Ćwiczenia 1

I. metody badań drobnoustrojów :

1. technika mikroskopii polega na zabawieniu drobnoustroju i przeglądaniu go pod mikroskopem.

2. metody barwienia drobnoustrojów:

a) negatywne – do tego barwienia bakterie przygotowuje się inaczej niż do pozytywnego. Do kropli żywych bakterii na szkiełku dokłada się kroplę grubo dyspersyjnego barwnika, ( tusz chiński lub nigrozyna). Drugim szkiełkiem wykonuje się rozmaz obu zmieszanych kropli. Po wysuszeniu na ciemnym tle podłoża widoczne są bezbarwne kształty komórek. Barwniki nie wnikają do wnętrza komórki, lecz zabarwiają tło tj, powierzchnię szkła.

b) pozytywno-negatywne – za pomocą tej metody barwienia można wykazać obecność otoczek u bakterii. W 1ml soli fizjologicznej zawiesza się bakterie, dodaje się kroplę fuksyny karbolowej używanej w metodzie Ziehla-Neelsena. Zawiesinę ogrzewa się do 70*C przez 1-2 min. Jest to pierwsza faza barwienia komórek – faza pozytywna. Następnie kroplę zawiesiny kładzie się na szkiełko i dodaje drugą kroplę barwnika grubo dyspersyjnego np. nigrozynę. Następnie robi się rozmaz drugim szkiełkiem, preparat suszy się w temperaturze pokojowej. Jest to faza barwienia negatywnego. Jeśli bakterie maja otoczki, to dookoła na czerwono zabarwionej komórki są dobrze widoczne bezbarwne otoczki na ciemnym tle.

c) pozytywne – w tej metodzie bakterie barwią się i są widoczne na bezbarwnym tle. Można za pomocą jednego lub kilku barwników.

d) proste – polega na zastosowaniu dowolnie wybranego barwnika np. błękit metylenowy. Inaczej nazywane jednobarwnym, po zabarwieniu spłukuje się barwnik a bakterie zostają zabarwione.

e) złożone – barwienie stosuje się celem wykorzystania różnic w barwliwości poszczególnych gatunków bakterii i różnic w barwliwości różnych składników pojedynczej komórki. Pozwala to na wykrywanie charakterystycznych cech każdego gatunku, co wraz z innymi badaniami pozwala na rozpoznanie go. Najczęściej stosowane : Grama, Ziehla-Neelsena, Neissera i Giemsy.

f) metoda Grama – 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.

II. Rozwój i wzrost bakterii

1. Wymagania tlenowe:

a) bezwzględne tlenowce – są to bakterie i drobnoustroje które mogą rosnąć i rozmnażać się tylko w obecności tlenu atmosferycznego.

b) bezwzględne beztlenowce – są to bakterie, które mogą rosnąc i rozmnażać się tylko na zredukowanej powierzchni pożywki agarowej przy zawartości tlenu cząsteczkowego nie większej niż 0,5%. Przekroczenie tej wartości natychmiast hamuje rozwój bakterii. ( laseczki tężca i zgorzeli gazowej)

c) względne beztlenowce – są to bakterie, które mogą rosnąć i rozmnażać się przy ciśnieniu cząsteczkowym tlenu 2-8% i które nie tracą żywotności przez 60-90 minut działania na nie tlenu atmosferycznego. Czerpią także energię drogą oddychania beztlenowego. ( Clostridium novi ).

2. Wymagania temperaturowe:

a) psychrofilne – temperatura minimalna 0*C, maksymalna 30*C, a optymalna 15*C.

b) bakterie mezofile – temperatura minimalna 10*C, maksymalna 45*C, a optymalna 30-37*C. W tej grupie znajdują się bakterie chorobotwórcze dla których optymalna jest temperatura ciała ludzkiego.

c) bakterie termofilne – minimalna temperatura 40*C, maksymalna 70*C, a optymalna 52*C. Bakterie takie żyją w gorących źródłach siarkowych i gorących ściekach.

III. Czynniki wpływające na patogenność bakterii oraz ich przystosowanie do środowiska

1. Enzymy bakterii, rodzaj i rola.

a) enzymy zewnątrzkomórkowe (Endo) – Przeprowadzają reakcje rozkładu ( katabolizm ) substratu znajdującego się w środowisku.

- enzymy rozkładające białka,

- enzymy rozkładające lipidy i tłuszcze właściwe,

- enzymy rozkładające węglowodany,

- enzymy rozkładające kwasy nukleinowe,

- inne enzymy zewnątrzkomórkowe,

b) enzymy wewnątrzkomórkowe ( egzo ) – są białkami lub białkami połączonymi jonem nieorganicznym lub związkiem organicznym.

- hydrolazy, katalizujące hydrolizę węglowodanów, białek, i estrów,

- liazy, katalizujące rozpad substratów bez przyłączania wody,

- transferazy, metaboliczny rozkład i synteza różnych grup chemicznych,

- fosforylazy, katalizują odłączanie kwasu fosforowego od cząsteczek organicznych,

- izomerazy, enzymy przebudowywujące cząsteczki chemiczne ale nie rozkładając ich,

- ligazy, są to enzymy katalizujące łączenie się dwóch cząsteczek,

c) enzymy oksydoredukcyjne – grupa enzymów biorąca udział w procesach energetycznych, przeprowadzająca stopniowe wyzwalanie energii z rozkładanych związków chemicznych.

2. Toksyny bakterii, rodzaj i rola.

Substancje chemiczne wydzielane przez bakterie powodujące zatrucie ustroju wyższego.

a) Egzotoksyny -, wydzielane na zewnątrz komórki, są silnymi jadami i wywołują swoiste objawy chorobowe, mają strukturę białkową i w związku z tym są wrażliwe na działanie wysokich temperatur oraz są rozkładane przez enzymy trawienne (z wyjątkiem toksyny botulinowej i enterotoksyny gronkowcowej). Mają silne właściwości antygenowe, a przygotowane z nich anatoksyny używane są do uodporniania ludzi i zwierząt. Wytwarzane są głównie przez bakterie Gram-dodatnie.

b) Endotoksyny - uwalniają się dopiero przy rozpadzie komórki bakteryjnej. Są one słabymi jadami, a objawy chorobowe przez nie wywoływane nie są swoiste gatunkowo. Chemicznie są to kompleksy wielocukrowo-lipidowo-polipeptydowe. Mają słabe właściwości antygenowe. Nie są rozkładane przez enzymy trawienne, są natomiast ciepłostałe. Wytwarzane są głównie przez bakterie Gram-ujemne.

3. Przetrwalniki bakteryjne – przebieg procesu kiełkowania.

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.

IV. Metody hodowli bakterii.

1.Definicja pojęć:

a) Hodowla - rodzaj hodowli komórkowej, polegający na utrzymywaniu kultur wybranych bakterii:

- Stacjonarne - są to hodowle, które umożliwiają bakteriom wzrost do momentu wyczerpania składników odżywczych, lub zatrucia się produktami własnego metabolizmu (metabolitami). Najprostszą tego typu hodowlą jest utrzymywanie drobnoustrojów na szalkach Petriego.

- Ciągłe - w przeciwieństwie do hodowli stacjonarnych umożliwiają one ciągły wzrost bakterii. Uzyskuje się je zapewniając stały dopływ jałowej (czystej) pożywki do miejsca hodowli drobnoustrojów oraz odpływ nadmiaru podłoża wraz z nadmiarem hodowli.

- Zsynchronizowane - są to hodowle, które używa się do niektórych badań bakteriologicznych. Ich cechą charakterystyczną jest podobny czas dzielenia się drobnoustrojów. Z powodu zbyt dużej komplikacji dla badaczy nie da się jednak doprowadzić do stanu, w którym mikroorganizmy dzielą się jednocześnie. Można jedynie przybliżyć czas ich podziału i moment, w którym następuje. Synchronizacje hodowli można osiągnąć poprzez selekcję osobników znajdujących się w tym samym stadium rozwojowym (np. poprzez wirowanie), lub hamując rozwój osobników poprzez chwilowe usunięcie czynnika niezbędnego do wzrostu bakterii (zaciemnienie bakterii fotosyntezujących, zmiany temperatury itp.).

b) Kolonia bakteryjna - widoczne gołym okiem skupisko wielu komórek powstałych (w wyniku podziałów amitotycznych) z jednej komórki bakteryjnej lub z jednej jednostki wzrostowej. W celu uzyskania odizolowanych kolonii stosuje się różne metody posiewów.

c) Pożywka – płynne, półpłynne lub stałe mieszaniny różnych związków chemicznych, w których lub na których namnażają się bakterie.

2. Podłoże bakteriologiczne.

a) proste – do płynnych zalicza się zwykły bulion i wodę peptonową. Do stałych prostych zalicza się agar zwykły i żelatynę.

b) wzbogacone – składają się z pożywki prostej płynnej lub stałej oraz dodanego czynnika wzbogacającego. Do wzbogacających zalicza się krew zwierzęcą, węglowodany, wyciągi z narządów zwierzęcych, surowicę krwi i witaminy. ( Muellera-Hintona, agar Brauna)

c) wybiórczo-namnażające – płynne lub stałe na których niektóre bakterie chorobotwórcze ulegają namnożeniu a wzrost innych jest hamowany lub niemożliwy. ( bulion z żółcią, pożywka SF wg. Leifsona, pożywka z żółcią i zielenią brylantową.)

d) wybiórczo-różnicujące – pożywki stałe, na których zależnie od właściwości biochemicznych lub cech biologicznych – kolonie poszczególnych drobnoustrojów wykazują charakterystyczne cechy ( wzrost, zabarwienie, wytwarzanie substratu) mające znaczenie rozpoznawcze. ( pożywka Levine`a, pożywka Chapmana, agar SS)

e) różnicujące stałe – do wykrywania cech, najczęściej biochemicznych, jak enzymy, katabolity i anabolity u izolowanych gatunków bakterii. Zawierają składniki podstawowe, substrat oraz wskaźnik, niektóre posiadają jeszcze zbiorniczek na gaz – rurkę Durhama.( Krumwieda, Kliglera)

f) różnicujące płynne – barwny szereg pożywek. Służą one do wykrywania pojedynczych cech badanego szczepu bakterii, mikoplazm lub grzybów. ( żelatynowa, Simmonsa, Clarka)

g) specjalne – przeznaczone do hodowli bardzo wybrednych drobnoustrojów. Jest to bardzo liczna grupa pożywek . Do beztlenowców – bulion z farszem mięsnym, Tarrozziego-Wrzoska. Do prątków gruźlicy – Lowensteina-Jensena, Lofflera, Fletchera, Sobourauda).

h) transportowe – stosowane przy transporcie drobnoustrojów.

V. Pobieranie materiału do badania mikrobiologicznego.

1. Ogólne zasady postępowania przy pobieraniu materiału.

- w pierwszych dniach zachorowania,

- z zachowaniem zasad bezpieczeństwa,

2. Pobieranie i przesyłanie próbek materiałów do badania mikrobiologicznego.

- przed podaniem antybiotyków,

- lekarz sam pobiera lub nadzoruje,

- do wyjałowionych pojemników,

- opisanie próbki,

- miejsca pobrania materiału nie można myć,

- bezzwłocznie odesłać próbki do laboratorium,

- kontrola pojemników po otrzymaniu ze względu na bezpieczeństwo,

Materiały z zamkniętych miejsc organizmu

Materiały z otwartych miejsc organizmu

Materiały pobrane podczas sekcji zwłok

a)Rodzaje materiału:

- krew – badania serologiczno-immunologiczne,

- krew – posiewy,

- płyn mózgowo-rdzeniowy,

- mocz,

- plwocina, ropa,

Ćwiczenia 2.

