Mikrobiologia.
1. Mikroorganizmy pro- i eukariotyczne.
Wszystkie organizmy żywe możemy podzielid na dwie grupy: organizmy, które nie mają
wykształconego jądra komórkowego (Prokariota) oraz organizmy mające wykształcone jądro
komórkowe (Eukariota). Bakterie są jednokomórkowymi organizmami prokariotycznymi tzn. nie mają
typowego jądra komórkowego, które zostało zastąpione kolistą dwuniciową cząsteczką DNA
poskręcaną i przyczepioną do białkowo-rybonukleinowego rdzenia, znajdującą się w części
cytoplazmy zwanej obszarem jądrowym, czyli nukleoidem. DNA zawarty w nukleoidzie nie jest
oddzielony od reszty cytoplazmy z rybosomami, dzięki czemu wykorzystanie informacji zawartej w
tym materiale może byd bardzo szybkie.
Bakterie występują we wszystkich możliwych środowiskach. Są w stanie przetrwad w najbardziej
ekstremalnych warunkach dzięki swoim zdolnościom przystosowawczym. Mówimy, że są
organizmami kosmopolitycznymi. Nie oznacza to jednak, że wszystkie bakterie mogą występowad we
wszystkich możliwych środowiskach. Znaczna częśd bakterii jest wysoce wyspecjalizowana a ich
środowiska ograniczone do pewnych warunków tlenowych, temperaturowych i pokarmowych.
Niektóre bakterie rozmnażające się w swoim biotopie mogą przetrwad także w innych środowiskach,
nie mogą się w nich jednak rozmnażad.
Środowiskiem, w którym występuje największa liczba bakterii jest gleba. W 1 g gleby występuje ok.
950 mln bakterii. Największa ilośd bakterii występuje w ryzosferze czyli warstwie gleby otaczającej
korzenie roślin. Mnóstwo bakterii żyje w wodach przy czym ich liczba zależy od wielu czynników
takich jak temperatura wody, jej zasolenie, zanieczyszczenie, natlenienie i zawartośd składników
odżywczych. Przeciętnie w 1 ml wody występuje ok. 1 mln bakterii. Bardzo dużo bakterii występuje
także w mułach na dnie zbiorników wodnych. Kolejnym ważnym środowiskiem życia bakterii jest
powierzchnia i wnętrze innych organizmów. Stosunkowo nieliczne są bakterie chorobotwórcze,
znaczna ich częśd to komensale nie wywołujące żadnych szkód w organizmie oraz symbionty, które w
zamian za udostępnienie miejsca i pożywienia dostarczają gospodarzowi pewne substancje
chemiczne.
Należy tu zaznaczyd, że granice między tymi kategoriami są bardzo nieostre i może się zdarzyd, że w
przypadku osłabienia organizmu zupełnie dla niego nieszkodliwa bakteria może spowodowad stan
chorobowy. Tego typu sytuacje obserwuje się niekiedy u pałeczki okrężnicy (Escherichia coli)żyjącej w
jelicie cienkim człowieka czy bakterii z rodzaju Rhyzobium występującej w brodawkach korzeniowych
roślin motylkowych. Bakterie a także ich formy przetrwalnikowe spotykane są również w powietrzu.
Nie prowadzą tam jednak aktywnego życia, tylko przemieszczają się do odpowiedniego dla siebie
środowiska.
Zróżnicowanie kształtów bakterii jest niewielkie. Mogą one występowad pojedynczo lub w postaci
kilku do kilkunastokomórkowych skupieo i mają kilka podstawowych, często występujących kształtów
i kilka nietypowych. Tak więc mamy bakterie kuliste (ziarniaki) które są bardzo pospolite. Występują
pojedynczo lub w skupieniach o określonych nazwach. Do najbardziej znanych nalezą Do najbardziej
znanych bakterii tej grupy należą: dwoinka zapalenia płuc i gronkowiec złocisty. Druga grupa to
bakterie o walcowatych kształtach do której zaliczamy przede wszystkim pałeczki i laseczki. Należy do
nich pałeczka okrężnicy oraz znana z wywoływania zatrud pałeczka Salmonella, a także powodujące
tężec i produkujące jad kiełbasiany laseczki Clostridium. Do bakterii spiralnych zaliczamy
przecinkowce, śrubowce krętki np. przecinkowiec cholery, i krętek blady wywołujący kiłę. Ostatnią
grupę stanowią występujące w glebie promieniowce.
2. Bakterie – archebakterie.
Archeony, archeany (Archaea) dawniej zwane też archebakteriami, archeobakteriami
(Archaebacteria) lub archeowcami – drobne, pierwotnie bezjądrowe, zwykle ekstremofilne
jednokomórkowce, tradycyjnie zaliczane wraz z eubakteriami do prokariotów.
Pierwotnie uważano nawet, że są ewolucyjnie starsze od bakterii właściwych (eubakterie), obecnie
jednak wiadomo, że grupy te ewoluowały równolegle i są jednakowo stare. Badania genetyczne
wykazały, że są bliżej spokrewnione z przodkami eukariotów niż z bakteriami.
Według niektórych systematyków (Carl Woese) należy archeony traktowad jako odrębną linię
ewolucyjną i nadad im rangę domeny
. W tym wypadku należy rozróżnid trzy równoległe domeny:
bakterie (Bacteria)
archeony (Archaea)
jądrowce (Eucarya), inaczej eukarioty
Różnice między archeonami a eubakteriami
Archeony są stosunkowo słabo zbadane, m.in. ze względu na trudności w hodowli i obserwacji,
opisywane często w kontekście różnic względem eubakterii. Główne z tych różnic to odmienna
budowa ściany komórkowej (a konkretnie brak mureiny) oraz obecnośd eterów rozgałęzionych
nienasyconych kwasów tłuszczowych i glicerolu przy jednoczesnym braku fosfolipidów w błonie
komórkowej. Te etery, przebiegające zwykle przez obie warstwy błony, powodują, że jest ona
częściowo jednowarstwowa. Ściana komórkowa nie zawiera peptydoglikanów. Archeowce mają też
nietypowe procesy metaboliczne (chemoautotrofy np. redukujące siarczany).
Istnieje istotna różnica między bakteriami a archeonami jeśli chodzi o organizację materiału
genetycznego. U archeonów kwas DNA jest upakowany w nid nukleosomów, której rdzeo tworzą
białka histonowe. Ponadto materiał genetyczny archebakterii jest nieciągły, to znaczy przedzielony
intronami.
Pewne cechy procesów transkrypcji i translacji u archeowców przypominają bardziej eukarioty niż
bakterie, przykładowo polimeraza RNA zbudowana jest podobnie do eukariotycznych polimeraz RNA,
a do inicjacji transkrypcji potrzebuje białek homologicznych do eukariotycznego TFIIB (TFB) i
eukariotycznego białka wiążącego sekwencję TATA (TBP).
Budowa
Archeowce są prawdopodobnie bliżej spokrewnione z jądrowcami niż z innymi prokariotami.
Archeowce są bardzo zróżnicowane zarówno pod względem morfologii jak i fizjologii. Niektóre żyją
jako pojedyncze komórki, inne tworzą nitki lub agregaty (kolonie). Mogą byd sferyczne,
pałeczkowate, spiralne lub płatowate. Średnica waha się 0,1 µm do ponad 15 µm, a włókna nawet
osiągają do 200 µm. Ich rozmnażanie jest również bardzo różnorodne – może to byd podział,
pączkowanie lub fragmentacja.
Podział archeonów
Do archeonów należą wszystkie znane obecnie mikroorganizmy żyjące w ekstremalnie wysokich
temperaturach (np. w gorących źródłach). W odróżnieniu od bakterii właściwych, te z nich, które
przeprowadzają fotosyntezę, nie mają chlorofilu. Wszystkie używają też jako składników
pokarmowych prostych związków organicznych i nieorganicznych, ale nie potrafią rozkładad
związków bardziej skomplikowanych.
Z punktu widzenia fizjologii mogą byd aerobami, fakultatywnymi lub ścisłymi anaerobami. Niektóre są
mezofilami, inne hipertermofilami (mogą żyd w temperaturze powyżej 100 °C). Ze względu na sposób
odżywiania zajmują szerokie spektrum od chemolitoautotrofów po organotrofy.
Archeony zostały podzielone na trzy główne grupy pod względem środowiska bytowania:
ekstremalnie halofilne;
ekstremalnie termofilne;
metanogeniczne.
Bakterie
(łac. Bacteriae, od gr. bakterion – "pałeczka") – grupa mikroorganizmów, stanowiących osobne
królestwo. Są to jednokomórkowce lub zespoły komórek o budowie prokariotycznej. Badaniem
bakterii zajmuje się bakteriologia, gałąź mikrobiologii.
Cechą charakterystyczną budowy komórek bakteryjnych jest brak otoczonych błoną organelli, takich
jak jądro komórkowe czy mitochondrium, które występują u wszystkich innych organizmów żywych –
grzybów, roślin, protistów i zwierząt. Wielkośd bakterii wynosi od 0,2 do kilkudziesięciu mikrometrów
(μm). Mogą mied różne kształty, np. kulisty, pałeczkowaty lub spiralny. Niektóre bakterie potrafią
łączyd się ze sobą, tworząc luźne, charakterystyczne układy przestrzenne (np. pakietowce,
paciorkowce, trychomy).
Bakterie występują we wszystkich biotopach. Można je spotkad w glebie, w innych organizmach i w
wodzie, na lodowcach Antarktydy i wokół oceanicznych kominów hydrotermalnych. Występują także
na terenach radioaktywnych, co udowodnił eksperyment, w czasie którego bakterie poddawano
działaniu promieniowania jonizującego. W jednym gramie gleby można znaleźd nawet 40 milionów
komórek tych organizmów, a około milion w mililitrze wody słodkiej. Na Ziemi jest w przybliżeniu pięd
kwintylionów (5x10
30
) bakterii, które stanowią znaczną częśd biomasy planety.
Dotąd nie udało się opisad wszystkich bakterii. Przyczyną jest ogromna różnorodnośd tej grupy
organizmów, ich małe rozmiary oraz problem z przetrzymywaniem w laboratoriach – gatunki z około
połowy gromad nie mogą byd hodowane.
Pod względem sposobu odżywiania się, można je podzielid na heterotrofy i autotrofy, a także
symbionty, komensale i pasożyty. Niejednokrotnie stawały się endosymbiontami.
Bakterie odgrywają ważną rolę w obiegu biogennych pierwiastków (są destruentami). Biorą udział w
podtrzymywaniu wszystkich cykli biogeochemicznych (np. obiegu azotu) oraz w procesach
fermentacji i gnicia. Jako symbionty żyjące w organizmach zwierząt, w tym ludzi, odpowiadają m.in.
za trawienie pokarmów, umożliwiając lub przynajmniej ułatwiając w ten sposób ich odżywianie. Są
producentami różnych ważnych dla funkcjonowania ekosystemu substancji, np. niektórych witamin
dla konsumentów. Niektóre bakterie mogą zakłócad funkcjonowanie organizmów, powodując u nich
choroby. W przemyśle i biotechnologii bakterie są niezwykle cenione, w tym przy biologicznym
oczyszczaniu ścieków (jako główny element osadu czynnego) oraz przy wytwarzaniu produktów
spożywczych, np. jogurtu i sera. Stosunkowo łatwo poddają się manipulacjom genetycznym, dzięki
czemu mogą byd wykorzystywane w przemyśle farmaceutycznym do produkcji peptydów i białek,
które trudno uzyskad z innych źródeł. Modyfikowane genetycznie bakterie są producentami np.
insuliny stosowanej jako lek w terapii cukrzycy.
Morfologia
Bakterie charakteryzuje duża różnorodnośd kształtów i wielkości. Komórki bakteryjne są średnio ok.
10 razy mniejsze od komórek organizmów eukariotycznych. Osiągają od 0,5 do 5 mikrometrów
wielkości. Kilka gatunków, na przykład Thiomargarita namibiensis i Epulopiscium fishelsoni, może
dorastad nawet do połowy milimetra i są widoczne gołym okiem. Do najmniejszych bakterii należą
wszystkie z rodzaju Mycoplasma. Mają wielkośd taką jak największe wirusy, osiągają maksymalnie 0,3
mikrometra. Niektóre bakterie mogą byd jeszcze mniejsze, ale ultramikrobakterie nie zostały na razie
dokładnie zbadane.
Formy morfologiczne
, Coccus
, Diplococcus
, Streptococcus
, Staphylococcus
, Sarcina
, Bacterium
, Bacillus
, Corynebacterium
, Vibrio
, Spirillum
, Spirochaeta
, Actinomyces
, Mycobacterium
Budowa komórki
Wszystkie bakterie mają stosunkowo prostą budowę komórkową. Nie mają jądra komórkowego,
, które są charakterystyczne dla komórek
. Zamiast jądra komórkowego mają jedną dużą, kolistą i nieupakowaną cząsteczkę
, oraz niewielkie koliste cząsteczki DNA –
Budowa bakterii – 1.
, 2.
, 3.
, 4.
, 5.
, 6.
, 8.
, 9.
Głównymi składnikami komórek bakteryjnych są:
cytoplazma – substancja koloidalna, wypełniająca wnętrze komórki;
nukleoid – obszar cytoplazmy, w którym znajduje się nid DNA;
otoczka – ściana o funkcji szkieletowej, na niej są zawieszone rzęski;
ściana komórkowa, która pełni funkcję ochronną, w jej skład wchodzi
błona komórkowa – struktura oddzielająca wnętrze komórki od świata zewnętrznego;
służące do produkcji białek;
rzęski i wici, które są wypustkami pełniącymi funkcję ruchową, nie we wszystkich typach
bakterii są obecne;
3. Bezkomórkowe czynniki infekcyjne: wirusy, priony.
Wirusy – bezkomórkowe formy materii ożywionej
• Wirus to bezkomórkowa forma materii żywej, zbudowany on jest z białka i kwasu
nukleinowego.
• Wirusy są nawet tysiąc razy mniejsze od bakterii.
• Są pasożytami w organizmach prokariotycznych jak i eukariotycznych.
• Wirusy nie przeprowadzając samodzielnie żadnych funkcji życiowych.
• Pochodzenie wirusów nie jest znane.
Budowa wirionu
Wirion to pojedyncza kompletna jednostka wirusa. Jednostka ta składa się z materiału genetycznego
i otoczki białkowej, czyli kapsydu.
• Wirion to zakaźna cząsteczka wirusa.
• Materiał genetyczny danego wirusa jest zawsze jednorodny, tj. RNA albo DNA.
• Twory te mogą mied dwuniciowe oraz jednoniciowe DNA/RNA (z czym RNA dwuniciowe
występuje rzadziej).
• Niekiedy kapsydy wirusów posiadają białkowo-lipodową osłonkę (z tego samego
materiału stworzona jest też błona komórkowa).
