پیوستگی های اپیدمیولوژی :
تماس با افراد مشکوک به بیماری ( از مرحله کاتارال تا ۳ هفته بعد از شروع سرفه)
واجد علامت آزمایشگاهی پرتوسیس در یکی از نمونه ها
شروع بیماری۲۰-۶ روز پس از تماس با فرد بیمار

ملاحظات آزمایشگاهی :
اگر علائم نازوفارنکس در کشت و حلق کمتر از سه هفته طول بکشد PCR و تیتر IgG مد نظر قرار گیرد.
اگر بیشتر از سه هفته از شروع سرفه گذشته باشد تیتر IgG بر علیه توکسین پرتوسیس ملاحظه گردد(۸).

۱-۱۰ .پاسخ ایمنی در برابر بیماری سیاه سرفه
دو فاکتور ویرولانس این باکتری مثل لیپوپلی ساکارید و پرتوسیس توکسین به وسیله رسپتورهای ماکروفاژ و سلول های دندریتیک شناسایی می شوند لیپوپلی ساکارید، ماکروفاژها را از طریق مسیر TLR فعال می کند (۳۴).
مسیر TLR که به وسیله لیپوپلی ساکارید تحریک شده باعث تحریک و تنظیم شدن مولکول هایی بر روی ماکروفازها و سلول­های دندریتیک شامل: ICAM-1، CD40، CD86، CD80، CD86، CD40، ICAM-1 می­ شود این مولکول ها نقش مهمی را در عفونت پرتوسیس دارند و بیان آنها عفونت پرتوسیس را اصلاح می­ کند (۶۸).
نوتروفیل ها به وسیله سایتوکاین ها و شیمیوکین ها به محل عفونت وارد شده و نقش آنها کنترل تعداد باکتری ها تا زمان فعال شدن سیستم ایمنی می باشد و به وسیله فاگوسیتوز و به وسیله آزاد کردن عوامل آنتی باکتریال این کار را انجام می دهند (۶۸).
در پاسخ ایمنی ذاتی به وسیله آزاد شدن سایتوکاین هایی از قبیل IL-6، IL-1 و TNFα، تب و ادم^[۸۸]اتفاق می­افتد. بالا رفتن تب محیط نا مناسبی را برای تهاجم باکتری ایجاد می کند (۵۵).

۱-۱۰-۱٫ پاسخ ایمنی همورال
پاسخ ایمنی همورال برای پاکسازی دستگاه تنفس از پاتوژن های ساکن دستگاه تنفس لازم است. اما پاسخ همورال در این عفونت پاسخ غالب نیست و در واقع تنها پاسخ به عفونت نیست.
اگرچه سلول های ایمنی گروه B برای از بین بردن سه گونه بوردتلا از دستگاه تنفس لازم هستند، اما برای از بین بردن عفونت دستگاه تنفس انسانی که توسط پرتوسیس و پاراپرتوسیس ایجاد می شود کافی نبوده و نیازمند حضور سایر آنتی بادی ها می باشد. اما وجود این گروه برای از بین بردن بوردتلا برونشی سپتیکا کافی می باشد (۵۵).
لذا موش هایی که در پاسخ به سلول های B مشکل دارند نمی توانند پرتوسیس را از دستگاه تنفس پاکسازی نمایند. آزمایشات نشان می دهد که تیتر آنتی بادی با پاکسازی عفونت از دستگاه تنفس ارتباطی ندارد. اگرچه باکتری با یک مکانیسم ناشناخته در مقابل پاکسازی عفونت از دستگاه تنفس مقاومت می کند (۶).
به هر حال سلول های B به عنوان قسمتی از یک پاسخ مؤثر علیه بوردتلا پرتوسیس در نظر گرفته می شوند. در پاسخ به بوردتلا پرتوسیس سلول های B، آنتی بادی های IgG، IgE، IgA تولید می کنند. این سه ایزوتوپ کوچک هستند و قادرند به داخل بافت و فضای بین سلولی نفوذ کنند همچنین IgG و IgA اختصاصی بوردتلا پرتوسیس هستند و قادر به القاء فاگوسیتوز و کشتن باکتری ها می باشند و نیز به عنوان آنتی بادی های خنثی کننده توکسین باکتری به کار می روند (۴۱).
کلونی های بوردتلا پرتوسیس در سطح مجاری تنفسی باعث ایجاد آنتی بادی از نوع IgA می شود. پرتوسیس توکسین و هماگلوتینین رشته ای باعث القای IgA در موش می شود.
