Podstawy Bakteriologii

Podział drobnoustrojów chorobotwórczych

Czynniki patogenne różnią się rozmiarami i stopniem skomplikowania struktury biologicznej.

Niektóre zdolne są do przyswojenia wystarczających składników odżywczych ze środowiska nieożywionego - możliwość hodowli na sztucznych pożywkach.

Inne nie są zdolne do życia poza żyjącą komórką gospodarza - są to bezwzględne pasożyty wewnątrzkomórkowe.

Wirusy

• Najmniejsze czynniki zakaźne

• Niewidoczne w mikroskopie świetlnym

• Nie są zdolne do aktywności metabolicznej, nie mają zdolności reprodukcji

• Bezwzględne pasożyty wewnątrzkomórkowe

• Reprodukcja uzależniona od mechanizmów syntezy komórki gospodarza

• Zawierają tylko jeden typ kwasu nukleinowego - DNA lub RNA. Nigdy dwa.

Bakterie

• Prokarionty

• Zawierają DNA i RNA

• Rozmnażanie bezpłciowe - podział prosty

• Możliwość hodowli na pożywkach sztucznych

• Konieczność wzbogacania pewnymi ważnymi metabolitami - źródło: pożywka, sąsiednie bakterie, komórki zakażonego ustroju

Grzyby

• Eukarionty - materiał genetyczny oddzielony od cytoplazmy błoną jądrową

• Rozmnażanie - pączkowanie (drożdże); rurkowate elementy - strzępki - wyspecjalizowane struktury rozrodcze (konidia, zarodniki)

• Większość grzybów patogennych - saprofity; zakażenie człowieka nie jest konicznym etapem ich cyklu życiowego

• Candida - składnik prawidłowej flory jelita

Pasożyty

• Wiele pierwotniaków i wielokomórkowych organizmów eukariotycznych zdolnych do wywołania choroby

• Złożony cykl życiowy - obejmuje kilka różnych gatunków gospodarzy, w tym człowieka

• Poważny problem zdrowotny, obciążenie ekonomiczne w krajach rozwijających się

Prokarionty i eukarionty

• Wielkość 1-10 μm

• Brak błony jądrowej

• Pojedynczy chromosom

• Brak histonów związanych z DNA

• Podział prosty

• Brak kompartmentów błonowych

• Ściana komórkowa - peptydoglikan

• Brak steroidów

• Rybosomy 70 S

• Możliwe oddychanie beztlenowe

• Brak zróżnicowania tkankowego

• Możliwe wiązanie azotu

• Wielkość 10-100 μm

• Obecna błona jądrowa

• Wiele chromosomów

• Histony związane z DNA

• Podział mitotyczny

• Są kompartmenty błonowe

• Ściana komórkowa zbudowana z chityny lub celulozy (jeśli jest)

• Mogą być obecne steroidy

• Rybosomy 80 S

• Brak oddychania beztlenowego (wyjątek pewne drożdże)

• Zwykle zróżnicowane w tkanki

• Wiązanie azotu niemożliwe

Wirusy - reprodukcja

• Wiązanie się z komórką gospodarza, wnikanie do jej wnętrza, zrzucenie kapsydu i uwolnienie wirusowego kwasu nukleinowego

• Replikacja, z wykorzystaniem do namnażania się, enzymów i struktur syntetyzujących białko gospodarza

• Cząstki potomne wirusa, we właściwy sposób połączone w komórce gospodarza, zostają z niej uwolnione.

• Kolejne komórki ulegają zakażeniu, rozpoczyna się nowy cykl replikacji wirusa.

