Mikrobiologia  prezentacja II 31.05.2010r.

Temat: Właściwości chorobotwórcze drobnoustrojów.

1. Cechy drobnoustrojów chorobotwórczych

Chorobotwórczość - cecha stała gatunku

Zjadliwość (wirulencja) zdolność wytwarzania jadów, enzymów, zdolność szybkiego rozmnażania i rozprzestrzeniania w tkance (cechy podatne na zmiany środowiska, można je wzmacniać lub osłabiać)

Inwazyjność - wytwarzanie enzymu hialuronidazy ułatwiającego wniknięcie…

2. Tylko wrażliwy organizm stwarza chorobotwórczym drobnoustrojom odpowiednie warunki biologiczne, które pozwalają im zaspokoić ich wszystkie potrzeby.

3. Wzrost wrażliwości gospodarza na zakażenie:

• złe odżywianie

• niedobór witamin

• obniżenie poziomu białka

• uszkodzenie ciała

• nagłe zmiany temperatury

• napromienienie i wycięcie migdałków

• zaburzenia przemiany materii

• zmęczenie fizyczne lub psychiczne

4. Większości zakażeń bakteryjnych i wirusowych towarzyszą zatrucia (toksemia) w postaci:

• utraty przytomności

• bólu głowy

• gorączki

• nudności

• przyspieszone tętno

• wymioty

• utraty przytomności

5. Objawy te pochodzą z rozpadłej tkanki organizmu, jak i toksycznych metabolitów

• . . .

• . . .

• niektóre wielo….

• egzotoksyny [!]

• endotoksyny [!]

6. Egzotoksyny

- białkowe substancje rozpuszczalne, wydzielane przez żywą komórkę do otoczenia

- pierwszy raz odkryte u maczugowców błonicy, potem laseczek tężca

- niektóre szczepy S. Pyogenes wydzielają toksynę erytrogenną (wysypka płonicza, gorączka, ból głowy, nudności, wymioty)

- S. aureus - alfa-toksyna (obrzęk i martwica skóry)

- laseczki zgorzeli gazowej C.perfringens produkują toksyny, z których alfa toksyna powoduje śmierć zwierząt
- Shigella wydziela egzotoksynę posiadającą powinowactwo do systemu nerwowego wywołującego porażenie i śmierć

Czynność toksyn ujawnia się dopiero po rozmnożeniu się bakterii w ustroju

7. S. aureus i C. botulinum mogą wytwarzać toksyny w środkach spożywczych. Po spożyciu ich występuje u człowieka zatrucie na skutek absorpcji tych toksyn z przewodu pokarmowego.

Nie wszystkie szczepy danego rodzaju mają zdolność do syntezy egzotoksyn

9. Egzotoksyny (cd)

- ulegają zniszczeniu pod wpływem kwasów, enzymów trawiennych i temperatury (60^oC)
- należą do najsilniejszych ze znanych dotychczas substancji toksycznych

- unieczynnione pod wpływem formaldehydu w 37^oC tracą swą zjadliwość w przebiegu 6 tygodni, nie tracąc przy tym swoich właściwości antygenowych (toksoid lub anatoksyna).

10. Endotoksyny

- kompleksy glikolipoproteidowe znajdujące się wewnątrz komórki

- występują najczęściej u bakterii gram ujemnych w jednej z trzech warstw ściany komórkowej

11. Izolowano je:

- izolowane z bakterii G(-) z rodziny: Enterobacteriaceae oraz Neisseriaceae

- izolowane również w mniejszej ilości z bakterii G (+): paciorkowce grupy A, niektórych gronkowców, laseczki wąglika, zgorzeli gazowej oraz z drobnoustrojów grupy Chlamydia

12. Reakcje biologiczne po endotoksynie:

- głębokie zaburzenia naczynioruchowe

- zaburzenia metabolizmu węglowodanowego

- zaburzenia metabolizmu tłuszczów i białek

- wysoka gorączka z następującym spadkiem temperatury poniżej normy

- zaburzenia hemodynamiki, wydzielania soku żołądkowego i działania enzymów

- zwiększenie lub obniżenie odporności na wtórne bakteryjne lub wirusowe zakażenia

- przekrwienie, zwiększona krzepliwość krwi

- lokalna i uogólniona reakcja Schwartzmana i rozpad nowotworów złośliwych

13.

Endotoksyny mogą naruszać funkcje wielu komórek i narządów

14.

