Bordetella pertussis - biológia
Aké horúce je príliš horúce na život hlboko pod dnom oceánu?
Antibiotiká z baktérií
Migrácia buniek: novoobjavená funkcia známeho proteínu
Molekulárny kompas na zarovnanie buniek
Čo robí listy na jeseň starnúcimi
Demokracia perličiek
Prostredie spoločnosti Ekembo: Ľudia tiež žili v otvorenej krajine
| Genetika | Poľnohospodárstvo, lesníctvo a chov zvierat
Pšeničná odroda vznikla krížením divých tráv
Aké horúce je príliš horúce na život hlboko pod dnom oceánu?
Bordetella pertussis
Bordetella pertussis
Bordetella pertussis je baktéria rodu Bordetella, ktorá má veľký lekársky význam ako pôvodca čierneho kašľa.
tvaroslovie
Je to na Bordetella pertussis okolo malých (približne 0,8 x 0,4 µm) kokcidných, nepohyblivých, gramnegatívnych tyčiniek, ktorých jediným biotopom sú epiteliálne bunky ľudského dýchacieho traktu nesúce briliant. V mikroskopickom prípravku sa objavujú jednotlivo alebo vo dvojiciach. Kolónie B. pertussis sú malé, hladké a lesklé s vysokou vypuklosťou (ako ortuťový korálik). Zárodok je možné kultivovať na špeciálnom médiu do 3 až 4 dní pri 37 ° C v aeróbnej atmosfére. Rastie s β-hemolýzou a je morfologicky ťažko odlíšiteľné od ostatných bordetel, ako sú napr B. parapertussis a B. bronchiseptica rozlišovať.
Patogenéza
Bordetella pertussis prekonáva miestne imunitné mechanizmy horných dýchacích ciest a môže spôsobiť ochorenie, ak je hostiteľ úplne zdravý a bez predisponujúcich faktorov. Baktéria bude vo vzduchu (Kvapôčková infekcia). Pomocou rôznych Adhezíny baktérie sa veľmi pevne viažu na bunky ciliovaného epitelu a potom môžu vyvolať ochorenie uvoľňovaním toxínov. Invázia epitelu je zriedkavá; Vyskytuje sa (sub-) epiteliálny zápal a nekróza. Aj keď patogény zvyčajne nie sú invazívne, t.j. H. nedostávajú sa do tkaniva alebo krvi, produkované toxíny majú stále systémové účinky.
Okrem kapsuly, ktorá chráni patogén pred inaktiváciou komplementom, je možné funkčne rozlíšiť dve skupiny faktorov virulencie: toxíny a adhezíny.
Vonkajšia membrána baktérie obsahuje lipooligosacharidy, ktoré sú chemicky a svojim účinkom na hostiteľa podobné ako lipopolysacharidy iných gramnegatívnych patogénov. Aj keď sa zdá, že nehrajú úlohu pri prirodzenej infekcii, sú pravdepodobne zodpovední za niektoré z nežiaducich vedľajších účinkov bunkových vakcín (celozrnné vakcíny).
Detekcia patogénu
Ostatné patogény ako napr Bordetella parapertussis, Bordetella bronchiseptica, Chlamydia trachomatis a Adenovírusy dočasné príznaky podobné Bordetella pertussis bakteriologicko-sérologická diagnostika hrá rozhodujúcu úlohu. Definitívne potvrdenie diagnózy je v súčasnosti možné pomocou kultúrnej detekcie patogénu kultiváciou alebo detekciou pomocou polymerázovej reťazovej reakcie.
Izolácia patogénu
Izolácia je najjednoduchšia v počiatočných štádiách na okamžite naočkovanom kultivačnom médiu štadión convulsivum čierneho kašľa, d. H. v prvých dvoch týždňoch po objavení sa typických klinických príznakov. Na odber vzorky zo zadného nosohltanu, ale nie z hrdla, by sa mal použiť flexibilný alginát vápenatý alebo Dacronový tampón, ktorý tam zostal asi 5 až 10 sekúnd. Selektívne médium by sa potom malo okamžite naočkovať alebo by sa mal ster vložiť do transportného média, kým sa nevytvorí bakteriálna kultúra. Úspešnosť kultivácie patogénov významne klesá u pacientov liečených antibiotikami (erytromycín alebo trimetoprim-sulfametoxazol), ako aj s oneskoreným vytváraním sterov, s nástupom príznakov už dávno (viac ako 3 týždne) a u očkovaných pacientov.