I. Dezynfekcja.

1. Dezynfekcja - odkażanie, walka z drobnoustrojami za pomocą środków chemicznych i mechanicznego usuwania zarazków. Ginie większość drobnoustrojów, więc nie ma pewności czy wszystkie. Działają na formy wegetatywne bakterii i innych organizmów, natomiast zarodniki są najczęściej oporne na ich działanie. Zasadniczym celem czynności dezynfekcyjnych jest przerwanie drogi szerzenia się zarazków ze źródła zakażenia na osobniki zdrowe.

2. Środki chemiczne stosowane w dezynfekcji.

a) Dezynfekcja skóry i błon śluzowych człowieka : dotyczy skóry chorego jak i rąk operującego. Płukanie zakażonych ran i błon śluzowych organizmu. Postępowanie to mieści się w pojęciu aseptyki – niszczenia bakterii znajdujących się w ranach i jamach ciała za pomocą środków chemicznych. Używa się środków chemicznych, które nie powodują uszkodzenia skóry i narządów wewnętrznych.

Do odkażania ran i błon śluzowych stosuje się barwniki – et akrydynę, zieleń brylantową, pochodne furanu, chloraminę 0,5%, kwas borowy, wodę utlenioną, nadmanganian potasu.

Do odkażania nieuszkodzonej skóry i narzędzi – 50-70% etanol, chloramina 1-2%, sublimatu, jodyny, wody utlenionej i detergentów.

b) Dezynfekcja otoczenia chorego a więc jego wydzielin, wydalin, bielizny i pościeli, przedmiotów codziennego użytku, mebli, pokoju. Używa się najczęściej 2-5% kwas karbolowy, lizolu, karbolu, fenolu, chloraminy 5% i detergentów. Dokładne mycie i pranie przedmiotów.

c) Dezynfekcja środowiska życia – wody studziennej i wodociągowej, ustępów, śmietników. Używa się chloru, wapna chlorowanego, chloraminy w proszku i karbolu. Większe obiekty metodą gazową – cyjanowodór, formaldehyd.

II. Sterylizacja.

1. Sterylizacja – wyjaławianie, jest czynnością polegającą na niszczeniu lub usuwaniu wszystkich drobnoustrojów znajdujących się na i w przedmiotach lub płynach. W odróżnieniu od dezynfekcji sterylizację przeprowadza się za pomocą czynników fizycznych lub mechanicznych. Zasadniczym celem sterylizacji jest przerwanie drogi dostawania się zarazków ze źródeł zakażenia i z otoczenia do wrażliwych organizmów poprzez przedmioty oraz płyny używane do zabiegów operacyjnych i leczenia chorych. Stosuje się do opatrunków, bielizny operacyjnej, narzędzi, płynów i leków podawanych pozajelitowo. Aseptyka – polega na niezakażaniu drobnoustrojami przedmiotów wyjałowionych, a więc jest to zespół czynności mających na celu ochronę jałowości ran operacyjnych, opatrunków i narzędzi chirurgicznych.

2. Czynniki fizyczne i chemiczne wykorzystywane w procesach sterylizacji.

- temperatura,

- promieniowanie,

- środki chemiczne,

3. Metody sterylizacji.

Działanie temperatury 56-72*C

a) pasteryzacja –polega na jednorazowym podgrzaniu płynu, najczęściej mleka, soków do temperatury 62*C przez 30 minut. W warunkach przemysłowych stosuje się 72*C przez 16s. dla mleka. Jest to tzw. Szybka pasteryzacja. Natychmiast po podgrzaniu płynu chłodzi się w celu zahamowania rozpadu cennych składników np. witamin. Ginie większość postaci wegetatywnych bakterii i innych drobnoustrojów. Nie Gina przetrwalniki bakterii, zarodniki grzybów i wirus HBV.

b) tyndalizacja – jest to pasteryzacja przeprowadzana raz dziennie przez trzy kolejne dni. Zastępuje sterylizację płynów i produktów wrażliwych na wyższe temperatury. Ma na celu zniszczenie form wegetatywnych i zarodników, które podczas obniżenia się temperatury do poziomu dla nich optymalnego kiełkują. Po kiełkowaniu jako postacie wegetatywne bakterii lub grzybów są niszczone podczas kolejnego podwyższenia temperatury.

Działanie temperatury 73-100*C

a) 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.

b) appertyzacja – długotrwałe gotowanie w hermetycznie zamkniętych naczyniach. Giną wszystkie postacie drobnoustrojów.

Działanie temperatury powyżej 100*C

a) sterylizacja ciepłem wilgotnym – wyjaławianie pod ciśnieniem w parze nasyconej przeprowadza się w specjalnie zbudowanych aparatach – autoklaw. Wszystkie żywe postacie drobnoustrojów, przetrwalniki, zarodniki i winiony giną po 15 minutach.

b) sterylizacja w podciśnieniu – polega na zmniejszeniu za pomocą pomp ciśnienia w komorze sterylizacyjnej, po pełnym usunięciu powietrza następuje szybkie dojście pary wodnej. Cały cykl trwa 15-20 minut.

a) sterylizacja sucha – wyjaławianie ciepłem suchym polega na działaniu w normalnym ciśnieniu atmosferycznym w aparatach zwanych sterylizatorami na ciepło suche : a) gorącym powietrzem wytwarzanym przez grzejne elementy elektryczne, b) ciepłem wytwarzanym przez promienniki podczerwieni. Do szkła, ostrych narzędzi, tłuszczy, oleju, proszków. Do kontroli Sporal S.

b) wyżarzanie w płomieniu – małych tępych narzędzi, powoduje natychmiastowe zniszczenie drobnoustrojów. Opalanie brzegów probówek, butelek.

c) spalanie – spala się zużyte materiały opatrunkowe, ubranie, bieliznę chorych, zwłoki, zwierzęta doświadczalne.

Działanie promieni krótkich

a) promieniowanie nadfioletowe – działa silnie bakteriobójczo, niszczy ciągłość struktur kwasów nukleinowych, szczególnie DNA. Do wyjaławiania powietrza, pomieszczeń, sal operacyjnych, za pomocą lamp kwarcowych.

b) sterylizacja radiacyjna – odpowiedni strumień promieniowania jonizującego głęboko przenika przedmioty i płyny. Konserwy, muły ściekowe.

III. Filtracja przez sączki bakteryjne.

1. 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.

2. Kontrole filtrów bakteryjnych przeprowadza się posiewem na pożywkę.

IV. Odkażanie.

1. Środki utleniające – tlen, ozon, woda utleniona, nadmanganian potasu,

2. Sole metali ciężkich – oksycyjanek rtęciowy, azotan srebra, białczan srebra.

3. Alkohole – etanol, izopropanol,

4. Fenole – fenol, krezol, heksachlorofen

5. Formaldehyd – powoduje ścinanie się białek bakterii rozkładających tkanki.

6. Detergenty – mydła, płyny do naczyń,

7. Barwniki – fiolet krystaliczny, zieleń brylantowa, fuksyna zasadowa, rivanol.

V. Higieniczne i chirurgiczne mycie 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.

VI. Wybrane zagadnienia z wirusologii

1. Charakterystyczne cechy wirusów.

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

b)Penetracja jest procesem wnikania wirusa do komórki po jego uprzednim połączeniu się z receptorem. Może ono zachodzić na jeden z trzech podstawowych sposobów:

c)Fuzja - zachodzi w przypadku wirusów, które są otoczone błoną lipidową zawierającą białko fuzyjne. Otoczka lipidowa wirusa zlewa się z błoną komórkową, dzięki czemu wirus wnika do wnętrza;

d) Wiropeksja jest sposobem polegającym na wykorzystaniu naturalnych mechanizmów komórki, które są wykorzystywane do pobierania różnych substancji odżywczych i regulacyjnych. Także w tym przypadku wirus musi posiadać otoczkę, gdyż na jednym z etapów wiropeksji dochodzi do zlewania się błon;

e) "wślizgiwanie się" (endocytoza) polega na bezpośrednim przejściu przez błonę komórki. Zachodzi ono w przypadku wirusów bezotoczkowych.

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

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

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

i) Produkcja białek późnych zachodzi z reguły na podstawie kodu genetycznego ze świeżo wyprodukowanych nowych genomów. Są to zwykle białka strukturalne, wchodzące w skład kapsydu, oraz białka umożliwiające prawidłowe złożenie wirionów.

j) Składanie wirionów to proces, w którym dochodzi do wytworzenia nukleokapsydów.

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

b) Budowa wirusów :

- DNA lub RNA – rdzeń wirusa,

- kapsyd – otoczka białkowa zbudowana z kapso merów,

- kapsomer – element budowy kapsyd wirusa zbudowany z określonych cząsteczek białek,

- białkowo-lipidowa osłonka - powstaje głównie z fragmentów błony komórkowej gospodarza podczas uwalniania się wirusa,

- glikoproteina – swoiste wyrostki kapsyd składające się z białka i reszt cukrowych,

- ogonek bakteriofaga – część spiralna wirusa,

- włókna ogonka – elementy białkowe faga umożliwiające przymocowanie do ściany bakterii,

c) replikacja wirusów zaczyna się adsorpcja penetracja replikacja składanie uwalnianie.

2. Bakteriofagi – zastosowanie praktyczne.

Wirusy te zakażają wrażliwe bakterie i powodują ich śmierć.

Można je podzielić na dwie grupy:

- fagi zjadliwe – powodujące zawsze lizę zakażonej komórki z równoczesnym wydostawaniem się do otaczającego środowiska nowych cząstek fagowych,

- fagi łagodne – które po wniknięciu nie namnażają się.

- w medycynie używane w celach diagnostyki – gronkowca, pałeczki duru brzusznego i pałeczki czerwonki,

- używane do leczenia czerwonki,

3. Wirusologia szczegółowa.

1. Wirusowe zapalenie wątroby typu A – HAV:

a) droga zakażenia – drogą felakno – oralną, występuje w stolcu przez 2-3 tygodni i przed 8-10 dni po wystąpieniu żółtaczki, cząsteczka jest odporna na degradację i pozostaje w środowisku, przenoszona z człowieka na człowieka w miejscach niskiej higieny osobistej, zanieczyszczenie pojedynczego źródła kałem zakażonej osoby.

b) Obraz kliniczny :

- zakażenie bezobjawowe: większość zakażeń HAV u dzieci przebiega bezobjawowo, a wiele przypadków objawowych bez żółtaczki i nie jest rozpoznawanych. Większość zakażeń u dorosłych wywołuje objawy choroby.

- zakażenie objawowe : kres wylęgania około 2 – 6 tygodni.

- faza przedżółtaczkowa – charakteryzuje się subiektywnymi, grypopodobnymi objawami – brakiem apetytu, nudnościami, wymiotami i złym samopoczuciem.

- faza żółtaczki – charakteryzuje się hiperbilirubinemią, żółtaczką, powiększeniem wątroby, bolesnością w górnym prawym kwadracie brzucha oraz podwyższoną aktywnością enzymów wątrobowych w surowicy ( AlAT, AspAT).

c) diagnostyka – zapomoga obrazu klinicznego oraz wynikach badań czynności wątroby i jej stanu zapalnego ( stęż. Bilirubiny w surowicy, aktywność AspAT i AlAT), identyfikacja czynnika etiologicznego jest oparta na testach serologicznych wykrywających przeciwciała przeciw HAV, stwierdzenie przeciwciał anty-HAV klasy IgM świadczy o obecnym lub niedawno przebytym zakażeniu. Klasa IgG – dawno przebyta ekspozycja.

d) leczenie – objawowe, preparatami ludzkiej gamma-globuliny z przeciwciałami anty-HAV zaraz po kontakcie z wirusem mogą zapobiec chorobie lub załagodzić jej objawy.

e) odporność – po zakażeniu wirusem HAV pozostaje na całe życie, rzadko zmniejsza się w podeszłym wieku.

f) zapobieganie – skuteczna szczepionka zawierająca zabity wirus HAV.

