Czynności życiowe drobnoustrojów.
22.02.2013r
Metabolizm bakterii – wszystkie procesy chemiczne zachodzące we wnętrzu komórki bakteryjnej:
anabolizm
synteza substancji złożonych przy udziale energii
katabolizm
reakcje rozkładu z wydzielaniem energii
-źródło elektronów
-energii
-węgla
litotrofy – źródłem elektronów są dla nich substancje nieorganiczne (np. H2 , H2S)
organotrofy- korzystają z organicznych oorów elektronów
Autotrofy – czerpią węgiel do budowy organicznych substancji komórkowych z CO2, przy czym nie są zdolne do czerpania go z innych źródeł
Fototrofy- korzystają z egerii słonecznej – fotosynteza
Chemotrofy – korzystają z energii chemicznej uwalnianej przy utlenianiu zredukowanych związków nieorganicznych, np. sole amonowe , siarczki sole żelazowe S. H – chemosynteza
Heterotrofy –źródłem węgla są dla nich związki organiczne
1)auksotrofy- potrzebują co najmniej 2 organicznych połączeń węgla, czasem potrzebują bardzo specyficznych substancji, są pasożytami
2)prototrofy – potrzebują do wzrostu , oprócz substancji mineralnych, tylko jednego organicznego źródła węgla
Destrukcyjny wpływ drobnoustrojów chorobotwórczych na organizm człowieka jest spowodowany dostosowywaniem przez mikroorganizmy środowiska do swoich potrzeb :
Temperatury
pH
potencjału oksydo-redukcyjnego
Choroba jest efektem metabolicznej aktywności drobnoustrojów !!!
Pobieranie substancji odżywczych znajdujących się w pożywce
Substancje wysokocząsteczkowe
Zewnątrzkomórkowe enzymy hydrolityczne
-esterazy – rozkład lipidów
-glikozydazy- rozkład polisacharydów
-proteinazy – rozkład polipeptydów
Zdolność rozkładu lipidów – potencjalny wskaźnik inwazyjności drobnoustrojów
Błony komórkowe zwierząt zbudowane są głównie z fosfolipidów
Lipazy
np. test na wykrywanie zdolności wytwarzania lecytynazy rozkładającej fosfolipid – lecytynę
Opalizująca strefa wokół szczepów świadczy o wyniku +
Celuloza
Skrobia
-amylaza
Np. Bacillus cereus hodowany na podłożu ze skrobią, po inkubacji hodowlę zalewa się płynem Lugola, strefy przejaśnienia wokół hodowli świadczą o wyniku dodatnim
Kazeina
kazeina np. Bacillus cereus hodowany na podłożu z odtłuszczonym mlekiem, zdolność rozkładu kazeiny widoczna w postaci przejaśnienia wokół hodowli
Żelatyna
żelatyna np. Serratia marescens hodowana na podłożu z żelatyną, zdolność rozkładu żelatyny widoczna w postaci przejaśnienia wokół hodowli
Drobnoustroje nie wzrastają tylko w temp. ciała ,ale także w ekstremalnych warunkach ( gejzery , solanki , kopalnie, lite skały, lodowce, tereny radioaktywne)
Środowisko środków spożywczych -> coca-cola jest ekstremalnym środowiskiem dla drobnoustrojów.
Acidofile –zdolność wzrostu w środowisku kwasowym , pH =< 5.4
np. Lactobacillus spp.
Neutrofile – zdolnośc wzrostu w środowisku o pH 5.4 – 8.5 . najliczniejsza grupa drobnoustrojów chorobotwórczych . optimum około 7 pH
Alkalifile – zdolność wzrostu w środowisku zasadowym o pH 7-11.
np. vibro chollera …
Psyhofile – najlepiej rosną w tem. 15-20oC, niektóre posiadają zdolność wzrostu w temp. 0oC, występują głównie w wodzie i glebie, Flavibacterium spp
Mezofile – rosną w zakresie temperatur 25o C – 40o C, większość drobnoustrojów chorobotwórczych (37oC ) Escherichia coli
Termofile – rosną w zakresie temp. 50 – 60oC, niektóre posiadają zdolność wzrostu w temp. 100oC , występują głównie w gorących źródłach
Typy wzrostu bakterii w podłożach płynnych ( zapotrzebowanie na tlen)
Bezwzględne beztlenowce -(zawartość tlenu cząsteczkowego na zredukowanej powierzchni pożywki aragowej nie więcej niż 0.5%)
Ścisłe – Treponema microdentium
Bezwzględne tlenowce (normalne stężenie tlenu atmosferycznego).
