Pertussis a parapertussis

  • anti-Bordetella pertussis IgA
  • anti-Bordetella pertussis IgG
  • anti-Bordetella pertussis IgA (imunoblot)
  • anti-Bordetella pertussis IgG (imunoblot)
  • Bordetella pertussis – dôkaz DNA – kvalitatívne (PCR)
  • Bordetella parapertussis – dôkaz DNA – kvalitatívne (PCR)

Charakteristika

Pertussis je akútne respiračné ochorenie s vysokou nákazlivosťou (50 až 90%), ktoré sa v minulosti hojne vyskytovalo najmä u dojčiat a malých detí. Od zavedenia očkovania sa chorobnosť dramaticky znížila. Jedná sa o lokalizované ochorenie dýchacích ciest, ktoré sa prejavuje typickými záchvatmi kašľa, pri ktorých sa neočkované dieťa dusí, modrie a zvracia. V súčasnej dobe incidencia tohto ochorenia narastá a presúva sa do vyšších vekových kategórií detí, adolescentov a dospelých. Ochorenie však u nich prebieha bez typických záchvatov a spravidla nemá fatálne následky. Pertussis je bakteriálna nákaza, ktorej pôvodcom je Bordetella pertussis.

Parapertussis je ochorenie podobné pertussis, s tým rozdielom, že ochorenie trvá kratšie a obvykle má miernejší a priaznivejší priebeh. Jeho pôvodcom je Bordetella parapertussis.

Pertussis je povinne hlásené infekčné ochorenie.

Pôvodca ochorenia

Bordetella pertussis je gramnegatívna, striktne aeróbna, nepohyblivá palička prípadne kokobacil, ktorý je morfologicky identický s inými bordetellami. Disponuje viacerými faktormi virulencie (adhezíny, toxíny, lipopolysacharid), ktoré sa uplatňujú v patogenéze choroby. Na vzduchu, mimo ľudského organizmu rýchlo hynie, na slnku prežíva jednu hodinu, pri teplote 60oC zahynie v priebehu 15 minút. Je dobre citlivá na bežné dezinfekčné prostriedky. Kultivačne je táto baktéria pomerne náročná a vyžaduje špeciálne obohatené kultivačné pôdy. V súčasnosti sa rod Bordetella zaraďuje do čeľade Alcaligenaceae a zahŕňa 8 druhov. Všetky druhy bordetell môžu, zvlášť u imunosuprimovaných jedincov, vyvolať ochorenie.

Druhy bordetell

  1. B. pertussis – primárne homopatogénna bordetella, pôvodca čierneho kašľa u ľudí
  2. B. parapertussis – vyskytuje sa u ľudí a oviec, pôvodca ochorenia pripomínajúceho pertussis
  3. B. avium – primárne patogénna pre zvieratá, vzácne sa izoluje od ľudí, spôsobuje ochorenia dýchacieho systému
  4. B. bronchiseptica – primárne patogénna pre zvieratá, výnimočne sa izoluje od ľudí, popísané sú ochorenia dýchacieho systému a u imunosuprimovaných jedincov systémové infekcie
  5. B. hinzii – vyskytuje sa u hydiny a u ľudí, môže spôsobiť cholangoitídu a artritídu
  6. B. holmensii – u imunosuprimovaných jedincov môže spôsobiť systémové infekcie
  7. B. trematum – infekcie rán, otitídy u ľudí
  8. B. petrii – vyskytuje sa v prostredí, u ľudí môže spôsobiť osteomyelitídu a mastoiditídu

Patogenéza

Po vstupe Bordetella pertussis do organizmu dochádza k uchyteniu baktérií na riasinky cylindrického epitelu pomocou filamentózneho hemaglutinínu a pertaktínu, k ich pomnoženiu v dýchacom systéme, počínajúc nosohltanom a priedušnicu, končiac  prieduškami a priedušničkami. Schopnosť Bordetella pertussis produkovať toxíny vedie k narušeniu samočistiacej funkcie dýchacieho systému a k nadmernej tvorbe hlienového hnisavého exudátu, často s prímesou krvi, ktorý redukuje priechodnosť dolných dýchacích ciest a predisponuje jedinca ku kašľu, cyanóze, pneumónii a atelektáze pľúc.