• Osłonka tworzy się z części błony komórkowej gospodarza oraz glikoprotein wirusa
• Osłonki posiadają m.in. wirusy: grypy i HIV.
• Kapsydy mogą przybierad wiele form, nadając w ten sposób kształt wirionowi.
• Istnieją takie formy jak: wielościenne (bryłowe), pałeczkowate (spiralne) oraz bryłowo-
spiralne.
• Wirusy to bezwzględne pasożyty, których nie można hodowad w sztucznych
pożywkach.
Systematyka wirusów
• W klasyfikacji bierze się pod uwagę: wielkośd i kształt wirionu, rodzaj materiału
genetycznego oraz typ komórki, które atakują.
• Wirusy podzielone na zasadzie typu komórek które atakują:
Bakteriofagi –
Przybierają kształty złożone pałeczkowe lub wielościenne. Najczęściej ich m. genetycznym jest DNA.
Umieją same uszkodzid ścianę komórkową bakterii, po czym do komórki wnika jedynie m.
genetyczny wirusa – kapsyd pozostaje na zewnątrz. Fagi to najczęściej wirusy wyspecjalizowane w
atakowaniu jednego gatunku bakterii np. T4 atakuje Wirusy roślinne- Przybierają kształt
pałeczkowaty. Ich m. genetycznym jest prawie zawsze RNA. Żeby dostad się do komórki ofiary
muszą zaczekad aż ściana zostanie uszkodzona, np. wskutek uderzania owada, ponieważ same nie
potrafią jej uszkodzid. Objawami zainfekowania rośliny jest: mozaikowatośd liści, nekrozie (plamki
martwej tkanki), kędzierzawienie (zwijanie się liści), narośla rakowe (nienaturalny przyrost tkanki).
Rodzaj wirusa określa się poprzez objawy rośliny np. wirus mozaiki tytoniu, wirus kędzierzawienia
pomidorów.
Wirusy zwierzęce- Przybierają zróżnicowane kształty, często wielościenne. Ich m. genetycznym jest
DNA (ospy,różyczki) oraz RNA (grypa, HIV, świnka). Bywają bardzo wyspecjalizowane, atakują
konkretne narządy (wirus żółtaczki zakaźnej (RNA) atakuje tylko komórki wątroby). Mogą się
przenosid do organizmów drogą powietrzną lub za pomocą wektorów, czyli owadów krwiopijnych,
pajęczaków, much. Do komórki zwierzęcej i roślinnej wiriony wnikają w całości, następnie enzymy
wydzielane przez komórkę, spalają białko, i m. genetyczny zostaje uwolniony.
Priony, cząsteczki białka, niekonwencjonalne czynniki zakaźne. Priony wywołują przewlekłe,
śmiertelne zwyrodnienia tkanki nerwowej mózgu (encefalopatię).
Priony są zmutowanymi postaciami białek, normalnie występujących na powierzchni komórek
nerwowych w mózgu ssaków i człowieka, ulegających degradacji przez komórkowe enzymy –
proteazy. Mutacja, powodująca zmianę konformacji tych białek, prowadzi do powstania takich ich
form, które nie są rozkładane przez proteazy i gromadzą się w tkance nerwowej, prowadząc do jej
zniszczenia
Chorobotwórcze priony dostają się do organizmu przez infekcję lub powstają w nim w wyniku
ekspresji zmutowanego genu, kodującego normalnie funkcjonujące białka.Priony w mózgu
namnażają się w niezwykły sposób - powodują zmianę konformacji niechorobotwórczych białek,
zmieniając je w formy chorobotwórcze. Mechanizm powodujący zmianę konformacyjną białek nie
jest wyjaśniony.
Priony są odporne na działanie wysokiej temperatury i czynników chemicznych. Sterylizacja narzędzi
w autoklawie w temperaturze 134° Celsjusza unieszkodliwia priony, lecz, paradoksalnie, ten sam
proces prowadzony w temperaturze 138° ich nie niszczy.
Źródłami zakażenia prionami mogą byd zainfekowane tkanki nerwowe zwierząt. Przyjmuje się
możliwośd zakażenia w czasie zabiegów lekarskich.
Wiriod to twór organiczny – chorobotwórczy, uważany jest za wirusa pozbawionego kapsydu. Jego
materiałem genetycznym jest jednorodne RNA . Wywołuje choroby ziemniaków i owoców
cytrusowych.
4. Budowa komórki bakterii.
Budowa
Ściana komórkowa
Błona plazmatyczna
Cytoplazma
Rybosomy
Nukleoid
Fimbrie
Rzęska (odpowiedzialne z poruszanie się komórki)
Otoczka
mezosomy
Ściana komórkowa – składa się z mureiny a jej funkcje to:
• Nadaje kształt kom bakteryjnej przed zmianami ciśnienia osmotycznego
• Ochrona przed urazami z wewnątrz
• Ochrona przed czynnikami fizycznymi
• Przez ścianę kom przenoszone są składniki odżywcze a wydzielane niepotrzebne składniki
przemiany materii
FIMBRIE (PILE)
– są to sztywne niezbyt długie wypustki które występują u niektórych bakterii
szczególnie gram(-) są cieńsze i krótsze od rzęsek. Obecność Fimbrii powoduje iż bakterie są bardziej
choro
botwórcze. Występują 2 typy Fimbrii:
• Zwykłe- są narządem przylegania, dzięki nim komórki bakteryjne łatwiej i mocniej przyczepiają się do
komórek gospodarza dzięki czemu trudniej jest je usunąć mechanizmom ochronnym organizmu
człowieka
• Płciowe- służą do przekazywania materiału genetycznego z komórki dawcy do komórki biorcy. To
przekazywanie fimbrii nie ma nic wspólnego z rozmnażaniem. Przez te Fimbrie mogą wnikać do
wnętrza komórek bakteriofagi (wirusy bakteryjne)
W komórce bakteryjnej może występować jedna Fimbria lub kilkanaście jednocześnie.
OTOCZKI występują u niektórych bakterii pełnią funkcję ochronną, bronią kom przed
wysychaniem, przed zdziałaniem związków chemicznych, enzymów, bakteriofagi (wirusy bakteryjne).
Dzięki nim bakterie są bardziej chorobotwórcze oraz trudniej jest wyleczyć tę chorobę którą
spowodowały. Otoczki są mniejsze niż komórka
Wykrywamy je różnymi metodami- mikroskop elektronowy:
• Specjalne metody barwienia
• Obserwacja wyglądu na podłożach stałych (poza ustrojem żywym)
• Wykrywanie związków chemicznych które tworzą tą otoczkę
• Metody biologiczne (zakażenia zwierząt laboratoryjnych)
• Metody serologiczne w których wykrywamy antygeny występujące w otoczce (musimy mieć znane
przeciw-
ciała)
Odpowiednikiem jadr
a jest u bakterii tzw. nukleoid. Nukleoid jest wielokrotnie zwiniętą nicią kwasu
nukleinowego, luźno zawieszona w cytoplazmie. Nukleoidy bakterii spełniają zadania odpowiadające
funkcji typowych jader komórkowych innych organizmów.
Mezosomy -centra energet
yczne komórki bakteryjnej, zachodzi oddychanie komórkowe;
prymitywne odpowiedniki mitochondriów,
Cytoplazma bakterii jest gęsta i nie wykazuje ruchu. Nie zawiera również takich struktur jak
aparaty Golgiego czy siateczka wewnątrzplazmatyczna. Często natomiast na jej obszarze występują
materiały zapasowe (glikogen, tłuszcze, białka).
5. Rodzaje i rola osłon zewnętrznych.
6. Struktury zewnątrzkomórkowe typowe dla bakterii.
7. Nośniki informacji genetycznej bakterii.
8. Horyzontalny transfer genów.
9. Bakterie sporotwórcze; etapy tworzenia endospory, typy sporulacji.
Bakterie zdolne do wytwarzania endosporów:
- Bacillus
- Clostridium
- Sporasarcina
- Desulfotomaculum
- Oscillospira
- Thermoactinomyces
Proces tworzenia endospor - SPORULACJA
Etapy sporulacji :
- replika DNA
- asymetryczne uwypuklenie się błony cytoplazmatycznej komórki
oddzielającej jej częśd
- tworzenie drugiej warstwy błony cytoplazmatycznej – tworzenie
praspory
- synteza peptydoglikolu w przestrzeni pomiędzy dwoma wyżej
wymienionymi warstwami
- na zewnątrz kortexu(- pierwszy płaszcz) powstaje płaszcz endospory
Przechodzenie endospory w formę wegetatywną
- aktywacja
- kiełkowanie
- forma wegetatywna
Choroby przenoszone na człowieka za pośrednictwem endospor
- botulizm
- gangrena
- tężec
- wąglik
Typy sporulacji:
-bacilarny – centralny;
-klostridialny – wrzecionowaty;
-plektridialny – buławko waty;
10.Bakterie sporotwórcze; etapy tworzenia endospory, typy sporulacji.
Bakterie zdolne do wytwarzania endosporów:
- Bacillus
- Clostridium
- Sporasarcina
- Desulfotomaculum
- Oscillospira
- Thermoactinomyces
Rodzaj Bacillus :
- ściśle tlenowe lub względnie beztlenowe bakterie
- Gram + laseczki
- Endospora nie zniekształca komórki
- Obecne w ziemi i kurzu
- Zdolne do wytwarzania enzymów hydrolitycznych
- Ważne gatunki ( wąglik, bohemolityczne, laseczka sienna)
W pełni ukształtowane endospory :
- rdzeo – odwodniona cytoplazma zawierająca DNA, rybosomy, enzymy
- cortex – zmodyfikowana ściana komórkowa \warstwa peptydoglikanu
- płaszcz – szereg warstw białkowych nieprzepuszczalnych dla większości
związków chemicznych
Rodzaj Clostridium:
Clostridium – laseczki G+, urzęsione, przetwrawalnikujące, ścisłe beztlenowce
- ściśle beztlenowe bakterie
- niektóre gatunki stanowią częsty składnik normalnej flory jelitowej
zwierząt
- ważne gatunki:
laseczka jadu kiełbasianego, laseczka zgorzeli gazowej, laseczka tężca, cl – dificille.
13. Różnice w wymogach mikroorganizmów na czynniki środowiskowe
grupy różniące się wrażliwością na określony czynnik.
Czynniki środowiska działające na mikroorganizmy:
- wewnątrzśrodowiskowe
o zawartośd składników odżywczych
o aW – aktywnośd wodna, pH , Eh – potencjał elektryczny
o czynniki antybakteryjne
- zewnątrz środowiskowe
o temperatura
o obecnośd i stężenie gazów
o ciśnienie
o promieniowanie
o napięcie powierzchniowe
Mikroorganizmy różnią się wymogami :
- temperaturowymi
- tlenowymi
- pH
- ciśnienia osmotycznego = aktywności wodnej
- środowiska wzrostowego
Podział drobnoustrojów ze względu na temperatury w jakich żyją
Temperatura środowiska ma duży wpływ na drobnoustroje. Każdy drobnoustrój ma swoje trzy
określone temperatury:
1. minimalna - poniżej tej temperatury rozwój jest zahamowany
2. optymalna - w tych temperaturach komórka rozwija się najlepiej i najszybciej
3. maxymalna - powyżej tej temperatury wzrost jest zahamowany lub dochodzi do śmierci
komórki
Wszystkie drobnoustroje dzieli się na trzy grupy w zależności od temperatur w jakich żyją:
1. psychrofile (zimnolubne)
2. mezofile (ciepłolubne)
3. termofile (gorącolubne)
BAKTERIE TEMP. MINIMALNA TEMP. OPTYMALNA TEMP. MAXYMALNA
PSYCHROFILE
-7°
10-20°
25-30°
MEZOFILE
15°
25-40°
OK 45°
TERMOFILE
45°
50-55°
OK 75°
Podział bakterii ze względu na pH
Neutrofile – są to bakterie, które najlepiej rozwijają się w środowisku o pH obojętnym = 6,5-7,5
Acidofile – bakterie kwasolubne wykazujące optymalny wzrost przy obniżonym pH= ok. 5
Alkalofile – bakterie zasadolubne najlepiej rozwijające się w podwyższonym pH= 8-11
Ciśnienie osmotyczne: - Optymalne warunki osmotyczne wzrostu dla bakterii zapewnia środowisko
0,85% NaCl. W środowisku naturalnym stężenie substancji rozproszonych na zewnątrz jest mniejsze
niż wewnątrz bakterii, co ułatwia przechodzenie wody do komórki. W warunkach hipertonicznych
zachodzi plazmotyza a hipotonicznych
plazmoliza. Bakterie osmofilne wykazują zdolnośd do wzrostu na podłożu zawierającym w dużym
stężeniu sacharozę. Bakterie rosnące na podłożu zawierającym powyżej 10% NaCl to halofile. W
roztworze hipertonicznym ( bardziej stężony roztwór soli i cukru) nie ulegają zabiciu, lecz
zahamowany jest wzrost bakterii. Bakterie osmofilne to np. Pseudomonas( rosną tylko w wysokim
stężeniu soli w podłożu)
Klasyfikacja bakterii na podstawie ich stosunku do tlenu i dwutlenku węgla
Bezwzględne (obligatoryjne) tlenowce namnażają się w atmosferze tlenowej tj o 15-20% zawartości
tlenu.
Mikroaerofile – namnażają się w atmosferze o obniżonym stężeniu tlenu, tj 5-10%
Względne (fakultatywne) beztlenowce – namnażają się równie dobrze w obecności tlenu jak i w
środowisku beztlenowym
Tlenotolerancyjne (aerotolerancyjne) namnażają się w środowisku tlenowym, beztlenowym jak i
mikroaerofilnym
Bezwzględne (obligatoryjne) beztlenowce dzieli się na:
- ścisłe bezwzględne beztlenowce – nie są zdolne do namnażania się w atmosferze zawierającej
powyżej 0,5 % tlenu. Są one nadzwyczaj wrażliwe na tlen i nie wytrzymują nawet krótkiej ekspozycji
na działanie powietrza atmosferycznego (do 10 min)
- umiarkowane bezwzględne – namnażają się w atmosferze o stężeniu 2-8% tlenu i przeżywają
kilkugodzinną ekspozycję na powietrzu atmosferycznym.
Aktywnośd wody: - możliwośd przejawiania funkcji życiowych przy dostępie wody. Większośd
drobnoustrojów namnaża się w zakresie aktywności 0,95-0.99 jest to optimum przy którym szybkośd
wzrostu jest największa. Obniżenie aktywności możemy uzyskad dodając NaCl, glukozę, sacharozę lub
przez odwodnienie.