2. Wirusowe zapalenie wątroby typu B – HBV.

Groźniejsze od HAV, ponieważ zakażenie może być przewlekłe. Chorzy u których brak jest skutecznej odpowiedzi immunologicznej, mogą być nosicielami wirusa w zakaźnej postaci do końca życia.

a) Charakterystyka:

Budowa

- lipidowa zewnętrzna osłonka zawierająca antygen powierzchniowy wirusa – HBsAg

- wewnętrzny rdzeń białkowy zbudowany z antygenu rdzeniowego wirusa HBV - HBcAg

- genom składający się z kolistego DNA o podwójnej wici, z niekompletną nicią dodatnią,

- polimeraza DNA,

Antygeny wirusowe :

- HBsAg – silnie immunogenne białko, forma kulista lub pałeczkowata krążąca w osoczu,

- HBeAg – antygen e wirusa HBV, nie jest częścią składową wirusa, modyfikuje odpowiedź immunologiczną gospodarza a wirus HBV i jest ważnym wskaźnikiem zakaźności.

b) Klasyfikacja – wszystkie szczepy wywołują takie same objawy kliniczne.

c) Epidemiologia :

1. Drogami zakażenia są krew i produkty krwiopochodne, łzy, ślina, sperma, mocz, kał, mleko kobiece, płyn maziowy i płyn mózgowo-rdzeniowy u osób z ostrym zakażeniem jak i u nosicieli.

- krew i produkty krwiopochodne są najważniejszymi źródłami parenteralnego szerzenia się zakażenia,

- ślina i sperma odgrywają rolę w kontaktach płciowych,

2. Wrażliwość na zakażenie:

- pracownicy służby zdrowia,

- osoby w zakładach zamkniętych,

- nadużywające dożylnych środków odurzających,

- chorzy na hemofilię.

d) patogeneza i obraz kliniczny:

d). Patogeneza. Okres wylęgania 40-180 dni.

2. Obraz kliniczny.

a) ostre zakażenie.

- zakażenie bezobjawowe – są częstsze niż zakażenia objawowe. Podwyższona aktywność enzymów wątrobowych.

- zakażenia objawowe – różnią się ciężkością przebiegu klinicznego, początek bardziej podstępny niż w HAV. Obraz kliniczny może być dwojaki :

- zakażenie bezżółtaczkowe – złe samopoczucie i brak apetytu. Bilirubinemia, ciemny mocz, podwyższona aktywność transaminaz w surowicy. Zwykle nierozpoznawane przypadki.

- zakażenie z żółtaczką – po okresie złego samopoczucia i braku apetytu pojawia się żółtaczka, objawy mogą się nasilić lub załagodzić, łatwo rozpoznać na podstawie badań serologicznych.

- powikłania:

- zespół typu choroby posurowiczej – ból stawów, pokrzywka, wysypka plamisto-grudkowa przez HBsAg.

- guzkowe zapalenie tętnic lub błoniaste kłębuszkowe zapalenie nerek przez rozpuszczalne kompleksy immunologiczne.

b) przewlekłe zakażenia:

jako nosicieli określa się osoby u których HBsAg jest wykrywalny co najmniej 6 miesięcy.

- przetrwałe WZW typu B:

a) występują skąpe objawy chorobowe, klinicznie pozostają w dobrym stanie, lecz są potencjalnie zakaźni,

b)może prowadzić do krańcowej niewydolności wątroby,

- przewlekłe aktywne zapalenie wątroby – pacjenci ci mają częściej objawy chorobowe i zaostrzenia zapalenia wątroby.

- powikłania – przewlekły stan zapalny i martwica komórek wątrobowych w skutek przewlekłego zakażenia wirusem HBV prowadzą do marskości i raka wątroby.

e) diagnostyka laboratoryjna:

- barwienie immunofluorescencyjne,

- wykrywanie wirusowego DNA w próbkach,

- badania serologiczne na antygeny i profile markerów HBV. Niedawno przebyte – HBsAg i anty-HBc i klasy IgM i anty-HBs. U przewlekłych – HBeAg.

f) leczenie – brak jest swoistej terapii ostrego wirusowego zapalenia wątroby typu B, leczenie jest więc objawowe.

- za pomocą interferonu- znikają markery HBV, i pojawiają się przeciwciała anty-HBs.

- ich użycie wiąże się ze skutkami niepożądanymi – psychoza, depresja, choroby tarczycy.

g) zapobieganie:

- bierne uodpornienie za pomocą gamma-globuliny przeciw w.z.w. typy B.

- czynne uodpornienie – dzięki rekombinowanym szczepionkom – Recombivax B, Engerix B.

3. Wirusowe zapalenie wątroby typu C – HCV.

a) epidemiologia – początkowo był zdefiniowany jako przyczyna potransfuzyjnego zapalenia wątroby, stosowanie narkotyków dożylnie.

b) obraz kliniczny – większość bezobjawowa, 70% staje się przewlekłymi nosicielami i rozwija się przewlekłe zapalenie wątroby. Objawy zwykle występują dopiero przy powikłaniach – rak, marskość.

c) diagnostyka – przez testy immunoenzymatyczne i rekombinowane. Wykrywanie przeciwciał anty-HBc.

d) leczenie – objawowe interferonem.

d) zapobieganie – brak szczepionki.

4. Zakażenie wirusem HIV – AIDS.

a) czynnikiem wywołującym ten zespół jest retrowirus.

b) drogi zakażenia – kontakt płciowy, wspólne używanie igieł i strzykawek, przez łożysko lub okołoporodowo, krew i produkty krwiopochodne, przeszczepy narządów, mleko kobiece.

c) grupy narażone na zakażenie – homoseksualiści, narkomani, dzieci, biorcy krwi, chorzy na hemofilie.

d) faza bezobjawowa – 10-15 lat, podczas tego okresu wirus namnaża się ale jest kontrolowany przez odporność humoralna i komórkową.

- humoralna odpowiedź na wirusa - syntezowanie przeciwciał: neutralizujących, wspomagających komórkową cytotoksyczność zależną od przeciwciał, przeciwciał wspomagających.

- odporność komórkowa – mogą hamować lub zapobiegać powstaniu produktywnego zakażenia.

e) Immunosupresja :

- aktywacja limfocytów T i postępujący spadek liczby CD4⁺,

- współistniejące zakażenia,

- superantygeny,

- aktywacja komórek dendrytycznych wiążących wirus HIV,

- używanie kokainy,

f) fazy kliniczne zakażenia wirusem HIV:

1. Ostra choroba związana z serokonwersją:

- okres wylęgania – 2-4 tygodni, w tym czasie występuje wiremia, może być przenoszony na inna osobę, zanim można wykryć obecność przeciwciał.

- objawy kliniczne: podobne do mononukleozy zakaźnej lub grypy, gorączka, ból gardła, bóle mięśni, ból głowy, złe samopoczucie, plamisto-grudkowa wysypka, u większości ostre zakażenie zanika lecz mogą utrzymywać się bóle głowy i powiększenie węzłów chłonnych.

- podczas okresu latentnego ( od chwili zakażenia do pojawienia się wykrywalności przeciwciał ) zakażenie HIV można rozpoznać stwierdzając obecność wirusa lub antygenów wirusowych.

- testy serologiczne – serokonwersja pojawia się zazwyczaj po 6 tygodniach od zakażenia,

- osoba ujemna serologicznie powinna być zbadana ponownie po 6 tyg.

- w rzadkich przypadkach serokonwersja może wystąpić nawet po roku lub później od zakażenia.

2. Bezobjawowe zakażenie wirusem HIV:

- pacjent jest serologicznie dodatni mimo braku objawów lub tylko z nieznacznymi dolegliwościami.

3. Wczesna faza objawowego zakażenia HIV:

- gorączka, nocne poty, osłabienie, przewlekła biegunka, uogólnione powiększenie węzłów chłonnych i bóle głowy przy braku jakiegokolwiek swoistego zakażenia oportunistycznego u wcześniej bezobjawowego pacjenta zakażonego wirusem HIV oznacza przejście w objawową fazę zakażenia.

- biegunka jest najprawdopodobniej wywołana przez bezpośrednie zakażenie śluzówki przewodu pokarmowego przez wirus HIV,

- uogólnione powiększenie węzłów chłonnych uważane za odpowiedź odczynową wszystkich elementów węzła chłonnego, jest u niektórych pacjentów wyraźnie zaznaczone, u innych mniej.

- mięsak Kaposiego,

- po pewnym czasie może pojawić się alergia oraz inne wskaźniki laboratoryjne świadczące o upośledzeniu odporności. Mogą rozwinąć się zakażenia oportunistyczne. Najczęściej występujące zakażenia to : kandydoza jamy ustnej, leukoplakia jamy ustnej, zakażenie górnych i dolnych dróg oddechowych oraz choroby przyzębia.

4. Późna faza pełnoobjawowego zakażenia wirusem HIV:

- wzrasta ryzyko zakażeń oportunistycznych:

- o największym znaczeniu to zapalenie płuc i toksoplazma która przebiega z zajęciem mózgu,

- gdy poniżej 100/mm³ limfocytów to wzrasta częstość zakażeń wirusem cytomegalii, kandydozy przełyku, zapalenia oraz nawrotowego zakażenia wirusem opryszczki wrotnej.

5. Zaawansowana choroba związana z zakażeniem wirusem HIV:

- gdy ilość limfocytów spadnie poniżej 50/mm³ to układ odpornościowy jest bardzo upośledzony i wzrasta ryzyko śmierci, mogą występować wszystkie postaci zakażeń oportunistycznych oraz powikłania zagrażające życiu.

6. AIDS.

- pełnoobjawowy AIDS rozpoznaje się na podstawie obecności u pacjenta zakażonego HIV jednego lub kilku następujących objawów:

- zakażeń oportunistycznych,

- postępującego zespołu wyniszczenia u dorosłych i nieprzybieraniu na wadze u dzieci,

- wyjątkowo częstych lub groźnych zakażeń nie uważanych za zakażenia oportunistyczne takich jak : bakteryjne zapalenie płuc lub gruźlica płuc, nawracające zakażenia bakteryjne najczęściej u dzieci i niemowląt,

- specyficznych chorób nowotworowych : mięsaka Kaposiego, chłoniaka nieziarniczego i inwazyjnego raka szyjki macicy,

- chorób neuropsychiatrycznych – encefalopatia (demencja) i postępująca wieloogniskowa leukoencefalopatia ( w skutek reaktywacji zakażenia wirusem JC) oraz znaczącego opóźnienia w rozwoju lub pogorszenia stanu psychicznego u dzieci,

- limfocytarne śródmiąższowe zapalenie płuc u dzieci i niemowląt,

- liczby limfocytów CD4⁺ mniejszej niż 200/mm³.

a) Diagnostyka laboratoryjna :

- Odczyn ELISA – stosowany w jako test przesiewowy w diagnostyce zakażenia wirusem HIV. W odczynie ELISA używa się albo całych antygenów wirusa HIV, uzyskanych z zakażonych hodowli komórkowych, albo określonych antygenów wirusa HIV uzyskanych za pomocą technik rekombinacji DNA. W przypadku dodatniego wyniku odczynu ELISA test powtarza się w celu wykluczenia błębów lub problemów technicznych.

1. Testy serologiczne oparte na wykrywaniu przeciwciał nie są w pełni wiarygodne w diagnostyce wczesnych faz zakażenia wirusem HIV. Od chwili zakażenia wirusem HIV do czasu stwierdzenia wykrywalnej w teście ELISA ilości przeciwciał upływa średnio 2 miesiące, 95% zakażonych osób wytwarza przeciwciała w ciągu około 6 miesięcy od zakażenia. Alternatywne metody wykrywania wczesnej fazy zakażenia wirusem HIV obejmują:

- wykrycie wiremii za pomocą hodowli lub PCR,

- wykrycie antygenem ii za pomocą zmodyfikowanego testu immunoenzymatycznego EIA, wykrywającego antygen po uprzednim zakwaszeniu surowicy.

