Кіріспе
Бордетелла (/bɔːr//d//ə/'/t//ɛ//l//ə/) – 0,2 – 0,7 мкм мөлшеріндегі, грам-теріс, коккобацилла бактериялардың псевдомонадоталар тобына жататын туысы. Бордетелла түрлері, B. petrii-ден басқа, міндетті түрде оттекті қажет ететін (аэробты) және өсіруге өте қиын микроорганизмдер. Барлық түрлері адамдарға жұғуы мүмкін. Алғаш сипатталған үш түр (B. pertussis, B. parapertussis, B. bronchiseptica) кейде «классикалық түрлер» деп аталады. Олардың екеуі (B. pertussis және B. bronchiseptica) жылдам қозғалады. Бордетелланың шамамен 16 түрі жер және/немесе су ортасында өмір сүрген ата-бабаларынан тараған деп саналады. B. pertussis және кейде B. parapertussis адамдарда қиқыш жөтел (pertussis) қоздырады, ал кейбір B. parapertussis штамдары тек қойларды қоныстандырады. B. bronchiseptica басқа сүтқоректілерде де бірнеше ауруларды тудырады, оның ішінде иттерде қора жөтелді және шошқаларда атрофиялық ринитті. Бұл туыстың басқа өкілдері басқа сүтқоректілерде және құстарда (B. hinzii, B. avium) ұқсас ауруларды қоздырады. Бордетелла туысы Жюль Борде есімімен аталады.
Bordetella (,/b//ɔːr//d//ə/'/t//ɛ//l//ə/) is a genus of small (0.2 – 0.7 μm), Gram negative, coccobacilli bacteria of the phylum Pseudomonadota. Bordetella species, with the exception of B. petrii, are obligate aerobes, as well as highly fastidious, or difficult to culture. All species can infect humans. The first three species to be described (B. pertussis, B. parapertussis, B. bronchiseptica); are sometimes referred to as the 'classical species'. Two of these (B. pertussis and B. bronchiseptica) are also motile. There are about 16 different species of Bordetella likely descending from ancestors who lived in soil and/or water environments. B. pertussis and occasionally B. parapertussis cause pertussis (whooping cough) in humans, and some B. parapertussis strains only colonize sheep. B. bronchiseptica causes several diseases in other mammals, including kennel cough in dogs and atrophic rhinitis in pigs. Other members of the genus cause similar diseases in other mammals, and in birds (B. hinzii, B. avium). The genus Bordetella is named after Jules Bordet.
Патогенез
Бордетелланың ең көп таралған үш түрі – B. pertussis, B. parapertussis және B. bronchiseptica. Бұл түрлер сүтқоректілердің тыныс алу жолдарында жиналады. Бұл көбінесе нәрестелерде қықырым жөтел ауруының салдарынан байқалады. Осы ауруға B. pertussis түрі себепші, ол тек адамдарда ғана кездеседі. B. pertussis-ке қарсы вакцинация бойынша кең ауқымды зерттеулер жүргізілгеніне қарамастан, қықырым жөтел көптеген елдерде эндемикалық болып саналады. B. pertussis тек адамдарда табылғандықтан және басқа Bordetella түрлерімен салыстырғанда генетикалық айырмашылығы шамалы болғандықтан, ол соңғы жылдары ортақ ата-тектен пайда болған деп есептеледі. B. parapertussis адамдар мен басқа сүтқоректілерге, әсіресе қойларға әсер ете алады. B. pertussis сияқты, ол нәрестелерде қықырым жөтелін