Kultúra
Bordetella-Druhy sú prísne aeróbne a majú veľmi jednoduché požiadavky na chovné plochy. Za rastovú požiadavku sa považuje iba ponuka amidu kyseliny nikotínovej, cystínu alebo cysteínu a ďalších aminokyselín ako zdroja dusíka. Sprievodom látok v živnom médiu napr. B. nenasýtené mastné kyseliny, ióny kovov, koloidná síra a peroxidy, môže byť inhibovaný rast kultúry. S generačným časom 2,5 až 5 hodín je rast dosť pomalý. Preto je na tvorbu kolónií nevyhnutná inkubácia 3 až 4 dni pri 37 ° C. Pretože je baktéria veľmi citlivá na dehydratáciu, je v kultivačnom médiu nevyhnutná dostatočná vlhkosť. Pred potvrdením negatívneho výsledku musí byť kultivačné médium inkubované najmenej 7 dní.
rozhodnosť
Definitívne stanovenie kultivovaných baktérií ako Bordetella pertussis sa dosahuje priamym imunofluorescenčným testom alebo aglutináciou so špecifickými komerčne dostupnými sérami.
Biochemické správanie
Inak biochemicky relatívne neaktívne Bordetelleny majú enzým katalázu. Napriek tomu je ich diferenciácia možná na základe určitých biochemických parametrov (mobilita, rast na peptónovom agare, produkcia pigmentu, aktivita nitrátreduktázy, štiepenie močoviny a redukcia oxidázy).
Polymerická reťazová reakcia
Kultivácia patogénu B. pertussis často vedie k menej zmysluplným výsledkom v lekárskej praxi. Detekcia kultúrnych patogénov je úspešná iba asi v polovici prípadov, čo vedie k definitívnym vyhláseniam až po 3 - 5 dňoch. Oveľa spoľahlivejšou a rýchlejšou metódou je PCR v reálnom čase (polymerázová reťazová reakcia). Okrúhly test zverejnený v roku 1998 v 15 laboratóriách v Nemecku a Švajčiarsku dokazuje spoľahlivosť metódy, ktorá je okolo sily desať citlivejších ako kultivácia, a napriek tomu priniesla iba 4% falošne pozitívne výsledky. [1]
Epidemiológia
Baktéria sa vyskytuje globálne. Ľudský organizmus je jediným hostiteľom. Zdrojom infekcie sú ľudia s čiernym kašľom v priebehu štadión catarrhale, vykašlite sa na patogény. Neexistujú zdravé nosiče choroboplodných zárodkov. Okrem toho nemožno vylúčiť prenos kontaminovanými predmetmi, pretože pertussisová baktéria môže prežiť mimo organizmu niekoľko dní. Z dôvodu vysokého indexu nákazy u neimunitných ľudí B. pertussis sa epidemicky šíri v populáciách s nízkou mierou infekcie. Patogén pertussis zostáva endemický v regiónoch s vysokou zaočkovanosťou, pretože zníženie imunity umožňuje kolonizáciu. Nie je rozdiel v chorobnosti medzi chlapcami a dievčatami. Na výskyte choroby nemá vplyv ani sezóna a podnebie.
Imunita a profylaxia
Po prirodzenej infekcii existuje životaschopná imunita počas prvého desaťročia po chorobe. Najdôležitejším profylaktickým opatrením je aktívna imunizácia. Na tento účel existuje celozrnná vakcína (bunková vakcína) a rôzne acelulárne vakcíny.
- Vakcína proti celému germu (celobunková vakcína): z inaktivovaného Bordetella pertussis-Lyzáty získané z buniek
- nebunkové vakcíny (podjednotkové vakcíny): Zmesi Bordetella pertussis-Komponenty
Aktuálne schválené prípravky v oboch kategóriách poskytujú veľmi dobrú ochranu proti očkovaniu, keď sa imunizačná schéma uskutoční úplne, ale očkovanie ani choroba nezaručujú celoživotnú ochranu pred infekciou. B. pertussis. Je menej pravdepodobné, že dospelí ochorejú a sú menej závažní ako deti alebo kojenci. Z lekárskeho hľadiska by sa mala zamerať na mieru zaočkovanosti viac ako 90%, aby sa zabezpečila ochrana kohorty, ktorá poskytuje maximálnu ochranu pre novorodencov a deti v prvých mesiacoch života.
História výskumu
V roku 1906 bakteriológovia Jules Bordet a Octave Gengou identifikovali ťažko množiteľnú baktériu ako pôvodcu čierneho kašľa. Spočiatku bol priradený k hemofilným tyčinkovým baktériám ako Bordet-Gengou-Bacillus. V neskoršej nevyhnutnej klasifikácii bolo meno pomenované na počesť Bordeta Bordetella pertussis zvolený. V roku 2002 medzinárodný tím vedcov z Cambridgeskej univerzity po viac ako štyroch rokoch výskumu dešifroval genóm patogénu čierneho kašľa, ktorý pozostáva z celkom 3 800 jednotlivých génov.