WYKŁAD 1

1. Miejsce bakterii w świecie mikroorganizmów.

Bakterie są to drobnoustroje stojące na pograniczu świata roślinnego i zwierzęcego. Zaliczamy do nich 1500 gatunków. Są najmniejszymi żywymi organizmami na kuli ziemskiej.

Istnieją dwie zasadniczo różne grupy bakterii: Archaebakteria i Eubakteria.
Archaebakteria bardzo różnią się od innych bakterii pod względem biochemicznym - brak peptydoglikogenu w ścianie komórki; lipidów; specyficznych enzymów oraz rybosomów RNA Występują w ekstremalnych warunkach, podobnych do tych, które panowały kiedyś na Ziemi. Dziś występują rzadko, są dowodem na istnienie bakterii, od początku świata.
Do Archaebakterii zaliczamy trzy grupy: Halofilne - żyją wyłącznie w bardzo zasolonych środowiskach; Metanogeny - zamieszkują ścieki i bagna, oraz układ pokarmowy ludzi i zwierząt, są to beztlenowce, wytwarzają metan z CO2 i wodoru. Termoacidofilne - żyją w środowiskach gorących i kwaśnych np: gorące źródła siarkowe.
Eubakterie, inaczej zwane "właściwe bakterie" - do tej grupy zaliczamy większość bakterii .

1. Podstawowe różnice między bakteriami, a innymi drobnoustrojami.

-brak właściwego jądra komórkowego. Zastępuje je twór zwany nukleoidem występuje pojedynczo lub podwójnie w komórce .Zbudowany jest ze splątanej nici nukleinowej zwanej genoforem , a składającej się z kwasu dezoksyrybonukleinowego , nie oddzielonej od reszty protoplastu podwójny ścianą lipidowo-białkową. Funkcją odpowiada chromosmowi , ale różni się od niego składem chemicznym .
-Wnętrze komórki osłonięte jest błoną cytoplazmatyczną i wraz z nią stanowi protoplast. Błona cytoplazmatyczna zbudowana jest z białek i lpidów. Odgrywa ona bardzo ważną rolę w pobieraniu i wydalaniu różnych substancji przez komórkę .
-W cytoplazmie występują kuliste twory zwane rybosomami , zbudowane z kwasu rybonukleinowego i białek . Tu odbywa się synteza białek .
-Funkcje oddechowe w komórce spełniają mezosomy , zbudowane z współśrodkowo ułożonych uwypukleń błony cytoplazmatycznej. Natomiast u fotosyntetyzujących bakterii uwypuklenia te oderwały się od błony cytoplazmatycznej , zawierają barwniki asymilacyjne zwane tylakoidami lub ciałkami chromatoforowymi . Mają kształt spłaszczonych woreczków i umieszczone są na obwodzie komórki.
-Komórki bakteryjne są przeważnie powleczone warstwą śluzu , które chroni ciało bakterii , przed niesprzyjającymi warunkami zewnętrznymi .
Bakterie w porównaniu z innymi organizmami, mają stosunkowo prostą budowę, ale spełniają one wszystkie charakterystyczne dla swojego świata ożywionego funkcje życiowe - odżywianie , oddychanie ,rozmnażanie

1. Metody badania drobnoustrojów.

W metodach mikroskopowych zasadniczym przyrządem jest mikroskop, a w metodach hodowlanych stosuje się pożywki (podłoża), na których następuje intensywne rozmnażanie się badanych organizmów

Mikroskopy:

-w kropli wiszącej(ruch)
-mikroskop z ciemnym polem widzenia(ruch)
-mikroskop kontrastowo-fazowy (ruch)
-fluorescencyjny(ruch)
-świetlny
-ultrafioletowy
-elektronowy

Barwienie preparatów mikroskopowych metodą Grama

W metodzie tej wykorzystuje się zjawisko powstawania w komórkach niektórych bakterii pod wpływem roztworu fioletu krystalicznego i płynu Lugola trwałych związków o barwie fioletowej, nierozpuszczalnych w alkoholu. Bakterie wykazujące tę właściwość określa się jako Gram-dodatnie (G+).

W komórkach innych gatunków bakterii powstałe związki są nietrwałe i wymywają się alkoholem. Bakterie te odbarwiają się pod wpływem alkoholu, a następnie barwią się na czerwono po dobarwieniu preparatu fuksyną i są określane jako Gram-ujemne (G-).

Zasada oznaczania ogólnej liczby drobnoustrojów metodą płytkową

Metoda płytkowa jest jedną z najstarszych metod hodowania drobnoustrojów. Została ona wprowadzona przez R. KOCHA i jest obecnie powszechnie stosowana w badaniach ilościowych i jakościowych. Metodą tą oznacza się wyłącznie komórki żywe.

Równolegle z posiewem próbki powinno się też wykonać:

• próby kontrolne z samą pożywką,

• z pożywką zaszczepioną 1 cm³ płynu do rozcieńczeń.

Następnie płytki z posiewami umieszcza się dnem do góry w cieplarce i po określonym czasie hodowli oblicza się liczbę kolonii wyrosłych na pożywce

Równolegle z posiewem próbki powinno się też wykonać:

• próby kontrolne z samą pożywką,

• z pożywką zaszczepioną 1 cm³ płynu do rozcieńczeń.

Następnie płytki z posiewami umieszcza się dnem do góry w cieplarce i po określonym czasie hodowli oblicza się liczbę kolonii wyrosłych na pożywce

Do oznaczania ogólnej liczby drobnoustrojów stosuje się najczęściej agar odżywczy, agar odżywczy z glukozą lub agar odżywczy z mlekiem i glukozą.

Hodowlę prowadzi się zwykle w temp. 30°C w czasie 72 h.

W tych warunkach na pożywce rosną głównie drobnoustroje mezofilne tlenowe (są to bakterie, drożdże i pleśnie).

1. Technika mikroskopii - mikroskop świetlny – zasada działania,

Mikroskopy umożliwiają:

- wykazywanie drobnoustrojów, czy są w materiale czy nie.

- ocena morfologii komórek bakteryjnych na podstawie cech określonych.

Wynalazł mikroskop Anthony van Leeuwenhoek.

Zbudował pierwszy mikroskop Zacharias Jensen (1588 – 1631). Był prosty, zbudowany z 2 rurek nachodzących na siebie, wyglądał jak luneta. Służył do celów raczej zabawowych dla ludzi bogatych. Częściej do obserwacji niż do naukowych celów.

Drugą osobą, która zajmowała się mikroskopem był Robert Hooke (1635 – 1703). Pierwszy mikroskop do celów naukowych. Oglądał korek i wprowadził terminologię komórki.

Budowa mikroskopu świetlnego :

okular (obserwujemy przez niego), powiększa obraz tworzony przez obiektyw. Jeden z rodzajów soczewek	stolik, do położenia preparatu
rewolwer (pokrętło), prosta zmiana obiektywu	źródło światła,
obiektyw (kolejne soczewki), zbierają światło wychodzące z przedmiotu i tworzą jego powiększony obraz pośre dni	kondensator, kondensuje światło
śruba makrometryczna, wstępnie reguluje odległość	statyw.
śruba mikrometryczna, ustalanie ostrości	Tubus – formowanie powiększonego obrazu pośredniego
Śruby – do poruszania stolikiem	Łapki – przymocowują

Typy mikroskopów:
- mikroskop świetlny,
- mikroskop fazowo – kontrastowy,
- mikroskop elektronowy,
- mikroskop elektronowy skaningowy.

Oko ludzkie 10^-4

Mikroskop świetlny 10^-3 – 10^-7

Mikroskop świetlny zwykły:

- zasadą działania jest wzmocnienie 2 soczewek pracujących w zespole. Jedna to obiektyw a druga to okular.

- otrzymane powiększenie jest iloczynem powiększenia obiektywu i okularu,

- zastosowanie: laboratorium mikrobiologiczne i cytologiczne.

- częściej są w nim oglądane drobnoustroje w postaci zabitej i barwione.

- może on zawierać kondensator do oglądania w ciemnym polu widzenia.

- ocena morfologii komórek bakteryjnych dotyczy tylko kształtu, wielkości, ułożenia lub sposobu barwienia.

- jeśli korzysta się ze specjalnych technik barwienia można zaobserwować rzęski, otoczki, przetrwalniki, ziarna wolutynowe.

1. Metody badania morfologii drobnoustrojów:

   1. preparaty przyżyciowe,

Preparaty przyżyciowe służą do obserwacji ruchliwości, żywotności, sposobu

rozmnażania, a czasami do wykrywania substancji zapasowych. Najczęściej prowadzi się

obserwacje drożdży i pleśni ze względu na ich budowę i rozmiar. Obserwacja bakterii, ze

względu na małe rozmiary, ogranicza się jedynie do oceny ich ruchliwości.

Preparaty przyżyciowe wykonuje się na szkiełku podstawowym (w kropli spłaszczonej),

a w przypadku badania ruchliwości bakterii lub prowadzenia obserwacji nad sposobem

rozmnażania drożdży preparaty wykonujemy na szkiełku z wgłębieniem zwanym komorą

Lindnera (w kropli wiszącej).

1. preparaty barwione.

Preparat przyżyciowy może być barwiony lub nie barwiony. Chcąc wykonać

barwienie obok kropli z materiałem badanym umieszcza się kroplę barwnika, miesza ezą

i przykrywa szkiełkiem nakrywkowym. Stosowane barwniki nie mogą być toksyczne i muszą

się charakteryzować wysoką kontrastowością. Mimo że używa się ich w bardzo dużym

rozcieńczeniu i tak wywołują zahamowanie rozmnażania.

Przykłady:

• barwienie błękitem metylenowym (rozcieńczenie 1:10 000) pozwala ocenić żywotność

drożdży; barwnik przenika do wnętrza martwej komórki, która barwi się na

ciemnoniebiesko,

• barwienie płynem Lugola umożliwia wykrycie w komórce drożdży substancji

zapasowych – glikogenu, który barwi się na brunatno, a cytoplazma komórki jasnożółto,

• barwienie bakterii płynem Lugola pozwala u gatunków beztlenowych wykryć granulozę -

cukier stanowiący substancję zapasową tych bakterii.

Mechanizm barwienia przyżyciowego może być różny i nie jest on jeszcze do końca poznany.

Prawdopodobnie jest wynikiem:

- chemicznego wiązania ze składnikami komórki,

- elektroadsorpcji barwnych anionów i kationów,

- rozpuszczania się barwnika w określonych składnikach chemicznych komórki.

1. 
   Metody barwienia drobnoustrojów:

   1. pozytywne, negatywne,

barwienie pozytywowe – polegające na zabarwieniu komórek, podczas gdy tło zostaje bezbarwne; może być proste lub złożone,

barwienie negatywowe – uzyskanie kontrastu między ciemnym tłem a nie zabarwionymi komórkami; stosowane jest zwykle do barwienia krętków i otoczek bakterii; wykorzystuje się roztwór nigrozyny, tuszu chińskiego lub cyjanochiny, rozmaz wykonuje się z zawiesiny komórek zmieszanych z barwnikiem, nie utrwala się, tylko od razu po wysuszeniu ogląda pod mikroskopem, może być proste lub złożone,

barwienie pozytywowo-negatywowe – połączenie powyższych metod, najpierw wykonuje się barwienie negatywowe, a po wyschnięciu dobarwia się barwnikiem pozytywowym.

1. proste, złożone.

barwienie proste – gdzie używamy jednego roztworu barwnika, barwnik zlewa się, spłukuje wodą, alkoholem lub acetonem i osusza bibułą; stosowane w celu ustalenia kształtu i układu komórek, np. barwienie fioletem krystalicznym lub błękitem

metylenowym

barwienie złożone – z użyciem co najmniej 2 roztworów barwników, barwienie albo w ściśle określonej kolejności albo ich mieszaniną; np. barwienie metodą Grama

1. barwienie drobnoustrojów metodą Grama.

Gram + na niebiesko-fioletowo, a gram – na czerwono;
utrwalony na mostku preparat nad wanienką, nalewa się fiolet krystaliczny. Barwnik spłukuje się mała ilością wody i dodaje płyn Lugola na 1-2 minuty. Znowu spłukuje wodą. Następnie odbarwia się etanolem, alkohol spłukuje się wodą. Preparat podbarwia się rozcieńczoną fuksyna przez 30 s. Barwniki spłukuje się wodą i suszy w temp. Pokojowej w pozycji pionowej. Bakterie Gram dodatnie barwią się na ciemnogranatowo, zaś gram ujemne na czerwono. W bakteriach Gram dodatnich dzięki ścianie komórkowej nie jest wypłukiwany barwnik przez etanol zaś w Gram ujemnych etanol wypłukuje barwnik.

1. Podział bakterii oparty na cechach morfologicznych.

KULISTE: trzy osie przestrzenne równe (a=b=c) Komórki potomne w zalezności od przebiegu płaszczyzny podziału podczas rozmnażania układają się w:
-ziarniaki
-dwoinki
-czworaczki
-sześcianki
-paciorkowce (koraliki)
-gronkowce (grona)

CYLINDRYCZNE: jedna z osi jest co najmniej dwa razy dłuższa od dwóch pozostałych (a>b+c)
-pałeczki (barwione metoda Grama – Gram-; nie wytwarzają czerwonych zarodników)
-laseczki(--- Gram+; wytwarzają zarodniki niebiesko-fioletowe)

SPIRALNE:
-krętki(podobne do sprężynki)
-śrubowce(kształt falisty, wężowaty)
-przecinkowce(podobne do „ , ”

1. 
   Podstawowe elementy struktury komórki bakteryjnej – budowa, funkcje.

BŁONA KOMÓRKOWA (=ściana kom. + bł.cytoplazmatyczna)

Ściana komórkowa
-utrzymanie kształtu bakterii, zawartości cytoplazmy, nukleoidu
-kwasy dwuaminowe: (kwas a,E-diaminopimelinowy i jego pochodne;
pochodne D-glukozy:kwas acetylomuraminowy, N-acetyloglukozamina; peptydoglikan(glikopeptyd, muramina))

Paptydoglikan-polimer skladający się z na przemian ułożonych łańcuchów N-acetyloglukozaminy i kwasu N-acetylomuraminowego połączonych wiązaniami B 1-4 oraz poprzecznie ułożonego łańcucha tetra peptydów przyczepionych do węzła 3.kwasu muraminowego.

Gram+	Gram-
Grubość ok. 20nm	5-15nm
Jednolita struktura	Dwuwarstwowa
10-30%aminocukry	1-10% aminocukry
0,2% lipidy	10-20% lipidy
3-4% aminokwasy	14-18% aminokwasy
Paptydoglikan	Peptydoglikan
Polisacharydy	Kwas diaminopimelinowy
Kwas tejchojowy	Antygen 0
Kwas tejchuronowy białkowy	lipoproteiny

Ściana pełna: preparat uzyskany z komórki bakteryjnej po usunięciu z nich cytoplazmy wraz z kwasami nukleinowymi
ściana strukturalna: z pełnych ścian po usunięciu warstwy lipoprotein i warstwy lipoproteinowej
Ściana gładka: warstwa podstawowa uzyskana przez enzymatyczne usunięcie kuleczek proteinowych-woreczek mureinowy

Błona cytoplazmatyczna
-pod ściana bakterii
-wpływa na procesy życiowe bakterii
-składa się z proteiny i lipidu
*protoplast>bakteria pozbawiona ściany komórkowej
*sferoplast>różnica od Protoplastu jest taka, że na błonie cytoplazmatycznej są pozostałości błony komórkowej

CYTOPLAZMA:
-wewnątrz błony kom

-zawiera rybosomy, substancje chromatynowe, aparat genetyczny komórki bakteryjnej

-endoplazma tworzy siateczkę śródplazmatyczną wśród której zlokalizowane są rybosomy, i układ enzymatyczny

-zawiera elementy chromatynowe, odgrywa role jądra komórkowego, oraz episony, wakuole(zawierają zużyte produkty PM) i kinetoplasty (kieruja ruchem rzęsek)

-plazmidy odpowiedzialne są za dziedziczenie cytoplazmatyczne

-skład chemiczny zbliżony do innych żywych komórek (gdzie dominuje w składzie WODA)

SUBTANCJA CHROMATYNOWA

JĄDRO KOMÓRKOWE:

-niektóre kom.mają widoczne j.k.

-bez bł.jądrowej

-u większości bakterii rolę jądra spełnia substancja chromatynowa (jej skupisko)

1. Dodatkowe elementy struktury komórki bakteryjnej – budowa, funkcje.

FIMBRIE: nieruchome wypusti komórki bakteryjnej widoczne w mikroskopie elektronowym. Przyczepiaja komórke do pożywki i odgrywaja role w transporcie substancji odżywczych z pożywki, w oddychaniu i procesach płciowych
RZĘSKI : długie wypustki widoczne w mikroskopie świetlnym, narząd ruchu bakterii. Wyrózniamy bakterie jednorzęse, dwurzęse, czuborzęse, okołorzęse

OTOCZKI: na zewnątrz sciany kom rokowej, polisacharydy. Chroni przed fagocytozą, funkcja ochronna – potwierdzamy barwieniem pozytywno-neg

PRZETRWALNIKI: powstaja gdy bakteria znajduje się w niedogodnych warunkach środowiskowych (np. odwodnienie, brak substancji odżywczych) Następuje silne zag eszczenie protoplazmy oraz zahamowanie przem iany materii. Blona otaczająca jest odporna na działanie czynników szkodliwych. Po przedostaniu się w dogodne warunki przetrwalniki kiełkują i powstaje wegetatywna komórka bakteryjna
*przetrwalnik centralny
*biegunowy okrągły owalny
*podbiegunowy
*centralny rozszerzający komórkę

SUBSTANCJE ZAPASOWE:
-skrobia
-glikogen
-kulki tłuszczu
-wolutyna (substancja zapasowa białkowa w komórce maczugowców błonicy)
Są to magazynki na czas niekorzystnych warunków środowiska

1. Formy atypowe i degeneracyjne bakterii.

Atypia komórkowa to odchylenie w ksztaltach w granicy fizjologicznej, spowodowane przez:
czynniki fizyczne np. T
czynniki chemiczne
Inowlucyjna (degeneracyjna) znacznie odbiega od normy, przez:
antybiotyki (chemioterapeutów – zmiana i zabicie komórki bakteryjnej)
brak substancji odżywczych (niezbędne zapewnia im podloze)
silne środki p/bakteryjne (w dezynfekcji do zabicia)

1. Rozwój i wzrost bakterii:

   1. Substancje i czynniki niezbędne do wzrostu i rozwoju bakterii.

Woda- 50-90% zawartości pożywek bakteryjnych. Niskowie/wysokie stężenia hamuja lub uniemozliwiają wzrost

Sole mineralne- utrzymuja prawidłowa izotonie i izojonie środowiska. Pozywki zawierające kationy Na K NH4 Cu aniony Cl CO3 SO4 oraz slady metali ziem rzadkich Zn Co Mo Va
Halofity: zdolnośc bakterii do wzrostu w podwyższonym stężeniu NaCl (gronk.złoc, 15%NaCl inne przy tym stężeniu już giną.)

Aminokwasy- bakterie są zdolne do syntezy prawie wszystkich aminokwasów z amoniaku (dawca N) oraz glukozy ( dawca C)

Węglowodany- mono i disacharydy (glu i laktoza) Produkty przemiany materii to: energia, CO2, H2

Tłuszcze- sól sodowa kwasu olejowego

Wiatminy- niezbędne do wzrostu : B1, B2, B3 ,B4, B5, B6, B8, B9

Czynniki wzrostowe- kwas p-amino-benzoesowy, hemotyna

1. Wymagania tlenowe: bezwzględne beztlenowce, bezwzględne tlenowce, względne beztlenowce

Bezwzgl. Beztlenowce: rosna i rozmnażają się tylko na zredukowanej powierzchni pożywki agarowej np.: tiglikolan sodu, płytka Fortnera, podłoże Tarrozziego Wrzoska, anaerosta
Przy zawartości tlenu nie więcej niż 0,5% i rH 2,5-2,8; wynika to z braku cytochromów łańcucha oddechowego (laseczka tężca, pałeczka zgorzeli)

Względne beztlenowce: cisnienie cząsteczkowe tlenu 2-8%, 60-90 ekspozycja tlenu atmosferycznego, rH 3,1-5,8 (clostridium novi)

Bezwzgl. Tlenowce: normalne stężenie tlenu, pH 7,0 rH 0,2-0,4(prątki gruźlicy)

1. Wymagania temperaturowe:

bakterie psychrofilne (T min 0st.C max 30st.C optymalna 15st.C)

bakterie mezofilne (T 10-45stC optymalna 30-37st.C) - chorobotwórcze

bakterie termofilne(T 40-70st.C optymalna 52st.C) – w gorących źrodłach

1. Wpływ Ph środowiska na rozwój bakterii.

Drobnoustroje są bardzo wrażliwe na odczyn środowiska. Poszczególne gatunki mogą rozwijać się w środowisku o określonym pH.
Każdy gatunek ma swoje pH minimalne, optymalne i maxymalne. Na bardzo niskie wartości pH wrażliwe są bakterie. Drożdże i pleśnie mogą się rozwijać w środowisku kwaśnym, a nawet w bardzo kwaśnym np. w kapuście kiszonej.
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

1. Czas generacji bakterii. Fazy wzrostu bakterii.

Czas generacji bakterii: czas od podziału do podziału, czas podwojenia liczby komórek bakteryjnych

Fazy wzrostu:
spoczynkowa: liczba Komorek utrzymuje się na stalym poziomie, procdes adaptacji do nowego środowiska
intensywnego podzialu: komorki dzielą się bardzo intensywnie (e.coli co 23minuty, prątki gruźlicy co 96-120h)
niezmienna
spoczynkowa –starzenie hodowli, komórki obumierają

1. Czynniki wpływające na patogenność bakterii oraz ich przystosowanie się do środowiska.

   1. Enzymy bakteryjne – rodzaje, rola, znaczenie w praktyce zawodowej.
      zewnątrzkomórkowe:
      -rozkład białek: proteazy, peptydazy, dekarboksylacja z wytworzeniem CO2, dezaminacja z wytworzeniem amoniku, transmisja, racemizacja
      -rozkł lipidów i t ł.właściwych: lipazy, lecytynaza
      -rozkład węglowodanow: polisacharydazy, poliorydazy
      -rozklad kw.nukleinowych: dezoksyrybonukleazy, rybonukleazy, nukleotydazy
      -inne: hemolizyny alfa(częściowe) Beta (całkowite) gamma (brak) u paciorkowców
      wewnątrzkomórkowe:
      -hydrolazy- katalizuja hydrolize W,B, estrów(poliozydazy, amylazy, proteazy, peptydazy, amidazy)
      -liazy – rozpad substratow bez przyłączenia cząsteczek H2O
      -transferazy – przenośniki roznnych gr chemicznych z jednych czasteczek na inne
      -fosforylazy – katalityczne odlaczenie kwasu fosforowego od innych cząsteczek
      -izomerazy – przebudowa cząsteczek chemicznych
      -ligazy (syntetazy) – katalityczne łączenie dwóch czasteczek
      -permeazy – (trans okazy) regulacja przechodzenia metabolitow przez bł.kom np. antybiotyki
      oksydoredukcyjne
      -oksydazy –przenoszenie H z substratem na akceptor
      -oksydazy cytochromowe – przenoszenie elektronow z układu bakterii cytochormów
      -peroksydazy – rozklad nadtl.H na wode i tlen
      -dehydrogenazy – w war.beztl. aktywowanie H z substratem
      -hydrogenazy – aktyw.H molekularny i przenosi go na akceptor
      
      Enzymy indukowane: szybkość wytwarzana zwieksza się w zależności od obecności induktorów (np.laktozy)
      Enz. Supresowe: szybkość spada przy wzroście stężenia niektórych metabolitów

   2. Toksyny bakteryjne – rodzaje, rola, znaczenie w praktyce medycznej.
      -zmieniające normalny metabolizm kom gospodarza

-majace szkodliwy wpływ na organizm gospodarza (choroba)

Rodzaje toksyn

1. endotoksyny – strukturalne komponenty bakterii (ściana kom); wydzielane do środowiska podczas lizy bakterii, w fazie wzrostu, działają w obecności bakterii; niewielkie ilości LPS mogą być wydzielane podczas namnażania ale to straaasznie malo; będą działać tylko w miejscu gdzie występuje bakteria

Endotoksyny wydzielane są zazwyczaj przez bakterie gram ujemne do krwi, w wyniku działania układu immunologicznego gospodarza lub niektórych antybiotyków. Związki bioaktywne są zwyczajnym składnikiem mechanizmów obronnych i pomagają w zwalczaniu infekcji, jednak pod wpływem działania integralnego składnika błony bakterii gram ujemnych (LPS), ich ilość gwałtownie wzrasta, co jest dla organizmu toksyczne. Taką reakcję nazywa się szokiem septycznym. Jego objawy to: gorączka, problemy z krążeniem, trudności funkcjonowania narządów a w efekcie śmierć. Składniki bakterii gram + (peptydoglikan, kwasy tejchojowe) także mogą wywołać szok septyczny.

