1

Zagrożenia dla zdrowia ludzi i zwierząt

choroby o wystąpieniu, których decyduje środowisko

wywoływane przez drobnoustroje prowokujące słabą odporność

choroby o wystąpieniu, których przesądzają czynniki

środowiskowe i zarazek
salmonelozy, pasterelozy

choroby o wystąpieniu, których decyduje zarazek

wścieklizna (antropozoonozy)

2

Okoliczności warunkujące powstanie choroby

przeniesienie się drobnoustroju na organizm gospodarza

pokonanie mechanizmów obronnych

zajęcie tkanek i namnażanie się w nich, produkowanie i

uwalnianie toksyn lub innych czynników warunkujących
zjadliwość

zdolność do przeżycia, mimo działania mechanizmów

odpornościowych gospodarza

3

czynnik zakaźny

- wirusy, bakterie, grzyby, pierwotniaki

czynnik zakaźny
elementy ustroju gospodarza
środowisko

4

elementy ustroju gospodarza

- wiek, płeć, grupa etniczna, czynniki genetyczne

- stan odporności

- sposób życia

- podstawowa choroba

- antybiotyki, cytostatyki, zabiegi lekarskie, czynniki
ryzyka

5

środowisko

- umiejscowienie geograficzne

- otoczenie miejskie lub wiejskie

- istnienie zakażeń zoonotycznych

- stan socjoekonomiczny/poziom higieny/przeludnienie

6

Stopień chorobotwórczości – patogenności bakterii

określa zjadliwość, którą mierzy się liczbą drobnoustrojów lub ilością
toksyny, koniecznych do zabicia danego żywiciela

wyraża się ją jako DL50 tj. liczbą drobnoustrojów lub mikrogramów
toksyny, którą należy podać, aby spowodować zabicie 50% osobników
zakażonych

7

Mechanizmy chorobotwórczego działania bakterii

właściwości, które mogą znajdować się pod kontrolą
genów pozachromosomalnych (plazmidowych,
bakteriofagowych)

inwazyjność

– zdolność wnikania do organizmu gospodarza, namnażania się w jego
tkankach i rozprzestrzeniania się w organizmie

toksyczność

– zdolność wytwarzania substancji toksycznych (jadów)

8

plazmidy

mogą mobilizować chromosom gospodarza i uczestniczyć
w wymianie i rekombinacji materiału genetycznego

bakteriofagi

zdolne są do przenoszenia się do innego gospodarza (w tym informacji
genetycznej), w którym zapoczątkowują nowy cykl infekcyjny

transpozony

mają zdolność przemieszczania się (skoku) w obrębie genomu, a także
między chromosomem bakteryjnym , a plazmidem, wykazują zdolność do
wywoływania efektu rekombinacji genetycznej

9

Bakteryjne enzymy zewnątrzkomórkowe

kolagenaza

koagulaza

hialuronidazy

streptokinaza (fibrynolizyna)

hemolizyny i leukocydyny

proteazy

10

Toksyny bakteryjne

lipopolisacharydowe

białkowe i peptydowe

(egzo- i endotoksyny – toksyny cytolityczne)

enterotoksyny i inne bakterii Gram-ujemnych

niecytolityczne bakterii Gram-dodatnich

11

Inne wyznaczniki chorobotwórczości bakterii

otoczki polisacharydowe

otoczki hialuronidowe i białka powierzchniowe M

otoczki polipeptydowe

otoczki zawierające np. glikokaliks czy śluz

oporność na fagocytozę

12

Postulaty Kocha

zarazek wywołujący chorobę powinien być izolowany z przypadku

choroby

drobnoustrój trzeba izolować w postaci czystej hodowli in vitro

zakażenie zwierząt wrażliwych musi wywołać typowe objawy

chorobowe

od zwierząt zakażonych doświadczalnie należy izolować ten sam

drobnoustrój, którym wywołano chorobę

13

Leptospira sp.
(leptospirozy, gorączka błotna,
choroba Weila)

- zoonozy

- zakażenia bezobjawowe,
rzadziej
ogólnoustrojowe ze zmianami
w
wątrobie, nerkach lub OUN

- maleje ogólna liczba
zachorowań

- rośnie liczba przypadków
śmiertelnych

Salmonella sp.
(salmonellozy)

- dur brzuszny (serotyp typhi,
grupa D)

- dury rzekome (serotyp
paratyphi,
grupa A, B, C)

