-фактор не только оказывает токсическое действие на ткани, но и защищает туберкулезные палочки от фагоцитоза, блокируя окислительное фосфорилирование в митохондриях макрофагов. Будучи поглощенными фагоцитами, они размножаются в них и вызывают их гибель. Корд-фактор обладает двумя характерными свойствами, указывающими на его важную роль как основного фактора патогенности.
При внутрибрюшинном заражении белых мышей он вызывает их гибель. Подобным действием не обладает ни одна другая фракция туберкулезной палочки.
Он подавляет миграцию лейкоцитов больного туберкулезом человека (in vivo и in vitro).
М. tuberculosis, лишенные корд-фактора, являются непатогенными или слабопатогенными для человека и морских свинок. С необычным химическим составом туберкулезных клеток связана также способность их вызывать характерную для туберкулеза реакцию гиперчувствительности замедленного типа, выявляемую с помощью туберкулиновой пробы.