2. egzotoksyny – białka(najczęściej); wydzielane do środowiska w logarytmicznej fazie wzrostu; działają poza miejscem wytwarzania (na ogół)

Egzotoksyny natomiast to ogólna nazwa białek bakteryjnych, które są toksyczne dla komórek gospodarza i wytwarzane są przez bakterie G+ i G-. Nazwa zwyczajowa to po prostu "toksyny". Toksyny są na tyle silne, że mogą oddziaływać nawet na miejsca sporo oddalone od źródła zakażenia. W niektórych przypadkach, tj. zatrucie jadem kiełbasianym, niema nawet potrzeby kolonizacji gospodarza. Sama toksyna ma tak silne działanie, że wywołuje poważną chorobę

1. Przetrwalniki bakteryjne – przebieg procesu kiełkowania.
   formy spoczynkowe umożliwiające organizmom przetrwanie niekorzystnych dla nich warunków

a) Cysty - formy przetrwalnikowe, powstające wewnątrzkomórkowo, w wyniku przemian zachodzących w protoplazmie komórek bakteryjnych, prowadzących do wytworzenia wielowarstwowych otoczek. Są odporne na działanie wysokich temperatur (nawet działanie temperatury 100°C przez dłuższy okres ich nie zabija).

b) Endospory – spoczynkowe, przetrwalnikowe formy bakterii, nieprawidłowo nazywane zarodnikami, charakteryzujące się znacznym stopniem odwodnienia zawartej w nich cytoplazmy oraz grubymi i wielowarstwowymi osłonami. Umożliwiają bakteriom przetrwanie skrajnie niekorzystnych warunków (brak wody i substancji odżywczych, wysoka i niska temperatura, wysychanie, promienie UV, niekorzystne pH).

c) Występują u niektórych bakterii (Bacillus, Clostridium, Sporosarcina), głównie Gram-dodatnich. Powrót endospor do życia, czyli tzw. germinacja lub kiełkowanie przetrwalnika, polega na pobraniu wody, rozerwaniu ściany i utworzeniu normalnej komórki wegetatywnej. Sygnałem biochemicznym do wyjścia ze stadium endospory jest wzrost stężenia alaniny, adenozyny lub tyrozyny w środowisku.

d) sporulacja - proces tworzenia endospory

1. Rozmnażanie u bakterii.

   1. Podział bezpośredni.
      podział poprzeczny: dzielą sie na dwie przez zwężenie jądra – amitoza (mniej precyzyjny niz mitoza proces);
      przed podzialem bez zmian komorki i jej morfologii ;
      komorki potomne o podobnych cechach biologicznych.

   2. Procesy transformacji.
      odbywa się poprzez pobranie z podłoża DNA pochodzącego z martwych bakterii i wbudowanie go we własny materiał genetyczny.

   3. Procesy transdukcji – rodzaje, znaczenie.
      zachodzi, gdy fragment DNA zostanie przeniesiony z jednej komórki do drugiej za pośrednictwem wirusa bakteryjnego.

W taki sposób bakterie uzyskują odpowiednie cechy szczepu dawcy DNA. Transdukcja fagiem powoduje też powstanie form patogennych u maczugowca błonicy i przecinkowca cholery. Nabycie właściwości chorobotwórczych przez bakterię po zakażeniu fagiem nazywamy konwersją fagową. Na tej samej drodze bakterie mogą uzyskiwać oporność na antybiotyki. Transdukcja ma szerokie zastosowanie praktyczne do wprowadzania genów do komórek w technikach biologii molekularnej. Transdukcja ma zastosowanie w terapii genowej

Rodzaje transdukcji

Transdukcja uogólniona jest wynikiem pomyłki w łączeniu się główek faga napełnianych DNA. Zamiast

zlepiania się wokół materiału genetycznego faga gromadzą się wokół fragmentu chromosomu bakterii lub

plazmidu. Po włączeniu dostatecznej ilości DNA do główki faga wirusowa endonukleaza przecina DNA,

umożliwiając ostateczne skompletowanie cząstek faga zawierających DNA. Powstały fag jest określany

jako uogólniona cząstka trandukująca.

Transdukcja specyficzna czyli organiczna zachodzi wtedy, gdy następuje replikacja profaga w bakterii

lizogennej. W czasie wytwarzania plazmidów F’ przy pomyłce enzymu tnącego powstaje specyficzny wirus

transdukcyjny . Wówczas DNA znajdujących się w cząsteczkach potomnych zawiera małe fragmenty

genomu gospodarza, które są zawsze wysoce swoiste, ponieważ pochodzą z obrzeży genomu wirusa (genom

wirusa jest zawsze włączany w kilku swoistych miejscach, gdzie istnieje dostateczna homologia, aby

umożliwić rekombinację DNA fagowego i bakteryjnego).

1. Koniugacja – przebieg procesu, rola, znaczenie plazmidów.
   polega na wymianie części genoforu lub plazmidów poprzez fimbrie między dwiema komórkami bakterii.

Koniugacja to proces wieloetapowy. Zaczyna się od kontaktu czubka pilusa z odpowiednim receptorem na powierzchni komórki innej bakterii. Następnie zostaje on unieruchomiony i ulega retrakcji a następnie degradacji, doprowadzając do bezpośredniego kontaktu osłon komórkowych. Umożliwia to lokalne ścisłe zespolenie błon. Pary komórek, które połączyły się w ten sposób są wystarczajaco stabilne i gotowe do przekazania DNA.

Transfer genów rozpoczyna się od jednoniciowego nacięcia w odpowiednim miejscu plazmidu przez dane białko. Następnie nacięta nić jest przepychana do komórki biorcy. Po przekazaniu plazmidu jego liniowa forma ulega cyrkularyzacji. W czasie przekazywania materiału genetycznego następuje już synteza nowych genów z materiałem genetycznym naturalnie występującym u danej bakterii. Synteza nici komplementarnych w komórce dawcy przebiega w sposób ciągły a w komórce biorcy poprzez fragmenty Okazaki.

W czasie koniugacji z komórką Hfr, do biorcy przekazany zostaje zwykle fragment chromosomu, poczynając od miejsca integracji plazmidu F. Dzięki temu powstają niepełne zygoty, nazywane merezygotami. Chromosom Hfr przekazywany jest do komórki F^- zwykle ze stałą prędkością a na przekazanie całości potrzeba od 100 do 110 minut. Efektem tej koniugacji jest uzyskanie rekombinatów.

Biologiczna rola koniugacji polega prawdopodobnie na przenoszeniu plazmidów między różnymi komórkami danej populacji. Na plazmidach znajdują się często cechy selekcyjne (np. oporność na dany antybiotyk), toteż proces ten ma olbrzymie znaczenie. Prawdopodobnie dzięki koniugacji powstały w krótkim czasie lekooporne bakterie, takie jak Shigella oporna na różne antybiotyki lub gronkowiec złocisty (Straphylococus aureus) oporny na penicylinę.

Plazmidy – koliste cząsteczki DNA z zakodowanymmi cechami
Plazmidy zakaźne – duże, 1-3 kopie
Plazmidy niezakaźne – Male 10-15 kopii:
-Plazmidy F to płciowe przekaźniki podczas koniiungacji
-Plazmidy R – czynnik lekooporności
-Plazmidy Cd – czynnik kalicynogenny, warunkujący syntezę kalicyn (białka o charakterze antybiotyku)

1. 
   Metody hodowli bakterii.

   1. Definicje pojęć: hodowla, kolonia, pożywka.
      Hodowla: wzrastanie na podłozu zbiorowiska bakterii
      Kolonia: skupisko bakterii składające się z mld osobników klonów bakterii 1 gatunku
      Pożywka: płynne, półpłynne, stałe mieszaniny roznych związków chemicznych w których lub na których rzmnażaja się bakterie

   2. Podział podłoży bakteriologicznych /krótka charakterystyka, przykłady/

      1. ze względu na charakter składników /
         naturalne podłoże o nie w pełni zdefiniowanym składzie chemicznym zawierające wyciągi z tkanek roślinnych lub zwierzęcych, hydrolizaty białkowe, itp.; M.in. bulion odżywczy, brzeczka, mleko odtłuszczone lub pełne
         Syntetyczne – złożone ze związków chemicznych o ściśle określonym i znanym składzie chemicznym (jakościowym i ilościowym);
         półsyntetyczne są częściowo poznane pod względem składu substancji odżywczych, np. podłoże M9 wg Adamsa wzbogacone dodatkiem glukozy i autolizatu drożdży

      2. ze względu na konsystencję
         płynne,bulion zwykły, woda peptonowa; głównie do namnażania drobnoustrojów
         półpłynne, zawierają 0,1-0,7% agar i służą do hodowli mikroorganizmów o mniejszym zapotrzebowaniu na tlen; na podłożach tych bada się również ruch bakterii;
         stałe 1,5-2% agar i służą obok namnażania bakterii do ich różnicowania;

      3. ze względu na wymagania odżywcze drobnoustrojów:

         1. proste - na tych pożywkach mogą wzrastać jedynie najmniej wymagające drobnoustroje. Są to bulion i pepton, a w przypadku podłoża stałego agar i żelatyna

         2. złożone
            wybiórczo-namnażające, skład ilościowy i jakościowy na korym rosna tylko wybrane bakterie, zawiera czynnik przyspieszajacy wzrost jednych bakterii i hamujący innych
            wybiórczo-różnicujące/,podloze odżywcze, substrat dla enzymu bakterii, skaźnik wykrywający obecność pośrednich i koncowych produktów przemian komórkowych; są to podłoża identyfikujące i diagnostyczne; pozwalają na rozróżnienie dwóch typów bakterii;

         3. specjalne: do hodowli bakterii o specjalnych wymaganiach odżywczych np. Loewensteina(prątki gruźlicy), Tofflera (maczugowiec blonicy, dwoinka rzeżączki), Tarrozziego-Wrzoska(beztlenowe), agar czekoladowy(pałeczka krztuśca)

2. Możliwość hodowli bakterii w warunkach beztlenowych i w atmosferze CO₂.
   Hodowle beztlenowe inkubuje się w anaerostacie – puszka (metalowa lub plastikowa) szczelnie zamknięta, z saszetką stymulującą atmosferę beztlenową i wskaźnikiem atmosfery beztlenowej.

3. Cechy wzrostu bakterii na podłożach płynnych i stałych.
   Obserwacja wzrostu drobnoustrojów na pożywkach należy do ważnych informacji diagnostycznych przy identyfikacji drobnoustrojów. W zależności od rodzaju podłoża w diagnostyce uwzględnia się różne cechy.

Płynna pożywka bulionowa występowanie błonki charakter błonki zmętnienie lub osad charakter zmętnienia stopień zmętnienia charakter osadu zapach	Pożywka stała - skos agarowy intensywność wzrostu charakter brzegu linii wzrostu konsystencja barwa	Pożywka stała na płytkach Petriego wymiary kolonii kształt kolonii brzeg kolonii powierzchnia kolonii konsystencja barwa kolonii lub podłoża wyniosłość - profil

Charakter wzrostu na podłożu płynnym pozwala na określenia zapotrzebowania bakterii na tlen:

1. bezwzględne tlenowce rosną na powierzchni pożywki w postaci pierścienia, błonki lub kożucha utworzonych z komórek; w zależności od gatunku bakterii kożuch może być biały, zabarwiony, suchy, sfałdowany, jednolity lub rozpadający się, kłaczkowaty, wznoszący się po ściankach

2. względne beztlenowce charakteryzuje wzrost dyfuzyjny, objawiający się jednolitym zmętnieniem całej objętości pożywki

3. bezwzględne beztlenowce rosną w postaci osadu na dnie probówki; po wstrząśnięciu osad unosi się w sposób pylisty, osiadający, kłaczkowaty lub ziarnisty

4. mikroaerofile rozwijają się w postaci pierścienia w pewnym oddaleniu od powierzchni pożywki

Wymienione typy wzrostu na podłożach płynnych można obserwować w różnych kombinacjach, np. zmętnienie i osad, zmętnienie i kożuszek.

Wzrost i charakterystyka hodowli na skosie agarowym.

Przy posiewie na skosie bakterie najczęściej nie tworzą wyodrębnionych koloni, jednak sposób wzrostu jest również ważną cechą diagnostyczną. Wzrost bakterii na skosie opisujemy uwzględniając następujące cechy:

1. charakter wzrostu: jednolity (w postaci zwartego nalotu komórek); perlisty (tworzą się oddzielne, niezlewające ze sobą kolonie) o brzegach gładkich, ząbkowanych, kolczastych, ziarnistych; krzewiasty, nieregularny, itp.

2. powierzchnia rozmazu: lśniąca, matowa, czasem cienka, sucha błonka

3. struktura: gładka, ziarnista, pofałdowana

4. barwa i przezroczystość

Charakterystyka wzrostu kolonii bakterii na płytce Petriego

Obserwacje koloni przeprowadza się przy pomocy lupy lub binokularu biorąc pod uwagę:

1. rozmiar kolonii ( w milimetrach)

2. kształt kolonii

Niektóre bakterie mogą nie tworzyć pojedynczych kolonii, lecz zarastać całe podłoże, dając wzrost mgławicowy, inne tworzą kolonie rozpełzające się po powierzchni podłoża

1. 
   brzeg kolonii:

1. profil kolonii ponad powierzchnię pożywki:

1. barwa kolonii i jej przejrzystość: przeźroczysta, mętna, opalizująca, nieprzeźroczysta oraz zdolność do wytwarzania pigmentu zabarwiającego otoczenie kolonii: zabarwione, niezabarwione

2. powierzchnia kolonii: gładka i pomarszczona; może być lśniąca lub matowa

WYKŁAD 2

1. Wpływ związków chemicznych i czynników fizycznych na drobnoustroje.

2. Dekontaminacja (mycie, dezynfekcja i sterylizacja)
   proces który obejmuje mycie dezynfekcję i sterylizację. Proces usuwania / zabicia drobnoustrojów doprowadzający do tego, że materiały staja się bezpieczne dla zdrowia.

3. Aseptyka i antyseptyka
   
   Aseptyka – postępowanie mające na celu dążenie do jałowości pomieszczeń, narzędzi, materiałów opatrunkowych i innych przedmiotów w celu niedopuszczenia drobnoustrojów do określonego środowiska, np. otwartej rany operacyjnej.
   Antyseptyka, postępowanie odkażające, wyjaławianie, którego celem jest zabicie wszystkich drobnoustrojów (bakterii, wirusów, grzybów) znajdujących się w danej przestrzeni lub substancji, na określonych przedmiotach, na rękach, w ranie lub w jej otoczeniu itp. Do wyjaławiania stosuje się: środki antyseptyczne, wysoką temperaturę w sterylizatorach (sterylizacja) i autoklawach, promienie nadfioletowe lampy kwarcowej (sale operacyjne, sale chorych), promieniowanie jonizujące.
   
   Na ostateczny efekt działań aseptycznych składa się:
   -jałowe pobieranie sprzętu z pakietu
   -technika zabiegu medycznego
   -włas ciwe przygotowanie chorego oraz pola operacyjnego
   -przygot. Personelu do pracy asept.przez ubiór ochronny, właściwe zachowanie na Sali operacyjnej
   -przygotowanie pomieszczenia (bezpieczne jest takie, w którym znajduje się mniej niż 10 kom bakterii w 1m3

Niepowodzenie zależy od:
-braku możliwości sterylizacji calego sprzętu, który bierze udzial w przerwaniu ciaglasci tkanek, kontakt ze spojówkami i śluzówkami
-niewlaściwe kwalifikowanie sprzętu do zastosowanej metody sterylizacji

-nieprawidlowa kontrola procesu technologii sterylizacji
-brak właściwego wyposażenia sprzętu do sterylizacji
- niewielka pojemnośc sterylizatorów
-brak innych metod wyjałowienia
-błędy organizacyjne w funkcjonowaniu sterylizator ni

1. 
   Dezynfekcja.

   • definicja dezynfekcji - proces prowadzący do zniszczenia form wegetatywnych drobnoustrojówpodział procesu dezynfekcji:

     • Dezynfekcja termiczna (paseryzacja, tyndalizacja etc.)
       -zastosowanie ciepła suchego (płomien palnika, prasowanie)
       -ciepla wilgotnego (para wodna)
       -pasteryzacja
       proces ogrzewania (głównie płynów) do 72-75st.C przez 25-30minut i poddaniu ich natychmiastowemu schłodzeniu (mleko-mikrofiltracja i pasteryzacja w 72st.C czyli najniższej dopuszczalnej T prze 52 minuty, przez co zachowuje smak i właściwości odżywcze) (pasteryzacja soków i win – 62st.C i schłodzenie w 10st.C bo alkohol wyparowuje powyżej 62st.C)
       -gotowania (dekoktacja)
       polega na kilkunastominutowym działaniu na drobnoustroje wrzącą wodą lub nasyconą parą wodną w normalnym ciśnieniu atmosferycznym. Giną tylko postacie wegetatywne drobnoustrojów. Proces ten zastępuje sterylizacje sprzętu medycznego i płynów leczniczych. Stosowany szeroko w przemyśle mleczarskim, fermentacyjnym. Działanie parą wodną w aparatach Kocha lub gotowaniu we wrzącej wodzie.
       -wyparzanie (tylko w warunkach domowych bo jest nieskuteczne)
       -tyndalizacja (3krotna pasteryzacja w odstępach 24h)
       -para wodna przy normalnym lub zwiekszonym cisnieniu

     • Dezynfekcja chemiczna (środki chemiczne stosowane w dezynfekcji)
       stosowanie środków pozwalających na dezynfekcj e otoczenia chorego. Niektóre rozcieńczone środki służą do odkażenia skóry, bł.śluz, jam ciała(antyseptyka), powierzchni, wody.
       Preparaty:
       -aldehydy(formalina, aldehyd glutarowy)
       -alkohol(alifatyczne,aryloalifatyczne)
       -chlorowce i ich związki
       pierwiastki gr17, fluor i chlor – gaz, brom – brunatna ciecz, jod – krystaliczny brunatny ciało stałe; łatwo sublimuje przechodząc w fioletowe pasy. W stanie wolnym tworzą cząsteczki dwuatomowe, wszystkie rozpuszczaja się w wodzie, powstaje woda chlorowa, bromowa i jodowa.
       -pochodne biguanidyny

     • Dezynfekcja fizyczna (promienowanie)
       stosowane do pomieszczen
       -naswietlanie gornych warstw powietrza
       -naswietlanie dolnych warstw powietrza
       -naswietlanie powietrza nawiewnego
       -naswietlanie sal chorych
       -dezynfekcja powierzchni

     • Dezynfekcja termiczno – chemiczna
       dezynfekcja komorowa (stosowanie pary wodnej połączonej z formaliną I amoniakiem), ok50st.C, alternatywa dla produktów niemogących przetrwać w T100stC

2. 
   Sterylizacja.

   • definicja sterylizacji – process polegający na usunięciu wszystkich dorm drobnoustrojów (bakterii, grzybów, wirusów, pierwotniaków) wraz z przetrwalnikami.

   • czynniki fizyczne i chemiczne wykorzystywane w procesach sterylizacji:
     -gorące powietrze
     -nasycona para wodnna
     -tlenek etylenu
     -para formaldehyd
     -ozon
     -nadtlenek wodoru
     -promieniowanie gamma
     -kwas nadoctowy

   • metody sterylizacji:

a)suchym gorącym powietrzem -wymuszony obieg powietrza T160stC 120min lub T180stC 45min -bez obiegu 160stC-150min/ 180stC-60min wady:długi czas procesu, wysoka t, tylko porcelanowe tygle , szkło	b)nasyconą parą wodną w nadciśnieniu – autoklaw -T121stC-1atm-15(-30)min -T134stC-2atm-5/3min -metoda grawitacyjna -metoda prózniowa	c)tlenkiem etylenu, wady: -toksycznosc -wysokie koszta -długi czas sterylizacji i degazacji -szkodliwy dla osob obsługujących (otwieranie urządzeń, przenoszenie materiałów do degazacji)

kontrola procesów sterylizacji (fizyczna, chemiczna, biologiczna – Sporal A i S) -monitoring procesów sterylizacji
- wskaźniki fizyczne (manometry, termometry, zegarki)
-wskaźniki chemiczne
-wskaźniki biologiczne – sprawdzają czy komora jest sterylna
SPORAL A - przetrwalniki Bacillus serabathermophilus do autoklawu
SPORAL S – przetrwalniki Bacillus subtilis, do suszarek

Kontrola procesów sterylizacji obejmuje kontrolę sprzętu, wsadu, pakietu i ekspozycji.

• Kontrola sprzętu oparta jest na odczycie wskazań zegarów, termometrów i manometrów mierzących

punktowo dany parametr (wskaźniki fizyczne).

• Kontrola wsadu (tzw. biologiczna kontrola procesu sterylizacji) prowadzona jest w oparciu o wskaźniki

biologiczne. Są to umieszczone na nośniku (krążek lub pasek bibuły) przetrwalniki wyselekcjonowanych

szczepów bakterii B. subtilis lub B. stearothermophilus wysoce opornych na dany czynnik sterylizujący.

Należy umieścić nie mniej niż dwa wskaźniki wewnątrz dwóch wybranych pakietów a te z kolei należy

ułożyć w dwóch różnych miejscach komory sterylizatora. Po ekspozycji (zakończeniu procesu sterylizacji)

przetrwalniki przenoszone są do podłoża hodowlanego. Po inkubacji odpowiednio w 370 C (B. subtilis) lub

w 560 C (B. stearothermophilus) – brak w podłożu hodowlanym jest dowodem na skuteczność procesu

sterylizacji.

- Sporal S: spory B. subtilis – kontrola sterylizacji suchym gorącym powietrzem, tlenkiem etylenu; wynik po

7 dniach

- Sporal A: spory B. stearothermophilus – kontrola sterylizacji parą wodną w nadciśnieniu; wynik po 7 dniach

- 3M Attest: spory bakteryjne + pożywka – kontrola sterylizacji parą wodną w nadciśnieniu kontrola

sterylizacji tlenkiem etylenu; wynik po 24-48 godzinach

• Kontrola pakietu jest kontrolą chemiczną, którą można przeprowadzić przy użyciu wskaźników

wieloparametrowych monitorujących zwykle czas i temperaturę sterylizacji oraz wskaźników integrujących

monitorujących wszystkie parametry procesu a substancja wskaźnikowa przesuwa się w określonym polu

wskaźnika.

• Kontrola ekspozycji jest kontrolą chemiczną prowadzoną dla każdego pakietu przy użyciu samoprzylepnych

taśm, pasków, groszków. Zmiana barwy nadruku umożliwia wizualną ocenę, czy dany pakiet był poddany

sterylizacji.

1. 
   Filtracja przez sączki bakteryjne.

   • rodzaje filtrów:
     a) filtry porcelanowe – Chamberlanda, zatrzymują cząsteczki większe niż pory, zależy od siły adsorpcyjnej powierzchni filtra.

b) filtry z ziemi okrzemkowej – Berkefelda, nie przechodzą bakterie i inne drobnoustroje, ale przechodzą wirusy i bakteriofagi.

c) filtry azbestowe – Seitza, przez bibułę azbestową nie przechodzą bakterie, bakteriofagi, i większe wirusy.

d) filtry szklane – spiekane, porowate szkło, Shotta.

• kontrola działania filtrów bakteryjnych (Serratia marcescens)

przeprowadza się posiewem na pożywkę

1. Odkażanie

   • ”idealny” środek odkażający
     -natychmiastowe działanie na szeroki zakres drobnoustrojów
     -dobrze biodegradowalny, bark toksycznego działania
     -bezzapachowy
     -duża trwałość koncentratu, roztworów roboczych
     -dobrze rozpuszczalny w wodzie
     -niska cena

   • środki utleniające (tlen, ozon, woda utleniona, nadmanganian potasu,)

   • sole metali ciężkich(–oksycyjanek rtęciowy, azotan srebra, białczan srebra.)

   • alkohole(etanol, izopropanol)

   • fenole i krezole(fenol, krezol, heksachlorofen)

   • formaldehyde(powoduje ścinanie się białek bakterii rozkładających tkanki)

   • detergenty(mydła, płyny do naczyń)

   • barwniki( fiolet krystaliczny, zieleń brylantowa, fuksyna zasadowa, rivanol)

   • jodofory(nośniki jodu, stosowane by ograniczyc nieporadne działania jodu w roztworach wodnych i alkoholach)
     -stężenie wolnego jodu nizsze
     -większa rozpuszczalnośc w wodzie
     -stoponiowe i długie uwalnianie jodu z kompleksu

-obniża stężenie wolnego jodu

1. Metodyka higienicznego mycia (dekontaminacji) rąk.
   

- Higieniczne mycie rąk polega na wcieraniu w ręce 3ml etanolu 70% przez 30 sekund.

- Zwykłe mycie rąk polega na myciu detergentem lub mydłem przez minutę

- Chirurgiczne mycie rąk polega na myciu mydłem, osuszeniem i wcieraniem izopropanol 70% przez 3-5 minut.

• Badanie obecności bakterii na skórze dłoni nieodkażonych i odkażonych

WYKŁAD 3

1. Hemoliza na agarze krwawym – typy hemolizy.

Hemoliza α – częściowa

Hemoliza β – całkowita

Hemoliza gamma – brak hemolizy

1. Charakterystyka ziarenkowców Gram dodatnie. Rodzaje (Streptococcus, Staphylococcus, Enterococcus)

STREPTOCOCCUS

-kuliste lub lekko wydłużone komórki o średnicy 0,5 – 1,5 µm; zasadniczo 3 osie symetrii równe (kształt kulisty)

-występują pojedynczo, tworzą dwoinki oraz linijne łańcuszki różnej długości lub tetrady

-są nieruchome

-rosną w warunkach względnie beztlenowych, bezwzględnie beztlenowych lub mikroaerofilnych

-są katalazoujemne

-niektóre gatunki są chorobotwórcze dla człowieka, inne stanowią florę fizjologiczną jamy ustnej, gardła, przewodu pokarmowego

-rosną najlepiej na agarze krwawym

-hemoliza: alfa, beta, gamma

1. Gronkowiec złocisty – drobnoustrój potencjalnie patogenny.

   • Toksyny i enzymy wydzielane przez gronkowca złocistego.

• egzotoksyny:

- Egzotoksyny pirogenne – reagują zarówno z cząsteczkami MHC-II na makrofagach, jak i swoistymi typami zmiennych regionów łańcucha B receptorów limfocytów T. Reakcja ta nie jest antygenowo swoista dlatego antygeny te są często przedstawiane jako superantygeny.

-Enterotoksyny gronkowcowe stanowią grupę ciepłostałych białek, które dzielą się na 7 typów: A (najlepiej poznana), B, C1, C2, D, E i F. Typy A i B enterotoksyn są najczęściej odpowiedzialne za zatrucia pokarmowe u ludzi, charakteryzujące się klinicznie nudnościami, wymiotami, biegunką i czasami zapaścią naczyniową. Objawy te występują w ciągu 2-6 h po spożyciu zanieczyszczonego pokarmu.