2. Wyniki testów serologicznych mogą być fałszywie ujemne w późnej fazie choroby, kiedy ustaje wytwarzanie przeciwciał, a replikacja wirusów jest obniżona na skutek zaniki komórek gospodarza.

3. Zakażenie HIV u noworodków jest trudne do rozpoznania za pomocą testów serologicznych wykrywających przeciwciała, ponieważ matczyne przeciwciała klasy IgG mogą utrzymywać się w surowicy niemowlęcia przez rok albo dłużej. Alternatywne metody to :

- hodowla wirusowa i wykrywanie genomu za pomocą PCR. Dodatnie wyniki uzyskuje się u 35-55% zakażonych noworodków w ciągu pierwszego tyg. Życia oraz u 90-100% niemowląt w wieku 3 i 6 miesięcy.

- test na wykrywanie p24, wykrywa się u 85-95% zakażonych niemowląt w wieku 4-6 miesięcy,

- oznaczanie poziomu przeciwciał klasy IgA w surowicy i moczu. Przeciwciała klasy IgA są pochodzenia płodowego, ponieważ matczyne przeciwciała klasy IgA nie są przenoszone przez łożysko. U zakażonych niemowląt poziomy wrastają po 3 miesiącach.

- odczyn Western blot – do potwierdzenia zakażenia wirusem HIV, Odczyn ten wykrywa w surowicy pacjenta swoiste przeciwciała dla poszczególnych antygenów.

Ćwiczenia 3.

I. Budowa morfologiczna układu immunologicznego oraz znaczenie w ogólnej obronie organizmu.

1.Limfocyty :

-Powierzchnia limfocytów T jest gładka, występują pojedyncze receptory Ig, które stanowią miejsce łączenia się z antygenem,

- Wykazanie rozet In vitro służy odróżnianiu ich od limfocytów B,

- Limfocyty B maja bardzo wiele receptorów dla : trzeciego komponentu dopełniacza, dla czynnika reumatoidalnego RF, dla części Fc immunoglobulin,

- zarówno limfocyty T i B pod wpływem stymulacji swoistym antygenem transformują w limfoblasty,

- Limfocyty B – produkują przeciwciała niszczące antygeny,

2. Makrofagi – wchłaniają antygen wnikający do ustroju i po jego degradacji przekazują małą cząsteczkę tego antygenu związaną z własnym makrofagowym RNA limfocytom T i B.

3. Leukocyty wielojądrzaste – komórki obdarzone zdolnościami żernymi ( fagocyty, fagocytoza), leukocyty, neutrofile, bazofile.

4. Swoistość antygenu – zdolność reagowania z immunoglobulinami i immunocytami, które zostały wytworzone w skutek jego wniknięcia do ustroju.

II. Mechanizmy odporności swoistej:

1. Bariery anatomiczne:

- bariera skórno – śluzowa,

- wydzieliny i wydaliny organizmu,

- odczyny obronne,

- flora bakteryjna,

- odczyny zapalne,

Nieuszkodzona skóra nie dopuszcza do wniknięcia większości bakterii. Kwas mlekowy i kwasy tłuszczowe zawarte w pocie przez i po pokwitaniu działają bakteriobójczo, a szczególnie grzybobójczo. Błony śluzowe i ich wydzieliny zawierają enzymy bakteriobójcze. Najsilniej działa lizozym Fleminga, we łzach, plwocinie i śluzie z nosa. Depolimeryzuje ścianę komórkową czyniąc ja podatną na fagocytozę. Hamuje też wytwarzanie toksyn co obniża wirulencje zarazków.

2.Substancje bakteriobójcze w wydzielinach i płynach ustrojowych:

Kwas solny- szybko zabija bardzo zjadliwe bakterie, kwaśne pH pochwy szybko niszczy wnikające bakterie.

Lizozym – uszkadza błonę komórkową z peptydoglikanów.

Interferony – produkują nienaruszone komórki ludzkie po zakażeniu wirusem, Po 24-48h od osiągnięcia maksymalnego miana wirusa nagromadza się duża ilość interferonu podczas gdy miano wirusa zaczyna szybko opadać. Są glikoproteinami, stało cieplne, słabo immunogenne. Działają w obrębie gatunku, hamują wzrost wirusów. Jego wytwarzanie mogą wywołać oprócz wirusów także riketsje, chlarydia, endotoksyny bakteryjne.

Inhibitory wirusowe –substancje stałocieplne, hamujące wzrost wirusów. Znajdujące się we frakcji beta-lipoproteinowej surowicy. Histony działają bakteriobójczo i wirusobójczo. Glikoproteiny, lipoproteiny, polipeptydy, wyższe kwasy tłuszczowe i serole.

Układ dopełniacza - jest on składnikiem surowicy. Składa się z 9 komponentów C1-C9, których większość ma charakter enzymów i działa następując po sobie. Komponenty muszą działać w ściśle określonym porządku, żeby doszło do lizy komórek. Jest jako nieczynny prekursor w surowicy i aktywuje się przez połączenie się przeciwciała z antygenem. Dochodzi do zmian stereochemicznych immunoglobuliny co odsłania receptory dla dopełniacza. Przyłączenie wszystkich komponentów doprowadza do lizy. Dopełniacz uszkadza powierzchnie błony komórkowej. C3 do C1,C2,C4 – działają na leukocyty, umożliwiając fagocytozę przed przyłączeniem dalszych komponentów. Poza klasycznym mechanizmem aktywacji dopełniacza jest alternatywna. Polisacharydy bakteryjne, fragmenty Fab immunoglobulin czy agregaty IgA i IgE, które aktywują C3 z ominięciem C1,C2 i C4.

Białka ostrej fazy – pobudzają fagocytozę, uwalniane z wątroby. Białko CRP, alfa-antytyropsyna, haptoglobina, kwaśna alfa₁-glikoproteina i fibrynogen.

III. Mechanizmy odporności swoistej.

Limfocyty - komórka układu odpornościowego, należąca do leukocytów, zdolna do swoistego rozpoznawania antygenów.

Przeciwciała – są podstawa przeciw drobnoustrojom z zewnątrz lub przeciw endogennej florze, która sprzyja okolicznościom wywołującym zakażenie. Przeciwciała łączą się ze swoistymi antygenami powodując jego unieruchomienie i lizę.

- IgA – odporność w obrębie błon śluzowych przewodu pokarmowego, dróg oddechowych, układu moczowo-płciowego, zapobiegają kolonizacji patogenów.

- IgD – jako receptory na komórkach B dla antygenów , płodowe.

- IgE – odpowiadają za reakcje alergiczne typu natychmiastowego, powodują uwalnianie histaminy z mastocytów, przy zwalczaniu pasożytów.

- IgG – podstawowe w odporności, w odpowiedzi wtórnej,

- IgM – wcześnie przebiegu reakcji immunologicznej. Eliminują patogeny we wczesnych stadiach odporności zależnej od limfocytów B, zanim zostaną wyprodukowane wystarczające ilości IgG. Monomer IgM jest receptorem antygenowym na limfocytach B.

IV. Odpowiedź immunologiczna i jej rodzaje.

1. Odpowiedź humoralna.

- w surowicy występują naturalne przeciwciała, następstwo zetknięcia z antygenem. Działają one na Gram -. Należą również izoprzeciwciała w płynach ustrojowych regulujące antygenem krwinek czerwonych.

- properdyna + C3 + Mg²⁺ powyżej 20*C zabija większość Gram – i niektóre Gram +, inaktywuje pewne wirusy i pierwotniaki i hemolizuje krwinki.

- dopełniacz,

- limfocyty T, makrofagi i antygeny działają na limfocyty B.

2. Odpowiedź komórkowa.

- odpowiedzialne są za nią leukocyty obdarzone zdolnością pochłaniania i wewnątrzkomórkowego trawienia lub usuwania ciał obcych. Odporność, którą można przenieść od odpornego dawcy do nieodpornego biorcy za pomocą komórek, lecz nie za pomocą surowicy.

Nabyte : limfocyty T, limfocyty B, wrodzone granulocyty i makrofagi.

V. Diagnostyka immunologiczna.

1. Odczyny serologiczne – przeciwciał poszukuje się w surowicy i płynach ustrojowych po to aby postawić rozpoznanie, śledzić przebieg choroby, kontrolować szczepienia i prowadzić przeglądy. Reakcja zależy od różnych czynników jak właściwości fizykochemiczne oby reagujących stron, od ich chciwości łączenia się, od ich stężenia, od obecności pewnych czynników w otoczeniu (dopełniacza). Przeciwciała występują przeciw antygenom.

Ćwiczenia 4.

I. Diagnostyka gruźlicy. Ziarenkowce Gram (+).

1. Morfologia i fizjologia Mycobacterium.

Mycobacterium obejmuje prątki chorobotwórcze. Wszystkie są tlenowcami, prątki saprofityczne rosną na bardzo prostych podłożach, chorobotwórcze potrzebują pożywek specjalnych, wywołują gruźlicę i choroby przebiegające przewlekle, dzielą się na wolno rosnące – kolonie po 7 dniach, prątki szybko rosnące – kolonie po 48 godzinach

Prątek gruźlicy ( Mycobacterium tuberculosis) :

a) drogi zakażenia - do zakażenia dochodzi droga kropelkową, rzadziej pokarmową,

b) zakażenie pierwotne – początkowo obejmuje zwykle środkowe lub dolne pola płucne, a ognisko jest zwykle pojedyncze, przez odporność typu komórkowego sprawia, że zakażenie ogranicza się i przebiega bezobjawowo. Blizna po zespole pierwotnym może zwapnieć i staje się widoczna na RTG. Największe ryzyko zachorowania na czynną postać gruźlicy występuje w pierwszym roku po pierwotnej ekspozycji.

c) czynna postać gruźlicy – może rozwinąć się jako rozwój zakażenia pierwotnego lub jako reaktywacja utajonego zakażenia.

1.rozwój zakażenia pierwotnego – Jeśli rozwój prątków nie zostaje ograniczony w ognisku pierwotnym, sfagocytowane prątki rozsiewają się przez naczynia chłonne i układ krążenia.

- każdy narząd może zostać zakażony, zwykle szczyt płuca, nerki, szpik kostny, węzły chłonne, mózg, opony mózgowo-rdzeniowe, jelita.

- zwykle po 2-6 tyg. Od zakażenia w miejscu lokalizacji rozwijają się mikroskopijne ziarniniaki. Ogniska ziarniniakowi w płucach obejmujące oskrzela i małe naczynia krwionośne mogą ulegać martwicy, co prowadzi do powstania jamy.

2.reaktywacja utajonego zakażenia – może wystąpić po 20 i więcej latach od pierwotnego zakażenia w następstwie pogorszenia odporności.

d) objawy kliniczne: kaszel, krwioplucie, popołudniowa gorączka, nocne poty, spadek masy ciała, złe samopoczucie.

e) pobieranie materiału – pobiera się plwocinę na podłożę Lowensteina-Jansena/

f) szczepionki ochronne :

- Szczepionka BCG – atenuowany szczep M. Bovis

- Tuberkulina – pięć jednostek antygenu M.tuberculosis wstrzykuje się śródskórnie, wynik po 48-72h. Wystąpienie stwardniałego rumienia jest uważane za dodatni wynik testu.

g) leczenie – wymaga jednoczesnego podania co najmniej 2 leków aby uniknąć powstania lekoopornych szczepów. Zaleca się używanie do początkowego leczenia 4 leków aby zapobiegać lekooporności i szybkiemu rozprzestrzenianiu się zakażeń wywołanych przez prątki oporne na leki.

