© Copyright by $taś
1
Ogólne
- wymiary bakterii – 0,3-5 μm (do ich obserwacji wymagane powiększenie 500-1000 krotne mikroskopu, czyli
blisko zdolności rozdzielczej mikroskopu świetlnego)
- nukleoid- bardzo cienka, długa, dwuniciowa, kolista cząsteczka DNA
- plazmidy – dodatkowe struktury genetyczne
- błona komórkowa otoczona jest ścianą komórkową à najważniejszym składnikiem ściany jest mureinowy
szkielet podtrzymujący
o
ścianę komórkową bakterii Gram-ujemnych cechuje obecność porowatej błony zewnętrznej, na
powierzchni której występuje lipopolisacharyd odpowiedzialny za patogenezę zakażeń
powodowanych przez bakterie. U Gram dodatnich brak błony zewnętrznej.
- Wiele bakterii ma polisacharydowe otoczki chroniące przed fagocytozą
- Adhezyjne pile lub inaczej fimbrie ułatwiają adhezję do gospodarza
- Spory = przetrwalniki – formy spoczynkowe
-
Barwienie metodą Grama: bakterie Gram-dodatnie barwią się na kolor niebieskofioletowy, za ś bakterie
Gram-ujemne na kolor czerwony
o
Procedura barwienia prowadzi do zabicia bakterii
o
W pierwszym etapie nakłada się materiał na szkiełko w postaci cienkiej warstwy, suszy na powietrzu
i utrwala termicznie albo za pomocą alkoholu metylowego
o
Stosuje się techniki barwienia prostego lub złożonego.
o
Najbardziej znaną techniką barwienia prostego jest barwienie błękitem metylowym
o
Z kolei najważniejszą metodą barwienia złożonego jest metoda Grama:
§
Bakterie Gram dodatnie barwią się na kolor niebieskofioletowy
§
Bakterie gram ujemne barwią się na kolor czerwony
§
Ściana komórkowa bakterii gram-dodatnich zapobiega wypłukaniu kompleksu barwnik-
jodyna.
o
Procedura barwienia metodą Grama
§
Fiolet gencjany lub fiolet krystaliczny – 1 minuta
§
Zlanie barwnika, spłukanie płynem Lugola, następnie nawarstwienie płynem Lugola na 2-3
minuty
§
Zlanie płynu Lugola
§
Odbarwienie mieszaniną aceton/alkohol etylowy (1:4)
§
Spłukanie wodą
§
Barwienie kontrastowe rozcieńczoną fuksyną karbolową, 1 minuta
§
Spłukanie wodą
Porównanie komórki eukariotycznej i prokariotycznej
Procaryotae
Eucaryotae
Wielkość: 1-10 μm
Wielkość: 10-100 μm
Brak błony jądrowej
Obecna błona jądrowa
Pojedynczy chromosom
Wiele chromosomów
Brak histonów związanych z DNA
Histony związane z DNA
Podział prosty
Podział mitotyczny
Brak kompartmentów błonowych
Ma kompartmenty błonowe
Ściana komórkowa zbudowana z peptydoglikanu Ściana komórkowa zbudowana z chityny lub celulozy (jeżeli
obecna)
Brak steroidów
Mogą być obecne steroidy
Rybosomy 70S
Rybosomy 80S
Możliwe oddychanie beztlenowe
Brak oddychania beztlenowego
Brak zróżnicowania tkankowego
Zwykle zróżnicowane w tkanki
Możliwe wiązanie azotu
Wiązanie azotu niemożliwe
Budowa bakterii
-
nukleoid
o
to odpowiednik jądra u bakterii
o
składa się ze zwiniętej, kolistej cząsteczki DNA (dwuniciowej) pozbawionej błony jądrowej
© Copyright by $taś
2
-
plazmidy
o