- salmonellozy kwalifikowane
jako
choroby odzwierzęce

14

Clostridium perfringens

- zatrucia pokarmowe (po
spożyciu
przetworów rybnych lub ryb
wedzonych)

 zatrucie pokarmowe

 zapalenie martwicze jelita
cienkiego

 zapalenie jelita grubego

Pseudomonas aeruginosa

- szeroko rozpowszechniony w
przyrodzie

- kolonizuje skórę, drogi
oddechowe,
jelito grube

- zakażenia przyranne, infekcje
pooperacyjne kości i stawów,
choroby
oportunistyczne

15

Bacillus anthracis

Bacillus anthracis

(wąglik)

(wąglik)

- laseczka wąglika nie należy do

- laseczka wąglika nie należy do

grupy

grupy

zarazków o wybitnych

zarazków o wybitnych

cechach

cechach

zaraźliwości

zaraźliwości

-

nie przenosi się z osobnika na

nie przenosi się z osobnika na

osobnika na drodze

osobnika na drodze

bezpośredniego

bezpośredniego

kontaktu

kontaktu

-

człowiek zakaża się

człowiek zakaża się

przypadkowo i

przypadkowo i

jest stosunkowo oporny na

jest stosunkowo oporny na

rozwój

rozwój

klinicznej postaci infekcji

klinicznej postaci infekcji

-

nieznana jest dawka

nieznana jest dawka

zakażająca

zakażająca

zarazka dla człowieka

zarazka dla człowieka

-

podobnie jak u zwierząt

podobnie jak u zwierząt

zakażenie

zakażenie

człowieka może nastąpić

człowieka może nastąpić

drogą

drogą

skórną, pokarmową i

skórną, pokarmową i

oddechową

oddechową

-

wszystkie drogi zakażenia są

wszystkie drogi zakażenia są

dla

dla

człowieka potencjalnie

człowieka potencjalnie

śmiertelne

śmiertelne

Yersinia sp.

- zoonoza

- bakterie wewnątrzkomórkowe

- Y. enterocolytica, Y.
kristenseni –
zapalenia żołądka i jelit

- Y. ruckeri – długotrwałe
infekcje
przewodu pokarmowego

16

 

 

 

:: Anthrax

:: Animal infuenza

:: Bovine Spongiform Encephalophaty (BSE)

:: Brucelosis

:: Haemorrhagic fevers

:: Echinococcosis / Hydatidosis

:: Leishmaniasis

   

:: Leptospirosis

:: Prion diseases

:: Rabies

:: Taeniasis / Cysticercosis

:: Trematodosis

:: Trypanosomiasis

:: Tularaemia

:: Variant Creutzfeldt-Jakob
disease (vCJD)

There are over 200 zoonotic diseases. The major zoonotic diseases WHO

deals with are listed below. You will find an introduction to the disease and

links to related information on the internet.

List of diseases

17

WĄGLIK

endospory

endospory

preparat barwiony metodą Grama

preparat barwiony metodą Grama

na podłożu z krwią i zwykłym

na podłożu z krwią i zwykłym

czarna krosta

(miejscowa zmiana

skórna)

18

Wirusy

cząsteczki, które stanowią końcowy etap jednej z dróg rozwoju

ewolucyjnego

opanowały większość istot żywych między innymi rośliny, kręgowce, owady

i bakterie

mała wielkość
nośnik informacji genetycznej utworzony tylko przez jeden rodzaj

kwasu nukleinowego, DNA albo RNA

białko wiążące receptor
bezwzględne pasożytnictwo wewnątrzkomórkowe
replikacja pozostająca w całkowitej zależności od żywych komórek

eukariotycznych lub prokariotycznych

19

20

Przykłady zróżnicowania kształtu i wielkości wirusów

21

przykłady form i struktury wirusów

a/ Human immunodeficiencyvirus (HIV), b/ Aeromonas virus 31, c/

Influenza virus, d/ Orf virus, e/ Herpes simplex virus (HSV), f/

Smallopx virus

a

b

c

d

f

e

22

Kryteria uwzględniane w klasyfikacji wirusów

CECHY WIRIONU

• morfologia

• wielkość i kształt

• symetria i struktura kapsydu

• występowanie lub brak osłonki

• właściwości fizyczno-chemiczne wirionu

23

Kryteria uwzględniane w klasyfikacji wirusów

GENOM

• rodzaj kwasu nukleinowego (DNA, RNA)

• wielkość genomu (pz/kpz)

• liczba nici kwasu nukleinowego

• liniowość lub kolistość kwasu nukleinowego

• polarność genomu wirusowego (dodatnia, ujemna,
dwupolarność)