2.Ziarenkowce Gram dodatnie.

Gronkowiec złocisty:

1.Schorzenia gronkowcowe:

1) skórne: występują najczęściej, charakteryzują się intensywnym, ropnym zapaleniem, miejscową martwicą tkanek i wytworzeniem ropnia.

a) liszajec – bardzo zakaźne powierzchowne zakażenie skóry, przez S.Aureus, objawia się różnej wielkości pęcherzami z przejrzystym lub żółtawym płynem, w miarę rozwoju pokrywa się strupami, występują na kończynach w miejscach ukąszeń po komarach lub po urazach skóry.

b) zapalenie mieszków włosowych, czyrak i jęczmień – są następstwem zakażenia mieszków włosowych.

- zapalenie mieszków włosowych – najbardziej ograniczone zakażenie skóry. Może być wywołane S.Aureus,

- czyraki – są bardziej rozległe i wymagają nacięcia. Jęczmienie to małe czyraki umiejscowione na brzegach powiek.

c) ropnie i czyrak mnogi – mnogie, połączone ropnie obejmujące mieszki włosowe, gruczoły potowe i otaczające tkanki występujące najczęściej na szyi i karku) są najgroźniejsze. Zakażenie to może być powodem bakteriemii. Leczenie polega na intensywnej antybiotykoterapii i opracowaniu chirurgicznym.

2) Zakażenia głębokie:

a) zapalenie szpiku i kości – najczęstsza przyczyna to S.Aureus. Bakterie dostają się do szpiku kostnego drogą krwiopochodną przez rozsiew z odległego ogniska.

b) zapalenie płuc – często połączone z tworzeniem ropni w płucach, jest najczęściej obserwowane u osłabionych pacjentów jako powikłanie grypy lub po aspiracji ciała obcego.

c) ostre zapalenie wsierdzia – miejscowy wzrost bakterii na zastawkach serca, może występować u narkomanów lub po przeszczepach zastawek, Późne zapalenie wsierdzia po wszczepach sztucznych zastawek po upływie około 2 lub więcej miesięcy od operacji jest zwykle wywołane przez paciorkowca z grupy zieleniejących.

d) zapalenie stawów, bakteriemia, posocznica i ropnie narządów wewnętrznych ( mózgu, nerek, płuc) mogą być wywołane S.Aureus. Stany te rozpoznaje się coraz częściej u pacjentów z zakażeniami układu moczowego i bakteriemia.

3) Choroby wywołane toksynami gronkowcowymi:

a) Gronkowcowe zapalenie złuszczające skóry – SSSS – pojawiają się pęcherze, które następnie pękają i odsłaniają skórę właściwą.

- liszajec pęcherzowy – łagodniejsza forma SSSS, charakteryzuje się występowaniem kilku dużych miejscowych pęcherzy, które mogą pękać.

- płonica gronkowcowa – charakteryzuje się występowaniem nie złuszczającej się rumieniowej wysypki, podobnej do obserwowanej w płonicy paciorkowcowej. Rzadko obejmuje język i podniebienie.

b) gronkowcowe zatrucia pokarmowe – charakteryzują się gwałtownymi wymiotami i biegunką, występującymi 1-5 godzin po spożyciu skażonego pożywienia.

c) TSS – choroba gorączkowa – która może prowadzić do niewydolności narządów i śmierci. Charakteryzuje się wymiotami, biegunką, rumieniowatą wysypką na skórze, bólami mięsni i spadkiem ciśnienia.

2. Toksyny i enzymy bakteryjne:

a) Egzotoksyny:

- Egzotoksyny pirogenne – reagują zarówno z cząsteczkami głównego kompleksu zgodności tkankowej II na makrofagach jak i swoistymi typami zmiennymi regionów łańcucha b.

Typy:

- Enterotoksyny – ciepło trwałe białka odporne na enzymy trawienne. Wytwarzanie pewnych enterotoksyn jest uwarunkowane przez lizogenne fagi.

- Enterotoksyna A - odpowiedzialna za większość zatruć pokarmowych. Wywołuje biegunki i odruch wymiotny przez pobudzenie receptorów górnej części układu pokarmowego.

- Enterotoksyny B-F – pod względem budowy i funkcji podobne do A.

- Toksyna-1 zespołu wstrząsu toksycznego – pirogenna toksyna która powoduje gorączkę, niewydolność wielonarządową, i wstrząs.

- Leukocydyna – niszczy wielojądrzaste leukocyty i makrofagi.

- Toksyny eksfoliatywne – rozszczepiają warstwę ziarnistą skóry, powodując odłączenie i utratę powierzchniowych warstw naskórka. U uzdrowieńców wykryto przeciwciała.

b) Hemolizyny – wywołują lizę erytrocytów. Hemolizyna alfa prawdopodobnie ułatwia niszczenie tkanek podczas inwazji gronkowcowej.

c) Białko A – jest białkiem powierzchniowym, które jest kowalencyjnie związane z warstwą peptydoglikanu u ponad 90% S.Aureus. Wiąże region Fc cząsteczek IgG uniemożliwiając wiązanie swoistych przeciwciał do komórek gronkowców i blokując opsonizację pośrednicząca przez Fc. Immunoglobuliny związane przez białko A aktywują jednak dopełniacz co przyczynia się do powstania silnej reakcji zapalnej.

d) Enzymy. Gronkowce wydzielają beta-laktamazy, fibrynolizę, DNA-azę, fosfolipazę i hialuronidazę.

3. Dwoinka zapalenia płuc - (Streptococcus pneumoniae) – Jest najpoważniejszym czynnikiem etiologicznym bakteryjnego zapalenia płuc u dorosłych i dzieci. Inne zakażenia wywoływane to zapalenie ucha środkowego, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, zapalenie zatok i zapalenie oskrzeli, zapalenie stawów, zapalenie opłucnej.

4. Paciorkowce :

a) chorobotwórczość:

1.Zakażenia pierwotne: są przede wszystkim ropne. Czynnikiem etiologicznym są szczepy paciorkowców grupy A z białkiem M.

- powodowane przez paciorkowce grupy A:

- zapalenie gardła i angina – złe samopoczucie, gorączka, bole głowy i gardła. W gardle biały wysięk, migdałki są powiększone i zaczerwienione.

-ropne zapalenie skóry i liszajec – rozszerzanie zakażenia tkanki na głębokie prowadzi do zapalenia węzłów chłonnych, zapalenia tkanki podskórnej, i róży.

-róża – rozlane zakażenie skóry lub błon śluzowych, zwykle na kończynach i na

twarzy.

- cellulitis – zakażenie skóry i przylegającej tkanki łącznej,

- gorączka połogowa – zakażenie macicy po porodzie.

- martwicze zapalenie powięzi – rozległa martwica powięzi i tkanki podskórnej,.

- zapalenie ucha środkowego, zapalenie zatok, zapalenie wyrostka sutkowego, bakteriemia i zapalenie płuc.

- Płonica ( szkarlatyna ) - wywoływana przez szczepy wytwarzające jedna z dwóch podobnych do siebie toksyn erytrogennych, może towarzyszyć zapaleniu gardła lub paciorkowcowemu zapaleniu skóry. Drobna, grudkowa, czerwona wysypka rozsiana po całym ciele, malinowy język i gorączka. Wysypka blednie pod uciskiem.

- Paciorkowcowy zespół wstrząsu toksycznego – może prowadzić do śmierci, leczenie penicyliną,

2. Nieropne następstwa:

- gorączka reumatyczna – po zakażeniu gardła i charakteryzuje się zapaleniem serca, zapaleniem stawów, oraz objawami neurologicznymi głównie pląsawicą. Leczenie niesteroidowymi lekami przeciwzapalnymi,

- ostre paciorkowcowe kłębuszkowe zapalenie nerek - następstwo zakażenia skóry lub gardła. Powoduje obrzęk twarzy, ciemny mocz i nadciśnienie tętnicze.

- rumień guzowaty – jest objawem nadwrażliwości na peptydoglikan ściany bakterii, małe czerwone guzki pod powierzchnią skóry.

- Paciorkowce grupy B – są znacznym czynnikiem etiologicznym zakażeń noworodków, podczas przechodzenia przez kanał rodny. Powodują bakteriemię, zapalenie płuc, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych.

Paciorkowce grupy D należą do prawidłowej flory przewodu pokarmowego i jamy ustnej.

- Paciorkowce zieleniejące – są alfa-hemolizujące i występują w nosogardzieli. Są czynnikiem próchnicy zębów i podostrego zapalenia wsierdzia.

3. Toksyny i enzymy bakteryjne:

- Białka :

- białko M – główny czynnik zjadliwości beta-hemolizujących. Jest antyfagocytarne, antykomplementarne i silnie immunogenne.

- białko F – pozwala paciorkowcom A wiązać się z komórkami nabłonkowymi gardła.

- białko G – wiąże IgG przez region Fc i może powstrzymać wiązanie przeciwciał przeciwdziałając fagocytozie.

- Otoczka hialuronowa- nie jest immunogenna.

- Wielocukier C i antygeny błony cytoplazmatycznej – odgrywają rolę w nieropnych następstwach zakażeń paciorkowcami, może spowodować autoagresje przez podobieństwo do ludzkich antygenów tkankowych.

- Egzotoksyny:

- erytrogenne- tylko przez szczepy lizogenne, wywołują wysypkę charakterystyczną dla płonicy.

- egzotoksyna A– jest superantygenem odpowiedzialnym za objawy zakażeń paciorkowcami A

- egzotoksyna B – odpowiedzialna za niszczenie tkanek w martwiczym zapaleniu powięzi.

- Hemolizyny:

- Streptolizyna O - silnie immunogenna, wrażliwe na tlen białko, do określania świeżego lub przebytego zakażenia,

- Streptolizyna S – niewrażliwa na tlen, nieimmunogenna, hemolityczna i cytotoksyczna.

- Czynniki rozprzestrzeniania – są enzymami które pomagają paciorkowcom wtargnąć do komórek przez rozpuszczanie skrzepów i niszczenie tkanki łącznej hialuronidaza, proteinaza, streptokinaza, nukleaza.

Ćwiczenia 5.

I. Diagnostyka mykologiczna. Diagnostyka bakterii beztlenowych. Diagnostyka mikrobiologiczna zakażeń wywołanych przez drobnoustroje z rodziny Corynebacteriaceae.

1. Diagnostyka zakażeń wywołanych przez grzyby drożdżopodobne.

a) Grzyby drożdżopodobne – (Candida albicans).

- chorobotwórczość – kandydoza.

- kandydoza powierzchniowa – najczęstsza postać kandydozy i dotyczy skóry i błon śluzowych, leczonych antybiotykami o szerokim zakresie.

- kandydoza uogólniona – przedostają się do krwi i rozchodzą po całym organizmie. Rozsiane zapalenie skóry i błon śluzowych, zapalenie płuc, zapalenie wnętrza gałki ocznej, zakażenie nerek)

-zapalenie wsierdzia – u pacjentów ze sztucznymi zastawkami.

b) Diagnostyka.

- powierzchniowa – zwykle na podstawie objawów klinicznych ale także przez dodatni wynik preparatów barwionych metoda Grama lub badanie mikroskopowe pobranych fragmentów skóry lub błon śluzowych w KOH.

- uogólniona - badanie krwi, wydzielin z pochwy, mocz, kał, materiał ze zmian na błonach śluzowych. W badaniu histologicznym może wyglądać jak drożdżak lub tworzyć strzępki rzekome. Komórki drożdżaka przyłączone do komórki macierzystej . Reakcji zapalnej zwykle towarzyszy ropny wysięk a w zmianach przewlekłych mogą występować komórki olbrzymie. Hodowla na pożywce lub badania serologiczne.