to dodatkowe struktury genetyczne
o
kuliste, skręcone cząsteczki DNA
o
100-1000 –krotnie mniejsze od nukleoidu
o
zdolność do autonomicznej replikacji
o
wiele z nich zawiera geny, które kodują pewne cechy fenotypowe gospodarza
§
plazmidy wirulencyjne – zawierają determinanty wirulencji (chorobotwórczości) bakterii
§
plazmidy oporności – zawierają informację genetyczną determinującą oporność na leki
przeciwdrobnoustrojowe
-
cytoplazma
o
zawiera dużą ilość rozpuszczalnych nisko- i wysokocząsteczkowych substancji, RNA oraz około
20000 rybosomów
o
w cytoplazmie przechowywane materiały zapasowe
-
rybosomy
o
są złożonymi strukturami sferycznymi składającymi się z kilku cząsteczek RNA i wielu białek
towarzyszących. Działają jako aktywne ośrodku syntezy białek
o
ich współczynnik sedymentacji wynosi 70 jednostek Svedberga. Składają się z dwóch
podjednostek: 50S i 30S
-
błona komórkowa
o
błona ta charakteryzuje się dobrze poznaną selektywną półprzepuszczalnością
o
zbudowana z podwójnej warstwy fosfolipidów z licznymi białkami wbudowanymi w jej strukturę
§
permeazy
·
aktywny transport subst odżywczych z zewnątrz do wewnątrz
§
enzymy uczestniczące w syntezie ściany komórkowej np. mureiny
§
białka transferowe uczestniczące w sekrecji białek pozakomórkowych
·
4 systemy sekrecyjne
§
białka sensorowe (sygnałowe)
·
przekazują informacje ze środowiska zewnętrznego komórki do jej wnętrza
§
enzymy łańcucha oddechowego
·
u bakterii z metabolizmem tlenowym (takie samo jak u Eucaryota)
-
ściana komórkowa
o
ochrona, utrzymywanie gradientu ciśnień osmotycznych, nadanie kształtu, komunikacja ze
środowiskiem
o
mureina jest najważniejszym składnikiem ściany. Inaczej to peptydoglikan
o
ściana komórkowa bakterii Gram-dodatnich
§
ścianę tą tworzy worek mureinowy, który może składać się nawet z 40 warstw
§
błonowe kwasy lipotejchojowe są zakotwiczone w błonie cytoplazmatycznej
§
błonowe kwasy tejchojowe ściany komórkowej są związane kowalencyjnie z mureiną
§
przykłady białek związanych z ścianą komórkową
·
białko A
·
czynnik CF (clumbing factor)
·
białko wiążące fibronektynę u Staphylococcus aureus
·
białko M u Streptococcus pyogenes
© Copyright by $taś
3
o
ściana komórkowa bakterii Gram-ujemnych
§
warstwa mureinowa około 3-krotnie mniejsza niż u Gram dodatnich
§
zewnętrznym elementem strukturalnym ściany komórkowej jest błona zewnętrzna
zawierająca liczne białka (50% masy) oraz na zewnątrz niej lipopolisacharyd o istotnym
znaczeniu w mechanizmach zakażenia
·
błona zewnętrzna składa się z podwójnej warstwy lipidów, białek i
lipopolisacharydu (LPS, endotoksyna)
·
białka błony zewnętrznej
o
OmpA i lipoproteina mureinowa à mostek między błoną zewnętrzną a
mureiną
o
Poryny w błonie zewnętrznej à przechodzenie subst z zewnątrz do
przestrzeni peryplazmatycznej
o
Liczne biała Omp pełnią funkcje transportową
·
Lipopolisacharyd (LPS) – in. endotoksyna
