Bordetellae

Batuk rejan merupakan penyakit infeksi akut yang terutama menyerang anak-anak, ditandai dengan perjalanan penyakit yang berulang dan batuk spasmodik paroksismal.

Agen penyebab, Bordetella pertussis, pertama kali ditemukan pada tahun 1900 pada apusan dahak anak dan kemudian diisolasi dalam kultur murni pada tahun 1906 oleh J. Bordet dan O. Gengou. Agen penyebab penyakit yang mirip dengan batuk rejan tetapi lebih ringan, bordetella parapertussis, diisolasi dan dipelajari pada tahun 1937 oleh G. Eldering dan P. Kendrick dan secara independen pada tahun 1937 oleh W. Bradford dan B. Slavin. Bordetella bronchiseptica, agen penyebab penyakit seperti batuk rejan yang langka pada manusia, diisolasi pada tahun 1911 pada anjing oleh N. Ferry dan pada manusia oleh Brown pada tahun 1926. Pada tahun 1984, spesies baru, Bordetella avium, diisolasi; patogenisitasnya terhadap manusia belum ditetapkan.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Morfologi Bordetella

Bordetella termasuk dalam kelas Betaproteobacteria, bersifat gram negatif, dan dapat diwarnai dengan baik dengan semua pewarna anilin. Terkadang pewarnaan bipolar terungkap karena adanya butiran volutin di kutub sel. Agen penyebab batuk rejan berbentuk batang lonjong (coccobacterium) berukuran 0,2-0,5 x 1,0-1,2 μm. Basilus parakoklyushnaya memiliki bentuk yang sama, tetapi agak lebih besar (0,6 x 2 μm). Mereka biasanya terletak sendiri-sendiri, tetapi dapat terletak berpasangan. Mereka tidak membentuk spora; kapsul ditemukan dalam kultur muda dan pada bakteri yang diisolasi dari makroorganisme. Bordetella tidak bergerak, kecuali B. bronchiseptica, yang merupakan bakteri peritrik. Kandungan G + C dalam DNA adalah 61-70 mol%. Mereka termasuk bakteri hemofilik.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Sifat biokimia Bordetella

Bordetella adalah aerob ketat, kemoorganotrof. Suhu pertumbuhan optimum adalah 35-36 °C. Agen penyebab batuk rejan dalam bentuk S halus (yang disebut fase I), tidak seperti dua spesies Bordetella lainnya, tidak tumbuh pada MPB dan MPA, karena reproduksinya terhambat oleh akumulasi asam lemak tak jenuh dalam media yang terbentuk selama pertumbuhan, serta sulfur koloid dan produk metabolisme lainnya yang terbentuk selama pertumbuhan. Untuk menetralkannya (atau menyerapnya), pati, albumin dan arang atau resin penukar ion harus ditambahkan ke media untuk menumbuhkan bakteri batuk rejan. Mikroba tersebut membutuhkan keberadaan 3 asam amino dalam media pertumbuhan - prolin, sistein dan asam glutamat, yang sumbernya adalah kasein atau hidrolisat kacang. Media tradisional untuk menumbuhkan basil pertusis adalah media Bordet-Gengou (agar kentang-gliserin dengan penambahan darah), yang di dalamnya basil tumbuh dalam bentuk koloni berbentuk kubah yang halus, berkilau, transparan dengan rona mutiara atau merkuri metalik, berdiameter sekitar 1 mm, yang tumbuh pada hari ke-3-4. Pada media lain - agar kasein-batubara (CCA) - juga pada hari ke-3-4, koloni cembung halus berdiameter sekitar 1 mm tumbuh, memiliki warna krem keabu-abuan dan konsistensi kental. Koloni bakteri parapertusis tidak berbeda dalam penampilan dari pertusis, tetapi lebih besar dan terdeteksi pada hari ke-2-3, dan koloni B. bronchiseptica terdeteksi pada hari ke-1-2.

Ciri khas bakteri batuk rejan adalah kecenderungannya untuk mengubah sifat kultural dan serologisnya dengan cepat ketika komposisi media nutrisi, suhu, dan kondisi pertumbuhan lainnya berubah. Dalam proses transisi dari bentuk S (fase I) ke bentuk R kasar yang stabil (fase IV) melalui fase peralihan II dan III, perubahan halus pada sifat antigenik diamati; sifat patogenik hilang.