Budowa komórki bakteryjnej

• Ściana komórkowa

• Błona cytoplazmatyczna

• Składniki cytoplazmatyczne

• Struktury zewnętrzne

Ściana komórkowa

• Sztywna warstwa o określonej budowie, zabezpieczająca ochronę i nadająca kształt większości komórek bakteryjnych; nietypowe bakterie (Mycoplasma sp.) pozbawione są ściany komórkowej

• Peptydoglikan (mureina) - główny składnik strukturalny ściany. Występuje u bakterii Gram (+) i Gram (-). Obfitszy u pierwszych

Polimery peptydoglikanu

• Dwucukry - N-acetyloglukozoamina + kwas N-acetylomuraminowy ¬

• Cztery aminokwasy - L-alanina + D-glutamina + L-lizyna + D-alanina (kwas dwuaminopimelinowy, izomery D kwasu glutaminowego i alaniny)

• Autolizyny - rozpuszczanie ściany komórkowej

Błona cytoplazmatyczna

• Błona komórkowa = błona plazmatyczna → fizyczna i metaboliczna bariera między wnętrzem komórki i środowiskiem zewnętrznym

• Selektywna przepuszczalność

• Bakteryjny system transportu elektronów - główny system energetyczny

• Mezosomy - wpuklenia błony cytoplazmatycznej; nie u wszystkich bakterii. Funkcja nie w pełni poznana

Bakterie Gram-dodatnie

• Prostsza, grubsza ściana komórkowa; wiele warstw peptydoglikanu z rozsianymi w nim polimerami kwasu tejchojowego

Bakterie Gram-ujemne

• Cieńsza ściana komórkowa z dwucząsteczkową warstwą peptydoglikanu, brak kwasów tejchojowych

• Dodatkowy element - błona zewnętrzna. Zlokalizowana ponad warstwą peptydoglikanu. Błona ta jest znacznie grubsza niż pojedyncza warstwa peptydoglikanu

Błona zewnętrzna

• Podwójna warstwa związana z peptydoglikanem przez lipoproteiny przechodzące w przestrzeń okołoplazmatyczną

• Białka (poryny) - transport jonów i składników hydrofilnych

• Lipopolisacharyd (LPS) - część lipidowa, rdzeń polisacharydowy, boczny łańcuch polisacharydowy

Lipopolisacharyd (LPS)

• Antygen O

• Zróżnicowanie wśród szczepów Salmonella, E. coli, pałeczki jelitowe

• Część lipidowa - ciepłostała, warunkuje biologiczne działanie endotoksyny

Usunięcie ściany komórkowej

• Gram-dodatnie - protoplasty = błona cytoplazmatyczna i zawartość komórki. Konieczne środowisko izotoniczne; kształt kulisty

• Gram-ujemne - sferoplasty = częściowe usunięcie ściany komórkowej; kształt kulisty; zdolne do przeżycia nawet w środowisku nieizotonicznym

• Formy L - brak ściany komórkowej. Rezultat działania antybiotyków. Infekcje przetrwałe (uporczywe); niewrażliwe na antybiotyki β-laktamowe.

Składniki cytoplazmatyczne

• Cytoplazma zawiera DNA, rybosomy, ciałka wtrętowe

• Brak organelli komórkowych spotykanych w komórkach eukariotycznych

• Funkcje organelli przejmuje błona komórkowa

Bakteryjny kwas nukleinowy

• Nukleoid - dwuniciowa, kolista, kowalentnie połączona, zwinięta cząsteczka DNA

• Stanowi 2 - 3% suchej masy komórki (ponad 10% objętości)

• Escherichia coli - nukleoid koduje około 4000 różnych białek

• DNA poza chromosomem - plazmidy; koliste, znacznie mniejsze, kodują zmienną liczbę genów, często odpowiadają za procesy związane ze zjadliwością

Bakteryjny kwas nukleinowy

• Rybosomy - złożone struktury sferyczne = kilka cząsteczek RNA i wiele białek towarzyszących; aktywne ośrodki syntezy białka

• Średnica około 20 nm, współczynnik sedymentacji 70 S; dwie podjednostki 50 S i 30 S

• Blokowanie syntezy białek - streptomycyna, tetracyklina, chloramfenikol

Ciałka wtrętowe

• Gromadzenie okresowe nadmiaru metabolitów - ziarnistości cytoplazmatyczne, osmotycznie nieczynne, obojętne polimery (polimer kwasu β-hydroksymasłowego, skrobia, glikogen, siarka, spolimeryzowany metafosforan - wolutyna)

