Питательная среда для культивирования возбудителя коклюша
Тема 36. Возбудители коклюша и паракоклюша
ГБОУ ВПО «Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации Кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии
Методические указания к практическим занятиям для студентов
ООП специальности 060301.65 Фармация Дисциплина С2.Б.11 Микробиология
1.Тема: Возбудители коклюша и паракоклюша.
2.Цели занятия: Изучить со студентами свойства возбудителей коклюша и паракоклюша, факторы патогенности и патогенез вызываемых заболеваний, методы диагностики, профилактики и лечения коклюша и паракоклюша.
3.Задачи занятия:
3.1.Изучение свойств возбудителей коклюша и паракоклюша.
3.2.Изучение факторов патогенности возбудителя и патогенеза коклюша.
3.3.Изучение методов диагностики, профилактики и лечения коклюша и паракоклюша.
3.4.Выполнение самостоятельной работы.
Шифр | Содержание | знать | уметь | владеть |
компетенции | ||||
ОК-1 | Способность и | Морфологичес- | Пользоваться | Методикой |
готовность | кие, культураль- | инструментарием | приготовления | |
анализировать | ные, биохимии- | при проведении | препарата для | |
социально значимые | ческие свойства | микробиологических | бактериоскопического | |
проблемы и процессы, | возбудителей | исследований | исследования. | |
использовать на | коклюша и | Техникой посева | ||
практике методы | паракоклюша | материала на | ||
гуманитарных, | питательные среды. | |||
естественнонаучных, | ||||
медико-биологических | ||||
и клинических наук в | ||||
различных видах | ||||
профессиональной и | ||||
социальной | ||||
деятельности | ||||
ПК-49 | Способность и | Принципы и | Проводить | Медико- |
готовность к участию | методы | санитарно- | биологическим | |
в постановке научных | диагностики, | просветительную | понятийным | |
задач и их | профилактики и | работу с населением | аппаратом | |
экспериментальной | лечения | |||
реализации | коклюша |
4.Продолжительность занятия в академических часах: 3 часа.
5.Контрольные вопросы по теме:
2
5.1.Морфологические, тинкториальные, культуральные и биохимические свойства возбудителей коклюша, паракоклюша.
5.2.Факторы патогенности возбудителей коклюша, паракоклюша и патогенез вызываемых заболеваний.
5.3.Методы диагностики, профилактики и лечения коклюша и паракоклюша.
6. Задания и методические указания к их выполнению.
На занятии студенту необходимо:
6.1.Ответить на вопросы преподавателя.
6.2.Принять участие в обсуждении изучаемых вопросов.
6.3.Выполнить самостоятельную работу.
Теоретическая справка Коклюш — острое инфекционное заболевание дыхательных путей, основным
симптомокомплексом которого являются приступы судорожного кашля. Паракоклюш — это острое инфекционное заболевание дыхательных путей, клинически проявляющееся в виде легкой формы коклюша.
Возбудитель — Bordetella pertussis — впервые был обнаружен в 1900 г. в мазках из мокроты ребенка и затем выделен в чистой культуре в 1906 г. Ж. Борде и О. Жангу. Впоследствии возбудитель получил название палочка Борде-Жангу.
Возбудитель паракоклюша — Bordetella parapertussis.
Возбудители коклюша и паракоклюша относятся к отделу Gracilicutes,
порядку Burkholderiales, семейству Alcaligenaceae, роду Bordetella, видам Bordetella pertussis (палочка Борде-Жангу, возбудитель коклюша) и Bordetella parapertussis (возбудитель паракоклюша).
Морфологические и тинкториальные свойства. Бордетеллы грамотрицательные. Возбудитель коклюша имеет форму овоидной палочки (коккобактерии). Паракоклюшная палочка более крупная. Бордетеллы располагаются чаще поодиночке. Спор не образуют, образуют капсулу. Неподвижные.
Культуральные свойства. Бордетеллы — облигатные аэробы. Оптимальная температура роста — 35-36°С. Требовательны к питательным средам. Для выращивания коклюшной палочки используется среда Борде-Жангу (картофельноглицериновый агар с добавлением крови и пенициллина), на ней она растет в виде гладких, блестящих, прозрачных куполообразных с жемчужным или металлическим ртутным оттенком колоний. На казеиново-угольном агаре (КУА) вырастают гладкие выпуклые колонии, имеющие серовато-кремовый цвет и вязкую консистенцию. Колонии паракоклюшных бактерий по внешнему виду не отличаются от коклюшных, но крупнее.