Microccocus luteus
Względne tlenowce (zwartość tlenu cząsteczkowego 2- 8%)
Escherichia coli
Mikroaerofilne (zawartość tlenu cząsteczkowego 20% )
Heterobacter pyrolii
Krzywa wzrostu bakteryjnej hodowli okresowej: rysynek
-Faza przygotowawcza (lag-faza)
-faza logarytmicznego wzrostu
-f. równowagi
-f. zamierania
-faza adaptacji do nowych warunków środowiskowych
-wysoka aktywność metaboliczna
-intensywna synteza enzymów
-pobieranie dużych ilości substancji odżywczych z podłoża hodowlanego
-kumulacji dużych ilości energii w postaci ATP
-długość trwania fazy zależy od rodzaju drobnoustroju i podłoża hodowlanego
(średni czas adaptacji 1-2h)
drobnoustroje pasażowane ze starych hodowli przystosowują się dłużej
faza młodości metabolicznej
-intensywne procesy metaboliczne
-szybki wzrost komórek, brak podziałów
-wysoka wrażliwość na niekorzystne warunki środowiska zew.
Wielkość kom. Bakteryjnych …. Kurwa
Czas jaki zajmuje podział komórki macierzystych na dwie potomne (podwojenie liczebności kom wchodzących w skład danej populacji bakterii)
Dla większości drobnoustrojów czas jednej generacji wynosi 1-3h
Escherichia coli – 20 min
20 generacji (ok 7 h ) – 1 mil kom
Faza stacjonarna
-zwolnienie tempa podziałów
-częściowe zamieranie kom bakteryjnych
-otateczna liczba kom pozostaje na stałym poziomie
Faza zamierania
-podziały ustają
-kom zaczynają zamierać
Mikroflora Człowieka
Saprofity – niechorobotwórcze drobnoustroje; ich naturalnym środowiskiem jest materia organiczna
Komensale – fizjologicznie bytują na skórze i na błonach śluzowych
Drobnoustroje oportunistyczne – mogą wywołać chorobę u osób w immunosupresji, w „sprzyjających” warunkach; często należą do gatunków flory fizjologicznej
Zjadliwość – suma właściwości chorobotwórczych szczepy chorobotwórczego gatunku
Kolonizacja – obecność drobnoustrojów na skórze lub błonach śluzowych bez wnikania do tkanek
Zakażenie endogenne – zakażenie wywołane przez florę kolonizujące ( paciorkowce kałowe )
Zakażenie egzogenne – zakażenie wywołane przez drobnoustroje wnikające z zewnątrz organizmu gospodarza ( grzyby)
Zakażenie zakładowe ( szpitalne) – zakażenie nabyte podczas hospitalizacji
Zakażenie miejscowe – zakażenie, które ogranicza się do miejsca wniknięcia i otaczających tkanek
Zakażenie uogólnione – szerzenie się zakażającego drobnoustroju drogą limfatyczną i/lub krwionośna z miejsca wniknięcia
Sepsa (posocznica) układowa choroba wywołana przez drobnoustroje i /lub ich toksyczne produkty
Przejściowa bakteriemia/wiremia/fungrmia – krótkotrwała obecność mikroorganizmów we krwi
Jałowy noworodek kontaktuję się ze środowiskiem podczas porodu moment wniknięcia drobnoustrojów na skórę, śluzówki przewodu pokarmowego oraz układu moczowo-płciowego
Źródło drobnoustrojów:
-mikroflora dróg rodnych matki
-skóra osób odwiedzających
-usta oraz noso-gardziel osób pozostających w bezpośrednim kontakcie
-drobnoustroje środowiska
- u noworodków żywionych sztucznie –odżywki
U noworodka z poważnym niedoborem odporności spowodowanym ….