-TSST1 jest pirogenną egzotoksyną, powoduje gorączkę, niewydolność wielonarządową oraz wstrząs.

- eksfoliatyna toksyna złuszczająca lub epidermolityczna – jej działanie jest ograniczone do warstwy ziarnistej skóry, powoduje powstawanie pęcherzy i złuszczanie się naskórka

- leukocydyny są toksynami, które mają bezpośrednie działanie toksyczne na neutrofile i makrofagi

• agresyny, inwazyny, białka wiążące ECM – fibronektyny,

• leukocydyna – niszczy wielojądrzaste leukocyty i makrofagi,

• hemolizyny α, β, γ, δ a jest odpowiedzialna za strefę hemolizy wokół kolonu S. aureus, wzrastających na podłożu agarowym z krwią baranią

• koagulaza może chronić komórki bakteryjne przed fagocytozą przez opłaszczanie neutrofilów fibryną

• białko A, składnik ściany komórkowej, jest zdolne do wiązania regionu Fc IgG i może zapobiegać opsonizacji i fagocytozie, uniemożliwiając przyłączanie swoistych przeciwciał do komórek gronkowców, działa chemotaktycznie na leukocyty

• hialuronidazy są enzymami, które hydrolizują międzykomórkowy cement tkanek, jaki stanowi kwas hialuronowy; bakterie mogą się rozprzestrzeniać w głąb organizmu

• lipazy zdolne do hydrolizowania lipidów w skórze, co ułatwia ich rozprzestrzenianie

• stafilokinaza (fibrynolizyna) powoduje przekształcenie plazminogenu do plazminy

• ,,clumping factor" – czynnik CF (znany jako "koagulaza związana") – ścina fibrynogen bez udziału aktywatora koagulazy. Uczestniczy w osłonie gronkowców przed leukocytami i przeciwbakteryjnymi czynnikami zawartymi w surowicy.

Do czynników zjadliwości u szczepów z gatunku S. aureus należą ponadto: glikokaliks polisacharydowy,białko wiążące fibronektynę, białko wiążące kolagen i białko wiążące fibrynogen.

• Schorzenia gronkowcowe – charakterystyka.

Powoduje szpitalne oraz pozaszpitalne zakażenia oportunistyczne:

- ropne stany zapalne skory i tkanek miękkich (czyraki, jęczmienie, liszajec, ropnie, ropowice, zapalenia szpiku kostnego, septyczne zapalenie stawów, zapalenie wsierdzia, zapalenie płuc)

- zatrucia pokarmowe

- TSS (zespół wstrząsu toksycznego)

- SSS (scaled skin syndrome – zapalenie złuszczające skóry)

- TEN (toxic epidermal necrosis)

• Gronkowcowe zatrucia pokarmowe.

-wywołane przez enterotoksyny gronkowcowe A-F

-charakteryzują się nudnościami i wymiotami, które są gwałtowne, rzadziej biegunka

-objawy pojawiają się 1-5h po spożyciu skażonego pokarmu – ciastek z kremem, bitej śmietany, lodów, sałatek z majonezem, mięsa i wędlin

-S.aureus szybko namnaża się w żywności, najczęściej spożywany jest produkt z wyprodukowaną poza organizmem człowieka enterotoksyną =zatrucie gronkowcowe

-objawy ustępują samoistnie po 24-48h

• Zagadnienie nosicielstwa gronkowców.

S.aureus kolonizuje skórę i błony śluzowe zwłaszcza górnych dróg oddechowych u ok. 10-30% zdrowych ludzi. Zakażenie przenosi się z człowieka na człowieka. Należy:

-wyeliminować nosicielstwo S. aureus u pracowników służby zdrowia i przemysłu spożywczego

-wprowadzić aseptyczne procedury i kontrolę zakażeń

• Dochodzenie epidemiologiczne.

1. Metody hodowlane - wzrost na podłożach:

-agar krwawy

-podłoże wybiórczo – namnażające: podłoża z dodatkiem 10 % NaCl lub 40% żółci – te hamują wzrost innych bakterii umożliwiając wzrost gronkowców

-podłoże wybiórczo – różnicujące Chapmana – podłoże z dodatkiem mannitolu, tylko S. aureus rozkłada mannitol odbarwiając rózowy kolor podłoża na kolor żółty; inne gronkowce takiej zdolności nie mają

1. Badania mikroskopowe: barwienie metodą Grama, niebiesko-fioletowe komórki

2. Test na koagulazę – S.aureus wytwarza enzym koagulazę, która aktywuje trombinę i ścina osocze krwi. Test na koagulazę w wersji szkiełkowej polega na dodaniu zawiesiny S.aureus do kropli osocza i zmieszaniu, po 30 sek. tworzy się skrzep włóknika(zmętnienie na szkiełku).

1. Streptococcus pneumoniae - dwoinka zapalenia płuc – charakterystyka drobnoustrojów

   • Schorzenia wywoływane przez dwoinki zapalenia płuc

a) Jest α-hemolizującym paciorkowcem. Należy do bakterii G(+), katalazo(-), wrażliwych na optochinę oraz rozpuszczalna w żółci. Jest najczęstszym czynnikiem etiologicznym zakażeń dróg oddechowych, ponadto może wywoływać zapalenia ucha środkowego, zatok obocznych nosa, opon mózgowo-rdzeniowych. Rzadziej wywołuje posocznice i zapalenie stawów. Zakażenie szerzy się droga kropelkowa i sprzyja mu częste przebywanie w zatłoczonych pomieszczeniach. Do zakażeń predysponują takie czynniki jak: osłabienie odpowiedzi immunologicznej, immunosupresja powirusowa, utrata czynności śledziony, w wyniku jej usunięcia, niedokrwistości sierpowatej, asplenii.

b) Główny czynnik zjadliwości stanowi antyfagocytarna otoczka polisacharydowa. Zawierają ja kolonie gładkie i tylko one są patogenne. Szczepy gładkie mogą wraz z DNA przekazywać zdolność do wytwarzania otoczki szczepom szorstkim, jest to charakterystyczny przykład transformacji, Różnice antygenowe wynikające ze składu chemicznego polisacharydów otoczkowych pozwalają na identyfikacje 83 serotypów.

Innymi czynnikami zjadliwości są: hemolizyna, hialuronidaza i neuraminidaza oraz proteaza IgA (inaktywująca na powierzchni błon śluzowych).

c) W profilaktyce stosuje się szczepionki ochronne, które zawierają 23 serotypy w każdej. W pewnych grupach społecznych szczepienia są wskazane (np. cukrzycy, immunosupresanci).

d) W ostatnich latach obserwuje się szybko narastającą oporność S. pneumoniae na penicylinę. Jest to konsekwencja obecności genów odpowiedzialnych za syntezę białek wiążących penicylinę mających do niej zmienione powinowactwo.

Wyróżniamy:

SPPS – w pełni wrażliwy

SPPI – umiarkowany stopień oporności

SPPR – wysoki stopień oporności

III generacja cefalosporyn we wstępnych leczeniu poważnych zakażeń pneumokokowych.

W przypadku szczepów wysokoopornych wankomycyna.

1. Paciorkowce – charakterystyka, podział serologiczny.

Podział paciorkowców na grupy serologiczne wg Lancefielda oparty o budowę antygenu grupowego tzw. wielocukru C, który jest polisacharydem ściany komórkowej paciorkowców.

Wyróżnia się grupy serologiczne A-V

Dla człowieka chorobotwórcze paciorkowce należą do grup A, B ,C ,D i G

-grupa A np. streptococcus pyogenes

-grupa B np. streptococcus agalatiae

-grupa D to Enterococcus, czyli paciorkowce kałowe E. faecalis, E.faecium

Paciorkowce poszczególnych grup można dalej typować serologicznie na podstawie różnic antygenowych białek ściany komórkowej np.

-białko M – typowo swoisty białkowy antygen typu M

-białko R

-białko T

-białko F – białko wiążące fibronektynę (adhezyna)

-białko G – blokuje działanie przeciwciał IgG i przeciwdziała opsonizacji i fagocytozie

• Toksyny i enzymy wydzielane przez paciorkowce ropotwórcze.

S. pyogenes (paciorkowiec ropotwórczy gr.A) wytwarza:

-białko M – główny czynnik zjadliwości paciorkowców beta-hemolizujących gr A. Ma właściwości antykomplementarne i antyfagocytarne, działa toksycznie na neutrofile. Silnie immunogenny, strukturalnie podobny do ludzkich antygenów tkankowych (w sercu, nerkach, stawach – dlatego odpowiedź immunologiczna skierowana przeciwko paciorkowcom gr A może spowodować autoimmunoagresję i przyczynić się do rozwoju gorączki reumatycznej lub kłębuszkowego zapalenia nerek)

-egzotoksyny:

• pirogenne A podobna do toksyny erytrogennej i prawdopodobnie do TSST-1, odpowiada za objawy ogólne zakażenia paciorkowcami gr. A

• egzotoksyna B – proteaza cysteinowa, odpowiedzialna za niszczenie tkanek u pacjentów z martwiczym zapaleniem powięzi,

• egzotoksyna sercowo – wątrobowa – uszkadza serce i wątrobę

• oraz toksynę erytrogenną - wytwarzana tylko przez szczepy lizogenne, działa bezpośrednio na podwzgórze wywołując działanie pirogenne (wysypka charakterystyczna dla płonicy)

-hemolizyny:

• streptolizyna O – wrażliwa na tlen, silnie immunogenna, odpowiada za całkowita hemolizę

• streptolizyna S – nie wrażliwa na tlen, nie ma właściwości immunogennych, działanie hemolityczne i cytotoksyczne

-enzymy zwane czynnikami rozprzestrzeniania – hialuronidazę, streptokinazę (fibrynolizyna), proteinazę, DNAzę (streptodornazę)

• Paciorkowcowe schorzenia skóry i błon śluzowych.

Zakażenia pierwotne: ropne zapalenie skory, liszajec, róża

• Późne schorzenia paciorkowcowe – choroba reumatyczna i ostre kłębuszkowe zapalenie nerek.

Nieropne następstwa: występujące po pierwotnym zakażeniu paciorkowcami gr. A, są następstwem reakcji krzyżowej autoprzeciwciał

- gorączka reumatyczna – następstwo paciorkowcowego zakażenia gardła charakteryzujące się zapaleniem serca, zapaleniem stawów, oraz objawami neurologicznymi takimi jak pląsawica. Występuje przeważnie u dzieci i młodzieży. Leczenie obejmuje podanie NLPZ np. aspiryny. W przypadku nawrotowych zapaleń powinna być utrzymywana supresja penicylinowa.

- ostre paciorkowcowe zapalenie nerek, jest następstwem zakażeń skóry lub gardła, charakteryzuje się obrzękiem twarzy, nadciśnieniem tętniczym oraz ciemnym moczem

- rumień guzowaty – charakteryzuje się małymi czerwonymi guzkami pod powierzchnią skóry

1. Paciorkowce zieleniejące i paciorkowce kałowe – charakterystyka, chorobotwórczość.

Bakterie Enterococcus faecalis czyli paciorkowce kałowe należą do ziarniaków. Stanowią naturalną florę przewodu pokarmowego człowieka. Niektóre mogą być przyczyną chorób dróg moczowych i zatruć pokarmowych oraz zakażeń szpitalnych. Do ważniejszych należą: Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Enterococcus durans, które stanowią 95% rodzajów Enterococcus. Charakteryzują się naturalną opornością na antybiotyki.

Charakterystyka: ziarenkowiec G(+), wchodzi w skład flory fizjologicznej przewodu pokarmowego i pochwy, naturalnie oporny na wiele antybiotyków. Należy do paciorkowców zieleniejących (hemolizujących).

Bakterie kałowe są mikroaerofilne, wymagają podłoży wzbogaconych w białko.

Chorobotwórczość:

• dorośli – zakażenia dróg moczowych, są czynnikiem etiologicznym próchnicy zębów i podostrego zapalenia wsierdzia, zapalenie gruczołu krokowego, bakteremia (cewnikowanie lub inwazyjne zabiegi na drogach moczowych),

• noworodki (wcześniaki z niską masą urodzeniową): bakteremia, posocznica, zapalenie opon mózgowo – rdzeniowych.

S. viridans – paciorkowiec alfa-hemolizujący, zieleniejący. Stanowi florę fizjologiczną jamy ustnej i gardła. Nie posiada grupowo swoistych antygenów ściany komórkowej. Wraz z płytką nazębną odpowiedzialny jest za próchnicę zębów (szczególnie S. mutans) i choroby przyzębia. Ponadto bierze udział w licznych zakażeniach oportunistycznych w obrębie jamy ustnej i w zakażeniach odogniskowych – bakteriemiach, posocznicach, infekcyjnym zapaleniu wsierdzia – S.mitis, S.oralis, S.bovis

• Metody różnicowania paciorkowców w toku badania bakteriologicznego.

1. Ziarniaki Gram ujemne – charakterystyka, rodzaje:

   • Neisseria gonorrhoeae –dwoinka rzeżączki

Zidentyfikowano 16 serotypów na podstawie białka błony cytoplazmatycznej.

Czynniki determinujące chorobotwórczość:

- fimbrie – odpowiedzialne za przyleganie do komórek,

- zewnętrzne białka błonowe: I – związane z opornością na surowice, inwazyjnością, rozprzestrzenianiem; II – białka Opa, czynniki zjadliwości, umożliwiają przyleganie do komórek, właściwości fagocytarne,

- otoczka – chroni przed fagocytozą,

- endotoksyna – rola w rozprzestrzenianiu zakażenia,

- peptydoglikan – czynnik prozapalny,

- proteaza IgA – chroni przed IgA na błonach śluzowych,

- β-laktamaza – kodowana plazmidowo.

Bakterie przylegają do komórek nabłonkowych cewki moczowej, dróg płciowych, odbytu, gardła, następnie wnikają do komórek i penetrują do przestrzeni podnabłonkowej, powodując ropne zakażenia. Ma miejsce zarówno bezpośrednie szerzenie się jak i za pomocą krwi. Przenoszona jest z człowieka na człowieka przez stosunki płciowe, podczas porodu na dziecko. Najczęściej dotyka dorosłych między 20-24 r. ż.

Objawy kliniczne:

- zapalenie cewki moczowej – głównie u mężczyzn, ropna wydzielina z cewki, może dojść do zapalenia najądrza, gruczołu krokowego,

- zapalenie szyjki macicy – zaburzenia oddawania moczu, bolesne stosunki płciowe, może się rozwinąć stan zapalny miednicy, ból w podbrzuszu, powikłaniem jest zapalenie jajników, otrzewnej, miednicy, powikłaniami przewlekłego zapalenia może być ciąża pozamaciczna lub bezpłodność,

- noworodkowe zapalenie gałki ocznej – zapalenie spojówek noworodków, może prowadzić do ślepoty, zakażenie podczas porodu,

- rzeżączka gardła – po stosunkach oralnych, przebieg bezobjawowy,

- zapalenie torebki wątroby – ból w prawym podżebrzu młodych zwykle kobiet,

- rozsiane zakażenie – w 80% przypadków następstwo miejscowego zakażenia bezobjawowego; czynniki predysponujące: miesiączka, ciąża; towarzyszą ropne zapalenie stawów, zmiany skórne; powikłania:zapalenie wsierdzia, opon m-r i szpiku.

• Neisseria meningitidis – dwoinka zapalenia opon mózgowo- rdzeniowych

Jedna z najbardziej zjadliwych bakterii chorobotwórczych dla człowieka. Są one podzielne na 9 grup serologicznych na podstawie różnic antygenowych polisacharydowych otoczek. Wyróżniamy serogrupy: A, B,C, X, Y, Z, 29e, L, W-135. A, B, C i Y są najczęściej patogenne dla człowieka. W serogrupie B i C wyodrębniono serotypy. Serotyp 2 jest najczęściej izolowany od ludzi z zapaleniem opon m-r.

Czynniki determinujące chorobotwórczość:

- czynnik przylegania – fimbrie umożliwiają przyleganie do śluzówki jamy ustnej, gardła i opon m-r,

- otoczka – polisacharydowa, antyfagocytarna,

- lipopolisacharyd (LPS, endotoksyna),

- proteazy IgA – rozcinają IgA w miejscu zawiasowym.

N. meningitidis jest przenoszona z wydzielinami dróg oddechowych. Nosicielstwo w jamie nosowo-gardłowej może być bezobjawowe i wynosi 3 – 20%. Wysoka częstość zakażeń na oddziałach dziennej opieki i koszarach wojskowych. Śmiertelność w przypadkach nie leczonych sięga aż 85%.

N. meningitidis przylega do komórek nabłonka nosa i gardła, przenika do krwi i dosięga opon m-r, namnażając się i powodując zapalenie.

Objawy kliniczne:

- Choroba gorączkowa – najłagodniejsza forma zakażenia. Hodujemy krew, aby wykazać bakterie.

- Zapalenie opon m-r – ból głowy, gorączka, sztywność karku, wymioty, bóle mięśniowe, stawowe, zaburzenia stanu psychicznego, śpiączka.

- Ostra posocznica meningokokowa – uogólnione zakażenie prowadzące do sepsy, krwawe wybroczyny na skórze, DIC, śmierć po 8-12 h. Początkowo pojawia się wysypka, martwica czy zgorzel palców, później hipotensja, uszkodzenie wielonarządowe i wstrząs septyczny, które rozwijają się szybko na skutek uwalniania endotoksyny. Narządy są uszkadzane przez niedotlenienie lub krwotok.

- Zapalenie gardła, zapalenie płuc i objawy zwykle związane z N. gonorrhoeae (np. zapalenie cewki moczowej).

WYKŁAD 4

1. Podstawowe wiadomości o grzybach i promieniowcach:

Drożdże zarodnikujące (właściwe) – rodzaje, wykorzystanie w przemyśle fermentacyjnym

Drożdże zarodnikujące ASCOMYCETES - należą tu drożdże z rodzaju Saccharomyces (drożdże właściwe)

Rodzaje:

Saccharomyces cerevisiae oraz Saccharomyces carlsbergensis – drożdże piwne

Saccharomyces ellipsoideus – drożdże winne

Niektóre szczepy Saccharomyces cerevisiae – drożdże piekarnicze

Saccharomyces fragilis – drożdże kefirowe

Saccharomyces kumys – drożdże kumysowe

1. Drożdże niezarodnikujące – rodzaje, występowanie w produktach spożywczych.

Drożdże niezarodnikujące DEUTEROMYCETES - słabe zdolności fermentacyjne, tworzą grube naloty na powierzchni produktów spożywczych

Rodzaj: Candida, Torulopsis, Cryptococcus, Rhodotorula, Kloeckera

1. Pleśnie – rodzaje, ujemna rola w procesie psucia żywności,

Pleśnie dzielimy na 3 klasy:

• Sprzężniaki

  • Mucor

  • Rhizopus

• Workowce

  • Aspergillus (Kropidlak)

  • Penicillium (Pędzlak)

• Grzyby niedoskonałe

  • Cladosporium

  • Fusarium

• Rodzaj Aspergillus – wytwarzanie mykotoksyn, zatrucia.

Optymalna temperatura w jakiej tworzą się mykotoksyny oscyluje w granicach 20-25 °C. Źródłem mykotoksyn są najczęściej zakażone produkty żywnościowe, toksynotwórcze pleśnie mogą także namnażać się w budynkach. Często są to substancje rakotwórcze i mutagenne; m.in. hamują syntezę DNA oraz powodują zmiany w metabolizmie RNA.

Mykotoksyny mogą być przyczyną ostrych i przewlekłych zatruć (także śmiertelnych), mogą powodować alergie, grzybice, choroby układu oddechowego, pokarmowego i wątroby, a także liczne choroby związane z osłabieniem układu odpornościowego.

Do mykotoksyn zalicza się m.in. aflatoksyny, ochratoksyny (m.in. ochratoksynę A), patulinę i kwas aspergilowy.

• Rodzaj Penicillium – zatrucia, wykorzystanie w produkcji serów

• P.glaber –produkcja kwasu cytrynowego

• P.roqueforti – produkcja sera typu Roquefort

• P.camemberti – typu Camembert

• P.rubrum – masowe zachorowania u zwierząt po spożyciu zakażonego zboża

P.brevicaule – hodowle na podłożach z niską zawartością arsenu wydzielają toksyczny dietyloarsen (zapach czosnku). Ciężkie zatrucia u ludzi spowodowane ich rozwojem na tapetach barwionych zielenią paryską (zawiera arsen). Na serach grzyb może wytwarzać nieprzyjemny zapach (amoniak)

• Inne rodzaje i ich występowanie w produktach żywnościowych

Mucor są szkodnikami, występują na owocach i innych produktach.

Rhizopus występują na owocach, chlebie i innych produktach.

Cladosporium jest przyczyną psucia się mięsa przechowywanego w chłodni oraz masła.

Fusarium występuje na wielu produktach spożywczych, spożycie żywności zakażonej może wywołać zatrucia.

Zatrucia grzybami pasożytującymi na zbożach

• Claviceps purpurea – Buławinka czerwona (Sporysz)

Sporysz (Secalecornutum), czyli przetrwalniki buławinki czerwonej (Clavicepspurpurea) – pasożytuje głównie na kłosach żyta, działanie swoje zawdzięcza obecności alkaloidów: klawinowych i pochodnych kwasu lizergowego

Zboża zawierające domieszkę sporyszu w ilościach przekraczających 0,1% może po przemiale na mąkę może stać się przyczyną zatrucia zwanego ergotyzmem

Objawy zatrucia charakteryzują się wymiotami, zaburzeniami żołądkowo-jelitowymi, drgawkami oraz sinicą, występuje porażenie kończyn i otępienie umysłowe.

Substancje wytwarzane przez grzyby pleśniowe:

• Aflatoksyny – rodzaje, działanie toksyczne

Wyróżnia się 6 rodzajów aflatoksyn oznaczanych B1, B2, G1, G2, oraz M1 i M2. Pierwsze cztery są wytwarzane przez grzyby, natomiast aflatoksyny M1 i M2 są mykotoksynami spotykanymi np. w krowim mleku.

Najbardziej toksyczna jest aflatoksyna B1 – tworzy połączenie z DNA i hamuje jego syntezę; hamuję wbudowywanie się leucyny i innych aminokwasów do białek cytydyny do RNA oraz aktywność polimerazy RNA. Zmiana metabolizmu RNA jądrowego i zdolność wiązania DNA mogą leżeć u podstaw toksycznego i rakotwórczego działania aflatoksyny B1

• Ochratoksyny - rodzaje, działanie toksyczne

Ochratoksyny A i B

Badania wykazane na zwierzętach wykazują, ze ochratoksyny powodują zmiany martwicze wątroby i nerek. W szczególności ochratoksyny powodują nefropatię ochratoksynową, polegającą na uszkodzeniu cewek moczowych i ich atrofię, śródmiąższowe zwłóknienie kory i stwardnienie kłębuszków nerkowych

• Mikotosyny wytwarzane przez rodzaj Fusarium

mikotoksyny wytwarzane przez ten rodzaj; na szczególną uwagę zasługują związki trichotecenowe, np. sporofusario-genina – mogą powstawać w ziarnach zbóż, nawet przy bardzo niskich temperaturach i są bardzo trwałe. To one w czasie II wojny światowej wywołały wśród ludności Związku Radzieckiego żywieniową toksyczną aleukię

Diacetooksyscyrpenol – przedstawiciel związków trichotecenowych, wytwarzany przez Fusarium tritinctum, Fusarium scirpi i inne gatunki

Zearalenon o działaniu estrogennym, wytwarzany przez Fusarium gramineorum. Pleśnie te porażają często ziarniaki kukurydzy

Z innych mitotoksyn na uwagę zasługują: parazitikol (Aspergillus parasiticus); autocystyny (Aspergillus ustus), kwas kojowy (Aspergillus oryzae); citrowirydyna (Penicillium citrinum) i rokefortyna (Penicillium roquefort)

Promieniowce, charakterystyka /podobieństwa do bakterii i grzybów/.

Promieniowce (Actinomycetes) to najbardziej rozpowszechniona grupa mikroorganizmów w naturze.

Są to Gram-dodatnie bakterie tlenowe, których naturalnym miejscem występowania jest gleba i woda.

Ich obecność w glebie zdradza zapach –geosima.

Posiadają nieregularną, cylindryczną budowę z tendencją do rozgałęziania się, co upodabnia je do grzybów nitkowatych. Są organizmami powszechnie występującymi w glebie, kompostach, oborniku, a także na produktach spożywczych.

Promieniowce chorobotwórcze – Actinomyces bovis, Actinomyces israeli, Nocardia asteroides – cechy różnicujące.

Źródła i drogi zakażenia promieniowcami.

Choroba może wystąpić w przypadku przedostania się do skóry i ciała w wyniku urazu lub zabiegu chirurgicznego, czyli poprzez uszkodzoną tkankę.

Postaci kliniczne promienicy.

• Postać szyjno-twarzowa (>90%). Mogą przebić się na powierzchnie skóry i wytworzyć przetokę

• Postać piersiowa (rzadka forma, najczęściej po aspiracji śliny po aktynomykozie gardła)

• Postać brzuszna (jako wynik jelita urazów żeńskich narządów płciowych)

• Postać płciowa (wynik stosowania wewnątrzmacicznych środków antykoncepcyjnych)

• Zapalenia kanalików łzowych

• Próchnica zębów (A. viscosus, A naeslundii, A odontolyticus)

Objawy kliniczne choroby

Objawy infekcji Actinomyces zazwyczaj obejmują guzki pod skórą, najczęściej na twarzy i szyi, które zmieniają kolor na czerwony do czerwono-fioletowym. Guzki w końcu drenażu, tworząc płyn zawierający żółtawych kryształów o nazwie siarki granulki. Gorączka może być obecny. Co najmniej połowa zakażeń Actinomyces obejmują twarz i szyję.