• Ich obecność i liczba zależą od gatunku bakterii i ich aktywności metabolicznej

Struktury zewnętrzne

• Otoczki

• Rzęski

• Fimbrie

Otoczka

• W większości przypadków są złożone z wielocukrów (odczyn pęcznienia otoczek)

• Otoczki polipetydowe - Bacillus anthracis - kwas D-glutaminowy; oporność na działanie enzymów proteolitycznych - zabezpieczenie przed fagocytozą; ochrona przed wysychaniem

Skład chemiczny otoczki bakterii

Rzęski

• Flagelina - ruch śrubowaty wokół haczykowatego ciałka podstawowego

• Rozmieszczenie - wkołorzęse (periticha), jednorzęse (monotricha) czuborzęse (lofotricha), dwurzęse (ditricha)

• Zmienność fazy (antygenowa)

Genetyczna kontrola ruchliwości

• Escherichia coli - 3% genomu (około 50 genów)

• Kodowanie białek tworzących aparat lokomocyjny (większość genów)

• Kodowanie białek i enzymów uczestniczących w przekazywaniu sygnałów chemicznych

Fimbrie (pili)

• Białkowe nici pokrywające całą powierzchnię bakterii Gram-ujemnych

• Fimbrie zwykłe - długie, cienkie nici wychodzące z błony komórkowej; jeden typ białka; spiralna nić. Warunkują przyleganie bakterii do powierzchni błon śluzowych

• Fimbrie płciowe (F) biorą udział w koniugacji bakterii; w komórce tylko kilka; kodowane przez plazmidy

Fizjologia bakterii

• Wymagania odżywcze

• Metabolizm energetyczny

• Szlaki biosyntezy

• Wzrost bakterii

Wymagania odżywcze

• Węgiel - niezbędny do wzrostu wszystkich bakterii. Autotrofy - CO₂ jako źródło węgla; heterotrofy - węglowodany, aminokwasy

• Jony nieorganiczne - fosforany, potas, magnez, azot, siarka, metale śladowe; bakterie halofilne - duże stężenia sodu

Wymagania odżywcze - składniki organiczne

• Węglowodany - dla organotrofów → donory elektronów i wyjściowe źródło szkieletu węglowego do wielu szlaków biosyntezy (lipotrofy)

• Aminokwasy, krótkie polipeptydy - absolutnie niezbędne dla niektórych bakterii

• Witaminy, puryny, pirymidyny - mogą być niezbędne do wzrostu

prototrofy  auksotrofy

Cząsteczki donory elektronów - źródło energii

• Bakterie litotroficzne - źródłem energii zredukowane związki nieorganiczne (amoniak, azotyny, siarkowodór)

• Bakterie heterotroficzne - źródłem energii zredukowane związki organiczne

Cząsteczki akceptory elektronów

• Tlen - końcowy akceptor elektronów w oddychaniu tlenowym (patogeny i komensale człowieka)

• Pirogronian, mleczan, inne związki organiczne - przyjmowanie elektronów - procesy fermentacji

• Azot i inne związki nieorganiczne - końcowy akceptor elektronów - oddychanie beztlenowe

Zapotrzebowanie na tlen

• Bezwzględne tlenowce - w środowisku odżywczo bogatym hamowanie wzrostu ograniczone dostępem tlenu

• Bezwzględne beztlenowce - wzrost hamowany niskim parcjalnym ciśnieniem tlenu (10^-5 atmosfery)

Zapotrzebowanie na tlen

• Względne beztlenowce - zdolność wykorzystywania zarówno tlenu cząsteczkowego jak i związków organicznych jako końcowych akceptorów elektronów

• Bakterie mikroaerofilne - wzrost lepszy przy zwiększonym ciśnieniu parcjalnym dwutlenku węgla

• Bakterie aerotolerancyjne - mogą przeżyć, ale nie rosnąć, przez krótki czas w obecności tlenu

Tolerancja tlenu

• Dysmutaza nadtlenkowa - przekształcenie anionorodnika ponadtlenkowego (najbardziej toksyczny metabolit) w nadtlenek wodoru; występuje u bakterii tlenowych i aerotolerancyjnych