o
Składa się z:
§
Lipid A
·
Odpowiedzialny za efekt toksyczny
§
Polisacharyd rdzeniowy
§
O-swoisty łańcuch polisacharydowy
·
Stanowi tzw. antygen O
·
Jego szczególna struktura chemiczna warunkuje
występowanie wielu wariantów antygenowych
© Copyright by $taś
4
o
Bakterie Gram-dodatnie a bakterie Gram-ujemne
§
Bakterie Gram-dodatnie mają prostszą, ale grubszą ścianę komórkową, która składa się z
wilu warstw peptydoglikanu z rozsianymi w nim polimerami kwasu tejchojowego
§
Bakterie Gram-ujemne mają cieńszą ścianę komórkową z dwucząsteczkową warstwą
peptydoglikanu i nie zawierają kwasów tejchohowych
o
Otoczka
§
Chroni komórki bakteryjne przed fagocytozą
§
Wiele bakterii chorobotwórczych wykorzystuje pozakomórkowe enzymy do jej produkcji
o
Rzęski
§
Umożliwiają ruch aktywny
§
Zbudowane z białek – flagelin
§
Typy urzęsienia
·
Monotrychalny (jednorzęse)
·
Lofotrychalny (czuborzęse) à rzęski skupione na jednym lub dwóch biegunach
komórki
·
Perytrychalny (wokołorzęse) à rzęski na całej powierzchni komórki
§
Bakteryjna rzęska składa się wyłącznie z flageliny i porusza się ruchem śrubowym wokół
haczykowatego ciałka podstawowego
o
Pile (fimbrie)
§
U Gram-ujemnych
§
Pile adhezyjne
·
Zakotwiczone w błonie zewnętrznej ściany komórkowej i rozchodzą się
promieniście na powierzchni komórki
·
Umożliwiają swoiste przyleganie bakterii do receptorów komórki gospodarza
·
Np. pile P (PAP), CFA1, CFA1, pile adhezyjne gonokoków
§
Pile koniugacyjne (pile płciowe)
·
Niezbędne do przekazywania plazmidów koniugacyjnych
o
Spory bakteryjne (endospory)
§
Spoczynkowe formy życia bakterii
§
Kuliste lub owalne
§
duża odporność na czynniki chemiczne i fizyczne
·
gruba ściana
·
stan odwodnienia
© Copyright by $taś
5
·
krzyżowe wiązania białek uwarunkowane solami wapniowymi kwasu pirydyna-2,6-
dikarboksylowego (utrudnia to denaturację białek)
Wymagania odżywcze bakterii
- węgiel
- jony
nieorganiczne
- składniki
organiczne
o
węglowodany
o
aminokwasy i krótkołańcuchowe poliipeptydy
o
witaminy, puryny i pirymidyny
-
cząsteczki będące donorami elektonów, np. amoniak, azotyny i siarkowodów są źródłem enegii
o
bakterie litotroficzne
o
bakterie heterotroficzne
-
zcąsteczki pzyjmujące elektrony są redukowane i odgrywają podstawową rolę w procesach oddychania
ifermentacji
o
tlen to końcowy akceptor elektronów w oddychaniu tlenowym
o
w procesie fermentacji końcowymi związkami przyjmującymi elektony są pirogronian, mleczan i
inne związki organiczne
- tlen
o
bakterie można podzielić na 5 grup w zależności od ich zapotrzebowania na tlen:
§
bezwzględne tlenowce
§
bezwzględne beztlenowce
§
względne beztlenowce – są zdolne do wykorzystywania zarówno cząsteczkowego tlenu,
jak i związków organicznych jako końcowych akceptorów elektronów
§
bakterie mikroaerofilne – rosną najlepiej w zwiększonym ciśnieniu parcjalnym CO2 (tj.