EGZOTOKSYNY

• wydzielane przez żywe komórki

• wysoce toksyczne

• względnie niestałe

• można je zmienić w toksoid

• silne antygeny

• ciepłochwiejne proteiny

ENDOTOKSYNY

• uwalnianie z komórki dopiero po dezintegracji

• słabo toksyczne

• względnie stałe

• nie można zmienić ich w toksoid

• nie wywołują powstawania antytoksyn

• kompleksy polisacharydowe

15. Inne czynniki:

Substancje mogące rozpuszczać normalne składniki tkanki (pomaga w rozprzestrzenianiu się bakterii)

np. hialuronidaza, kolagenoza, lecytynaza, fibrynolizyna

16. Mechanizm działania toksyn białkowych i peptydowych

- uszkodzenie błon biologicznych

- wpływ na biosyntezę białek

- blokowanie czynnika elongacyjnego np. toksyna błonicza, egzotoksyna P.aeruginosa, inaktywacja rybosomalna- toksyna Shiga

- wpływ na wewnątrzkomórkowe funkcje regulacyjne - cykloza adenylowa B. pertussis, B. anthracis

- wpływ na funkcje podporowe struktur komórkowych np. toksyna C2 i C3 C.botulinum, toksyna C.perfringens

- wpływ na czynności neuronów np. toksyna botulinowa, tężcowa

- wpływ na układ immunologiczny, indukcja cytokin i mediatorów procesu zapalnego - toksyna enterogenna

- hamowanie odpowiedzi farmakologicznych na poziomie receptora np. Y. pestis

17. Mechanizm działania toksyn cytolitycznych

- rozbicie fosfolipidów błon (α-toksyna C.perfringens, β- toksyna S.aureus)

- rozpuszczanie składników błony- surfaktyna B.subtilis

- wbudowanie białkowych cząstek w błonę np. α i γ - toksyna S. aureus

- interakcje toksyny ze składnikiem błony - tworzenie kompleksów np. streptolizyna O

18. Wyznaczniki chorobotwórczości drobnoustrojów:

- to struktury powierzchniowe komórek:

1. asocjacja

2. adhezja ( pierwszy etap zakażenia)

Asocjacja - bakterie łączą się z powierzchnią błony śluzowej nietrwale

Adhezja - połączenie trwałe, pierwszy etap kolonizacji, zatrucia

19. Inne elementy jako wskaźniki chorobotwórczości bakterii

• fimbrie

• pili

• rzęski

• otoczka

• śluz

• mikrokosmki

• glikokaliks

20. rzęski: zbudowane z białka: flageliny- charakterystyczne dla danego gatunku bakterii, mają silne właściwości antygenowe

21. fimbrie: liczne białkowe wyrostki, krótsze i cieńsze niż rzeski, biora udział w przyczepianiu się komórek do różnych powierzchni, a tzw. Fimbrie płciowe w rozpoznawaniu osobników przeciwnej płci

22. śluz: czynnik zwiększający chorobotwórczość bakterii, chroni przed działaniem czynników zewnętrznych, a także ułatwia namnażanie, bakterie takie mogą wytwarzać biofilm

23. Tworzenie biofilmu

- swobodnie pływające bakterie osiadają na podłożu i przyczepiają się do niego tworząc skupiska

- bakterie tworzące skupiska zaczynają wydzielać lepką substancję poza komórkową

- bakterie przekazują sobie sygnały stymulujące je do namnażania się i tworzenia kolonii, powstają gradienty chemiczne umożliwiające współistnienie bakterii różnych gatunków i znajdują się w rozmaitych stanach metabolicznych

- niektóre komórki opuszczają biofilm być może po to by tworzyć nowe skupiska

24. DIAGNOSTYKA

Metody:

• mikroskopowe

• serologiczne  testy aglutynacyjne

• biologii molekularnej  PCR

23. Wykrywanie otoczek

Zdolność bakterii do wytwarzania otoczki i jest kodowana genetycznie na plazmidach PX02 czyli pozachromosomalnym elemencie genetycznym

24. Metody wykrywania otoczek

- specjalne metody barwienia

- obserwacje wyglądu na podłożach stałych (poza ustrojem żywym)- kolonie śluzowe

- wykrywanie związków chemicznych, które tworzą otoczkę

- metody biologiczne (zakażenia zwierząt laboratoryjnych)

- metody serologiczne, w których w których wykrywamy antygeny występujące w otoczce ( musimy mieć znane p-ciała)

(* np. otoczki C. neufomonas (?) nie jestem pewna bo gogle takie czegoś nie znają;/ )

* kolonie śluzowate świadczą o obecności otoczki

25. Wykrywanie rzęsek

- mikroskop elektronowy

- specjalne metody barwienia

- użycie metod serologicznych

- tzw. kropla wisząca

- obserwując wzrost bakterii na podłożu ( * tzw. wzrost mgławicowy)

- U-rurka

26. Adhezja do polistyrenu - zdolność do wytwarzania śluzu

27. Wykrywanie biofilmu

- mikroskop skaningowy

- polichlorek winylu (cewnik biały)

- lateks silikonowany (cewnik żółty)

- polimetakrylan metylu

• biofilm najchętniej tworzy się na akrylu