Биохимические свойства. Бордетеллы не ферментируют углеводов, не образуют индола, не восстанавливают нитраты в нитриты, вызывают гемолиз эритроцитов.
Антигенная структура. Выделяют соматический термостабильный О- антиген и поверхностные термолабильные капсульные К-антигены или агглютиногены (факторы 1-16).
3
Резистентность. Возбудитель коклюша вне организма быстро погибает (в течение нескольких часов). Высоко чувствителен к действию ультрафиолетовых лучей, дезинфицирующих веществ и температуре. При 50-55ОС погибает через 30 минут, при кипячении — мгновенно. Чувствителен к полимиксину, стрептомицину, тетрациклину. Устойчив к пенициллину и сульфаниламидам.
1. Факторы адгезии:
-пили (фимбрии);
-филаментозный гемагглютинин;
-пертактин — белок наружной мембраны клеточной стенки;
-капсулъные агглютиногены.
Эти факторы способствуют адгезии бактерий к мерцательному эпителию верхних дыхательных путей (бронхов, трахеи).
2. Токсины бордетелл:
а) Пертуссис-токсин (коклюшный термолабильный экзотоксин). Он связывается с клетками, проникает в них, вызывает накопление цАМФ и гибель клетки.
б) Внеклеточная аденилатциклаза (аденилатциклазный гемолизин) нарушает «переваривающую» способность фагоцитов.
в) Трахеальный цитотоксин вызывает некроз и десквамацию мерцательного эпителия.
г) Дермонекротический токсин вызывает местную воспалительную реакцию эпителия респираторного тракта.
д) Термостабильный эндотоксин стимулирует выработку цитокинов, повреждающих эпителиальные клетки респираторного тракта.
3. Ферменты патогенности — гиалуронидаза, плазмокоагулаза. Эпидемиология. В естественных условиях к коклюшу восприимчив только
человек. Источник инфекции при коклюше и паракоклюше — больной человек
типичной или стертой формой, особенно в период до появления спазматического кашля. Путь передачи возбудителя — воздушно-капельный. Бордетеллы обладают специфическим тропизмом к реснитчатому эпителию респираторного тракта хозяина. К инфекции восприимчивы люди всех возрастов, но более всего дети от 1 года до 10 лет. Наиболее тяжело коклюш протекает у детей первого года жизни.
Патогенез. Входные ворота — слизистые оболочки гортани, трахеи, бронхов. Бордетеллы не проникают внутрь клетки (неинвазивные микробы) и не поступают в кровь.
Первая стадия — адгезия возбудителя на поверхности клеток.
Вторая стадия — местное повреждение тканей токсинами микроба. Возбудитель размножается на поверхности клеток эпителия, обусловливая развитие воспалительных катаральных явлений и возникновение очагов некроза. В более низкие отделы (мелкие бронхи, бронхиолы, альвеолы) возбудитель распространяется бронхогенным путем. Бактериемии при коклюше не бывает.
Третья стадия — стадия системных проявлений. Следствием некротических поражений является постоянное раздражение рецепторов афферентных волокон блуждающего нерва; возбуждение передается в область кашлевого центра, где формируется стационарный очаг возбуждения. В результате развивается основной симптомокомплекс коклюша — приступы судорожного кашля.
4
Клиника.
1. Инкубационный период продолжается от 5 до 21 дня (в среднем 7-10
дней).
2.Катаральный период характеризуется появлением незначительного кашля, насморка, субфебрильной температуры. Кашель не поддается медикаментозному лечению, постепенно усиливается и к концу второй недели приобретает приступообразный характер. В этот период возбудитель обильно выделяется из организма. Продолжительность катарального периода около двух недель.
3.Конвульсивный (судорожный, спазматический, пароксизмальный)
период. Появляется основной симптомокомплекс коклюша — приступы судорожного неукротимого «лающего» кашля, возникающие до 20-30 раз в сутки. Приступы могут развиваться под влиянием как специфических (микроб, его токсин), так и неспецифических (осмотр, звук, свет, инъекции и т.д.) раздражителей. Приступы заканчиваются отделением густой, вязкой мокроты. Кашель сопровождается цианозом лица и тела. При приступах кашля характерна поза больного — согнутая спина, высунутый язык. Может наступить асфиксия вследствие остановки дыхания; иногда наблюдается разрыв межреберных мышц. Температура тела в течение всего конвульсивного периода обычно остается нормальной. Продолжительность конвульсивного периода — 4-6 недель.