obniżonym tlenu)
§
bakterie aerotolerancyjne mogą przeżyć, ale nie rosnąć, przez krótki czas w obecności
tlenu atmosferycznego
Wzrost bakterii
-
bakterie rozmnażają się bezpłciowo przez podział poprzeczny na dwie komórki
-
ich liczba wzrasta w postępie logarytmicznym. Czas potrzebny do cyklu reprodukcyjnego jest nazwany
czasem generacji
o
bezwzględne beztlenowce rozmnażają się znacznie wolniej w porównaniu z bakteriami tlenowymi
- normalna krzywa wzrostu bakterii
o
krzywą tą otrzymuje się przez wprowadzenie bakterii wykazujących metabolizm spoczynkowy do
bulionu odżywczego, określenie liczby komórek w przedziałach czasowych i przedstawienie
uzyskanych wyników w układzie półlogarytmicznym
§
A – faza lag – wzrost masy bakteryjnej w jednostce objętości, jednak nie dochodzi do
wzrostu liczby komórek
§
B – faza przyspieszonego wzrostu
§
C – faza log (wzrostu wykładniczego) – liczba komórek wzrasta w postępie wykładniczym
§
D – faza opóźnionego wzrostu
§
E – faza stacjonarna – w wyniku wyczerpania składników odżywczych i wzrostu stężenia
toksycznych metabolitów
·
W tej fazie dostępność składników odżywczych jest czynnikiem ograniczającym
·
Dwa rodzaje bakterii: Bacillus i Clostridium, są zdolne do wytwarzania
przetrwalników (spor), czyli sporulacji. Jest to sposób różnicowania się komó®ke
© Copyright by $taś
6
prokariotycznych, który zostaje pobudzony po umieszczeniu bakterii w warunkach
niedoboru składników odżywczych
§
F – faza obumierania
- Dwufazowy
wzrost
o
Obserwuje się u bakterii zdolnych do wykorzystania dwóch różnych źródeł węgla
§
W początkowej eksplozji wzrostu jest wykorzystywany tylko jeden z węglowodanów
§
Po wyczerpaniu się pierwszego węglowodanu bakterie wchodzą w fazę stacjonarną, w
czasie której rozpoczyna się synteza enzymów i mechanizmów transportowych
prowadzących do wykorzystania drugiego węglowodanu
§
Kiedy warunki fizjologiczne są zadowalające, bakterie wkraczają w drugą fazę wzrostu
wykładniczego, opierającą się na wykorzystaniu drugiego węglowodanu
Czynniki zjadliwości bakteryjnej
- otoczki
o
na zewnątrz ściany komórkowej
o
chronią przed fagocytozą
o
to warstwa polimeru (najczęściej polisacharyd)
o
syntetyzowana przez enzymy znajdujące się w ścianie komórkowej bakterii
o
Możliwe mechanizmy zapobiegania fagocytozie
§
Otoczka przeszkadza w interakcji między przeciwciałem a C3
§
Otoczki mogą zapobiegać tworzeniu się C3b, Bb
- Adhezyny
o
Umożliwiają przyleganie do komórek śluzówki
o
Do czynników adhezyjnych można zaliczyć:
§
Fimbrie
§
Boczne łańcuchy lipopolisacharydu (antygeny O)
§
Białko M
- Inwazyjność
- Egzoenzymy
o
Enzymy rozkładające kolagen (tj. kolagenazy i hialuronidazy) i włóknik (tj. fibrynolizyny) umożliwiają
lepszą penetrację bakterii do tkanek
o
Enzymy rozkładające materiał komórkowy - proteinazy i lecytynazy
o
Enzymy modyfikujące i inaktywujące antybiotyki, takie jak β-lektynazy, są jednym z głównych
mechanizmów oporności bakteryjnej
- Toksyny
bakteryjne
o
Można je podzielić na:
§
Egzotoksyny à białka wytwarzane i uwalniane z komórki w celu wywołania toksyczności
·
Domena wiążąca i domena aktywna
·
Klasyfikacja czynnościowa:
o
Enterotoksyny – oddziałują na przewód pokarmowy
§
Toksyny ciepłochwiejne (Lt-I, LT-II)
§
Toksyna ciepłotrwała (ST)
§
Toksyna cholery
o
Neurotoksyny – wpływają na układ nerwowy
§
Toksyna botulinowa
§
Toksyna tężcowa (tetanospazmina)
o
Cytotoksyny – wpływają na komórki różnych tkanek
§
Toksyna błonicy
§
Toksyna A Pseudomonas
§
Endotoksyny à to część składowa bakterii
·
Są lipopolisacharydami (LPS) pochodzącymi ze ściany komórkowej bakterii Gram-
ujemnych
·
Endotoksyny nie są wydzielane aktywnie, a raczej uwalniane w czasie lizy bakterii
·
Są pierwotnie odpowiedzialne za rozwój posocznicy i wstrząsy septycznego
o
Patogeneza wstrząsu septycznego obejmuje aktywację makrofagów
przez LPS i uwolnienie licznych mediatorów, zwłaszcza czynnika martwicy
© Copyright by $taś
7
nowotworów (TNF-α) oraz interleukin (IL-1,6,8). Mediatory te zwane są
cytokinami prozapalnymi i są odpowiedzialne za większość
ogólnoustrojowych objawów zespołu wstrząsu septycznego. IL-8 ma
unikatową właściwość przyciągania i aktywacji granulocytów
obojętnochłonnych, przyczyniając się do mobilizacji komórek
fagocytujących, co jest niezbędne do eliminacji czynnika zakaźnego.