Obniżenie aktywności prowadzi do zahamowania ich wzrostu w środowisku. Proces wysychania
prowadzi do denaturacji białek. Gronkowce mają zdolnośd do wzrostu przy najniższej aktywności
wynoszącej 0.85.
promieniowanie: - promienie X, UV, widzialna częśd światła słonecznego do podczerwieni i fal
radiowych. Działanie tych rodzajów promieniowania polega na pochłanianiu ich przez niektóre
struktury komórkowe co prowadzi do zniszczenia komórek. Najsłabiej na drobnoustroje działa
światło widzialne. Zwiększenie jego efektu można uzyskad stosując np. błękit metylenowy, safraninę.
Najbardziej bakteriobójcze działanie ma promieniowanie z zakresu 230- 270 nm.
14. Wartośd D, TDT, TDP.
TDP (punkt śmierci cieplnej) - jest to temperatura zabijajaca dana hodowle drobnoustrojow w
określonym czasie (njaczesciej przez 10 min.)
TDY (czas śmierci cieplnej) – czas potrzbny do zabicia okreslnoej populacji w określonej temp. (120”C)
D (dziesiętny czas redukcji) – czas potrzebny do zabicia 90% komorek danej populacji w okreslnej
temperaturze ( zwykle 120’C)
15. Czynniki środowiskowe sprzyjające wzrostowi mikroorganizmów;
temperatura, pH. aktywnośd wodna(aw)
TEMPERATURA
Wzrost oraz inne przejawy aktywności życiowej mikroorganizmów mają miejsce w określonych
przedziałach temperatur, różnych dla różnych drobnoustrojów. Przedział temperatur w których
możliwy jest wzrost drobnoustrojów wyznaczają temperatury minimalna i maksymalna dla wzrostu.
Jednocześnie wzrost konkretnego drobnoustroju jest szybszy w temp. określonej jako optymalny dla
wzrostu.
Temperatura maksymalna –to najwyższa temp., w której drobnoustroje mogą się rozmnażad.
Powyżej temp. maksymalnej dochodzi do trwałego uszkodzenia metabolizmu drobnoustrojów.
Temperatura minimalna- to temp. poniżej której ustaje rozmnażanie komórek. Poniżej tej temp.
drobnoustroje nie giną. W przypadku wzrostu temp. powyżej min. drobnoustroje ponownie
zaczynają się dzielid.
Temperatura optymalna- to taka w której zachodzą najintensywniejsze podziały komórek. Nie jest to
zawsze temp. Najkorzystniejsza dla wszystkich procesów życiowych komórek.
Grupa
Minimum (
C)
Optimum (
C)
Maksimum (
C)
Psychrofile
-10
15
20
Psychrotrofy
<0
>20
~37
Mezofile
~15
37
~45
Termofile
~30-45
~50
~80
Temperatura decyduje zarówno o szybkości reakcji chemicznych w komórce, jak i o stanie
fizykochemicznym białek i kwasów nukleinowych komórki.
AKTYWNOŚD WODNA
Woda jest istotnym składnikiem komórki. Pełni istotną rolę w procesach życiowych komórki jako :
-
rozpuszczalnik związków nieorganicznych i organicznych
-
związek umożliwiający pobieranie i transport składników pokarmowych produktów
przemiany materii
-
bierze bezpośredni lub pośredni udział w procesach chemicznych i fizycznych zachodzących w
komórce
-
czynnik regulujący gospodarkę cieplną organizmu.
Ilośd dostępnej wody wolej ( nie związanej związkami chemicznymi) w środowisku określa możliwośd
rozwoju drobnoustrojów w tym środowisku.
Odwodnienie środowiska prowadzi do zahamowania procesów życiowych, wzrostu, rozmnażania
komórki. Miarą dostępności wody w środowisku, np. w środowisku żywności , jest jego aktywnośd
wodna(aW)
AW środowiska można zmieniad przez :
-
suszenie (suszenie na powietrzu np. grzybów ,mięsa, warzyw jest jedną z najstarszych
metod konserwowania żywności),
-
liofilizację (suszenia w stanie zamrożenia)
-
suszenie metodą rozpyłową (mleko w proszku)
-
zagęszczanie ( dodatek soli, cukru).
Wzrost stężenia rozpuszczalnych w wodzie związków, np. soli, cukrów prowadzi do obniżenia aW
środowiska.
Aktywnośd wodą mierzy się określając stosunek prężności pary wodnej nad roztworem do prężności
pary nad rozpuszczalnikiem- wodą. Waha się ona od 1 do 0. Większośd mikroorganizmów preferuje
aW środowiska >0,99 , wyjątek stanowią bakterie halofilne, osmofilne drożdże oraz kserofilne
pleśnie, które tolerują bądź wręcz wymagają obniżonej aktywności wodnej środowiska wzrostowego.
pH
Większośd drobnoustrojów występujących w środowisku człowieka rozwija się najlepiej przy pH 7.
Znaczne podwyższenie bądź obniżenie pH hamuje ich wzrost. Istnieją jednak grupy bakterii, które
mogą rosnąd w bardzo niskim lub bardzo wysokim pH.
W zależności od pH optymalnego dla wzrostu bakterii dzielimy je na:
- acidofile wzrost w zakresie pH : 2- 3,5
-
neutrofile wzrost w zakresie pH : 5- 8
-
alkaliofile wzrost w zakresie pH : 9- 10,5
Sole
Sole – związki powstające w wyniku reakcji kwasów i zasad nieorganicznych wywierają określony
wpływ na drobnoustroje. Efekt działania soli zależy od :
-
koncentracji soli w roztworze
-
stopnia jej dysocjacji
-
rodzaju kationu i anionu powstającego w wyniku dysocjacji soli
-
pH roztworu soli- roztwory soli kwaśnych i zasadowych
Wzrost większości drobnoustrojów jest możliwy przy ciśnieniu osmotycznym, roztworu w którym są
zawieszone, zapewnionym przez dodatek 0,85% NaCl. Zwiększenie koncentracji NaCl ponad 3%
hamuje ich wzrost. Szereg drobnoustrojów jednak , w tym chorobotwórczych wytrzymuje znacznie
wyższe koncentracje ( 10 –12 %).
Niektóre drobnoustroje zaś tolerują stężenia do 30 %. Drobnoustroje nie niszczone przez wysokie
stężenia soli kuchennej nazywamy halotolerantnymi, zaś rosnące w takich stężeniach stężeniach
halofilnymi.
16. Procesy skuteczne w eliminacji mikroorganizmów.
Drobnoustroje występujące w środowisku człowieka różnią się wrażliwością na działanie czynników
fizycznych i chemicznych.
W zależności od stopnia oporności termicznej wyróżniono trzy grupy drobnoustrojów:
1
o
oporności: Do grupy tej należą bakterie nie zarodnikujące, drożdże i większośd wirusów; giną w
temp. 100
oC
w czasie 2-5 min, w temp. 121
oC
(autoklaw) po 1 min, w temp. 160
oC
w czasie 1-2 min.
2
o
oporności: Grupa ta obejmuje drobnoustroje zarodnikujące: laseczka wąglika, zgorzeli gazowej;
giną w temp. 100
oC
w czasie 5-10 min, w temp 121
oC
w czasie 3 min, w temp. 160
oC
po 4-6 min.
3
o
oporności: Opornośd taka charakteryzuje np. laseczki tężca, jadu kiełbasianego (z wyjątkiem typu
E); giną w temp. 100
oC
w czasie 1-5 godzin, w temp. 121
oC
w czasie 5-12 min, w temp. 160
oC
w
czasie 6-30 min.
Dekontaminacja jest procesem prowadzącym do usunięcia lub zniszczenia drobnoustrojów. Do
metod dekontaminacji należą: sanityzacja, dezynfekcja i sterylizacja.
Sanityzacja: usuwanie widocznych zabrudzeo i zanieczyszczeo a wraz z nimi także większości
drobnoustrojów (mycie, odkurzanie, malowanie).
Dezynfekcja: proces, w wyniku którego ulegają zniszczeniu formy wegetatywne drobnoustrojów
(pozostają spory bakteryjne i tzw. „powolne wirusy”).Dezynfekcja wysokiego stopnia oprócz form
wegetatywnych niszczy także prątki gruźlicy, enterowirusy i niektóre formy przetrwalnikowe.
Antyseptyka: dezynfekcja skóry, błon śluzowych, uszkodzonych tkanek z zastosowaniem preparatów
nie działających szkodliwie na tkanki ludzkie.
Sterylizacja: proces prowadzący do zniszczenia wszystkich żywych form drobnoustrojów.
Aseptyka: sposób postępowania, którego celem jest zapobieganie zakażeniom tkanek i skażeniom
jałowych powierzchni.
Dezynfekcja to proces zależny od wielu czynników. Skutecznośd dezynfekcji jest wprost
proporcjonalna do czasu działania i stężenia preparatu dezynfekującego, wzrasta także wraz ze
wzrostem temperatury i wilgotności..
Dezynfekcję można przeprowadzid przy użyciu metod termicznych, termiczno-chemicznych lub
chemicznych.
· Dezynfekcja termiczna przebiega z wykorzystaniem wody o temp. 93
oC
lub pary wodnej o temp
105-110
oC
i nadciśnieniu 0,5 atm. Stosowana do odkażania bielizny, naczyo i wyposażenia
sanitarnego. Zaleta tej metody jest możliwośd monitorowania procesu i brak toksyczności.
Szczególnym przypadkiem jest pasteryzacja, polegająca na jednorazowym krótkotrwałym
podgrzaniu cieczy do temperatury <100
oC
(60-80
oC
) i natychmiastowym oziębieniu do temp.
pokojowej. Proces ten ma zastosowanie zwłaszcza w przemyśle spożywczym.
· Dezynfekcja termiczno-chemiczna jest połączeniem działania środków chemicznych oraz ciepła
(60
oC
). Środki chemiczne stosowane są w tej metodzie w znacznie niższych stężeniach. Metoda ta
służy do dezynfekcji sprzętu wrażliwego na wysoką temperaturę.
· Dezynfekcja chemiczna to dezynfekcja przy użyciu roztworów preparatów chemicznych o różnych
właściwościach.
Sterylizacji poddawane są narzędzia i sprzęt kontaktujący się z jałowymi tkankami. Oczekiwany efekt
(sterylny produkt) osiągany jest w wyniku:
- prawidłowego przygotowania materiałów do sterylizacji,
- prawidłowego doboru metod sterylizacji,
- poprawności procesu sterylizacji,
- odpowiedniego przechowywania materiałów po sterylizacji.
Do grupy czynników czynników fizycznych sterylizacji zalicza się :
1. podwyższoną temperaturę (sterylizacja termiczna)
2. promieniowanie UV
3. promieniowanie jonizujące
4. ultradźwięki
Do grupy chemicznych czynników sterylizujących zalicza się :
1. niektóre gazy (tlenek etylenu, ozon)
2. pary niektórych związków (formaldehyd, aldehyd glutarowy)
Metody sterylizacji termicznej :
-
wyżarzanie w płomieniu palnika
-
opalanie
-
wyjaławianie w suchym gorącym powietrzu 160-180
C
-
wyjaławianie w nasyconej parze wodnej o temperaturze wyższej niż 100
C (autoklaw)
-
wyjaławianie w parze wodnej o temperaturze 100
C w tzw. Aparatach Kocha
Metody sterylizacji na gorąco :
Czynnik
sterylizujący
Parametry
stosowane w
Urządzenie
Nazwa metody
Zastosowanie
praktyce
Bardzo wysoka
temp.
~600
C
Palnik
Wyżarzanie
Ezy bakteriologiczne
Bardzo wysoka
temp.
~ 600
C
Palnik
Opalanie
Wloty kolbek,
probówek, pipety,
bagietki, itp.
„suche gorąco”
wysoka temp.
160
C/2h
180
C/1h
Suszarka
Sterylizacja „na
sucho”
Szkło laboratoryjne,
jednorodny sprzęt
„wilgotne gorąco”
para nasycona
pod ciśnieniem
:0,08-0,1 Mpa
117
C/15 min.
121
C/15 min.
Autoklaw
Sterylizacja „na
mokro „
Podłoża
bakteriologiczne,
płyny do rozcieoczeo
„wilgotne gorąco”
para bieżąca
100
C/30min.
Aparat Kocha
Sterylizacja
frakcjonowana
(tyndalizacja)
Niektóre podłoża lub
składniki podłóż
bakteriologicznych
17. Metody określania liczby mikroorganizmów : metody pośrednie,
bezpośrednie - podobieostwa i różnice.
Do metod oznaczania liczby mikroorganizmow w dowolnym środowisku zaliczane są:
-konwencjonalne,bezpośrednie i pośrednie metody określania liczby w 1ml/g/cm2
- metody szybkie- pośrednie- określające,miedzy innymi liczebnosc drobnoustrojow na podstawie
zmian chemizmu ATP, zmetnienia,przewodonosci elektrycznej pozywki, tj. zmian zachodzących w
środowisku, w wyniku wzrostu w nim drobnoustrojów.
METODY BEZPOŚREDNIE określania liczby drobnoustrojów polegąja na bezpośrednim liczeniu
odpowiednio przygotowanego materiału pod mikroskopem.
Różnice pomiędzy określonymi metodami mikroskopowymi określania liczby sprowadzają się do
różnych sposobów przeliczania liczby komórek widzianych pod mikroskopem na jednostkę masy(g),
objętości(cm3/ml) lub powierzchni(cm2).
DO tej grupy należą :
1.bezpośrednie liczenie komórek w preparacie barwionym
a/ określanie liczby komórek w 1g/ml
b/ okreslanie liczby komórek na 1 cm2 preparatu odciskowego (stosowane przy badaniu materiału
o stałej konsystencji,np. tkanki)
ad.a/Wykonanie:
odtłuścid szkiełko przemiotowe,pobrac badany material jalową ezą i rozporowadzic równomiernie na
powierchni kwadracika na szkiełku przedmiotowym, następnie wysuszyd rozmaz na powietrzu ,
utrwalid suchy preparat w płomieniu palnika.nawarstwid preparat blekitem metylenowym na ok. 3
min.Spłukac preparat wodą i wysuszyd odciskając nadmiar wilgoci z preparatu przy pomocy bibuły
filtracyjnej.nawarstwid preparat olejkiem immersyjnym i oglądac pod mikroskopem posługując się
obiektywem 100x. Określid liczbę drobnoustrojów w każdym z 10 losowo wybranych pól widzenia,
nastepnie określid ogólna liczbe bakterii(jtk/ml) w 1 ml badanego materiału.
