Bordetella pertussis - Bordetella pertussis

Bordetella pertussis
Bordetella pertussis.jpg
Vědecká klasifikace Upravit
Doména:Bakterie
Kmen:Proteobakterie
Třída:Betaproteobakterie
Objednat:Burkholderiales
Rodina:Alcaligenaceae
Rod:Bordetella
Druh:
B. pertussis
Binomické jméno
Bordetella pertussis
(Bergey et al. 1923) Moreno-López 1952

Bordetella pertussis je Gramnegativní, aerobní, patogenní, zapouzdřený coccobacillus rodu Bordetella a původce černý kašel nebo černý kašel. Jako B. bronchiseptica, B. pertussis je pohyblivý a vyjadřuje strukturu podobnou bičíku.[1] Své faktory virulence zahrnout pertusový toxin, toxin adenylátcyklázy, vláknitý hagaglutinin, pertactin, fimbria, a tracheální cytotoxin.

Bakterie se šíří vzdušnými kapičkami; jeho inkubační doba je v průměru 7–10 dní (rozmezí 6–20 dní).[2][3] Lidé jsou jediným známým rezervoárem B. pertussis.[4] Kompletní B. pertussis genom 4 086 186 párů bází bylo zveřejněno v roce 2003.[5] Ve srovnání s nejbližším příbuzným B. bronchiseptica, velikost genomu je výrazně snížena. Je to hlavně kvůli adaptaci na jeden hostitelský druh (člověk) a ztrátě schopnosti přežít mimo hostitelské tělo.[6]

Dějiny

Onemocnění pertussis bylo poprvé popsáno francouzským lékařem Guillaume de Baillou po epidemii roku 1578. Původce pertuse byl identifikován a izolován Jules Bordet a Octave Gengou v roce 1906.[7][8]

Taxonomie

Rod Bordetella obsahuje devět druhů: B. pertussis B. parapertussis, B. bronchiseptica, B. avium, B. hinzii, B. holmesii, B. trematum, B. ansorpii a B.petrii.[6]

B. pertussis, B. parapertussis a B. bronchiseptica tvoří úzce související fylogenetickou skupinu. B. parapertussis - způsobuje onemocnění podobné černému kašli u lidí a - B. bronchiseptica infikuje řadu savčích hostitelů, včetně lidí, a způsobuje celou řadu respiračních poruch.[6]

Pertussis

Hlavní článek: Pertussis

Pertussis je infekce dýchací systém charakterizovaný „černým“ zvukem, když člověk dýchá. V USA zabilo 10 000 až 20 000 lidí ročně, než byla k dispozici vakcína.[Citace je zapotřebí ] Očkování toto změnil; v letech 1985 až 1988 zemřelo na černý kašel méně než 100 dětí. Po celém světě bylo v roce 2000 podle WHO nakaženo přibližně 39 milionů lidí ročně a přibližně 297 000 lidí zemřelo. Od zavedení očkování v Anglii v roce 1957 klesla míra pertusové infekce o 97%.[9]

B. pertussis infikuje svého hostitele kolonizací plicních epiteliálních buněk. Bakterie obsahuje povrchový protein, vláknitý hemaglutininový adhesin, který se váže na sulfatidy nachází se na řasinkách epiteliálních buněk. Dalšími adheziny jsou fimbrie a petractin.[6] Jakmile je bakterie ukotvena, produkuje se tracheální cytotoxin, který zastaví řasinky v bití. Tím se zabrání tomu, aby řasinky odstranily nečistoty z plic, takže tělo reaguje vysláním hostitele do záchvatu kašle. Tyto kašel vylučují některé bakterie do vzduchu, které pak mohou infikovat další hostitele.

B. pertussis má schopnost inhibovat funkci imunitního systému hostitele. Toxin, známý jako pertusový toxin (nebo PTx), inhibuje G protein spojka, která reguluje adenylátcykláza zprostředkovaná konverze ATP na cyklický AMP. Konečným výsledkem je to fagocyty převádět příliš mnoho ATP na tábor způsobující poruchy buněčných signálních mechanismů a zabraňující fagocytům ve správné reakci na infekci. PTx, dříve známý jako faktor podporující lymfocyty, způsobuje snížení vstupu lymfocytů do lymfatických uzlin, což může vést ke stavu známému jako lymfocytóza, s kompletní lymfocyt počet nad 4000 / μl u dospělých nebo nad 8000 / μl u dětí. Kromě cílení na lymfocyty omezuje migraci neutrofilů do plic. Snižuje také funkci makrofágů rezidentních ve tkáních, které jsou odpovědné za bakteriální clearance.[10]

Dalším toxinem, který inhibuje imunitní reakci, je toxin adenylátcyklázy. Tento toxin má vlastní aktivitu adenylátcyklázy a téměř okamžitě zvyšuje intracelulární cAMP. Je také schopen se formovat kation - specifické póry v membráně cílové buňky.[6][11] Výsledná deregulace buněčné signalizace vede k blokování fagocytózy a ke snížení schopnosti neutrofilů zabíjet bakterie. Inhibuje také zrání dendritických buněk a jejich migraci do lymfatických uzlin.[10]