• liczba i wielkość segmentów

• stosunek zawartości G + C do A + T

24

Kryteria uwzględniane w klasyfikacji wirusów

BIAŁKA

• liczba, wielość, funkcjonalna aktywność białek
strukturalnych

• liczba, wielość, funkcjonalna aktywność białek
niestrukturalnych

• aktywność specjalna wybranych białek – odwrotna
transkryptaza, transkryptaza, hemaglutynina, neuraminidaza

25

Kryteria uwzględniane w klasyfikacji wirusów

LIPIDY
zawartość, rodzaj

ORGANIZACJA GENOMU I REPLIKACJA
strategia replikacji, charakterystyka transkrypcji,

charakterystyka translacji, miejsce i charakter dojrzewania i

uwalniania

wirionu

WŁAŚCIWOŚCI ANTYGENOWE
pokrewieństwo serologiczne

WŁASCIWOŚCI BIOLOGICZNE
zakres gospodarza, sposób przenoszenia się w środowisku,

rozmieszczenie geograficzne, patogenność, związaek z chorobą, patologia

26

Aktualnie podstawą klasyfikacji wirusów jest:

charakter kwasu nukleinowego

jedno- lub dwuniciowość kwasu nukleinowego

obecność lub brak osłonki lipoproteinowej

27

Wymienione kryteria pozwoliły na wyodrębnienie siedmiu grup wirusów,
obejmujących 56 rodzin (przy braku znanych wirusów ssDNA,
posiadających otoczkę)

28

•

Single-stranded RNA Viruses

, posiadające osłonkę

genom o

dodatniej

lub

ujemnej

polarności

genom w formie jednego lub wielu segmentów

•

Single-stranded RNA Viruses

, nie posiadające osłonki

liczba segmentów RNA
symetria/morfologia wiorionu

•

Double-stranded RNA Viruses

•

Single-stranded DNA Viruses

, nie posiadające osłonki

•

Double-stranded DNA Viruses

•

DNA-RNA Reverse Transcribing Viruses

WIRUSY [RNA], [DNA], [DNA iRNA]

29

Nić o dodatniej polarności to taka, która może pełnić funkcję

mRNA, zaś nić o ujemnej polaryzacji to taka, która jest

komplementarna do mRNA.

Genom jednoniciowy RNA o dodatniej polarności [ss(+)RNA]

(Single-stranded Positive Sense RNA Viruses)

powstanie potomnych cząsteczek genomowego RNA polega na

wytworzeniu na matrycy (+)RNA nici (-)RNA, które służą w

dalszych etapach replikacji jako matryca do powstania nici (+)RNA

Genom jednoniciowy RNA o ujemnej polarności (ss(-)RNA)

(Single-stranded Negative Sense RNA Viruses)

w wyniku transkrypcji przeprowadzonej przez wirusową RNA-

zależną polimerazę RNA:

genom segmentowany - powstają cząsteczki mRNA będące

matrycą dla syntezy potomnych genomowych nici (-)RNA

genom niesegmentowany – powstają cząsteczki mRNA stanowiące

matrycę dla syntezy produktów białkowych, cząsteczki

genomowego

(-)RNA powstają na matrycy, którą stanowią cząsteczki

pełnogenomowego (+)RNA

30

RNA o dodatniej polarności (positive sense RNA)

cząsteczka RNA o polarności takiej jak polarność mRNA

Genom jednoniciowy RNA o dodatniej polarności [ss(+)RNA]

(Single-stranded Positive Sense RNA Viruses)

powstanie potomnych cząsteczek genomowego RNA polega na wytworzeniu

na matrycy (+)RNA nici (-)RNA, które służą w dalszych etapach replikacji jako

matryca do powstania nici (+)RNA

31

RNA o dodatniej polarności (positive sense RNA)

Genom wirusa RNA o dodatniej polarności pełni podwójną rolę:

nośnika informacji genetycznej

matrycy do ekspresji tej informacji

(w warunkach doświadczalnych oczyszczony RNA wirusowy po

wprowadzeniu do komórki wykazuje właściwości infekcyjne, co

wyraża się powstawaniem potomnych dojrzałych cząstek

wirusowych)

32

RNA o ujemnej polarności (negative sense RNA)

cząsteczka RNA, którego polarność jest odwrotna niż polarność

odpowiadającej jej cząsteczki mRNA

Genom jednoniciowy RNA o ujemnej polarności (ss(-)RNA)