بوردتلا پرتوسیس مقدار زیادی توکسین تولید می کند که از جمله آنها پرتوسیس توکسین بوده که مقدار IgA، IgG، IgE را افزایش می دهد. به علاوه بیان IL-1 (به وسیله ماکروفازها) و B7 (به وسیله ماکروفاژها و سلول های B) و CD28 (به وسیله سلول های T) در پاسخ به پرتوسیس توکسین افزایش می یابد. IL-1 در تحریک Th2 نقش مهمی دارد و می تواند سلول های B را به تمایز در داخل پلاسماسل ها تحریک کند و به این ترتیب تیتر بالای آنتی بادی علیه پرتوسیس توکسین در پاسخ به بوردتلا پرتوسیس تولید می شود (۵۵).
پاسخ آنتی بادی به توکسین باکتریایی نقش مهمی را در ایمنی بازی می کند. رسپتور Fcγ برای پاکسازی عفونت بوردتلا پرتوسیس لازم است. این رسپتور IgG باکتری را شناسایی کرده و فاگوسیتوز باکتری را تسهیل می کند. پاسخ آنتی بادی در کنار پاسخ ایمنی سلولی و پاسخ ایمنی ذاتی باعث پاکسازی عفونت از دستگاه تنفس می­ شود.
از آنجاییکه پاسخ همورال برای از بین بردن سه گونه بوردتلا از دستگاه تنفس لازم است اما برای از بین بردن عفونت دستگاه تنفس کافی نیستند. حفاظت در چلنج تنفسی موش در غیاب پاسخ آنتی بادی قابل کشف می تواند رخ دهد. فعالیت آنتی بادی بین روز های ۱۰ تا ۱۵ بعد از ایمن سازی دیده نشده است. اگرچه موش ها بر علیه چلنج داخل مغزی حفاطت شده است. بنابراین پرتوسیس توکسین فعالیت حفاظتی واکسن بوردتلا پرتوسیس را به وسیله تأثیر ادجوانتی آنتی بادی حداقل در مراحل اولیه پاسخ ایمنی افزایش نمی دهد (۴۱).
حداکثر مقدار آنتی بادی در ۳۰ روز بعد از تزریق واکسن تولید می شود و موش ها به تمام آنتی بادی ها پاسخ می دهند. در حالیکه، واکسن سلولی سطح آنتی بادی پایین تری را به تمام آنتی ژن ها در مقایسه با واکسن غیرسلولی نشان می دهد. به جز در پاسخ به آنتی ژن فیمبریه که در دریافت­کنندگان واکسن های غیر سلولی تولید نمی شود و در حالت کلی پاسخ آنتی بادی در دریافت کنندگان واکسن غیر سلولی و سلولی متفاوت است (۵۵).
۱-۱۰-۲٫ پاسخ ایمنی سلولی
ایمنی سلولی تولید شده نقش کلیدی در حفاظت علیه عفونت دارد. توسعه این نوع پاسخ ایمنی در پاکسازی میکروارگانیسم­ها و در حفاظت ثانویه میتواند مهم باشد. پاسخ ایمنی سلولی ایجاد شده در برابر عفونت بوردتلا پرتوسیس نسبت به پاسخ همورال پایدارتر است. بنابراین ایمنی سلولی به عنوان نماینده برای بررسی اولیه علیه بوردتلا پرتوسیس در نظر گرفته می شود. بالاترین سطح ایمنی سلولی علیه توکسین پرتوسیس در رده های سنی ۱۴-۱۲ سال و ۱۵-۲۴ سال است که در گروه ها ی سنی دیگر کاهش می یابد. پاسخ ایمنی سلول با افزایش سن کاهش می یابد. در کشورهایی با پوشش واکسیناسیون کم، میزان بالای گردش عامل بیماری و گسترش آن زیاد بوده است (۴۱).
سلول های T برای پاک کردن عفونت لازم هستند و پاسخ طبیعی به پاسخ ایمنی برای پاک کردن عفونت کمک می کند. واکسن سلولی بوردتلا پرتوسیس پاسخ Th₁ را در کودکان القاء می کند. افزایش سریع بیماری های آلرژیک در کشور های توسعه یافته با کاهش چشمگیر در شیوع بسیاری از بیماری های عفونی در ارتباط است این ارتباط نتیجه القاء پاسخ سلول های T از نوع Th₁ است که نقش مهاری بر روی القاء Th₂ دارد توانایی القاء سلول Th₁ یا سلول Th₂ در مواجهه با آنتی ژن از توانایی ذاتی سیستم ایمنی است. این مسئله در نوزادان اهمیت بیشتری دارد که سلول های حافظه برای این آنتی ژن ها ندارند (۳۴).