4.Период угасания (разрешения, выздоровления) — постепенно уменьшается число приступов, затем они исчезают; состояние нормализуется. Продолжительность периода угасания — 2-4 недели.
Иммунитет. После перенесенного заболевания формируется пожизненный гуморальный иммунитет.
Лабораторная диагностика. Основной метод — бактериологический. Для выделения чистой культуры в качестве материала используют слизь с задней стенки глотки, которую высевают на КУА или среду Борде-Жангу. Материал берут с помощью клювовидного (через рот) или прямого (через нос) тампона с задней стенки глотки. Посев также может быть сделан методом «кашлевых пластинок» (во время кашля ко рту больного на расстоянии 8-10 см подносят открытую чашку с питательной средой). Выросшую культуру идентифицируют по культуральным, биохимическим и антигенным свойствам.
Вкачестве ускоренного применяют иммунофлуоресцентный метод — РИФ
сматериалом из зева больного и флюоресцентной сывороткой (позволяет получить ответ через 4-5 часов после взятия материала).
Серологические методы (реакция агглютинации, непрямой гемагглютинации, связывания комплемента) используют как вспомогательные при выявлении атипичных форм, а также для ретроспективной диагностики, поскольку антитела к возбудителю появляются не ранее третьей недели заболевания.
Специфическая профилактика. Для специфической профилактики коклюша используют адсорбированную коклюшно-дифтерийно-столбнячную вакцину (АКДС), где коклюшный компонент представлен убитыми коклюшными бактериями.
5
Для лечения применяют антибиотики (гентамицин, ампициллин, эритромицин, тетрациклин), которые эффективны в катаральном периоде и не эффективны в судорожном периоде заболевания.
Возбудитель паракоклюша, Bordetella paraрertussis, близок к возбудителю коклюша по морфологическим и культуральным признакам. Паракоклюш проявляется клинически как легкая форма коклюша. Постановка диагноза возможна лишь при помощи микробиологических методов исследования. Взятие материала и лабораторная диагностика проводится так же, как при коклюше. Коклюш и паракоклюш — два самостоятельных заболевания. Дети, переболевшие коклюшем, могут заболеть паракоклюшем и наоборот.
После обсуждения теоретических вопросов преподаватель объясняет порядок проведения самостоятельной работы.
Самостоятельная работа:
Зарисовать в рабочей тетради схему лабораторной диагностики коклюша.
7. Оценивание знаний, умений, навыков по теме занятия:
Ответы на вопросы и активность на занятии оцениваются по 5-балльной системе.
8. Литература для подготовки темы:
8.1.Основная:
1.Галынкин В., Заикина Н., Кочеровец В. Основы фармацевтической микробиологии. 2008.
2.Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: учебник для студентов медицинских вузов. Под ред. А.А. Воробьева. Учебники и учеб. пособия для высшей школы. Издательство: Медицинское информационное агентство, 2012. — 702 с.
3.Микробиология: учеб. для студентов учреждений высш. проф. образования, обучающихся по специальности 060301.65 «Фармация» / под ред. В.В. Зверева, М.Н. Бойченко. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. — 608 с.: ил.
4.Одегова Т.Ф., Олешко Г.И., Новикова В.В. Микробиология. Учебник для фармацевтических вузов и факультетов. — Пермь, 2009. — 378 с.
8.2.Дополнительная:
1.Коротяев А.И. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология: Учебник для студентов мед. вузов / А.И. Коротяев, С.А. Бабичев. — 5-е изд., испр. и
доп. — СПб.: СпецЛит, 2012. — 759 с.: ил.
2.Медицинская микробиология: учебник. 4-е изд. Поздеев О.К. / Под ред. В.И. Покровского. — 2010. — 768 с.
3.Руководство по медицинской микробиологии. Общая и санитарная микробиология. Книга 1 / Колл. авторов // Под редакцией Лабинской А.С., Волиной Е.Г. — М.: Издательство БИНОМ, 2008. — 1080 с.: ил.
Методические указания переработаны и дополнены профессором Литусовым Н.В.
Обсуждены на заседании кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии.
Источник
Бордетеллы коклюша
Открыты Ж. Борде и О. Жангу в 1906 г.
