Jos haluat hakea koko kirjasta, kirjoita termi tai lause alla olevalla lomakkeella
Bordetella pertussis ja hinkuyskä (Sivu 1)
(Tässä luvussa on 3 sivua)
© Kenneth Todar, PhD
Bordetella pertussis,hinkuyskän eli hinkuyskän aiheuttaja. Gramvärjäys. (CDC)
Bordetella pertussis
Hinkuyskän (hinkuyskä) aiheuttaa Bordetellapertussis-bakteeri. B. pertussis on hyvin pieniGram-negatiivinenaerobinen kokkobasilli, joka esiintyy yksittäin tai pareittain. Sen aineenvaihdunta on hengitystoiminnallinen, ei koskaan fermentatiivinen, ja taksonomisesti Bordetell sijoittuu Bergeyn käsikirjassa ”Gram-negatiivisiin aerobisiin sauvoihin ja kookkeihin”.Bordetellaa ei ole luokiteltu mihinkään perheeseen. Bakteerit ovat ravitsemuksellisesti erittäin vaativia, ja niitä viljellään tavallisesti runsailla elatusalustoilla, joihin on lisätty verta. Niitä voidaan kuitenkin kasvattaa synteettisessä väliaineessa, joka sisältää puskuria, suoloja, aminohappoenergialähdettä ja kasvutekijöitä, kuten nikotiiniamidia (jolle on tiukat vaatimukset). Jopa veriagarilla organismi kasvaa hitaasti ja tarvitsee 3-6 päivää muodostaakseen pistemäisiä pesäkkeitä.
Bordetella pertussis kolonisoi nisäkkäiden hengitysteiden epiteelin värekarvoja (kuva 1). Yleensä ajatellaan, että B. pertussis ei tunkeudu kudoksiin, mutta joissakin viimeaikaisissa tutkimuksissa on osoitettu bakteerin olevan alveolaarimakrofageissa. Bakteeri on ihmisten ja mahdollisesti myös korkeampien kädellisten taudinaiheuttaja, eikä muita varastoalueita tunneta. Hinkuyskä on suhteellisen lievä tauti aikuisilla, mutta imeväisten kuolleisuus on huomattava. Ennen kuin rokotukset otettiin käyttöön 1930-luvulla, hinkuyskä oli yksi yleisimmistä ja vakavimmista imeväisikäisten sairauksista Yhdysvalloissa.
Patogeneesi
Hinkuyskä on kaksivaiheinen. Ensimmäinen vaihe, kolonisaatio, on ylähengitysteiden sairaus, johon liittyy kuumetta, huonovointisuutta ja yskää ja jonka voimakkuus lisääntyy noin 10 päivän kuluessa. Tämän vaiheen aikana organismia voidaan saada talteen suuria määriä nieluviljelmistä, ja taudin voimakkuutta ja kestoa voidaan vähentää mikrobilääkehoidolla.B. pertussis -bakteerin tarttumismekanismeihin kuuluu ”filamenttinen hemagglutiniini” (FHA), joka on fimbriumin kaltainen rakenne bakteerin pinnalla, ja soluun sitoutunut hinkuyskätoksiini (PTx). Myös liukoisten toksiinien lyhyen kantaman vaikutuksilla on merkitystä invaasiossa kolonisaatiovaiheessa.
Kuva1. Bordetella pertussis -bordellan aiheuttama henkitorvenepiteelisolujen kolonisaatio
Pertussiksen toinen eli toksemiavaihe seuraa suhteellisestikolonisaatiovaiheen oireista. Se alkaa vähitellen pitkittyneellä ja paroksismaalisella yskällä, joka usein päättyy tyypilliseen sisäänhengityshengitykseen (whoop). Voit kuunnella hinkuyskälle ominaisen äänen napsauttamalla whoop.wav-tiedostoa (whoop.wav-tiedoston tekijänoikeus on tohtori Doug Jenkinsonilla, Nottingham, Englanti. www.whoopingcough.net). Tämän toisen vaiheen aikana B. pertussis on harvoin toipuvainen,eikä mikrobilääkkeillä ole vaikutusta taudin etenemiseen.Kuten jäljempänä kuvataan, tätä vaihetta välittävät erilaiset liukoiset myrkyt.