2. Charakterystyka laseczek beztlenowych.

a) Laseczka tężca – w miejscu zakażenia C.tetani wydziela silną neurotoksynę – tetanospasminę. Hamuje ona uwalnianie przekaźników blokujących i wywołuje porażenie spastyczne.

Patogeneza – zakażenie następuje podczas urazów penetrujących, które zapewniają beztlenowe warunki do wzrostu drobnoustroju, który zaczyna wydzielanie toksyny, która wiąże się z obwodowymi zakończeniami nerwowymi, w których jest przemieszczana drogą wstecznego transportu wewnątrzaksonalnego do rdzenia kręgowego gdzie zaburza aktywność hamujących neuronów wstawkowych. Dłuższy okres inkubacji jeśli rana jest dalej. Krótszy okres inkubacji wiąże się z cięższym przebiegiem i większą śmiertelnością.

Objawy kliniczne:

- tężec miejscowy – przedłużający się skurcz w okolicy rany. Łagodna forma, niska śmiertelność.

- tężec obejmujący mięśnie głowy – jest związany z zaburzeniami finkcji jednego lub więcej nerwów czaszkowych, najczęściej VII.

- tężec uogólniony – jest najczęstsza postacią choroby, dominuje skurcz mięśni silnych nad słabymi, który prowadzi do szczękościsku, uśmiechu sardonicznego, opistotonusu, napadów drgawkowych, tachykardii, zaburzeń oddychania.

Szczepienie anatoksyną tężcową i błoniczą : 6-8 tydzień życia, 6-12 miesiąc życia, w wieku przedszkolnym i potem co 10 lat.

b) Laseczka zgorzeli gazowej – (Clostridium perfringens) – wytwarza 12 egzotoksyn i enterotoksynę.

( alfa,beta,sigma) – egzotoksyny,

Patogeneza :

- może występować w wyniki egzogennego skażenia rany,

- skażeń endogennych – flora jelitowa,

Objawy kliniczne:

a) zakażenia skóry i tkanki podskórnej:

- zakażenia ropne i ropienie – w macicy, jajowodach, pęcherzyku żółciowym, jamie brzusznej,

- miejscowe zapalenia tkanki podskórnej – po amputacji,

- martwicze zapalenie jelit – owrzodzenie ścian jelita,

- zgorzel gazowa – martwica tkanki i gnilny zapach.

b) zatrucia pokarmowe:

- spowodowane zwykle przez mięso skażone przez spory C.perfringens.

- ustępuje samo, biegunka.

c) laseczka jadu kiełbasianego – (Clostridium botulinum) – toksyna botulina, rejon aktywny A i rejon wiążący B, Toksyny od A-F – neurotoksyny powodujące porażenie wiotkie przez zaburzenia neuroprzekaźnikowe w obwodowych synapsach cholinergicznych przez hamowanie uwalniania acetylocholiny. Toksyna G jest toksyna niepowodującą zmian chorobowych. Toksyny są uwalniane przy autolizie bakterii, botulina jest wrażliwa na ciepło, ginie gotowana przez 20 minut.

Patogeneza – aktywna forma toksyny botulinowej jest wchłaniana przez jelito cienkie i rozprzestrzenia się do płytek nerwowo-mięśniowych przez układ krążenia.

Objawy kliniczne są nazywane botulizmem:

- zatrucie pokarmowe – w ciężkim przypadku groźne dla zdrowia, porażenie jest zstępujące i najpierw obejmuje nerwy czaszkowe, powoduje podwójne widzenie, zaburzenia połykania, niedrożność porażenną jelit, zatrzymanie moczu, znużenie, porażenie oddychania.

- botulizm niemowląt – 3-20 tydzień życia. Spory Clostridium w miodzie. Dzieci są osłabione i maja objawy porażenia wiotkiego.

- botulizm przyranny – charakteryzuje się objawami klinicznymi takimi samymi jakie występują w przypadku zatrucia pokarmowego , jest spowodowany przez toksynę uwalnianą z zakażonej rany.

d) laseczka wąglika – ( Bacillus anthracis ) - Otoczka determinuje chorobotwórczość i egzotoksyna składająca się z trzech białek, do zakażenia dochodzi przez uszkodzoną skórę, wdychanie lub rzadziej przez spożycie bakterii.

- wąglik skórny – po 2-5 dni pojawia się mała bezbolesna grudka z której robi się pęcherzyk z którego po pęknięciu wypływa ciemny płyn i tworzy się czarny strup ze stanem zapalnym. Na rękach, przedramionach i głowie.

- wąglik płucny – choroba sortowaczy bawełny, rozwija się w skutek wdychania spor z zakażonych produktów zwierzęcych, początkowe objawy grypopodobne ale szybko dochodzi do ciężkiego zapalenia płuc i potem do śmierci.

- bakteriemia i wtórne zakażenia – szczególnie zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, mogą wystąpić powikłania jak wszystkich trzech postaci choroby.

3. Diagnostyka mikrobiologiczna zakażeń wywołanych przez drobnoustroje z rodziny Corynebacteriaceae.

a) Maczugowiec błonicy – kształtem przypomina maczugę, objawy chorobowe spowodowane są przez egzotoksynę, frakcja B – podjednostka wiążąca toksynę do komórki, frakcja A – aktywna odpowiedzialna za biologiczne właściwości toksyny. Zakażenie droga kropelkową z wydzielin nosowo-gardłowej.

Patogeneza – może powodować zakażenia skórne ale zakażenia są zwykle w ustnej części gardła. Rozmnaża się na błonach śluzowych, uszkadza nabłonek co powoduje tworzenie się błon rzekomych na migdałkach, języczku podniebiennym, części miękkiej podniebienia i ścianie gardła. Egzotoksyna po przedostaniu się do krwi powoduje zapalenie mięśnia sercowego i obwodową neuropatię.

Objawy kliniczne:

- Początkowe objawy – mogą wskazywać na zapalenie gardła lub migdałków, błony mogą mieć kolor zielony, czarny ale zwykle są szarawe.

- Błonica nozdrzy przednich – jest zwykle niegroźna,

- Błonicze zapalenie migdałków – objawia się bólem gardła,

- Błonica gardła – bardziej rozległe pseudobłony, które mogą zamykać drogi oddechowe i spowodować uduszenie.

Objawy późne – to zaburzenia rytmu serca i trudności w poruszaniu kończynami, mówieniu, połykaniu i widzeniu.

Diagnostyka – testem Eleka, pasek bibuły nasyca się przeciwciałami przeciw toksynie, jeżeli szczep produkuje toksynę reakcja toksyny z przeciwciałami tworzy linie precypitacyjna.

Szczepienie – anatoksyną błoniczą Di-Per-Te – pierwsza dawka w 2 miesiącu życia, przypominająca przed pójściem do szkoły i kolejne co 10 lat.

Ćwiczenia 6.

Pałeczki Gram ujemne duże. Choroby weneryczne. Dwoinka zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych.

I. Pałeczki Gram ujemne duże – charakterystyka, chorobotwórczość.

1. Zakażenia wywołane przez oportunistyczne pałeczki jelitowe Gram ujemne ( E. Coli, Klebsiella, Pseudomonas).

a) E. coli : Pałeczka okrężnicy – nie wytwarzają przetrwalników, urzęsione. Posiada 3 antygenu : antygen somatyczny – O - umożliwia przyleganie do komórek nabłonka pęcherza, antygen powierzchniowy – K – powoduje blokowanie aglutynacji z antygenem somatycznym, antygen rzęskowy – H . Czynniki adhezyjne – zdolność do kolonizacji nabłonka wyścielającego przewód pokarmowy i drogi moczowe. Fermentuje laktozę na podłożu MacConeya, wytwarza gaz podczas fermentacji, powoduje hemolizę. Może zostać przeniesiona drogą feralno-oralną, drogą pokarmową i endogennie.

Enterotoksyny : ( ETEC )

- Enterotoksyczne szczepy – dzielą się na ciepłochwiejne i ciepłostałe, to ostatnie są odporne na denaturację.

-Enterokrwotoczne – ( EHEC, VTEC ) – najbardziej chorobotwórcze dla układu moczowego wydzielają hemolizyny, które maja zdolności cytotoksyczne.

Otoczka antyfagocytarna – szczep wywołujący zapalenie o.m.r u dzieci ma otoczkę.

Patogeneza: przeważnie powodują zakażenia żołądka i jelit, dróg moczowych, oraz zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych u noworodków.

- Schorzenia żołądka i jelit:

- ETEC- powoduje biegunkę podróżnych – pojawia się nagle, jest obfita, ustępuje samoistnie, ale może powodować groźne powikłania u dzieci, kolonizacja jelit, nadmierna utrata wody i elektrolitów.

- EHEC – biegunki, krwotoczne zapalenie jelit, zespół hemolityczno-mocznicowy.

-EPEC – powodują biegunkę, zarażają się głównie dzieci, ściśle przylegają do komórek nabłonka niszcząc mikrokosmki komorkowe,

- Rzadziej izolowane szczepy:

- EIEC – enteroinwazyjne – pod względem patogenezy przypominają Shigella ale nie wydzielają toksyny przypominającej Shiga.

- EAggEC – enteroagregacyjne – wytwarzają specjalny rodzaj fimbrii, które pozwalają bakterii przyczepić się do śluzówki jelita.

- zakażenia układu moczowego - najczęściej izolowany u kobiet przy zakażeniach dolnych dróg moczowych,

- zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych – u noworodków jest jednym z najważniejszych czynników etiologicznych bakteryjnych zapaleń opon mózgowo-rdzeniowych nabytych po lub podczas porodu.

Miano Coli – stopień zanieczyszczenia wody, określa miano pałeczek okrężnicy zanieczyszczającej ilość wody w której występuje E. coli.

b)Enterobacteriacae Klebsiella – czynnikami determinującymi chorobotwórczość są otoczka śluzowa o właściwościach antyfagocytarnych, wiele szczepów klebsiella cechuje się wysoką odpornością na antybiotyki, wydzielanie toksyn.

Objawy kliniczne:

- zapalenie płuc – wykrztuszanie gęstej, podbarwionej krwią, lepkiej plwociny.

- zakażenia układu moczowego

- posocznica – głównie u noworodków i alkoholików,

- biegunka epidemiczna – u noworodków,

c) Pseudomonas – P.aeruginosa, P.mallei, P.cepacia, występują w organizmie, glebie i wodzie. Uwalniają piocyjanine, piowerdynę i fluoresceinę.

Czynnikami determinującymi chorobotwórczość jest otoczka alginianowa, szczepy te maja wygląd śluzowaty – połyskujący.

Patogeneza – zakażenia oportunistyczne i szpitalne przy rozległych oparzeniach, urazami skóry, spojówek, chorych na mukowiscydozę.

Objawy kliniczne :

- zakażenie ucha

- bakteriemia,

2. Zakażenia wywołane przez chorobotwórcze pałeczki Gram ujemne ( Salmonella – dury brzuszne i rzekome, Shigella – czerwonka bakteryjna).

a) Salmonella:

- nie fermentują laktozy na podłożu MacConeya, fermentują glukozę, wydzielają gaz,

- Endotoksyna o własnościach antygenowych – O

- inwazyny – białka warunkujące przyleganie,

- czynniki odporności na fagocytozę,

- czynniki od których zależy odporność na kwaśne pH,

Patogeneza : wrotami zakażenia jest nabłonek jelita cienkiego, tylko S.typhi jest inwazyjna dla całego organizmu, penetracja błony śluzowej zależy od inwazyn, zapalenie błony śluzowej,

Objawy kliniczne:

a) zapalenie jelita cienkiego i grubego – salmonelloza spowodowana S. entiridis i S. typhimurium. Biegunka, gorączka, ból brzucha. Powikłaniami mogą być odwodnienia i braki elektrolitowe.

b) zapalenie szpiku kostnego – s.entiridis, u chorych na niedokrwistość sierpowatą.

c) dur brzuszny – uogólnione zakażenie wywołane s.typhi :

- w pierwszym tygodniu - senność, złe samopoczucie, gorączka, bóle, zaparcia.

