Projekt TOXIKON je internetovým přehledem toxikologie.

Informace zde uvedené pocházejí od českých i zahraničních kapacit na různé oblasti toxikologie.

Doufáme, že i Vy zde naleznete informace které hledáte.

 

Bordetella pertussis

zdroje informací

B. pertussis je původce černého kašle. Do zavedení očkování byl černý kašel jedním z nejvážnějších onemocnění kojenců a dětí. Ojediněle se však vyskytuje i dnes.

morfologie

B. pertussis je krátká, ovoidní, nepohyblivá tyčinka. V preparátech pořízených z patologických produktů je uniformní. Vláknité formy se mohou vyskytnout v subkulturách. Bordetely vyrůstající v koloniích v S fázi jsou opouzdřené.

fyziologické vlastnosti

Regulace tvorby faktorů virulence probíhá ve dvou rovinách: reversibilní fenotypické změny jsou podmíněny změnami v prostředí; za fázové variace je zodpovědný genetický posun. Tyto mechanismy mohou působit prostřednictvím regulačního lokusu, jehož produkty koordinují soubor faktorů virulence. Posuny ve vlastnostech mikroorganismu v průběhu infekce mohou umožnit vznik nosičského stavu, anebo snadné uvolňování z adheze, které zprostředkuje přenos na další jedince.

toxiny

Pertussový toxin

B. pertussis vyvolává v makroorganismu řadu jedinečných imunologických a patofyziologických odpovědí. Bývaly přisuzovány různým hypotetickým produktům, které se označovaly: faktor navozující lymfocytózu (LPF), faktor navozující u myši citlivost na histamin (HSF), protektivní antigen, pertussigen. Tyto všechny efekty lze přičíst pertussovému toxinu (PT).
B. pertussis osidluje výhradně řasinky na respiračním epitetu a systémové projevy onemocnění jsou patrné ve vzdálených tkáních v době, kdy mikroorganismy již nejsou přítomny. Proto M. Pittmanová vypracovala koncepci pertusse jako onemocnění, které je zprostředkováno toxinem.

Pertussový toxin se skládá z A (aktivní enzym) a B (vazebných) subjednotek. A podjednotka, polypeptid o 25 kDa, označovaná též S1, je ADP-ribosyl transferáza. B subjednotka složená z nejméně tří různých polypeptidů se váže na specifické karbohydráty na buněčných površích a na sérových glykoproteinech. Po vazbě B subjednotky na buňky se uplatní aktivita A podjednotky. Přenáší ADP-ribosylovou část NAD na regulační protein vázaný na membránu (zvaný G1 nebo N ), který za normálních poměrů inhibuje adenylcyklázu. Výsledná inaktivace G1 stimuluje adenylcyklázu.

Pertussový toxin zesiluje i některé hormonální aktivity: Především způsobuje hypoglykemii: u infikovaných myší adrenalin stimuluje tvorbu insulinu. PT též zesiluje citlivost na histamin a zesiluje kapilární permeabilitu. Tyto účinky mohou přispět k rozvoji šoku. Vztah těchto nálezů k patogeneze pertusse a rozvoji encefalopatie dosud není jasný. V projevech CNS může hrát roli hypoglykemie.

U experimentálních zvířat PT ovlivňuje imunitní mechanismy. Redukuje migrační a fagocytární aktivitu makrofágů a ovlivňuje odpověď neutrofilů a makrofágů na chemotaktické peptidy. Podněcuje uvolňování B a T buněk z kostní dřeně, sleziny a lymfatických uzlin, což vysvětluje lymfocytózu, která je jedním z příznaků pertusse. Uvolňované buňky jsou morfologicky normální, nejsou však schopné vracet se do lymfatických tkání. Je též snížena jejich schopnost vyvolávat reakce pozdní přecitlivělosti.

Vlastní adenylcykláza

B. pertussis nestimuluje hostitelovi adenylcyklázu pouze prostřednictvím pertussového toxinu. Tvoří a uvolňuje i vlastní adenylátcyklázu, která vstupuje do savčích buněk, snižuje fagocytární aktivitu makrofágů a napomáhá tak prvým stupňům rozvoje infekce.

Letální toxin

Produktem B. pertussis je i letální toxin (dříve nazývaný dermonekrotický toxin), který způsobuje po intradermálním vpichu lokální nekrózu.

Tracheální cytotoxin

Tracheální cytotoxin je toxický pro řasinkový respirační epitel.