Infekcje Actinomyces może również wystąpić wewnętrznie w płucach, jamy brzusznej, miednicy i innych części ciała. Specyficznych objawów zależy od miejsca zakażenia. Z powodu zakażeń Actinomyces mają tendencję do rozprzestrzeniania na zewnątrz i może rozprzestrzeniać się przez ścianę ciała, nawet wewnętrznej infekcji może spowodować odpływ ropy przez skórę.

Najczęstsze objawy skóry i zakażenia jamy ustnej Actinomyces

Infekcje Actinomyces najczęściej wpływa na skórę twarzy i szyi, choć mogą one wpłynąć na skórę w dowolnej części ciała i błony śluzowej jamy ustnej. Najczęstsze objawy skóry i zakażenia jamy ustnej Actinomyces obejmują:

• Brak lub łagodny ból

• Drenaż ropy zawierające żółtawych kryształów

• Gorączka

• Twarde guzki pod skórą i ustami podszewka

• Czerwone do czerwono-fioletowe przebarwienia skóry pokrywającej lub błon śluzowych

• Utrata masy ciała

Objawy infekcji dróg oddechowych Actinomyces

Infekcje Actinomyces może wystąpić w klatce piersiowej, zwykle w płucach. Objawy infekcji dróg oddechowych Actinomyces obejmują:

• Ból w klatce piersiowej

• Kaszel z plwociny

• Drenaż ropy zawierające żółtawych kryształów przez ścianę klatki piersiowej

• Gorączka

• Nocne poty

• Duszność

• Słabość

• Utrata masy ciała

Objawy zakażeń jamy brzusznej Actinomyces

Infekcje Actinomyces może również wystąpić w jamie brzusznej, gdzie na ogół wpływa na przewód pokarmowy. Objawy zakażeń jamy brzusznej Actinomyces obejmują:

• Ból brzucha

• Zmiany w funkcjonowaniu jelit, takie jak biegunka lub zaparcie

• Drenaż ropy zawierające żółtawych kryształów przez ścianę jamy brzusznej

• Gorączka

• Msza w jamie brzusznej

• Nudności i wymioty

• Utrata masy ciała

Objawy zakażenia miednicy Actinomyces

Infekcje Actinomyces może pojawić się w miednicy, najczęściej u kobiet stosujących wkładki wewnątrzmaciczne (IUD) do antykoncepcji. Objawy zakażenia miednicy Actinomyces obejmują:

• Nieprawidłowe krwawienie z pochwy lub rozładowania

• Gorączka

• Ból w obrębie miednicy

Rozpoznawanie promienicy, objawy kliniczne, (badania bakteriologiczne).

Podczas procesu diagnostycznego promienicy pomocne jest wykazanie pewnych cech klinicznych promienicy. Występowanie deskowato twardych nacieków w tkance podskórnej i skórze, które są złożone z guzów wykazujących cechy przebijania i tworzenia przetok, jest objawem charakterystycznym, niezwykle pomocnym przy ustalaniu rozpoznania promienicy.

Ponadto umiejscowienie promienicy w okolicy podszczękowej ze współistniejącym szczękościskiem, mogą wskazywać na tą chorobę zakaźną. Rozstrzygające jest badanie, które wykazuje ziarna promienicze w ropnej wydzielinie z przetok (w razie niewystępowania przetok konieczne jest stwierdzenie zmian w materiale pochodzącym z biopsji).

W różnicowaniu promienicy ważne jest uwzględnienie podobnych objawów klinicznych w przebiegu innych chorób skórnych. Ropień i ropowica odzębowa mogą sugerować promienicę, jednak ich przebieg jest gwałtowniejszy, z mniejszą skłonnością do szczękościsku i twardych nacieków. Również gruźlica rozpływna i nowotwory mogą imitować promienicę.

Tok badania bakteriologicznego w kierunku promienicy (preparaty bezpośrednie, hodowla, próba biologiczna

2. Diagnostyka mikrobiologiczna zakażeń wywoływanych przez prątki.

1. Morfologia i fizjologia drobnoustrojów z rodzaju Mycobacterium,.

Ze względu na swój pleomorfizm prątki przybierają kształty od pałeczek prawie kokoidalnych do form nitkowatych. Wielkość ich zależy w pewnej mierze od środowiska, w którym się rozwijają, od rodzaju sztucznego podłoża oraz od wieku hodowli. Długość ich wynosi od 1-8µm, szerokość od 0,3-0,8µm. Nie wytwarzają zarodników ani otoczki, są urzęsione i nieruchome. Metodą Grama barwią się dodatnio. Po zabarwieniu metodą Ziehla-Neelsena nie odbarwiają się.

1. Typy prątków gruźlicy, charakterystyka, występowanie.

Istnieją trzy zasadnicze typy prątków gruźlicy: typ ludzki, bydlęcy i ptasi. Dla człowieka mają największe znaczenie typy ludzki i bydlęcy. Prątkiem ludzkim dziecko zakaża się wdychając pył i kurz, w którym zawarta jest wysuszona plwocina chorych na gruźlicę płuc, a także w czasie bezpośrednich kontaktów z człowiekiem chorym (stąd konieczność, aby opiekunowie dziec­ka, szczególnie ci w wieku podeszłym, poddawani byli systematycznej kontroli rentgenowskiej). Do zakażenia prątkiem bydlęcym dochodzi przez spożycie mleka i jego przetworów, pochodzących od bydła chorego na gruźlicę.

1. Budowa prątków gruźlicy (Mycobacterium tuberculosis).

Kształt Mycobacterium tuberculosis jest taki jak innych prątków kwasoodpornych. Anatomicznie komórka jest zbudowana z gładkiej ściany, złożonej z 3 warstw. Środkowa i wewnętrzna warstwa mają grubość po 10 µm. pod ścianą komórkową znajduje się błona cytoplazmatyczna złożona z dwóch gęstych warstw.

1. Zjadliwość prątków. Czynnik wiązkowy, sulfatydy.

Wszystkie szczepy wyhodowane od ludzi mają podobną zjadliwość, oprócz szczepów wyhodowanych z gruźlicy skóry i szczepów izoniazydoopornych, które są mniej zjadliwe, szczególnie dla świnki morskiej. Szczepy często przesiewane w laboratoriach również tracą wirulencję.

Mycobacterium tuberculosis oprócz białek, wielocukrów i tłuszczów zawiera jeszcze kilka innych, bardzo swoistych substancji chemicznych, które decydują o specyficznych właściwościach tej bakterii. Należą do nich woski: A (zawarty w nim kwas ftienowy warunkuje wirulencję), B i C. Woski B i C zawierają dwumikolan trehalozy, czyli tak zwany czynnik wiązkowy, odpowiedzialny za zjadliwość poszczególnych szczepów i powodujący ich układanie się pod mikroskopem w charakterystyczne, spiralne warkocze.

Sulfatydy (glikolipid) – zapobiega fuzji lizosomów z fagosomami

1. Gruźlica. Źródła i drogi zakażenia. Zakażenia pierwotne i wtórne.

Źródłem zakażenia jest najczęściej człowiek chory na gruźlicę otwartą (prątkującą) płuc, ale źródłem zakażenia może być też zwierze domowe np. krowa, owca, świnie. Człowiek zakaża się najczęściej drogą kropelkową, rzadziej pyłową (drogi oddechowe), jeszcze rzadziej drogą pokarmową (mleko od chorych krów) i przez skórę.

Po wniknięciu zjadliwy prątek może zostać zniszczony przez mechanizmy obronne, zostać wydalony na zewnątrz (kaszel), lub może wywołać reakcję zapalną prowadzącą do powstania ogniska pierwotnego. Ognisko powiększa się, prątki namnażają się i droga naczyń chłonnych zapalenie szerzy się do najbliższej stacji węzłów limfatycznych i w ten sposób powstaje gruźliczy zespół pierwotny. U części osób (około 3-4% ludzi, którzy przebyli gruźlicę pierwotną) w ciągu kilku lat od chwili pierwotnego zakażenia rozwija się gruźlica wtórna. Przyczyną gruźlicy wtórnej najczęściej jest wzmożone rozmnażanie i ponowny atak prątków, które zostały "obudzone z drzemki", chociaż czasem dochodzi do ponownego zakażenia M. tuberculosis. Podczas takiego powtórnego zakażenia mechanizmy odporności nabytej zostają bardzo szybko uruchomione i dochodzi do zniszczenia prątków: układ odpornościowy jest już przygotowany na inwazję prątków i wie, jak sobie z nimi radzić. Ale jeśli proces niszczenia prątków jest bardzo nasilony (na przykład wtedy, gdy dochodzi do uaktywnienia dużej liczby bakterii), może dojść do rozległego procesu zapalnego, serowacenia i upłynniania powstałych mas serowatych. Towarzyszy temu dalsze, pozakomórkowe rozmnażanie się prątków. Wtedy prątki mnożą się coraz szybciej ze względu na dużą dostępność tlenu. Czasem może się to skończyć przebiciem martwych, zserowaciałych tkanek do oskrzeli i powstaniem jamy w płucu. W innych przypadkach dochodzi do zwłóknienia chorych tkanek. Jednak w takim stadium choroby obrona organizmu często jest bezskuteczna i kończy się śmiercią, jeśli nie zastosuje się odpowiedniego leczenia.

1. Postaci kliniczne choroby.

PROSÓWKA OSTRA :  ( tuberculosis miliaris acuta ) jest postacią gruzlicy płuc spotykaną zarówno u dzieci , jak i u dorosłych . Powstaje ona w tych przypadkach , gdy prątki gruzlicy dostają się w dużych ilościach do naczyń krwionośnych i z krwioobiegiem rozchodzą się po całym ustroju .
Osiadając w tkankach , tworzą one wiele drobniutkich ognisk gruzliczych , przypominających wyglądem ziarna prosa ( stąd nazwa ) . Jest to choroba przebiegająca z wysoką gorączką , często niebezpieczna dla życia chorego.

GRUZLICA NACIEKOWA : ( tubreculosis infiltrativa ) jest to postać gruzlicy , której właściwością jest powstanie nacieku zapalnego w płucu w miejscu , w którym do niedawna żadnej zmiany nie było , lub też wystąpienie tej zmiany wokół dawnego , zwykle małego ogniska gruzliczego .
Wytworzeniu się tego nacieku towarzyszą często objawy przypominające grypę . U człowieka dotychaczas zdrowego występuje gorączka , ogólne niedomagania , bóle głowy , mięśni itp.
 Chory , a często i lekarz przypuszcza , że chodzi o grypę , w rzeczywistości zaś są to przejawy początkowej naciekowej gruzlicy płuc . Wszelkie grypy występujące u ludzi znajdujących się w bezpośrednim lub pośrednim kontakcie z osobami chorymi na gruzlicę płuc wymagają starannej kontroli lekarskiej . Trzeba bowiem pamiętać , że gruzlica może rozwijać się nie wpływając na samopoczucie chorego. Takie objawy , jak bóle w klatce piersiowej , kaszel , odksztuszanie plwociny , krwioplucie , podwyższona ciepłota ciała , pocenie się , ogólne uczucie znurzenia - wymagają bezwzględnego zwrócenia się do lekarza.

JAMISTA GRUZLICA PŁUC : ( tuberculosis cavernosa pulmonum ) . Gruzlica naciekowa jest wczesną postacią gruzlicy. Naciek może wyleczyć się przez wessanie się lub zwłóknienie ( zabliznienie ) i zwapnienie.
W przypadakch niepomyślnych ulega rozpadowi i w miejscu nacieku powstajae jama gruzlicza , będąca poważnym powikłaniem w przebiegu gruzlicy . Jest to jamista gruzlica płuc , która niewłaściwie leczona przekształca się w przewlekłą włóknisto - jamistą gruzlicę płuc.
Końcowy wynik tej postaci gruzlicy bywa zazwyczaj niepomyślny , choroba może jednak trwać wiele lat , w dobrych zaś warunkach rozwoju jej może się nawet zatrzymać.

GRUZLICZE ZAPALENIE OPŁUCNEJ : ( pleuritis tuberculosa ) jest to zapalenie błony pokrywającej powierzchnię płuc ( opłucna płucna ) oraz wewnętrzną ścianę klatki piersiowej i górną powierzchnię
przepony ( opłucna ścienna ) .
Zapalenie opłucnej bywa wysiękowe lub suche. Wysiękowe zapalenie opłucnej jest zwykle pochodzenia gruzliczego . Może ono rozwinąć się u corego na gruzlicę płuc , lecz bardzo często zapadają na nie ludzie dotąd zdrowi , nie mających żadnych objawów gruzlicy .
 Po pewnym czasie , często nawet po 3 - 5 latach , rozwija się gruzlica płuc . Dlatego też osoby , które
przebyły wysiekowe zapalenie opłucnej , nawet w razie braku innych objawów gruzlicy , powinny po wyleczeniu przez kilka lat pozostawać pod obserwacją lekarską .

1. Rozpoznawanie gruźlicy płuc. Znaczenie badań bakteriologicznych.

Najczęściej materiałem do badania bakteriologicznego jest plwocina. W przypadku pacjentów, którzy nie umieją odkrztusić plwociny metodą pobrania materiału jest wykonanie popłuczyn żołądkowych (3). Potwierdzenie bakteriologiczne gruźlicy jest możliwe u ponad 50% chorych w badaniu mikroskopowym, a w posiewie u ponad 90% chorych, u których gruźlica przebiega z rozpadem (obejmuje to serowate zapalenie płuc, gruźlicę włóknisto-jamistą, gruźlicę naciekową z rozpadem). Gdy nie doszło do rozpadu potwierdzenie bakteriologiczne można uzyskać u 30% pacjentów badaniem mikroskopowym i u 70% pacjentów posiewami. W prosówce gruźliczej posiewy często są ujemne (6, 8, 13).

Problem stanowią pacjenci nie wykrztuszający plwociny. Można próbować prowokować kaszel i wykrztuszanie stosując inhalacje z hipertonicznej soli lub wykonać bronchoskopię w celu pobrania popłuczyn oskrzelowych lub popłuczyn oskrzelikowo-pęcherzykowych. Materiał może być posiany na podłożu klasycznym lub w systemie BACTEC

1. Przebieg badania bakteriologicznego w kierunku prątków gruźlicy /preparaty bezpośrednie, posiew, próba biologiczna/.

Jeżeli materiał przysłany do badania zawiera towarzyszącą prątkom inną florę bakteryjną należy materiał homogenizować. Z przysłanego materiału zakłada się hodowlę. Materiały które normalnie są jałowe (płyn mózgowo rdzeniowy wysiewa się na zwykłe podłoża bakteriologiczne. Materiał po homogenizacji posiewa się na kilka probówek z pożywką Loewensteina. Kolonie Mycobacterium tuberculosis rosną w postaci charakterystycznych, brodawkowatych, kremowych kolonii. Pracownik laboratorium ma obowiązek natychmiast powiadomić lekarza o dodatnim wyniku posiewu. Posiewy ujemne należy obserwować ok. 4 miesięcy. Próby biologiczne: materiał homogenizowany można zaszczepić świnkom morskim w okolicę węzła pachwinowego. Szczepi się zawsze 2 świnki i obserwuje. Świnka po kilku tygodniach zmniejsza wagę, jest osowiała, sierść matowieje. Po 3 tyg od momentu zakażenia wykonuje się pierwszą próbę tuberkulinową. Jeśli po 24-48h wystąpi wyraźny naciek i zaczerwienienie odczyn jest dodatni. O dodatniej próbie powiadamia się lekarza.

1. Gruźlica prosówkowa

Gruźlica prosówkowa jest przykładem podostrego bądź ostrego uogólnienia zakażenia gruźliczego w organizmie wskutek rozsiewu prątków gruźlicy drogą krwi. Występuje ona wtedy, gdy prątki gruźlicy (z jakiegoś ogniska pierwotnego bądź zazwyczaj popierwotnego) przedostaną się do krwi i w ten sposób wysieją się przede wszystkim w płucach, oponach mózgu lub innych narządach wewnętrznych lub kościach.

W poszczególnych narządach powstają drobne ogniska gruźlicze i liczne gruzełki wielkości ziarna prosa. Stąd też pochodzi nazwa gruźlica prosówkowa. Skutkiem takiego wysiewu, np. do płuc, jest:
• septyczny, bardzo ciężki stan ogólny chorego,
• duszność,
• sinica,
• kaszel,
• przyspieszony i spłycony oddech,
• apatia, pomroczność, itd.

Leczenie
Konieczne jest intensywne, szpitalne leczenie specjalistyczne.

W przeszłości krwiopochodna gruźlica prosówkowa była dość częsta i kończyła się zazwyczaj śmiertelnie. Ostatnio spotyka się ją znacznie rzadziej, a wyniki leczenia są też wyraźnie lepsze.

Rzadko krwiopochodny rozsiew ma charakter skryty, przewlekły, nieomal bezobjawowy.

1. Leczenie gruźlicy.

Prątki są wrażliwe na streptomycynę, hydrazyd kwasu izonikotynowego (INH) i kwas p-aminosalicylowy (PAS). Mogą jednak mieć naturalną, pierwotną oporność na antybiotyki i chemioterapeutyki, mogą je nabyć wtórnie podczas leczenia. Dlatego stosuje się leczenie skojarzone kilkoma antybiotykami i chemioterapeutykami. Mutanty oporne na jeden lek są niszczone przez inne. Oporność na INH powoduje zmianę w innych cechach prątków: tracą one peroksydazę i katalazę oraz wirulencję dla świnek morskich.

1. Szczepienia ochronne. Szczepionka BCG - skład.

Coraz bardziej dąży się do zapobiegania gruźlicy przez zmniejszanie ekspozycji (izolacja chorych) i przez przeprowadzanie szczepień ochronnych szczepionką BCG. 1mg szczepionki zawiera 3 mld żywych komórek BCG. Jest to szczep bydlęcy, który stracił zjadliwość dla wszystkich zwierząt doświadczalnych, w tym małpy. Szczep ten utracił chorobotwórczość, ale utrzymał moc antygenową.

1. Tuberkulina. Odczyn tuberkulinowy.

Tuberkulina to białko uzyskiwane z hodowli prątka gruźlicy służące do wykonywania próby tuberkulinowej, po raz pierwszy uzyskana przez Roberta Kocha w 1890 roku.

W 1929 r. wyizolowano ze starej tuberkuliny frakcję odpowiedzialną za reakcję skórną, tzw. PPD (z ang. purified protein derivative).

Aktualnie do wykonywanie odczynów tuberkulinowych, zgodnie z zaleceniami WHO, stosuje się opracowaną przez Statens Serum Instytut w Kopenhadze, referencyjną tuberkulinę RT23 (roztwór 0,005% tuberkulinowy stabilizowany Tween 80).

Odczyny tuberkulinowe, skórne odczyny alergiczne występujące po podaniu tuberkuliny przez skaryfikację skóry.

1) odczyn Pirqueta – po skaryfikacji naskórka wciera się tuberkulinę.

2) odczyn Mantoux – wprowadza się śródskórnie 0,1 ml tuberkuliny RT (23) w stężeniu 1: 10 000 lub 1: 100 000.

Wynik odczynu określa się jako dodatni, jeżeli w miejscu wstrzyknięcia wytworzy się po 24-48 godz. wyraźne zaczerwienienie i nacieczenie. Wśród innych odczynów tuberkulinowych wyróżnia się dużą dokładnością, która umożliwia w pewnym zakresie nie tylko ocenę jakościową ale także ilościową alergii powstającej w wyniku zakażenia prątkiem gruźlicy.

3) odczyn Moro – wprowadza się maść tuberkulinową przez skórę.

Dodatni odczyn tuberkulinowy występuje w postaci zaczerwienienia i obrzęku skóry (ustala się po 2-3 dniach) w miejscu wprowadzenia tuberkuliny, wskazuje to na istniejące lub przebyte zakażenie prątkami gruźlicy (gruźlica), które pozostawiło swoistą odporność.

Brak reakcji określamy jako odczyn tuberkulinowy ujemny, można się z nim spotkać u osobników, którzy nigdy nie zetknęli się z prątkami gruźlicy lub ich organizm stracił całkowicie odporność na tę chorobę.

4) Odczyn Volmera, modyfikacja odczynu naskórnego tuberkulinowego Moro.

Stosowany powszechnie w diagnostyce gruźlicy u dzieci do lat 10. Na skórze badanego umieszcza się pod skrawkiem przylepca grudkę maści lanolinowej zawierającej tuberkulinę. Wynik odczytuje się po 48-72 godzinach.

Dodatni odczyn, w postaci miejscowego zaczerwienienia i czasem grudek, świadczy o istnieniu u badanego nadwrażliwości typu późnego (alergia typu tuberkulinowego), wytworzonej pod wpływem zakażenia prątkiem gruźlicy.

1. Prątki trądu (Mycobacterium leprae), krótka charakterystyka.

W materiale chorobowym spotyka się formy inwolucyjne, długie, nieregularnie się barwiące i formy ziarniste. Niektórzy stwierdzają obecność otoczki. Barwią się łatwiej i intensywniej metodą Grama niż prątki gruźlicy, są kwasooporne. Nie udało się ich wyhodować na pożywkach sztucznych. Są chorobotwórcze tylko dla człowieka, u którego wywołują trąd.

1. Trąd, postaci kliniczne.

Forma guzowata – skórna

Forma gruźliczo podobna (plamkowo-znieczulająca)

3. Diagnostyka mikrobiologiczna zakażeń wywoływanych przez laseczki tlenowe i beztlenowe.

1. Charakterystyka laseczek tlenowych (Bacillus) i beztlenowych (Clostridium).

Laseczki (Bacillaceae), rodzina bakterii obejmująca rodzaj Bacillus - laseczki tlenowe i rodzaj Clostridum - laseczki beztlenowe. Wszystkie gatunki należące do tej rodziny wytwarzają przetrwalniki oporne na zabiegi odkażające i dlatego stanowią one główny problem przy sterylizacji narzędzi lekarskich, materiałów opatrunkowych itp.

Laseczki beztlenowe wytwarzają również silne jady zewnątrzkomórkowe (ektotoksyny), które stanowią podstawę ich chorobotwórczości. Do beztlenowców należą m.in.: laseczki tężca, zgorzeli gazowej, jadu kiełbasianego, do tlenowców - laseczka wąglika.

1. Egzotoksyny.

Egzotoksyna składa się z trzech białkowych komponent, z których żadna działając pojedynczo nie wykazuje zjadliwości. Są to białka EF (edema factor), PA (protective antigen) i LF (lethal factor).Czynnik EF w połączeniu z białkiem PA tworzy toksynę EdTx, która wywołuje opuchliznę. Z kolei, wstrzyknięcie zwierzętom czynnika LF w połączeniu z PA - toksyny określanej jako LeTX - prowadzi do śmierci. Jak już wspomniano, geny kodujące te składniki - odpowiednio: pagA, cya, lef - znajdują się na plazmidzie pXO1.

1. Laseczka wąglika (Bacillus anthracis) – budowa, fizjologia, chorobotwórczość.

Jest to bakteria Gram-dodatnia (barwienie metodą Grama). W preparatach mikroskopowych uzyskanych z tkanek lub krwi bakterie zwykle występują pojedynczo lub w parach, natomiast bakterie hodowane w pożywce obserwuje się zwykle w postaci długich łańcuszków komórek. Jak wszystkie bakterie należące do rodzaju Bacillus, Bacillus anthracis wytwarza przetrwalniki (endospory, proces tworzenia przetrwalników określa się terminem sporulacja). Są one niezwykle oporne na niesprzyjające warunki środowiska i mogą przetrwać w glebie nawet kilkadziesiąt lat. Są jednak niszczone podczas standardowej sterylizacji w autoklawie. Bakterie B. anthracis wytwarzają przetrwalniki wtedy, gdy znajdą poza organizmem gospodarza się np. w glebie lub w hodowli in vitro, pod koniec wykładniczej fazy wzrostu (zwykle po około 48 h hodowli). Sporulacja może zachodzić także w martwych tkankach, ale nigdy w żywym organizmie.

1. Postaci kliniczne wąglika.

Postać płucna, jelitowa, skórna.

1. Bacillus cereus – drogi zakażenia, objawy kliniczne zakażenia

Identyfikacja pierwotnego źródła zakażenia jest trudna ze względu na powszechne występowanie drobnoustroju. W warunkach szpitalnych może nim być sprzęt stosowany do wentylacji mechanicznej, dostępy donaczyniowe oraz, jak w większości zakażeń, ręce personelu.

1. Laseczka tężca, charakterystyka, chorobotwórczość.

Laseczka tężca (łac. Clostridium tetani) – jest to bakteria Gram-dodatnia tworząca przetrwalniki (endospory) umieszczone na końcu komórki, w obrazie mikroskopowym przypominające "pałeczki dobosza". Należy do bezwzględnych beztlenowców (żyją i rozwijają się jedynie w środowisku pozbawionym tlenu atmosferycznego). W miejscu zakażenia C. tetani wydziela tetanospazminę - silną neurotoksynę która powoduje nagromadzenie się acetylocholiny w płytkach nerwowo-mięśniowych powodując porażenie spastyczne.

1. Tężec, źródła i drogi zakażenia, objawy kliniczne.

Spory po wniknięciu w tkanki, najczęściej po zranieniu lub skaleczeniu, przechodzą w postać wegetatywną poprzez proces kiełkowania spor. Rozwojowi sprzyjają warunki beztlenowe. Takie warunki spotykamy w ranach głębokich. W ranach płytkich i drobnych skaleczeniach może również dochodzić do namnażania się laseczek tężca pod warunkiem dodatkowego zakażenia drobnoustrojami tlenowymi, które zużywając tlen wytworzą warunki korzystne do rozwoju laseczek tężca. Namnażając się w miejscu zakażenia produkuje toksyny: tetanospazminę, tetanolizynę i fibrynolizynę.