Mikroorganizmy (bakterie oraz grzyby) zasiedlające skórę i błony śluzowe zdrowych ludzi ( mikroflora prawidłowa , normalna)
1.Mikroflora stała – ( drobnoustroje rodzime lub stali rezydenci) – drobnoustroje towarzyszące człowiekowi przez cały okres życia
2.Mikroflora przejściowe – drobnoustroje pochodzące z innych ludzi, zwierząt lub środowiska
najliczniej skolonizowane : przewód pokarmowy, pochwa u kobiet, jama ustna i noso-gardziel , owłosiona skóra głowy
obszary naturalnie jałowe : płyn mózgowo rdzeniowy, krew, mocz, oskrzeliki , pęcherzyki płucne , łzy
-Przemieszczanie drobnoustrojów w obszary naturalnie jałowych lub do innej niszy w obrębie organizmy ludzkiego
-zaburzenia równowagi mikroflory naturalnej ( antybiotyki)
-osłabienie mech. mikroorganizmów obrony naturalnej (AIDS, nowotwory)
-Uszkodzenia ciągłości skóry , błon śluzowych
Ziarenkowce Gram – dodatnie
Staphyloccocus aureus
S. epidermidis
S.hominis
S. heamolyticus i inne gronkowce
Enteroccocus faecalis
Microccocus spp.
Pałeczki Gram dodatnie:
Corynebacterium spp.
Bakterie z grupy (Coryneform)
Propionibacterium spp.
Bacillus agnes
Pałeczki gram – ujemne :
Głównie Pesudomona aeruginosa
Acinetobacter spp
Escherichia coli
Prątki
Mycobacterium smegmatis (czasami zasiedlają narządy płciowe)
Grzyby
Canodida albicalnas (?)
…
Zasadniczo, bakterie Gram ujemne są w stanie przetrwać dłużej na powierzchniach nieożywionych niż na skórze człowieka
Ucho
Ucho środkowe i wewnętrzne nie jest skolonizowane mikroflorą
W uchu zew. I kanale słuchowym obecne są drobnoustroje kolonizujące wilgotne obszary skóry i przenośniki nosa, mogą występować tu także bakterie z rodzaju Mycobacteruium i Lactobacillus
…
Około
głownie Stapchylococud , Strptococus , Corynobacterium
Rzadziej Haematopilus, Nesseria, paciorkowce z grupy Viridans
Niewielka liczba spojówki zwilżane
Jama usta:
paciorkowce, pałeczki Hemofilus, bakterie beztlenowe
Jama nosowo-gardłowa
Streptoccocus głównie zieleniące (alfa-hemolizujące)
Zatoki przynosowe i migdałki ( gł. Paciorkowce B-hemolizujące)
Dolne drogi oddechowe są fizjologicznie jałowe : krtań , tchawica, oskrzela , oskrzelik i pęcherzyki płucne:
Nosicielstwo w gardle i nosogardle:
Gronkowiec złocisty – 10-40%
Strptococus pneumoaniae 4-56%
Haemophilus infuenzae 12 -69%
Moraxella catarrhalis 4-42%
Niesseria meningitis 10-20%
Przewód pokarmowy
Głownie Lactobacillus casei (noworodki i niemowlęta) , Mycolibacterium tuberculosis , Helicobacter pylori
Jelito cieńkie
Gł. Lactobacillus acidophillius , Lactobacillus casei (noworodki i niemowlęta), Klebsiella, Enterobacter, Clostridium , Peptostreptococcus, Porphyromonas, Prevotella
Jelito grube
Gł. Baceteroides spp., Bifidobacterium spp. , Eubacterium , Enterococcus, Clostriudium spp. , pałeczki z rodziny Enterobacteriacoae
Drogi moczowo –płciowe
Cewka moczowa jest skolonizowana jedynie w swej dystalnej części. Liczba kolonizujących drobnoustrojów jest niewielka, pochodzącą one z okolic krocza. Są to przede wszystkim gronkowce, maczugowe i bakterie wchodzące w skład mikroflory jelitowej
Flora bakteryjna pochwy zależy od:
-rodzaj i liczebność współbytujących mikroorganizmów
-czynniki hormonalne
-immunologiczne
-mechaniczne
Dominują pałeczki kwasu mlekowego – lactobacillus spp.:
-gram dodatnie
-katalaza (-)
bez rzęsek i bez otoczkowe
Pochwa
Przed osiągnięcie dojrzałości płciowej jest skąpa i zmienna, reprezentowana głównie przez dyfteroidy, gronkowce koagulazo-ujemne, paciorkowce, pałeczki Lactobacillus spp. i drożdżaki
U kobiet przed menopauzą kolonizują ją przede wszystkim bakterie z rodzaju Lactobacillus (utrzymują prawidłowe pH pochwy ) a także Bacteroid ………. Kuuuurwaaaa mać . No szybciej przewijaj te slajdy kurwa!
Pałeczka pochwowa (gradnerella vaginalis)
-Gram – ujemna
-beztlenowa
-szare kolonie
-powoduje proteolizę, a wydzielające się jednocześnie kadaweryna i putrescyna są przyczyną ….