Pertussis neboli černý kašel je akutní infekční onemocnění dýchacích cest způsobené především Bordetella pertussis a méně často Bordetella parapertussis (1). Ještě před dvěma desetiletími byla pertuse u dospělých lékařskou kuriozitou (2-4), ale s purifikací specifických antigenů druhu Bordetella, vývojem spolehlivých enzymových imunoanalýz umožňujících přesnou sérologickou diagnostiku a lepším pochopením trvání imunity z očkování se jasně prokázalo, že B pertussis je běžnou příčinou vleklého kašle u dospělých. Jeho výskyt se skutečně v posledním desetiletí postupně zvyšuje jak u dospělých, tak u dospívajících. Vzhledem k uznání významu pertuse jako příčiny prodlouženého kašle u dospělých a nástupu nových acelulárních vakcín proti pertusi je na místě přezkoumat současné představy o patogenezi pertuse, jeho epidemiologii u dospělých a užitečnosti předpokládaného dopadu acelulární vakcíny.
Kořeny názvu pertuse („per“ znamená intenzivní nebo zhoubný a „tussis“ znamená kašel) výstižně popisují klinické projevy tohoto onemocnění, charakterizované progresivním, opakovaným záchvatovitým kašlem s relativně malými systémovými obtížemi. Termín „černý kašel“ je odvozen od charakteristického nádechu, který se často objevuje u dětí. První zmínky o tomto onemocnění se objevily v Anglii v 16. století, ale poprvé byla nemoc jasně popsána Sydenhamem v 17. století (5). Etiologické agens z dýchacích cest postižených dětí izolovali Bordet a Gengou až v roce 1906 (6).
B pertussis a B parapertussis jsou nepohyblivé, gramnegativní kokobakterie, které patří mezi nejmenší bakterie a měří méně než 1 µm na šířku i na délku. V posledních letech bylo získáno mnoho informací o faktorech virulence produkovaných B pertussis, regulaci jejich exprese a molekulárních mechanismech jejich působení. Nedávno byl podán přehled faktorů virulence B pertussis (7) a zde bude uveden pouze jejich stručný popis. Mezi důležité faktory virulence patří adheziny, toxin adenylátcyklázy (AC), tracheální cytotoxin (TCT) a pertusový toxin (PT). Adheziny nebo aglutinogeny (včetně vláknitého hemaglutininu , pertaktinu a fimbrií) a případně TCT a PT zajišťují nadbytečnou řadu interakcí s řasinkovými buňkami respiračního epitelu, které začínají v nosohltanu a sestupují do hlubších oblastí tracheobronchiálního stromu (8). Zdá se, že FHA zprostředkovává vazbu B pertuse na různé typy buněk prostřednictvím interakce se specifickými integriny na povrchu buněk a je součástí většiny acelulárních vakcín. Pertaktin je protein vnější membrány, který přispívá k vazbě a byl zahrnut do nových acelulárních vakcín. Fimbrie se rovněž podílejí na vazbě na povrch buněk, ale až v pozdější fázi procesu. Vzhledem k nadbytečnosti adhezinů, které se vážou na povrch buněk, a k příspěvkům PT a TCT k procesu vazby bylo obtížné přesně určit sled událostí a relativní úlohu, kterou hraje každý z faktorů v infekčním procesu.