Tetanospazmina jest neurotoksyną atakującą komórki nerwowe. Wiążąc się z obwodowym neuronem ruchowym, wnika do aksonu i stąd przenosi się do komórek nerwowych pnia mózgu i rdzenia kręgowego. Tetanospazmina wędruje następnie przez synapsę do zakończenia presynaptycznego, gdzie blokuje uwalnianie inhibitorów neuroprzekaźnikowych (glicyna i kwas gamma-aminomasłowy, co powoduje blokowanie fizjologicznych procesów hamowania i prowadzi do stałego nadmiernego pobudzenia neuronów ruchowych, które z kolei wywołuje wzmożone napięcie i napady prężeń (skurczów) mięśni szkieletowych.

Tetanolizyna działa litycznie na czerwone ciałka krwi.

Laseczka tężca jest bardzo rozpowszechniona w przyrodzie. Występuje w glebie, kurzu, błocie.

Objawy: Okres inkubacji choroby wynosi od 2 do 50 dni, najczęściej około 7–14 dni. Pierwsze objawy to skurcze mięśni. Początkowo skurcze przede wszystkim mięśnia żuchwy, powodując charakterystyczny szczękościsk (trismus). W następnym etapie skurcze obejmują inne partie mięśni szkieletowych. Skurcz mięśni mimicznych twarzy wywołuje charakterystyczny grymas, tzw. uśmiech sardoniczny (risus sardonicus). Napięcie mięśni karku i tułowia daje łukowate wyprężenie ciała (opistotonus).

1. Profilaktyka (czynna, bierna i czynno-bierna), leczenie tężca

2. Laseczki z grupy zgorzeli gazowej, charakterystyka, chorobotwórczość.

Zgorzel gazowa – zakażenie wywołane w większości przez bakterię Clostridium perfringens jak również Clostridium novyi, Clostridium septicum, Clostridium heamoliticum, Clostridium sordelli, która rośnie i rozwija się bardzo szybko w środowisku ubogim w tlen. Zwykle infekcji tej towarzyszą inne bakterie. Szczególnie podatne na zakażenie są tkanki o ubogim ukrwieniu. Bakteria atakuje i niszczy komórki organizmu w obszarze infekcji, która szerzy się błyskawicznie. W procesie tym bakterie uwalniają do tkanek gaz, który jest wyczuwalny palpacyjnie i widoczny w badaniu RTG. Ponadto bakterie uwalniają toksyny (włącznie z toksyną alfa), które uszkadzają narządy takie jak serce i nerki prowadząc do śmierci. W leczeniu oprócz antybiotykoterapii i opracowania chirurgicznego stosuje się hiperbarię tlenową

1. Zgorzel gazowa, źródła i drogi zakażenia, objawy kliniczne.

2. Laseczka jadu kiełbasianego – Clostridium perfringens - charakterystyka, chorobotwórczość.

Laseczka zgorzeli gazowej (łac. Clostridium perfringens, syn. Clostridium welchii) jest Gram-dodatnią, beztlenową laseczką, wytwarzającą endospory należącą do rodzaju Clostridium^[1]. Rezerwuarem C. perfringens jest przewód pokarmowy koniowatych^[2] C. perfringens jest dość rozpowszechniona w środowisku za sprawą rozpowszechnienia koni i może być odnaleziona jako składnik kompostu, osadu dennego, układu pokarmowego człowieka (flora fizjologiczna) i innych kręgowców , a także u owadów oraz w glebie.

1. Zatrucia jadem kiełbasianym, źródła i droga zakażenia, objawy kliniczne zatrucia.

Do zatrucia dochodzi drogą pokarmową (spożycie pokarmów zawierających toksynę), a w wyjątkowych przypadkach także w przebiegu zakażenia bakteryjnego rany (botulizm przyranny)^[2].

Najczęściej źródłem zatrucia są konserwy, często mięsne, ale również jarzynowe czy rybne. Bywają to często przetwory wytwarzane w warunkach domowych, lub przeterminowana lub niewłaściwie przechowywana żywność zakupiona w handlu. Jeśli wieczko jest wybrzuszone (bombaż), konserwa na pewno nie nadaje się do spożycia.

Spożycie występującej naturalnie np. w miodzie bakterii Clostridium botulinum może w bardzo rzadkich przypadkach spowodować u niemowląt poniżej pierwszego roku życia ciężką chorobę zwaną botulizmem dziecięcym, dlatego nie należy podawać miodu dzieciom poniżej 12 miesiąca życia. W tym przypadku choroba rozwija się nie na skutek działania toksyny botulinowej, ale z powodu namnażania się bakterii w ustroju.

W przebiegu zatrucia występują 2 grupy objawów:

• objawy ze strony przewodu pokarmowego:

  • nudności

  • wymioty

  • zaparcia

  • bóle brzucha

• objawy toksycznego działania toksyny botulinowej:

  • osłabienie, bądź porażenie różnych grup mięśni

  • charakterystyczne i łatwo zauważalne jest opadanie powiek, nadające twarzy senny wyraz

  • podwójne widzenie

W ciężkich przypadkach zatruć może dojść do zatrucia śmiertelnego (10-25%) z powodu:

• niewydolności oddechowej

• zachłystowego zapalenia płuc

• zatrzymania akcji serca.

1. Rozpoznawanie choroby przez lekarza, metody bakteriologicznych badań diagnostycznych w kierunku jadu kiełbasianego.

Rozpoznanie opiera się przede wszystkim na objawach klinicznych. Najlepsze wyniki daje badanie biologiczne, pozwalające na wykazanie obecności jadu w badanym materiale. Jad kiełbasiany udaje się również wykazać we krwi chorego przed podaniem antytoksyny.

4. Diagnostyka mikrobiologiczna zakażeń wywoływanych przez drobnoustroje z rodziny Corynebacteriaceae

1. Drobnoustroje z rodziny Corynebacteriaceae – charakterystyka.

Maczugowce (Corynebacteriaceae z gr. coryne (maczuga, buława)^[1] i bacterion (pałeczka)) – zaliczana do form wydłużonych forma morfologiczna Gram-dodatnich bakterii tlenowych^[1] lub względnie beztlenowych. U niektórych widoczne ziarnistości. Mogą tworzyć przetrwalniki. Kształtem przypominają maczugę.

• Rodzaj: Corynebacterium^[1]

  • Corynebacterium michiganense

  • Corynebacterium poinsettiae

  • Corynebacterium fascians

  • Corynebacterium mediolaneum

  • maczugowiec błonicy – chorobotwórczy dla człowieka

niektóre gatunki są patogenami roślin, zwierząt i człowieka.

1. Maczugowce błonicy, charakterystyka, chorobotwórczość, wzrost na podłożach (Loefflera I z tellurynem potasu)

Maczugowiec błonicy nie dokonuje inwazji komórek, a jego patogenność spowodowana jest egzotoksyną - toksyną błoniczą. Toksynę wydzielają tylko szczepy lizogenne, które otrzymały od bakteriofaga gen tox. Toksyna jest białkiem i składa się z dwóch podjednostek:

• Frakcji A - aktywnej, odpowiedzialnej za biologiczne właściwości toksyny,

• Frakcji B - wiążącej, której rolą jest przyłączenie toksyny do komórki (przez receptor dla nabłonkowego czynnika wzrostu) oraz transport do jej wnętrza.

Żelazo w podłożu hodowlanym hamuje syntezę toksyny.

Diagnostyka

Diagnostyka laboratoryjna używana jest w celu potwierdzenia diagnozy klinicznej lub w celach epidemiologicznych. Ze względu na zbyt długi czas hodowli rozpoznanie musi się odbyć na podstawie objawów klinicznych. Wymazy (z gardła, nosa, ucha) są posiewane na podłoże Löfflera, bardziej specyficzne podłoże Clauberga oraz na agar z krwią. Na agarze z krwią oceniana jest obecność hemolizy, co pozwala ocenić zjadliwość szczepów (tylko chorobotwórcze wytwarzają hemolizyny). Na tej pożywce wyrastają także bakterie innych rodzajów, w tym flora fizjologiczna, więc jej zastosowanie jest ograniczone. Po wyhodowaniu kolonii należy ocenić toksyczność szczepu za pomocą testu Eleka.

1. Błonica - objawy kliniczne choroby.

Środowiskiem życiowym bakterii, wywołującej błonicę, może być gardło albo skóra zakażonej osoby. Bakterie, które przedostały się do organizmu człowieka powodują powstanie charakterystycznego, błoniastego nalotu w gardle i na migdałkach. To charakterystyczne zjawisko może dotyczyć również krtani oraz tchawicy. Obrzęk gardła powoduje trudności w oddychaniu, chory ma szczekający kaszel i powiększone gruczoły chłonne podżuchwowe. Temperatura rośnie, tempo pracy serca przyspiesza, pojawia się czasami gęsta, żółta wydzielina z nosa. Jeśli zainfekowana została skóra, wówczas mogą na niej wystąpić żółtawe plamy lub wrzody, podobne do wypełnionych płynem pęcherzy towarzyszących liszajcowi.
W poważnych przypadkach człowiek chory na błonicę traci przytomność i umiera w ciągu jednego, dwóch dni od pojawienia się pierwszych charakterystycznych objawów. Częściej jednak zdarza się, że u pacjenta pozornie powracającego do zdrowia po infekcji gardła nagle pojawiają się poważne powikłania, takie jak osłabienie mięśni czy nawet porażenie gardła, mięśni układu oddechowego albo kończyn, bądź też niewydolność oddechowo-krążeniowa. Takie objawy związane z rozpadem otoczki mielinowej wokół włókien nerwowych, czyli procesem demielinizacji – mogą okazać się śmiertelne.
Do tego typu powikłań może dojść nawet siedem tygodni po wystąpieniu początkowych objawów błonicy. Jeśli kuracja zostanie zastosowana dość szybko i objawy choroby zaczną ustępować, pacjent może całkowici odzyskać zdrowie.
Poważniejszy niż zwykle przebieg choroby u niektórych pacjentów wiąże się z faktem, że odmienne szczepy organizmów wywołujących błonicę produkują różne ilości toksyn. Wystąpienie ciężkich powikłań jest bardziej prawdopodobne, jeśli układ odpornościowy chorego był osłabiony jeszcze prze infekcją.

1. Rozpoznawanie i leczenie błonicy.

Obraz kliniczny – tworzące się na migdałkach, gardle lub w nozdrzach przednich szarawe błony rzekome, które jeśli są rozbudowane mogę zamykać drogi oddechowe (zagrożenie uduszeniem!), objawy późne to zaburzenia rytmu serca i trudności w poruszaniu kończynami, mówieniu, połykaniu i widzeniu.

§       Hodowla i izolacja:

materiałami do badań najczęściej są: wymazy z gardła, migdałków, jamy nosowo-gardłowej, ran lub wydzielina z owrzodzeń (obecne w zaawansowanym stadium) Wymazy powinny być pobierane jednocześnie przy pomocy 2 wacików: jeden przeznaczony do sporządzania preparatów bezpośrednich, a drugi do hodowli

preparaty bezpośrednie mogą być barwione różnymi metodami:

barwienie metodą Grama – pleomorficzne, gram(+) pałeczki, układające się we wzory przypominające chińskie pismo

barwienie metodą Neissera – wykrywa ziarna wolutynowe; komórki zabarwione na żółto, ziarna na fioletowo

barwienie błękitem metylenowym – jasnoniebieskie pałeczki z wyraźnymi, metachromatycznymi ziarnistościami

barwienie metodą Giemsy - ??

 

ü           Hodowla – prowadzona może by na podłożu z krwią, podłożu Loefflera (bulion z dodatkiem glukozy i surowicy końskiej, na podłożach Clauberga (z telurynem potasu) oraz innych wybiórczych dla maczugowców (?)

 

Na podłożach z talurynem potasu szczepy C.diphtheriae mogą tworzyć kolonie o różnej morfologii, co przyporządkowuje je do poszczególnych podgatunków:

gravis – kolonie szare, szaroczarne, szorstkie, o wyglądzie stokrotki

mitis – kolonie czarne, lśniące, gładkie

intermedius – cechy pośrednie, kolonie małe, czarne z szarą obwódką, po kilku dniach podobne do typu gravis

 

ü           Test wykrywający toksynę (test Eleka) – metoda polegająca na podwójnej dyfuzji przeprowadzanej bezpośrednio na powierzchni płytki agarowej. Pasek bibuły nasyca się przeciwciałami przeciw toksynie, jeśli badany szczep produkuje toksynę, reakcja jej z przeciwciałami tworzy linię precypitacyjną.

 

Zarówno test na toksynę jak i hodowla trwają dość długo, dlatego leczenie należy podjąć jeszcze przed otrzymaniem wyników (są one przydatne do potwierdzenia diagnozy)

 

Leczenie polega na jak najszybszym podaniu antytoksyny błoniczej zanim toksyna bakteryjna zdąży się związać z komórkami mięśnia sercowego, nerwów obwodowych czy nerek i spowodować ich ciężkie uszkodzenie.

Antytoksynę podaje się domięśniowo, nie czekając na wynik badania mikrobiologicznego. W szczególnie ciężkich przypadkach antytoksynę podaje się dożylnie. Dodatkowo wdraża się antybiotykoterapię z zastosowaniem głównie penicyliny, erytromycyny lub cefalosporyn. Podanie antybiotyków ma na celu eliminację komórek maczugowca błonicy, ale nie zastępuje podania antytoksyny, której zadaniem jest neutralizacja toksyny już wydzielonej przez bakterie do krwioobiegu. W przypadku stwierdzenia błonicy konieczna jest izolacja chorego.

1. Swoista profilaktyka błonicy (szczepienie – Di-Per-Te)

Di-Per-Te (ang. DTP, Di-Te-Per) – skojarzona szczepionka przeciwko błonicy (Diphtheria) powodowanej przez maczugowca błonicy (Corynebacterium diphtheriae), krztuścowi (Pertussis) wywoływanemu przez Bordetella pertussis i tężcowi (Tetanus) wywoływanemu przez laseczkę tężca (Clostridium tetani). Jej składowe to:

• anatoksyna błonicza

• zabite, otoczkowe bakterie Bordetella pertussis

• anatoksyna tężcowa

Szczepionka pozbawiona składowej krztuścowej nosi nazwę DiTe

Szczepionka DTP stosunkowo często wywołuje niepożądane odczyny poszczepienne, za co odpowiedzialna jest głównie obecność całych zabitych pałeczek krztuśca. W przypadku przeciwwskazań do podania szczepionki pełnokomórkowej można stosować szczepionkę zawierającą acelularne (bezkomórkowe) antygeny krztuśca - DTPa.

1. Metody oznaczania toksyczności szczepów maczugowców błonicy – test ELEKA.

Test wykrywający toksynę (test Eleka) – metoda polegająca na podwójnej dyfuzji przeprowadzanej bezpośrednio na powierzchni płytki agarowej. Pasek bibuły nasyca się przeciwciałami przeciw toksynie, jeśli badany szczep produkuje toksynę, reakcja jej z przeciwciałami tworzy linię precypitacyjną.

Zarówno test na toksynę jak i hodowla trwają dość długo, dlatego leczenie należy podjąć jeszcze przed otrzymaniem wyników (są one przydatne do potwierdzenia diagnozy)

1. Odczyn Schicka – metoda oceny odporności ustroju na jad błoniczy.

Osoby wrażliwe na błonicę, tj. nie posiadające przeciwciał antytoksycznych, wykrywa się za pomocą odczynu Schicka. Jako antygen do wstrzyknięć służy w tym wypadku rozcieńczona toksyna błonicza.

1. Listeria monocytogenes - listerioza, drogi zarażenia, postaci kliniczne choroby

Listeria monocytogenes – gatunek względnie beztlenowej, wewnątrzkomórkowo żyjącej bakterii, która jest czynnikiem etiologicznym listeriozy. Jest jednym z najbardziej zjadliwych patogenów przenoszonych przez żywność (20 do 30 procent infekcji kończy się śmiercią)^[2], na przykład w Stanach Zjednoczonych jest ona odpowiedzialna za około 2500 zachorowań i 500 zgonów rocznie (9,7 przypadków zachorowań na milion mieszkańców)^[3], powodując tym samym większą śmiertelność niż salmonella czy Clostridium botulinum^[4].

L. monocytogenes jest Gram-dodatnią bakterią nazwaną od nazwiska Josepha Listera. Bakteria korzystając ze swojego urzęsienia wykonuje ruchy w temperaturze 30 °C lub niższej (zazwyczaj nie wykazuje ruchu w 37 °C)^[5].

Badania sugerują, że nawet co dziesiąty ludzki przewód pokarmowy może być zasiedlony przez L. monocytogenes^[2]. Niemniej jednak objawy kliniczne choroby związane z L. monocytogenes są coraz częściej rozpoznawane przez lekarzy weterynarii, szczególnie w przypadku zapalenia opon mózgowych i mózgu u przeżuwaczy.

Ze względu na chorobotwórczość L. monocytogenes związaną z zapaleniem opon mózgowych u noworodków (zakażenie drogą transwaginalną) nie zaleca się kobietom w ciąży spożywania miękkich serów takich jak brie, camembert bądź feta, które mogą być skażone tymi bakteriami^[6]. Jest to trzecia z najczęstszych przyczyn zapalenia opon mózgowych u noworodków.

Jej główne objawy to posocznica^[17], zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych^[17], zapalenie mózgu^[18], wrzód rogówki^[19], zapalenie płuc^[20] oraz infekcje macicy u ciężarnych kobiet, które mogą prowadzić do poronień (drugi semestr ciąży) bądź wewnątrzmacicznego obumarcia płodu.

WYKŁAD 5

1. Prawidłowa mikroflora ustroju człowieka
-całośc populacji drobnoustrojow w zewn/wewn powierzchniach zdrowego normalnego organizmu człowieku lub zwierzęcego
-stała mikrofloran o skladzie niezmiennym (zależnie od okolicy płci, wieku)

-flora przejściowa niechorobotwórcza oportunistyczna – w normalnych war. Nie powoduje zakażenia, ale podczas choroby metabolizuje lub uszkadza tkanki – zakażenie
-podatna na osiedlanie się mikroflory nietrwałej (ciagla ekspozycja, kontakt ze srodowsikiem zewnetrzynym)
-flora stala podlega modyfikacjom przez wydzieliny gruczołów, sąsiedztwo różnych śluzówek

2. Czynniki zjadliwości bakterii (egzotoksyny, endotoksyny - budowa, otoczki)

-cechy charakterystyczne bakterii umożliwiające wywołanie chorób
-mogą dysponowac 1/kilkoma czynnikami
-czynniki mogą być jednakowe dla całego gatunku, bądź szczepu (koniugacje transdukcja)
-znajomosc czynnik ow zjadliwości umozliwia poznanie mechanizmów przebiegu choroby co pomaga w profilaktyce i leczeniu
-czynniki zjadliwości
1)otoczka (wykrywana barwieniem pozytywno-neg):
unikanie fagocytozy
płaszcz gęstego polimeru (najczęściej polisacharyd)
zdeterminowane genetycznie ich wytwarzanie
skład:zwykle polisacharyd

2)adhezyjny:
struktury powierzchniowe uniemożliwiające przyleganie do powierzchni śluzówki
fimbrie
boczne łańcuchy polisacharydu (antygen 0)

Białko M

3)inwazyjność :

Rózne mechanizmy i narządy wchodzące w zakres fizjologii kom bakterii umożliwiające penetrację do tkanek podśluzówkowych

4)egzotoksyny :
enzymy wydzielnicze – rozkladające kolagen i włóknik, materiał komorkowy
enzymy modyfikujące i inaktywujące antyb iotyki

5)toksyny

• Egzotoksyny – wydzielane do środowiska główny produkt przemiany bakterii
  -białka(B.G+ i G-)
  -cząsteczka antygenowa jest b iałko
  -integralna część ściany komórkowej
  -labilne termicznie
  -wytwarzane i uwalniane z komórki
  -gatunki swoiste/charakterystyczne (kodowane chromosomalnie) dla szczepów (plazmidy, fagi lizogenne)
  -2domeny strukturalne wiążąca i aktywna; dzielą się na:
  ENTEROTOKSYNY (ciepło chwiejne, stałe, cholery)
  NEUROTOKSYNY (toksyna botulinowa,tetanospasmina)
  CYTOTOKSYNY (toksyna błonicza)
  -identyfikacja egzotoksyn: test pętli jelitowej, testy na hodowle komorkową, testy serologiczne immunoenzymatyczne, techniki molekularne

• Główne egzotoksyny bakterii
  -grnkowiec złocisty – enterotoksyny, eksfoliatyny, TSS1
  -paciorkowiec ropny – egzotoksyny pirogenne
  -pałeczka krztuśca – toksyna krztuścowa
  -maczugowiec błonicy – toksyna błonicza
  -e.coli – entero, toksyna typu czerwonkowego
  -shigella – toksyna czerwonkowa
  -vibrio cholerae – cholera gen
  -pseudomonas – egzotoksyna A
  -c.botulinum – toksyna jadu kiełbasianego
  -c.tetani – tetanospasmina
  -c.perfringens – toksyna alfa

• Endotoksyny – składnik sciany komórkowej
  częśc skldowa bakterii, uwalniana po śmierci komórek G-
  li polisacharyd
  toksyczna cząstka-lipid A
  cząstka antygenowa – li polisacharyd
  stabilna termicznie
  brak swoistości gatunkowej
  odpowiedzialna za rozwój posocznicy i wstrząsu septycznego
  LPS aktywuje makrofagi – uwalnianie licznych mediatorów TNF, II – 1, IL 6 IL 8

Egzotoksyny	endotoksyny
Inter.część ść.kom	Część skladowa bakterii
Wytwarzana i uwalniana z komórki	Uwalniana po śmierci komórki B.
Bialka (B G+ i G-)	Li polisacharyd
Cząsteczka antygenowa – B	Cząsteczka antygenowa – lipo polisacharyd
Labilna termicznie	Labilna termicznie
Gatunki swoiste/charakterystyczne dla szczepów	Brak swoistości gatunkowej
2 domeny strukturalne wiążąca i aktywna:entero neuro cyto	Rozwój posocznicy i wstrząs septyczny
	LPS aktywuje makrofagi – uwalniane z mediatorów TNF ii1 il6 il8

3. Choroby przenoszone przez żywność:

• Epidemiologia

Drogi szerzenia:Żywność, Woda, Chory lub zakażony człowiek, Zanieczyszczone przedmioty

Większość zatruć pokarmowych pochodzenia bakteryjnego przebiega z wymiotami i biegunką. Objawy chorobowe występują w okresie od pół godziny do kilkunastu godzin od spożycia zakażonego posiłku. Zachorowania miewają burzliwy przebieg i często występują w ogniskach obejmujących od kilku do kilkuset zachorowań.
Czasami występują duże ogniska zatruć związane ze spożyciem zakażonych wędlin i innych przetworów mięsnych.
Zakażona żywność stanowi dobre podłoże dla rozwoju bakterii. Do zakażenia żywności dochodzi najczęściej podczas niehigienicznej produkcji posiłków, poprzez brudne ręce pracowników, narzędzia, sprzęt kuchenny itp. Do powstawania zatruć przyczynia się także niedostateczna obróbka termiczna, która nie likwiduje dużej liczby bakterii powstałych w wyniku szybkiego ich rozmnażania. Zatrucia pokarmowe występują także po spożyciu produktów przechowywanych poza urządzeniami chłodniczymi w temperaturze pokojowej, tj. w warunkach sprzyjających rozmnażaniu się bakterii.
Przyczyną bakteryjnych zatruć pokarmowych są przeważnie gronkowce, pałeczki Salmonella i laseczki jadu kiełbasianego.

Czynniki etiologiczne

Choroby przenoszone drogą pokarmową czyli zatrucia i zakażenia pokarmowe mogą być wywoływane przez różne czynniki etiologiczne, tj.:

Bakterie – m.in.: Salmonella, Staphylococcus Escherichia coli enteropatogenna oraz Escherichia coli enterokrwotoczna Yersinia enterocolitica lub pseudotuberculosis Clostridium botulinum Listeria Schigella	Wirusy i riketsje – m.in.: Rotawirusy Norowirusy Wirus zapalenia wątroby typu A
Pasożyty i pierwotniaki – m.in.: Trichinella Giardia Echinococcus	Zanieczyszczenia chemiczne /np. pestycydy/, dodatki paszowe /np. metale ciężkie/, pozostałości środków farmakologicznych w tkankach zwierzęcych /np. antybiotyki, sulfonamidy, środki przeciwpasożytnicze, hormony/.
Toksyny grzybów trujących	Toksyny roślin trujących np. jagody lub inne części roślin
Mikotoksyny tj. toksyny wytwarzane przez niektóre gatunki grzybów (pleśni)	Toksyny zwierzęce np. ryb, skorupiaków, mięczaków

• Zapobieganie

• Poza domem wybierać tylko potrawy poddane bezpiecznej obróbce

• Potrawy gotować w dostatecznie wysokiej temperaturze i dostatecznie długo

• Spożywać potrawy bezpośrednio po przygotowaniu

• Przechowywać przygotowaną wcześniej żywność w bezpiecznej temperaturze

• Przed ponownym podaniem dokładnie podgrzewać wcześniej ugotowane potrawy

• Unikać kontaktowania się surowców z gotowymi potrawami

• Często myć ręce

• Utrzymywać kuchnię w skrupulatnej czystości

• Chronić żywność przed owadami, gryzoniami i innymi zwierzętami

• Używać bezpiecznej wody i kupować jedynie świeżą, nieprzeterminowaną i nienadpsutą żywność.

• Symptomatologia toksykoinfekcji

• pobiera się: próbki surowców spożywczych, próbki pokarmu, treść przewodu pokarmowego (wymiociny), próbki kału.

• Biegunka i ból brzucha o ile wystąpią

• Rodzaje biegunek

Jeśli weźmiemy pod uwagę czas trwania objawów chorobowych, to możemy wyróżnić biegunkę ostrą i przewlekłą.

• Biegunka ostra trwa do 10 dni i z reguły jej przyczyną jest zakażenie wirusowe lub bakteryjne. Towarzyszą jej złe  samopoczucie, bóle brzuch, gorączka itp.

• Biegunki przewlekłe trwają powyżej 10 dni. Ich przyczyną są różne choroby układu pokarmowego, cukrzyca, obecność pasożytów w jelitach lub długotrwałe stosowanie środków przeczyszczających. To ostatnie dotyczy zwłaszcza kobiet, które za wszelką ceną chcą schudnąć.

