Bordetella pertussis
Bordetella pertussis je gramnegativní nepohyblivý striktně aerobní kokobacil bez pouzdra. Způsobuje závažné onemocnění respiračního traktu zvané černý kašel. Je náročný na kultivaci a roste až po třech dnech[1].
 Bordetella pertussis | |
|---|---|
 Bordetella pertussis | |
| Vědecká klasifikace | |
| Doména | bakterie (Bacteria) |
| Oddělení | Proteobacteria |
| Třída | Betaproteobacteria |
| Řád | Burkholderiales |
| Čeleď | Alcaligenaceae |
| Rod | Bordetella |
| Binomické jméno | |
| Bordetella pertussis (Bergey et al. 1923) Moreno-López 1952 | |
| Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Historie
editovatČerný kašel je relativně nové onemocnění. Jako první popsal onemocnění francouzský lékař Guillaume de Baillou po epidemii v roce 1578. Původce onemocnění poté izolovali a identifikovali Jules Bordet a Octave Gengou.[2]
Taxonomie
editovatRod Bordetella obsahuje devět druhů, B. pertussis, B. parapertussis, B. bronchiseptica, B. avium, B. hinzii, B. holmesii, B. trematum, B. ansorpii a B.petrii. První tři jmenované a možná B. holmesii tvoří blízce příbuznou fylogenetickou skupinu.[3]
Stejně jako Bordetella pertussis je B. parapertussis lidský patogen vyvolávající onemocnění podobné černému kašli. B. bronchiseptica infikuje řadu savčích hostitelů včetně člověka a také způsobuje respirační onemocnění.[3] Oproti B. bronchiseptice má B. pertussis značně redukovaný genom. Jako příčiny lze uvést adaptaci na striktně lidského hostitele a zároveň ztrátu možnosti přežívat mimo hostitele.[3]
Patogeneze a patogenita
editovatInkubační doba onemocnění je 7-10 dní. Symptomy první fáze, takzvané katarhální fáze, se podobají běžné rýmě. Zahrnují vysokou produkci tekutého hlenu v nosní dutině, kýchání a slabý kašel. Většinou nejsou doprovázeny teplotou.[4] v této fázi se přenáší se kapénkovou infekcí.[1] Další 3-8 týdnů probíhá fáze kašle, nazývaného dávivý. Typické jsou záchvaty suchého kašle, při kterých se nemocný nemůže nadechnout, dáví se a může zvracet.
Pro kojence může být infekce smrtelná.[5]
Molekulární mechanizmy infekce
editovatBordetella pertussis vlastní mnoho struktur specializovaných pro infekci lidského hostitele. Mezi virulenční faktory patří povrchové struktury a sekretované molekuly.
Faktory virulence
editovatMezi virulenční faktory patří adheziny a toxiny. Adheziny jsou povrchové struktury, zprostředkovávají vazbu na buňky epitelu dýchacího traktu. Hlavními adheziny B. pertussis jsou fimbrie, filamentózní hemaglutinin (FHA) a pertactin. Toxinů má B. pertussis několik, jmenovitě se jedná o pertusový toxin, adenylát cyklázový toxin, dermonekrotický toxin a tracheální cytotoxin.[3]
Fimbrie B. pertussis jsou dlouhé vláknité struktury nesoucí na konci adhezivní podjednotku FimD. Bordetella pertussis produkuje dva typy fimbrií, Fim2 a Fim3, které se liší molekulární hmotností. FHA je protein se strukturou pravotočivého β-helixu a opakovaných β-listů, na povrchu bakterií se objevuje ve velkém množství v exponenciální fázi. Ve stacionární fázi se od buněk odděluje. Jednotlivé FHA proteiny spolu agregují. Pertactin má podobnou strukturu jako FHA.[3]
Toxiny jsou nejčastěji sekretované molekuly. Nejprozkoumanějším toxinem je bezpochyby pertusový toxin . Kovalentně modifikuje trimerní G proteiny ADP-ribózou, výsledkem může být uvolnění inhibice buněčné adenylát cyklázy, aktivace fosfolipázy A a fosfolipázy C a aktivace napěťově ovládaných iontových kanálů.[3] Adenylát cyklázový toxin se zabudovává do membrány cílové buňky a má vlastní adenylát-cyklázovou aktivitu, přímo katalyzuje přeměnu ATP na cyklický AMP (cAMP). cAMP je důležit druhý posel podílející se na regulaci mnoha buněčných drah.[6] Adenylát cyklázový toxin může také tvořit kanály v membráně, které jsou selektivní pro kationty a ruší membránový gardient.[6][7][3] Tracheální cytotoxin je složený z disacharidu a muramyl-tetrapeptidu z buněčné stěny. Zvyšuje produkci inducibilní syntázy oxidu dusného. Produkovaný oxid dusný se podílí na destrukci cilií v dýchacích cestách a produkci prozánětlivého interleukinu 1.[4][3] Role dermonekrotického toxinu je zatím nejasná, mimo jiné proto, že není sekretován z bakterie.[4][3]
Mezi virulenční faktory lze počítat i sekreční systém typu 3 a jeho sekretované efektory.[4]
Bakterie vlastní několik mechanismů k úniku před komplementovou kaskádou.[8]
Regulace
editovatLokus obsahující geny pro virulenční faktory jsou regulované dvoukomponentovým systémem BvgAS. Při růstu v normálním médiu je BvgA fosforylovaný a tedy schopný regulace (Bvg+), inaktivní (Bvg-) je například v nízké teplotě, nebo při růstu s přidaným MgSO4. K expresi virulenčních faktorů dochází v Bvg+ fázi.[9]
Vliv na imunitní systém
editovatKromě inhibice pohybu řasinkového epitelu působí B. pertussis inhibičně i na imunitní reakci organismu. Účinky zmíněných virulenčních faktorů vedou k omezení migrace a funkce efektorových buněk imunitního systému.[10] Npříklad pertusový toxin snižuje funkci makrofágů v plicních tkáních, zároveň omezuje migraci neutrofilů a T lymfocytů do postižených plic.[10] Adenylát cyklázový toxin blokuje fagocytózu neutrofilů[3][10] a omezuje dozrávání dendritických buněk a jejich migraci do lymfatických uzlin. Tím zamezuje jejich funkci antigen-prezentujících buněk.[10]
Prevence
editovatČerný kašel je onemocnění, proti kterému se plošně očkuje od poloviny 20. století.[11][5] Původní celobuněčné vakcíny vyrobené z chemicky inaktivovaných bakterií jsou postupně nahrazovány acelulárními vakcínami. Ty obsahují pouze vybrané přečištěné povrchové antigeny, nejčastěji pertusový toxin, fimbrie, filamentózní hemaglutinin a pertaktin. Očkuje se dohromady se záškrtem a tetanem.[5] V České republice je acelulární vakcína proti B. pertussis součástí kojenecké hexavakcíny.[12]
Terapie
editovatLéčí se makrolidy, zejména erytromycinem.[5] Ideální je nasazení léčby v inkubační době, nebo v katarhální fázi. Podání až ve fázi dávivého kašle neurychlí uzdravení, pouze může snížit riziko transmise na další osoby.[5]
Reference
editovat- ↑ a b VOTAVA, Miroslav. Lékařská mikrobiologie speciální. [s.l.]: Neptun, 2003.