-w drugim tygodniu – bakteriemia, wysoka gorączka, tkliwość uciskowa brzucha, różowa wysypka, biegunka pod koniec.

- powikłania – perforacja jelita, groźne krwawienia jako następstwo rozsianego wykrzepienia wewnątrznaczyniowego, zakrzepowe zapalenie żył, tworzenie ropni.

d) dur brzuszny : zakażenie drogą fekalno-oralną przez skażona wodę,

Dur brzuszny rzekomy – S.paratyphi.

b) Shigella: dzielą się na grupę A,B,C,D. Czynnikami determinującymi chorobotwórczość jest toksyna Shiga, toksyna czerwonkowa, uwalniana w trakcie śmierci bakterii.

Patogeneza : czerwonki bakteryjnej jest zakażenie ograniczone do błony śluzowej i tkanki podśluzowej okrężnicy.

Objawy kliniczne: Czerwonka zwykle objawia się silnymi kurczowymi bólami brzucha i częstym, bolesnym oddawaniem małej ilości stolca, zawierającego krew i śluz. Oraz może rozwijac się zespół hemolityczno-mocznicowy, który powoduje rozsiane uszkodzenie śródbłonka i niewydolność nerek.

II.Choroby weneryczne .

a) rzeżączka : Przenoszenie drogą płciową, bakterie szybko giną poza organizmem. U chorych na rzeżączkę barwienie metodą Grama może wykazac obecność licznych komórek ropy. U mężczyzn dodatni wynik wymazu bo gram ujemne nie kolonizują cewki. Źródłem zakażenia jest chory człowiek (np. kontakty seksualne) lub zakażone przedmioty codziennej higieny, których używał. Do zakażenia może także dojść u noworodków w trakcie porodu od chorej matki. Prowadzi to do gonokokowego zapalenia spojówek i może być przyczyną trwałego uszkodzenia wzroku.

Objawy:

-u mężczyzn: ropny wyciek z cewki moczowej, pieczenie i ból przy oddawaniu moczu,

-u kobiet: upławy, zaburzenie cyklu miesiączkowego.

- u dzieci : zapalenie spojówek co może być przyczyną trwałego uszkodzenia wzroku.

Później zakażenie rozszerza się na cały układ moczowo-płciowy (lub odbyt, gardło), czasem drogą naczyń krwionośnych. Nieleczona prowadzi do stanów zapalnych, powstawania ropni, zapalenia jajowodów i w konsekwencji do bezpłodności, a także zmiany odległych narządów, np.: stawów, serca

Zabieg Credégo – zabieg wykonywany na noworodku w profilaktyce rzeżączkowego zapalenia spojówek, stosuje się 1% roztwór azotanu srebra, którym należy zakropić oczy. Po wykonaniu zabiegu oczu nie należy przemywać solą fizjologiczną (wytrącenie chlorku srebra).

b) Kiła: przenoszona drogą płciową (weneryczna), bakteryjna, choroba zakaźna wywoływana przez krętka bladego (łac. Treponema pallidum ssp. pallidum). Kiłę można podejrzewać na podstawie wywiadu epidemiologicznego i badania fizykalnego, ale ostateczne rozpoznanie ustala się na podstawie badań laboratoryjnych. Odpowiednio wcześnie wykryta może być skutecznie leczona za pomocą antybiotyków.

Kiła wczesna: do 2 lat.

- Kiła I-rzędowa :

I – okres kiły pierwotnej z wytworzeniem objawu pierwotnego.

Wyróżnia się w nim:

- kiłę surowiczoujemną – do 6 tygodnia

- kiłę surowiczododatnią – 6–9 tydzień

Nietypowy objaw pierwotny:

Tylko 20% zmian ma postać typowego objawu pierwotnego, do innych postaci należą:

- mnogie objawy pierwotne

- postać współistniejąca z opryszczką

-objaw pierwotny opryszczkopodobny

-zapalenie kiłowe żołędzi

-kiłowe zapalenie sromu i pochwy

-postać poronna (objaw bardzo mały)

-postać olbrzymia (zmiana o średnicy powyżej 2 cm)

-postać o nietypowej lokalizacji (np. na palcu, odbycie, brodawce sutkowej, błonie śluzowej jamy ustnej)

-postać szczelinowata

-objaw pierwotny żrący

-postać zgorzelinowa

-dodatkowe zakażenie – stan zapalny, bolesność, obrzęk.

Powikłania kiły I-rzędowej :

-stulejka

-załupek

-obrzęk stwardniały – u kobiet i mężczyzn

-wtórne zakażenie.

Kiła II-rzędowa:

II – okres kiły wtórnej z pojawieniem się charakterystycznej osutki kiłowej (skórnej i błon śluzowych )

Wyróżnia się w nim:

II-rzędową kiłę wczesną – 9–15 tydzień

II-rzędową kiłę nawrotową – po 15 tygodniach

Kiłą utajoną wczesną określa się:

- okres 2 lat od początku zakażenia, w którym nie obserwuje się objawów klinicznych

- okresy bezobjawowe kiły wczesnej występujące pomiędzy okresami objawowymi.

Kiła późna:

Kiłę utajoną rozpoznajemy w przypadku stwierdzenia dodatnich wyników klasycznych testów reaginowych oraz swoistego testu przeciwkrętkowego, przy braku zmian w płynie mózgowo-rdzeniowym oraz braku innych objawów klinicznych kiły. Rozpoznanie to możemy podejrzewać w przypadku wystąpienia danych z wywiadu sugerujących przebycie kiły pierwszo lub drugorzędowej, oraz u matek, które urodziły dziecko z kiłą wrodzoną. Rozróżniamy kiłę utajoną wczesną do okresu 1 roku po zakażeniu, oraz kiłę utajoną późną powyżej tego okresu.

Kiła późna

W zależności od głównej lokalizacji procesu chorobowego rozróżnia się następujące postaci:

- bezobjawowa kiła układu nerwowego

- objawowa kiła układu nerwowego

- kiła sercowo-naczyniowa

- łagodna kiła trzeciorzędowa-kilaki

Kiła III-rzędowa – kiła objawowa:

- III okres kiły późnej występujący po kilku latach od zakażenia. Przebieg w tym okresie często jest utajony, a na skórze występują zmiany guzkowate (kilaki).

Bezobjawowa kiła układu nerwowego

Do zakażenia układu nerwowego dochodzi we wczesnych okresach choroby, zwykle w ciągu pierwszych tygodni od zakażenia. Rozpoznanie tej postaci kiły stawia się u ludzi, u których nie stwierdzono już objawów kiły pierwszorzędowej ani drugorzędowej, bez żadnych objawów neurologicznych, u których stwierdza się jednak zmiany obrazu płynu mózgowo-rdzeniowego.

- kilka miesięcy do 1 roku – kiła oponowa przebiegająca w postaci ostrego kiłowego zapalenia opon mózgowych

-średnio około 7 lat – kiła oponowo-naczyniowa mózgu i rdzenia

- średnio około 20 lat – porażenie postępujące

- średnio około 25 lat – wiąd rdzenia

Wyróżnia się kiłę wrodzoną, gdy do zakażenia dochodzi w życiu płodowym od chorej matki (po 5 miesiącu od zapłodnienia, gdy bariera łożyskowa ulega osłabieniu i gdy już istnieje posocznica w ciele matki – czyli 2–3 lata od zakażenia). Niekiedy w tych przypadkach kiła prowadzi do śmierci płodu i poronienia lub urodzenia martwego płodu. W przypadku żywych urodzeń możemy mieć do czynienia z kiłą wrodzoną wczesną i późną

W kile wczesnej występują następujące objawy:

-nos siodełkowaty – w wyniku uszkodzenia części kostnych (lemiesza i kości nosowych)

-zapalenie kostno-chrzęstne

-zajady

-sapka

-plamki kiłowe

-grudki kiłowe

-pęcherze kiłowe

-osutka kiłowa

-marskość wątroby

-kilaki prosowate

-zapalenie białe płuc

-wytwórcze zapalenie śródmiąższowe w różnych narządach (nerki, serce, nadnercza, trzustka, śledziona).

Diagnostyka kiły:

a) badanie makroskopowe w ciemnym polu widzenia,

b) testy serologiczne:

- swoiste ( krętkowe )

- nieswoiste ( nie krętkowe)

c) test Wassermanna – oparty o wiązanie dopełniacza i wykrywa przeciwciała IgG.

d) testy kłaczkujące:

- VDRL - (precypitacyjny), niekrętkowy ,służący do wykrywania reagin kiłowych.

- RPR – niekrętkowy, szybki test na reagininy w osoczu.

- USR – makroskopowy test kłaczkowania z nieogrzewaną surowicą

e) odczyny swoiste : z antygenami krętków.

- FTA-ABS - test immunofluoroscencji krętków w modyfikacji absorpcyjnej

- TPHA – test hemaglutynacji

- TPI – test unieruchomienia.

- MHA-TP – test mikrohemaglutynacji.

Neisseria menigitidis: jedna z najbardziej zjadliwych bakterii chorobotwórczych dla człowieka. Jest czynnikiem etiologicznym zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych.

Czynniki przylegania – przyleganie do tkanek jamy ustnej i garda.

Otoczka – właściwości antyfagocytarne.

Objawy kliniczne:

a) choroba gorączkowa – samoistnie ustępująca.

b) zapalenie opon mózgowo-rdzenowych : ból głowy dużym nasileniu, gorączka, sztywność karku, wymioty, objawy neurologiczne, bóle mięsni i stawów, zaburzenia stanu psychicznego.

c) ostra posocznica meningokokowa: zaczerwienienie skóry, martwica, zgorzel palców.

d) hipotensja, uszkodzenie wielonarządowe i wstrząs septyczny

e) Zespół Waterhouse`a –Friderichsena – piorunująca posocznica meningokokowa o szybkim rozwoju, zapalenie serca i zniszczenie nadnerczy.

f) zapalenie gardła i płuc.

Ćwiczenia 7.

I. Antybiotyki.

1. Antybiotyk jest substancja wytwarzana przez drobnoustrój, której niewielkie ilości mogą hamować rozwój innych drobnoustrojów. Określenie to jest używane właściwie tylko w odniesieniu do związków pochodzących bezpośrednio od drobnoustrojów. Działają wybiórczo w niskich stężeniach wpływają na struktury komórkowe lub procesy metaboliczne innych drobnoustrojów hamując ich wzrost i podziały. Antybiotyki są lekami stosowanymi w leczeniu wszelkiego rodzaju zakażeń bakteryjnych.

Działanie antybiotyków polega na powodowaniu śmierci komórki bakteryjnej (działanie bakteriobójcze) lub wpływaniu w taki sposób na jej metabolizm, aby ograniczyć jej możliwości rozmnażania się (działanie bakteriostatyczne).

Antybiotyki zazwyczaj zakłócają pewne procesy metaboliczne. Głównym ich atutem jest specyficzność działania. Nietrudno jest zabić 100% bakterii – można to zrobić silnym promieniowaniem, wysoką temperaturą lub ekstremalnym pH środowiska. Takie procesy zabiłyby również niechybnie pacjenta. Podstawą terapii antybiotykami jest zasada selektywnej toksyczności Ehrliha, zgodnie z którą, antybiotykiem jest substancja, która w organizmie, w stężeniu nie wykazującym większej toksyczności dla ludzi i zwierząt wyższych, powoduje uszkodzenie lub śmierć drobnoustrojów. Można to osiągnąć przez stosowanie substancji oddziałujących na takie struktury, które są obecne w komórkach drobnoustrojów, a których nie ma w organizmie człowieka lub występują w nim w innej formie.