Jeżeli natomiast weźmiemy pod uwagę rodzaj zaburzeń czynności jelit i objawy, to biegunki możemy podzielić na kilka grup

• Biegunka osmotyczna – wywołana reakcją na niektóre leki lub alergią na gluten. Jej podstawową cechą jest fakt, że objawy znikają po zastosowaniu głodówki; Ten rodzaj biegunki może być spowodowany m.in. działaniem niektórych leków (np. środków przeczyszczających), niedoborem laktazy (enzym trawiący laktozę – dwucukier znajdujący się w mleku). Biegunkę tego typu mogą wywołać również sole magnezu, mikroelementu stosowanego z powodzeniem nie tylko przy niedoborach tego pierwiastka, ale także w chorobach serca czy zaburzeniach funkcjonowania układu nerwowego.
  biegunka osmotyczna, wydzielnicza, wysiękowa, po natybiotykoterapii, spowodowana infekcją lub choroba ustrojową

• Biegunka wydzielnicza – najczęściej wywołana przez gronkowce lub bakterię coli, jej przyczyna może być także nadużywanie środków przeczyszczających; Mamy z nią do czynienia wówczas, gdy z komórek tworzących ścianę jelita do jego światła dostaje się zwiększona ilość płynów (woda, elektrolity). W tym przypadku najczęstszymi winowajcami są gronkowce, Escherichia coli (i rzadko przecinkowiec cholery).

• Biegunka wysiękowa – najczęściej występuje w przypadku nowotworów i wrzodziejącego zapalenia jelita grubego, może być też spowodowana zakażeniem bakteryjnym; charakteryzuje się tym, że w stolcu obecne są krew i śluz; Pojawia się, gdy do światła jelita oprócz wody dostaje się krew, białko i śluz, mamy z nią do czynienia w przebiegu np. wrzodziejącego zapalenia jelit i niektórych nowotworów.

• Biegunka po antybiotykoterapii – jej przyczyną jest zniszczenie naturalnej flory bakteryjnej jaka występuje w jelitach człowieka, dlatego też w czasie leczenia antybiotykami zaleca się zażywanie probiotyków zawierających Lactobacillus rhamnosus, czyli szczep bakterii, który znacznie podnosi odporność organizmów i zapobiega pojawieniu się biegunki; Biegunka może być wywołana zażywaniem niektórych antybiotyków i zachwianiem równowagi naturalnej flory bakteryjnej jelit.

• Biegunka spowodowana infekcją lub chorobą ustrojową - ma miejsce, gdy towarzyszy infekcjom bakteryjnym i wirusowym. Przykładowo czas inicjacji – 2–4 godziny w przypadku zakażenia np. gronkowcem, którego toksyny tworzą się w żywności jeszcze przed jej spożyciem, do 12–24 przy zatruciu np. salmonellą. Może być jednym z niezauważanych bądź bagatelizowanych objawów nowotworów (złośliwych i niezłośliwych) przewodu pokarmowego.

• Drobnoustroje enterotoksykogenne, enteroinwazyjne

ENTEROTOKSYKOGENNE - Escherichia coli (ETEC) - obraz kliniczny zakażenia ETEC cechuje się nasilonymi, wodnistymi biegunkami, tzw. biegunkami podróżnych. Może wystąpić w każdym wieku. Od momentu ustąpienia objawów przez okres kilku miesięcy utrzymuje się lokalna odporność. 

ETEC – enterotoksynogenne szczepy E. coli pod względem patomechanizmu zakażenia przypominają Vibrio cholerae. Zakażenia przewodu pokarmowego wywołane przez ETEC (typu enteritis) mają kliniczną postać biegunek sekrecyjnych, najczęściej samoograniczających się, ustępujących bez leczenia. Z uwagi na często występujące zakażenia wywołane przez ETEC u osób podróżujących, biegunki o etiologii ETEC nazywane są biegunkami podróżnych. Zakażenie rozpoczyna się adhezją ETEC do błony śluzowej jelita cienkiego (bez cech inwazji) i syntezą enterotoksyn. Adhezyny wytwarzane przez ETEC nazywane są czynnikami kolonizacji lub CFA antygenami - są to fimbrie (np.: CFA/I, CFA/II), których synteza jest często związana z wytwarzaniem cytotoksyny – czynnika nekrotyzującego CNF. Enterotoksyny syntetyzowane przez ETEC to LT i / lub ST.

ENTEROINWAZYJNE - Escherichia coli (EIEC)- posiadają zdolność penetrowania śluzówki jelita grubego, wywołując wrzodziejące zmiany zapalne. Obraz kliniczny przedstawia biegunkę czerwonko pochodną. Szczepy enteroinwazyjne są laktozo- ujemne.

EIEC – enteroinwazyjne szczepy E. coli wywołują zakażenia klinicznie przypominające czerwonkę bakteryjną, aktywnie inwadując do komórek nabłonka okrężnicy, co prowadzi do powstania owrzodzenia błony śluzowej i biegunki. Enteroinwazyjne szczepy E. coli nie rozkładają laktozy, jak również nie wykazują ruchu (brak rzęsek).

• Leczenie toksykoinfekcji – ogólne zasady

Zwykle wystarczą ścisła dieta, duże ilości płynów i węgiel leczniczy. Jeśli biegunka utrzymuje się dłużej niż dobę, należy zwrócić się do lekarza o pomoc. 



4. Pałeczki Gram-ujemne z rodziny Enterobacteriaceae,charakterystyka, występowanie.

Charakterystyka: Większość stanowi niechorobotwórcze bakterie. Większość to drobnoustroje oportunistyczne, zakażające tylko osoby osłabione.

Są to bakterie niesporujące, względnie beztlenowe, rosną na prostych podłożach, fermentują glukozę i

wytwarzają kwas, są okołorzęse i ruchome, mają otoczkę.

Bakterie klasyfikowane jako Enterobacteriaceae mają podobne cechy strukturalne, genetyczne i

antygenowe. Często wymieniają informacje genetyczną przez koniugacje, wymianę plazmidów, transdukcję.

Przyczynia się to do wymiany oporności na wiele leków, nabywania genów do syntezy toksyn i czynników

kolonizacyjnych.

Główne antygeny determinujące chorobotwórczość to: antygen K (otoczkowy), antygen H (rzęskowy –

serotypowanie Salmonelli), antygen O (somatyczny – LPS).

Czynniki zjadliwości:

• Endotoksyna (LPS) – rdzeń lipopolisacharydowy, antygen O, lipid A; toksyczność zależy od struktury

lipidu A.

• Egzotoksyna – jako enterotoksyny (E. coli), toksyna Shiga, werotoksyna.

• Czynniki adhezyjne – fimbrie, antygeny O, zewnętrzne białka błonowe, czynniki kolonizacji CFA (swoiste antygeny rzęskowe biorące udział w kolonizacji jelit), antygen rzęskowy P (E. coli powodująca

odmiedniczkowe zapalenie jelit).

• Otoczka – znaczenie antyfagocytarne.

Występowanie: występują w dużych ilościach w jelicie grubym, ale

także na skórze, ustnej części gardła i wodzie

1. Charakterystyka rodzaju: Escherichia,

Środowiskiem naturalnym E. coli jest przewód pokarmowy ludzi i zwierząt

To Gram-ujemne, proste pałeczki urzęsione perytrychalnie

Szybko rozkładają laktozę

W skład struktury antygenowej wchodzą antygeny O, K i H

• Budowa antygenowa

W skład struktury antygenowej wchodzą antygeny O, K i H

Charakterystyczne czynniki wirulencji

o Enterotoksyny (LT-I, LT-II, ST, verotoksyna)

o Antygeny czynnika kolonizacyjnego (colonisation factor antigens) : CFA/I, CFA/II, CFA/III

o Hemolizyny

o Fimbrie typu AFA I i AFA II (ułatwiają adherencję)

o Fimbrie typu Dr

o Pili P

o Typ 1 pili

o Antygen K1 (otoczkowy)

o Białko Ipa (invasion plasmid antigen)

• Schorzenia wywoływane przez E.coli

• Zakażenia układu moczowego – u kobiet z nie powikłanymi zakażeniami dolnych dróg moczowych.

• Zapalenie opon m-r u noworodków – E. coli jest jednym z 2 najważniejszych czynników etiologicznych (drugi to paciorkowce z gr. B), które mogą być nabyte podczas lub po porodzie.

• E. coli jest przekazywana z człowieka na człowieka na drodze fekalno – oralnej, w przypadku zakażeń układu moczowego źródło jest przeważnie endogenne, bakterie przenoszą się z okolic krocza.

o Pozajelitowe zakażenia wynikają z relokacji bakterii z miejsc fizjologicznego bytowania do miejsc, gdzie nie powinny występować, ale gdzie mają dobre warunki do wzrostu

o Zakażenia układu moczowego

· Cewka moczowa, pęcherz, miedniczki nerkowe, nerki

· E. coli wywołuje 70-80% przypadków ostrych zakażeń i 40-50% zakażeń

przewlekłych

o Sepsa

· E. coli powoduje około 15% przypadków seps szpitalnych (S. aureus 20%)

· Sepsa E. coli jest często powodowana przez patowar SEPEC, który wykazuje

oporność na surowicę

o Inne zakażenia

· Zakażenia ran

· Zakażenia pęcherzyka i dróg żółciowych

· Zapalenie wyrostka robaczkowego

· Zapalenie otrzewnej

· Zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych i wcześniaków i noworodków i u starszych

• Metody bakteriologicznego różnicowania

W większości przypadków objawy są tak oczywiste, że nie jest potrzebna diagnostyka laboratoryjna. Do hodowli używa się następujących materiałów:

- kał: od pacjenta z zapaleniem żołądkowo-jelitowym,

- fragment zakażonej tkanki – gdy mamy miejscową inwazje bakterii,

- krew – w przypadku bakteremii i posocznicy,

- mocz – przy zakażeniu dróg moczowych

Leczenie:

- nawodnieniu płynami o dużej zawartości elektrolitów w przypadku wodnistych biegunek,

- antybiotyki – penicyliny szerokowachlarzowe (ampicylina, amoksycylina, piperacylina); cefalosporyny I-IV generacji, monobaktamy, karbapenemy

5. Pałeczki z rodzaju Salmonella, charakterystyka.

• Budowa antygenowa

Somatyczny 0 – związek w-b-l, głównie w ścianie Ag+, swoista surowica = aglytyniny typu 0
rzęskowy – H – białko termo labilne
powierzchniowy Vi
śluzowy – M – niektóre pałeczki, Malo immunogenny

Czynniki determinujące chorobotwórczość to:

- Endotoksyna – antygen O z LPS ściany komórkowej.

- Inwazyny – białka warunkujące przyleganie i inwazje do kom nabłonkowych jelit.

- Czynniki umożliwiające przeżycie wewnątrz komórek fagocytujących: katalaza, dysmutaza nadtlenkowa neutralizują aktywne rodniki tlenowe; czynniki neutralizujące defenzyny (małe białka kationowe, które ułatwiają zabijanie bakterii przez fagolizosomy).

- Czynniki odporności na kwaśne pH – umożliwiają przeżycie w żołądku i fagolizosomach.

- Antygen Vi – otoczkowy polisacharyd S. typhi o właściwościach antyfagocytarnych.

• Dur brzuszny i dury rzekome (źródła i drogi zakażenia, objawy kliniczne)

ŻRÓDŁA: może być brudna woda, nieumyte owoce, a także nieczystości zawierające w sobie pałeczki Salmonellatyphi. 

DROGI ZAKAŻENIA: Wrotami zakażenia jest nabłonek jelita cienkiego, tylko S. typhi jest inwazyjna dla całego organizmu. Penetracja błony śluzowej jest zależna od inwazyn, powoduje ostre zapalenie i owrzodzenie jelita. Zapalenie błonyśluzowej indukuje syntezę prostaglandyn, prowadzi do utraty płynów i elektrolitów

Do zakażenia serotypami Salmonella odpowiedzialnymi za dury i paradury dochodzi drogą pokarmową. Okres inkubacji tych zakażeń jest dłuższy niż w przypadku salmonelloz i waha się od 1 tygodnia do miesiąca.
OBJAWY: Z krwią pałeczki rozprzestrzeniają się po całym organizmie chętnie

osiedlając się w obrębie śledziony i wątroby, gdzie intensywnie się mnożą i ponownie wysiewają do krwi. Okres ten trwa ok. 2 – 3 tygodni i jest związany z charakterystycznymi objawami klinicznymi zakażenia: wysoką gorączką i wysypką durową. Za te kliniczne objawy zakażenia w głównej mierze odpowiada specyficzny dla serotypów Salmonella LPS stymulujący uwalnianie cytokin prozapalnych. Mnożąc się w obrębie wątroby salmonelle dostają się do żółci a z nią z powrotem do jelita, gdzie mnożą się w grudkach chłonnych prowadząc w ciężkich przypadkach do owrzodzenia błony śluzowej jelita. U ozdrowieńców (osób, które przebyły dur brzuszny) często rozwija się stan nosicielstwa spowodowany utrzymywaniem się pałeczek w woreczku żółciowym.

• Tok badania bakteriologicznego materiałów w kierunku pałeczek z rodzaju Salmonella.

W diagnozowaniu duru i paradrów bardzo ważne jest pobranie materiału do badań (izolacji drobnoustroju), którego dobór podyktowany jest okresem zakażenia. W pierwszym okresie zakażenia - fazie inwazji i rozprzestrzeniania się salmonelli w ustroju drogą krwi – krew jest jedynym materiałem, z którego można je izolować. Dopiero w 2 – 3 tygodniu zakażenia, gdy salmonelle są ponownie, masowo wydalane z żółcią do jelita, można je izolować z próbek kału

• Typowanie serologiczne szczepów z rodzaju Salmonella.

Posiewy krwi zwykle są ujemne, natomiast posiewy kału są dodatnie. Leki z wyboru: ampicylina,ciprofloksacyna lub chloramfenikol).

• Diagnostyka serologiczna duru brzusznego i paradurów /odczyn Widala/.

Obecność salmonelli w krwiobiegu stymuluje syntezę swoistych przeciwciał aglutynujących, skierowanych przeciw antygenom powierzchniowym – somatycznemu O i rzęskowemu H. Przeciwciała te pojawiają się w surowicy w okresie 3 – 4 tygodnia od początku zakażenia, osiągając wysokie miana, których poziom stopniowo obniża się w miarę zdrowienia. Przeciwciała aglutynujące można wykrywać w surowicy odczynem aglutynacji probówkowej Widala. Odczyn Widala ma znaczenia diagnostyczne jedynie wtedy, gdy poziom przeciwciał dla antygenów O i H zostanie oznaczony dwukrotnie: w fazie klinicznych objawów zakażenia i ponownie w okresie zdrowienia. Wykazanie wzrostu miana przeciwciał świadczy o przebytym zakażaniu. Z uwagi na ogólnoustrojowy charakter durów i paradurów, zakażenia te są leczone – antybiotyki stosowane do leczenia duru lub paraduru to: ampicylina, kotrimoksazol lub ciprofloksacyna.

• Salmonellozy – źródła zakażenia, objawy, rozpoznawanie.

ŻRÓDŁA: Jest najczęściej wywołana przez bakterie chorobotwórcze dla zwierząt, które łatwo się przenoszą na ludzi skażone pożywienie, szczególnie drób i jaja.

OBJAWY: większość zakażeń wywołanych przez salmonelle ma łagodny charakter (klinicznie objawiający się jako gastroenteritis i nie wymagający leczenia), z uwagi na zdolności inwazyjne tych patogenów zakażenie może przybierać formę uogólnioną (przedostanie się salmonelli do krwiobiegu). Charakterystyczne objawy to biegunka, gorączka, ból brzucha. Pojawiają się po ok. 24 h inkubacji i zwykle same ustępują po 2-5 dni. Powikłaniem mogą być odwodnienie i zaburzenia elektrolitowe.

ROZPOZNAWANIE:

Krew badana w kierunku odczynu serologicznego i na posiew, kał w celu identyfikacji bakterii

o Ruchliwe pałeczki, tlenowe

o Nie fermentują laktozy

o Produkują siarkowodór, rozkładają malonian

o Wytwarzają gaz podczas fermentacji węglowodanów

o Rosną na podłożu SS (z tiosiarczanem sodowym)

o Antygeny somatyczny O, rzęskowy H, zewnętrzny V (odpowiada otoczkowemu K); w handlu dostępne zestawy do szybkiej identyfikacji antygenów (grupy serologiczne A,B,C,D)

• Profilaktyka schorzeń i badania na nosicielstwo w kierunku pałeczek z rodzaju Salmonella.

Dokładne mycie owoców i warzyw przed spożyciem, a także picie tylko czystej wody z pewnego źródła i unikanie kontaktu z nieczystościami zakażonymi bakteriami. Możliwe też przyjęcie szczepionki uodparniającej, odporność zyskuje się po jednej dawce na okres około 3 lat. Na rynku polskim dostępne są dwie szczepionki: Ty oraz Typhim Vi(szczepionka polisacharydowa).

Zapobieganie polega na spożywaniu świeżych produktów spożywczych, dokładnym myciu jajek wrzącą wodą, przechowywaniu produktów w lodówce, nie spożywaniu podczas upałów ciast z kremem i sałatek z majonezem. Należy także unikać jaj kaczych, które bardzo często są skażone salmonellą. Dobrym sposobem na uniknięcie salmonelli jest dokładne i w miarę częste mycie rąk wodą z mydłem, zwłaszcza w kontaktach ze zwierzętami (ptactwem, gadami) a także w przypadku obcowania z produktami spożywczymi.

6. Pałeczki z rodzaju Shigella, charakterystyka.

• Budowa antygenowa pałeczek Shigella.

Są to bakterie nieruchome, nie fermentują laktozy na McConkey, nie wytwarzają H2S. Gatunki podzielono na grupy (ze względu na różnice w antygenach somatycznych O) od A do D. Chociaż wszystkie gatunki mają wspólne właściwości inwazyjne i powodują martwice komórek błony śluzowej, to wydzielanie toksyny czerwonkowej (Shiga) jest ograniczone do S. dysenteriae typu 1, który powoduje większość groźnych zakażeń.

Pozostałe czynniki zjadliwości to:

- antygeny kodowane przez plazmidy – udział w przyleganiu i penetracji, warunkują ucieczkę z pęcherzyków fagocytarnych,

- białka związane z szerzeniem się wewnątrzkomórkowym – umożliwiają przyleganie do cytoszkieletu i przechodzenie pomiędzy komórkami przez wypustki błon,

- toksyna Shiga (ShT) – hamuje syntezę białek poprzez podjednostkę 60S rybosomów.

• Czerwonka – źródła i drogi zakażenia.

ŹRÓDŁA:

• Źródłem zakażenia jest zawsze człowiek, najczęściej są to zakażone osoby, w których stolcu występują patogeny do 6 tygodni od ustąpienia choroby.

• Przenoszone poprzez ręce (zanieczyszczone odchodami) lub pośrednie poprzez żywność, wodę i

• muchy

• Ludzie są jedynym rezerwuarem tych bakterii

• Relatywnie mało komórek bakteryjnych potrzeba do zakażenia, tolerują kwasowość.

• Zachorowania na czerwonkę obecnie rzadkie, dotyczą głównie dzieci

Droga zakażenia: Shigella jest ludzkim czynnikiem chorobotwórczym, przenosi się droga fekalno-oralną, przez skażony pokarm i wodę lub przez kontakt bezpośredni.

• przebieg choroby, objawy kliniczne, profilaktyka

PRZEBIEG: Po okresie wylęgania (2-5 dn) choroba objawia się obfita wodnistą biegunką („małą biegunką jelitową). Później w stolcu pojawia się śluz, ropa i krew. W dalszym przebiegu choroby obserwuje się skurcze jelit, ból przy oddawaniu stolca i gorączkę

Do powikłań należą: masywny krwotok z jelita i perforacja z zwapnieniem otrzewnej.

Te poważne skutki są powodowane głównie przez S. dysenteriae, podczas gdy S. sonnei powoduje zwykle jedynie biegunkę.

• Komórki bakteryjne dostają się do organizmu po ich spożyciu.

• Shigella docierają do końcowego odcinka jelita krętego i okrężnicy (tak jak salmonellozy jelitowej), gdzie wychwytywane przez komórki M umiejscowione w błonie śluzowej w bezpośrednim sąsiedztwie makrofagów

• Następnie są fagocytowane przez makrofagi

• Bakterie doprowadzają jednak do lizy fagosomu i aktywnie indukują apoptozę makrofaga

• Po opuszczeniu martwych makrofagów komórki bakteryjne są wychwytywane przez enterocyty od wewnętrznej strony śluzówki (transport wsteczny)

• Sąsiednie enterocyty są atakowane przez bakterie pochodzące z zajętych komórek

• W enterocytach patogeny dzielą się, prowadząc do śmierci komórki

Objawy kliniczne: to silne kurczowe bóle brzucha, częste,bolesne oddawanie małych ilości stolca zawierającego krew i śluz.

W nielicznych przypadkach (3 – 50% w zależności od wirulencji szczepu) szczególnie u niemowląt, na skutek absorpcji z jelita do krwiobiegu LPS Shigella spp. i / lub egzotoksyn, zakażenie przybiera formę uogólnioną (śpiączka, drgawki, hemolityczny zespół mocznicowy – przypisywany aktywności toksyny Shiga, doprowadza do DIC, wykrzepiania, hemolizy i niewydolności nerek).

Diagnostyka: materiałem jest kał i wymazy odbytnicze z owrzodzonej śluzówki.

Leczenie: z reguły czerwonka bakteryjna jest zakażeniem samoograniczającym się, ustępującym bez leczenia.

Występuje leczenie objawowe za pomocą płynów. Antybiotyki aktywne wobec Shigella to kotrimoksazol –

najczęściej stosowany, chinolony i ampicylina (szczepy oporne).

WYKŁAD 6

Antybiotyki. Wrażliwość drobnoustrojów na leki. Problem lekooporności.

1. Definicja antybiotyku.
   substancja wytwarzana przez drobnoustroje, której niewielkie ilości mogą hamować rozwój innych drobnoustrojów. Określenie używane do związków pochodzących bezpośrednio od drobnoustrojów

2. Podział antybiotyków ze względu na mechanizmy działania na drobnoustroje.

a)Leki bakteryjne hamujące syntezę ściany komórkowej

-beta-laktamowe leki p/bakteryjne; działają bakteriobójczo
klasyczne: penicyliny, cefalosporyny
nieklasyczne: karbapenemy, monobaktamy, oksapenemy
Mechanizm działania – miejscami docelowymi dzialania penicylin na bakterie są białka wiążące penicyliny PBP
Wiążą i unieczynniaja transpeptydazę oraz karboksypeptydazę i tym samym hamują syntezę ściany komórkowej bakterii tj. krzyżowe wiązanie peptydoglikanu
aktywują enzymy autolityczne (autolizyny) które biora udział w prawidłowym przetwarzaniu materiału budulcowego sciany komórkowej bakterii i rozdzieleniu komórek po podziale

-inne inhibitory syntezy ściany komórkowej bakterii
antybiotyki glikopeptydowe – wankomycyna oraz teikoplanina. Glikopeptydy wykazują aktywność tylko wobec bakterii Gram(+) – zwłaszcza gronkowców WRSA MRCNS, paciorkowców,
bacytracyna
cykloseryna

b)Leki p/bakteryjne hamujące syntezę nukleotydów = hamujące syntezę puryn i pirymidyn

-sulfonamidy – syntetyczne leki p/bakteryjne np. sulfametoksazol
-trimetoprim
-sulfametaksazol – trimetoprim (kotrimoksazol) np. biseptol, bactrim

c)Leki p/bakteryjne hamujące syntezę kwasu nukleinowego
-inhibitory syntezy DNA

• Chinolony; mechanizm działania to zaburzanie syntezy DNA przez hamowanie wyrazy DNA;
  stare chinoliny np.kwas nalidyksynowy
  fluorochinolony (nowe chinolony) oflatoksyna, norfloksacyna, ciprofloksacyna

• Nitromidazole np. metronidazol – skuteczne wobec bezwzględnych beztlenowców

• nowobiocyna

-inhibitory syntezy RNA = transkrypcji RNA np. Ryfampicyna


d)Leki p/bakteryjne hamujące syntezę białek
-inhibitory jednostki rybosomalnej 30S

• amino glikozydy działają bakteriobójczo, szeroki zakres działania
  hamują syntezę białek przez nieodwracalne wiązanie się z podjednostką 30S rybosomy bakteryjnego, bakterie stają się niezdolne do syntezy białek
  np. streptomycyna, neomycyna, nowe amino glikozydy: gentamycyna, tobramycyna, amikacyna, netylmycyna

• Tetracykliny to antybiotyki bakteriostatyczne o szerokim spektrum działania; hamuja syntezę białek przez wiązanie z jednostką 30S rybosomy bakteryjnego i hamuj a wydłużanie peptydów
  preparaty:
  krótko działające tetracykliny – tetracyklina, oksytetracyklina
  długo działające tetracykliny – doksycyklina, mino cyklina

-inhibitory jednostki rybosomalnej 50S

• Chloramfenikol

• Antybiotyki makrolidowe: erytromycyna, klarytromycyna, azytromycyna

• Linkozamidy np. linkomycyna, klindamycyna
  wiążą się z jednostką 50S rybosomy i powoduj a przedwczesne zakończenie tworzenia łańcucha peptydowego

1. Antybiotyki działające bakteriobójczo i bakteriostatycznie.

Bakteriobójczy – zabija bakterie, zmniejsza liczbę żywych bakterii w hodowli, zabijają jedynie rosnące bakterie
bakteriostatycznie – hamują wzrost bakterii np. sulfonamidy

1. Synergizm i antagonizm antybiotyków, znaczenie w zastosowaniu leczenia skojarzonego.

Jako leczenie pierwszego rzutu
poszerzenie spektrum potencjalnych czynników zakażenia
uzyskanie efektów synergistycznych (spotęgowany efekt działania dwóch związków)
opóźnienie rozwoju bakteryjnej oporności
zmniejszenie dawek leków o znanych efektach niepożądanych.