2. liczenie żywych, wybarwionych lub nie barwionych komórek przy użyciu różnego typu komór np.
komory Thoma,Howarda,Bürkera itd. Metoda stosowana zwykle przy liczeniu większych
komórek,np. komórek drożdży
Komora Thoma (hemocytometr). Jt gruba, szklana płytka z dwoma siatkami kwadratów o boku 1/200
mm i głębokości 0,1 mm każdy. Powierzchnia jednego kwadratu – 1/400mm2, zaś po przykryciu
komory szkiełkiem nakrywkowym objętośd każdego prostopadłościanu równa jest 1/400mm2 x o,1
mm = 1/4000mm3. Każda z siatek złożona jest z 400 identycznych kwadratów (20x20)
Liczba mikroorganizmów (x jtk) w 1 cm3 obl. Wg wzoru:
XJTK/cm3= a x 4 x 10do 6 x R
gdzie : a – średnia liczba komórek w 1 kwadraciku
4x10 do 6 – przeliczenie obj 1 kwadracika na 1 cm3
R- rozcieoczenie wyjściowego materiału
Zasada metody polega na liczeniu liczby komórek w losowo wybranych 20 kwadratach. Z uwagi na
grubośd komory i głębokośd kwadratów komora pozwala na liczenie większych od bakterii
mikroorganizmów, takich jak np., drożdze czy zarodniki strzępki grzybów. Do obliczeo stosowac
można także inny rodzaj komory – twa. Komorę Burkera w której obliczanie ilości komórek
wykonujemy podobnie jak w komorze Thoma. Do obliczeo ilości strzępek pleśni w takich produktach
jak przecier pomidorwy stosuje się komorę Howarda.
3. metoda filtrów membranowych.
METODY POŚREDNIE określania liczby drobnoustrojów (liczba JTK/g/ml)
cechy wspólna to jednostka – waga – gram, płyny – cm3,powierchnia –cm2. oraz posiewy z kolejnych
rozcieoczeo, zależnośc dziesiętna badanego środowiska.
W tej grupie metod od momentu przeprowadzenia analizy do czasu uzyskania wyników musi minąc
czas potrzebny do uzyskania widocznego wzrostu oznaczanych drobnoustrojow(czas inkubacji).Czas
ten zalezy od 1 generacji oznaczonego mikroorganizmu i może wahad sie od 24h do kilkunastu dni.
Do tej grypy należą:
1.metoda płytkowa
2.Metoda miana
3.metoda NPL
4.metoda spektrofotometryczna(pomiar stopnia zmętnienia)
5.metoda filtrów membranowych
OPISY
ad1. METODA PŁYTKOWA :
cechy wspólne: rozcieoczenia i inkubacja posiewów.
A- Metoda posiewów powierzchniowych
Sposób posiewu powierzchniowego :
*Na powierzchnię podłoża stalego na płytkach/wybor podłoża zalezy od oznaczanej grupy
drobnoustrojow/ prznieśd po 0,1ml z kolejnych rozcieoczeo dziesiętnych wyjściowego materiału
*w przypadku materiału płynnego, jednorodnego oraz spodziewanej,niskiej liczebności oznaczanej
grupy drobnoustrojow (na poziomie 10 do 2 -10 do 3 jtk/ml) wykonad posiew bezpośredni
wyjściowego materiału. Posiany materiał rozprowadzid po powierzchni podłoża, przy pomocy
szklanej bagietki.
* posiewy inkubowad w temperaturze optymalnej dla oznaczanej grupy drobnoustrojów
* po inkubacji posiewów, do liczenia wybrad płytki na których liczba wyrosłych kolonii mieści się w
przedziale 30-300.
* na wybranych do liczenia płytkach, w zależności od kierunku prowadzonych oznaczeo oraz uzytego
podłoża, liczyc bądź wszystkie kolonie wyrosłe , bądź kolonie rosnące w sposób charakterystyczny dla
oznaczonego drobnoustroju(oznaczanej grupy)
i tu stosuje się wzór Farmiloe
liczba jtk/g= (N1+N2…)R1/n1+n2 x a
N1- suma kolonii z wszystkich płytek pierwszego liczonego rozcieoczenia
N2-lsuma kolonii z wszystkich płytek drugiego liczonego rozcieoczenia
n1-liczba płytek liczonych z pierwszego liczonego rozcieoczenia
n2-liczba płytek liczonych z drugiego liczonego rozcieoczenia
R1- rozcieoczenia pierwsze liczone
a= R2/R1.
B-METODA POSIEWÓW ZALEWANYCH
Sposób posiewu zalewanego
* na dno pustej, jalowej płytki przenieś cpo 1ml materiału z kolejnych rozczieoczeo dziesiętnych ( lub
nierozcieoczonego materiału wyjściowego o ile jest to materiał płynny, a spodziewana liczebnośd
drobnoustrojów oznaczanych na poziomie 10 do 2- 10 do 3 jtk/ml)
* zalad podłożem agarowym, rozpuszczonym i odpowiedniu schłodzonym i dokładnie wymieszad
*posiewy inkubowad w temp optymalnej dla oznaczanej grupy drobnoustrojów
* po inkubacji posiewów, do liczenia wybrac płytki na których liczba wyrosłych kolonii miesci się w
przedziale 30 -300.
* na wybranych do liczenia płytkach, w zależności od kierunku prowadzonych oznaczeo oraz użytego
podłoża, liczyc bądź wszystkie wyrosłe kolonie,bądź kolonie rosnące w sposób charakterystyczny dla
oznaczanego drobnoustroju(oznaczanej grupy)
ad.2 METODA MIANA
Miano- jest najmniejsza ilośd badanego materiału w której znajduję się przynajmniej jeden
interesujący nas drobnoustrój.
Im wartośd miana jest wyzsza tym materiał zawiera mniej drobnoustrojów.Np.miano 1 oznacza,że w
1 jednostce badanego materialu jest co najmniej jeden drobnoustrój.
ZASADA METODY:
1.Metodą miana można oznaczyd obecnośd dowolnej grupy drobnoustrojów lub konkretnego
drobnoustroju w badanym materiale, W praktyce metoda miana określa się najczęściej bakterie
jelitowe E.coli oraz podobne do tego drobnoustroju tzw. Bakterie kolipodobne. Stosuje się ją także do
określania liczby bakterii salmonella i gronkowców.
2.W zależności od kierunku oznaczeo i wymogów mikrobiologicznych punktem wyjścia do posiewow
jest materiał wyjściowy lub jego kolejne rozcieoczenia dziesiętne. W przypadku posiewu ilości
większych-równych od 1g/ml posiewany materiał może wymagac regeneracji, przed posiewem ( ma
to na celu przywrócenie sprawności fizjologicznej uszkodzonym komórkom)
3.Posiew wykonuje się w 1 powtórzeniu
4.Należy go wykonac ( w przypadku posiewu z rozcieoczeo) z 3 kolejnych rozcieoczeo.
5. posiew w metodzie miana wykonywany jest na podłoże płynne
6.Wynik dodatni to zmętnie podłoża+ Ew. zmiany dodatkowe widoczne gołym okiem, takie jak
zmiana barwy podłoża, obecnośd gazu itp.
Im wyższa wartośd miana tym mniej drobnoustrojów znajduje się w badanym materiale.
Ad.3 – METODA NPL(metoda statystyczna)
Najbardziej prawdopodobna liczba
ZASADA:
1.Metodą NPL oznaczac można liczebnośd dowolnej grupy drobnoustrojów lub konkretnego
drobnoustroju w badanym materiale
2.w zależnośdi od kierunku oznaczęo i wymogów mikrobiologicznych punktem wyjścia do posiewów
jest materiał wyjściowy lub jego kolejne dziesiętne rozcieoczenia.W przypadku potrzeby prowadzenia
badao w kierunku drobnoustrojów o szczególnym znaczeniu(np.bakterii chorobotwórczych czy
wskaźnikowych) posiew może dotyczyd ilości równych lub większych od 1 g/ml.Ponadto posiewany
materiał może wymagac regeneracji przed posiewem ilościowym( ma to na celu przywrócenie
sprawności fizjologicznej uszkodzonym komórkom)
3.posiew należy wykonąd przynajmniej w 2 powtórzeniach ( zwykle SA to 3 lub 5 powtórzeo)
4.Nalezy go wykonac minimum( w przypadku posiewu z rozcieoczeo) z 3 kolejnych rozcieoczeo
5.posiew w metodzie NPL wykonywany jest na podloże płynne
6.wynik dodatni to zwykle zmętnienie podłoża + Ew. zmiany dodatkowe widoczne golym okiem, takie
jak zmiana barwy podłoża, obecnośd gazu itp.
7. przy odczycie wyników określa się ilośd wyników dodatnich przy posiewie danej ilośdi ( danego
rozcieoczenia) na maxymalną ilośd możliwych wyników dodatnik(zależy to od ilośdi powtórzeo np.
przy 5 powtórzeniach max możliwa ilośd wyników dodatnich wynosi 5)
8.Wyniki odczytywane są ze specjalnych tabel.Wybór tabeli zależy od ilości zastosowanych
powtórzeo.
ad 4- w skryocie było tylko wspomniane,więc tego chyba nie trzeba opisywac.
ad.5–METODA FILTRÓW MEMBRANOWYCH
stosowana do oznaczania drobnoustrojów w środowisku przeważnie wodnym, w których ilośd jest
niewielka poniżej 20-30 komórek w 1 cm3.
zasada tej metody polega na przesączeniu określonej obj badanego płynu przez filtr membranowy o
wielkości porów 0,2 – 0.4 mikro metrów
Filtracja odbywa się dzięki wytworzeniu podciśnienia w kolbie ssawkowej za pomocą pompki wodnej
lub mechanicznej.
* Przefiltrowac badany płyn przez filtr membranowy
*przemyc ścianki urzadzenia filtrującego 20ml roztworu jalowej soli fizjologicznej, zebrany płyn
przefiltrowac (nastepuje zmycie drobnoustrojow pozostałych na sciankach filtra)
*zdjąd filtr z podstawki jałową pincetą i ułożyd na powierzchni pożywki agarowej w płytce Petriego,
powierzchnią filtrującą do góry
*inkubowad filtr w cieplarce 24-36godzin.
*policzyc liczbe wyrosłych kolonii
* metoda ta stosowana jest praktycznie do oznaczania ilości drobnoustrojow w wodzie oraz
określania ilości drobnoustrojow w powietrzu. W tym przypadku specjalne urzadzenie zasysa przez
filtr okreslona objętośd powietrza, po czym układa się filtr na powierzchni pożywki.
18. BAKTERIE WSKAŹNIKOWE.
Podczas analizy mikrobiologicznej wody niemożliwe jestbadanie wszystkich organizmów
chorobotwórczych, dużo łatwiej jest analizowad mikroorganizmy wskaźnikowe.Badania mikroflory
jelitowej ustaliły stałe występowanie trzech rodzajów bakterii wskaźnikowych, świadczących o
kontakcie wody z fekaliami lub ściekami,Są to:
-pałeczki okrężnicy(E.coli)-bakterie z grupy coli
-paciorkowce kałowe z typowym gatunkiem Enterococcus faecalis
-beztlenowce przetrwalnikujące Clostridium perfingers -redukujące siarczany.
E.coli jest najbardziej wiarygodnym wskaźnikiem,ponieważ obecnosd wskazuje na świeże
zanieczyszczenie i możliwośd wystąpienia towarzyszących jej bakterii chorobotwórczych pochodzenia
jelitowego. E.coli należy do bakterii tzw. grupy coli. W jej skłąd wchodzą drobnoustroje z rodzaju
Eschierichia,Eneterobacter,Citobacter i Klebsiella.Wykrywa się je na podłożach z laktozą po inkubacji
w temp.37stC. Bakterie grupy coli typu kałowego(termotolerancyjne) to głownie szczepy E.coli i tylko
nieliczne szczepy z rodzajów Enterobacter,Citobacter i Klebsiella,które mają zdolnośd do fermentacji
laktozy w temp44 stC. Paciorkowce kałowe(enterokoki) żyją w środowisku wodnym dłużej w
stosunku do Eschierichia, są bardziej odporne na działanie chloru , zdają egzamin jako wskażniki
czystości kąpielisk. Obecnośd clotridium perfingens,z uwagi na przetrwalnikowanie tych bakterii jest
wskazówką,że zanieczyszczenie z fekaliami miało miejsce pewnien czas wcześniej. Bakterie
wskażnikowe spełniają rolę ostrzegawczą przed zakażeniami,ponieważ wystepuje istona zależnośd
pomiędzy ich liczebnośdią w wodzie a ilością mikroorganizmów chorobotwórczych.
Bakterie pełniące rolę wskaźników sanitarnych powinny spełniac następujące warunki:
-muszą byd stale obecne w przewodzie pokarmowym człowieka,co zawsze pozwala wykrywad
zanieczyszczenia wody,
-liczebnośd bakterii wskaźnikowych w jelicie człowieka musi byd duyża
-ich identyfikacja musi byd możliwa przy użyciu łatwo dostęonych metod
-długośd życia bakterii wskaźnikowych w środowisku zewnętrznym musi byd zawsze większa niż
długośd życia gatunków chorobotwórczych
-NIE POWINNY SIĘ ONE NAMNAŻAD W ŚRODOWISKU WODNYM
Środowiska wodne nie jest typowym środowiskiem życia dla tych drobnoustrojów.Trafiają one
bezpośrednio do wody z chorego organizmu ludzi lub zwierząt, lub pośrednio przez ścieki, a także
gleby skażonej bakteriami patogennymi.Woda jest jedynie przenośnikiem bakterii i to tylko w
okresie, w jakim organizmy te mogą przetrwad.
Jakośd bakteriologiczna wody do picia oceniana jest w POlsce na podstawie liczebośdi czterech grup
wskaźnikowych: bakterii grupy coli,bakterii grupy coli typy
fekalnego(termotolerantne),paciorkowców kałowych(enterokoki) oraz clostridiów redukującyh
siarczyny.Wg stosowanych w POlsce kryteriów w 100ml wody podawanej do sieci wodociągowej nie
moze byd ani jednej komórki bakterii uznanych za wskaźnikowe, Podobne normy jakości wody
obowiązują w UE.
Rodzaj Escherichia
Rodzaj Escherichia należy do Enterobacteriaceae tzn. rodziny pałeczek jelitowych. E. coli to bakterie
gram-ujemne, nie zarodnikujace, na ogół ruchliwe, typowi mieszkancy jelita grubego ludzi i zwierzat.
Ich fizjologiczna rola polega na wykorzystaniu resztek pokarmowych, syntetyzowaniu witamin z grupy
B i K, oraz antagonistycznym wpływie na inne, obce pod wzgledem ekologicznym drobnoustroje.
Escherichia coli to bakteria potencjalnie chorobotwórcza chociaż zamieszkuje jelito grube przez cały
okres życia osobniczego człowieka. Dostajac sie do organizmu, pałeczki okrężnicy wywołuja zapalenie
dróg moczowych, dróg żółciowych, otrzewnej i opon mózgowych. Wyróżnia sie 5 głównych grup
serologicznych szczepów E. coli wywołujących biegunki przenoszone przez żywnosc i wode. Sa wsród
nich szczepy enteropatogenne (EPEC), enterotoksyczne (ETEC) powodujace 90% zakażen dróg
moczowych i tzw. Biegunke podróżna; enteroinwazyjne (EIEC) oraz enterokrwotoczne (EHEC).