Bakteri parapertussis dan B. bronchiseptica, serta bakteri pertusis fase II, III, dan IV tumbuh pada MPA dan MPB. Bila tumbuh pada media cair, terlihat kekeruhan difus dengan endapan padat di dasar; sel-selnya bisa agak lebih besar dan polimorfik, terkadang membentuk benang. Pada bentuk R dan bentuk intermediet, bakteri menunjukkan polimorfisme yang nyata.

Pada media Bordet-Gengou, semua Bordetella membentuk zona hemolisis yang sedikit terbatas di sekitar koloni, menyebar secara difus ke dalam medium.

Bordetella tidak memfermentasi karbohidrat, tidak membentuk indol, tidak mereduksi nitrat menjadi nitrit (kecuali B. bronchiseptica). Bakteri parapertussis mengeluarkan tirosinase, yang membentuk pigmen yang mewarnai medium dan kultur menjadi cokelat.

Bordetella mengandung beberapa kompleks antigen. Antigen somatik O bersifat spesifik spesies; antigen generiknya adalah aglutinogen 7. Aglutinogen utama dalam agen penyebab batuk rejan adalah aglutinogen ke-7 (generik), aglutinogen ke-1 (spesies) dan aglutinogen ke-2 dan ke-3 yang paling sering terdeteksi dan spesifik tipenya. Bergantung pada kombinasinya, empat serovarian dibedakan dalam Bordetella pertussis: 1,2,3; 1, 2.0; 1, 0, 3 dan 1.0.0.

[ 9 ], [ 10 ]

Faktor patogenisitas Bordetella

Fimbriae (aglutinogen), protein membran luar pertactin (69 kDa) dan hemaglutinin filamen (protein permukaan) bertanggung jawab atas perlekatan patogen ke epitel siliaris bagian tengah saluran pernapasan (trakea, bronkus). Kapsul melindungi terhadap fagositosis. Hialuronidase, lesitinase, plasmakoagulase, dan adenilat siklase sering hadir. Endotoksin (LPS) mengandung dua lipid: A dan X. Aktivitas biologis LPS ditentukan oleh lipid X, lipid A memiliki pirogenisitas rendah dan tidak beracun. LPS memiliki imunogenisitas (vaksin sel utuh), tetapi menyebabkan sensitisasi. Ada tiga eksotoksin. Toksin pertusis (117 kDa) memiliki struktur dan fungsi yang mirip dengan koleragen, menunjukkan aktivitas ADP-ribosiltransferase (ribosilat transdusin, protein membran sel target yang merupakan bagian dari sistem yang menghambat adenilat siklase seluler), merupakan imunogen yang kuat, meningkatkan limfositosis dan produksi insulin. Sitotoksin trakea merupakan fragmen peptida glikana, bersifat pirogenik, artritogenik, menginduksi tidur gelombang lambat dan merangsang produksi IL-1, sebagai respons terhadap sintesis oksida nitrat (faktor sitotoksik). Ini merusak sel epitel trakea dan menyebabkan siliostasis. Dermonekrotoksin yang tidak tahan panas bersifat neurotropik, memiliki aktivitas vasokonstriksi, homolog dengan faktor nekrosis sitotoksik 1 (CNF1) dari Escherichia coli. Targetnya adalah protein Rho dari membran sel. Dermonekrotoksin dideteksi oleh uji intradermal pada kelinci (uji Dold).

Kekebalan

Setelah penyakit tersebut, kekebalan seumur hidup yang stabil terbentuk; kekebalan pasca-vaksinasi hanya bertahan 3-5 tahun.

[ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]

Epidemiologi batuk rejan

Sumber infeksi pada batuk rejan dan parapertusis adalah pasien dengan bentuk khas atau laten, terutama pada periode sebelum timbulnya batuk spasmodik. Pada penyakit seperti batuk rejan yang disebabkan oleh B. bronchiseptica, sumber infeksi dapat berupa hewan peliharaan dan hewan liar, di antaranya kadang-kadang ditemukan epizootik (babi, kelinci, anjing, kucing, tikus, marmut, monyet), dan paling sering saluran pernapasan yang terkena. Mekanisme infeksi adalah melalui udara. Bordetella memiliki tropisme khusus untuk epitel siliaris saluran pernapasan inang. Orang-orang dari segala usia rentan terhadap infeksi, tetapi anak-anak berusia 1 hingga 10 tahun paling rentan.