Kolonisaatio
B. pertussis -bakteeria ja sen adhebiineja koskevissa tutkimuksissa on keskitytty viljeltyihin nisäkässoluihin, joilta puuttuu suurin osa säikeisperäisten epiteelisolujen ominaispiirteistä.Joitakin yleistyksiä on kuitenkin tehty. Kaksi tärkeintä kolonisaatiotekijää ovat filamenttinen hemagglutiniini (FHA) ja hinkuyskätoksiini (PTx). Filamenttinen hemagglutiniini on suuri (220 kDa) proteiini, joka muodostaa solun pinnalle filamenttisia rakenteita. FHA sitoutuu sulfatidiksi kutsutun sulfaattisen glykolipidin galaktoosihappoihin, jotka ovat hyvin yleisiä sädesolujen pinnalla. Mutaatiot FHA:n rakennegeenissä vähentävät organismin kykyä kolonisoitua, ja FHA:n vasta-aineet suojaavat infektiolta. On kuitenkin epätodennäköistä, että FHA on ainoa liima, joka osallistuu kolonisaatioon. FHA:n rakennegeeni on kloonattu ja sitä on ekspressoitu E. coli -bakteerissa, mikä antaa mahdollisuuden sen tuottamiseen rokotekomponentissa käytettäväksi.
Yksi B. pertussis -bakteerin toksiineista, hinkuyskätoksiini (PTx), osallistuu myös tarttumiseen henkitorven epiteeliin. Pertussistoksiini on 105 kDa:n proteiini, joka koostuu kuudesta alayksiköstä: Jotkin soluun sitoutuneen toksiinin komponentit (S2 ja S3) toimivat adhesiineina ja näyttävät sitovan bakteerit isäntäsoluihin. S2 ja S3 käyttävät isäntäsolujen eri reseptoreita. S2 sitoutuu spesifisesti glykolipidiin nimeltä laktosyyliceramidi, jota esiintyy pääasiassa säikeisepiteelisoluissa. S3 sitoutuu glykoproteiiniin, jota esiintyy pääasiassa fagosytoivissa soluissa.
Pertussis-toksiinin S1-alayksikkö on ADPribosylaattitoimintaa omaava A-komponentti, ja S2:n ja S3:n oletetaan osallistuvan ehjän (solunulkoisen) toksiinin sitomiseen kohdesolujen pinnalle. PTx-komponenttien vasta-aineet estävät bakteerien kolonisaation sädesoluissa ja antavat tehokkaan suojan infektiota vastaan. Näin ollen pertussistoksiini on selvästi tärkeä virulenssitekijä infektion alkuvaiheen kolonisaatiovaiheessa.
Koska pertussistoksiinin S3-alayksikkö pystyy sitoutumaan fagosyyttien pinnalle ja koska FHA kiinnittyy fagosyyttien pinnalla olevaan integriini CR3:een (komplementin C3b-reseptori), on spekuloitu, että bakteeri saattaisi sitoutua ensisijaisesti fagosyytteihin helpottaakseen omiensa sulautumista. Tällaisen itseaiheutetun fagosytoosin merkitys ei ole selvä.Tätä epänormaalia reittiä kulkevat bakteerit saattavat välttää vasta-aineiden tai komplementti C3b:n opsonoimien bakteerisolujen fagosytoimiseen normaalisti liittyvän oksidatiivisen purkauksen stimuloimisen. Kun bakteerit ovat solujen sisällä, ne saattavat käyttää muita toksiineja (esim. adenylaattisyklaasitoksiinia) heikentääkseen fagosyyttien bakterisidistä toimintaa. Joka tapauksessa on olemassa viitteitä siitä, että Bordetella pertussis voi käyttää tätä mekanismia päästäkseen fagosyytteihin ja pysyäkseen niissä solunsisäisenä loisena. Jos B.pertussisis on solunsisäinen loinen, se selittäisi, miksi immuniteetti pertussista vastaan korreloi paremmin spesifisten sytotoksisten T-solujen kuin bakteerituotteiden vasta-aineiden esiintymisen kanssa.
B. pertussis tuottaa ainakin kahta muuta adheesiintyyppiä,kahta fimbriae-tyyppiä ja pertactin-nimistä ei-fimbriaalista pintaproteiinia,mutta niiden roolia tarttumisessa ja patogeneesissä ei ole selvitetty.
luku jatkuu
seuraava sivu
.