Enterococcus faecalis
Paciorkowce kałowe należa do grupy ziarniaków gram-dodatnich. Bakterie tego gatunku sa kuliste lub
owalne, na ogół nieruchome, wystepuja w postaci pojedynczych komórek, dwoinek lub krótkich
łancuszków. Na ogół nie sa chorobotwórcze, jednak niektóre szczepy moga wywołac zakażenia dróg
moczowych, zapalenie otrzewnej oraz zakażenie ran. Charakteryzuja sie wieksza opornoscia na srodki
dezynfekcyjne (np. chlor) ni_ bakterie grupy coli, oraz dłuższa przeżywalnoscia w wodzie niż np.
Salmonella
Clostridium perfringens
Sa to beztlenowe laseczki przetrwalnikujace, gram-dodatnie. Bakterie tego gatunku sa bardzo
rozpowszechnione w przyrodzie, wykrywa sie je w glebie, w wodzie, sciekach, kurzu, mleku oraz
przewodzie pokarmowym człowieka i zwierzat. Poza jelitem wystepuja w postaci przetrwalników, a
ich czas przezycia jest nieporównywalnie dłuższy od innych bakterii chorobotwórczych. Clostridium
perfringens to tzw. laseczka zgorzeli gazowej, produkujaca w warunkach beztlenowych silna
egzotoksyne. Gatunek Clostridium perfringens jest też odpowiedzialny za liczne zatrucia pokarmowe.
Rodzaj Legionella
Bakterie z rodzaju Legionella to tlenowe, gram-ujemne, małe pałeczki wystepujace powszechnie w
naturalnym środowisku wodnym i w glebie. Pałeczki Legionella stanowia grupe drobnoustrojów,
która od kilku lat brana jest pod uwage jako czynnik chorobotwórczy w badaniach sanitarno-
epidemiologicznych wody.
Nazwa legioneloza obejmuje klasyczne postacie płucne „choroby legionistów” i „goraczki Pontiac”
oraz pozapłucne zaka_enia wywołane przez bakterie należace do rodziny Legionellaceae.
Zachorowania te zwiazane sa zwykle z systemami wodociagowymi, grzewczymi oraz
klimatyzacyjnymi, które w postaci aerozoli rozpylaja bakterie. Stanowia one główne zródła zakażenia
ludzi (zakażenie nastepuje jedynie przez wdychanie aerozolu).Pałeczki Legionella izolowane sa z
różnych zbiorników wody, zwłaszcza z wody stojacej zawierajacej muł i osad denny. Bakterie te
stwierdzono równie w wodzie bieżacej, zwłaszcza prowadzonej przez stare wodociagi, zbudowane z
żeliwnych rur. Bakterie z rodzaju Legionella wykazuja duża zdolnosc adaptacji do zmiennych
warunków srodowiska. Nie należa one do sanitarnych bakterii wskaznikowych.
19. Bakterie chorobotwórcze. Cechy związane z chorobotwórczością.
Bakterie chorobotwórcze - bakterie pasożytujące w człowieku, zwierzętach i roślinach. Cechą
charakterystyczną tych bakterii jest ich zjadliwośd, atakują określone tkanki, rozmnażają się w nich i
wydzielają niebezpieczne dla zdrowia trujące związki. Bakterie te najczęściej występują w koloniach.
Bakterie przenikają do organizmu człowieka głównie przez układ pokarmowy i oddechowy, tzn.
dostają się wraz z pożywieniem, płynem (czerwonka), jak również wraz powietrzem wdychanym do
płuc. Do bakterii chorobotwórczych możemy zaliczyd: gronkowce, np. gronkowiec złocisty
paciorkowce, Escherichia coli (E. coli), Salmonella.
Do chorób wywołanych przez bakterie chorobotwórcze zaliczamy miedzy innymi: gruźlicę, dur
brzuszny, szkarlatynę, kiłę, czerwonkę.
- Cechą charakterystyczną bakterii jest ich zjadliwośd, czyli zdolnośd do atakowania określonych
tkanek, rozmnażania się w nich i wytwarzania substancji niebezpiecznych dla zdrowia organizmu.
Bakterie są też powszechnie obecne w organizmie ludzkim; wiele gatunków stanowi naturalną florę
fizjologiczną:występując na skórze, w jamie ustnej i górnych drogach oddechowych, w cewce
moczowej, pochwie, przewodzie pokarmowym lub w oku utrudniają wtargnięcie i namnażanie się
bakterii chorobotwórczych, syntetyzują witaminy i in. związki wykorzystywane przez organizm
człowieka oraz regulują gospodarkę wodną w jelicie grubym; niektóre z nich (bakterie
oportunistyczne) mogą, m.in. w przypadkach obniżonej odporności, wywoład zmiany chorobowe.
Istnieją też gatunki bezwzględnie chorobotwórcze, odpowiedzialne za występowanie wielu chorób,
m.in. płonicy, gruźlicy, zatrud pokarmowych, zapalenia układu oddechowego czy nerwowego; wiele z
tych gatunków wytwarza bardzo silne toksyny, np. jad kiełbasiany, toksynę tężcową lub błoniczą; w
zapobieganiu wielu chorobom wywołanym przez bakterie powszechnie stosuje się szczepionki.
ODZDZIAŁYWANIE BEZPOSREDNIE BAKTERII
Wśród bakteryjnych symbiontów zwierząt można wyróżnid 3 zasadnicze grupy ekologiczne
a)
SYMBIONTY PRZEJŚCIOWE – takie dla których organizm jest jednym z siedlisk bytowania np.
Acidophilus – rozwija się w jelicie ssaków w ich okresie młodocianym, poza tym żyje w mleku i
materiale roślinnym
b)
SYMBIONTY WZGLĘDNE – takie bakterie dla których zwierze jest głównym siedliskiem życia,
mogące jednak żyd poza organizmem np. Escherichia coli – pałeczka okrężnicy
c)
SYMBIONTY BEZWZGLĘDNE – drobnoustroje, dla których organizm zwierzęcy jest jedynym
siedliskiem np. Neisserie gonorrohoeae (dwoinki rzeżączki)
Symbionty można podzielid na typy uwzględniając rodzaj wpływu jaki wywierają na gospodarza a
więc:
a)
Symbionty antagonistyczne – zarazki patogenne
b)
Symbionty bezobjawowe, których przebywanie w organizmie nie wywołuje widocznych dla
nas objawów
c)
Symbionty mutualistyczne, przynoszące korzyśd gospodarzowi, często niezbędne
Zdolnośd do wnikania w głąb organizmu jest zależna od wielu czynników:
a)
sposobu przenoszenia zarazka
b)
wrót zakażenia
c)
celu samej bakterii
Zdolnośd bakterii do rozwoju wewnątrz organizmu:
- musi nyd oporna na mechanizmy obronne organizmu,
- oporna na atak komórek żernych
- oporna na działanie antybakteryjnych substancji krwi i płynów
20. Zatrucia i zakażenia pokarmowe.
Zakażenie – wniknięcie oraz rozwój bakterii w organizmie
Źródło zakażenia – bakterie zakażające zwierzę dostają się z jakiegoś środowiska
Zatrucie pokarmowe - choroba wynikająca ze spożycia pokarmu lub przyjęcia płynów zawierających
substancje szkodliwe, a w szczególności toksyny bakteryjne, drobnoustroje lub oba naraz i
przebiegająca z objawami ostrego nieżytu żołądkowo-jelitowego. Wg WHO zatrucia pokarmowe
obejmują również zakażenia pokarmowe.
Wrota zakażenia – miejsce wniknięcia pasożyta
Czynniki patogenne
Bakteria jest patogenna jeśli może wniknąd do organizmu, znaleźd tam odpowiednią reakcje
chorobową
1. Bakterie są najczęstszą przyczyną zatrud pokarmowych.
Najczęstszymi patogenami bakteryjnymi w zatruciach pokarmowych są:
Campylobacter jejuni, który wtórnie może doprowadzid do zespołu Guillaina-Barrégo
i zapaleo przyzębia
Salmonella spp. - zakażenie wywołane przez S. Typhimurium, które jest
spowodowane spożyciem niedogotowanych jajek, a także inne patogeny
Escherichia coli O157:H7 (EHEC), które powodują zespół hemolityczno-mocznicowy
2. Egzotoksyny
Niektóre zatrucia są wywoływane nie tylko bezpośrednio przez zakażenie bakteryjne, ale również
egzotoksyny produkowane przez bakterie. Egzotoksyny produkują (przykłady):
Clostridium botulinum
Clostridium perfringens
3. Mykotoksyny i zatrucia grzybami
Do mykotoksyn najczęściej wywołujących zatrucia pokarmowe należą:
Aflatoksyny - wytwarzane przez Aspergillus parasiticus i Aspergillus flavus. Często
występują w orzechach, orzeszkach ziemnych, kukurydzy, sorgo i innych nasionach oleistych.
Do postaci aflatoksyn zalicza się: B1, B2, G1 i G2, wśród których aflatoksyna B1 działa głównie
na wątrobę wywołując jej martwicę, marskośd oraz raka
Cytochalazyny
Alkaloidy sporyszu - alkaloidy ergopeptynowe - ergotamina
Inne
4. Wirusy
Zakażenia wirusowe stanowią prawdopodobnie jedną trzecią przyczyn zatrud pokarmowych w
krajach rozwiniętych. Zakażenia wywołują wirusy:
Enterowirusy
Wirus zapalenia wątroby typu A, który szerzy się przez spożywanie pokarmów
zanieczyszczonych fekaliami
Wirus zapalenia wątroby typu E
Norowirusy
Rotawirusy.
5. Pasożyty
Większośd pokarmowych parazytoz to choroby odzwierzęce.
21. MDI, MDT.
22. Chorobotwórcze Escherichia coli.
Występowanie
E. coli spotyka się w jelicie człowieka i zwierząt jak również powszechnie w glebie i wodzie, gdzie
trafiają z wydzielinami i kałem. Obecnośd E. coli w wodach powierzchniowych (tzw. miano Coli) jest
często stosowanym wskaźnikiem ich zanieczyszczenia. Bakterie E. coli mogą kolonizowad skórę i
błony śluzowe jamy ustnej oraz układu oddechowego.
Charakterystyka
Escherichia coli jest Gram (-), fakultatywnie tlenową pałeczką o długości ok. 2 μm i średnicy ok. 0,8
μm. Wewnątrz komórki tej bakterii znajduje się 1-4 identycznych łaocuchów DNA (w zależności od jej
aktywności podziałowej) oraz od 15 tys. do 30 tys. rybosomów. Inne organella komórkowe pałeczki
okrężnicy to m.in.: wakuole, ziarnistości i drobiny substancji tłuszczowych. Geny oporności
zlokalizowane są w plazmidzie. Podział komórek w sprzyjających warunkach trwa około 20 minut.
Wytrzymałośd E. coli na czynniki środowiskowe jest stosunkowo mała. Ginie ona po 20 minutach
ogrzewania w temperaturze 60°C, wrażliwa jest na wszystkie znane środki dezynfekcyjne. Jednakże w
środowisku o temp. niższej i odpowiedniej wilgotności utrzymuje się miesiącami. W kale o temp. 0°C
może zachowad żywotnośd ponad rok.
E. coli należy do organizmów modelowych wśród bakterii. Jej budowa, genetyka i metabolizm są
dobrze poznane i wykorzystywane w badaniach genetycznych. Znalazła szczególne wykorzystanie w
modyfikacjach genetycznych w biotechnologii, wykorzystywana w celach przemysłowych (np. w
produkcji ludzkiego hormonu – insuliny).
Morfologia
Krótka, gruba, ruchoma lub nieruchoma pałeczka o wymiarach 1,-1,5x2,0-6,0 ľm. Gatunek E. coli
dzieli się na serotypy na podstawie zróżnicowania budowy antygenów. Szczepy bakterii różnicuje się
na podstawie cech antygenowych:
- antygen somatyczny O
- antygen powierzchniowy K
- antygen rzęskowy H
Chorobotwórczośd
Dzieci: biegunki, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, zapalenie układu moczowo-płciowego
Dorośli: zapalenie układu moczowo-płciowego ( w tym zapalenie i cysty jajników, problemy z
prostatą), zapalenie otrzewnej, zapalenie pęcherzyka żółciowego, zakażenie ran zanieczyszczonym
kałem, ropne zapalenie nerek, biegunki
Epidemiologia
Źródłem zakażenia jest człowiek i zwierzęta będące nosicielami szczepów chorobotwórczych dla ludzi.
Do zakażenia Escherichia coli dochodzi zwykle w gorących, egzotycznych krajach, takich jak kraje
afrykaoskie np. Egipt, kraje azjatyckie np. Indie czy Tajlandia, kraje ameryki np. Meksyk, a szczególnie
Ameryki Środkowej i Południowej Panama, Wenezuela, Brazylia itp. Wywołana tą bakterią
biegunka, nazywana jest tropikalną lub brzuchem Delphi, albo zemstą Montezumy (od imienia
słynnego wodza Azteckiego). Escherichia coli możesz zarazid się jedząc surowe warzywa i owoce lub
pijąc nieprzegotowaną wodę. Objawy występują już po 12 - 72 godzinach od zakażenia, a są to
wymioty, biegunka oraz kurczowe bóle brzucha. Zazwyczaj uprzykrzają Ci życie przez około 10 dni.
Patogeneza
Bakterie E. coli, które są nieszkodliwe w jelicie, powodują schorzenia innych układów:
1. Kiedy bakterie dostaną się do układu moczowego, powodują zakażenia układu moczowego. Są
najczęstszą przyczyną tych zakażeo. Gdy bakterie przedostaną się w różny sposób, lecz najczęściej
poprzez uszkodzenie ściany przewodu pokarmowego do jamy brzusznej, rozwój bakterii E. coli
powoduje ciężkie schorzenie zapalenie otrzewnej (łac. peritonitis). Często powikłaniem zapalenia
otrzewnej może byd posocznica i wstrząs endotoksyczny (sepsa)
2. Niektóre szczepy E.coli produkują egzotoksynę i czasem powodują zatrucia pokarmowe
najczęściej spowodowane spożyciem zakażonego pokarmu. Przebieg schorzenia ma różne nasilenie
czasem może byd bardzo groźne, ale w większości objawy nie są ciężkie.
Szczególnie ciężkie objawy powoduje szczep E. coli O157:H7, który może doprowadzid do zespołu
hemolityczo-mocznicowego
- szczepy enterotoksyczne
- szczepy enteropatogenne
- szczepy enteroinwazyjne
- szczepy werotoksyczne
- szczepy enteroagregacyjne
3. Szpitalne zapalenia płuc.
4. Zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych u noworodków.
Organizmy młode są szczególnie narażone na zachorowania, przyjmuje się, że około połowa padnięd
zwierząt młodych jest spowodowana kolibakteriozami. Wynika to z mniejszej odporności młodzieży.