Морфология и физиология. Возбудитель коклюша представляет собой небольшие коккобактерии, располагающиеся поодиночке или попарно. Неподвижны, спор не образуют, имеют капсулу, пили. Грамотрицательны. Хемоорганотрофы, метаболизм только окислительный, строгие аэробы. Возбудитель коклюша не растет на простых питательных средах. В качестве факторов роста необходимы некоторые аминокислоты. Рост на простых питательных средах ингибируется образующимися жирными кислотами. Для их нейтрализации применяют кровь, древесный уголь или ионообменные смолы. Возбудитель культивируется на картофельно-глицериновом агаре с добавлением крови (среда Борде-Жангу), на кровяном агаре и на полусинтетическом казеиново-угольном агаре без добавления крови. Колонии коклюшных бактерий мелкие, круглые, с ровными краями, блестящие, напоминающие капельки ртути или зерна жемчуга. Свежевыделенные культуры образуют S-форму колоний (1 фаза), при дальнейшем культивировании могут образовывать R-формы (2 фаза). На кровяных средах образуют зону гемолиза. В.pertussis ферментативно малоактивна, сахаров не расщепляет, не обладает протеолитической активностью, не восстанавливает нитратов.
Антигены. Антигенная структура бактерий рода Bordetella довольно сложная. У них выявлено 14 антигенных компонентов, или агглютиногенов. Родовым является агглютиноген 7. Видоспецифический агглютиноген для возбудителя коклюша — агглютиноген 1, для В. parapertussis — 14, для В. bronchiseptica — 12. Кроме агтлютиногена 1 у В. pertussis имеются другие агглютиногены, из которых наиболее часто встречаются 2 и 3. По содержанию этих агтлютиногенов выделяют 4 серовара.
В. parapertussis
Патогенность и патогенез. К факторам вирулентности относится способность возбудителя к адгезии за счет пилей на эпителиоцитах респираторного тракта. С пилями связан филаментозный гемагглютинин, склеивающий В. pertussis с другими бактериями с образованием биопленок, состоящих из разных микробов. Образует белковые токсины, прочно связанные с цитоплазмой:
трахеальный токсин (функциональный блокатор), вызывающий раздражение нервных рецепторов слизистой оболочки дыхвтельных путей, что приводит к возникновению приступов кашля. Токсинемия приводит к сосудистому спазму мелких бронхов, судорожному подергиванию вследствие его воздействия на дыхательный и сосудистый центры; кроме того, токсин активирует аденилатциклазную систему и накопление цАМФ, что приводит к нарушению водно-солевого обмена;
дермонекротоксин, действующий на клетки миокарда за счет АТФ-азной активности. Отмечается гистаминосенсибилизирующее и лейкоцитозстимулирующее действие этих токсинов.
Способность В. pertussis к пенетрации в эпителиоциты, где они сохраняются длительное время, а также незавершенный фагоцитоз в результате их выживания в макрофагах. Капсульный полисахарид защищает бактерии от фагоцитоза. Все гены, контролирующие патогенность, содержатся в одном опероне. Токсическое действие возбудителя приводит к раздражению нервных рецепторов слизистой оболочки респираторного тракта, кашлю и возбуждает дыхательный центр, вследствие чего наступает спазм мелких бронхов.
Иммунитет. При коклюше имеет место гуморальный иммунный ответ, сопровождающийся формированием напряженного гуморального иммунитета. Повторные заболевания не отмечены.
Экология и эпидемиология. Бордетеллы коклюша и паракоклюша являются обитателями верхних отделов респираторного тракта. В. bronchiseptica обитаег в дыхательных путях собак и других животных. Источником инфекции являются больные дети и бактерионосители. Бордетеллы быстро погибают в воздухе. Заражение происходит воздушно-капельным путем при непосредственном общении с больным ребенком или носителем.
Лабораторная диагностика. Основным методом является бактериологическое исследование, необходимое для дифференцировки коклюша от паракоклюша и бронхисептикоза. Серодиагностика проводится в более поздний период заболевания путем проведения иммунофлюоресцентного исследования, РИГА, РСК.
Профилактика и лечение. Для вакцинопрофилактики используют тривакцину АКДС (адсорбированная коклюшно-дифтерийно-столбнячная), содержащую убитые коклюшные бактерии в 1 фазе (S-форме). Для лечения используют противококлюшный иммуноглобулин и антибиотики: тетрациклины, макролиды (эритромицин).
*Бордетеллы
К роду Bordetella относятся мелкие грамотрицательные бактерии. Это возбудитель коклюша В. pertussis, возбудитель паракоклюша В. parapertussis, возбудитель бронхисептикоза В. bronchiseptica, отличающиеся друг от друга по ряду морфологических, биохимических и антигенных признаков.
Источник