Patogeneticky pôsobia bordetelly cez viacero produkovaných toxínov, ako sú:

  • pertusický toxín – má ADP ribozylázovú aktivitu pre membránové G proteíny. Jeho pôsobením dochádza k zvýšenej aktivite adenylátcyklázy a k akumulácii cAMP, čo vedie k nadmernej sekrécii a tvorbe hlienu v dýchacom systéme. Okrem toho spôsobuje hypoglykémiu, zvýšenie citlivosti na histamín a zvýšenie permeability kapilár
  • adenylátcyklázový toxín – katalyzuje konverziu ATP na cAMP
  • tracheálny cytotoxín – je toxický pre riasinkový epitel, interferuje so syntézou DNA, čím zasahuje do regenerácie epitelu a spôsobuje záchvaty kašľa
  • dermonekrotický toxín – spôsobuje povrchovú lokálnu nekrózu a tvorbu vredov na sliznici dýchacích ciest
  • lipopolysacharid (LPS, endotoxín) – je odlišný od LPS iných gramnegatívnych baktérií a jeho úloha v patogenéze pertussis nie je celkom objasnená

Epidemiológia

  • Inkubačná doba
    Kolíše medzi 7 až 21 dňami, v priemere 10 dní.
  • Prameň nákazy
    Zdrojom nákazy je chorý človek. Chorý šíri nákazu už pred koncom inkubačnej doby a spravidla prvé 2 až 3 týždne od nástupu klinických prejavov. Nebezpečným zdrojom nákazy môžu byť práve staršie deti a dospelí, u ktorých môže pertussis prebiehať ľahšie, bez typických záchvatov a nepoznane.
  • Spôsob prenosu
    Nákaza sa prenáša z človeka na človeka infekčným aerosólom (kvapôčkovou infekciou). Stačí krátky pobyt vnímavého jedinca v blízkosti chorého, aby došlo k infikovaniu a ochoreniu. Nepriamy prenos kontaminovanými predmetmi je pre malú odolnosť mikroorganizmov minimálny.
  • Vstupná brána
    Bránou, ktorou vstupuje infekcia pri pertussis do organizmu sú dýchacie cesty.
  • Vnímavosť
    Je všeobecná, najohrozenejšou skupinou sú novorodenci. Materské protilátky proti čiernemu kašľu získané očkovaním, dosahujú u matiek minimálne hladiny a novorodencov už nechránia.

Klinický obraz

Po uplynutí inkubačnej doby, dochádza k rozvoju klinických príznakov. Pred érou očkovania prebiehal pertussis typicky v 3 štádiách:

  1. Štádium katarálne

    Dĺžka trvania je 7 až 10 dní, začiatok je nenápadný, s katarom horných ciest dýchacích, nádchou, pokašliavaním a zvýšenou teplotou, ktorá za niekoľko dní poklesne na normálnu hodnotu a celé zvyšné obdobie už je apyretické. U starších detí a dospelých môže mať ochorenie len formu katarálnu.

  2. Štádium paroxyzmálne (konvulzívne)

    Dĺžka trvania je 1 až 6 týždňov. Postupne dochádza k zmene charakteru kašľa. Počiatočné pokašliavanie sa mení na typické záchvaty kašľa, ktorých vo dne býva málo, v noci však nasleduje jeden záchvat za druhým, na vrchole ochorenia ich môže byť 5 až 50 za 24 hodín. Typický záchvat sa prejavuje opakovanými výdychmi (10 až 20 krát), kedy dieťa sčervenie až zmodrie, slzí a má vyplazený jazyk. Potom nasleduje hlasný a hlboký, veľmi namáhavý vdych, pri ktorom pacient vydá zvuk, podobný kikiríkaniu mladého kohúta. Séria záchvatov končí vykašľaním malého množstva hustého hlienu alebo zvracaním. Dieťa je vyčerpané, má zakrvácané spojovky a opuch tváre, na uzdičke pod jazykom býva vriedok. V dôsledku neustálych záchvatov kašľa a častého zvracania bývajú aj problémy s prijímaním potravy.