Endotoxin

Složkou buněčné stěny je endotoxin (LPS), který má obdobné aktivity jako lipopolysacharid gramnegativních bakterií.

patogeneze

Bordetely adherují na povrch epitelových buněk ve vzdušnici a bronších. Rychle se zde množí a blokují funkci řasinek. Do krve nepronikají. Rozpadlé mikroorganismy uvolňují toxin, který dráždí sliznice, vyvolává katarální příznaky a navozuje výraznou lymfocytózu. Nekrotické okrsky epitetu jsou infiltrovány polymorfonukleárními leukocyty, vzniká peribronchiální zánět a intersticiální pneumonie.

onemocnění u dětí

Nemoc se přenáší kapénkovou cestou a postihuje především děti v předškolním věku. Lze ji charakterizovat jako lokalizované onemocnění dýchacích cest s některými specifickými projevy, jako je paroxysmální kašel, neurologické projevy ("pertussová encefalopatie") a leukocytóza. Průběh onemocnění lze rozdělit do tří klinických stadií. V katarálním stadiu (tracheitis a rhinofaryngitis) začíná necharakteristický kašel. Bordetely, které adherují k řasinkám respiračního epitetu, lze vykultivovat z faryngeálních výtěrů. V této fázi lze rozvoj onemocnění (především délku trvání) ovlivnit antimikrobiální léčbou. Ve druhém až třetím týdnu nastupuje paroxysmální Stadium (toxemické). Opakují se seriové záchvaty kašle s dušností a cyanózou. Dítě kašle 4-8 týdnů, tedy i v období, kdy již z horních dýchacích cest !ze vykultivovat bordetely jen obtížně. Dráždění ke kašli není způsobeno bezprostřední odpovědí na přítomnost bordetel, ale změněnou enzymatickou, hormonální a farmakologickou odpovědí makroorganismu. Konečnou fází je stadium rekonvalescence,v němž záchvaty kašle mizí. Průběh nemoci je často zhoršen druhotnou infekcí pyogenními koky.

léčba

V časné fázi katarálního stadia lze podávat hyperimunní imunoglobulin. Postup je vhodný především u dětí mladších dvou let. Podávání antibiotik zastaví rozvoj bakteriální fáze nemoci, redukuje akutní toxicitu a brání vzniku plicních komplikací způsobených druhotnou infekcí. Podává se chloramfenikol, vhodný je erytromycin nebo ampicilin. Podání erytromycinu je vhodné i jako profylaxe v průběhu epidemie, sáhneme-li k němu krátce po kontaktu s pacientem.

imunita

Po prodělaném dávivém kašli vznikne imunita. V séru postižených lze prokázat protilátky proti pertussovému toxinu, vláknitému hemaglutininu a fimbriím. Protilátky proti toxinu přetrvávají do dospělosti, protilátky proti hemaglutininu postupně mizí. Imunita navozená vakcínou klesá. Dospělí imunizovaní v dětství mohou v dospělosti onemocnět. Je-li pertussový antigen podán respirační cestou, !ze citlivou radioimunoesejovou technikou prokázat v lidských respiračních sekretech protilátky (imunoglobuliny třídy IgA), které brání adhezi bordetel na slizniční řasinky. Sérové protilátky naproti tomu mají ve spolupráci s komplementem baktericidní účinek. Uplatňuji se tehdy, když zánětlivé změny na sliznicích umožní transudací sérových bílkovin. Aerosolová imunizace navozuje profylaktické protektivní mechanismy. Hladina sérových protilátek při ní zůstává nezměněna. Tento typ imunizace proto není vhodný pro navození imunity u dětí. Může však zabezpečit ochranu dospělých, kteří jsou vystavení pertussové infekcí (lékaři, sestry na infekčních odděleních).

prevence

Účinná je aktivní imunizace bordetelovým bakterinem, připraveným z kultury B. pertussis v S fázi. Užívá se protipertussové monovakcíny, anebo vakcíny kombinované s difterickým a tetanovým toxoidem (trivakcína). česká vakcína proti dávivému kašli je vhodným technologickým postupem zbavena nežádoucích biologicky aktivních složek a nedává proto vedlejší reakce. Základní očkování proti dávivému kašli, tetanu a záškrtu se u nás provádí třemi injekcemi smíšené očkovací látky. Prvou injekci dítě dostane ve věku od započatého 9. týdne do 5. měsíce života, druhou za 6 týdnů po prvé a třetí za 6 měsíců po druhé injekci. Výskyt dávivého kašle je u nás po zavedení povinného očkování jen sporadický.

Ve stadiu výzkumu jsou bezbuněčné vakcíny. Kandidáty jsou: pertussový toxoid, vláknitý hemaglutinin a pili. Byly prokázány (P. Novotný) protektivní vlastnosti 69 kDa proteinu izoloveného ze zevní membrány B. pertussis. Kombinace 69 kDa proteinu a vláknitého hemaglutininu (FHA) zajistí protekci myši. Účinnost ochrany lze experimentálně ověřit intracerebrálním (Kendrickovým) testem, v němí se za 14 dnů po injekci antigenu zavádí intracerebrálně 300-600 LD50 bordetel.