ZASADY KOJARZENIA ANTYBIOTYKÓW :

-bakteriobójczy + bakteriobójczy – synergizm lub indyferencja
(nigdy antagonizm)

-bakteriostatyczny + bakteriostatyczny – addycja lub indyferencja
(nigdy synergizm ani antagonizm)

-bakteriobójczy + bakteriostatyczny – indyferencja, antagonizm lub
synergizm przy dużej wrażliwości na antybiotyk bakteriobójczy –
ewentualnie antagonizm, przy ma ej wrażliwości na antybiotyk
bakteriobójczy – czasem synergizm

1. Mechanizmy nabywania lekooporności przez drobnoustroje.

-Zmiany mutacyjne genów właściwych, które wcześniej nie były odpowiedzialne za oporność lub genów, które odpowiadały za oporność na inne antybiotyki
-Zmiany ekspresji inf. Genetycznej na poziomie transkrypcji lub translacji
-ułatwienie horyzontalnego przekazywania genów między odległymi filogenetycznie grupami bakterii
-synteza nowych układów białkowych

1. Cel i zasady wykonywania antybiogramów

Aby określić wrażliwość danego drobnoustroju na działanie określonego antybiotyku lub chemioterapeutyku

Metoda dyfuzyjno-krążkowa: dyfuzja antybiotyku zawartego w krążku do podłoża, antybiotyk dyfunduje promieniście, tworząc gradient stężeń. Największa koncentracja przy brzegach krążka i spada wraz ze zwiększaniem odległości od krążka. Wielkość strefy zahamowania wprost proporcjonalna do stopnia wrażliwości bakterii na antybiotyk. Określamy bakterie jako wrażliwe, średnio wrażliwe, oporne.

Metoda rozcieńczeniowa pozwala na określenie minimalnego stężenia antybiotyku MIC hamującego wzrostu bakterii.

Etest łączy dyfuzję antybiotyku w agarze i ilościowe określenie stężenia hamującego MIC. Wykorzystuje się paski nasączone antybiotyki w gradiencie stężeń.

WYKŁAD 7

1. Charakterystyczne cechy wirusów i istotne różnice między wirusami a innymi drobnoustrojami.

Nie są uważane za żywe organizmy, ponieważ bez żywej kom nie mogą przeprowadzić cyklu kom, namnażają się wyłącznie w żywych kom (b proste pasożyty wewnątrzkom) cykl replikacyjny zachodzi w kom permisywnych

Pojedynczą cząsteczkę wirusa nazywamy wirionem. Każdy wirion wykazuje obecność określonych elementów, a są nimi kapsyd i kwas nukleinowy:

• kapsyd, czyli płaszcz białkowy, okrywający kwas nukleinowy, zbudowany z białkowych łańcuchów zwanych kapsomerami

• kwas nukleinowy, niosący informację genetycznie niezbędną do replikacji oraz kodujący białka strukturalne (kapsomery) i ewentualnie enzymy (np. odwrotną transkryptazę). Kwas nukleinowy wraz z kapsydem nazywamy nukleokapsydem

Oprócz tego, niektóre wirusy mogą być otoczone dodatkową osłonką lipidową. Dotyczy to tych serotypów, które uwalniają się z komórki przez pączkowanie. Ponieważ błona jest im zwykle potrzebna do kolejnej infekcji, takie wiriony są wrażliwe na niszczący ją atak dopełniacza.

Budowa genomu wirusowego

Wirusy posiadają tylko jeden rodzaj kwasu nukleinowego, na dodatek wykazującego odpowiednie dla danego gatunku lub wyższej jednostki taksonomicznej cechy. W związku z tym możemy wyróżnić następujące formy kwasów nukleinowych stanowiących genom wirusowy i mających znaczenie systematyczne:

• DNA – wirusy zawierające go w wirionie to tzw. wirusy DNA

- jednoniciowy (ssDNA)

- częściowo jednoniciowy – charakterystyczny dla hepadnawirusów

- dwuniciowy (dsDNA)

• RNA – wirusy zawierające go w wirionie to tzw. wirusy RNA

- jednoniciowy

􀂾 o polarności dodatniej – może pełnić funkcje mRNA kodującego białka

􀂾 o polarności ujemnej – RNA musi być najpierw przepisany na mRNA

- dwuniciowy

Większość wirusów ma genomy liniowe, oprócz papowirusów (genom kolisty).

Kwas nukleinowy może być zakaźny lub niezakaźny. W przypadku zakaźnego:

- wprowadzenie go do komórki powoduje powstanie wirusów potomnych,

- zakaźne genomy DNA ulegają transkrypcji na mRNA za pośrednictwem polimeraz komórkowych,

- zakaźne genomy RNA ulegają translacji bezpośrednio na białka z udziałem rybosomów

c) Osłonka wirusowa

Nabywana jest z błony komórkowej podczas faz replikacji.

Zbudowana z potrójnej warstwy lipidowej z błony komórkowej oraz kodowanych przez wirusa glikoprotein (zakotwiczone w warstwie lipidowej, wystające na zewnątrz) – pobudzają one interakcje z białkami nukleokapsydu oraz biorą udział w przyleganiu do receptorów komórkowych.

Rozpuszczalniki naturalne i detergenty rozpuszczają osłonkę, powodując utratę zakaźności

1. Struktura wirusów. Białka wirusowe – strukturalne i enzymy.

Białka wirusowe:

• Strukturalne

- część jest związana z kwasem nukleinowym i odpowiedzialna za dystrybucję genów wirusowych,

- inne tworzą warstwy ochronne wirusa (kapsyd, osłonka).

• Enzymy:

- polimerazy wirusowe – niezbędne do replikacji kwasu nukleinowego.

Cząstka wirusowa zawiera jedynie składniki niezbędne do procesu replikacji. Jeśli wirusowy kwas

nukleinowy może być ‘czytany’ przez polimerazy komórkowe, wirusowe polimerazy ulegną ekspresji w

zakażonych komórkach, lecz nie ma ich w wirionach.

- proteazy – udział w modyfikacji potranslacyjnej bądź w uwolnieniu kwasu nukleinowego z nukleokapsydu,

- endonukleazy i ligazy – replikacja niektórych wirusów.

1. Komórki permisywne.

Nie wszystkie wirusy mogą namnażać się we wszystkich liniach komórkowych. Wirus zakaża i replikuje się tylko w komórce zawierającej odpowiedni dla niego receptor (komórka permisywna = zezwalająca). Aby wyizolować nieznany wirus, materiałem diagnostycznym zakaża się 3 – 4 linie komórkowe w nadziei, że co najmniej jedna z nich okaże się linią permisywną dla poszukiwanego wirusa

1. Klasyfikacja wirusów. Wirusy RNA i DNA. Ogólna charakterystyka poszczególnych rodzin.

Dna-herpeswirusy:

HSV- wirus opryszczki pospolitej

VZV- w ospy wietrznej i półpaśca ( gdy osoba po przebytej ospie wietrznej ma kontakt z osobą zarażoną tym wirusem i wirus dostanie się do organizmu)

Epstein Barr Virus- mononukleoza( mylona z anginą, dominują kom 1 jądrzaste)

CMV wirus cytomegalii (groźny dla noworodków, osób w starszym wieku, chorujących na choroby przewlekłe)

Ludzki Herpeswirus(HHV-6, HBLV)

DNA-papowawirusy:

Papilomawirusy- wirus brodawczaka(nowotwory)

Adenowirusy- gł infekcje dróg oddechowych

Poksywirusy- ospa prawdziwa

Parwowirusy- PVLA B19)

Wirusy RNA- pikornawirusy

Entero wirusy: Polio wirusy, Wirusy Coxsackie A i B, Wirusy ECHO

Korona wirusy

Kalicywirusy (HEV)

Filo wirusy

Arena wirusy

Ebola

Bunyawirusy

Reowirusy

Rynowirusy

Arbowirusy- przenoszone przez ssące krew stawonogi

Wirus różyczki (rubivirus)

Ortomiksowirusy: wirus grypy

Paramyksowirusy: para grypy, świńki, odry, syncytia lny, oddechowy (RS-RSV)

Rabdowirusy (np. wścieklizny)

HCV (RNA)

HDV (RNA) nie występuje jako samodzielna infekcja, towarzyszy HBV

HEV (RNA) przenoszony droga feralno- oralną

1. Papillomawirusy, gł. wirus brodawczaka ludzkiego (Human Papilloma Virus = HPV)

2. Papillomawirusy, których najważniejszym przedstawicielem jest HPV, to bezosłonkowe wirusy DNA,

mające zdolność transformowania komórek in vitro. Wirusy te pasożytują na kręgowcach, wykazując tropizm do skóry i błon śluzowych. Zakażenia papillomawirusami występują powszechnie i często są bezobjawowe. Przenoszą się one w wyniku kontaktu skórnego – zakażają miejsca niewielkich otarć naskórka, są przekazywane drogą płciową i jako zakażenia okołoporodowe.

Pokswirusy, gł. wirus ospy prawdziwej (Variola Vera Virus = VARV)

Pokswirusy to złożona grupa wirusów, obejmująca największe wirusy zwierzęce. Pokswirusy cechują się

złożoną symetrią, ich kształt zależy od rodzaju, są jednymi z najbardziej skomplikowanych pod względem

budowy wirusów. Czasem, ale nie zawsze, posiadają osłonkę lipidową. Dzięki wielowarstwowemu płaszczowi z

dużą zawartością białek są stosunkowo oporne na czynniki dezynfekcyjne i antyseptyczne

Wirus Ebola

Należy do rodziny Filoviridae (filowirusy). Są to wirusy o wydłużonym kształcie, z osłonką, z RNA i z

helikalną symetrią nukleokapsydu.Wirus przenosi się droga oddechowa i przez kontakt bezpośredni. Namnaża się w komórkach pochodzenia małpiego, jest patogenny dla świnek morskich. Człowiek jest zakażany tylko ubocznie; jeśli jednak wirus zaatakuje człowieka, to staje się on wysoce zakaźny dla innych. Wywołuje on gorączkę krwotoczną. Głównym czynnikiem w patogenezie jest zaburzona czynność płytek krwi.

Enterowirusy (poliowirusy)

Należą do Pikornawirusów. Są to wirusy kwasooporne, zakażające przewód pokarmowy, optymalna temperatura

repllikacji wynosi 37oC. Są stabilne w niskim pH, nie unieczynnia ich kwaśne środowisko żołądka.Podstawowym sposobem przenoszenia jest droga fekalno-oralna.

Do chorobotwórczych dla człowieka zalicza się:

• poliowirusy typy (1-3)

Nagminne porażenie dziecięce, ostre zapalenie rogów przednich rdzenia, choroba Heinego – Medina) –

ostra choroba zakaźna, która w swojej ciężkiej postaci uszkadza OUN.

wirus Coxsackie A (24 serotypy) i Coxsackie B (6 serotypów)

Morfologicznie podobne do poliowirusów. Zostały podzielone na 2 typy na podstawie objawów chorobowych.

W każdym typie wyodrębniono wiele szczepów.

Zakażenia najczęściej u małych dzieci.

Bezobjawowe stanowią ok. 90% zakażeń wirusami Coxsackie.

wirusy ECHO (34 serotypy)

Wirusy ECHO (jelitowe ludzkie cytopatogenetyczne wirusy sieroce) mają wspólną cechę – zakażają jelito, gdzie

osiedlają się przejściowo. Występują na całej kuli ziemskiej, częściej znajduje się je w organizmie ludzi młodych

niż starszych. Wirusy te szerzą się łatwo, częstość zakażeń jest duża wśród osób, u których nie wytworzyły się

przeciwciała przeciwko entrowirusom w wyniku wcześniejszych ekspozycji.

Lentowirusy – wirusy powolne – to podrodzina retrowirusów, do której do niedawna zaliczano tylko

wirusa visna owiec, wirusa niedokrwistości zakaźnej koni i wirusa zapalenia stawów i mózgu kóz. Wirusy

powolne wywołują przewlekłe choroby u swoich naturalnych gospodarzy. Każdy z nich wywołuje stany zapalne

mózgu. Wirus visna powoduje przewlekłe śródmiąższowe zapalenie płuc podobne do występującego w AIDS i u

małych dzieci.

1. Replikacja wirusów – fazy replikacji wirusowej.

Namnażanie wirusów jest zależne od rodzaju kwasu nukleinowego, który znajduje się w wirionie.

• Wirusy zawierające dsDNA. W tym przypadku wirus po wniknięciu do komórki rozpoczyna najpierw

wytworzenie tzw. "wczesnego mRNA" na matrycy DNA pochodzącego z wirionu. Zwykle jednym z

genów zawartych w genomie wirusa i odczytywanym poprzez wczesne mRNA jest DNA-zależna

polimeraza DNA, która dokonuje powielenia wirusowego DNA. Dopiero z takich powielonych cząsteczek

DNA następuje produkcja "późnego mRNA", kodującego kapsomery oraz inne białka uczestniczące w

składaniu wirionów.

• Wirusy zawierające ssDNA. Mogą one zawierać w kapsydach zarówno DNA o dodatniej polarności, jak i

polarności ujemnej. Charakterystyczną cechą jest pętelka powstała przez zawinięcie końcówki liniowej

cząsteczki DNA, która służy jako starter podczas replikacji DNA. Sam proces replikacyjny jest stosunkowo

skomplikowany i wiąże się z kilkukrotną replikacją materiału genetycznego, który następnie jest rozdzielany na nici i cięty za pomocą nukleaz.

• Wirusy ssRNA o dodatniej polarności. Po wniknięciu wirusa do komórki następuje produkcja białek

bezpośrednio z genomowego RNA, który może w tym wypadku pełnić rolę mRNA. W pewnym momencie

rozwoju, gdy wytworzone zostaną odpowiednie białka, następuje powstanie dwuniciowej formy pośredniej

RNA, która z składa się zarówno z macierzystej nici o dodatniej polarności, jak i z nici o polarności

ujemnej. Ta właśnie nić jest matrycą dla produkcji wielu kopii genomowego ssRNA(+).

• Wirusy ssRNA o ujemnej polarności. W ich przypadku musi najpierw dojść do stworzenia kopii o

charakterze mRNA (czyli RNA o dodatniej polarności), a następnie z tych kopii są produkowane białka.

Powstaje też dwuniciowa forma pośrednia, której nić RNA(+) służy do powstania licznych genomów

RNA(-)

1. Patogeneza zakażenia – wirusy patogenne.

2. Przebieg infekcji wirusowej, rodzaje infekcji wirusowych.

1. etap adsorpcji, w którym wirus przylega do powierzchni atakowanej komórki;

2. etap wnikania, kiedy cały wirus przenika do cytoplazmy komórki; w przypadku bakteriofagów przenika jedynie kwas nukleinowy;

3. etap replikacji, w którym dochodzi do uwolnienia kwasu nukleinowego z płaszcza (kapsydu); wirus namnaża się i wbudowywuje się w komórkę gospodarza, przechodzi w fazę utajenia;

4. etap składania, następujący gdy w zaatakowanej komórce nagromadzi się wystarczająca ilość zareplikowanych części wirusa, które łączą się tworząc dojrzałe, zdolne do działania wirusy;

5. etap uwolnienia, podczas którego następuje zniszczenie komórki gospodarza (cykl lityczny) lub zainfekowana komórka nie ulega zniszczeniu (cykl lizogenny); uwolnione wirusy mogą zakażać kolejne komórki.

Przez pewien okres od wniknięcia wirusa do komórki organizm może być jedynie jego nosicielem. Wirus wbudowany w genom gospodarza pozostaje wtedy w stanie utajenia i nie jest dla organizmu groźny.

Infekcje wirusowe można podzielić na dwa rodzaje: cykl lityczny i cykl lizogeniczny. Ten pierwszy przeprowadzany jest przez wirusy złośliwe i zawsze prowadzi do lizy komórki, drugi przez wirusy łagodne.

1. Wirusy onkogenne i retrowirusy.

Wirus onkogenny- w przypadku zapoczątkowania infekcji tym wirusem może dojść do procesu nowotworowego

Retrowirusy- materiał genetyczny RNA np. HIV

1. Nieswoiste i swoiste mechanizmy obronne gospodarza w zakażeniach wirusowych.

Przeciwzakaźne mechanizmy obronne organizmu można podzielić na swoiste oraz nieswoiste.

I. Mechanizmy nieswoiste odgrywają ważną rolę w początkowej obronie gospodarza przed zakażeniem.

W ich skład wchodzą mechanizmy miejscowe oraz układowe.

1. Do mechanizmów miejscowych należą:

- fizyczna integralność skóry i błony śluzowej,

- lizozym we łzach, ślinie, pocie i innych wydzielinach,

- kwaśność soku żołądkowego,

- przepływ wydzieliny błon śluzowych układu oddechowego,

- pasaż jelitowy,

- przepływ moczu.

2. Na mechanizmy układowe składają się:

gorączka, interferony, fagocytoza oraz komórki NK.

a) Drobnoustroje i ich produkty aktywują makrofagi, które wydzielają przez to cytokiny (IL-1, 6, TNF-α), te z

kolei pobudzają ośrodek termoregulacji w podwgórzu, dając gorączkę. Podniesienie temperatury hamuje

replikację czynnika zakaźnego.

b) Interferony (INF) są wydzielane przez wiele komórek, zwykle w odpowiedzi na zakażenie wirusowe. Dzielą

się na 2 typy: typ I (INF-α i β) jest wydzielany przez większość komórek w odpowiedzi na samo zakażenie i

hamuje replikację w zdrowych komórkach otaczających zakażenie, podczas gdy typ II (IFN-γ) jest

uwalniany przez aktywowane komórki T, sam aktywują makrofagi i komórki NK.

c) W fagocytozę są zaangażowane głównie 2 typy komórek, tj. neutrofile (mikrofagi) oraz makrofagi.

II. Odporność swoistą można podzielić na humoralną oraz komórkową.

1. Jeśli czynnik zakaźny nie zostanie szybko wyeliminowany przez mechanizmy nieswoiste, następuje jego namnożenie i jest on w końcu pochłaniany przez makrofagi tkankowe w regionalnych tkankach limfatycznych, uruchamiając w ten sposób swoista odpowiedź immunologiczną. Jednym z następstw tego procesu jest synteza swoistych przeciwciał – jako pierwsze wydzielane są IgM, a następnie IgG i / lub IgA.

2. Odporność komórkowa (CMI) – ma na celu eliminację patogenów wewnątrzkomórkowych, które są chronione przed swoistymi przeciwciałami. Może polegać na zabijaniu zakażonych komórek, np. w przypadku zakażeń wirusowych lub na aktywacji mechanizmów bakteriobójczych w komórkach zakażonych, co prawdopodobnie występuje w przypadku zakażeń bakteriami lub jednokomórkowymi pasożytami.

a) cytotoksyczność – Cytotoksyczne limfocyty T są głównymi komórkami efektorowymi zaangażowanymi w eliminację komórek zakażonych wirusem. Te ostatnie wykazują ekspresję peptydów wirusowych w połączeniu z MHC, co rozpoznają limfocyty Tc, po czym różnicują się i niszczą zakażone komórki.

b) aktywacja makrofagów – W zakażeniach wewnątrzkomórkowych często komórkami najbardziej dotkniętymi są makrofagi. Kiedy limfocyty Th rozpoznają obce peptydy połączone z MHC-II, ulegają aktywacji i wydzielają IFN-γ, aktywujący makrofagi, które zwiększają stężenia proteaz, NO i wolnych rodników. Uogólniona stymulacja reakcji związanych z wewnątrzkomórkowym systemem zabijania jest uważana za mechanizm prowadzący do eliminacji wewnątrzkomórkowych bakterii i pasożytów.

Odporność przeciwwirusowa

Większość zakażeń wirusowych jest nabywanych albo przez wstępne zakażenie śluzówek, albo drogą bezpośredniego wtargnięcia do krwiobiegu. Skóra i wydzieliny błon śluzowych są naturalnymi barierami dla zakażenia wirusowego. Kiedy mechanizmy te zawiodą lub są omijane, wirusy namnażają się we wrotach zakażenia i rozsiewają się w całym organizmie. Ostateczny wynik zakażenia zależy od skuteczności układu immunologicznego, który ogranicza rozsiew lub zapewnia eliminację wirusa po wtargnięciu do tkanki docelowej.

Odporność humoralna

Białko(a) kapsydu (wirusy nagie) i glikoproteiny osłonkowe (wirusy osłonkowe) są immunogenne, co oznacza, iż organizm syntetyzuje przeciwko nim swoiste przeciwciała. W odpowiedź przeciwwirusową zaangażowane są następujące typy przeciwciał:

- neutralizujące – zwykle reagują z antygenami powierzchniowymi, zapobiegają replikacji wirusa i odgrywają

ważną rolę ochronną,

- na błonach śluzowych – czynniki zapobiegające zakażeniu u wrót przez blokowanie przyczepiania się

wirusa do receptorów komórek śluzówki,

- wiążące dopełniacz – ułatwiają rozpad komórek zakażonych wirusem lub samych osłonek wirusowych z

udziałem dopełniacza

.

1. Nieswoista i swoista profilaktyka zakażeń wirusowych.

częste mycie rąk (bezwzględnie po wyjściu z ubikacji) stosowanie środków dezynfekcyjnych do rąk o spektrum działania uwzględniającym również wirusy stosowanie ręczników jednorazowych częsta zmiana odzieży ochronnej stosowanie odzieży jednorazowego użytku (rękawiczki, maseczki)

1. Zasady laboratoryjnej diagnostyki zakażeń wirusowych.

Diagnostyka zakażeń wirusowych:

1) mikroskopia elektronowa próbek kału – umożliwia wykazanie w badanym materiale wszystkich znajdujących się w nim wirusów, co niekoniecznie jest równoznaczne z wykazaniem związku przyczynowego danych wirusów z zakażeniem

2) mikroskopia elektronowa + metody immunologiczne - immunomikroskopii elektronowej

3) swoiste testy służące do wykrywania poszczególnych wirusów:

- testy immunoenzymatyczne (ELISA) na wykrywanie rotawirusów i adenowirusów,

- identyfikacja kwasów nukleinowych rota – i adenowirusów za pomocą elektroforezy w żelu poliakrylamidowym (SDS-PAGE).

1. Metody hodowli wirusów:

• na zwierzętach

• na liniach komórkowych

• na zarodku jaja kurzego

Diagnoza laboratoryjna zakażeń wirusowych:

1. hodowla i izolacja wirusów (zarodki kurze, zwierzęta laboratoryjne, hodowle komórkowe)

• ze zwierząt się obecnie już rezygnuje

• metodę stosuje się gdy wirusa jest za mało, aby ocenić go ilościowo

• hodowle komórkowe- to infekowanie linii komórkowych; potem komórki obserwuje się pod mikroskopem (efekt cytopatyczny- to efekt zmian zaobserwowanych u zainfekowanych komórek)

1. diagnostyka serologiczna (wykrywanie w surowicy krwi antygenów wirusowych, oznaczenie stężenia przeciwciał IgM i IgG a jeżeli to będzie odpowiedź wtórna np. po szczepieniu to produkowane będą szybciej przeciwciała IgG, a wolniej IgM.

• ocenianie swoistych antygenów klasy IgM i IgG

• Najpierw należy wykrywać antygeny a potem przeciwciała

1. wykrywanie i ilościowa ocena genów wirusowych metodami molekularnymi (np PCR)

• najczulsza metoda- wykrywa nawet pojedyńcze kopie wirusa

• można śledzić antygenemie wirusa ilościową

• są to badania drobie ale szczegółowe i mówią ile kopii badanego wirusa jest w 1 ml surowicy

• Wirusologia szczegółowa:

• Wirusy zapalenia wątroby – HAV, HBV, HCV, HDV, HEV – etiologia, diagnostyka, profilaktyka

WZW typu A

Wirus zapalenia wątroby typu A określa się jako hepatowirus Picornaviridae. HAV jest małym wirusem RNA, którego genom ma postać jednoniciowego RNA. Odpowiada on za syntezę pojedynczego polipeptydu rozcinanego przez proteazy wirusowe. Kapsyd składa się z trzech głównych polipeptydów (VP1, VP2, VP3). W porównaniu z innymi picornawirusami HAV wykazuje większa odporność na ogrzewanie, detergenty, proteazy, co tłumaczy łatwość, z jaka szerzy się w naszym środowisku. W reakcji na zakażenie syntetyzowane są

przeciwciała neutralizujące skierowane przeciw blisko skupionym epitopom zlokalizowanym na powierzchni wirusa.

Współczynnik śmiertelności wynosi mniej niż 0.1% i jest związany z zakażeniem HAV (martwica komórek wątroby). Zakażenie wirusem jest powszechne w skali światowej. Najbardziej podatne na zakażenia są dzieci i młodzież, u których choroba przebiega łagodnie i bezobjawowo. Przebycie zakażenia jest jednoznaczne z nabyciem oporności na cale życie, epidemie bowiem w wieku dorosłym zdarzają się rzadko.

a) Drogi zakażenia: HAV szerzy się droga feralno – oralną. Pacjenci są najbardziej zakaźni przed wystąpieniem żółtaczki lub na jej początku. Cząstka jest oporna na degradacje, pozostaje w środowisku zachowując zdolność do zakażeń przez kilka tygodni. Przenoszenie wirusa z człowieka na człowieka może wywołać ogniska zachorowań w miejscach o niskim poziomie higieny osobistej np.: żłobki, wiezienia, szpitale psychiatryczne. Zanieczyszczenia źródeł takich jak woda kałem zakażonej osoby (może to prowadzić do nagłych epidemii).

b) Wirus HAV wywołuje ostrą wysoce zakaźna formę zapalenia wątroby, zwaną wcześniej żółtaczką zakaźną.