  3. Štádium rekonvalescencie

    Dĺžka trvania je 7 až 10 dní, kedy sa znižuje počet záchvatov, ktoré sú stále kratšie. Postupne dochádza k zotaveniu, no ako dôsledok dlhého trvania choroby sa môže vyvinúť podmienený reflex a aj po mesiacoch od ochorenia sa znovu môžu objaviť záchvaty kašľa, obyčajne pri banálnom katare horných ciest dýchacích.

Od zavedenia očkovania prebieha pertussis často atypicky a môže mať viac foriem:

  • Forma abortívna
    Je to ľahká forma, bez typických príznakov, obyčajne sa prejavuje u starších detí, ktoré boli očkované a u dospelých. Taký priebeh má obvykle aj parapertussis.
  • Forma toxická
    U neočkovaných dojčiat a malých detí môže čierny kašeľ prebiehať veľmi ťažko až smrteľne. Dieťa má horúčku 40 až 41oC, má zastreté vedomie, môže byť až v bezvedomí, dostavujú sa záchvaty kŕčov a môže dôjsť až ku krvácaniu do mozgu.
  • Forma novorodenecká
    Katarálne štádium je veľmi krátke, rýchlo prechádza do druhého štádia, v ktorom však namiesto typických záchvatov kašľa dochádza k záchvatom asfyxie. Novorodenec má nevýrazný kašeľ, prestane dýchať, zmodrie, je v bezvedomí a keď ho hneď nevzkriesime, udusí sa.

Komplikácie

Čierny kašeľ môže spôsobiť vážne a potenciálne život ohrozujúce komplikácie u dojčiat a malých detí, ktoré nie sú plne vakcinované.

U dojčiat mladších ako 12 mesiacov asi polovica musí byť hospitalizovaná a najčastejšie komplikácie sú:

  • 67 % – apnoe
  • 23 % – bronchopneumónia alárna, pseudolobárna alebo v podobe drobných početných ložísk
  • 1,6 % má záchvaty kŕčov – vznikajú buď z intoxikácie alebo v záchvate kašľa z nedostatku kyslíka
  • 1,6 % zomrie
  • 0,4 % má poškodenie centrálneho nervového systému – ako dôsledok anoxie, hypoglykémie, krvácania a priameho účinku pertusického toxínu, môžu byť  poruchy vedomia, trvalá hluchota, slepota a mentálna retardácia
  • Iné zriedkavé komplikácie – zápal stredného ucha (väčšinou obojstranný), krvácanie z nosa, pneumotorax, rektálny prolaps

Komplikácie u adolescentov a dospelých sú zvyčajne menej závažné, a to hlavne u tých, ktorí už boli očkovaní. V tejto vekovej skupine býva hospitalizovaných len 0,8% mladistvých a 3% dospelých s potvrdenou diagnózou. Najčastejšie komplikácie sú:

  • chudnutie (33%)
  • inkontinencia (28%)
  • synkopa (6%)
  • zlomeniny rebier od kašľa (4%)
  • pneumónia (2%)
  • menej časté komplikácie – encefalopatie, pneumotorax, rektálny prolaps a subdurálny hematóm

Terapia

Hoci je čierny kašeľ bakteriálne ochorenie, ako náhle sa uplatní vplyv toxínov, podanie antibiotík už priebeh ochorenia neovplyvní, pretože toxíny sa fixujú v dýchacom trakte. Antibiotiká sa však aj napriek tomu podávajú, za účelom eliminácie šírenia pôvodcu v populácii. Podávanie antibiotík je žiaduce a účinné v katarálnom štádiu, kedy však toto ochorenie býva málokedy rozpoznané. Optimálny začiatok liečby je počas prvých dvoch týždňov od začiatku príznakov.