• Katalaza - rozkłada nadtlenek wodoru na tlen i wodę; występuje u tlenowców, brak u aerotolerancyjnych

Brak tych enzymów u bezwzględnych beztlenowców

Szlaki biosyntezy

• Synteza aminokwasów: rodzina glutaminianu, asparaginianu, pirogronianu, seryny, histydyna, aromatyczne aminokwasy

• Biosynteza nukleotydów: purynowe i pirymidynowe

• Biosynteza makromolekuł: DNA, RNA, białka - ściśle regulowane układy w cytoplazmie komórkowej

• Biosynteza peptydoglikanu

Warunki hodowli bakterii

• Wilgotność

• Składniki odżywcze

• Temperatura

• Otoczenie gazowe

Czynniki wpływające na wzrost bakterii w laboratorium

• Podłoża - określony skład ↔ podłoża złożone (bulion sercowo-mózgowy)

• Podłoża płynne  stałe (przemysł, zautomatyzowane metody diagnostyczne||izolowanie i różnicowanie kolonii bakteryjnych)

• Skład podłoża - wybiórcze, namnażające

• Brak możliwości hodowania (Treponema pallidum, Mycobacterium lepre)

Temperatura

• Bakterie mezofilne - 20-40⁰C

• Bakterie termofilne - 50-60⁰C

• Bakterie psychrofilne - 0-10⁰C

Czynnik selekcji - Campylobacter sp. optimum wzrostu temp. 42⁰C

Pomiar wzrostu bakterii

• Określenie masy na jednostkę objętości (wirowanie; bulion; mokra masa)

• Test turbidymetryczny - rozpraszanie światła proporcjonalne do liczby bakterii w zawiesinie (Uroquic)

• Liczenie pod mikroskopem w kamerze

• Liczenie elektroniczne - licznik wykorzystuje ujemny ładunek komórki bakteryjnej

Krzywa wzrostu bakterii

• Faza zastoju (lag) - intensywne dostosowanie fizjologiczne, indukcja nowych enzymów, synteza i łączenie podjednostek rybosomów

• Faza logarytmicznego wzrostu (wykładniczego) - maksymalna szybkość podziału; Pseudomonas 14', Mycobacterium tuberculosis 24^h

Krzywa wzrostu bakterii

• Faza stacjonarna - dostępność składników ograniczona, toksyczne metabolity; równowaga: wzrost i podział komórek ↔ śmierć

• Faza zaniku lub śmierci - dominują procesy autolizy; ograniczona ilość składników odżywczych, narasta stężenie metabolitów. Mała liczba komórek może istnieć miesiącami - wykorzystanie składników odżywczych uwalnianych z obumarłych komórek ulegających lizie.

Wzrost dwufazowy

• Początkowa eksplozja wzrostu - wykorzystywany jeden węglowodan

• Wyczerpanie węglowodanu - faza stacjonarna → synteza enzymów i mechanizmów transportowych prowadzących do wykorzystania drugiego węglowodanu

• Druga faza wzrostu wykładniczego

Utrzymywanie komórek w fazie wzrostu wykładniczego

• Wielokrotne przenoszenie do świeżego podłoża

• Chemostat

• Turbidostat

• Wzrost synchroniczny - faza stacjonarna świeże podłoże; naprzemienna temperatura; tyminozależność

Wytwarzanie przetrwalników

• Bacillus i Clostridium - zdolność wytwarzania przetrwalników

• Każda komórka → jeden przetrwalnik (uśpiony) → liza komórki

• Wytwarzanie natychmiast po pozbawieniu substancji odżywczych - zakończenie po 8^h. Brak konieczności zewnętrznych źródeł odżywczych ani energetycznych

• Uwidacznianie przetrwalników - barwienie

Przetrwalniki - właściwości

• Odporność termiczna, promieniowanie ultrafioletowe, jonizujące, wysychanie, substancje chemiczne (70% etanol)