Infekce se vyskytuje většinou u dětí mladších jednoho roku, pokud jsou neimunizovaný nebo vybledlé děti imunita, obvykle ve věku od 11 do 18 let. Známky a příznaky jsou podobné a nachlazení: rýma, kýchání, mírné kašel a nízký stupeň horečka. Pacient se stává nejvíce nakažlivým během katarální stádium infekce, obvykle dva týdny po začátku kašle. Může se dostat do vzduchu, když osoba kašle, kýchá nebo se směje. The paroxysmální kašel předchází zakokrhajícímu inspiračnímu zvuku charakteristickému pro černý kašel. Po kouzlu může pacient při dýchání vydat „dávivý“ zvuk nebo může zvracet. Dospělí mají mírnější příznaky, jako je například dlouhodobý kašel bez „pískání“. Kojenci mladší než šest měsíců také nemusí mít typické křičení. Kouzlo na vykašlávání může trvat minutu nebo déle a může se vytvořit cyanóza, apnoe, a záchvaty. Pokud však pacient nemá záchvaty kašle, nemá dýchací potíže. To je proto, že B. pertussis inhibuje imunitní odpověď, takže se v plicích vytváří velmi málo hlenu.

Dlouhodobý kašel může být dráždivý a někdy může být invalidizující kašel u dospělých po mnoho měsíců nediagnostikovaný.

Prevence

Vakcína proti černému kašli je široce používán od druhé poloviny 20. století.[12][3] První vakcíny byly celobuněčné vakcíny složené z chemicky inaktivovaných bakterií. Jsou nahrazovány acelulárními vakcínami složenými z purifikovaných povrchových antigenů, zejména fimbrií, vláknitého hemaglutininu, pertactinu a pertusového toxinu. Je součástí záškrt, tetanus a imunizace acelulární pertussis (DTaP).[3]

Jako zoonotické onemocnění

Nejistoty B. pertussis a černý kašel jako zoonotické onemocnění existuje již kolem roku 1910,[13][14] ale ve 30. letech 20. století bylo zjištěno, že bakterie ztratily svoji virulentní sílu, když se opakovaně šířily na agarovém médiu. To vysvětlovalo obtíže při reprodukci výsledků z různých studií, protože preinokulace zacházení s bakteriemi nebyla mezi vědci standardizována.[15]

Alespoň některé druhy primátů jsou vysoce citlivé na B. pertussisa vyvinout klinický černý kašel s vysokou incidencí při vystavení nízkým dávkám očkování.[16][17] Zda se bakterie přirozeně šíří v populacích divokých zvířat, nebylo laboratorní diagnózou uspokojivě potvrzeno, ale u divokých goril byl nalezen černý kašel.[18] Několik zoologických zahrad se naučilo očkovat své primáty proti černému kašli.[19]

Diagnóza

A nazofaryngeální nebo je tampon z orofaryngu odeslán do bakteriologie laboratoř pro Gramovo barvení (Gramnegativní, kokobacily, diplokokové uspořádání), růst zapnutý Bordet-Gengou agar nebo BCYE talíř s přidaným cefalosporin vybrat pro organismus, který vykazuje kolonie podobné kapkám rtuti. B. pertussis lze také detekovat pomocí PCR, která je citlivější než kultivace. Primery používané pro PCR obvykle cílí na transponovatelné prvky IS481 a IS1001.[20]

K dispozici je zejména několik diagnostických testů ELISA soupravy. Jsou určeny k detekci FHA a / nebo PT protilátek IgG, IgA nebo IgM. Některé soupravy používají kombinaci antigenů, které vedou k vyšší citlivosti, ale mohou také ztěžovat interpretaci výsledků, protože nelze vědět, která protilátka byla detekována.

Organismus je oxidáza pozitivní, ale ureáza, nitrátreduktáza, a citrát záporný. Je to také pohyblivé.

Léčba

Černý kašel je léčen makrolidy, například erythromycin. Terapie je nejúčinnější, pokud je zahájena během inkubační doby nebo katarální doby. Při aplikaci během fáze paroxysmálního kašle není ovlivněna doba rekonvalescence, je zabráněno pouze dalšímu přenosu.[3]