ترشح سایتوکاین در پاسخ به این باکتری در ارتباط با پاسخ Th₁ و Th₂ است. CD8 در پاک کردن عفونت نقشی ندارد و محافظت ایجاد نمی کند در حالی که در موشهایی که CD4 آنها نقص وجود دارد در برابر عفونت محافظت نمی شوند. پاسخ ایمنی سلولی بیشتر مربوط به تاثیر توکسین های باکتری است (مانند: پرتوسیس توکسین، هماگلوتینین رشته ای،CyaA ). پرتوسیس توکسین پاسخ را افزایش می دهد و CyaA و لیپو پلی ساکارید اثر سینرژیکی روی القاء پاسخ Th₂ دارد (۶۸).
در عفونت بوردتلا پرتوسیس ترشح سایتوکاین به سمت پاسخ Th₁ رانشان می دهد بعد از چلنج با بوردتلا پرتوسیس، سلول هایT به فراوانی ظاهر شده و تعدادشان زیاد می شود. این سلول های T، اینترفرون گاما تولید کرده اما IL-4و IL-10را تولید نمی کنند. این سلول های T همان سلول هایTh₁ هستند و مطالعات دیگر نشان می دهد سلول های Th₁ مسئول فعال کردن ماکروفاژ ها هستند. همچنین آنها سلول های B را القاء می کنند تا آنتی بادی ترشح کنند (۴۱).
فاکتورهایی که تاثیر گذاری Th₂ را تقویت می کنند ممکن است پاسخ ایمنی بعدی را به سمت خاطره ایمنی Th₂ هدایت کنند. از آنجاییکه آنتی ژن هایی که سایتوکاین هایی از نوع Th₁ را القا می کنند ممکن است با خاطره ایمنی توسط قطبیت Th₂ را مهار کنند، شناسایی فاکتورهای محیطی که پاسخ ایمنی را به سمت Th₁ و یا Th₂ هدایت می کند ممکن است بسیار مهم باشد. در کشورهای توسعه یافته واکسن غیر سلولی جایگزین واکسن سلولی پرتوسیس شده است. به این دلیل که واکسن غیر سلولی نسبت به واکسن سلولی واکنش های ناخواسته کمتری ایجاد می کند. واکسن غیر سلولی از ترکیبات خالص شده متنوعی از باکتری تشکیل شده و حفاظت ۸۵% در مقایسه با حفاظت ۹۵-۹۰% که واکسن سلولی دارد، ایجاد می کند.
این دو نوع واکسن پاسخ ایمنی متفاوتی را در انسان و موش ایجاد می کنند. در حالی که واکسن سلولی شبیه به عفونت با باکتری بوردتلا پرتوسیس باعث القاء سلول های Th₁ می شوند، اما واکسن غیر سلولی پاسخ Th₂را القاء می کند (۴۱).
۱-۱۱٫ روش های آزمایشگاهی تشخیص
روش های آزمایشگاهی تشخیص بیماری از جمله کشت، سرولوژی و PCR حساسیت و ویژگی های مختلفی دارند. کشت سیاه سرفه به دلیل کند رشد بودن باکتری تنها در مراحل اولیه ی بروز بیماری پاسخ مناسبی را ارائه می نماید. سرولوژی در نوزادان و در افراد سالخورده به دلیل نبود آنتی بادی بالا و تأخیر بیش از حد تشخیص چندان مفید نیست. هیچ روشی مانند PCR نتایج سریع ندارد، با این حال لازم است به منظور جلوگیری از آلودگی اطلاعات خاص هر روش تشخیصی با دقت دنبال شود (۴۸).
۱-۱۱-۱٫کشت
کشت^[۸۹] به عنوان استاندارد طلایی در نظر گرفته شده است، با این حال، اگر نمونه دو هفته پس از شروع سرفه اخذ شده باشد حساسیتش به شدت کاهش می یابد. همچنین حساسیت کشت درصورت وجود واکسیناسیون یا تاریخچه ابتلاء قبلی به بیماری نیز کاهش می یابد. سه هفته پس از شروع سرفه، حساسیت کشت تنها ۳-۱% بوده و این حساسیت در بالغین و حتی سالمندان کمتر نیز خواهد بود. با این حال، کشت، امکان تایپینگ^[۹۰] و تعیین حساسیت باکتری به آنتی بیوتیک را امکان پذیر نموده و نتایج آن طی ۷۲ ساعت، به خصوص در عفونت با تیتر بالا، نظیر نوزادان غیر ایمن قابل دسترس خواهد بود، اما حداقل دو هفته نیاز است تا بتوان نتیجه کشت را منفی تلقی نمود. حساسیت کشت بسته به روش نمونه برداری ممکن است کاهش یابد بعنوان مثال نمونه برداری توسط سوآپ از نازوفارنکس^[۹۱]بهتر از بینی است و استفاده از سوآپ پنبه ای منجر به کاهش حساسیت کشت می شود (۳۶و۵۵).