  • Kauzálna liečba – spočíva v podávaní antibiotík. Liekom voľby sú makrolidyazitromycín (vhodný aj pre deti do jedného mesiaca) a klaritromycín. Azitromycín sa odporúča podávať po dobu päť dní a klaritromycín po dobu siedmich dní. U osôb, ktoré netolerujú makrolidy možno podať trimetoprim/sulfametoxazol. Penicilínové a cefalosporínové antibiotiká nie sú účinné. U detí do troch mesiacov veku sa odporúča liečba v rámci ústavnej zdravotnej starostlivosti.
  • Symptomatická liečba – podávanie sedatív, spazmolytík a expektorancií (na zmiernenie pohotovosti k záchvatom), odsávanie hlienov
  • Inhalácia kyslíka – kyslíkový stan pri dýchavičnosti
  • Diéta – tekutá nedráždivá strava, ktorá sa podáva viackrát a v malých dávkach, vitamíny
  • Trvalý monitoring dýchania – u malých dojčiat môže dôjsť k zastaveniu dýchania až k bezvedomiu
  • Imunoterapia – u detí do dvoch rokov možno aplikovať hyperimúnny gamaglobulín (neutralizácia toxínu)

Prognóza

Najvyššie riziko morbidity a mortality je u dojčiat, hoci komplikácie sú popísané aj u adolescentov a dospelých. Prognóza u dojčiat a detí závisí od výskytu a rozsahu komplikácii. U dospelých je priebeh často protrahovaný, ale zotavenie je obvykle úplné.

Prevencia

V rámci prevencie je dostupné povinné očkovanie. V SR sa používa acelulárna vakcína. Základné očkovanie pozostáva z 3 dávok a je absolvované vo veku 3. až 4. mesiaca, 5. až 6. mesiaca a 11. až 12. mesiaca. Imunita po základnom očkovaní pretrváva šesť až dvanásť rokov, no po piatich rokoch ochranný efekt klesá. To je dôvod, prečo je medzi mladistvými a dospelými toľko chorých. Od nich sa obyčajne nakazia deti do jedného roka, ktoré sú nezaočkované alebo nedostatočne preočkované. Preto sa od roku 2009 vykonáva preočkovanie v 6. roku veku a od roku 2010 aj v 13. roku života.

Regionálny výskyt

Pred zavedením očkovania sa vyskytovalo na Slovensku 220 až 460 prípadov na 100 000 obyvateľov ročne. Zvýšený výskyt bol zaznamenávaný každé 3 až 4 roky. Po zavedení pravidelného povinného očkovania na Slovensku v roku 1958 chorobnosť výrazne klesla a udržiavala sa na hodnotách okolo 2,0 na 100 000 obyvateľov ročne. V rokoch 2008 až 2010 došlo na Slovensku k výraznému vzostupu morbidity na čierny kašeľ s maximom (25,4/100 000 obyvateľov ročne). Od roku 2011, došlo opätovne k poklesu chorobnosti a v posledných troch rokoch udržiava na približne rovnakej úrovni (zhruba 17/100 000 obyvateľov ročne).

Diagnostika

Pre spoľahlivý dôkaz pertussis sa využíva kombinácia metód. Prvé 2 až 3 týždne od nástupu kašľa sú najvhodnejšie metódy priameho dôkazu prítomnosti patogénneho mikroorganizmu, a to kultivácia a molekulárne – biologické metódy (PCR). Po uplynutí 2 až 3 týždňov od začiatku kašľa je optimálny nepriamy dôkaz infekcie. Diagnóza je potvrdená ak je klinicky manifestované ochorenie aj potvrdené aspoň jednou laboratórnou metódou.