Po expresi adhezivních faktorů se předpokládá, že molekulárním základem klinických projevů pertuse je načasovaná a regulovaná produkce proteinových exotoxinů a TCT (9). Produkce AC toxinu, TCT a PT má hluboké účinky na hostitele a předpokládá se, že posledně jmenovaný toxin je hlavním faktorem odpovědným za charakteristický klinický obraz pertuse. AC toxin B pertuse je také hemolyzin a má schopnost katalyzovat produkci velmi vysokých hladin cyklického AMP, který má hluboký vliv na antibakteriální funkce fagocytů. Tento toxin také indukuje apoptózu v makrofázích a dalších buňkách. Byla stanovena molekulární struktura TCT, který je degradačním produktem procesu recyklace peptidoglykanové vrstvy (10) a má schopnost způsobit stázu řasinek a letální účinky na buňky respiračního epitelu. Na molekulární úrovni TCT indukuje produkci interleukinu-1 a syntázy oxidu dusnatého. PT patří do skupiny bakteriálních ribosyltransferáz, které mají schopnost modifikovat specifické hostitelské proteiny, zejména G proteiny hostitelské buňky prostřednictvím inhibice přenosu signálu. Vzhledem ke svému působení na několik cílových buněk způsobuje různé účinky (7). Intratracheální podání čistých organismů druhu Bordetella a organismů druhu Bordetella s deficitem PT na modelu potkanů poukazuje na to, že PT hraje roli v indukci kašle při pertusi (11,12). Prodloužené trvání kašle podporuje koncept účasti dlouhodobě působícího toxinu. PT má další biologické účinky, včetně indukce lymfocytózy, senzibilizace na účinky histaminu a zvýšení utilizace glukózy. Zda PT působí ve své patogenní roli samostatně, nebo zda vyžaduje další faktory či promotory, nebylo dosud zcela objasněno. PT je součástí všech acelulárních vakcín proti pertusi.
Pertuse je onemocnění s celosvětovým rozšířením. Většina poznatků o její epidemiologii a přirozené historii byla získána na počátku 20. století, před zavedením první vakcíny na konci 40. let 20. století. Vyskytuje se v průběhu celého roku a četnost napadení se do značné míry řídí intimitou a četností expozice vnímavých osob. U vnímavých jedinců byla často uváděna míra napadení v rámci rodiny až 70-80 %, což odpovídá tomu, že se jedná o velmi nakažlivé agens. Nemoc byla nejen endemická, ale měla také epidemická maxima každé dva až pět let. V době před zavedením očkování byla ve Spojených státech uváděna průměrná četnost napadení 157/100 000 obyvatel. Avšak vzhledem k tomu, že hlášení se odhaduje pouze na 18 %, byla upravená míra napadení podstatně vyšší a činila 872/100 000 obyvatel. Od 60 % do 80 % případů bylo hlášeno u dětí mladších pěti let a méně než 3 % případů se vyskytlo u osob starších 15 let (5). Pertuse byla významnou příčinou kojenecké úmrtnosti, přičemž úmrtnost dosáhla svého času vrcholu 4,3/1000 obyvatel. Pertuse u dospělé populace v předvakcinační éře byla považována za vzácnou a často měla méně závažnou symptomatologii. To lze pravděpodobně přičíst opakovanému vystavení pertusi v dětství a dospívání, což vedlo k vysoké imunitě dospělých. Význam dospělých jako rezervoárů druhu Bordetella byl však zdůrazněn v několika publikacích a Cherry (5) uvedl výňatek z původního Luttingerova popisu „Pertussis Pete“ z roku 1916. Během několikatýdenního pobytu u různých příbuzných rozšířil pertusi na několik dětí, než odplul do Itálie, protože narukoval do armády.
V postvakcinační éře se výskyt pertuse dramaticky snížil, ale zůstal na nízké úrovni endemicity s pokračujícími cyklickými epidemickými obdobími. Toto pozorování naznačuje, že očkování kontrolovalo onemocnění, ale ne nutně cirkulaci organismu v populaci. V postvakcinační éře došlo také k posunu ve věku vrcholu onemocnění ve srovnání s předvakcinační érou. Ve Spojených státech v letech 1982-1997 vykazovala míra napadení pertusí mírný nárůst a za významný příspěvek byl považován skutečný nárůst výskytu pertuse u dospělých nebo alespoň zvýšená rozpoznatelnost v této populaci (13). Nedávná studie epidemie pertuse ve Vermontu ve Spojených státech ukázala, že 23 % případů bylo zjištěno u osob starších 20 let (14). Hlášená incidence pertuse u dospívajících v Massachusetts ve Spojených státech vzrostla z 13/100 000 obyvatel v roce 1989 na 121/100 000 obyvatel v roce 1996; ve stejném období vzrostla také u dospělých z 0,4/100 000 obyvatel na 6/100 000 obyvatel (14). Údaje Centra pro kontrolu a prevenci nemocí ukázaly, že podíl všech hlášených případů, které se vyskytly u osob starších 10 let, vzrostl z 13 % v roce 1980 na 47 % v roce 1998 (14). Ne všechny tyto nárůsty byly považovány za důsledek lepšího rozpoznávání a hlášení. V těchto a dalších zprávách o výskytu pertuse u dospělých (15-21) patřily mezi společné znaky záchvaty kašle a kašel trvající déle než dva týdny. Je tedy zřejmé, že dospělí pravděpodobně představují většinu pacientů s pertusí typu B a hlavní rezervoár infekce.