Główne mechanizmy działania antybiotyków to:

• Zakłócanie syntezy ściany komórkowej bakterii np. penicylina

• Upośledzenie przepuszczalności błony komórkowej bakterii. np. Gramicydyna

• Zakłócanie syntezy kwasów nukleinowych:

• hamowanie biosyntezy folianów niezbędnych do syntezy DNA

• hamowanie na różnych etapach np. Trimetoprim

• hamowanie działania topoizomeraz np. Ciprofloksacyna

• Zakłócanie syntezy białek np. Streptomycyna

Podział :

- β-laktamy -> penicyliny

- karbapenemy

- antybiotyki peptydowe

- chemioterapeutyki

- amino glikozydy

- glikopeptydy

Nabywanie lekooporności.

Oporność na antybiotyki – jest to cecha części szczepów bakteryjnych, która umożliwia im przeciwstawianie się wpływowi antybiotyku. W zależności od pochodzenia, dzieli się ją na pierwotną (naturalna struktura bakterii uniemożliwiająca działanie leku) lub nabytą – na skutek nabycia genów oporności od innych bakterii lub spontanicznych mutacji. Częsta oporność wśród bakterii wiąże się z nieracjonalną antybiotykoterapią oraz zbyt dużym zużyciem tych leków w przemyśle spożywczym.

Występowanie oporności na dany antybiotyk nie jest jednoznaczne z możliwością przeżycia drobnoustroju w obecności tego antybiotyku. Oporność może się objawiać również niewielkim wzrostem wytrzymałości mikroorganizmu, tak, że do jego zabicia wystarczy zwiększenie stężenia leku, a nie będzie konieczna jego zamiana.

Oporność na antybiotyki można rozpatrywać w różnych aspektach:

• Oporność mikrobiologiczna — posiadanie jakiegokolwiek mechanizmu przeciwstawiającego się działaniu leku, który pozwala mikroorganizmowi przeżyć w wyższych stężeniach leku niż w przypadku tych samych lub pokrewnych mikroorganizmów pozbawionych tego mechanizmu.

• Oporność farmakologiczna — zdolność mikroorganizmu do przeżycia w stężeniach leku wyższych niż osiągalne w organizmie pacjenta podczas leczenia. Czasem wyróżnia się kategorię średniej wrażliwości, czyli zdolności mikroorganizmu do przeżycia w takich stężeniach leku, które są wyższe niż osiągalne typowo, ale mogą być przekroczone w niektórych przypadkach (np. po podaniu zwiększonej dawki lub w niektórych miejscach w organizmie, jak np. w układzie moczowym).

• Oporność kliniczna — brak skuteczności leczniczej danego leku pomimo braku oporności farmakologicznej (a nawet mikrobiologicznej) u danego mikroorganizmu. Może ona wynikać np. z osobniczej zdolności pacjenta do rozkładu leku w większym stopniu niż przeciętna w populacji, stosowania innych leków, które niekorzystnie wpływają na działanie antybiotyku itd.

• Oporność naturalna (zwana także pierwotną) to oporność determinowana przez zaprogramowaną genetycznie strukturę bakterii. Może być ona związana z brakiem receptora dla antybiotyku, ze zbyt niskiego powinowactwa, ze względu na nieprzepuszczalną ścianę komórkową czy z powodu wytwarzaniu enzymów. Wiele szczepów gronkowca wytwarza penicylinazy i jest to niezależne od stosowanych antybiotyków; oporność istniała przed wprowadzeniem penicyliny.

Szczepy wielolekooporne:

• Szczepy VISA są oporne na wankomycynynę i teikoplaninę, a wrażliwe na orytawancynę, dalbawancynę i telawancynę.

• Szczepy VRSA są oporne na wankomycynynę, teikoplaninę i orytawancynę, a wrażliwe na dalbawancynę i telawancynę.

• Szczepy VRE są oporne na wankomycynę, a mogą być w zależności od rodzaju mechanizmu i szczepu bakterii wrażliwe lub oporne na (kolejność oznacza coraz większe prawdopodobieństwo wrażliwości): teikoplaninę, dalbawancynę, telawancynę i orytawancynę.

• Oporność gronkowców na metycylinę – MRSA, MRCNS. Za wytwarzanie zmienionych PBP (PBP-2a i PBP2’) odpowiedzialny jest gen mecA. Oporność dotyczy wszystkich beta-laktamów.

Antybiogram, badanie laboratoryjne, mające na celu określenie wrażliwości obecnych w próbce bakterii na antybiotyki. Bakterie z pobranych wydzielin, np. z plwociny, hoduje się na specjalnych pożywkach i bada się ich wzrost w obecności różnych antybiotyków. Antybiogramy wykonuje się przy ciężkich lub nawracających infekcjach. Coraz więcej szczepów bakterii jest odpornych na niektóre antybiotyki, wskutek często niepotrzebnego ich stosowania.

Szczepionka inaktywowana

(szczepionka zabita) to szczepionka zawierająca zabite (poprzez zastosowanie temperatury, promieniowania lub związków chemicznych) drobnoustroje lub ich fragmenty.

Szczepionki dzielimy na:

• szczepionki swoiste – zapobiegające konkretnym jednostkom chorobowym (bruceloza, wścieklizna, ospa)

• szczepionki nieswoiste – zwiększające poziom ogólnej odporności.(np. preparat Panodina lub Wetastymina)

klasyczne:

• żywe o pełnej wirulencji. Jedyna do dziś stosowana (pierwsza w historii) to szczepionka Edwarda Jennera przeciw ospie prawdziwej. Zawiera on wirusa krowianki.

• żywe atenuowane – w 1881 wprowadzone przez Ludwika Pasteura, obecnie przykładem są: BCG, szczepionka Sabina, MMR. Ryzyko stanowi możliwość przejścia atenuowanych szczepów w formę w pełni wirulentną.

• zabite – wywołują odporność krótkotrwałą, zwykle poprzez odpowiedź humoralną. Przykłady: Szczepionka na krztusiec (Per z Di-Per-Te)

• anatoksyny – toksyny pozbawione zjadliwości, lecz o zachowanych właściwościach antygenowych. Przykład: szczepionka przeciw błonicy i tężcowi z Di-Per-Te.

• żywe atenuowane patogeny zmodyfikowane genetycznie (najczęściej delecja)

Szczepionki poliwalentne

Aktualnie coraz częściej stosuje się szczepionki, które uodparniają przed kilkoma chorobami – są to tzw. szczepionki skojarzone (poliwalentne). Przykładem takiej szczepionki jest Di-Per-Te przeciw błonicy, tężcowi i krztuścowi. Ponadto takie szczepionki dają wyższą odporność niż antygeny podane osobno.

Przeciwskazania do szczepień :

• zaburzenia odporności przy szczepionkach atenuowanych – ale nie zakażenie HIV

• ostre choroby zakaźne

• ostre choroby z temp. > 38–38,5 °C

• okres zaostrzenia choroby przewlekłej

• alergie na składniki szczepionki

• ciąża (dotyczy głównie pierwszego trymestru, przede wszystkim szczepionki atenuowane, głównie przeciw różyczce)

Powikłania poszczepienne:

Zdarza się, że po zaszczepieniu pojawiają się niepożądane odczyny poszczepienne.

Szczepionki zawierające mertiolat jako konserwant budzą u niektórych ludzi podejrzenia co do ich potencjalnej szkodliwości, jednak WHO oficjalnie dementuje takie obawy.

Niepożądane odczyny poszczepienne

Niepożądane odczyny poszczepienne (NOP) – każde zaburzenie stanu zdrowia, jakie występują po szczepieniu. Mogą one być wynikiem indywidualnej reakcji organizmu człowieka szczepionego na podanie szczepionki, błędu podania szczepionki, złej jej jakości bądź zjawisk od szczepienia niezależnych, a tylko przypadkowo pojawiających się po szczepieniu.

odczyny miejscowe np.:

• obrzęk, zaczerwienienie i bolesność

• sącząca się przetoka nad węzłem chłonnym

• ropień bakteryjny bądź jałowy

• powiększenie węzłów chłonnych

odczyny ze strony ośrodkowego układu nerwowego np.:

• encefalopatia

• drgawki

• poliomyelitis poszczepienne wywołane wirusem szczepionkowym (porażenie lub niedowład wiotki z objawami utrzymującymi się 60 lub więcej dni)

• zapalenie mózgu

• zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych

• zespół Guillain-Barre (symetryczny niedowład o ostrym początku, gwałtownie postępujący z zaburzeniami czucia)

inne niepożądane odczyny poszczepienne np.:

• bóle stawowe

• wstrząs anafilaktyczny – natychmiast po podaniu szczepionki

• gorączka powyżej 39°C

• epizod hipotensyjno-hiporeaktywny (jest to charakterystyczny stan po szczepieniu DTP, w którym niemowlę przez pewien okres czasu (10 minut do 36 godzin) ma obniżone ciśnienie tętnicze (stany hipotonii do zapaści naczyniowej włącznie), obniżone napięcie mięśniowe, nie przyjmuje posiłków i nie nawiązuje kontaktów z otoczeniem);

• nieutulony ciągły płacz tzw. krzyk mózgowy (utrzymujący się powyżej 3 godzin płacz lub krzyk o znacznym nasileniu i wysokim tonie, pojawiający się przeważnie 6–18 godzin po szczepieniu),

• uogólnione zakażenie prątkiem BCG

• małopłytkowość,

Surowica odpornościowa – surowica o dużej zawartości swoistych przeciwciał otrzymana w wyniku naturalnego lub sztucznego uodpornienia określonym antygenem (wirusy, bakterie, toksyny, komórki, fragmenty tkanek antygeny rozpuszczalne, takie jak białka, polisacharydy itp.); surowica odpornościowa stosowana bywa do celów diagnostycznych, leczniczych w serologii, mikrobiologii i biologii molekularnej jako odczynnik do badania homologi antygenów. Jest to również preparat zawierający gotowe przeciwciała natychmiast niszczące wrogie dla ustroju antygeny.

W sytuacjach kiedy organizm nie może dostatecznie szybko uruchomić mechanizmów odporności czynnej, niejednokrotnie konieczne jest podawanie surowic odpornościowych, zawierających gotowe przeciwciała. Służy to wywołaniu biernego typu odpowiedzi immunologicznej na obecność wrogich antygenów. Takie działanie można zastosować w wypadku przedostania się do organizmu bakterii lub ich toksyn (tężec, zgorzel gazowa), wirusów (odra, wścieklizna) lub jadów (jad żmii i innych węży). Surowice uzyskuje się najczęściej z krwi zwierząt lub ludzi, którzy przebyli zakażenie albo zostali sztucznie uodpornieni. Otrzymane z takiej krwi surowice, ze względu na naturalne występowanie charakterystycznych ludzkich immunoglobulin, są znacznie skuteczniejsze i nie wywołują u pacjentów żadnych skutków ubocznych ani nie prawidłowych reakcji. Profilaktycznie lub leczniczo podaje się czasami pacjentom nie surowice zawierającą konkretne przeciwciała, lecz tzw. gamma-globulinę człowieka. Jest to zagęszczona surowica krwi ludzi zdrowych, zawierająca małe ilości różnych białek odpornościowych. Podanie surowicy czasami wystarcza do zapewnienia organizmowi wstępnej reakcji na wnikanie antygenów i daje czas potrzeby do uruchomienia własnych mechanizmów obronnych. Leczenie z zastosowaniem surowic odpornościowych to seroterapia.