Metódy priame

  • Kultivačný dôkaz – je založený na bakteriologickom vyšetrení biologického materiálu, najlepšie na konci inkubačnej doby, v priebehu katarálneho štádia, prípadne na začiatku paroxyzmálneho štádia, pred začiatkom antibiotickej terapie. Kultivácia sa vykonáva na špeciálnych obohatených pôdach (napríklad Bordet–Gengouovej pôda alebo Charcoal agar). Dĺžka kultivácie trvá 7 dní pri teplote 35 až 37oC v normálnej atmosfére, pričom rast baktérií sa hodnotí denne. Nárast je obvykle pozorovaný po 2 až 3 dňoch. Najvhodnejším materiálom na kultiváciu je nazofaryngeálny výter alebo aspirát. Táto metóda je vysoko špecifická (až 100%) a umožňuje ďalšie testovanie izolovaného mikroorganizmu, napr. stanovenie citlivosti na antibiotiká, PFGE (gélová elektroforéza v pulznom poli typizácia využívaná pre epidemiologické účely).  Nevýhodou je nízka citlivosť (12 až 60%) a dĺžka kultivácie.
  • Identifikácia izolovaného kmeňa do rodu a druhu:
    • fenotypová identifikácia pomocou komerčných testov
    • hmotnostnou spektrofotometriou
  • Detekcia nukleovej kyseliny PCR a realtime PCR
    Je to špecifická metóda (86 až 100%), ktorá je rýchla (do 8 hod.) a vysoko citlivá (70 až 99%). Metódou PCR je možné dokázať prítomnosť baktérií v biologickom materiáli aj po zahájení antibiotickej terapie. Výhodou molekulárne – biologických metód je, že mikroorganizmus v klinickom materiáli nemusí byť životaschopný pre potvrdenie jeho prítomnosti. Real-time PCR – B. pertussisB. parapertussis umožňuje dokázať oba druhy v jednej reakcii.

Metódy nepriame

Z nepriamych metód je odporúčaná enzýmová imunoanalýza (ELISA), ktorá deteguje protilátky len voči pertusickému toxínu B. pertussis. Dostupné sú aj iné metódy, ale podľa odporúčaní Perstrain group z roku 2011 nie sú vhodné na diagnostiku pertussis. Výsledky sú uvádzané v medzinárodných jednotkách na mililiter, IU/ml. Za určitých okolností je možná interpretácia sérologického nálezu z jednej vzorky. Inokedy je však nevyhnutné odobrať 2 vzorky – prvú v akútnej fáze ochorenia a druhú v období rekonvalescencie o 2 až 4 týždne.

Odber a transport materiálu

  • Odber na kultivačné vyšetrenie – sa vykonáva pred zahájením antibiotickej terapie ráno nalačno, sterom zo zadnej klenby nazofaryngu sterilným dakrónovým tampónom na drôtiku a vkladá sa do transportného média Amies bez alebo s aktívnym uhlím, prípadne sa odoberá nazofaryngeálny aspirát. Transport do laboratória je potrebný pri izbovej teplote do 24 hodín; optimálne do 4 hodín.
  • Odber materiálu na PCR – vykonáva sa v prvých dvoch až troch týždňoch od začiatku ochorenia. Odoberá sa nazofaryngeálny výter kefkovým prípadne dakrónovým tampónom, bez transportného média. Materiál transportujeme pri 4° C maximálne 24 hod. Aspirát alebo výplach nosohltana a dolných dýchacích ciest pre potreby PCR odoberáme do sterilnej odberovej nádoby bez transportého média. Materiál transportujeme pri 4° C maximálne 24 hod., pri - 20° C možno vzorku skladovať dlhšie.
  • Odber na nepriamu analýzu (sérologickú diagnostiku) – na stanovenie prítomnosti protilátok triedy IgA a IgG sa používa sérum. Na analýzu sa odoberá 5 až 7 ml plnej krvi do skúmavky s aktivátorom zrážania. Krv musí byť po zrazení scentrifugovaná. Ideálne je sérum spracované bezprostredne po odbere. Transport vzoriek a analýzu je nutné vykonať do 5 dní po odbere ak je sérum skladované pri teplote 2 až 8°C, inak musí byť vzorka séra zmrazená pri teplote –20°C a nižšej.