23. Charakterystyka Salmonella, Yersinia, Campylobacter, Vibrio
Listeria monocytogenes, grupa Bacillus cereus, Clostridium.
LISTERIA MONOCYTOGENES
Są to pałeczki Gram-dodatnie o wymiarach 0,5–2 µm. Wykazują zdolnośd do pleomorfizmu od
form pośrednich pomiędzy krótkimi pałeczkami a ziarniakami do form nitkowatych. Posiadają
nieliczne rzęski, nie przetrwalnikują i nie tworzą otoczek. Rosną zarówno w tlenowych jak i w
beztlenowych warunkach, w szerokim zakresie temperatur od -2°C do 45°C (optimum 37°C) oraz pH
od 4,4 do 9,4 (optimum 7). Tolerują wysokie stężenia soli (nawet do 30% NaCl). Są typowymi
psychrotrofami. Mogą przetrwad krótkotrwałą pasteryzacje i mrożenie, łatwo uodparniają się na
podprogowe dawki konserwantów i środków myjących, tworząc swoiste biofilmy na powierzchni
urządzeo przetwórczych. Całkowitą inaktywację tych bakterii otrzymuje się w temperaturze powyżej
75°C. Mogą one dominowad w toksycznej mikroflorze w temperaturze chłodniczej.
Pałeczki Listeria sp. występują w środowisku naturalnym: w glebie, wodzie, na gnijącej
roślinności, trawach, zwierzętach (krowy, owce, trzoda, króliki, psy, ptaki, owady). Ponadto często
izolowane są z mrożonych artykułów spożywczych, mleka surowego, niekiedy pasteryzowanego,
surowych warzyw: kalafior, marchew, brokuły, sałata, kapusta.
Bakteria ta powoduje listeriozę tj. chorobę, która pośród innych chorób pochodzenia
pokarmowego cechuje się wysoką, bo aż 30% śmiertelnością. Zakażenie następuje poprzez
niewłaściwie przetworzoną i przechowywaną żywnośd. Źródłem bakterii są najczęściej produkty typu
ready-to-eat, surowe mleko, sery, mięso i jego przetwory, zwłaszcza drób, warzywa i wszelkiego
rodzaju sałatki z dodatkiem surowych warzyw oraz większośd żywności pochodzenia morskiego.
Dawka infekcyjna dla człowieka wynosi od 10
2
do 10
5
żywych komórek na gram zanieczyszczonej
żywności. Jest to uzależnione od rodzaju szczepu oraz odporności organizmu człowieka na infekcje. U
większości osób zatrucie objawia się lekkim rozstrojem żołądka.
SALMONELLA
Są to ruchliwe Gram-ujemne pałeczki o wymiarach około 0,6- 3 m należące do rodziny
Enterobacteriaceae. Dobrze rosną w warunkach tlenowych i beztlenowych. Nie tworzą
przetrwalników. Temperatury rozwojowe mieszczą się w granicach 5°C -45°C. Są wrażliwe na wysoką
temperaturę, ale wykazują dużą wytrzymałośd na wysuszanie. Wykazują wrażliwośd na wysokie
stężenia NaCl (do 9%) oraz niskie pH. Fermentują glukozę, natomiast nie fermentują laktozy i
sacharozy, co jest ważną cechą podczas ich identyfikacji. Są zdolne do dekarboksylacji lizyny, ornityny
i argininy. Redukują azotany, wytwarzają siarkowodór. Nie upłynniają żelatyny i nie rozkładają
mocznika.
Pałeczki Salmonella sp. najczęściej zasiedlają przewód pokarmowy zwierząt domowych i dzikich,
drobiu, ptaków i owadów a także gryzoni. Dużą rolę w przenoszeniu pałeczek Salmonella sp.
odgrywają produkty roślinne szczególnie z terenów nawożonych fekaliami. Źródłem zanieczyszczenia
żywności mogą byd również ludzie chorzy i nosiciele tych bakterii. Z racji dużej odporności na
wysuszanie pałeczki te mogą przeżywad długi czas w kurzu, paszach, suszonej żywności. Bardzo
dobrze radzą sobie także w produktach płynnych i mrożonych, w których przeżywają przez długi czas
w stanie anabiozy. Najczęściej są izolowane z jaj oraz zawierających je produktów (lody, ciastka,
kremy, czekolada).
Dawka infekcyjna dla człowieka to około 10
5
komórek na gram zanieczyszczonej żywności. Dla
osób starszych i niemowląt już 10
2
kom/g może się wykazad wystarczające do wywołania choroby. Po
przedostaniu się do przewodu pokarmowego pałeczki Salmonella sp. zdolne są do namnażania się w
jelicie cienkim, kolonizacji i penetracji w głąb ściany jelita. Po uwolnieniu endotoksyn zawartych w
komórkach widoczne są objawy salmonellozy: gorączka, bóle brzucha, wymioty.
YERSINIA
Do rodzaju Yersinia zalicza się 11 gatunków drobnoustrojów, z których patogennymi dla człowieka są
Y. pestis, Y. pseudotuberculosis i Y. enterocolitica. Choroby wywołane u ludzi przez te drobnoustroje
początkowo obejmowano jedną nazwą jersinioza, różnicując je ze względu na objawy, przebieg i
rokowania na dżumę (plague yersiniosis) i choroby pozbawione charakteru dżumy (nonplague
yersiniosis). W piśmiennictwie z ostatnich kilku lat pod pojęciem jersiniozy przyjęto uważad ostrą lub
przewlekłą, odzwierzęcą chorobę zakaźną wywoływaną przez pałeczki należące tylko do gatunku Y.
enterocolitica i Y. pseudotuberculosis (pałeczki rodencjozy), natomiast nazwę - dżuma pozostawiono
dla choroby wywoływanej przez pałeczki Y. pestis.
Charakterystyka
Yersinia enterocolitica i Y. pseudotuberculosis są Gram-ujemnymi, prostymi, czasami owalnymi
pałeczkami, należącymi do rodziny Enterobacteriacea. Gatunki te obejmują szczepy chorobotwórcze
dla ludzi i zwierząt, a także szczepy uznawane za niepatogenne. Optymalna temperatura ich wzrostu
mieści się w zakresie 22 - 29 stopni C, mogą się jednak namnażad w temp. 4 - 8 stopni C co powoduje,
że w produktach przechowywanych w chłodniach szybko stają się florą dominującą nad innymi
pałeczkami jelitowymi. W niskich temperaturach zdolne są także do wytwarzania ciepłostałej
enterotoksyny. Drobnoustroje te nie wytwarzają przetrwalników i typowej otoczki wykazują
natomiast ruch na podłożu półpłynnym w temp. 18 - 22 stopni C; w temp. 37 stopni C są nieruchome.
Chorobotwórczośd pałeczek Yersinia związana jest z inwazyjnymi właściwościami tych
drobnoustrojów, ich zdolnością do namnażania się w organiźmie gospodarza oraz wytwarzaniem
toksyn.
Charakterystyka bakterii Clostridium
Członkami rodziny Clostridium są bakterie gramdodatnie, przetrwalnikujące oraz beztlenowe.
Rodzaj ten obejmuje ok 60 gatunków drobnoustrojów, powszechnie występujących przede wszystkim
w glebie oraz przewodzie pokarmowym ludzi i zwierząt, narządach rodnych kobiet, a także w wodzie i
ściekach. Bakterie te cechują się możliwością wiązania azotu atmosferycznego oraz redukcji
siarczanów (IV). Większośd bakterii z tego rodzaju to saprofity, przeprowadzające procesy
fermentacyjne oraz rozkładające celulozę i pektyny. Pod mikroskopem można je zaobserwowad jako
laseczki z wybrzuszeniem na terminalnym koocu. Barwienie metodą Grama, jest dobrym sposobem
do identyfikacji tych bakterii, ponieważ komórki pobierają barwnik, podczas gdy spory pozostają nie
wybarwione. W warunkach optymalnych Clostridium wykazuje najlepszy wzrost na płytce z agarem w
temperaturze ludzkiego ciała. Gdy wystąpią czynniki stresowe, bakterie te produkują przetrwalniki
tolerujące ekstremalne warunki otoczenia, w których normalne formy nie mogłyby żyd.
Poniżej zostaną omówione podstawowe gatunki z grupy Clostridium.
Clostridium tetani
Występuje w glebie, głównie mocno nawożonej oraz w przewodach pokarmowych i odchodach
różnych zwierząt. U ludzi ilośd tej bakterii może się wahad od 0 do 25 % flory bakteryjnej. Występuje
ona przejściowo i jej obecnośd zależy od rodzaju przyjmowanych pokarmów.C. tetani produkuje
terminalne spory z wypukłym sporangium nadając im kształt tzw. buławek (patrz rys.1). Tężec jest
śmiertelną chorobą ludzi. Śmiertelnośd waha się od 40 do 78 %. U podłoża tej choroby nie leży sama
inwazyjna infekcja patogenu, ale potencjalna neurotoksyna – tak zwana toksyna tężca lub
tetanospazmina produkowana podczas wzrostu komórek, sporulacji i lizy. Zakażenie często zajmuje
tylko niewielki obszar z małymi „zniszczeniami” spowodowanymi stanem zapalnym. Wędruje ona
szlakiem bodźców nerwowych i dociera do centralnego układu nerwowego. Do klinicznych objawów
należą m.in. ostre bolesne skurcze mięśni i sztywnośd mięśni zależnych od woli. Charakterystycznym
objawem jest skurcz mięśni żwaczy. Najpierw dochodzi do sztywnienia i postępujących skurczy mięśni
kooczyn i tułowia. Śmierd następuje najczęściej z powodu zakłócenia mechanizmu oddychania.
Połowa zgonów spowodowana przez tę bakterię następuje z powodu tzw. tężca noworodków.
Występuje on po infekcji kikutów pępowinowych niemowląt urodzonych przez kobiety nie szczepione
przeciwko tężcowi. Dodatkowo zła higiena podczas porodu lub różne praktyki kulturowe mogą
przyczynid się do tego typu zachorowao.
Clostridium botulinum
Jest dużą bakterią formującą subterminalne endospory. Występuje głównie w glebie oraz osadach w
jeziorach i sadzawkach, jak również rozkładających się roślinach. W związku z tym może ona również
występowad przejściowo w przewodach pokarmowych ptaków, ssaków i ryb. Bakterie te produkują
toksynę nazwaną botuliną, pomimo że różne szczepy wydzielają różne toksyny. Toksyny te przyjęły
skróty: A, B, Ca, Cb, D, E, F oraz G. jednakże nie wszystkie bakterie z grupy C. botulinum produkują
toksyny, jak również serotyp C i D jest produkowany przez lizogenicznego faga. Typ G tej toksyny jest
prawdopodobnie kodowany przez plazmid. Objawy zatrucia botuliną opisuje się jako botulizm.
Rozróżniamy dwie główne formy botulizmu: zatrucie pokarmowe oraz botulizm niemowląt. Botulizm
pokarmowy wywołany jest przez spożycie jedzenia zanieczyszczonego kiełkującymi sporami, które
wydzielają botulinę. Jest ona absorbowana w jelicie cienkim i w dwunastnicy, następnie dostaje się
do krążenia i dociera do nerwowo – mięśniowych synaps. Tam łączy się z receptorami na
presynaptycznej błonie i blokuje uwalnianie neurotransmitera – acetylocholiny, która jest konieczna
do pobudzenia mięśni. Botulizm pokarmowy nie jest infekcją, ale zatruciem spowodowanym
botuliną. Najczęściej zatrud można się po zjedzeniu jarzyn konserwowanych domowymi sposobami w
zasadowym pH lub zanieczyszczonego, nie ugotowanego pokarmu. Spory C. botulinum są
stosunkowo odporne na wysokie temperatury i mogą przetrwad proces sterylizacji podczas
niewłaściwej konserwacji. Do objawów zatrucia pokarmowego występująch zwykle 12 – 36 godz. po
spożyciu toksyny należą: podwójne widzenie, zaburzenia połykania, niedrożnośd porażenna jelit,
zatrzymanie moczu, znużenie, a ostatecznie porażenie oddychania. W ciężkim przypadku botulizm
pokarmowy objawia się jako groźna dla życia, porażenna choroba. Porażenie jest zstępujące i
najpierw obejmuje nerwy czaszkowe. Później proces postępuje dośrodkowo, zwykle symetrycznie.
Botulina może również działad taką samą drogą jak toksyna tężca i działad na centralny układ
nerwowy, ale takie działanie występuje bardzo rzadko. Botulizm niemowląt jest obecnie najczęstsza
postacią botulizmu, szczególnie u dzieci między 3 a 20 tygodniem życia. Prawdopodobnie jest on
spowodowany przez karmienie miodem zawierającym spory C. botulinum. Wprawdzie toksyny nie
można wykryd we krwi, podejrzewa się jednak, że objawy są spowodowane przez uwalnianie toksyny
do światła jelit przez rozmnażające się bakterie. To, że nie można jej wykryd jest spowodowane
najprawdopodobniej współdziałaniem kilku czynników takich jak: niski poziom syntezy lub słabe
wchłanianie jelitowe i szybkie usuwanie z układu krążenia, dzięki wysokiemu powinowactwu do
płytek nerwowo – mięśniowych. Zakażone dziecko jest bardzo osłabione i ma objawy porażenia
wiotkiego. Występują zaburzenia przewodnictwa nerwowego charakterystyczne dla botulizmu.
VIBRIO
Vibrio - cylindryczne, zakrzywione drobnoustroje G- kształtu litery S. Poruszają się za pomocą małej
rzęski osadzonej biegunowo, są beztlenowe lub mikroaerofilne.
Vibrio comma - wywołuje u ludzi bardzo groźne schorzenie jelit, tzw. cholerę azjatycką, występującą
w pd. Azji, np. w Indiach. Inne bakterie chorobotwórcze z rodzaju Vibrio to np.: Vibrio hepatis,
czy Vibrio foetus, są to jednak szczepy groźne głównie dla zwierząt.
Vibrio spp. wykazują wrażliwośd na podwyższoną temperaturę, wysychanie i kwaśne środowisko, a
dużą tolerancję ekologiczną na niskie temperatury, wilgotnośd, środowisko zasadowe.
24. Nowe patogeny.
Mikroorganizmy zdolne do wywołania choroby nazywamy patogenami. Patogeny są zdolne do
zainfekowania swojego gospodarza i wywołania u niego choroby. Może byd ona spowodowana przez
produkty wytwarzane przez bakterie, np. toksyny, lub reakcję immunologiczną wywołaną obecnością
bakterii.