Zakażenia bezobjawowe:

- większość u dzieci przebiega bezobjawowo, a wiele przypadków objawowych przebiega bez żółtaczki i nie jest właściwie rozpoznawany. U dorosłych zakażenie przebiega zazwyczaj z charakterystycznymi objawami.

Zakażenia objawowe:

- okres wylegania trwa 2-6 tygodnie, po nich pojawiają się typowe dla chorób wirusowych objawy

- występują dwie fazy choroby

faza przedżółtaczkowa – brak apetytu, nudności, wymioty, rozbicie, bóle mięśniowo – stawowe, stany podgorączkowe

faza żółtaczkowa – hiperbilirubinemia, powiększenie wątroby, bolesność w prawym górnym kwadracie brzucha, w miarę nasilania się bilirubinemii ciemnieje mocz a jaśnieją stolce. Pojawia się żółtaczka, początkowo widziana na twardówkach a potem na skórze. Wystąpieniu żółtaczki towarzysza ustąpienie gorączki oraz poprawa samopoczucia. Chory przestaje eliminować wirus i staje się niezaraźliwy, po kilku następnych dniach wraca apetyt i ustępuje żółtaczka.

c) Diagnostyka laboratoryjna:

Rozpoznanie zapalenia opiera się na obrazie klinicznym oraz wynikach badań czynności wątroby i jej stanu zapalnego (bilirubina w surowicy, AspAT, AlAT). Identyfikacja czynnika etiologicznego oparta na testach serologicznych wykrywa przeciwciała przeciwko wirusowi HAV. Stwierdzenie Anty-HAV klasy IgM świadczy o obecnym lub niedawno przebytym zakażeniu, natomiast Anty-HAV IgG (bez IgM) – dawno przebyta ekspozycje na wirus.

WZW typu B

Zakażenie wirusem WZW typu B jest przyczyną znacznej zachorowalności i wysokiej śmiertelności. Co

szczególne ważne, choroba wykazuje tendencje do przewlekania się, może prowadzić to stałego nosicielstwa, co

może być przyczyna marskości wątroby i nowotworów złośliwych wątroby. Z tego też względu uważane jest za

groźniejsze od WZW typu A. Chorzy, u których brak jest skutecznej odpowiedzi immunologicznej mogą być

nosicielami wirusa w zakaźnej postaci do końca życia.

a) Budowa: HBV

- genomu składającego się z kolistego DNA o podwójnej nici, z niekompletna nicią dodatnią

- polimerazy DNA pełniącej również funkcje odwrotnej transkryptazy.

Wyróżnia się 4 antygenowo rożne szczepy wirusa HBV, wszystkie szczepy wywołują takie same objawy

kliniczne.

b) Drogi zakażenia:

Wirus HBV znajduje się w:

- krwi i produktach krwiopochodnych (najważniejsze źródła pozajelitowego szerzenia się zakażenia),

- ślina i sperma (kontakty płciowe),

- poza tym znajduje się w moczu, kale, mleku kobiecym, płynie maziowym, płynie mózgowo-rdzeniowym.

c) Zachorowalność: ostra postać wirusa jest rzadko wykrywana u dzieci poniżej 14 lat, natomiast

zachorowalność osiąga szczyt w grupie wiekowej 15-19. Pracownicy służb zdrowia, służb więziennych,

narkomani, chorzy na hemofilie, poligamiści, dializowani pacjenci są szczególnie narażeni.

d) Obrazy kliniczne:

- ostre zakażenia bezobjawowe są częstsze niż objawowe, podwyższona aktywność enzymów wątrobowych

w tych przypadkach

- objawowe zakażenie – ciężkość przebiegu choroby zależy od liczby zakażających wirusów

• zakażenia bezżółtaczkowe – charakteryzują się złym samopoczuciem i brakiem apetytu, bilirubinemia,

ciemne zabarwienie moczu bez żółtaczki, podwyższona aktywności transaminaz w surowicy

• zakażenia żółtaczkowe – po okresie złego samopoczucia i braku apetytu pojawia się żółtaczka, wraz z nią

objawy mogą się nasilić lub złagodzić; rozpoznanie można potwierdzić przy pomocy badań serologicznych

e) powikłania występują u 10-20 % pacjentów hospitalizowanych, u których może rozwinąć się:

- zespól typu choroby posurowiczej,

- guzkowe zapalenie tętnic,

- kłębuszkowe zapalenie nerek,

f) spośród zakażonych osób, u wielu rozwija się przewlekle przetrwałe zapalenie wątroby typu B, a u

nielicznych przewlekle aktywne wirusowe zapalenia wątroby

- przetrwałe przewlekle zapalenie wątroby typu B – występują skąpe objawy chorobowe, klinicznie pacjenci

pozostają w dobrym stanie lecz są potencjalnie zakaźni, może prowadzić do krańcowej niewydolności

wątroby

WZW typu C

Wirus ten stanowi przyczynę zapaleń wątroby głownie krwiopochodnych. Po fazie OZW jeszcze przez wiele

tygodni tzw. próby wątrobowe wykazują wartości patologiczne. U większości osób dochodzi do wyzdrowienia,

a u 20-40% rozwija się przewlekła postać choroby

a) budowa: wirus z osłonką o średnicy 35-50 nm , zawiera pojedyncza nić RNA o dodatniej polarności

otoczona białkowym kapsydem

b) epidemiologia: HCV szerzy się pozajelitowo jest to główna przyczyna potransfuzyjnego zapalenia wątroby,

a także szerzy się wśród osób używających dożylnie narkotyki oraz jest przyczyna wirusowego WZW typu

nie A, nie B.

Okres wylegania ostrego WZW C, nabytego po przetoczeniu zakażonej krwi wynosi 3-4 tygodnie. Okres

żółtaczkowy choroby jest poprzedzony uczucie rozbicia

c) Obraz kliniczny: większość zakażeń przebiega bezobjawowo, jednak ponad 70% zakażonych staje się

przewlekłymi nosicielami, a w znacznej części do przewlekłego zapalenia

d) diagnostyka: test enzymatyczny EIA, rekombinowany test immunoblotting oraz wykrywanie przeciwciał

anty-HBc który jest podstawowym testem

e) leczenie objawowe: INF

Biegunki o etiologii wirusowej – etiologia, objawy, leczenie.

biegunki o etiologii ETEC nazywane są biegunkami podróżnych. Zakażenie rozpoczyna się adhezją

ETEC do błony śluzowej jelita cienkiego (bez cech inwazji) i syntezą enterotoksyn.

EAEC (lub inny akronim EAggEC) – enteroagregacyjne szczepy E. coli odpowiedzialne są za przewlekłe biegunki trwające od 2 tygodni do kilku miesięcy a dotyczące najczęściej niemowląt i dzieci. Charakterystyczną cechą zakażeń wywołanych przez EAEC jest obecność w próbkach kału dużych ilości śluzu a często także krwi oraz ich przewlekły charakter.

Toksyna ciepłochwiejna (LT) – (wrażliwa na działanie podwyższonej temperatury) – egzotoksyna białkowa

należąca do tzw. toksyn A-B prowadzi do rozwoju biegunki sekrecyjnej i odwodnienia tkanek. Toksyny LT E. coli oraz toksyna choleryczna CT działają w taki sam sposób.

Wykład 8

1. Podstawowe składowe układu odporności - krótka charakterystyka odpowiedzi swoistej i nieswoistej.

Odporność przeciwzakaźna
a) niestowista (wrodzona)
b) swoista (nabyta)
b1) wytwarzana naturalnie
-czynna
- bierna
b2) wytwarzana sztucznie
- czynna
- adoptatwna
- bierna
- czynno-bierna

Wytwarzana naturalnie, tzn. po przejściu jakiegoś zakażenia
Wytwarzana sztucznie, tzn. np. po zaszczepieniu się (Szczepionka to antygen bardzo przypominający właściwy, np. szczepienia BCG pierwsze po urodzeniu, zmutowanym prątkiem bydlęcym)

Odporność nieswoista (wrodzona)
- Bardzo szybka, nie wymaga wstępnej aktywacji (np. drzazga w palcu)
- Receptory rozpoznające antygen są niezmienne; U wszystkich ludzi składają się z tych samych substancji , są dziedziczone )
- Celem ataku nie są własne struktury organizmu
- Nie pozostawia trwałej pamięci immunologicznej
- Rozwija się niezależnie od odporności swoistej

Odporność swoista (nabyta)
- Rozwija się powoli, wymaga kontaktu z antygenem
- Receptory rozpoznające antygen wykształcają się na nowo w każdej pierwotnej reakcji immunologicznej, nie są dziedziczne.
- Może dojść do autoagresji (choroby z autoimmunoagresji to np. cukrzyca typu I, RZS, Toczeń)
- Pozostawia trwałą pamięć immunologiczną
- Do rozwinięcia prawie zawsze wymaga odporności nieswoistej.

elementy zapobiegające wtargnięciu patogenów – odporność nieswoista/naturalna./wrodzona
- Bariery mechaniczne (skóra, błony śluzowe układów: pokarmowego, oddechowego, moczowo-płciowego)
- Bariery czynnościowe (perystaltyka jelit, śluz nabłonkowy ,kaszel)
- Bariery chemiczne (Kwasy tłuszczowe na powierzchni skóry, enzymy, lizozym, pepsyna, kwas solny, krypty dyna jelitowa – peptyd antybakteryjny)
- Bariery mikrobiologiczne (fizjologiczna flora bakteryjna)
- Przeciwciała IgM – wytwarzane przez limfocyty B1 (Obecne w wydzielinie śluzowo-surowiczej nabłonka)

Skóra – niskie PH (obecność pałeczek kwasu mlekowego)
Pałeczki Dedderaina – odczyn kwaśny pochwy
Lizozym – Rozkłada ściany komórkowe bakterii – wstępna selekcja.
Laktoferyna i transferryna – Wiążą atomy żelaza we krwi. Uniemożliwienie bakteriom związania żelaza
Interferony i TNP (powodują pobudzenie odporności immunologicznej)
Układ dopełniacza
Komórki żerne
NK

1. Antygeny - definicja, rodzaje antygenów, cechy antygenu: immunogenność i antygenowość

każda substancja, która wykazuje jedną z dwóch cech: immunogenność, czyli zdolność wzbudzenia przeciwko sobie odpowiedzi odpornościowej swoistej, lub antygenowość, czyli zdolność do reagowania z przeciwciałami oraz TCR.

Ze względu na występowanie powyższych cech, wyróżnia się dwa typy antygenów:

• immunogeny - charakteryzujące się tylko immunogenością,

• hapteny - wykazujące tylko antygenowość.

Ze względu na udział limfocytów T w rozwoju odpowiedzi odpornościowej na dany antygen można z kolei wyróżnić:

• antygeny grasiczozależne, które wymagają udziału limfocytów T do wzbudzenia odpowiedzi,

• antygeny grasiczoniezależne, nie wymagające udziału limfocytów T w indukcji odpowiedzi.

Antygeny można także podzielić ze względu na liczbę epitopów na pojedynczej cząsteczce antygenu rozpoznawanych przez dane przeciwciało.

• antygeny monowalentne, zawierające tylko jeden epitop i wiążące się z pojedynczym paratopem. Zawsze monowalentne są hapteny.

• antygeny poliwalentne, wiążące się z kilkoma paratopami jednocześnie. Ten typ antygenów może tworzyć duże, wytrącające się w tkankach kompleksy immunologiczne i być odpowiedzialny za pewne stany patologiczne.

Można także dokonać podziału antygenów na podstawie "pokrewieństwa" z antygenami danego organizmu. Wyróżnia się wtedy autoantygeny, izoantygeny, aloantygeny oraz heteroantygeny. Takie rozróżnienie jest istotne zwłaszcza w transplantologii. Podział ten można także bardziej uogólnić, mówiąc jedynie o autoantygenach i antygenach nominalnych.

.

1. Centralne i obwodowe narządy limfatyczne

(narządy limfatyczne^[1]) są miejscem powstawania, dojrzewania, uzyskiwania własności odpornościowych i współdziałania komórek układu odpornościowego w celu rozpoznawania antygenów drobnoustrojów chorobotwórczych, komórek nowotworowych lub wszystkich komórek i substancji, nie rozpoznanych jako własne.

Dzielą się na:

• narządy centralne (pierwotne)

• narządy obwodowe (wtórne)

centralne: W nich powstają i dojrzewają limfocyty T i limfocyty B.

• szpik kostny - źródło komórek multipotencjalnych różnicujących się na komórki linii mieloidalnej i linii limfoidalnej, w którym dojrzewają limfocyty B

• grasicę (thymus), w której dojrzewają limfocyty

obwodowe: W tych narządach głównie przebiega odpowiedź immunologiczna

• węzły chłonne

• śledzionę

• migdałki

  • pierścień Waldeyera

• grudki limfatyczne samotne i skupione

• wyrostek robaczkowy

• MALT - tkanki limfoidalne związane z błoną śluzową^[2]

• NASL - tkanki związane z jamą nosowo-gardłową

• BALT - tkanki związane z oskrzelami

4.Krótka charakterystyka komórek układu odporności:

1. Limfocyty – podział

Limfocyty dzielimy na limfocyty B i T. Limfocyty B w znacznej mierze są podporządkowane limfocytom T. Limfocyty powstają w szpiku kostnym i stąd wędrują do układu chłonnego, gdzie wchodzą w kontakt z obcymi komórkami (antygena,mi) i przechodzą proces przyswojenia umiejętności rozpoznawania ich i przekształcania się w komórki długo żyjące.

Limfocyty B noszą na swojej powierzchni około 100 000 tak zwanych przeciwciał (immunoglobuliny), które mogą być przekazywane do płynów ustrojowych. Przeciwciała rozpoznają ustrojowo obce i szkodliwe komórki własnego organizmu (na przykład komórki nowotworowe) i potrafią je unicestwić z udziałem innych jednostek układu odpornościowego. Przeciwciała można porównać do klucza i zamka, ponieważ każde przeciwciało jest specyficzne tylko dla jednego rodzaju obcych komórek. Ponieważ istnieją miliony obcych komórek, w ustroju musi być tyle samo różnych przeciwciał lub organizm musi mieć możliwość wytwarzania takich przeciwciał. Jeśli jakaś obca komórka zostanie zidentyfikowana jako „znana”, limfocyty B, które są nośnikami specyficznych przeciwciał, rozpoczynają natychmiast masową produkcję przeciwciał, aż wróg zostanie skuteczne zwalczony. Trwa to najczęściej kilka dni, a dotknięta osoba w tym czasie czuje się chora. Każde przeciwciało dysponuje następującymi możliwościami:

• potrafi rozróżniać komórki własnego organizmu i obce,

• potrafi rozpoznawać wrogie komórki (antygeny),

• potrafi się przyczepić do antygenów,

• potrafi przywołać na pomoc układ dopełniacza,

• potrafi przywołać komórki żerne.

Limfocyty T nabywają swojej kompetencji immunologicznej pod wpływem hormonów grasicy. Są wyspecjalizowane w zwalczaniu wszystkiego, co obce. Tymi obcymi dla organizmu są przede wszystkim wirusy, które nie potrafią się rozmnażać bez udziału innych komórek. Limfocyty T znajdują się w układzie chłonnym organizmu, przebywają jednak głównie w obwodowej tkance limfatycznej. Limfocyty T indukcyjno-wspomagające to jedna z grup wyspecjalizowana w wykrywaniu zamaskowanych wrogów, naznacza ich rodzajem „śmiertelnego pocałunku”, i stwarza w ten sposób „kolegom” możliwość ich zniszczenia. Limfocyty T indukcyjno-wspomagające ponadto za pomocą interleukin mogą aktywować komórki K (zabójcze). Inna podgrupa limfocytów T zbiera i gromadzi informacje o wrogu. Podobnie jak limfocyty B, również limfocyty T przez kontakt z antygenami ulegają aktywacji, a przez podziały komórkowe przekształcają się w rodzaj „fabryk broni”.

1. Makrofagi

1. Makrofag to komórka tkanki łącznej, wywodząca się z komórek prekursorowych pochodzących ze szpiku kostnego. Bezpośrednio wywodzi się z monocytów, które opuściły krew.

2. Makrofagi dzielą się na osiadłe i wędrujące. Głównym ich zadaniem jest funkcja obronna organizmu: fagocytoza oraz synteza różnych produktów biorących udział w procesach immunologicznych. Przeciętny makrofag może sfagocytować do 100 bakterii.

3.Komórki dendrytyczne

Komórki dendrytyczne (ang. dendritic cell, DC) są jedynymi, uznawanymi powszechnie za profesjonalne, komórkami prezentującymi antygen. Odgrywają one zatem podstawową rolę w pobudzaniu limfocytów, zwłaszcza dziewiczych. Cechą charakterystyczną jest wygląd komórki dendrytycznej, podobny do ciała komórki nerwowej, które posiada liczne, rozgałęziające się wypustki (dendryty) - stąd nazwa. Komórki dendrytyczne mogą być dwojakiego pochodzenia:

• DC1 - pochodzenie mieloidalne, tutaj zwłaszcza istotne są komórki dendrytyczne wywodzące się z linii monocytarno-makrofagowej; komórki te powodują polaryzację odpowiedzi odpornościowej w kierunku limfocytów Th1

• DC2 - pochodzenie limfoidalne; wywołują one polaryzację odpowiedzi odpornościowej w kierunku Th2

Główne funkcje komórek dendrytycznych to pochwycenie, przeniesienie do węzłów chłonnych i prezentacja antygenu limfocytom Th oraz udział w polaryzacji immunologicznej. Ze względu na występowanie DC w różnych tkankach i krwi, są one rozproszonymi detektorami układu odpornościowego, za pomocą których patogen może być wykryty szybko, a odpowiednie komórki efektorowe pobudzone skutecznie i w jak najkrótszym czasie. Wcześniejsze przypuszczenia, jakoby pełniły funkcje nerwowe (ze względu na wygląd) nie znalazły żadnego potwierdzenia w późniejszych badaniach.

4.Granulocyty: neutrofile, eozynofile, bazofile

Eozynofil, – rodzaj krwinek białych, zawierające w cytoplazmie ziarnistości, które przy barwieniu eozyną barwią się na kolor ceglastoczerwony, powstają w szpiku kostnym z wielopotencjalnej komórki pnia CD34+ pod wpływem licznych cytokin i czynników wzrostowych. Później przemieszczają się do krwi i krążąc docierają do tkanek, gdzie się osiedlają. Podstawową funkcją tych krwinek jest niszczenie obcych białek (na przykład białek alergennych), są także intensywnie wytwarzane w okresie zakaźnych chorób bakteryjnych i wirusowych. Ich liczba wzrasta w czasie infestacji pasożytniczych — biorą udział w neutralizacji antygenów wielokomórkowych. Ich zupełny brak obserwuje się w niektórych ciężkich infekcjach bakteryjnych, a podwyższenie poziomu w okresie rekonwalescencji. Wytwarzają histaminazę i fagocytazę. Wykazują one słabe właściwości żerne (fagocytoza). Zaburzenie współdziałania eozynofili z komórkami tucznymi (mastocytami) prowadzi do reakcji alergicznych.

Neutrofile, granulocyty obojętnochłonne – komórki układu odpornościowego należące do granulocytów. Pełnią zasadniczą rolę w odpowiedzi odpornościowej przeciwko bakteriom, ale nie pozostają obojętne również względem innych patogenów. Ich znaczenie wynika głównie z faktu szybkiego reagowania na obce organizmowi substancje. Jest ono możliwe dzięki obecności odpowiednich receptorów na powierzchni komórki z jednej strony, z drugiej zaś dzięki możliwości wytwarzania wolnych rodników oraz użycia całej gamy białek o właściwościach bakteriobójczych i bakteriostatycznych.

Bazofile, granulocyty zasadochłonne –(stanowią ok. 0,5% wszystkich krwinek białych), których cytoplazma zawiera ziarnistości. wielkość 8-10 mikrometrów. Cytoplazma jest lekko kwaśna, cała komórka wypełniona grubymi, okrągłymi zasadochłonnymi ziarenkami barwiącymi się na ciemnofioletowo. Ziarenka często przesłaniają jądro i często uwypuklają zarys komórki, która wygląda jak "nabita grochem".Wykazują zdolności do fagocytozy. Spełniają także ważną funkcję obronną. Magazynują histaminę, którą wydzielają, kiedy zostają pobudzone do reakcji. Produkują również interleukinę 4 (IL-4), która pobudza limfocyty B oraz heparynę i serotoninę oraz inne mediatory anafilaksji. Czynnikami pobudzającymi degranulację (uwalnianie zawartości ziarnistości) bazofili są przeciwciała IgE oraz różne interleukiny .W ich błonach komórkowych znajdują się również receptory dla czynnik wzrostu nerwów).

5.Immunoglobuliny - przeciwciała:

1. Budowa przeciwciał

Są to białkowe cząsteczki o kształcie zbliżonym do litery "Y", złożone z czterech glikozylowanych łańcuchów peptydowych. Dwa z tych łańcuchów, określane mianem łańcuchów ciężkich są dłuższe i związane ze sobą wiązaniami dwusiarczkowymi. Pozostałe dwa łańcuchy, nazywane lekkimi są związane z łańcuchami ciężkimi również za pomocą mostków dwusiarczkowych. Obydwa łańcuchy ciężkie w danej cząsteczce są identyczne, podobnie jest z łańcuchami lekkimi. Region, w którym występują wiązania dwusiarczkowe pomiędzy H (miejsce zgięcia łańcuchów) nazywamy regionem zawiasowym, gdyż warunkuje on tzw. zmienność segmentalną, czyli możliwość rozchylania się ramion przeciwciała.

Zastosowanie papainy umożliwia rozcięcie przeciwciała i uzyskanie z pojedynczej cząsteczki:

• fragmentów Fab, odpowiadających ramionom przeciwciała i wiążących się z antygenem

• fragmentu Fc, pełniącego funkcję efektorową, czyli odpowiadającego za różne zjawiska, które zapoczątkowuje związanie antygenu, np. immunofagocytozę. Fragment Fc jest związany z cytofilnością przeciwciał.

każdy łańcuch posiada część stałą, która jest taka sama u wszystkich przeciwciał danej klasy, oraz część zmienną , różniącą się wśród przeciwciał o różnej swoistości

1. . Podział na klasy i krótka charakterystyka poszczególnych klas

IgA typy:2 Immunoglobuliny wydzielnicze (składnik np. śliny, łez i in.). Odgrywają rolę w mechanizmach odpornościowych w obrębie błon śluzowych przewodu pokarmowego, dróg oddechowych, układu moczowo-płciowego, zapobiegają kolonizacji patogenów^[3].

IgD typy:1 Działanie niezbyt dokładnie zbadane. Odgrywają rolę jako receptory na komórkach B dla antygenów^[4].

IgEtypy: 1 Odpowiedzialne za reakcje alergiczne (typu natychmiastowego). Powodują uwalnianie histaminy z mastocytów. Odgrywają rolę w zwalczaniu pasożytów^[2].

IgG 4 Podstawowa w odporności klasa immunoglobulin^[2].

IgM typy:1 Immunoglobuliny pierwszego rzutu - wydzielane we wczesnych stadiach odporności zależnej od limfocytów B, eliminują patogeny zanim zostaną wyprodukowane wystarczające ilości IgG^[2][4]. Monomeryczna forma IgM znajdująca się na powierzchni limfocytów B pełni rolę receptora dla antygenów.

6. Dopełniacz

1. Drogi aktywacji - klasyczna, alternatywna, lektynowa

Dopełniacz (układ dopełniacza)
Układ kilkudziesięciu różnego rodzaju białek
- powoduje bezpośrednią lizę bakterii, niektórych wirusów i komórek (rozrywa ścianę komórkową bakterii i powoduje jej rozpad)
- Opsonizuje patogeny i wzmaga proces fagocytozy (Makrofagi o wiele szybciej fagocytują)
- Aktywuje komórki wydzielające mediatory zapalenia; histaminę, cehmokiny, komponenty wstrząsu anafilaktycznego (Histamina, wzmaga alergię i astmę)
- ułatwia usuwanie kompleksów immunologicznych przez wątrobę i śledzionę

Aktywacja dopełniacza;
Zachodzi przez trzy drogi
1. Ścieżka klasyczna inicjowana za pomocą przeciwciał przyłączonych do powierzchni patogenu.
2. Ścieżka alternatywna; inicjowana przez bezpośrednie oddziaływanie białek dopełniacza z powierzchnią patogenu
3. Ścieżka pektynowa ; inicjowana przez białko wiążące mannozę.

Kompleks atakujący błonę, wywiera dziurę w ścianie komórkowej. (Dopełniacz dziurkuje ścianę komórkową)

Kompleks wirus-przeciwciało, do niego dołącza się komplement (białka), powoduje to rozerwanie wirusa.

Regulacja układu dopełniacza
- Jedyny czynnik stabilizujący dopełniacz – properdyna
- Wszystkie pozostałe czynniki są dezaktywujące (inhibitory) . Ich działanie polega zwykle na skróceniu już tak krótkiego okresu połowicznego rozpadu konwertaz C3 i C5

 Fagocytoza - wewnątrzkomórkowe zabijanie drobnoustrojów

7. Komórki zdolne do fagocytozy

1. Fagocyty: Monocyty
   Fagocytoza, czyli wewnątrzkomórkowe i zewnątrzkomórkie zabijanie
   - Fagocyty mają też zdolność do naprawiania (np. czop przy krwawieniu)
   - Charakterystyczne jądro i marker powierzchniowy CD14
   - Wielkość dwóch/trzech erytrocytów

Odpowiedź fagocytów na zapalenie
1. Sygnał SOS
- N-formylometionina
- białka układu krzepnięcia
- białka dopełniacza

2. Odpowiedź fagocytów
- Przyleganie do naczyń
- Diapedaza (Czyli przechodzenie przez ścianę naczynia krwionośnego). Dzieje się po tym jak sygnał SOS dotrze do tkanek, wtedy komórki układu odpornościowego zmieniają swój kształt i mogą przejść przez naczynie.
- Chemotaksja (powodowanie stanu zapalnego)
- Aktywacja
-Fagocytoza i usuwanie patogenów