2. Характеристика мікробів роду Bordetella

2.1.Збудник кашлюку - В.pertussis належить до роду Bordetella, до якого також належать B.parapertussis, В.bronchiseptica та B.avium. Останнім часом описані нові види бордетел: B.holmesii та B.hinzii.

Bordetella parapertussis у людини викликає подібне до кашлюку захворювання (паракашлюк), може виділятись від здорових та хворих на пневмонію ягнят; близька до збудника кашлюку за морфологічними ознаками і умовам культивування.

Воrdеtеllа bronchiseptica ізольована з носоглотки собак, котів і кролів, у деяких випадках викликає у людини респіраторне захворювання, що нагадує кашлюк. В основному це спостерігається у працівників відповідних господарств.

Воrdеtеllа avium виділялась із ексудату повітряного мішка індичок.

Штами Воrdеtеllа hinzii також виділялись із дихальних шляхів індичок та курчат, а також із слини та крові хворого на СНІД.

Воrdеtеllа holmesii була виділена із крові пацієнтів з порушеннями функцій імунної системи.

Збудник кашлюку виділений у 1910 році з мокротиння хворої дитини французькими мікробіологами Ж.Борде й О.Жангу. (Bordetella - на честь Ж. Борде, лат. pertussis - сильний кашель.)

Бордетели являють собою дрібні грам негативні кокобактерії, що не утворюють спор, розташовуються поодиноким групами, у S-формі мають ніжну капсулу, нерухливі (В. pertussis, В. parapertussis) або рухливі (В. bronchiseptica), суворі аероби. Нестійкі у довкіллі, прогрівання при 55°С вбиває їх через 30 хвилин.

Нижче наведені характеристики клінічно значимих видів бордетел за “Определителем нетривиальных патогенных грамнегативных бактерий (аэробных и факультативно анаеробных)” Р.Вейант, У.Мосс, Р. Уівер, Д.Холліс, Дж. Джордан, Э. Кук, М. Дейншвар. Переклад з англійської, під редакцією к.м.н. В.А. Курчавого та д.б.н. Г.А. Осипова. Москва. “Мир”, 1999.

В. pertussis грамнегативні дрібні палички, нерухливі. На звичайних поживних середовищах не ростуть, але можуть адаптуватися при повторних пересівах. Добре ростуть на поживних середовищах з активованим вугіллям та кров’ю. Виділенню сприяє селективна добавка до середовища (5-40 мкг цефалексину). Зазвичай проявляють дію на кров подібну -гемолізу, але не таку чітку, як спостерігається у В.parapertussis. При густому посіві уреазонегативні, пігменту не утворюють, оксидазопозитивні.

В.parapertussis грамнегативні дрібні палички, нерухливі. Вуглеводи не утилізують, ростуть на агарі Мак-Конкі, оксидазонегативні, нітрат не відновлюють, повільно ростуть на кров’яному агарі, утворюють дрібні колонії. Викликають -гемоліз. Утворюють коричневий водорозчинний пігмент (його синтез пов’язаний з наявністю у середовищі тирозину), сірководень на трьохсахарному агарі з залізом не утворюють, желатину не розріджують.

В. bronchiseptica грамнегативні дрібні палички, рухливі (перетрихіальні джгутики). Вуглеводи не утилізують. Добре ростуть на агарі Мак-Конкі та SS агарі. Оксидазопозитивні. Зазвичай уреазо- та нітрат-позитивні без утворення газу. Сірководень на трьохсахарному агарі з залізом не утворюють. Є збудниками захворювань собак, свиней та лабораторних тварин, включаючи кролів та морських свинок. Можуть передаватися від тварин людині.

Для виділення В.pertussis необхідні спеціальні середовища. Як аероб, паличка кашлюку краще росте в атмосфері, збагаченій вуглекислим газом (5 - 7% СО₂), тобто відрізняється капнофільністю. На щільних поживних середовищах утворюють гладенькі, вологі, випуклі, рівні, з перлинним відблиском колонії, діаметром 1-2 мм, які утворюються через 48-72 години культивування. (Колонії В.parapertussis з’являються через 24-48 годин, а В.bronchiseptica – через 18-24 години).