• 10 - 15% całkowitej masy przetrwalnika przypada na dwupikolan wapnia - warunkuje oporność na temperaturę

• Uśpienie do momentu pojawienia się sprzyjających warunków środowiska

Identyfikacja bakterii

• Morfologia komórki

• Charakterystyka wzrostu

• Cechy metabolizmu

• Budowa antygenowa

• Chorobotwórczość

Podstawy diagnostyki laboratoryjnej zakażeń bakteryjnych

• Zasady prawidłowego pobierania materiału

• Badanie mikroskopowe

• Wykrywanie antygenów bakteryjnych lub sekwencji kwasów nukleinowych

• Hodowla i izolacja bakterii

• Testy serologiczne

Klasyfikacja bakterii

• Barwienie pozytywne

• Barwienie negatywne (tusz chiński, kolargol, czarna nigrozyna)

• Barwienie pozytywno-negatywne (otoczki bakteryjne)

Barwienie bakterii

• Metoda Grama - fiolet krystaliczny, płyn Lugola, alkohol, fuksyna

• Bakterie Gram-dodatnie, Gram-ujemne

• Metoda Ziehla-Nielsena - fuksyna karbolowa (barwienie „na gorąco”), alkoholowy roztwór kwasu solnego, błękit metylenowy. Niebieskie tło, bakterie czerwone - kwasy tłuszczowe (mykolowy)

• Barwienie rzęsek - „srebrzenie”; kwas taninowy → fuksyna

Cechy morfologiczne bakterii - kształt, ułożenie

• Bakterie cylindryczne - pałeczki, laseczki (bacilli), maczugowce (palisadowate)

• Bakterie kuliste - ziarniaki (cocci, mikrococcus, diplococcus, streptococcus, staphylococcus

• Bakterie spiralne śrubowce (spiryllum), przecinkowce (vibrio), krętki (spirocheta)

Wzrost na podłożach

• Podłoża płynne (osad, zmętnienie, kożuszek)

• Podłoża stałe (kolonie - kształt, wielkość, zabarwienie, powierzchnia, brzeg, stosunek do podłoża), zmiany podłoża

• Podłoża wybiórcze

• Podłoża namnażające

• Podłoża diagnostyczne

Aktywność metaboliczna - tlen

• Bakterie tlenowe - w oddychaniu końcowym akceptorem jest tlen cząsteczkowy. Oksydaza cytochromu C wbudowana w błonę.

• Test oksydazowy - N,N'-dimetylo-p-fenylo-diamina (po redukcji fioletowy)

Aktywność metaboliczna - tlen

• Beztlenowe - nie wykorzystują tlenu cząsteczkowego jako końcowego akceptora elektronów. Energia w procesie fermentacji (akceptor - związki organiczne) lub oddychania beztlenowego (inne akceptory - azotany)

Aktywność metaboliczna - tlen

• Bakterie fakultatywne (względnie beztlenowe) - zależnie od warunków środowiska mogą wytwarzać energię wykorzystując procesy oddychania lub fermentacji

Aktywność metaboliczna - wykorzystanie węglowodanów

• Identyfikowanie na podstawie różnych rodzajów węglowodanów wykorzystywanych jako źródło energii. Bakterie jelitowe dzieli się na dwie podgrupy zależnie od fermentacji laktozy

Aktywność metaboliczna - wytwarzanie enzymów

• Oksydaza - przenoszenie wodoru bezpośrednio z substratu na tlen. Charakterystyczna dla niektórych ważnych gatunków patogennych

• Enzymy proteolityczne (upłynnianie żelatyny)

• Hemolizyny (α-hemolizyny, liza bez rozpuszczania błon erytrocytów; β- hemolizyny, liza z rozpuszczaniem błon)