Flora fizjologiczna
-
liczebność prawidłowej mikroflory u dorosłego człowieka wynosi około 10
14
komórek bakterii
-
niektóre grzyby są również częścią mikroflory, natomiast wirusy i pasożyty nigdy
- znaczenie flory fizjologicznej
o
zajęcie miejsc wiązania na powierzchni komórek gospodarza zapobiega adherencji bakterii
chorobotwórczych do tych powierzchni
o
wydzielanie mucyny à ochrona przed przyleganiem organizmów chorobotwórczych
o
wydzielanie substancji uszkadzających, hamujących wzrost bakterii chorobotwórczych
o
pobudzanie układu odpornościowego
o
źródło witamin (głównie witaminy K)
o
stymulacja do odnowy śródbłonka
- anatomiczne rozmieszczenie flory bakteryjnej
o
skóra
§
większość to Gram-dodatnie bakterie beztlenowe
·
Staphylococcus epidermidis
·
Staphylococcus aureus
·
Propionibacterium
o
Jama ustna I górne drogi oddechowe
o
Przewód pokarmowy
§
W żołądku stosunkowo mało bakterii, bo kwaśne środowisko. Wyjątek stanowią
Mycobacterium tuberculosis i Helicobacter pylori, oba oporne na kwas żołądkowy.
o
Drogi moczowo-płciowe
§
W pochwie u kobiet najliczniejszą grupą są gatunki Lactobacillus. Czynnikiem sprzyjającym
rozwojowi zapalenia pochwy jest antybiotykoterapia. Ponieważ antybiotyki zmniejszają
normalne stężenie Lactobacillus i podnoszą pH w pochwie, ułatwiają namnażanie
drożdżaków i innych bakterii, które nie są wrażliwe na antybiotyki
Diagnostyka laboratoryjna zakażeń bakteryjnych
Mikroskopowe badanie materiałów pobranych od pacjentów:
-
barwienie
o
najczęściej wykorzystywane metody barwienia to:
§
metoda Grama
§
barwienie bakterii kwasoopornych
§
barwienie jodyną
§
metoda Giemsy
o
barwniki fluorescencyjne (fluorochromy)
§
są stosowane do szybkiej identyfikacji grzybów drożdżopodobnych i bakterii
§
najczęściej używane fluorochromy to:
·
oranż akrydynowy à barwi kwas nukleinowy bakterii i grzybów drożdżopodobnych
·
auramina i rodamina à wiążą się z kwasem mikolowym w ścianie prążków
·
fluorochromy zawierające kalkofluor à wiążą się z celulozą w komórkach grzybów
-
badanie w ciemnym polu
o
badanie to przeprowadza się za pomocą mikroskopu, który oświetla obiekt, pozostawiając ciemne
tło
o
metoda pozwala na obserwację krętków, które nie są widoczne w normalnym barwieniu
-
immunofluorescencja bezpośrednia
o
monoklonalne i poliklonalne przeciwciała znakowane fluoresceiną skierowane przeciwko swoistym
antygenom, dodawane do zawiesiny tkankowej lub komórkowej umożliwiają wykrycie
specyficznych mikroorganizmów
© Copyright by $taś
8
Hodowla i izolacja drobnoustrojów
- hodowla bakterii pozwala na izolację szczepów bakterii z materiałów klinicznych pochodzących od
pacjentów i na ich identyfikacje na podstawie wielu charakterystycznych cech
-
hodowla musi trwać co najmniej 18 godzin zanim uzyska się pierwsze wyniki
- pobieranie
materiałów
o
decydując się na pobranie materiału na posiew, należy wziąć pod uwagę wiele czynników, np.:
położenie geograficzne, porę roku, stadium choroby
o
próbki powinny być pobierane z miejsca, gdzie jest największe prawdopodobieństwo identyfikacji
czynnika etiologicznego choroby