тудырады. Дегенмен, қойлардан оқшауланған штаммдар адамдардан оқшауланған штаммдардан айқын ерекшеленеді. Бұл осы түрдің адамдарда және қойларда кездесетін штаммдарының бір-бірінен тәуелсіз дамығанын көрсетеді. Бұл айырмашылық екі резервуар арасында берілудің жоққа шығарылуын білдіреді. B. bronchiseptica (грам-теріс, аэробты) түрі кең ауқымды жануарларға әсер етеді, оларда ұқсас симптомдарды тудырады, ал адамдарға сирек әсер етеді. Бұл симптомдар көбінесе созылмалы және симптомсыз тыныс алу инфекциялары түрінде көрінеді. B. bronchiseptica – шамамен 0,5 мкм мөлшеріндегі кішкентай коккобацилла. Оның қозғалысқа қабілетін қамтамасыз ететін перитрихті талшықтары бар. Петри табағында бұл түрдің колониялары кішкентай, сұрғылт ақ, тегіс және жылтыр болып көрінеді. Бұл түр иттердегі жөтел ауруына (ИЖЖА) да себепші болады. Бордетелла түрлерінің ең көп зерттелгендері – B. bronchiseptica, B. pertussis және B. parapertussis, олардың тудыратын тыныс алу ауруларының патогенезі зерттелген. Жұғу тікелей контакті арқылы, тыныс алу аэрозоль тамшылары немесе заттар арқылы жүзеге асырылады. Бактериялар бастапқыда мұрын-жұтқыншақтың кірпікшелі эпителий жасушаларына жабысады, ал эпителий жасушаларымен өзара әрекеттесу бірнеше белок адгезиндер арқылы жүзеге асырылады. Оларға филаментті гемагглютинин, пертактин, фимбрия және pertussis токсині жатады (pertussis токсинінің экспрессиясы B. pertussis-ке тән). Эпителий жасушаларына жабысуға көмектесуден басқа, олардың кейбіреулері иммундық эффекттік жасушаларға қосылуға қатысады. Жұқпаның бастапқы катаральдық фазасында суық тиюге ұқсас симптомдар пайда болады және осы кезеңде жұтқыншақтан көп мөлшерде бактериялар табылады. Содан кейін бактериялар көбейіп, тыныс алу жолдары арқылы таралады, онда токсиндердің бөлінуі кірпікшелердің қызметін тоқтатып, бактериялардың трахеялық/бронхиалды кірпікшелі жасушаларға енуін жеңілдетеді. Экспрессияланатын алғашқы токсиндердің бірі – трахеялық цитотоксин, ол пептидогликаннан алынған дисахарид тетрапептиді. Басқа Bordetella токсиндерінен айырмашылығы, трахеялық цитотоксин бактериялық жасуша қабырғасының ыдырауының қалыпты өнімі болып, конститутивті түрде экспрессияланады. Басқа бактериялар бұл молекуланы цитоплазмаға қайта өңдейді, бірақ Бордетелла және Neisseria gonorrhoeae-де ол қоршаған ортаға шығарылады. Трахеялық цитотоксиннің өзі кірпікшелі эскалатордың параличін қайта жаңғыртуға, эпителий жасушаларында ДНК синтезін тежеуге және оларды өлтіруге қабілетті. Регуляцияланатын токсиндердің ең маңыздыларының бірі – аденилат циклаза токсині, ол туа біткен иммунитеттен қашуға көмектеседі. Токсин фагоциттік иммундық жасушалармен контактіде беріледі. Иммундық жасушалардың функциялары циклдік АМФ жинақталуының нәтижесінде ішінара тежеледі. Аденилат циклаза токсинінің жақында ашылған әрекеттері, оның ішінде трансмембраналық тесіктердің қалыптасуы және кальций ағынының стимуляциясы, фагоциттердің улануына да ықпал етуі мүмкін.