Výskyt pertuse v Kanadě také dramaticky poklesl po zavedení celobuněčné vakcíny, ale v posledním desetiletí se zvyšuje (22,23), a to i přes vysokou proočkovanost dětí mladších sedmi let. V 90. letech 20. století byla průměrná roční incidence 24/100 000 obyvatel u osob ve věku 10 až 19 let a 2,7/100 000 obyvatel u osob starších 20 let. Tři kanadské studie odhadly, že míra sekundárního záchytu pertuse u dospívajících a dospělých při kontaktu v domácnosti se pohybovala mezi 11 % až 18 % u osob ve věku 18 až 29 let a 8 % až 33 % u osob ve věku 30 let a starších (24-26). Nedávno bylo odhadnuto, že 10 % až 25 % kanadských dospívajících a dospělých je vnímavých k pertusi (27). Vysvětlením těchto nálezů je slábnoucí imunita u těch, kteří v dětství dostali celobuněčnou vakcínu, pokles populace, která mohla získat přirozenou infekci s déle trvající imunitou, zlepšení diagnostiky a surveillance a možné genetické změny současných kmenů ve srovnání s kmeny pertuse B, z nichž byla připravena původní celobuněčná vakcína.
Hledání méně reaktogenních vakcín pro kojence a děti vedlo k vývoji acelulárních vakcín proti pertusi, které obsahují jeden nebo více purifikovaných proteinů organismu pertuse, včetně PT, FHA, pertaktinu a fimbriálních aglutinogenů. Bezpečnost a imunogenita těchto přípravků byla zpočátku prokázána u dospělých před jejich podáním kojencům a dětem (28-36). Tyto studie připravily půdu pro použití acelulárních vakcín jako posilovací imunizace pro starší děti a dospělé. Kanadský Národní poradní výbor pro očkování nedávno vydal doporučení pro použití acelulární vakcíny proti pertusi u dospělých, která je kombinována s toxoidy proti tetanu a záškrtu (27). Tato doporučení byla vydána s vědomím, že existuje málo údajů o vlivu posilovací dávky acelulárního přípravku vakcíny proti pertusi na epidemiologii pertuse. Kombinovaná vakcína proti tetanu, difterii a acelulárnímu pertusi, která je prvním takovým přípravkem licencovaným v Kanadě, je v současné době doporučována jako náhrada obvyklé posilovací dávky proti tetanu a difterii používané u dříve očkovaných dospělých a dospívajících ve věku 12 let a starších. Vakcína není doporučena pro primární sérii. Cílem je snížit nemocnost a úmrtnost spojenou s infekcí pertuse v Kanadě. Zajímavou diskusí je, zda by nová kombinovaná vakcína měla být nabízena plošně dospělým v desetiletých intervalech s potenciálem snížit rezervoár nosičství u dospělých a přenos na kojence a děti, nebo zda by byly nákladově efektivnější selektivní cílené programy (pracovníci denní péče, zdravotničtí pracovníci). Jakmile se objeví nové údaje, měly by být k dispozici odpovědi na tyto otázky, aby bylo možné nasměrovat tvůrce politik ohledně nejlepších možností na populačním základě. Bez ohledu na přijatý postup je méně pravděpodobné, že rostoucí výskyt pertuse zaznamenaný v posledních dvou desetiletích bude pokračovat, a doufejme, že se v lékařské literatuře neobjeví nový výskyt „Pertussis Pete“.
.