- ↑ The Prokaryotes. Příprava vydání Eugene Rosenberg, Edward F. DeLong, Stephen Lory, Erko Stackebrandt, Fabiano Thompson. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg Dostupné online. ISBN 9783642301438, ISBN 9783642301445. DOI 10.1007/978-3-642-30144-5. (anglicky) Archivováno 1. 6. 2020 na Wayback Machine.
- ↑ a b c d e f g h i j Bordetella : molecular microbiology. Wymondham: Horizon Bioscience ix, 293 pages, A-1 s. ISBN 9781904933311, ISBN 1904933319. OCLC 159579443
- ↑ a b c d GUISO, Nicole. Chapter 85 - Bordetella pertussis. Příprava vydání Yi-Wei Tang, Max Sussman, Dongyou Liu, Ian Poxton, Joseph Schwartzman. Boston: Academic Press Dostupné online. ISBN 9780123971692. DOI 10.1016/b978-0-12-397169-2.00085-8. S. 1507–1527. DOI: 10.1016/B978-0-12-397169-2.00085-8.
- ↑ a b c d e ORGANIZATION., Organisation mondiale de la santé. World Health. Relevé épidémiologique hebdomadaire (Online) = Weekly epidemiological record.. [s.l.]: Organisation mondiale de la sante OCLC 301147153
- ↑ a b SEBO, Peter; OSICKA, Radim; MASIN, Jiri. Adenylate cyclase toxin-hemolysin relevance for pertussis vaccines. Expert Review of Vaccines. 2014-08-04, roč. 13, čís. 10, s. 1215–1227. Dostupné online [cit. 2019-02-10]. ISSN 1476-0584. DOI 10.1586/14760584.2014.944900. (anglicky)
- ↑ CARBONETTI, Nicholas H. Immunomodulation in the pathogenesis of Bordetella pertussis infection and disease. Current Opinion in Pharmacology. 2007-06-01, roč. 7, čís. 3, s. 272–278. Dostupné online [cit. 2019-02-10]. ISSN 1471-4892. DOI 10.1016/j.coph.2006.12.004.
- ↑ JONGERIUS, Ilse; SCHUIJT, Tim J.; MOOI, Frits R. Complement evasion by Bordetella pertussis: implications for improving current vaccines. Journal of Molecular Medicine. 2015-04-01, roč. 93, čís. 4, s. 395–402. Dostupné online [cit. 2019-02-10]. ISSN 1432-1440. DOI 10.1007/s00109-015-1259-1. PMID 25686752. (anglicky)
- ↑ COTTER, Peggy A.; JEFF F. MILLER; SCHELLER, Erich V. Bordetella pertussis pathogenesis: current and future challenges. Nature Reviews Microbiology. 2014-04, roč. 12, čís. 4, s. 274–288. Dostupné online [cit. 2019-02-10]. ISSN 1740-1534. DOI 10.1038/nrmicro3235. PMID 24608338. (anglicky)
- ↑ a b c d CARBONETTI, Nicholas H. Immunomodulation in the pathogenesis of Bordetella pertussis infection and disease. Current Opinion in Pharmacology. 2007-06-01, roč. 7, čís. 3, s. 272–278. Dostupné online [cit. 2019-02-10]. ISSN 1471-4892. DOI 10.1016/j.coph.2006.12.004.
- ↑ SEALEY, Katie L.; BELCHER, Thomas; PRESTON, Andrew. Bordetella pertussis epidemiology and evolution in the light of pertussis resurgence. Infection, Genetics and Evolution. 2016-06-01, roč. 40, s. 136–143. Dostupné online [cit. 2019-02-10]. ISSN 1567-1348. DOI 10.1016/j.meegid.2016.02.032.
- ↑ OČKOVÁNÍ proti záškrtu, tetanu a dávivému kašli. www.vakciny.net [online]. [cit. 2019-02-10]. Dostupné online.
Externí odkazy
editovat
Obrázky, zvuky či videa k tématu Bordetella pertussis na Wikimedia Commons
Přečtěte si prosím pokyny pro využití článků o zdravotnictví.