(Single-stranded Negative Sense RNA Viruses)

w wyniku transkrypcji przeprowadzonej przez wirusową RNA-zależną

polimerazę RNA:

genom segmentowany - powstają cząsteczki mRNA będące matrycą dla

syntezy potomnych genomowych nici (-)RNA

genom niesegmentowany – powstają cząsteczki mRNA stanowiące matrycę

dla syntezy produktów białkowych, cząsteczki genomowego

(-)RNA powstają na matrycy, którą stanowią cząsteczki pełnogenomowego

(+)RNA

33

Nukleokapsyd o
symetrii
ikosaedralnej, bez
osłonki
lub z osłonką lipidową

Nukleokapsyd o
budowie złożonej -
pokswirusy

Nukleokapsyd o
symetrii
helikalnej, z osłonką
lipoproteinową,
lub bez osłonki np. u
tobaco mosaic virus

34

Symetria ikosaedralna – struktura białkowa kulista

Typowy kapsyd ikosaedralny jest dwudziestościanem, zbudowanym z
dwudziestu trójkątnych ścian i dwunastu wierzchołków (rogów) z
kapsomerami, które są identycznymi cząsteczkami białkowymi

(mniejszy związek pomiędzy kapsydem a kwasem nukleinowym)

35

Symetria helikalna – struktura białkowa pałeczkowata, spiralna

Wiriony o takiej symetrii podobne są do pałeczek, które w części wewnętrznej
zawierają łańcuch kwasu nukleinowego z przylegającymi kapsomerami, na
zewnątrz otoczone osłonką lipidową

(regularne, okresowe oddziaływanie pomiędzy kapsydem a kwasem

nukleinowym)

36

Symetria złożona

Wirony o symetrii złożonej charakteryzuje brak wyraźnego, jednego
kapsydu

37

brak osłonki lipidowej !

38

lipidy obecne są w osłonce oraz w
błonie zewnętrznej,
pokswirusy nie mają struktury
helikalnej i ikosaedralnej

kwas nukleinowy

błona rdzeniowa

błona
zewnętrzna

kanaliki powierzchniowe

otoczka

ciałka boczne

39

Struktura wirionu Coliphage T4

główka/kapsyd

ogonek

włókna fibrylarna - białkowe

płytka podstawowa

kołnierzyk

kwas nukleinowy

wewnętrzna, niekurczliwa

część ogonka (rdzeń)

Schemat budowy strukturalnej wirusa na przykładzie faga T4

40

Systematyka wirusów

Materiał

genetyczny

Rodzina

dsDNA

1. Myoviridae
2. Siphoviridae
3. Podoviridae
4. Tectiviridae
5. Corticovirida

e

6. Plasmovirida

e

7. Lipothrixvirid

ae

8. Rudiviridae
9. Fusellovirida

e

Gospodarz

bakterie
bakterie,
archaea
bakterie
bakterie
bakterie
bakterie
archaea
archaea
archaea

19

41

Systematyka wirusów

Materiał

genetyczny

Rodzina

dsDNA

10.Herpesvirida

e

11.Adenoviridae
12.Papovavirida

e

13.Polydnavirid

ae

14.Ascoviridae

15.Poxviridae
16.Asfaviridae
17.Iridoviridae

18.Phycodnaviri

dae

19.Baculoviridae

Gospodarz

kręgowce

kręgowce,
grzyby
kręgowce
bezkręgowce
bezkręgowce
kręgowce,
bezkręg.
kręgowce
kręgowce,
bezkręg.

glony
bezkręgowce

42

Systematyka wirusów

Materiał

genetyczny

Rodzina

ssDNA

1. Inoviridae
2. Microviridae
3. Geminivirida

e

4. Circoviridae
5. Parvoviridae

Gospodarz

bakterie,
mykoplaz.
bakterie,
spiroplazma
rośliny
kręgowce,
rośliny
kręgowce,
bezkręg.

5

43

Materiał

genetyczny

Rodzina

dsRNA

1. Cystoviridae

2. Reoviridae

3. Birnaviridae

4. Totiviridae
5. Partitiviridae
6. Hypoviridae

Systematyka wirusów

bakterie
kręgowce,
bezkręg., rośliny
kręgowce, bezkręg.
grzyby, pierwotniaki
grzyby, rośliny
grzyby, rośliny

Gospodarz

6

44

Materiał

genetyczny

Rodzina

ssRNA(-)

1. Bornaviridae
2. Filoviridae
3. Paramyxoviridae

4. Rhabdoviridae
5. Orthomyxoviridae
6. Bunyaviridae
7. Arenaviridae

Systematyka wirusów

kręgowce
kręgowce
kręgowce
kręgowce, rośliny
kręgowce
kręgowce, rośliny
kręgowce

Gospodarz

7

45

Materiał

genetyczny

Rodzina

ssRNA(+)

1. Narnaviridae
2. Leviviridae

3. Picornaviridae

4. Sequiviridae
5. Comoviridae
6. Potyviridae

7. Caliciviridae
8. Astroviridae
9. Nodaviridae

Systematyka wirusów

Gospodarz

19

drożdże
bakterie
kręgowce, bezkręg.
rośliny
rośliny
rośliny
kręgowce
kręgowce
kręgowce, bezkręg.

