<trans-abstract xml:lang="en" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

<p>Whooping cough is a contagious and typically childhood disease transmitted via droplets. Pertussis is especially dangerous for infants, but adults have become more susceptible. A pathognomonic symptom of pertussis is a severe spasmodic and unproductive cough that worsens at night and is accompanied by vomiting, apnea and cyanosis. The symptoms among vaccinated children, adolescents and adults, are milder, less characteristic, and therefore more difficult to diagnose. Whole-cell pertussis vaccine (DTwP) has been highly effective in reducing morbidity and mortality. However, in many countries DTwP vaccines, due to their reactogenicity, have been completely or partly replaced, by acellular pertussis vaccines (DTaP) that contain several purified bacterial protein antigens. In spite of the sustained high coverage of vaccinations, there is an increase of whooping cough cases in all age groups. The main cause of the increase is the lack of full protection from acellular vaccine in preventing transmission of <italic>Bordetella pertussis</italic>, which is the main etiological factor of whooping cough. Moreover, new diagnostic methods allow to identify other <italic>Bordetella</italic> species that cause pertussis-like symptoms, i.e. <italic>B. parapertussis</italic> and <italic>B. holmesii</italic>. The currently used vaccines do not provide a cross-protection against <italic>B. holmesii</italic> that has now become the second etiological factor of pertussis. Imperfections of existing vaccines are the reason for an intense development of improved anti-pertussis vaccines. Several research directions can be distinguished, such as identifying new components, designing an acellular vaccine based on the outer membrane vesicles or the renewed interest in whole cell vaccines.</p>
</trans-abstract>

Whooping cough is a contagious and typically childhood disease transmitted via droplets. Pertussis is especially dangerous for infants, but adults have become more susceptible. A pathognomonic symptom of pertussis is a severe spasmodic and unproductive cough that worsens at night and is accompanied by vomiting, apnea and cyanosis. The symptoms among vaccinated children, adolescents and adults, are milder, less characteristic, and therefore more difficult to diagnose. Whole-cell pertussis vaccine (DTwP) has been highly effective in reducing morbidity and mortality. However, in many countries DTwP vaccines, due to their reactogenicity, have been completely or partly replaced, by acellular pertussis vaccines (DTaP) that contain several purified bacterial protein antigens. In spite of the sustained high coverage of vaccinations, there is an increase of whooping cough cases in all age groups. The main cause of the increase is the lack of full protection from acellular vaccine in preventing transmission of Bordetella pertussis, which is the main etiological factor of whooping cough. Moreover, new diagnostic methods allow to identify other Bordetella species that cause pertussis-like symptoms, i.e. B. parapertussis and B. holmesii. The currently used vaccines do not provide a cross-protection against B. holmesii that has now become the second etiological factor of pertussis. Imperfections of existing vaccines are the reason for an intense development of improved anti-pertussis vaccines. Several research directions can be distinguished, such as identifying new components, designing an acellular vaccine based on the outer membrane vesicles or the renewed interest in whole cell vaccines.

Pertussis and the Red Queen Effect

Advancements of Microbiology

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Krztusiec I „Efekt Czerwonej Królowej”

<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

<p>Krztusiec jest zakaźną chorobą, typową dla wieku dziecięcego. Znamiennym objawem jest napadowy, silny i bezproduktywny kaszel, pogarszający się w nocy, który może prowadzić do wymiotów, bezdechu oraz sinicy. Pod względem klinicznym diagnostyka krztuśca jest problematyczna, ponieważ u zaszczepionych dzieci, nastolatków oraz dorosłych objawy mogą być znacznie łagodniejsze i mniej charakterystyczne, a więc trudniejsze do zdiagnozowania. Wprowadzenie szczepionki pełnokomórkowej (DTwP) oraz obowiązku szczepień skutecznie zredukowało liczbę przypadków. W wielu krajach, szczepionki DTwP zawierające pełne komórki bakteryjne, ze względu na swoją reaktogenność, zostały całkowicie lub częściowo, zastąpione szczepionkami bezkomórkowymi (DTaP) zawierającymi kilka wybranych i oczyszczonych białkowych antygenów bakteryjnych. Pomimo powszechności szczepień ochronnych notuje się wzrost zachorowań na krztusiec, nie tylko wśród najbardziej wrażliwej grupy – noworodków, ale również zaszczepionych nastolatków i dorosłych. Główną przyczyną wzrostu zachorowań jest niepełna ochrona oraz słaba skuteczność szczepionki bezkomórkowej w zapobieganiu transmisji <italic>Bordetella pertussis</italic>, która jest głównym czynnikiem etiologicznym krztuśca. Nowoczesne metody badawcze pozwalają także na identyfikację innych gatunków bakterii z rodzaju <italic>Bordetella</italic>, tj. <italic>B. parapertussis</italic> oraz <italic>B. holmesii</italic> wywołujących parakrztusiec o podobnych objawach. Obecnie stosowane szczepionki nie chronią przed szczepami gatunku <italic>B. holmesii</italic>, który staje się drugim, pod względem częstości zachorowań, czynnikiem etiologicznym krztuśca. Niedoskonałość dostępnych szczepionek jest przyczyną intensywnych poszukiwań nowych antygenów szczepionkowych i adiuwantów, powtórnego zainteresowania szczepionkami pełnokomórkowymi oraz podejścia hybrydowego przy projektowaniu szczepionki bezkomórkowej opartej o pęcherzyki zewnątrzbłonowe. Największe szanse na wprowadzenie ma szczepionka BPZE1, która jest osłabionym szczepem bakterii <italic>B. pertussis</italic> i jest przeznaczona do podawania w postaci żywej szczepionki donosowej.</p>
</abstract>