• Koagulaza - krzepnięcie osocza krwi

Budowa antygenowa

• Aglutynacja szkiełkowa

• Antygeny swoiste dla rodzaju

• Swoiste dla gatunku

• Swoiste dla podgrup (serotypów) w obrębie gatunku

Diagnostyka molekularna

• Zastosowanie - patogeny trudne do hodowli

• Szybkość diagnostyki

• Poszukiwanie genów oporności

• Poszukiwanie genów zjadliwości

• Bezpieczeństwo personelu

Wpływ czynników środowiska na drobnoustroje

Wpływ czynników zewnętrznych na bakterie

• Wpływ temperatury

• Wilgotność

• Promieniowanie

• Czynniki chemiczne

Definicje

• Stan septyczny - charakteryzuje się obecnością bakterii patogennych w żywej tkance

• Aseptyczny - nieobecność patogennych w określonym miejscu makroorganizmu

Definicje

• Sterylizacja - proces którego końcowym efektem jest całkowita inaktywacja drobnoustrojów we wszystkich formach życia

• Środki antyseptyczne - substancje stosowane miejscowo na tkanki ludzkie. Hamowanie wzrostu lub zabicie drobnoustrojów bez uszkodzenia tkanek

• Środki dezynfekcyjne - zabijają drobnoustroje (bez przetrwalników). Uszkadzają tkanki. Stosowane do dezynfekcji przedmiotów

Środki dezynfekcyjne

• Silne środki dezynfekcyjne - niszczą prątki, wirusy i przetrwalniki; wyjątek najbardziej oporne przetrwalniki

• Słabe środki dezynfekcyjne - zabijają większość postaci wegetatywnych bakterii, większość wirusów; nieskuteczne wobec prątków

Środki powierzchniowo czynne

Przerywanie dwuwarstwowej błony lipidowej, zaburzenie w uporządkowanej strukturze białek i lipidów. Zwiększenie przepuszczalności

• Środki kationowe - chlorek alkilodimetylobenzyloamoniowy (Sterinol, Zephiran), chlorek cetylodimetylobenzyloamoniowy (Triton K-12), chlorek cetylopirydynowy (Halset, Dobendan)

Środki powierzchniowo czynne

• Środki anionowe - mydła i kwasy tłuszczowe dysocjujące w roztworze; ujemnie naładowana postać - łączenie się z lipidami błony komórkowej → niszczenie dwuwarstwowej błony lipidowej

• Najbardziej skuteczne w stosunku do bakterii Gram-dodatnich

• Siarczan sodowy oleoilu (Duponol LS), sól sodowa siarczanu alkilofenoksyetylu (Triton W-30)

Powierzchniowo czynne związki niejonowe

• Związki fenolowe - składniki domowych środków dezynfekcyjnych - (Lizol), heksachlorofen. Stosowane w połączeniu z mydłami i innymi związkami bójczymi

• Alkohole - metanol, alkohol izopropylowy, etanol. Optymalne stężenie 70%

Terminologia w opisie środków sterylizujących i dezynfekujacych

• Środek bakteriobójczy - (chemiczny, fizyczny), niszczy większość drobnoustrojów, nie przetrwalniki, stosowany na skórę lub przedmioty

• Środek sterylizujący - czynnik chemiczny, niszczy wszystkie drobnoustroje i przetrwalniki

• Środek zarodnikobójczy - chemiczny, niszczy spory bakterii i zarodniki grzybów (pleśni)

Terminologia w opisie środków sterylizujących i dezynfekujacych

• Środek grzybobójczy - czynnik chemiczny niszczący grzyby

• Środek wirusobójczy - czynnik chemiczny niszczący wirusy

• Środek bakteriostatyczny - hamuje wzrost bakterii

• Środek sanityzujący - zwykle detergent, zmniejsza liczbę bakterii do bezpiecznego poziomu

Środki denaturujące

• Denaturacja białka - kwasy, zasady - skrajne pH. Konserwacja żywności: kwas benzoesowy, salicylowy, mlekowy, propionowy

• Metale ciężkie - rtęć, srebro, arsen - wiązanie z grupami sulfhydrylowymi - inaktywacja enzymów. Tiomersalat (Merthiolate), merbromina (Mercurochrom), azotan srebra (gonokoki).