Patogen musi byd zdolny do przenoszenia się między gospodarzami i do ich zasiedlania. Musi więc
mied możliwośd zakażania nowych organizmów, zdobywania w nich pokarmu i mnożenia się,
jednocześnie unikając układu odpornościowego (lub niszcząc go). Cechy bakterii, które umożliwiają
im to, nazywamy czynnikami wirulencji. Z kolei stan zdrowia gospodarza jest ważnym czynnikiem
chorobotwórczości. Prawdziwymi patogenami są bakterie zdolne do zakażenia normalnych, zdrowych
osobników. Jeżeli organizm jest osłabiony, wówczas może zostad zaatakowany także przez inne
bakterie, zwane patogenami oportunistycznymi. Np.pseudomonas aeruginosa, niezdolny do
zakażenia zdrowej skóry, może zainfekowad skórę poparzoną i spowodowad jej rozległe uszkodzenia.
Nowe patogeny:
Campylobacter jejuni,
Listeria monocytogenes,
Yersinia enterocolytica,
Legionella pneumophila
„Nowe” , bo dopiero niedawno odkryto i potwierdzono rolę ich szczepów w patogenezie chorób
przewodu pokarmowego oraz dlatego, że zostały odkryte niedawno, wraz z przychodzacymi
"modami" np. Campylobacter występuje w grillowanym drobiu, Yersinia w owocach morza,
Legionella w basenach, saunach, klimatyzacji.
25. Endo- i egzotoksyny.
Endotoksyny są kompleksem lipopolisacharydowym stanowiacym częśc zewnetrznych warstw
komórki bakteri gram- i nadającym im swojstośc antygenową. Są one bez porównania mniej
toksyczne. Dawka śmiertelna dla zwierzęcia doswiatczalnego waha się od 0.1 do 1 mg. Nie wykazują
one też tak wyraźnego powinowactwa do określonych tkanek i narzadów, ani tak wyraźnej swojstości
działania jak egzotoksyny.
Endotoksyny – toksyny występujące w błonie zewnętrznej bakterii Gram-ujemnych. Są to kompleksy
lipopolisacharydowe uwalniane po rozpadzie (lizie) komórki. Są stosunkowo trwałe chemicznie i
odporne na ogrzewanie w temp. 60 °C przez kilka godzin.
Na organizm człowieka działają toksycznie, są jednak mniej groźne od egzotoksyn. Wywołują
głębokie zaburzenia naczynioruchowe
gorączkę
zaburzenia metabolizmu cukrów, tłuszczów i białek
zaburzenia krzepnięcia krwi
podrażnienia skóry
obniżenie fagocytozy.
Egzotoksyny są białkami działającymi w sposób bardzo specyficzny na określone tkanki lub narządy
zwierzęcia. Odznaczają się zatem wyraźnym powinowactwem do określonych komórek, na które
działają uszkadzająco. Egzotoksyny są niesłychanie silnymi jadami : 1 mg oczyszczonej, krystalicznej
toksyny kiełbasianej lub tężcowej wystarczyłby do zabicia przeszło dwóch milionów świnek morskich.
Inaczej mówiac, do zabicia jednej świnki morskiej o masie ciała 0,5 kg wystarcza 4x10
-7
mg toksyny.
Jady te jako białka sa silnymi antygenami. Wprowadzone dojelitowo ulegają proteolizie i nie działają
toksycznie ( poza jadem kiełbasianym stosunkowoopornym na działanie enzymów trawiennych).
Egzotoksyny wytwarzane są przez różne bakterie (np. Clostridium, Corynebacterium diphtheriae,
Streptococcus pyogenes, Shigiella). Mechanizm działania jadów jest dośc dobrze poznany. Np. jad
Clostridium botulinum hamuje wydalanie acetylocholiny, unieczynniając synapsy układu nerwowego.
Jad błoniczny zaburza translację, wpływając na czynnik elongacji peptydu. Enterotoksyna E. coli i
toksyna Vibro cholerae działają na cyklazy nykleotydowe, wtórnie wpływając na gospodarke wodną
komórki.
Egzotoksyny – silne toksyny białkowe wydzielane do środowiska przez żywe komórki bakteryjne,
wytwarzane głównie przez bakterie Gram-dodatnie m.in. laseczkę tężca (Clostridium tetani),
gronkowca złocistego (Staphylococcus aureus), Clostridium septicum oraz rzadziej bakterie Gram-
ujemne, np. przecinkowiec cholery.
Wykazują wrażliwośd na działanie wysokiej temperatury. Mogą powodowad zatrucia przewodu
pokarmowego lub działad na układ nerwowy. Ilości mikrogramowe mogą spowodowad śmierd
człowieka. Egzotoksyny są antygenami, mogą wywoływad odpowiedź immunologiczną organizmu.
Związki te poddane działaniu formaldehydu zachowują swoją immunogennośd, natomiast tracą
zjadliwośd – właściwośd ta jest wykorzystywana w tworzeniu toksoidów (szczepionek z toksyn).
26. Choroby odzwierzęce, przykłady.
Choroby odzwierzęce (antropozoonozy) to choroby, które w sposób naturalny mogą zostad
przeniesione ze zwierząt na człowieka. Do chorób odzwierzęcych należą choroby zakaźne (infekcyjne)
wywoływane przez drobnoustroje, do których można zaliczyd przede wszystkim bakterie, wirusy,
czynniki subwirusowe, riketsje i grzyby oraz choroby pasożytnicze (inwazyjne) wywoływane przez
pasożyty, do których można zaliczyd pierwotniaki, płazioce, obleoce, kolcogłowy, stawonogi, mogące
bytowad na powierzchni (ektopasożyty) lub wewnątrz (endopasożyty) ciała innych organizmów –
żywicieli. Chorobotwórcze dla organizmu mogą byd same drobnoustroje bądź pasożyty bytujące w
organizmie poprzez drażnienie i uszkodzenia mechaniczne danego narządu czy układu lub
wywoływanie reakcji alergicznych, ale również ich produkty metabolizmu (toksyny), które
oddziaływują niekorzystnie na różne układy i wywołują zatrucia. Zarażenie może nastąpid poprzez
bezpośredni kontakt ze zwierzętami chorymi lub nosicielami w trakcie zabawy i zabiegów
pielęgnacyjnych bądź hodowlanych, także poprzez pokąsania czy zadrapania przez zwierzęta oraz
ukłucia przenosicieli chorób (komarów, pcheł, kleszczy), ale również poprzez kontakt z zakażonymi
wydalinami, wydzielinami, krwią oraz innymi zakażonymi materiałami i zanieczyszczeniami
pozostawionymi przez zwierzęta. Zarażenie może nastąpid również pośrednio drogą oddechową w
wyniku przebywania w pobliżu zarażonego zwierzęcia oraz poprzez surowce spożywcze pochodzenia
zwierzęcego i inne zanieczyszczone pokarmy, w których mogą znajdowad się drobnoustroje
chorobotwórcze i inwazyjne formy pasożytów.
Pałeczki brucelozy są przyczyną poronieo i bezpłodności u zwierząt. Ludzie zarażają się przede
wszystkim poprzez kontakt ze zwierzętami : krowy, psy, owce, kozy, gryzonie, świnie, karibu i
renifery, dlatego najbardziej narażone są osoby pracujące ze zwierzętami lub obrabiające mięso, a
zwłaszcza weterynarze i hodowcy, pracujący przy odbieraniu porodu u zwierząt. Do zakażenia może
dojśd przez spojówkę, skórę lub przewód pokarmowy, np.spożycie świeżego mleka, serów z mleka
owczego. Dla ludzi groźne są Brucella melitensis, Brucella suis, Brucella abortus i Brucella canis. Po
wniknięciu do ustroju, bakterie brucelozy atakują węzły chłonne, gdzie następuje okres inkubacji: od
5 dni do kilku tygodni, czasem pół roku nawet. Następnie patogeny mogą zaatakowad każdy narząd,
co powoduje, że bruceloza nie ma jednakowych objawów za każdym razem. Charakterystyczna dla
brucelozy jest falista gorączka, poty, dreszcze, bóle stawów, bóle całego ciała, brak apetytu, depresja.
Przewlekła postad choroby powoduje zmiany w kościach i narządach miękkich. Czasem występują
miejscowe bóle, które świadczą o konkretnym miejscu zakażenia. Mogą się też zdarzyd zapalenia
opon mózgowych i mózgu. Postad przewlekła brucelozy nie wywołuje poronieo, patologii płodu ani
bezpłodności u ludzi, a do poronienia może dojśd w okresie ostrym choroby. Powikłania po brucelozie
to między innymi: zapalenie wsierdzia, szpiku kostnego, opon mózgowych, mózgu, jąder oraz ropieo
śledziony.
W rozpoznaniu znaczenie ma wywiad epidemiologiczny, diagnostyka mikrobiologiczna, badania krwi,
badania szpiku kostnego, badania laboratoryjne, badania bakteriologiczne, odczyn aglutynacji
Wrighta, odczyn wiązania dopełniacza, odczyn skórno-alergiczny Burneta.
Leczenie jest długie ponieważ bruceloza to choroba nawrotowa. Podaje się antybiotyki: tetracyklinę,
ryfampicynę oraz aminoglikozydy. Leczy się także objawy.
Zapobieganie: ochronna osobista ludzi narażonych na zakażenie, szczególnie odbierających porody,
oraz pasteryzacja mleka, szczepienia. Szczepienia zwierząt.
Inne nazwy brucelozy to: choroba Banga, gorączka kozia, gorączka skalna, gorączka gibraltarska,
gorączka Rio-grande, gorączka mleka koziego.
Pryszczyca, zaraza pyska i racic, zakaźna choroba wirusowa zwierząt parzystokopytnych,
wywoływana przez wirus pryszczycy z rodzaju Enterovirus, atakująca również człowieka.
Objawia się podwyższoną temperaturą ciała oraz tworzeniem się pęcherzy z płynem surowiczym na
błonach śluzowych jamy ustnej, śluzawicy, na szparze międzyracicowej i wymieniu. Po kilku dniach
pęcherze pękają, a w ich miejscu pozostają rany, a także owrzodzenia, które mogą powstawad w
wyniku wtórnego zakażenia bakteryjnego.
Pryszczyca ma zazwyczaj łagodną postad, do zgonów zwierząt dochodzi najczęściej w wyniku
uszkodzenia przez wirusy mięśnia sercowego. Źródłem zarażenia są: ślina, mleko, odchody zwierząt
chorych. Wirus pryszczycy może przedostad się do organizmu poprzez przewód pokarmowy, drogą
oddechową oraz przez spojówki.
Zarażenie człowieka może nastąpid przez kontakt z chorym zwierzęciem, a także po spożyciu mleka
od chorych zwierząt.
W pryszczycy wykwitem pierwotnym jest pęcherz surowiczo - ropny, który umiejscawia się na
zmienionej zapalnie skórze po około dwóch do czterech dni po kontakcie z patogenem. Zmiany
najczęściej usadawiają się na błonach śluzowych jamy ustnej, dlatego też w późniejszym obrazie
choroby mamy raczej do czynienia z nadżerkami w obrębie jamy ustnej. Zmianom skórnym
towarzyszy duży ból i ślinotok. Niekiedy chorobie towarzyszy gorączka. Na dłoniach i stopach rzadko
pojawiają się drobne pęcherze. Choroba trwa kilkanaście dni a rokowanie jest bardzo dobre. Zmiany
ustępują samoistnie, nie pozostawiając śladu.
Wścieklizna jest chorobą zakazną wywoływaną przez wirusa z rodziny rabdowirusów. Wścieklizna
przenosi się na człowieka poprzez ugryzienie lub ukąszenie przez chore zwierze. Okres jaki potrzebny
jest wirusowi na dotarcie do mózgu ofiary waha się od 10 dni do 3-4 miesięcy. W przypadku
pokąsania przez jakiekolwiek zwierzę ( nawet w mieście), należy niezwłocznie udad się do lekarza,
który zastosuje niezbędne środki zapobiegawcze. Jeśli zwierze posiada właściciela, należy uzyskad
informację czy ma wykonane aktualne szczepienia przeciwko wściekliźnie. Jeśli ugryzie cię pies, kot
lub inne zwierzę – nie zwlekaj, udaj się do najbliższego lekarza internisty
Objawy
Gorączka, ból głowy, wodowstręt, sztywnośd karku, zaburzenia orientacji. Następnie pojawiają się
skurcze przepony i gardła prowadzące do duszenia i dławienia. Ostatniej fazie choroby towarzyszą
drgawki, halucynacje, śpiączka, a potem następuje zgon – zwykle w tydzieo po rozpoczęciu
poważnych objawów.
Leczenie
Rozwojowi choroby, nawet po ugryzieniu przez zakażone zwierze, zapobiec może dokładne
oczyszczenie rany i podanie surowicy przeciwko wściekliźnie i szczepionki.
Włoskowiec różycy, Erysipelothrix rhusiopathiae, regularna Gram dodatnia pałeczka, to bakteria
występująca na całym świecie, wywołująca różycę, czyli groźną dla ludzi, zakaźną i zaraźliwą chorobę
świo. Choroba ma przebieg ostry lub przewlekły. Włoskowiec różycy dostaje się do organizmu przez
ranę, uszkodzony naskórek bądź błony śluzowe, rzadziej przez kontakt z zakażonym przedmiotem,
czasem drogą pokarmową. Postad zakażenia jelitowego, występująca po zjedzeniu zakażonego mięsa,
powoduje ostry nieżyt żołądkowo-jelitowy.
Zarażeniem są zagrożeni weterynarze, pracownicy przetwórni mięsnych i rybnych, ponieważ źródłem
zakażenia są zwierzęta: świnie, drób, myszy, ryby i kraby. Włoskowiec różycy jest wyjątkowo odporny
i może przeżyd cały proces obróbki mięsa: wysuszenie, solenie, wędzenie. Bakteria w ciepłych
miesiącach namnaża się także w nawozie - zarazek znajduje się w moczu i kale zwierząt.
Objawy
Okres inkubacji wynosi 3-4 dni. Na skórze, w miejscu, gdzie doszło do zakażenia, tworzy się bolący
rumieo lub pęcherz, który jest ostro odgraniczony od otoczenia i cały czas się rozszerza. W przebiegu
choroby dochodzi do obrzęku i bóli w okolicznych stawach i węzłach chłonnych. Pojawia się silny
dokuczliwy świąd, który przybiera na sile pod wpływem wysokiej temperatury. Czasami pojawia się
gorączka i ogólnie złe samopoczucie. Wyróżniamy 3 postaci choroby: posocznicową, pokrzywkową i
przewlekłą.
Toksoplasmoza
Toksoplazmoza (toxoplasmosis) jest chorobą wywoływaną przez pierwotniaka Toxoplasma gondii.