2.4. Для росту В.pertussis необхідна наявність різних амінокислот (цистин, пролін, метіонін, серин, глютамін), а також нікотинової кислоти, різних солей. Оптимальна температура для їх росту 35-37°С. В.parapertussis та В.bronchiseptica не такі вимогливі і здатні рости на простому агарі. В.bronchiseptica та В.avium здатні рости у фосфатно-сольовому буфері і прісній воді, які теоретично можуть бути джерелом інфекції.

2.5.Бордетели мають низьку ферментативну активність: не утворюють індол, не розріджують желатину, не ферментують цукрі, каталазопозитивні. Особливо мало активний у біохімічному відношенні збудник кашлюку.

2.6.Фактори патогенності бордетел. Одним із найважливіших факторів патогенності збудника кашлюку є кашлюковий токсин. Він являє собою екзотоксин, який складається із двох фрагментів (А та В). Фрагмент А має ферментативну активність і впливає на білок мембрани клітини-мішені тим самим порушуючи її функцію. Фрагмент В відповідає за зв’язування токсину з рецепторами клітин-мішеней.

З цим токсином пов’язують тяжкість перебігу захворювання та системні прояви при кашлюку.

Філаментозний гемаглютинін є поверхневим білком, який сприяє адгезії мікроорганізма. В експериментах на тваринах гемаглютинін не проявляв токсичності. Окремі автори говорять, що рівень антитіл до філаментозного гемаглютиніну у імунізованих школярів корелював зі ступенем захищеності їх від кашлюка.

Аглютиногени також є поверхневими білками, стимулюючими синтез антитіл, які зв’язуються з бактеріальними клітинами, що призводить до аглютинації.

Всього у бордетел розрізняють 16 аглютиногенів, деякі з них вважаються родовими, інші видовими. Крім того, серед видових 7-й є основним для В.pertussis, для В.bronchiseptica – таким є 12-й, і для В.parapertussis – 14-й.

В залежності від 2-го та 3-го аглютиногенів розрізняють 4 серотипи В.pertussis: 2, 0; 0, 3; 2, 3; 0,0. У збудника кашлюка виділяють також 4-й, 5-й, 6-й, 13-й, 15-й та 16-й аглтиногени. Аглтиногени 8-й, 9-й та 12-й – є спільними для В.bronchiseptica та В.parapertussis, а 11-й – зустрічається тільки у В.bronchiseptica.

Аденілатциклазний гемолізин – це також токсин, який має АДФ-рибозилюючу активність і призводить до порушення функції клітини. Цей фактор патогенності діє на початкових стадіях розвитку інфекції.

Трахеальний цитотоксин являє собою фрагмент пептидоглікана клітинної стінки бордетел, який також може пошкоджувати епітеліальні клітини.

Дермонекротизуючий токсин має судинозвужуючу активність, але його роль у розвитку захворювання залишається неясною.

Білки зовнішньої мембрани, ліпополісахарид також належать до факторів патогенності бордетел і відіграють не аби-яку роль в патогенезі захворювання.

Усі ці фактори патогенності притаманні свіжовиділеним штамам, але при зберіганні на поживних середовищах вірулентність та імуногенність поступово зменшуються, змінюються культуральні та біологічні властивості мікроорганізма.

Адсорбовані монорецепторні сироватки до видових антигенів (аглютиногенів) 1, 14 і 12 використовують для диференціації видів у представників роду Bordetella.

Специфічними монорецепторнимі сироватки до антигенів (аглютиногенів), позначеним цифрами 1, 2, 3 розрізняють серовари збудника кашлюку за допомогою реакції аглютинації на склі. Методика постановки реакції аглютинації викладена в додатку до стандартних діагностичних сироваток. Характеристика різних властивостей мікробів роду Bordetella викладена в додатку №1.