Krztusiec jest zakaźną chorobą, typową dla wieku dziecięcego. Znamiennym objawem jest napadowy, silny i bezproduktywny kaszel, pogarszający się w nocy, który może prowadzić do wymiotów, bezdechu oraz sinicy. Pod względem klinicznym diagnostyka krztuśca jest problematyczna, ponieważ u zaszczepionych dzieci, nastolatków oraz dorosłych objawy mogą być znacznie łagodniejsze i mniej charakterystyczne, a więc trudniejsze do zdiagnozowania. Wprowadzenie szczepionki pełnokomórkowej (DTwP) oraz obowiązku szczepień skutecznie zredukowało liczbę przypadków. W wielu krajach, szczepionki DTwP zawierające pełne komórki bakteryjne, ze względu na swoją reaktogenność, zostały całkowicie lub częściowo, zastąpione szczepionkami bezkomórkowymi (DTaP) zawierającymi kilka wybranych i oczyszczonych białkowych antygenów bakteryjnych. Pomimo powszechności szczepień ochronnych notuje się wzrost zachorowań na krztusiec, nie tylko wśród najbardziej wrażliwej grupy – noworodków, ale również zaszczepionych nastolatków i dorosłych. Główną przyczyną wzrostu zachorowań jest niepełna ochrona oraz słaba skuteczność szczepionki bezkomórkowej w zapobieganiu transmisji Bordetella pertussis, która jest głównym czynnikiem etiologicznym krztuśca. Nowoczesne metody badawcze pozwalają także na identyfikację innych gatunków bakterii z rodzaju Bordetella, tj. B. parapertussis oraz B. holmesii wywołujących parakrztusiec o podobnych objawach. Obecnie stosowane szczepionki nie chronią przed szczepami gatunku B. holmesii, który staje się drugim, pod względem częstości zachorowań, czynnikiem etiologicznym krztuśca. Niedoskonałość dostępnych szczepionek jest przyczyną intensywnych poszukiwań nowych antygenów szczepionkowych i adiuwantów, powtórnego zainteresowania szczepionkami pełnokomórkowymi oraz podejścia hybrydowego przy projektowaniu szczepionki bezkomórkowej opartej o pęcherzyki zewnątrzbłonowe. Największe szanse na wprowadzenie ma szczepionka BPZE1, która jest osłabionym szczepem bakterii B. pertussis i jest przeznaczona do podawania w postaci żywej szczepionki donosowej.

Whooping cough is a contagious and typically childhood disease transmitted via droplets. Pertussis is especially dangerous for infants, but adults have become...

■B. pertussis,	■B. avium,
■B. parapertussis,	■B. ansorpii,
■B. bronchiseptica,	■B. flabillis,
■B. holmesii,	■B. bronchialis,
■B. petrii,	■B. sputigena,
■B. hinzii,	■B. muralis,
■B. pseudohinzii,	■B. tumulicola,
■B. trematum,	■B. tumbae.

Czynnik wirulencji	B. pertussis	B. parapertussis	B. bronchiseptica	B. holmesii
PT	+	−	−	−
FHA	+	+	+	−
ACT	+	+	+	−
DNT	+	+	+	−
PRN	+	+	+	−
FIM	+	−	+/−	−
TCT	+	+	+	−
LOS/LPS	+	+	+	+

	B. pertussis	B. parapertussis	B. bronchiseptica	B. holmesii
Czas wzrostu na podłożu Bordeta-Gengou	3–4 dni	2–3 dni	1 dzień	3–4 dni
Temperatura	37°C	37°C	37°C	35°C
Atmosfera podczas hodowli	tlenowa	tlenowa	tlenowa	5% CO₂
Oksydaza	+	−	+	−
Ureaza	−	+	+	−
Ruch	+	−	+	−
Właściwości hemolityczne	+	+	+	+
Wytwarzanie barwnika	żółty−	żółtybrązowy	żółty−	żółtybrązowy

Sekwencja	IS481	IS1001
B. pertussis
B. parapertussis
B. bronchiseptica	Niektóre szczepy	Niektóre szczepy
B. holmesii

Pertussis and the Red Queen Effect

Data publikacji: 04 paź 2022

Zakres stron: 133 - 145

Otrzymano: 01 gru 2022

Przyjęty: 01 maj 2022

DOI: https://doi.org/10.2478/am-2022-012

Słowa kluczowe
pertussis, whooping cough, vaccines

© 2022 Karolina Ucieklak, published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Ryc. 1

Ryc. 2

Czynniki wirulencji bakterii z klastra B. bronchiseptica oraz B. holmesii

Morfologia bakterii z klastra B. bronchiseptica oraz B. holmesii

Sekwencje docelowe w DNA klastra B. bronchiseptica i B. holmesii

Pertussis and the Red Queen Effect

Data publikacji: 04 paź 2022

Zakres stron: 133 - 145

Otrzymano: 01 gru 2022

Przyjęty: 01 maj 2022

DOI: https://doi.org/10.2478/am-2022-012

Słowa kluczowepertussis, whooping cough, vaccines

© 2022 Karolina Ucieklak, published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Ryc. 1

Ryc. 2

Czynniki wirulencji bakterii z klastra B. bronchiseptica oraz B. holmesii

Morfologia bakterii z klastra B. bronchiseptica oraz B. holmesii

Sekwencje docelowe w DNA klastra B. bronchiseptica i B. holmesii

Słowa kluczowe
pertussis, whooping cough, vaccines