B.pertussis требовательна к питательным средам. Росту бактерий препятствуют накапливающиеся в питательной среде жирные кисло­ты, поэтому в состав питательных сред входят адсорбенты – активи­рованный уголь, крахмал, альбумин, эритроциты и др.

1)  Агар Борде-Жангу – картофеле-глицериновая среда + 20-30% дефибринированной крови. Колонии на среде Борде-Жангу вы­растают через 48-72 часа – мелкие (диаметр около 1 мм), выпук­лые, влажные, блестящие.

2)  Казеинвво-угольный агар (КУА) содержит кислотный гидроли-зат казеина, крахмал, дрожжевой гидролизат, набор минераль­ных солей, активированный уголь. Колонии коклюшной палочки вырастают через 48-72 часа мелкие, выпуклые, типа «ртутной капли».

6. Антигенная структура

Коклюшные бактерии имеют О-антиген и семь К-антигенов, вы­являемых в реакции агглютинации. Эти антигены называются фактора­ми и обозначены цифрами 1-7. Фактор 1 имеется у всех штаммов B.pertussis, т.е. он видоспецифичен. По наличию и сочетанию антиге­нов 2, 3, 4 и 5 коклюшные бактерии подразделяются на серовары. Фак­тор 7 присутствует у всех Bordetella, что позволяет считать его родоспецифичным. B. parapertussis имеет видоспецифический фактор 14.

У B.pertussis обнаружены фазовые вариации, имеющие антиген­ные, культуральные и вирулентные отличия: от 1-ой фазы (S-вариант с выраженной вирулентностью, полноценными антигенными и харак­терными культуральнами свойствами) через промежуточные П и Ш фазы к IV фазе (авирулентный R-вариант, утерявший К-антигены). Переход от 1 к IV фазе наблюдается по ходу заболевания коклюшем.

7. Биохимические свойства

Облигатные аэробы. Бактерия оксидазоположительна, но не вырабатывает уреазу, нитразу, не содержит цитрата.

8. Факторы патогенности

Факторы адгезии и колонизации:

Пили, микроворсинки (филаментный гемагтлютинин—белок, свя­зывающий бактерии с ресничками эпителиоцитов слизистой). Антифагоцитарные факторы: капсула.

Токсические вещества:

1. Термолабильный токсин (инактивируется при 56°С) - белок, связанный с цитоплазмой, оказывает прямое действие на клетки реснитчатого эпителия;

2. Трахеальный цитотоксин, приводит к деструкции клеток реснитчатого эпителия;

3. Гемолизин - токсин, оказывающий местное действие на эпителий;

4. Коклюшный токсин, гастаминсенсибилизирующий, лимфоцитозстимулирующий, термостабильный (инактивируется при 80°С). Это основной токсин B.pertussis, оказывающий как местное, так и общее воздействие. Он является основным индуктором плазма­тического кашля. Механизм действия токсина напоминает актив­ность холерогена: ADP-рибозилирование, воздействие на G-белок клеточной мембраны (компонент аденилатциклазной системы) с последующим повышением внутриклеточного уровня цАМФ в результате многие клеточные функции извращаются, в том числе нарушается транспорт жидкости через клеточную мембрану. Токсин состоит из двух субъединиц - А и В. Субъединица А - ответственна за токсичность. Субъединица В состоит из 5 фраг­ментов и ответственна за связывание с белком G на рецепторах клеточных мембран. Субъединица А проникает в цитоплазму и оказывает токсическое действие на клетку, вызывая выделение слизи из клеток слизистого эпителия в виде вязкой мокроты. Кро­ме того, он обладает свойствами адгезина, нарушает фагоцитар­ную активность нейтрофилов.

5. Аденилатциклаза - фермент, превращающий АТФ в цАМФ, дей­ствует как токсин. Усиливает действие коклюшного токсина, в том числе сенсибилизацию организма к токсическим субстан­циям B.pertussis, обладает антифагоцитарной активностью.

6. Эндотоксин (ЛПС наружной мембраны клеточной стенки), как полагают, не играет ведущей роли в патогенезе коклюша.

Патогенез.

Входные ворота инфекции - клетки реснитчатого эпителия, выс­тилающие респираторный тракт. С помощью адгезинов - филаментного гемагглютинина, роль которого является основной, пилей и других факторов адгезии, B.pertussis прикрепляются к ресничкам эпителия тра­хеи и бронхов, колонизируют поверхность эпителиальных клеток, вы­зывая их повреждение. Эти процессы могут подавить специфические антитела класса A (sIgA), что приведет к элиминации возбудителя.

При недостаточности этой первой линии защиты происходит интенсивное размножение коклюшных бактерий, при этом образуют­ся многочисленные токсические факторы, которые обладают согласо­ванным и целенаправленным действием как местным, так и системным.

В катаральный период коклюша повреждающее действие на эпи­телий оказывают трахеальный цитотоксин, термолабильный токсин и гемолизин.

Трахеальный цитотоксин - постоянно продуцируемый B.pertussis - не обладают прямой токсичностью. Но, взаимодействуя с макрофа­гами и клетками реснитчатого эпителия, цитотоксин стимулирует об­разование большого количества цитокинов, которые и оказывают деструктивное действие на эпителий.

В отличие от цитотоксина, термолабильный токсин обладает пря­мым токсическим действием на клетки эпителия. Таким образом, совместное действие этих токсинов вызывает воспалительную реак­цию эпителия респираторного тракта, характерную для катарального периода. Отмечается повышенная температура, насморк, небольшой кашель.

Следует отметить, что коклюшные бактерии вызывают поверх­ностное воспаление слизистой оболочки респираторного тракта, нередко распространяющееся по всей ее поверхности, но не проника­ют ни в подлежащие ткани, ни в кровяное русло.

При дальнейшем течении заболевания продолжается накопление токсических факторов и прежде всего коклюшного токсина. С дей­ствием коклюшного токсина связано наступление следующего перио­да заболевания - судорожного. Постепенно учащаются приступы судорожного (параксизмального) кашля и выделяется вязкая стекло­видная мокрота. Приступы судорожного кашля способствуют выведе­нию этой мокроты.

Продуцируемая B.pertussis аденилатциклаза усиливает действие коклюшного токсина, действуя в том же направлении. Она способствует повышению проницаемости капилляров и развитию отека, а также действует как гистаминсенсибилизирующий фактор.

На 5-ой неделе заболевания выделить возбудителя уже не удает­ся, тем не менее приступы судорожного кашля продолжаются еще дли­тельное время. Приступы могут вызвать различные неспецифические раздражители - громкий звук, яркий свет, осмотр больного врачом, медицинские процедуры и т.п. Предполагают, что эти приступы связа­ны с повышенной реактивностью поврежденной токсинами слизис­той оболочки дыхательных путей к различным раздражителям и снижением порога чувствительности к гистамину. В период разрешения кашель становится реже, теряет конвуль­сивный характер. Постепенно симптомы болезни исчезают.

Иммунитет.

Иммунитет, вырабатываемый после перенесенного коклюша, стойкий, повторные заболевания чрезвычайно редки. Иммунитет имеет антимикробный и антитоксический характер, Основную роль играют специфические антитела, относящиеся к классам IgM, IgG и IgA. sIgA обеспечивают местный иммунитет на слизистых респираторного тракта.

Трансплацентарная передача антител от матери плоду не отмеча­ется, поэтому новорожденные дети чувствительны к B.pertussis с 1-го дня жизни.