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ]

Gejala batuk rejan

Masa inkubasi batuk rejan berkisar antara 3 hingga 14 hari, lebih sering 5-8 hari. Patogen, setelah memasuki selaput lendir saluran pernapasan bagian atas, berkembang biak di sel-sel epitel bersilia dan kemudian menyebar melalui jalur bronkogenik ke bagian bawah (bronkiolus, alveoli, bronkus kecil). Di bawah aksi eksotoksin, epitel selaput lendir menjadi nekrotik, akibatnya reseptor batuk teriritasi dan aliran sinyal yang konstan tercipta di pusat batuk medula oblongata, di mana fokus eksitasi yang persisten terbentuk. Hal ini menyebabkan terjadinya serangan batuk spasmodik. Batuk rejan tidak disertai bakteremia. Flora bakteri sekunder dapat menyebabkan komplikasi.

Tahapan-tahapan berikut dibedakan selama perjalanan penyakit:

• periode kataral, berlangsung sekitar 2 minggu dan disertai batuk kering; kondisi pasien berangsur-angsur memburuk;
• periode kejang (spasmodik), atau spasmodik, yang berlangsung hingga 4-6 minggu dan ditandai dengan serangan batuk “menggonggong” yang tidak terkendali yang terjadi hingga 20-30 kali sehari, dan serangan dapat dipicu bahkan oleh iritan yang tidak spesifik (cahaya, suara, bau, manipulasi medis, pemeriksaan, dll.);
• periode resolusi, ketika serangan batuk menjadi kurang sering dan durasinya lebih pendek, area nekrotik pada selaput lendir saluran pernapasan atas ditolak, seringkali dalam bentuk "gips" dari trakea dan bronkus; durasi - 2-4 minggu.

Diagnostik laboratorium batuk rejan

Metode diagnostik utama adalah bakteriologis dan serologis; untuk diagnostik yang dipercepat, terutama pada tahap awal penyakit, reaksi imunofluoresensi dapat digunakan. Untuk mengisolasi kultur murni, lendir dari nasofaring atau dahak digunakan sebagai bahan, yang ditaburkan pada media AUC atau Bordet-Gengou. Penaburan juga dapat dilakukan dengan menggunakan metode "piring batuk". Kultur yang tumbuh diidentifikasi dengan kombinasi sifat kultur, biokimia, dan antigenik. Reaksi serologis - aglutinasi, fiksasi komplemen, hemaglutinasi pasif - terutama digunakan untuk diagnostik retrospektif batuk rejan atau dalam kasus di mana kultur murni belum diisolasi. Antibodi terhadap patogen muncul tidak lebih awal dari minggu ke-3 penyakit, diagnosis dikonfirmasi oleh peningkatan titer antibodi dalam serum yang diambil dengan interval 1-2 minggu. Pada anak-anak dari dua tahun pertama kehidupan, reaksi serologis sering kali negatif.

Pengobatan batuk rejan

Antibiotik (gentamisin, ampisilin) digunakan untuk pengobatan; antibiotik ini efektif pada periode katarak penyakit dan tidak berguna pada periode kejang.

Pencegahan khusus batuk rejan

Untuk pencegahan rutin penyakit ini, anak-anak divaksinasi terhadap batuk rejan, menggunakan vaksin pertusis-difteri-tetanus (DPT) yang diserap, yang mengandung 20 miliar bakteri pertusis yang dimatikan dalam 1 ml. Vaksin pertusis yang dimatikan yang diproduksi secara terpisah, yang digunakan dalam kelompok anak-anak sesuai dengan indikasi epidemiologi, didasarkan pada komponen yang sama. Komponen ini bersifat reaktogenik (sifat neurotoksik), oleh karena itu, vaksin aselular yang mengandung 2 hingga 5 komponen (toksoid pertusis, hemaglutinin filamen, pertaktin, dan 2 aglutinogen fimbria) saat ini sedang dipelajari secara aktif.