Reference

  1. ^ Hewlett, Erik L .; Damron, F. Heath; Wong, Ting; Fernandez, Julieta; Sisti, Federico; Zacca, Federico; Gonyar, Laura A .; Hoffman, Casandra L. (2019-06-25). „Bordetella pertussis can bemotile and Express Flagellum-like Structures“. mBio. 10 (3): e00787–19. doi:10,1 128 / mBio.00787-19. ISSN  2150-7511. PMC  6520453. PMID  31088927.
  2. ^ Heymann, David L. (ed.): Pertussis; v příručce Řízení přenosných nemocí. p. 457. Americká asociace veřejného zdraví, Washington DC, 2008, ISBN  978-0-87553-189-2
  3. ^ A b C d Organizace., Organisation mondiale de la santé. Svět zdraví (1998). Relevé épidémiologique hebdomadaire (online) = týdenní epidemiologický záznam. Organizace mondiale de la sante. OCLC  301147153.
  4. ^ Růžová kniha 2015, Ch. 16: Pertussis
  5. ^ Parkhill J a kol. (2003). "Srovnávací analýza genomových sekvencí Bordetella pertussis, Bordetella parapertussis a Bordetella bronchiseptica". Genetika přírody. 35 (1): 32–40. doi:10.1038 / ng1227. PMID  12910271.
  6. ^ A b C d E Bordetella: molekulární mikrobiologie. Locht, Camille. Wymondham: Horizon Bioscience. 2007. ISBN  9781904933311. OCLC  159579443.CS1 maint: ostatní (odkaz)
  7. ^ Rosenberg, Eugene; DeLong, Edward F .; Lory, Stephen; Stackebrandt, Erko; Thompson, Fabiano, eds. (2013). Prokaryotes. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. doi:10.1007/978-3-642-30144-5. ISBN  9783642301438. S2CID  43556050.
  8. ^ Guilfoile, Patrick (2010). Černý kašel. Publikování na Infobase. ISBN  9781604132298.
  9. ^ Lindsay, profesorka Patricia; Bagness, profesor Carmel; OBE, profesor Ian Peate (16. 02. 2018). Stručný přehled dovedností porodní asistence. John Wiley & Sons. ISBN  9781119233985.
  10. ^ A b Carbonetti, Nicholas H (01.06.2007). "Imunomodulace v patogenezi infekce a nemoci Bordetella pertussis". Současný názor na farmakologii. Respirační / muskuloskeletální. 7 (3): 272–278. doi:10.1016 / j.coph.2006.12.004. ISSN  1471-4892. PMID  17418639.
  11. ^ Sebo, Peter; Osička, Radim; Masin, Jiří (04.08.2014). „Relevance toxinu-hemolyzinu toxinu adenylátcyklázy pro vakcíny proti pertusi“. Odborné hodnocení vakcín. 13 (10): 1215–1227. doi:10.1586/14760584.2014.944900. ISSN  1476-0584. PMID  25090574. S2CID  27038032.
  12. ^ Sealey, Katie L .; Belcher, Thomas; Preston, Andrew (01.06.2016). "Epidemiologie a vývoj Bordetella pertussis ve světle obnovy pertussis". Infekce, genetika a evoluce. 40: 136–143. doi:10.1016 / j.meegid.2016.02.032. ISSN  1567-1348. PMID  26932577.
  13. ^ Inaba, I. (1912). „Über den Bordet-Gengouschen Keuchhustenbacillus Übertragungsversuches des Keuchenhustens auf Tiere“. Zeitschrift für Kinderheilkunde. 4 (1): 252–264. doi:10.1007 / BF02088879. S2CID  42345587.
  14. ^ Bachamn, W .; Burghard, E. (1925). „Der Nachweis der Bordet – Gengouschen Bacillen und ihre ätiologische Bedeutung für den Keuchenhusten“. Zeitschrift für Kinderheilkunde. 39 (5): 465–483. doi:10.1007 / BF02225286. S2CID  30221200.
  15. ^ Shibley GS, Hoelscher H (1934). "Studie černého kašle. I. Typově specifické (S) a disociační (R) formy Hemophilus pertussis". Journal of Experimental Medicine. 60 (4): 403–18. doi:10.1084 / jem.60.4.403. PMC  2132401. PMID  19870311.
  16. ^ Gustavsson OE, Röken BO, Serrander R (1990). "Epizoota černého kašle mezi šimpanzi v zoo". Folia Primatologica. 55 (1): 45–50. doi:10.1159/000156498. PMID  2394416.
  17. ^ Warfel JM, Merkelová TJ (2014). „Paviánový model pertuse: efektivní použití a lekce pro vakcíny proti pertuse. Odborné hodnocení vakcín. 13 (10): 1241–52. doi:10.1586/14760584.2014.946016. PMID  25182980. S2CID  24133254.
  18. ^ Kingdon, Jonathan; Happold, David; Butynski, Thomas (2013). Primáti. Savci Afriky. 2. A&C Black. p. 51. ISBN  978-1-4081-8996-2.
  19. ^ Loomis, M. R. (1985). „Imunoprofylaxe u kojeneckých lidoopů“. In Graham, C.E .; Bowen, J.A. (eds.). Klinické řízení velkých lidoopů: sborník semináře o klinickém řízení velkých lidoopů, který se konal během IX. Kongresu Mezinárodní primatologické společnosti. Monografie v primatologii. 5. Liss. 107–112. ISBN  978-0845134047.
  20. ^ Nieves DJ, Heininger U (2016). „Bordetella pertussis“. Bordetella pertussis. Mikrobiologické spektrum. 4. 311–339. doi:10.1128 / microbiolspec.EI10-0008-2015. ISBN  9781555819446. PMID  27337481.

externí odkazy