Wykryto go już w 1908 roku. Jest on pasożytem kosmopolitycznym. Nazwa: toksoplazmoza wywodzi
się od greckiego słowa tokson - łuk, nawiązuje więc do kształtu pierwotniaka. Jego małe rozmiary
(około 6µ na 2µ) i ostro wydłużona jedna częśd ułatwiają przedostawanie się do wnętrza komórek.
Pierwotniak pasożytuje we wszystkich komórkach organizmu zawierających jądra (nie spotyka się go
wewnątrz erytrocytów). Może się rozmnażad płciowo i bezpłciowo. Obie fazy rozwoju pasożyta
zachodzą w jelicie cienkim kota (w enterocytach nabłonka jelitowego).
Rozwój bezpłciowy pierwotniaka nazywamy schizogonia. Rozwój płciowy obejmuje dwie fazy -
gamogonię i sporogonię. Rezerwuarem pasożyta jest kot, będący jego żywicielem ostatecznym
(człowiek oraz pozostałe ssaki są żywicielami pośrednimi).
Bardzo ważnym rezerwuarem pasożytów są oocysty wydalone z kałem kotów, które są odporne na
czynniki środowiska i są w stanie przetrwad w ziemi w niekorzystnych warunkach ponad rok.
Zakażenie tym pierwotniakiem jest zjawiskiem bardzo częstym, w Polsce wynosi około 50-70%.
Główne drogi zakażenia:
1. Droga pokarmowa:
* w wyniku kontaktu z pożywieniem, glebą oraz wodą zanieczyszczonymi oocystami (oocysty
wydalane są z kałem kotów, człowiek zaraża się tylko dojrzałymi oocystami zawierającymi sporozoity;
dojrzewanie oocyst trwa parę dni);
* w wyniku spożycia mięsa surowego lub lekko przysmażonego zawierającego cysty.
2. Poprzez łożysko w wyniku przenikania trofozoitów od matki do płodu.
3. W wyniku przetoczenia krwi zawierającej trofozoity pierwotniaka.
U osób dorosłych z prawidłowo funkcjonującym układem immunologicznym zakażenie Toxoplasma
gondii przebiega w 90% bezobjawowo i nie wymaga żadnego postępowania leczniczego.
Przechorowanie infekcji można potwierdzid badaniami serologicznymi (wykrywanie swoistych
przeciwciał przeciwko Toxoplasma gondii).
W przypadkach, gdy układ immunologiczny jest osłabiony lub w trakcie ciąży, może dojśd do
uczynnienia "uśpionego" procesu chorobowego. Do grupy osób szczególnie narażonych na
"rozbudzenie się" procesu chorobowego należą chorzy na AIDS, osoby leczone lekami
immunosupresyjnymi.
Niebezpieczne jest zakażenie pierwotniakiem u kobiet w ciąży, gdyż może prowadzid do zarażenia
płodu. Jeśli kobieta przechorowała wcześniej toksoplazmozę, to wytworzone w odpowiedzi na
infekcje przeciwciała chronią w pewnym stopniu płód przed zarażeniem. Zakażenie płodu niesie ze
sobą bardzo poważne skutki, może byd przyczyną szeregu ciężkich wad wrodzonych.
względu na supresyjne działanie leku na szpik kostny wskazane jest podawanie go z jednoczesną
suplementacją kwasem folinowym.
Choroba kociego pazura
Jeszcze do niedawna przyjmowano, że przyczyną tej odzwierzęcej choroby są zarazki z grupy
Chlamydia. W 1983 roku stwierdzono jednak, że u podstaw tej choroby leży zakażenie bakteryjne
spowodowane przez Gram-ujemną laseczkę Rochalimaea henseale.
Do zakażenia dochodzi w wyniku podrapania lub ugryzienia przez kota lub psa.
Warto zaznaczyd, że 90% przypadków choroby kociego pazura (limphoreticulosis benigna)
spowodowanych jest uszkodzeniem skóry przez kota, bardzo rzadko przyczyną jest pies. Zwierzęta są
bezobjawowymi nosicielami. Choroba występuje najczęściej u dzieci (są one często narażone na
kontakt ze zwierzętami). Zakażenie Rochalimaea henseale nie przenosi się na drugiego człowieka.
Przebieg kliniczny
Jest charakterystyczny: w miejscu uszkodzonej skóry pojawia się (po okresie wylęgania trwającym
nawet do 6 tygodni) tzw. zmiana pierwotna, wyglądająca jak grudka. Zmiana ta szybko przybiera
postad pęcherzyka. Po okresie około jednego do dwóch tygodni ulegają powiększeniu węzły chłonne
umiejscowione najbliżej powstałej zmiany pierwotnej. Węzły mogą w około 1/3 przypadków ulec
zropieniu. Czasami niezbędna jest interwencja chirurgiczna (np. nacięcie węzła chłonnego).
Rokowanie
Przebieg choroby jest łagodny. Objawy chorobowe są średnio nasilone (np. nudności, potliwośd, bóle
mięśniowe). Może wystąpid gorączka, nawet powyżej 39°C. Powikłania choroby są bardzo rzadkie
(m.in. zapalenie mózgu, rumieo guzowaty, zapalenie płuc).
Toksokaroza - zespół larwy wędrującej trzewnej
Toksokaroza (toxocarosis) jest chorobą wywoływaną przez postacie larwalne glist - psiej oraz kociej
(Toxocara canis, Toxocara leonina). Dojrzałe psie i kocie glisty bytujące w jelitach zwierząt wytwarzają
jaja, które wydalane są do środowiska zewnętrznego wraz z odchodami. W optymalnych warunkach
(odpowiednia temperatura 27°C oraz wilgotnośd) w ciągu około 2-3 tygodni jaja stają się inwazyjne.
Zarażają się nimi najczęściej dzieci, bawiąc się ze zwierzętami bądź przebywając w środowisku
skażonym jajami. Przeprowadzone w Polsce badania wykazały, że w 10% do 50% zbadanej ziemi
stwierdzono obecnośd jaj toksokar (plaża, podwórko, park oraz piaskownica).
Człowiek zaraża się drogą pokarmową, jest to choroba brudnych rąk.
Połknięte przez człowieka jaja glisty psiej albo kociej nie przechodzą pełnego cyklu rozwojowego.
Wykluwając się z jajeczek, przenikają przez ściany jelita cienkiego i drogą krwionośną osadzają się w
różnych narządach. Larwy cechuje duża żywotnośd - pozostają żywe w organizmie nawet do dwóch
lat.
Objawy chorobowe
W większości przypadków choroba przebiega bezobjawowo. Kiedy doszło do intensywnej inwazji
larw, u dziecka może wystąpid wysoka temperatura ciała (powyżej 39°C) oraz m.in.: osłabienie,
sennośd, nudności. Bardzo niebezpieczna jest postad zlokalizowana, np. oczna toksokarozy, której nie
towarzyszą objawy ogólne. Dopiero w kilka miesięcy od zarażenia może wystąpid pogorszenie
widzenia, a w badaniu okulistycznym stwierdza się zmiany w narządzie wzroku.
Tasiemczyca spowodowana psim tasiemcem
W wyjątkowych wypadkach człowiek, a szczególnie dzieci mogą zarazid się tasiemcem psim
(Dipylidium caninum). W przewodzie pokarmowym człowieka może się rozwinąd postad dorosła
tasiemca. Dochodzi do tego w wyniku przypadkowego połknięcia pchły (żywiciela pośredniego,
zarażonego jajami tasiemca) przez dziecko. Zarażenie tasiemcem przebiega w większości przypadków
bezobjawowo. W badaniach laboratoryjnych stwierdza się eozynofilię we krwi obwodowej.
Rozpoznawanie stawiane jest na podstawie badania parazytologicznego kału.
27. Biofilm: etapy tworzenia biofilmu.
Biofilmy tworzą drobnoustroje przytwierdzając się do powierzchni na styku dwóch faz.
Biofilmy tworzone byd mogą na, praktycznie, każdej wilgotnej powierzchni.
Biofilmy mogą tworzyd się:
na stałych nawilżonych powierzchniach
na powierzchni tkanek żywych organizmów
na powierzchni styku: faza wodna - powietrze
Jednymi z bardziej typowych miejsc powstawania biofilmów są:
skały (rafy) i inne twarde powierzchnie (kamienie, kadłuby statków) w środowisku morskim i
słodkowodnym. Powierzchnie różnych tkanek ( zęby, nabłonek wyścielający jelita, itp.) omywane
ciągle, bogatą w składniki odżywcze wydzieliną, szybko tworzą zróżnicowane kompleksy
mikroorganizmów.
Etapy powstawania biofilmu w środowisku wodnym:
* adsorbcja składników odżywczych
* wyszukanie i zbliżanie się komórki do zasiedlanej powierzchni (wici, pili)
* asocjacja- wstępna faza adhezji (faza odwracalna) Swobodnie pływające bakterie osiadają na
podłożu i przyczepiają się do niego, tworząc skupiska.
* adhezja (przytwierdzanie) – trwały związek między komórką a powierzchnią
* kolonizacja (dojrzewanie) – tworzenie mikrokolonii, dalszy przyrost substancji pozakomórkowej,
aż do całkowitego otoczenia przez nią powstałych kolonii. Na tym etapie w skład biofilmu wchodzą,
oprócz mikroorganizmów, martwe komórki, substancje organiczne, wytrącone minerały itp. Do takich
struktur przyłączają się kolejne gatunki bakterii.
* dojrzały biofilm (przyłączanie)- produkcja egzopolimerycznych związków stanowiących osłonę
przed niekorzystnymi czynnikami środowiska – tworzenie trójwymiarowego biofilmu
Cechy ułatwiające przytwierdzanie :
- Chemotaksja, posiadanie rzęsek, fimbri
- wydzielanie zew. kom. śluzów otoczkowych, białek
- możliwośd zmiany struktury ściany kom.
28. Wirusy przenoszone drogą pokarmową.
Do wirusów przenoszonych drogą pokarmową należą:
- Rotawirusy - najczęściej wywołują biegunki u dzieci
- Norowirusy- Do grupy tej należą wirusy określane dawniej jako Norwalk
- Astrowirusy- najczęstsza przyczyna biegunek u dorosłych
- Enterowirusy- do tej grupy zaliczamy : Wirus Polio (Choroba Heinego-Medina), wirus ECHO, wirus
Coxackie
- Wirusy zapalenia wątroby typu a i e (wirusy Hepatitis)
1) Zakażenie rotawirusowe
Trwa: 1-3 dni, Objawy: wymioty, gorączka, obfita biegunka (są najczęstszą przyczyną ostrej biegunki
u dzieci). Droga przenoszenia: żywnośd (źródłem zakażenia mogą byd produkty, które nie wymagają
obróbki cieplnej, takie jak sałatki, owoce, czy przystawki), woda, przedmioty i ręce zanieczyszczone
kałem osób chorych.
Charakterystyczne cechy: kształt przypominający koło, dwuniciowe RNA otoczone
charakterystycznym trzywarstwowym kapsy dem, rozmiar 100nm, Są oporne na zamrażanie oraz
inkubację przez godzinę w temp. 56 °C.
2) Zakażenie norowirusowe
Trwa: 1-2 dni, Objawy: wymioty, nudności, biegunka, bóle mięśniowe, zapalenie żołądka i jelit, bóle
brzucha, często gorączka i dreszcze. Droga przenoszenia: mrożone owoce, woda/lód, sałata oraz ręce
–zanieczyszczone kałem osób chorych
Charakterystyczne cechy: pozbawione osłonki lipoproteinowej, jednoniciowy RNA.
3) Zakażenie astrowirusowe
Astrowirusy ludzkie występują w postaci kilku serotypów i wywołują głównie trwające 2-3 dni
choroby biegunkowe, przypominające łagodne choroby rotawirusowe.
Charakterystyczne cechy wirusów: kształt zbliżony do gwiazdki, brak otoczki lipidowej, kwas
ssRNA, ok. 28nm średnicy.
4) Zakażenie enterowirusowe
Rodzaj wirusów (+)ssRNA wywołujących choroby u ssaków, w tym także u ludzi. Są drugim rodzajem
pod względem częstości wywoływania infekcji wirusowych u człowieka.
Wirus Polio (Choroba Heinego-Medina)- Wirus wywołujący chorobę przenoszony jest droga
pokarmowa, atakuje komórki rdzenia kręgowego, a w szczególności neurony ruchowe. Choroba może
doprowadzid nawet do trwałego paraliżu.
W 90-95% zakażenie przebiega bezobjawowo. W zależności od postaci choroby obserwujemy
zróżnicowane objawy:
Zakażenie poronne - cechuje sie gorączka, bólem gardła, czasami biegunka.
Postad oponowa - zajecie opon mózgowo-rdzeniowych z typowymi objawami oponowymi takimi jak:
wysoka gorączka, niepokój, podwyższone napięcie mięśniowe.
Postad porażenia - występuje najrzadziej (0,1-1% wszystkich przypadków). Porażenia najczęściej
dotyczą mięśni kooczyn.
występowad może także: zaburzenie świadomości, zaburzenie równowagi, zaburzenie mowy i inne
objawy porażenia prowadzące w efekcie do śmierci dziecka.
wirus ECHO- Wywołują krótkotrwałe zakażenia przewodu pokarmowego (letnie biegunki u dzieci i
niemowląt), dróg oddechowych i opon mózgowo-rdzeniowych. Mogą spowodowad porażenie
podobne do skutków choroby Heinego i Mediny, gorączkę z wysypką.
Przenoszą się drogą kontaktu bezpośredniego oraz za pośrednictwem zakażonych środków
spożywczych.
wirus Coxsackie- Najbardziej znaną chorobą wywoływaną przez wirusa Coxsackie A jest zespół dłoni,
stóp i ust, powszechna choroba wieku dziecięcego. W większości przypadków infekcja jest
bezobjawowa lub powoduje tylko łagodne objawy. W pozostałej części zakażenie wywołuje
krótkotrwałą (7-10 dni) gorączkę i powstanie bolesnych pęcherzy w jamie ustnej, dłoniach lub
podeszwach stóp.
Do innych chorób wywoływanych przez coxsackie A zaliczamy: ostre, krwotoczne zapalenie
spojówek, biegunkę niemowląt oraz niezakaźne zapalenie opon mózgowych.
5) Wirusowe zapalenie wątroby typu A (tzw. żółtaczka pokarmowa)
Trwa: od 15 do 50 dni /zwykle 30 dni. Objawy: brak objawów lub osłabienie ogólne, brak łaknienia,
nudności, sennośd, bóle głowy, brak apetytu, wstręt do potraw tłustych, czasami gorączka, pod
koniec pobolewanie wątroby, żołądka, ciemny mocz, żółtaczka.
Droga przenoszenia: żywnośd (warzywa, mleko i przetwory mleczne, owoce, frutti di mare), woda,
przedmioty i ręce zanieczyszczone kałem osób chorych
Charakterystyczne cechy: ssRNA, kształt o średnicy 27 nm i symetrii ikosaedralnej.