46

Materiał

genetyczny

Rodzina

ssRNA(+)

10.Tetraviridae
11.Luteoviridae
12.Tombusviridae

13.Coronaviridae
14.Arteriviridae
15.Flaviviridae
16.Togaviridae

17.Bromoviridae
18.Closteroviridae
19.Barnaviridae

Systematyka wirusów

Gospodarz

bezkręg., rośliny
rośliny
rośliny
kręgowce
kręgowce
kręgowce
kręgowce, rośliny
rośliny
rośliny
grzyby, rośliny

47

Materiał

genetyczny

Rodzina

DNA i RNA

1. Hepadnaviridae

2. Caulimoviridae
3. Pseudoviridae
4. Metaviridae

5. Retroviridae

Gospodarz

kręgowce
rośliny
drożdże, rośliny
drożdże, rośliny,
bezkręgowce
kręgowce

5

Systematyka wirusów

48

Poxviridae

dsDNA

Herpesviridae

dsDNA

Adenoviridae

dsDNA

Papovaviridae

dsDNA

Hepadnaviridae

DNA i RNA

Parvoviridae

ssDNA

Wirusy DNA

49

Caliciviridae

ssRNA(+)

Coronaviridae

ssRNA(+)

Arenaviridae

ssRNA(-)

Picornaviridae

ssRNA(+)

Wirusy RNA

50

Wirusy RNA

Bunyaviridae

ssRNA(-)

Orthomyxoviri

dae

ssRNA(-)

Filoviridae ssRNA(-)

Paramyxoviri

dae

ssRNA(-)

Reoviridae

dsRNA

Rhabdovirida

e

ssRNA(-)

51

52

Adsorpcja - proces przylegania wirusa do powierzchni komórki - jest
oczywiście niezbędnym wstępem do zakażenia. Opiera się ona na
połączeniu ze specyficznym receptorem, z czego z kolei wynika tropizm
tkankowy wirusa. Białko wirusowe, od którego zależy rozpoznanie komórki
to tzw. białko wiążące receptor.

53

Penetracja jest procesem wnikania wirusa do komórki po jego uprzednim
połączeniu się z receptorem, może rozwijać się jako:

fuzja, zachodzi w przypadku wirusów, które są otoczone błoną
lipidową zawierającą białko fuzyjne. Otoczka lipidowa wirusa zlewa się
z błoną komórkową, dzięki czemu wirus wnika do wnętrza
wiropeksja, jest sposobem polegającym na wykorzystaniu
naturalnych mechanizmów komórki, które są służą do pobierania
różnych substancji odżywczych i regulacyjnych. Także w tym
przypadku wirus musi posiadać otoczkę, gdyż na jednym z etapów
wiropeksji dochodzi do zlewania się błon
endocytoza, polega na bezpośrednim przejściu przez błonę komórki.
Zachodzi ono w przypadku wirusów bezotoczkowych.

54

Odpłaszczenie wirusa polega na uwolnieniu materiału genetycznego
wirusa. W przypadku fuzji i wiropeksji zwykle następuje ono już podczas
wnikania, gdyż jest bezpośrednio związane z mechanizmem penetracji.

Produkcja białek wczesnych, zanim genom zostanie zreplikowany,
często zdarza się, że potrzebne są białka niezbędne do pewnych funkcji z
tym związanych oraz inne, odpowiedzialne za zmianę metabolizmu
komórki.

55

Replikacja genomu zachodzi w różny sposób, zależnie od charakteru
materiału genetycznego, co zostało przedstawione wcześniej. Tutaj może
dojść także do integracji genomu wirusa z genomem gospodarza.

Produkcja białek późnych zachodzi z reguły na podstawie kodu
genetycznego, z nowo wytworzonych genomów. Są to zwykle białka
strukturalne, wchodzące w skład kapsydu, oraz białka umożliwiające
prawidłowe złożenie wirionów

56

Składanie wirionów to proces, w którym dochodzi do wytworzenia
nukleokapsydów

Uwalnianie wirionów z komórki następuje po ich złożeniu. Wirusy
bezotoczkowe zwykle uwalniają się po śmierci komórki i jej rozpadzie,
natomiast wirusy otoczkowe pączkują z powierzchni komórki. Otoczka
lipidowa wirusa to najczęściej pozyskany na tym etapie fragment błony
komórkowej gospodarza.