Вируленттілік факторлары
Бордетеллада анықталған вируленттілік факторлары үш түрдің барлығына да ортақ. Оларға адгезиндер, мысалы, жіпшелі гемагглютинин (FHA), пертактин, трахеялық колонизация факторы және фимбриялар, сондай-ақ аденилат циклаза гемолизині, дермонекротикалық токсин және трахеялық цитотоксин сияқты токсиндер жатады. Бұл факторлар көбінесе қоршаған ортаның әсерінен экспрессияланады және реттеледі. Вируленттілік факторларының айырмашылықтары реттеуші немесе бақылау функцияларының жоғалуымен байланысты. Bordetella sp. иесінің тыныс алу жолдары мен иммундық жүйесінде тіршілік ететіні және жаңа иелерге жұғуы мүмкін екені анықталды. BvgAS бақылауындағы токсиндер мен адгезиндердің көпшілігі Bvg+ жағдайында (жоғары BvgA Pi концентрациясы) экспрессияланады. Бірақ, тек Bvg- күйінде ғана экспрессияланатын гендер де бар, ең бастысы флагеллиннің flaA гені. Bvg-мен реттелетін гендердің реттелуін BvgA генінен кейін орналасқан 624 жұп негіздік ашық оқу фреймінің өнімі, Bvg белсенді репрессорлық белок, BvgR жүзеге асырады. BvgR кем дегенде кейбір Bvg-мен реттелетін гендердің кодтау тізбектерінде кездесетін консенсус тізбекке байланысады. Бұл белоктың консенсус тізбекке байланысуы транскрипцияны төмендету арқылы ген экспрессиясын қамтамасыз етеді. BvgS үшін физиологиялық сигналдар белгісіз, бірақ in vitro жағдайында BvgAS магний сульфатының немесе никотин қышқылының миллимолярлық концентрацияларымен немесе инкубация температурасын ≤ 26 °C-қа дейін төмендету арқылы инактивациялануы мүмкін. Бұл аралық (Bvgi) фенотипті жабайы типтегі B. bronchiseptica бактериясын BvgAS модулятор – никотин қышқылының аралық концентрациясын қамтитын ортада өсіру арқылы қайта жасауға болады. Мұндай жағдайларда Bvg+ фазасымен байланысты бірқатар, бірақ барлық вируленттілік факторлары емес, экспрессияланады, бұл екі компонентті реттеу жүйесі қоршаған ортаға жауап ретінде фенотиптік күйлердің үздіксіздігін тудыруы мүмкін. Шындығында, кейбір жағдайларда кіру үшін қажет болуы мүмкін. Вакцинаны мысықтарға да салуға болады, бірақ бұл жиі жасалмайды, өйткені ересек мысықтарда инфекция сирек кездеседі. Дегенмен, егер мысық қауіпті ортада (мысалы, көптеген басқа мысықтармен бірге тұратын болса) болса, вакцина салу ұсынылады. Bordetella вакцинасы әдетте, қорадағы жөтелге себеп болатын Bordetella bronchiseptica түріне қарсы қолданылады. Вакцина ағзаға иммунитет қалыптастыру үшін бактерияларды (тірі немесе өлген) енгізеді. Вакцина Bordetella-ның бір түріне ғана қарсы қорғаныс беретінін есте ұстаған жөн. Сондықтан, үй жануары басқа Bordetella түріне жұғуы немесе вакцина салынғаннан кейін де, мысалы, параинфлюэнза вирусынан қорадағы жөтелге шалдығуы мүмкін. Иттерге Bordetella вакцинасын салудың үш лицензияланған тәсілі бар: ауызша, мұрынға және тері астына. Алғашқы екі тәсіл тірі бактерияларды қолдану арқылы, ал соңғысы өлген бактерияларды қолдану арқылы жүзеге асырылады. 2013 жылы Висконсин штатының Мэдисон қаласындағы Ветеринария мектебінде жүргізілген салыстырмалы зерттеуде бұл үш тәсілдің тиімділігі бигль күшкіштерін вакциналау арқылы зерттелді. 40 бигльді төрт топқа бөліп, әр топқа үш тәсілдің бірін сынап, бір топты бақылау тобы ретінде қалдырды. 42 күннен кейін иттер Bordetella bronchiseptica-ға ұшыратылды. Зерттеу нәтижесінде Bordetella-ның интраназальдық тірі вакцинасы өлген тері асты вакцинасынан тиімдірек екені, ал тірі ауызша вакцина тірі интраназальдық вакцинамен бірдей тиімді екені анықталды.