o
materiał do badań należy pobierać przed rozpoczęciem leczenia lekami przeciwbakteryjnymi
o
pobrany materiał powinien być natychmiast umieszczony w podłożu transportowym
- podłoża
hodowlane
o
najczęściej stosowane pożywki to agar z krwią i agar czekoladowy
§
rośnie na nich większość drobnoustrojów
§
można na nie wysiewać wszystkie rodzaje materiałów z wyjątkiem kału
§
agar z krwią zawiera nieuszkodzone czerwone krwinki baranie
§
agar czekoladowy zawiera czerwone krwinki poddane lizie pod wpływem łagodnego
ogrzewania, które uwalniają nikotynamid kwasu adeninowego (NAD, czynnik V) i heminę
(czynnik X)
o
podłoże MacConkeya
§
to typ wybiórczy podłoża (pałeczki Gram-ujemne)
§
różnicowanie na podstawie zdolności do fermentacji laktozy
Testy serologiczne
- polegają na wykrywaniu swoistych przeciwciał u pacjenta
-
diagnostyka chorób zakaźnych oparta na wykrywaniu przeciwciał za pomocą testów serologicznych
- Wykonanie testów serologicznych jest uzasadnione, jeżeli:
o
Czynnik etiologiczny jest trudny do wyizolowania (np. zakażenia wirusowe, zakażenia
mikoplazmami, kiła)
o
Zakażenie jest umiejscowione głęboko (np. bruceloza, tularemia, paciorkowcowe zapalenie szpiku
kostnego, zapalenie płuc)
o
Trzeba potwierdzić rozpoznanie zakażenia poprzedzającego obecną chorobę
-
Jako zasadę przyjmuje się badanie serologiczne dwóch próbek krwi: jednej pobranej w ostrej fazie choroby
i drugiej 2-3 tygodnie później. Znaczący wzrost miana przeciwciał (tj. co najmniej czterokrotny) między
badanymi próbkami jest dowodem zakażenia bakterią, przeciwko której zostały wykryte przeciwciała
- Metody badań serologicznych
o
Odczyny wiązania dopełniacza
o
Odczyny IEA
o
Odczyny immunofluorescencji
o
Odczyn kłaczkujący
§
Jest oparty na wykrywaniu widocznych, dużych agregatów, które powstają w zawiesinie
swoistych przeciwciał reagujących z odpowiednimi antygenami zawartymi w surowicy
pacjenta
o
W odczynach pośredniej immunofluorescencji używa się znakowanychh fluoresceiną antyludzkich
przeciwciał do wykrywania ludzikich przeciwciał związanych ze znanym mikroorganizmem
§
Odczyn FTA-ABS
o
Odczyny immunodyfuzyjne
Document Outline
- Ogólne
- Budowa bakterii
- Wzrost bakterii
- Czynniki zjadliwości bakteryjnej
- Flora fizjologiczna
- Diagnostyka laboratoryjna zakażeń bakteryjnych
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Choroby bakteryjne skory id 114 Nieznany
bakterie mlekowe temat1b id 631 Nieznany (2)
bakterie mlekowe temat1a id 631 Nieznany (2)
Bakterie w stadium VBNC 1 id 78 Nieznany (2)
Bakterie, wirusy, grzyby id 788 Nieznany (2)
Budowa bakterii id 94078 Nieznany (2)
bakterie id 78881 Nieznany (2)
bakterie 3 id 78891 Nieznany (2)
Abolicja podatkowa id 50334 Nieznany (2)
4 LIDER MENEDZER id 37733 Nieznany (2)
katechezy MB id 233498 Nieznany
metro sciaga id 296943 Nieznany
perf id 354744 Nieznany
interbase id 92028 Nieznany
Mbaku id 289860 Nieznany
Probiotyki antybiotyki id 66316 Nieznany
miedziowanie cz 2 id 113259 Nieznany
LTC1729 id 273494 Nieznany
D11B7AOver0400 id 130434 Nieznany
więcej podobnych podstron