Toksyczne - stosowane miejscowo

Środki denaturujące

• Środki utleniające - nadtlenek wodoru, podchloryn sodowy, chlor gazowy - działają na białka i na kwasy nukleinowe (woda utleniona 3%) - dezynfekcja skóry

• Środki alkilujące - formaldehyd, tlenek etylenu, aldehyd glutarowy. Zmieniają stopień utlenowania grup czynnościowych białek i kwasów nukleinowych.

Odkażanie narzędzi, powierzchni; niskotemperaturowa sterylizacja narzędzi i przyrządów z termoplastycznych tworzyw

Czynniki fizyczne

• Temperatura

• Promieniowanie

• Ultradźwięki

• Filtracja

Wysoka temperatura

• Mechanizm - utlenianie składników wewnątrzkomórkowych, duże agregaty białka (koagulacja), przerwanie łańcucha kwasów nukleinowych

• Gorąca para wodna - autoklaw; 15', 121⁰C

• Gorące suche powietrze - 120', 170⁰ C (środki natłuszczające, zwilżające, oleje mineralne, proszki, woski). Nie koroduje metali, nie wpływa na powierzchnie szklane

• Pasteryzacja - umiarkowana temperatura; zmniejsza liczbę lub niszczy formy wegetatywne; przemysł spożywczy

Promieniowanie

• Powoduje radiolizę wody w cytoplazmie - plejada aktywnych rodników (nadtlenek wodoru, rodniki nadtlenkowe) i aktywnych związków. Denaturacja białek i kwasów nukleinowych.

• Sterylizacja radiacyjna 2,5 Mrada. Zalety

• Promieniowanie UV - mechanizm, zastosowanie

Ultradźwięki

• Powoduje inaktywację drobnoustrojów. Wibracje dźwiękowe w górnym zakresie słyszalności i w zakresie ultradźwiękowym 20 - 100 kHz powodują śmierć komórki na skutek zjawiska kawitacji

Filtracja

• Zastosowanie - sterylizacja płynów termostabilnych (podłoża z czynnikami ulegającymi inaktywacji po wpływem temperatury). Wielkość porów 14 - 0,023 μm; zazwyczaj 0,22 μm. Zatrzymywanie drobnoustrojów (dużych wirusów) w procesie filtracji.

Czynniki patogenności drobnoustrojów

Drobnoustroje - interakcja z organizmem ludzkim

• Komensalne - kolonizowanie powierzchni ciała, nie wyrządzają szkody. Stanowią prawidłową florę organizmu. Pałeczka okrężnicy -Escherichia coli - przykład drobnoustroju komensalnego.

Drobnoustroje - interakcja z organizmem ludzkim

• Patogenne - działają szkodliwie na organizm gospodarza na skutek bezpośredniej inwazji i uszkodzenia tkanek (Shigella sp.) lub wytwarzając szkodliwe produkty toksyczne (Clostridium sp., Corynebacterium diphteriae)

Drobnoustroje - interakcja z organizmem ludzkim

• Oportunistyczne - zwykle występują w otaczającym nas środowisku, ale także są składnikiem prawidłowej flory organizmu. Nieszkodliwe dla zdrowych, mogą powodować ciężkie schorzenia gdy upośledzona odporność lub znajdą się w przestrzeni gdzie prawidłowo nie występują (uraz, zabieg chirurgiczny)

Drobnoustroje - interakcja z organizmem ludzkim

• Wywołujące choroby odzwierzęce (zoonozy) - wywołują zwykle choroby u kręgowców innych niż człowiek. Można się nimi zakazić w następstwie kontaktu ze zakażonymi zwierzętami lub produktami pochodzenia zwierzęcego

Patogenność bakterii - czynniki zjadliwości

• Otoczki

• Adhezyjność

• Inwazyjność

• Egzoenzymy

• Toksyny

Mechanizmy chroniące organizm przed zakażeniem

• Mechanizmy nieswoiste

• Humoralna odporność swoista

• Odporność komórkowa

• Neutralizowanie skuteczności immunologicznej odpowiedzi makroorganizmu

Immunoprofilaktyka

• Rozwój szczepień - rys historyczny

• Typy szczepionek

• Szczepionki jako czynnik immunoterapeutyczny

---