۱-۱۱-۲٫ سرولوژی
آنتی‌بادی علیه آنتی ژن‌های مختلف سیاه‌سرفه نظیر PT، PRN، FHA، پروتئین فیمبریه و کل ارگانیسم پس از عفونت طبیعی ظاهر می‌شود. افزایش آنتی‌بادی‌های کلاس IgG علیه PT و FHA در بیش از ۹۰% از عفونت‌ها، IgG علیه PRN در۶۰-۳۰%، IgA علیه PRN 40-20٪، IgA علیه PT 40-20٪ و IgA علیه FHA در۵۰-۳۰٪ ازعفونت‌ها رخ می‌دهد. با این حال، حدمرز^[۹۲]آنتی‌بادی برای تعیین تشخیص بیماری سیاه‌سرفه قابل بحث و تا حدودی وابسته به تست می‌باشد. حساسیت آزمون‌های سرولوژیک نسبت به ویژگی‌اش، در حدود ۲۰ الی ۹۰ درصد در مقایسه با کشت و یا PCR کمتر است. در حالت حاد^[۹۳] بیماری سرم کمتر از ۲ هفته از شروع بیماری و در هنگام نقاهت بیماری سرم ۴ هفته بعد از اندازه گیری سرم حاد به منظور تشخیص سرولوژیک بیماری به‌کار می‌رود ولی غالباً تشخیص سرولوژیک برای تشخیص دیرهنگام بیماری در مورادی که سرم مرحله حاد بیماری موجود نباشد، به کار می‌رود. سرولوژی، به خصوص براساس IgA سرمی در کودکان زیر ۲ سال مفید نیست. سرولوژی در کودکان با سنین بالاتر از ۲ سال و بزرگسالان و به ویژه زمانی که با تشخیص دیرهنگام بیماری، روش‌های تشخیصی چون کشت و PCR احتمال کمتری دارد که به نتیجه مثبت برسد مفیدتر است (۱۳).
در نوجوانان و بزرگسالان که واجد ایمنی ناقص حاصل از واکسیناسیون و یا ایمنی ناشی از عفونت قبلی می‌باشند برای تشخیص سرولوژیک بیماری حتماً نیاز به دوبار نمونه‌گیری سرمی مجدد می‌باشد تا بتوان افزایش آنتی‌بادی ناشی از عفونت را اثبات نمود.
حساس‌ترین تست آزمون سرولوژیک IgG یا IgA علیه PT است، چون این آنتی‌بادی‌ها منحصر به سیاه‌سرفه بوده و تا مدت ۵/۴ ماه بعد از عفونت و حتی در ۸۲% از موارد تا یک سال بعد از بیماری نیز بالاتر از سطح حدمرز بوده‌اند. به همین دلیل تیتر بالا از IgG علیه PT به عنوان یک مارکر برای تشخیص بیماری حاد سیاه‌سرفه با تقریب ۷۶% حساسیت و ۹۹% ویژگی به‌کار می‌رود. در مقابل، تست ELISA که آنتی‌بادی‌ها را علیه آنتی ژن‌های سلولی سیاه‌سرفه می‌سنجد کمترین حساسیت و ویژگی را دارد (۴۹). تشخیص بیماری براساس افزایش تیتر IgG به تنهایی بیشتر به‌صورت بالینی مفید است. تحقیقات محققان هلندی در سال ۲۰۰۸ نشان داد که افزایش تیتر IgG علیه PT بیش از ۱۰۰ واحد هلندی بر میلی لیتر شاخصی برای عفونت ناشی از سیاه‌سرفه طی مدت ۴ هفته می‌باشد که طی آن آنتی‌بادی به میزان ۴ تا ۸ برابر از مرحله حاد بیماری تا دوران نقاهت افزایش یافته و در کنار آن تست‌های کشت و یا PCR بیمار نیز باید مثبت باشد (۳۶).
Pebodyو همکاران گزارش کردند که یک واحد سرمی یعنی غلظت آنتی‌بادی lgG ضدPT معادل ESEN Unit/ml 125 در طول مدت ۶ ماه از بیماری ثابت بوده، در حالیکه غلظت همین آنتی‌بادی درسطح ESEN Unit/ml کمتر از ۵/۶۲ در طول مدت یکسال از بیماری ثابت بوده است (۵۲).
در حال حاضر تنها استرالیا، فنلاند و هلند تست‌های سرولوژیک بر پایه افزایش تیتر IgA و یا IgG علیه PT را در کتابچه ملی اقدامات سیاه‌سرفه خود لحاظ نموده‌اند در حالیکه قبلاً استرالیا و فنلاند از افزایش تیتر علیه کل جرم باکتری و در هلند از IgG علیه PT استفاده می شد (۱۹و۱۶).
۱-۱۱-۳٫٫PCR.